GBT 41382-2022 火災試驗 開放式量熱計法 40MW以下火災熱釋放速率及燃燒產(chǎn)物的測定

Firetests—Opencalori國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會 I Ⅱ 1 1 1 2 26煙氣及熱釋放計算 5 5 510試驗程序 511試驗報告 6附錄A(資料性)本文件與ISO24473:2008章條編號的對照 8附錄B(資料性)本文件與ISO24473:2008的技術性差異及其原因 附錄C(資料性)集煙罩及排煙管道的設計 附錄D(資料性)排煙管道中的測量儀器 附錄E(資料性)檢查氧分析儀穩(wěn)定性的步驟 附錄F(資料性)排煙管道中的光學測量系統(tǒng) 附錄G(規(guī)范性)計算 附錄H(資料性)點火源 附錄I(資料性)正庚烷油池火標定 25 26I本文件修改采用ISO24473:2008《火災試驗開放式量熱計法40MW以下火災熱釋放速率及Ⅱ火災中熱釋放速率是表征火災劇烈程度的重要參數(shù)，通過對燃燒過程中提供了40MW以下火災熱釋放速率及燃燒產(chǎn)物測定的試驗方法——開放式量熱計法。試驗時將試樣獲得試樣在整個燃燒階段的燃燒特性數(shù)據(jù)；通過測試熱釋放速率反映試樣燃燒的危險性及對相鄰區(qū)域的潛在影響；通過測試煙密度反映試樣燃燒時對起火區(qū)域能見度的影響和煙氣對人身安全所帶來的1 25207火災試驗表面制品的實體房間火試驗方法(GB/T25207—2010,ISO9705:1993,235.4氣體分析系統(tǒng)一氧化碳的測量量程至少為0%～1%,對二氧化碳的測量量程至少為0%～10%。紅外光譜分析儀的4c)探測器：其光譜分布響應度與CIE(光照曲線)相吻合，色度標準函數(shù)V(λ)的精度不低于±5%;在1%～100%的探測器輸出范圍內，其輸出值應在所測量透光率的3%以內或絕對透士3%,重復性誤差應在0.5%以內。57試樣安裝試樣應安裝于集煙罩正下方中央位置處，試樣的放置方式應符合實際使用工況。當試樣為軟墊家a)丙烷燃氣的純度為95%;到±3%;燃燒器的熱輸出應控制在規(guī)定值的士5%以內。次檢查結果的一致性應控制在士2%以內。率大于3MW時，宜采用正庚烷油池火進行系統(tǒng)標定。當采用正庚烷油度不應低于97%。丙烷梯級校準程序的具體要求應符合GB/T25207的規(guī)定，正庚烷油池火的標61)安裝說明及圖紙；2)材質參數(shù)；3)接頭和附件的明細。7j)試驗日期。k)試驗方法。m)系統(tǒng)偏差(可選)。n)試驗結果：1)試驗過程中和結束后的觀察結果；2)排煙管道內體積流量-時間曲線(可選);3)熱釋放速率-時間曲線；4)熱釋放總量-時間曲線；5)產(chǎn)煙速率-時間曲線；6)產(chǎn)煙總量-時間曲線；7)一氧化碳產(chǎn)量-時間曲線；8)二氧化碳產(chǎn)量-時間曲線；9)質量損失率-時間曲線(可選)。8(資料性)表A.1給出了本文件章條編號與ISO24473:2008章條編號的對照一覽表。表A.1本文件章條編號與ISO24473:2008章條編號的對照ISO24473:2008章條編號前言前言引言引言112233445一66.5第1段6.5第2段9表A.1本文件章條編號與ISO24473:2008章條編號的對照(續(xù))ISO24473:2008章條編號 7687989附錄A附錄B附錄C附錄A附錄C.1附錄A.1附錄C.2附錄A.2附錄C.2.1附錄A.2.1附錄C.2.2附錄A.2.2附錄D附錄B附錄D.1附錄B.1附錄D.2附錄B.2附錄E附錄F.1附錄D.1附錄F.2附錄D.2表A.1本文件章條編號與ISO24473:2008章條編號的對照(續(xù))ISO24473:2008章條編號附錄F.3附錄D.3附錄E附錄G.1附錄E.1附錄G.2附錄E.2附錄G.3附錄E.3附錄G.4附錄E.4附錄H.1附錄F.1附錄H.2附錄F.2附錄H.3附錄F.3附錄H.4附錄F.4附錄H.5附錄F.5附錄I附錄L.1—附錄I.2附錄L.3一(資料性)本文件的章條編號原因引言增加引言，并且指出本文件規(guī)定的試驗方法根據(jù)我國標準體系及結構，增加引言2ISO13785-1、EN13823;并將原國際標準中規(guī)范性引用文件中的ISO國家標準換成對應的等同采用的中文標準，并增加了規(guī)范性引性引用文件標準正文和附錄H中33刪除術語組件、材料、試樣及產(chǎn)品5將國際標準中第5、6、7章進行整合，歸裝置及試驗儀器等內容歸入一章，9刪除了第11章系統(tǒng)標定中針對ISO9705試驗裝該內容在國家標準GB/T25207中丙烷梯級校準程序不適用于40MW附錄A增加附錄A,指出本文件章條編號與原標準章條編號的對照附錄B增加附錄B,指出本文件與原標準的技術性差異及其原因將原標準的附錄A調整為本文件的附錄C,并刪除了原附錄A.3中根據(jù)我國標準體系及結構，增加了附錄A及附錄B后，附錄編號依次根據(jù)我國標準體系及結構，增加了附錄A及附錄B后，附錄編號依次根據(jù)我國標準體系及結構，增加了附錄A及附錄B后，附錄編號依次表B.1本文件與ISO24473:2008技術性差異及其原因(續(xù))本文件的章條編號原因根據(jù)我國標準體系及結構，增加了附錄A及附錄B后，附錄編號依次附錄G根據(jù)我國標準體系及結構，增加了附錄A及附錄B后，附錄編號依次附錄H根據(jù)我國標準體系及結構，增加了附錄A及附錄B后，附錄編號依次附錄I增加附錄I GB/T27904中相關內容等同GB/T41382—2022(資料性)集煙罩及排煙管道的設計C.1開放式量熱計集煙罩及排煙管道的設計集煙罩、排煙管道及排煙系統(tǒng)是開放式量熱計的重要組成部分，集煙罩及排煙管道的設計尺寸取決于設計火源功率的大小。通常，可以使用相同的測試儀器(包括差壓探頭、熱電偶、取樣探頭以及煙密度計)進行任意規(guī)模的測量。管道測量段的前端至少有10倍管徑的長度，以使燃燒產(chǎn)物完全混合均勻。管道測量段后端與排煙風機之間至少有5倍管徑的長度，以使排煙管道內流速分布均勻。根據(jù)火焰高度可采用兩種試驗模式：精度較高的模式A與精度相對較低的模式B。采用模式A時，火焰高度不超過集煙罩入口平面，量熱計不會影響燃燒產(chǎn)物的生成量。采用模式B時，火焰高度允許超過集煙罩入口平面，量熱計可以測定更高水平的熱釋放速率，但不會造成精度的大幅降低。但在模式B條件下，受不完全燃燒影響，煙氣成分中一氧化碳產(chǎn)量會增加。需要注意的是，增加集煙罩高度形成的集煙罩延伸段可能會導致試驗過程中煙氣沉降至該延伸區(qū)域。錐形集煙罩的體積盡量小，以降低燃燒煙氣在集煙罩中的停頓或滯留，因為這將會導致燃燒煙氣進入量熱計氣體分析儀的時間有所滯后。集煙罩的入口平面面積足夠大，以便有效收集燃燒產(chǎn)生的煙氣。因此，錐形集煙罩(或入口處是方形體)入口當量直徑的最優(yōu)值(單位為m)可根據(jù)公式(C.1)計算得到。式中：Q——量熱計設計火源功率，單位為千瓦(kW)。錐形集煙罩邊緣距可燃物的距離至少與最大火焰高度一致，如果這一數(shù)據(jù)未知，則集煙罩邊緣距離地面的高度(單位為m)可通過公式(C.2)估算。式中：Q——量熱計設計火源功率，單位為千瓦(kW)。在模式B條件下，伴隨著燃燒過程中火焰到達集煙罩的頂部，測得的熱釋放速率將遠超模式A條件下的熱釋放速率，可能大于2倍以上。排煙管道內的流速宜足夠大，以限制管道內的溫升，針對量熱計設計的火源功率，管道內溫升的參考值為105K。在模式B條件下，足夠的管道流速能夠確?；鹧娓叨燃词钩^集煙罩入口平面也不會產(chǎn)生過高的溫升，溫升值宜保持在210K以下。需要達到的最大管道流速(單位為kg/s)可以用公式Q——量熱計設計火源功率，單位為千瓦(kW)。排煙管道直徑宜足夠小，以防止管道內的溫度分層，但又不能太小，以至于壓降過大。因此，管道直徑(單位為m)可(對應的冷態(tài)流速為15.6m/s)根據(jù)公式(C.4)計算。C.2.1一般規(guī)定表C.1給出了現(xiàn)有大尺度量熱計的相關信息。表C.1大尺度量熱計尺寸管道直徑mm圓形5圓形圓錐形8～12(可調)圓形3圓形圓錐形·單個探頭十流速分布數(shù)據(jù)。測速探頭均勻布置在2/3半徑處。7.5MW量熱計安裝詳圖見圖C.1。圖C.17.5MW量熱計安裝詳圖圖D.1取樣系統(tǒng)原理圖超過(Vo?/V)的0.01%。圖F.2激光系統(tǒng)示意圖(規(guī)范性)G.1體積流量k.——單位面積上的平均質量流量與排煙管道中心質量流量之比；kp——雙向測速探頭的雷諾數(shù)校正，取1.08;T,——排煙管道中的氣體溫度，單位為開爾C——孔板流量計常數(shù)；標定常數(shù)k,的確定應通過測量在排煙管道截面十字交叉直徑上的流速分布進行確定。G.2熱釋放速率測試及試驗程序qb=m?△he,e…m。——氣體燃燒器的質量流量，單位為克每秒(g/s);式中：G,3燃燒煙氣Vga=Vz?g(x:-x°)(1-xH?o)x;——分析儀中指定氣體的摩爾分數(shù)；G.4產(chǎn)煙速率及產(chǎn)煙量I?——平行光束初始光發(fā)射強度；I——穿過有煙環(huán)境的光接收強度。產(chǎn)煙速率(SPR)和產(chǎn)煙總量(TSP)的計算公式分別為公式SPR(t)=k·V.k——遮光系數(shù)，單位為負一次方米(m-1);(資料性)點火源點火源持續(xù)時間s9×103~15×103報紙(100g,堆墊)木垛(126g,松木)(附錄A點火源5)(a)9十(a)600十(資料性)I.1一般規(guī)定針對10MW大尺度量熱系統(tǒng)，宜采用正庚烷油池火進行系統(tǒng)性能的標定。正庚烷的化學純度不宜低于97%。I.2正庚烷火標定步驟I.2.1初始條件用于標定的油盤位于集煙罩正下方的稱重平臺上，在正庚烷燃料燃燒的過程中能夠記錄整個燃燒I.2.2基線記錄油盤中燃料的引燃不宜影響稱重平臺對正庚烷質量的記錄。在利用正庚烷油池火進行標定之后，通過熱釋放總量與總質量損失的比值THR/m計算得到的正[2]GB/T25206.2復合夾芯板建筑體燃燒性能試驗第2部分：大室法[3]GB/T25207火災試驗表面制品的實體房間火試驗方法[5]ISO10093Plastics—Firete[6]ISO11925-3Reactiontofiretimpingementofflame—Part3:Multi-sourcetest[7]InternationalUnionofRailways(UIC),Regulationsrelatingfightingmeasuresinpass[8]CEN/TS45545-1:2006Railwayappl[9]CEN/TS45545-2:2006Railwayapplications—Fireprotectiononrailwayvehicles—Requirementsforthefirebehaviorofma[10]MorganJ.Hurley,SFPEHandbookof