附录A (资料性附录)正文的注解及操作指南


导言
本附录为试验操作人员和结果的使用者提供了关于本标准更具体的要求和背景信息。
A.1 定义
为便于说明将测试的材料定义为制品,制品可以是单一材料、复合材料或组件。
同种材料使用条件不同时,其着火性可能有显著差异,如一种厚型材料,背衬一层轻质绝热基材与背衬一层高密度高传热性基材,其燃烧性能是不一样的。因此考虑材料的实际应用是很重要的。
本试验方法对三类建筑制品进行了定义。
A.2 试验原理
本试验方法是测试材料的着火性能,其原理为材料表面暴露于辐射热中时,将释放出挥发性气体,若此时存在一个小的点火源,就会引燃气体产生持续燃烧。本方法是考察材料在有附加热辐射条件下,直接承受火焰作用时的抗点燃能力。无附加热辐射时,制品的着火性主要与火焰的施加时间、总的热释放有关。
资料显示(见参考文献[4]),试样着火前,其分解产物的烟气羽流对辐射会发生吸热作用。
A.3 制品测试的适合性
A.3.1 本试验方法及设备尽管是用于测试表面平整的试样,但是也可用来测试表面具有一定不规则性的制品。建筑制品根据其表面特点划分为两类,即规则成形面或槽纹面(如波纹板)和压花、痕纹或微孔面(例如具有花纹的矿棉纤维瓦)。对于表面非规则的试样,其尺寸需满足所受到的热辐射照度与表面平整的试件所受到的热辐射照度相同,且要求其大部分表面应位于测试平面上。
A.3.2 试样表面应具有被测材料的代表性。若不能得到具有代表性的试样,则需进行多个试验,以对该制品表面的不同部位进行全面评价。对于表面尺寸不满足要求的制品,将其制成平整表面时,也需进行多个试验以对该制品表面的不同情况进行全面评价。不论是哪种情况,都需分别记录试验结果。
A.3.3 若要求对试样表面不规则区域进行评价,则可对制品表面进行加工,使其低于最高点10 mm,然后对加工出来的表面进行评价。
A.3.4 对于表面热吸收率低的制品(如光泽金属面、光泽搪瓷面),其试验结果应谨慎处理(参见附录C)。对于黑色表面的制品,可以通过附加试验提供的信息来判断其在火灾中的着火性。
A.3.5 对于厚度较大,受热易熔化的制品,本试验方法在某种程度上来说是不适合的,因为施加在熔化表面的热辐射照度比施加在初始表面上的热辐射照度小,并且靠近熔化材料的引燃焰的施加时间也减少了。
A.3.6 对于受热膨账显著的制品,将无法得到有效的结果,尽管对引燃焰采取必要的手动调节,可容许一定程度的膨胀,但其结果也是不准确的。
A.4 试样准备
A.4.1 试样安装时,应确保产品与其实际使用情况相一致。对于薄型材料或组件,特别高热导率的材料,空气间隙的存在和下层结构的特征都可能显著影响其受火面的着火性。增加下层结构的热容,就会增加“热沉”效应,延迟受火面的着火时间。任何背衬试件的材料,如基板,都可能改变“热沉”效应,从而对试验结果有着根本性的影响。
对于薄型材料或组件,在实际应用中如果基材是不固定的,那么应根据实际应用情况,选定不同的基材进行试验。基材的“热惯量”(与产品的导热率、密度、比热有关)及其燃烧性能均会影响材料或组件的着火性。
A.4.2 对于非常规试件,需做进一步的研究,如对于一种薄型试件,在实际应用中其背面是空气,那么在试验中应设法在其背面设置空气隙,以尽可能模拟实际应用的情况。在某些情况下,用封闭的孔洞来代替空气间隙还可能带来问题。
A.4.3 恒重是重要条件,纤维类材料在状态调节环境中需要放置超过两周才能达到平衡,而塑料类材料所需时间要短些。除非现行标准有别的要求,否则塑料类材料在试验前要求在温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%条件下状态调节至少48 h,在状态调节后应立即进行试验。
A.5 试验设备安装
A.5.1 适合用以下三种方法将热电偶固定在辐射锥上:
a)对于能够在900℃温度下持续工作,具有绝缘热接点,直径为1 mm的K型(Ni-Cr/Ni-Al)或R型(Pt/Pt 13%Rh)不锈钢铠装热电偶,可以采取在加热元件上焊一个带孔的不锈钢座,焊接材料熔点高于900℃,将热电偶插入孔中[见图4 c)]。
b)对于能够在900℃温度下持续工作,具有绝缘热节点,直径为1 mm的K型或R型不锈钢铠装热电偶,可以通过一个小型不锈钢夹子将热电偶固定在加热器上。
c)对于直径为0.5 mm的玻璃纤维绝缘K型热电偶,将其单独焊接在加热元件上。热电偶的连接可以通过电容式点焊机将其金属线单独焊接在加热元件上,间距约3 mm[见图4 c)]。
不管是用夹子还是用不锈钢座对热电偶进行固定,其接触部位都应用砂纸打磨光滑。在设备进行校准之前加热器应在600℃~700℃之间运行几天,以使其热辐射通量达到稳定值。对于新的加热器,其校准频率应比10.3要求的次数更多,直到加热器达到稳定。
可通过辐射锥上面、下面或侧面微孔将热电偶插入辐射锥。热电偶进入辐射锥时应固定。
A.5.2 当试样表面尺寸稳定时,图2和图6中的引燃焰装置可满足其施火时间为s。若试件膨账,表面扩大,引燃焰的施加时间宜延长;若试件收缩,则施火时间宜缩短。凭经验若有必要时,宜对引火机构进行改进,使其维持s的施火时间。不同型号的装置,其引燃焰的施加时间将保持一致。9.2中规定的流量对应的引燃焰约为10 mm长。
A.5.3 允许采用相位角控制辐射锥的温度控制器,宜采用电子过滤来防止对低频信号的干扰。
A.6 试验程序
A.6.1 设定平衡机构,要在压板与护板间产生约20 N的力,一个简便的方法是采用旋转臂作为平衡机构。如果在枢轴另一端临时悬挂一个2 kg的重物,则可通过增减重量或是调节其悬挂位置而得到所需的平衡力。在滑杆上移动2 kg的重物,就可以在滑杆上产生一个适当的力,并施加于压板上。
A.6.2 进行多种材料的测试时,在改变辐射照度前,一组试样测试完毕,宜在相同辐射照度下对另一种试样进行连续测试。在这种情况下,有必要对试件重量平衡进行重新调节。
A.6.3 —旦试样着火,宜尽快灭火,避免因气流使辐射锥过度冷却。两次试验间应留有足够的间隔时间使设备达到平衡。
通过温度显示仪判定加热器是否达到温度平衡。温度平衡后,至少应间隔3 min才能进行下一个试样的试验,以使设备的其他部分也达到温度平衡。同样改变了辖射照度,也需3 min后才能进行下面的试验。
A.6.4 宜仔细观察试件表面发生的变化、引燃焰接触试件表面时的情况。若对引火机构的移动距离采用了可调限位装置,则在后续试验中可要求采用相同的调节。
A.6.5 建议试验过程中操作者尽量不要突然快速移动,以免影响环境气流。
A.7 安全
引言中已作了安全警告,注意试验过程中释放的有毒有害气体。同时还要注意辐射锥带来的危险, 注意主电源的使用以及试件着火后用水灭火和冷却存在的危险。同时不得忽视试验过程中某些试样可能会有熔滴物或是尖锐碎片溅出,因此操作者宜做好对眼睛的保护。

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