全封閉燃?xì)庾詣?dòng)加熱耐火試驗(yàn)爐的研制

1、全關(guān)閉燃?xì)庾詣?dòng)加熱耐火試驗(yàn)爐的研制建筑火災(zāi)的日趨增添，使得人們對(duì)建筑防火分開(kāi)設(shè)備在火災(zāi)中的防火作用越來(lái)越重視。利用建筑構(gòu)件焚燒試驗(yàn)裝置研究其耐火性能是采納的主要手段之一。建筑構(gòu)件的耐火性能是以建筑構(gòu)件耐火極限來(lái)表示的，是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，建筑構(gòu)件、配件或構(gòu)造從受火的作用時(shí)起，到失掉堅(jiān)固性、圓滿(mǎn)性或隔熱性時(shí)止的這段時(shí)間。建筑構(gòu)件耐火極限的大小是建筑物防守火災(zāi)的能力表現(xiàn)，是研究建筑構(gòu)造耐火性能的重要手段。本文的建筑構(gòu)件焚燒試驗(yàn)裝置采納全關(guān)閉設(shè)計(jì)，專(zhuān)門(mén)用于防火門(mén)、防火卷簾、防火窗等焚燒試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)增添相應(yīng)的協(xié)助設(shè)備能夠張開(kāi)消防風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道、防火閥等相應(yīng)的檢測(cè)工作。試驗(yàn)裝置的基本源理全關(guān)閉燃?xì)庾?/p>

2、動(dòng)加熱爐是模擬防火門(mén)等建筑構(gòu)件在實(shí)質(zhì)火災(zāi)狀況下耐火性能的試驗(yàn)裝置，依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)人為制造一種標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行焚燒試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)設(shè)置在爐內(nèi)、試驗(yàn)樣品背火面的熱感覺(jué)元件和輻射計(jì)來(lái)記錄爐內(nèi)、試驗(yàn)樣品的升溫過(guò)程，經(jīng)過(guò)察看試驗(yàn)樣品在規(guī)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)的熱堅(jiān)固性、圓滿(mǎn)性和隔熱性的狀況，進(jìn)而確立試驗(yàn)樣品所能達(dá)到的耐火時(shí)間，判斷其耐火極限，經(jīng)過(guò)研究受火構(gòu)件溫度場(chǎng)的發(fā)展變化過(guò)程，為建筑構(gòu)件抗火災(zāi)設(shè)計(jì)供應(yīng)科學(xué)依據(jù)。創(chuàng)辦性的重點(diǎn)技術(shù)1）采納多種耐火資料，解決了試驗(yàn)過(guò)程中屢次起落溫及長(zhǎng)時(shí)間高溫環(huán)境下工作對(duì)焚燒爐安全性的要求。（2）采納全關(guān)閉式爐體，空氣供應(yīng)量依據(jù)焚燒需要自動(dòng)調(diào)理，下排風(fēng)出口設(shè)計(jì)，焚燒溫度均勻，便于廢氣辦理。（

3、3）采納液化氣作為燃料，依據(jù)GB/T7633升溫曲線(xiàn)研制焚燒裝置溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)所需爐內(nèi)溫度、壓力等參數(shù)要求。（4）采納燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)，遠(yuǎn)傳壓力表對(duì)氣源壓力進(jìn)行控制，經(jīng)過(guò)控制程序采納限制舉措，增添了裝置使用安全。（5）采納查驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的參數(shù)傳輸、試驗(yàn)過(guò)程等方面進(jìn)行監(jiān)控。技術(shù)重點(diǎn)問(wèn)題的解決3.1爐體資料采納加熱爐平常工作在1000左右，爐體受連續(xù)高溫工作、屢次起落溫、焚燒試驗(yàn)產(chǎn)生大批廢氣等諸多不利狀況影響，故爐體資料的采納直接影響到焚燒爐的使用壽命，不妥資料的使用甚至?xí)斐蔂t體變形和炸裂，帶來(lái)安全隱患。所以爐體資料主要依據(jù)以下幾方面進(jìn)行采納：（1）資料要有較好的耐高溫性，可

4、在必定高溫、一準(zhǔn)時(shí)間條件下保持優(yōu)秀堅(jiān)固性。（2）資料擁有較高的高溫荷重融化溫度。（3）資料擁有抗熱震性。資料應(yīng)擁有抵抗溫度急巨變化的性能。（4）資料擁有高溫體積堅(jiān)固性。防備資料受熱時(shí)膨脹，對(duì)試件產(chǎn)生載荷，給檢測(cè)帶來(lái)偏差。（5）資料擁有耐傷害性，能夠抵抗焚燒產(chǎn)生的各樣廢氣的傷害。（6）資料擁有較低的導(dǎo)熱系數(shù)和熱容，有效地降低加熱爐的熱效率，減少加熱爐的燃料耗費(fèi)量，降低試驗(yàn)成本。爐體各部位組合使用的耐火資料如表1所示。加熱爐是用于建筑構(gòu)件耐火等級(jí)試驗(yàn)的，其自己經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)也是考慮其適用性的一個(gè)重要方面，因?yàn)樵撛O(shè)備采納了燃?xì)庀到y(tǒng)自動(dòng)控制，焚燒效率有了很大提升，聯(lián)合多種爐體資料配合使用，其節(jié)能見(jiàn)效顯然

5、提升。3.2爐型及送排風(fēng)設(shè)計(jì)3.2.1爐型設(shè)計(jì)本裝置選擇全關(guān)閉式垂直構(gòu)造，試驗(yàn)裝置由“型”固定模塊和“型I”輕質(zhì)活動(dòng)模塊構(gòu)成，依據(jù)GB/T9978.1建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法中對(duì)試件尺寸提出的要求，確立固定模塊尺寸為3.7m3.0m3.5m，活動(dòng)模塊尺寸為2.9m3m?！靶汀惫潭K的三面墻體上共部署20個(gè)焚燒器、5個(gè)爐內(nèi)溫度測(cè)溫點(diǎn)、3個(gè)靜壓力丈量點(diǎn)。此中兩個(gè)短邊墻上均勻散布5個(gè)焚燒器，正面墻體上均勻散布10個(gè)焚燒器。溫度測(cè)溫點(diǎn)采納絲徑為0.75mm1.50mm、精度小于15的熱電偶，每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)距離試件的受火面100mm。爐內(nèi)各點(diǎn)溫度與均勻溫度隨時(shí)顯示在控制臺(tái)的溫度顯示器上。壓力丈量點(diǎn)散布在湊近試

6、件側(cè)面的一條豎向軸線(xiàn)上，分別在試件的頂邊、底邊及試件三分之一高度的地點(diǎn)。加熱爐內(nèi)焚燒溫度控制表示圖如圖1。3.2.2送排風(fēng)設(shè)計(jì)加熱爐內(nèi)的焚燒需要供應(yīng)相應(yīng)的空胸襟來(lái)助燃，同時(shí)焚燒后的廢氣需要有效的排出。按標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-溫度曲線(xiàn)的要求，在不一樣樣的焚燒時(shí)間，焚燒溫度不一樣樣，需要的燃胸襟、空胸襟、排風(fēng)量也不一樣樣，在上述參數(shù)不停變化的同時(shí)，要知足加熱爐在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中102Pa的堅(jiān)固壓力。本裝置的送排風(fēng)系統(tǒng)由排煙風(fēng)機(jī)、管道系統(tǒng)、微差壓力變送器、調(diào)理氣、排煙閥等裝置構(gòu)成，加熱爐的送風(fēng)依據(jù)焚燒所需的最大耗氧量設(shè)計(jì)，爐內(nèi)壓力控制則經(jīng)過(guò)排風(fēng)控制實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)測(cè)定爐內(nèi)壓差來(lái)自動(dòng)控制爐內(nèi)的送排風(fēng)：爐內(nèi)測(cè)壓點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)爐內(nèi)壓

7、力，經(jīng)過(guò)微差壓力變送器比較設(shè)定值與爐內(nèi)實(shí)質(zhì)壓力值，控制系統(tǒng)表示圖以下。本裝置的排煙管道設(shè)在爐體內(nèi)側(cè)下部，分左右兩支在焚燒爐后方歸并成一根主煙道。加熱爐在送排風(fēng)系統(tǒng)及壓力控制的設(shè)計(jì)上采納全關(guān)閉設(shè)計(jì)，強(qiáng)迫送風(fēng)可調(diào)，自動(dòng)控制下排風(fēng)，保持爐內(nèi)壓力堅(jiān)固，焚燒溫度均勻。同時(shí)主煙道內(nèi)設(shè)排煙風(fēng)機(jī)和調(diào)壓閥，可有效排出廢氣，便于廢氣集中辦理，更為符合環(huán)保要求。3.3焚燒過(guò)程控制3.3.1焚燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T7633標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，耐火性能試驗(yàn)應(yīng)采納明火加熱，使試樣遇到與實(shí)質(zhì)火災(zāi)相像的火焰作用，焚燒實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)知足以下升溫條件：T-T0=345lg（8t+1）此中：t試驗(yàn)所經(jīng)歷的時(shí)間，min；T升溫到t時(shí)間

8、的爐內(nèi)溫度，；T0爐內(nèi)初始溫度，。依據(jù)該試驗(yàn)過(guò)程，爐內(nèi)溫度的上漲隨時(shí)間而變化的時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)以下。3.3.2焚燒過(guò)程的計(jì)算機(jī)控制為知足標(biāo)準(zhǔn)溫度-時(shí)間曲線(xiàn)的要求，其燃?xì)夂退惋L(fēng)設(shè)計(jì)要易于控制，知足初始時(shí)間升溫速度快且爐內(nèi)溫度散布均勻的要求。本項(xiàng)目采納液化石油氣作為燃料，焚燒系統(tǒng)供氣利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)理，控制系統(tǒng)依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9978對(duì)試件受火面的升溫要求而設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)收集爐內(nèi)溫度及試件背火面的溫度而正確判斷試件的耐火性能。在各個(gè)控制系統(tǒng)的共同作用下，全關(guān)閉燃?xì)饧訜釥t的加熱過(guò)程實(shí)現(xiàn)的溫度、壓力值圓滿(mǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。3.4燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)3.4.1燃?xì)庀到y(tǒng)構(gòu)成加熱爐的燃?xì)庀到y(tǒng)包含液化石油氣鋼瓶組、輸氣管道

9、、管道保溫系統(tǒng)、氣化器、穩(wěn)壓罐、遠(yuǎn)程壓力表、泄放閥、焚燒器以及點(diǎn)火裝置等。燃?xì)庥梢夯蜌馄拷M供應(yīng)，經(jīng)過(guò)氣化器、穩(wěn)壓罐等安全保障系統(tǒng)保證燃?xì)夤?yīng)的堅(jiān)固性。1）燃?xì)夤?yīng)瓶組：本項(xiàng)目的燃?xì)夤?yīng)經(jīng)過(guò)燃?xì)馄拷M實(shí)現(xiàn)。燃?xì)夤?yīng)瓶組的供胸襟按每樘防火門(mén)試驗(yàn)中的燃?xì)馐褂米畲笈娜哆M(jìn)行設(shè)計(jì)。2）氣化器：氣化器氣化能力按一次試驗(yàn)最大用胸襟設(shè)計(jì)，采納熱水式氣化妝置，以水為加熱介質(zhì)經(jīng)過(guò)電加熱，由溫度保持在60的水將液態(tài)的液化氣加熱成氣態(tài)，工作堅(jiān)固靠譜，安全性強(qiáng)。3）燃?xì)獍踩Ｕ舷到y(tǒng)：燃?xì)夤?yīng)安全保障系統(tǒng)由減壓閥、穩(wěn)壓罐、壓力報(bào)警裝置構(gòu)成，設(shè)于氣化器和燃?xì)獍踩y組之間，主要用于胸襟氣壓調(diào)理，保證燃?xì)獍踩?，采納高低壓報(bào)

10、警方式，設(shè)計(jì)為低壓0.08MPa和高壓0.1MPa響鈴報(bào)警。4）燃?xì)夤艿溃喝細(xì)庵鞴艿腊捶贌髯畲笥眯亟筮M(jìn)行設(shè)計(jì)，盡量減少管道連結(jié)收件，防備因接頭過(guò)多增添燃?xì)庑孤兜目赡?。同時(shí)，燃?xì)夤艿篮头贌髦g采納耐高壓不銹鋼漣漪管連結(jié)，并在接口處加裝聚四氟平墊，保證連結(jié)口擁有較好的氣密性。為了保證低溫下燃?xì)夂銐狠敵?，整個(gè)管道保溫系統(tǒng)除采納保溫資料外還增添熱水循環(huán)加熱，熱水溫度保持在40左右。3.4.2燃?xì)獍踩刂圃O(shè)計(jì)燃?xì)獍踩刂粕喜杉{多道程序保證點(diǎn)火的安全性。詳細(xì)程序以下：（1）燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)采納遠(yuǎn)程控制。保證壓力恒定平易源充分，防備氣源不穩(wěn)對(duì)焚燒試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響外，防備氣源壓力過(guò)低或過(guò)高惹起的安全隱患。（2

11、）點(diǎn)火行進(jìn)行打掃爐膛的操作。在加熱爐控制程序上增添了點(diǎn)火前的打掃程序，除掉爐內(nèi)可能存在的可燃?xì)怏w，防備冒然點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆燃。（3）設(shè)置安全點(diǎn)火程序。在爐膛內(nèi)設(shè)置常明火，而且采納手動(dòng)點(diǎn)火和自動(dòng)點(diǎn)火兩種方式。連續(xù)三次，確認(rèn)點(diǎn)火成功后方可進(jìn)行焚燒器正式點(diǎn)火。（4）設(shè)置焚燒器焚燒狀況監(jiān)察器。在爐外設(shè)置監(jiān)察器，查驗(yàn)人員經(jīng)過(guò)顯示屏能夠直觀地察看到常明火和焚燒器的點(diǎn)火及焚燒狀況，并能夠監(jiān)察整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程爐內(nèi)焚燒狀況，當(dāng)常明火和焚燒器出現(xiàn)不焚燒、焚燒不正常等狀況時(shí)操作人員能夠立刻采納辦理舉措。（5）在控制程序上采納了限制舉措。如常明火不點(diǎn)燃程序沒(méi)法連續(xù)進(jìn)行，防備誤操作或在常明火沒(méi)點(diǎn)燃的狀況下進(jìn)行焚燒試驗(yàn)。其他在每

12、個(gè)焚燒器上還設(shè)置了小型長(zhǎng)明火，焚燒器點(diǎn)燃時(shí)先點(diǎn)燃小火再點(diǎn)燃焚燒器，保證每個(gè)焚燒器都能正確點(diǎn)燃。3.5監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.5.1查驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控本裝置采納先進(jìn)的查驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)，能夠與檢測(cè)設(shè)備中的微機(jī)控制系統(tǒng)連用，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程的遠(yuǎn)距離監(jiān)控，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的溫度和壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和儲(chǔ)蓄。經(jīng)過(guò)產(chǎn)品檢測(cè)錄像，可以及時(shí)監(jiān)控查驗(yàn)全過(guò)程，有助于產(chǎn)品改良和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，為質(zhì)量監(jiān)察部門(mén)供應(yīng)產(chǎn)質(zhì)量量檢測(cè)數(shù)據(jù)資料。3.5.2安全監(jiān)控經(jīng)過(guò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有效監(jiān)察試驗(yàn)裝置內(nèi)部火焰、氣流和異樣狀況，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和辦理安全隱患，減少檢測(cè)事故，降低事故的嚴(yán)重性。減稀有時(shí)局件、操作失誤及惡劣天氣對(duì)檢測(cè)的影響。結(jié)語(yǔ)全關(guān)閉燃?xì)庾詣?dòng)加熱爐，其自動(dòng)化程度、升溫曲線(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合度、安全系數(shù)知足標(biāo)準(zhǔn)查驗(yàn)要求；解決了燃?xì)庾詣?dòng)控制、