煙密度試驗(yàn)方法 (GB8323—87)
該試驗(yàn)方法是在規(guī)定試驗(yàn)條件下測定材料受輻射或燃燒時所產(chǎn)生的比光密度。比光密度是以規(guī)定的試驗(yàn)箱容積,光程長度,和試驗(yàn)面積所測定的透光率計(jì)算出的比光密度值。最大光密度值用來表示材料的光密度。
(一)、試驗(yàn)設(shè)備
A.試驗(yàn)箱
試驗(yàn)箱內(nèi)腔尺寸 : 高914±3mm, 寬914±3mm,深 610 ±3mm,應(yīng)使試驗(yàn)箱與外部的接口密封。還要設(shè)有泄壓裝置,以保證試驗(yàn)時試驗(yàn)箱內(nèi)的壓力不超過00±200Pa 。
B、電測量系統(tǒng)
光源為6V白熾鎢燈,并由穩(wěn)壓電源。白熾鎢燈發(fā)出的光通過透鏡產(chǎn)生直徑為38±3mm、長914±3mm的平行光束垂直穿過試驗(yàn)箱的兩個光窗,照射到光電器件上。在光源密封盒中,靠近下光窗裝有一個加熱器,以使下光窗在燃燒箱內(nèi)的表面溫度不低于25℃。 光電器件采用波長相應(yīng)范圍為400—700nm的光電倍增管或經(jīng)濾光片校正的光電池,輸出信號用記錄儀紀(jì)錄。光電測量系統(tǒng)能測量到0.0001%的透光率,測量精度應(yīng)小于各標(biāo)度范圍最大讀數(shù)的±3%。
C.輻射爐
輻射爐的加熱爐絲應(yīng)牢固地盤繞在76mm的爐盤上,功率為600瓦。爐口朝向試驗(yàn)箱右壁,距右壁305mm,距試樣表面38±0.8mm,并與試樣表面平行且同心。爐的中心線在試驗(yàn)箱前后壁的中心線上,距箱底195mm,電路系統(tǒng)能使輻射爐在試樣中心直徑38mm范圍內(nèi)形成輻射強(qiáng)度為2.5±0.5W/cm2的恒定輻射。
D. 燃燒系統(tǒng) 燃燒氣和空氣分別經(jīng)過穩(wěn)壓閥、過濾器、調(diào)節(jié)閥及流量計(jì)進(jìn)行混合。然后進(jìn)入燃燒器燃燒。燃燒器由不銹鋼制成的六根燃燒管和主管組成。燃燒管內(nèi)徑1.6mm、外6.4mm,端口處內(nèi)徑.4mm。主管內(nèi)徑4.6mm、外徑 6.4mm,主管與燃燒管之間采用銀焊接,。燃燒器的六根管中:第一和第六根管口呈水平方向,第二和第五根管口垂直向下。中間兩根管口呈45度角向下。燃燒器安裝在試驗(yàn)箱的接口上。兩個水平燃燒管的中心線距試樣盒開口的下邊緣6.4±0.8mm。燃料氣為95%以上的丙烷氣,流量為50cm/min,空氣輸入量為500cm3/min。
E. 試樣盒 試樣盒由0.5mm不銹鋼支撐。其頂部設(shè)有掛鉤,底部設(shè)有定位槽。放置于支架上后可保證試樣的試驗(yàn)表面和輻射爐的相對位置。使試樣暴露的試驗(yàn)面積為650±0.2×650±0.2mm2。試驗(yàn)盒下方設(shè)置的小槽是用來收集某些熱熔性材料的熔融物,以利燃燒器的垂直向下的火焰燃燒。 E.試驗(yàn)支架 試驗(yàn)支架用于固定試樣盒和輻射爐。
(二)、試驗(yàn)方法
a. 試樣
試樣的長,寬,均為75±0.5mm,厚1±0.2mm。對于泡沫塑料,其厚度為8±0.5mm。塑料若按實(shí)際使用厚度進(jìn)行試驗(yàn),其結(jié)果只能在同等厚度的試樣之間比較。如果試樣表面有使用表面,應(yīng)以使用表面或未加工面作為試驗(yàn)表面。試樣應(yīng)厚度均勻,平整光滑無缺欠。每組6個試樣,輻射熱試驗(yàn)和燃燒試驗(yàn)各3個,每個試樣重量偏差不得超過該組平均重量±0.8%。
b. 試驗(yàn)步驟
試驗(yàn)前,打開試驗(yàn)箱和進(jìn)氣口。啟動風(fēng)機(jī)通風(fēng)25min,以凈化試驗(yàn)箱。若進(jìn)行熱輻射試驗(yàn),應(yīng)去掉燃燒器進(jìn)行,若進(jìn)行燃燒試驗(yàn)應(yīng)調(diào)節(jié)好燃燒器與試樣之間的安裝位置。測量試樣的長寬厚,并稱重。用一張完整的厚度約0.04mm的鋁箔覆蓋試樣背面,并越 過邊緣包到試驗(yàn)面的周邊,再裝入試驗(yàn)盒中。然后用一尺寸75mm×75mm×10mm的純石棉板作背襯,用彈簧片和固定棒把試樣和背襯固定在實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)。試件準(zhǔn)備工作完成后,接通電源,調(diào)準(zhǔn)輻射爐電流,并關(guān)閉排煙口和試驗(yàn)箱門,在標(biāo)定輻射強(qiáng)度或開始試驗(yàn)時,試驗(yàn)箱內(nèi)溫度應(yīng)為35±2℃,可以使用加溫的方法,也可采用打開試驗(yàn)箱門或排風(fēng)機(jī)來滿足溫度要求。輻射強(qiáng)度穩(wěn)定到規(guī)定值后,若進(jìn)行燃燒試驗(yàn),調(diào)節(jié)燃?xì)夂涂諝饬髁康揭?guī)定值,并點(diǎn)火。用活動光閘阻擋平行光束,調(diào)節(jié)放大器零點(diǎn),使記錄儀的指示透光率為零,然后移開光閘,調(diào)節(jié)放大器增益,使記錄儀指示透光率為100%。儀器調(diào)節(jié)好后裝好試樣迅速關(guān)好試驗(yàn)箱門,啟動紀(jì)錄儀,當(dāng)出現(xiàn)煙霧指示時關(guān)閉進(jìn)氣口。記錄透光率和時間的關(guān)系曲線,透光率的指示值每降到滿量程的10%時,要立即轉(zhuǎn)換到下一個量程。避免讀數(shù)低于各滿量程的10%。當(dāng)出現(xiàn)最小透光率值或未出現(xiàn)最小透光率值而試驗(yàn)已進(jìn)行到20min時,再進(jìn)行2min試驗(yàn)。當(dāng)透光率降到0.01%以下時,要用不透光的簾遮住試驗(yàn)箱的觀察口。此試驗(yàn)結(jié)束后,要立即啟動排風(fēng)機(jī),并用空白試樣盒取代試樣盒。若進(jìn)行的是燃燒試驗(yàn),還應(yīng)立即關(guān)閉氣源,熄滅燃燒器,直到透光率為最大值,該透光率計(jì)為T0。最后從試樣盒中取出試樣,冷卻稱重。
c. 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果只表明在試樣厚度下的燃燒情況,根據(jù)透光率和時間的關(guān)系曲線進(jìn)行下列有關(guān)計(jì)算:
最大比光密度即煙密度用下式計(jì)算:
Dm=V[(log100)+F] L×AIm
式中: Dm——最大光密度或煙密度
V——試驗(yàn)箱容積
L——試驗(yàn)箱中平行光束的長度
A——試樣的試驗(yàn)面積
Im——最小透光率值或20min透光率值
F——未使用范圍擴(kuò)展濾光片時,F(xiàn)=0; 使用范圍擴(kuò)展濾光片時,濾光片處于光路中,F=0;濾光片從光路中移走,F(xiàn)為濾光片的光密度。
發(fā)煙速度由下式計(jì):
R=Dm t×Dm
式中 R——平均發(fā)煙速度
t ×Dm----——達(dá)到最大比光密度的時間
煙密度校正值:
Dmo = Dm—D0
式中 Dmo——— 煙密度校正值
D0——— 透光率為 Io 時,計(jì)算出的比光密度
失重率由下式計(jì)算
G=m1-m2×100% m1
式中 G——失重率
m1——試樣重
m2——試驗(yàn)后的試樣重
以上結(jié)果均以三個試驗(yàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值表示,取兩位有效數(shù)字。相同試驗(yàn)的三個試樣中,出現(xiàn)下述5種情況說明這種試樣不適用這種實(shí)驗(yàn)方法:1.試樣從試驗(yàn)盒中掉落;2.熱輻射時,試樣起火;3.燃燒試驗(yàn)時,燃燒器的任一火焰熄滅;4.試驗(yàn)熔融物從小盒中溢出;5.試樣和輻射爐的相對位置未達(dá)到38±0.8mm 并且表面平行和同心。
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