1 范圍

      GB/T 5169的本部分規(guī)定了產(chǎn)生50W標(biāo)稱(chēng)預(yù)混合型試驗(yàn)火焰的具體要求。火焰的總高度約為20mm。本部分給出了試驗(yàn)火焰的確認(rèn)方法詳情。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 16839.1-1997 熱電偶 第1部分：分度表（IEC 60584-1：1995，IDT）

      GB/T 16839.2-1997 熱電偶 第2部分：允差（IEC 60584-2：1982，IDT）

      ISO/IEC 13943:2008 消防安全 詞匯（Fire safety-Vocabulary）

      ASTM-B187/B187M-06 銅母線、線材和型材以及通用線材、棒材和型材規(guī)格（Standard Specifica-tion for Copper,Bus Bar,Rod,and Shapes and General Purpose Rod,Bar,and Shapes)

3 術(shù)語(yǔ)和定義

      ISO/IEC 13943：2008界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件，為方便使用，將ISO/IEC 13943：2008中的部分復(fù)制于下文。

3.1

      燃燒（不及物動(dòng)詞）burn（intransitive verb）

      經(jīng)受燃燒。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.28］

3.2

      燃燒（及物動(dòng)詞）burn（transitive verb）

      引起燃燒。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.29］

3.3

      燃燒 combustion

      物質(zhì)與氧化劑的放熱反應(yīng)。

      注：燃燒通常會(huì)放出燃燒流，并伴有火焰和/或灼熱。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.46］

3.4

      無(wú)通風(fēng)環(huán)境 draught-free environment

      試驗(yàn)結(jié)果不受局部氣流顯著影響的空間環(huán)境。

      注：定性示例，如：能使蠟燭火焰保持基本穩(wěn)定的空間環(huán)境。定量示例，如：小規(guī)模著火試驗(yàn)中，有時(shí)指定的最大的空氣流速0.1m/s或0.2m/s。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.70］

3.5

      著火危險(xiǎn) fire hazard

      由著火引起不期望的潛在性物質(zhì)或條件。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.112］

3.6

      火焰（名詞）flame（noun）

      在氣體介質(zhì)中，急速、自發(fā)持續(xù)、次音速傳播的燃燒，通常伴有發(fā)光現(xiàn)象。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.133］

3.7

      預(yù)混合火焰 pre-mixed flame

      燃料和氧化劑均勻混合產(chǎn)生的燃燒的火焰。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.259］

3.8

      標(biāo)準(zhǔn)50W標(biāo)稱(chēng)試驗(yàn)火焰 standardized 50W nominal test flame

      符合本部分并滿(mǎn)足第4章規(guī)定的全部技術(shù)要求的試驗(yàn)火焰。

4 標(biāo)準(zhǔn)50W標(biāo)稱(chēng)試驗(yàn)火焰的產(chǎn)生

4.1 要求

      本方法產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)50W標(biāo)稱(chēng)試驗(yàn)火焰的要求如下：

      ——采用圖A．1～圖A．2所示裝置產(chǎn)生；

      ——采用圖A．3的裝置時(shí)，在23℃、0.1MPa”的條件下，以105mL/min±5mL/min的流量供給純度不低于98％的甲烷氣體。

      注：期望背壓小于10mm水柱。

      火焰應(yīng)是對(duì)稱(chēng)和穩(wěn)定的，并能得到4.4規(guī)定的44s±2s的確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果。

      應(yīng)使用圖A.4所示的確認(rèn)試驗(yàn)裝置。

      典型火焰總高度應(yīng)在18mm～22mm范圍內(nèi)，但是在實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜/試驗(yàn)箱（見(jiàn)4.2.9）中使用圖2所示的火焰高度量規(guī)測(cè)量時(shí)指標(biāo)接近20mm。

4.2 裝置和燃料

4.2.1 燃燒器

      燃燒器應(yīng)符合圖A.1和圖A.2的要求。

      注：為便于清潔，燃燒管、燃?xì)鈬娮旌歪橀y應(yīng)是可拆卸的。在重新安裝時(shí)應(yīng)小心操作，避免針閥尖端受損，并使針閥與閥座（燃?xì)鈬娮欤┱_連接。

4.2.2 流量表

      流量表應(yīng)適用于測(cè)量在23℃、0.1 MPa條件下流量為105mL/min的氣體，且精確到士2％。注：精確控制燃燒器燃?xì)廨斎肓髁康氖走x方法是使用質(zhì)量流量表。其他有相同精確度的方法也可使用。

4.2.3 壓力表

      壓力表應(yīng)適用于0kPa～7.5kPa范圍的壓力測(cè)量。也可使用讀數(shù)范圍適用于0kPa～7.5kPa的水壓表。

      注：為保持所需背壓，要求壓力表連接質(zhì)量流量表。

4.2.4 控制閥

      控制閥應(yīng)能設(shè)定氣體流量。

4.2.5 銅塊

      在完成整個(gè)機(jī)械加工但未鉆孔的情況下，銅塊直徑為5.5mm，質(zhì)量為1.76g±0.01g，見(jiàn)圖1。

      沒(méi)有直接確認(rèn)銅塊的方法。建議試驗(yàn)室保持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)單位、二級(jí)基準(zhǔn)單位和工作單位，對(duì)其逐級(jí)比較，用于校準(zhǔn)工作系統(tǒng)。

4.2.6 熱電偶

      用帶有絕緣結(jié)點(diǎn)的礦物絕緣金屬鎧裝細(xì)絲熱電偶測(cè)量銅塊的溫度。該熱電偶應(yīng)符合 GB/T 16839.2-1997的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)稱(chēng)直徑應(yīng)為0.5mm，例如鎳鉻NiCr和鎳鋁NiAl線材（符合GB/T 16839.1-1997的K型），有位于鎧裝套內(nèi)的焊接點(diǎn)。鎧裝套應(yīng)由金屬制成，適合在溫度至少為1050℃的條件下連續(xù)工作。熱電偶容差應(yīng)符合GB/T 16839.2-1997的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

      注：由鎳基耐熱合金［如Inconel 6002］制成的鎧裝套可以滿(mǎn)足上述要求。

      將熱電偶固定到銅塊孔中的優(yōu)選方法是確保熱電偶嵌入到銅塊孔的底部，然后按圖A．4所示壓緊銅塊孔周?chē)怨潭犭娕迹_保不損壞熱電偶。

4.2.7 溫度/時(shí)間顯示/記錄裝置

      溫度/時(shí)間顯示/記錄裝置應(yīng)適用于測(cè)量銅塊由100℃±2℃加熱到700℃±3℃的時(shí)間，且時(shí)間測(cè)量容差為±0.5s。

4.2.8 燃?xì)?/p>

      應(yīng)使用純度不低于98％的甲烷作為燃?xì)狻?/p>

4.2.9 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜/試驗(yàn)箱

      實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜/試驗(yàn)箱的容積應(yīng)至少為0.5m³。試驗(yàn)箱應(yīng)允許觀察試驗(yàn)的進(jìn)程并且應(yīng)是無(wú)通風(fēng)環(huán)境，允許燃燒期間試驗(yàn)樣品周?chē)諝獾恼嵫h(huán)。試驗(yàn)箱的內(nèi)表面應(yīng)是深色的。將一個(gè)照度計(jì)放在試驗(yàn)火焰的位置面向試驗(yàn)箱后壁時(shí)，顯示的照度應(yīng)小于20lx。為了安全和方便起見(jiàn)，該試驗(yàn)箱（能完全封閉的）應(yīng)裝有排氣裝置，如排氣扇，以便排出可能有毒的燃燒產(chǎn)物。如有安裝，排氣裝置在試驗(yàn)期間應(yīng)關(guān)閉，在試驗(yàn)后應(yīng)立即打開(kāi)排出燃燒流。可能需要有強(qiáng)制關(guān)閉的風(fēng)門(mén)。

      注1：用于維持試驗(yàn)樣品燃燒的氧氣量對(duì)于燃燒試驗(yàn)的進(jìn)行來(lái)說(shuō)自然是重要的。對(duì)本方法進(jìn)行的試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，當(dāng)燃燒時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，要產(chǎn)生精確的試驗(yàn)結(jié)果，內(nèi)容積為0.5㎡的試驗(yàn)箱可能不夠大。

      注2：可在試驗(yàn)箱中放一面鏡子，以觀察試驗(yàn)樣品的另一面。

4.3 試驗(yàn)火焰的產(chǎn)生

      按圖A.3所示安裝燃燒器供氣裝置，確保連接處無(wú)氣體泄漏，將燃燒器置于實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜/試驗(yàn)箱內(nèi)。

點(diǎn)燃?xì)怏w，并將氣體流量和背壓調(diào)節(jié)到規(guī)定值。調(diào)節(jié)針閥設(shè)定氣體流量。調(diào)節(jié)空氣入口直到火焰沒(méi)有焰心、完全是藍(lán)色的。

      火焰的總高度符合4.1的規(guī)定。檢驗(yàn)時(shí)火焰應(yīng)是對(duì)稱(chēng)和穩(wěn)定的。

4.4 試驗(yàn)火焰的確認(rèn)

4.4.1 原則

      當(dāng)使用圖A．4所示的火焰確認(rèn)試驗(yàn)裝置時(shí)，圖1所示銅塊的溫度從100℃±2℃上升到700℃±3℃所需的時(shí)間應(yīng)為44s±2s。

4.4.2 程序

      在4.2.9規(guī)定的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)柜/試驗(yàn)箱內(nèi)，按圖A．3和圖A．4所示安裝燃燒器供氣裝置和確認(rèn)試驗(yàn)裝置，確保連接處無(wú)氣體泄漏。

      初始調(diào)節(jié)氣體和空氣流量、氣體背壓和空氣入口時(shí)，暫時(shí)將燃燒器移離銅塊，以免火焰影響銅塊。

      點(diǎn)燃?xì)怏w，并將氣體流量調(diào)節(jié)到規(guī)定值。旋轉(zhuǎn)燃燒管調(diào)節(jié)空氣入口至火焰的黃色尖端消失為止。用圖2所示的量規(guī)測(cè)量，確保火焰的總高度在規(guī)定的范圍內(nèi)并且對(duì)稱(chēng)。等待至少5min 使燃燒器條件達(dá)到穩(wěn)定。檢查氣體流量并確定是在規(guī)定范圍內(nèi)。

      使溫度/時(shí)間顯示/記錄裝置處于運(yùn)行狀態(tài)，重新調(diào)整銅塊下方燃燒器的位置。

      測(cè)量銅塊溫度從100℃±2℃上升到700℃±3℃的時(shí)間。如果為44s±2s，重復(fù)兩次該步驟直到連續(xù)的3次測(cè)量均滿(mǎn)足該時(shí)間值。允許每次測(cè)量后將銅塊在空氣中自然冷卻到50℃以下。如果其中任一次測(cè)量值不為44s±2s，調(diào)節(jié)火焰達(dá)到穩(wěn)定，重新進(jìn)行該步驟。

      注：熱電偶在700℃以上易損壞，因此在達(dá)到700℃時(shí)最好立即移開(kāi)燃燒器。

      如果銅塊從未使用過(guò)，應(yīng)對(duì)銅塊表面進(jìn)行初始運(yùn)行處理，不計(jì)結(jié)果。

4.4.3 確認(rèn)

      如果連續(xù)3次的測(cè)量結(jié)果均在44s±2s內(nèi)，即火焰確定并可用于試驗(yàn)。

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