1 范圍

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

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對于本文件的應(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)語和定義

      ISO/IEC 13943：2008界定的以及下列術(shù)語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（不及物動詞）burn（intransitive verb）

      經(jīng)受燃燒。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定義4.28］

3.2

      燃燒（及物動詞）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

      無通風環(huán)境 draught-free environment

      試驗結(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)模著火試驗中，有時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 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

      標準50W標稱試驗火焰 standardized 50W nominal test flame

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

4 標準50W標稱試驗火焰的產(chǎn)生

4.1 要求

      本方法產(chǎn)生標準50W標稱試驗火焰的要求如下：

      ——采用圖A．1～圖A．2所示裝置產(chǎn)生；

      ——采用圖A．3的裝置時，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)是對稱和穩(wěn)定的，并能得到4.4規(guī)定的44s±2s的確認試驗結(jié)果。

      應(yīng)使用圖A.4所示的確認試驗裝置。

      典型火焰總高度應(yīng)在18mm～22mm范圍內(nèi)，但是在實驗室通風柜/試驗箱（見4.2.9）中使用圖2所示的火焰高度量規(guī)測量時指標接近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、燃氣噴嘴和針閥應(yīng)是可拆卸的。在重新安裝時應(yīng)小心操作，避免針閥尖端受損，并使針閥與閥座（燃氣噴嘴）正確連接。

4.2.2 流量表

      流量表應(yīng)適用于測量在23℃、0.1 MPa條件下流量為105mL/min的氣體，且精確到士2％。注：精確控制燃燒器燃氣輸入流量的首選方法是使用質(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

      在完成整個機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，見圖1。

      沒有直接確認銅塊的方法。建議試驗室保持一個標準基準單位、二級基準單位和工作單位，對其逐級比較，用于校準工作系統(tǒng)。

4.2.6 熱電偶

      用帶有絕緣結(jié)點的礦物絕緣金屬鎧裝細絲熱電偶測量銅塊的溫度。該熱電偶應(yīng)符合 GB/T 16839.2-1997的一級標準。其標稱直徑應(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。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的一級標準。

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

      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所示壓緊銅塊孔周圍以固定熱電偶，確保不損壞熱電偶。

4.2.7 溫度/時間顯示/記錄裝置

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

4.2.8 燃氣

      應(yīng)使用純度不低于98％的甲烷作為燃氣。

4.2.9 實驗室通風柜/試驗箱

      實驗室通風柜/試驗箱的容積應(yīng)至少為0.5m³。試驗箱應(yīng)允許觀察試驗的進程并且應(yīng)是無通風環(huán)境，允許燃燒期間試驗樣品周圍空氣的正常熱循環(huán)。試驗箱的內(nèi)表面應(yīng)是深色的。將一個照度計放在試驗火焰的位置面向試驗箱后壁時，顯示的照度應(yīng)小于20lx。為了安全和方便起見，該試驗箱（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，排氣裝置在試驗期間應(yīng)關(guān)閉，在試驗后應(yīng)立即打開排出燃燒流。可能需要有強制關(guān)閉的風門。

      注1：用于維持試驗樣品燃燒的氧氣量對于燃燒試驗的進行來說自然是重要的。對本方法進行的試驗來說，當燃燒時間延長時，要產(chǎn)生精確的試驗結(jié)果，內(nèi)容積為0.5㎡的試驗箱可能不夠大。

      注2：可在試驗箱中放一面鏡子，以觀察試驗樣品的另一面。

4.3 試驗火焰的產(chǎn)生

      按圖A.3所示安裝燃燒器供氣裝置，確保連接處無氣體泄漏，將燃燒器置于實驗室通風柜/試驗箱內(nèi)。

點燃氣體，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有焰心、完全是藍色的。

      火焰的總高度符合4.1的規(guī)定。檢驗時火焰應(yīng)是對稱和穩(wěn)定的。

4.4 試驗火焰的確認

4.4.1 原則

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

4.4.2 程序

      在4.2.9規(guī)定的實驗室通風柜/試驗箱內(nèi)，按圖A．3和圖A．4所示安裝燃燒器供氣裝置和確認試驗裝置，確保連接處無氣體泄漏。

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

      點燃氣體，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)測量，確保火焰的總高度在規(guī)定的范圍內(nèi)并且對稱。等待至少5min 使燃燒器條件達到穩(wěn)定。檢查氣體流量并確定是在規(guī)定范圍內(nèi)。

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

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

      注：熱電偶在700℃以上易損壞，因此在達到700℃時最好立即移開燃燒器。

      如果銅塊從未使用過，應(yīng)對銅塊表面進行初始運行處理，不計結(jié)果。

4.4.3 確認

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

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