建筑材料燃燒性能分級方法

建筑材料燃燒性能分級方法

前言本標(biāo)準(zhǔn)是GB8624—88的修訂版。在技術(shù)內(nèi)容上非等效采用德國標(biāo)準(zhǔn)DIN4102—81第一部分。本修訂版與GB8624—88相比，增設(shè)了A級復(fù)合(夾芯)材料，并根據(jù)我國具體情況，增加了對特定用途的鋪地材料、窗簾幕布類紡織物、電線電纜套管類塑料材料和管道隔熱保溫用泡沫塑料的具體規(guī)定。上述特定用途的材料若作為墻面或吊頂材料使用時，仍必須按本標(biāo)準(zhǔn)第4章和第5章的規(guī)定進行檢驗和分級。本標(biāo)準(zhǔn)自生效之日起，原GB8624—88即為失效。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國公安部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第七分委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)由公安部四川消防科學(xué)研究所負(fù)責(zé)起草。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：錢建民、馬祥林、盧國建。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1988年2月。1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建筑材料燃燒性能的評定和分級標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于各類工業(yè)和民用建筑工程中所使用的結(jié)構(gòu)材料和各種裝飾裝修材料。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB／T2406—93塑料燃燒性能試驗方法氧指數(shù)法GB／T2408—80塑料燃燒性能試驗方法水平燃燒法．GB／T4609—84塑料燃燒性能試驗方法垂直燃燒法GB／T5454—85紡織織物燃燒性能測定氧指數(shù)法GB／T5455—85紡織織物阻燃性能測定垂直法GB／T5464—85建筑材料不燃性試驗方法GB／T8332—87泡沫塑料燃燒性能試驗方法水平燃燒法GB／T8333—87硬泡沫塑料燃燒性能試驗方法垂直燃燒法GB／T8625—88建筑材料難燃性試驗方法GB／T8626—88建筑材料可燃性試驗方法GB／T8627—88建筑材料燃燒或分解的煙密度試驗方法GB／T8629—88紡織品試驗時采用的家庭洗滌及干燥程序GB／T11785—89鋪地材料臨界輻射通量的測定輻射熱源法GB／T14402—93建筑材料燃燒熱值試驗方法GB／T14403—93建筑材料燃燒釋放熱量試驗方法3建筑材料燃燒性能的級別和名稱建筑材料燃燒性能的級別和名稱見表1。

表1燃燒性能的級別和名稱級別名稱A不燃材料B1難燃材料B2可燃材料B3易燃材料4不燃類材料(A級)4．1A級勻質(zhì)材料按GB／T5464進行測試，其燃燒性能應(yīng)達到：a)爐內(nèi)平均溫升不超過50℃；b)試樣平均持續(xù)燃燒時間不超過20s；c)試樣平均質(zhì)量損失率不超過50％。4．2A級復(fù)合(夾芯)材料達到下述各項要求的材料，其燃燒性能定為A級。a)按GB／T8625進行測試，每組試件的平均剩余長度≥35cm(其中任一試件的剩余長度>20cm)，且每次測試的平均煙氣溫度峰值≤125℃，試件背面無任何燃燒現(xiàn)象；b)按GB／T8627進行測試，其煙密度等級(SDR)≤15；c)按GB／T14402和GB／T14403進行測試，其材料熱值≤4．2MJ／kg，且試件單位面積的熱釋放量≤16．8MJ／m2；d)材料燃燒煙氣毒性的全不致死濃度LCo≥25mg/L。對表面有保護層的泡沫塑料制品，其燃燒性能應(yīng)按第5章的要求進行判定。對表面無保護層的泡沫塑料制品，其燃燒性能的分級見表5。同種材質(zhì)而厚度不同的泡沫塑料制品，若其最大厚度和最小厚度的材料的燃燒性能同時滿足表5中某一等級的要求，則其中間厚度的材料也可確認(rèn)為該等級。不能同時滿足時，則應(yīng)以最不利的數(shù)值作為分級的依據(jù)。表5管道隔熱保溫用泡沫塑料燃燒性能的分級檢驗方法判定指標(biāo)燃燒性能級別GB／T2406GB／T8333GB／T8627a)氧指數(shù)≥32；b)平均燃燒時間≤30s，平均燃燒高度≤250mmc)煙密度等級(SDR)≤75B1GB／T2406GB／T8332a)氧指數(shù)≥26；b)平均燃燒時間≤90s，平均燃燒范圍≤50mmB27對復(fù)合材料、表面涂層材料等的特別規(guī)定7．1對定型生產(chǎn)的復(fù)合型建筑材料，不論其厚度如何，也不管以何種工藝生產(chǎn)，均應(yīng)以定型產(chǎn)品進行燃燒特性檢驗，并對其進行綜合評價。7．2對在現(xiàn)場以噴涂、粘貼或其他方法附加于內(nèi)裝飾基材表面的涂層或其他飾面層(如壁紙)，其厚度≤0．6mm或單位面積質(zhì)量≤300g／m2，可不考慮飾面層對其基材燃燒特性及分級的影響。若飾面層厚度超過0．6mm或飾面對基材燃燒特性有明顯影響時，應(yīng)將飾面連同基材一并制取成試樣進行試驗，作出整體綜合評價。7．3對表面進行防火處理的材料，其燃燒性能分級應(yīng)以處理后的材料進行試驗和評定。對防火涂料以及阻燃劑的性能，可依照其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行試驗和評價。這種試驗和評價不是本分級標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)和依據(jù)，但可以作為其燃燒特性分級綜合評價的參考。8燃燒性能分級標(biāo)志8．1依照本標(biāo)準(zhǔn)進行檢驗并符合其規(guī)定和要求的建筑材料，可根據(jù)其相應(yīng)的燃燒性能級別冠以下列標(biāo)志：GB8624AGB8624B1GB8624B2GB8624B38．2對于按第6章特別規(guī)定進行燃燒性能分級的材料，應(yīng)在其標(biāo)志級別之后，在括號內(nèi)注明其材料名稱。如GB8624B1級(鋪地材料)、GB8624B2級(熱塑性塑料)等。絕緣強度dielectricstrength通常，電力設(shè)備的絕緣強度用擊穿電壓表示；而絕緣材料的絕緣強度則用平均擊穿電場強度，簡稱擊穿場強來表示。擊穿場強是指在規(guī)定的試驗條件下，發(fā)生擊穿的電壓除以施加電壓的兩電極之間的距離。絕緣強度通常以試驗來確定。絕緣強度隨絕緣的種類不同而有本質(zhì)上的差別。內(nèi)絕緣電力設(shè)備內(nèi)部的絕緣。包括固體介質(zhì)、液體介質(zhì)或氣體介質(zhì)的絕緣以及由不同介質(zhì)構(gòu)成的組合絕緣。外部大氣條件對內(nèi)絕緣基本沒有影響。但材料的老化、高溫、連續(xù)加熱以及受潮等因素對內(nèi)絕緣的絕緣強度有不利的影響。內(nèi)絕緣若發(fā)生擊穿，一般說來，它的絕緣強度是不能自行恢復(fù)的。外絕緣在直接與大氣相接觸的條件下工作的電工設(shè)備的各種不同形式的絕緣。包括空氣間隙和電力設(shè)備固體絕緣的外露表面。外絕緣在放電停止后，其絕緣強度通常能迅速地完全恢復(fù)并與重復(fù)放電的次數(shù)無關(guān)。外絕緣的絕緣強度與外部大氣條件密切相關(guān)。絕緣強度在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發(fā)展成貫穿性的空氣擊穿稱閃絡(luò)。在一定的試驗條件下，使外絕緣表面剛好發(fā)生閃絡(luò)所需的電壓值稱臨界閃絡(luò)強度。伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應(yīng)的放電時間的關(guān)系曲線。它由試驗確定。工程中用以表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。外絕緣的絕緣強度和外部大氣條件密切相關(guān)，受大氣溫度、壓力、濕度等氣象條件和臟污狀況等多種因素的影響。國際電工委員會規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)為:氣壓1013毫巴（1巴＝105帕）,溫度20℃，絕對濕度11克/米3,并規(guī)定了大氣狀態(tài)不同時外絕緣放電電壓相互間的換算方法。非標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的實測電壓值，應(yīng)換算到標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的電壓值；反之，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)大氣狀態(tài)下的電壓值時，應(yīng)換算到試驗或運行中大氣狀態(tài)下的電壓值。臨界閃絡(luò)強度在固體絕緣和空氣的交界面上的沿面放電發(fā)展成貫穿性的空氣擊穿稱閃絡(luò)。在一定的試驗條件下，使外絕緣表面剛好發(fā)生閃絡(luò)所需的電壓值稱臨界閃絡(luò)強度。有時閃絡(luò)強度用平均閃絡(luò)場強來表示。它是指在規(guī)定的試驗條件下，用發(fā)生閃絡(luò)的電壓除以沿兩種介質(zhì)交界面的泄漏距離或兩電極間的垂直距離所得的商。試驗條件分為干燥狀態(tài)、淋雨狀態(tài)和臟污狀態(tài)等幾類。在這幾種狀態(tài)下得到的臨界閃絡(luò)強度分別簡稱為干閃強度、濕閃強度和污閃強度。由于介質(zhì)分界面上的電壓分布不均勻，沿面閃絡(luò)電壓比氣體或固體單獨存在時的擊穿電壓都低。淋雨狀態(tài)比干燥狀態(tài)時的閃絡(luò)電壓低，在潮濕臟污的條件下沿面閃絡(luò)電壓會更明顯降低。伏秒特性電工設(shè)備絕緣除承受長期工作電壓的作用外，還承受暫態(tài)過電壓的作用。過電壓可分為兩大類。一類是由于設(shè)備遭受雷擊造成的或在設(shè)備附近發(fā)生雷擊而感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓；另一類是由于電力系統(tǒng)中的操作或發(fā)生事故或發(fā)生諧振而引起的過電壓。過電壓的作用時間很短，但過電壓的數(shù)值卻大大超過正常工作電壓。放電的發(fā)展需一定時間，在持續(xù)電壓作用下，放電時延對放電電壓沒有影響；但對于作用時間很短的沖擊電壓，放電時延的影響則不能忽略。工程中用伏秒特性來表示絕緣在沖擊電壓作用下的擊穿特性。伏秒特性是指在沖擊電壓波形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應(yīng)的放電時間的關(guān)系曲線。伏秒特性由試驗確定，其方法為：保持沖擊電壓波形不變，逐級升高電壓。電壓較低時，擊穿發(fā)生在波尾；電壓甚高時,放電時間減至很小,擊穿可發(fā)生在波頭。在波尾擊穿時，以沖擊電壓的幅值作為縱坐標(biāo)，放電時間作為橫坐標(biāo)。在波頭擊穿時,還以放電時間為橫坐標(biāo),但以擊穿時的電壓為縱坐標(biāo)。在電壓較高時完成放電所需時間較短，在電壓較低時完成放電所需時間較長。典型的伏秒特性曲線如圖所示。圖中細(xì)線代表沖擊電壓波形，粗線代表伏秒特性曲線。電動機的絕緣等級電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。絕緣的溫度等級A級E級B級F級H級最高允許溫度（℃）105120130155180繞組溫升限值（K）607580100125性能參考溫度（℃）8095100120145在發(fā)電機等電氣設(shè)備中，絕緣材料是最為薄弱的環(huán)節(jié)。絕緣材料尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞。不同的絕緣材料耐熱性能有區(qū)別，采用不同絕緣材料的電氣設(shè)備其耐受高溫的能力就有不同。因此一般的電氣設(shè)備都規(guī)定其工作的最高溫度。人們根據(jù)不同絕緣材料耐受高溫的能力對其規(guī)定了7個允許的最高溫度，按照溫度大小排列分別為：Y、A、E、B、F、H和C。它們的允許工作溫度分別為：90、105、120、130、155、180和180℃以上。因此，B級絕緣說明的是該發(fā)電機采用的絕緣耐熱溫度為130℃。使用者在發(fā)電機工作時應(yīng)該保證不使發(fā)電機絕緣材料超過該溫度才能保證發(fā)電機正常工作。絕緣等級為B級的絕緣材料，主要是由云母、石棉、玻璃絲經(jīng)有機膠膠合或浸漬而成的。一到夏季，電工們?yōu)殡妱訖C過熱而煩惱。但大家都知道衡量電動機發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”。一些初學(xué)者為此在實踐中提出了各種問題。例如一臺A級絕緣的電動機，溫升限度為50℃，那么：1、當(dāng)氣溫為15℃而繞組溫度為80℃時，電動機能否繼續(xù)運行?一種回答是，當(dāng)然行：理由是：雖然溫升超過了50℃達65℃，但繞組溫度并未超過A組絕緣的最高允許工作溫度90℃。而另一種回答是不行，因為溫升超過了。2、當(dāng)氣溫為45℃（如夏季露天或高溫車間）而電動機繞組溫度為95℃時。電動機能否繼續(xù)運行?同樣有兩種意見：一說不行，而另一說可以。后者理由是銘牌上不是說溫升限度為50℃嗎?并未超過此值。類似上述問題的產(chǎn)生都是由于對溫升、溫度、絕緣的耐熱及發(fā)熱與散熱的平衡等沒有明確的概念所致。一、絕緣材料的耐熱等級絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C7個等級，其極限工作溫度分別為90、105、120、130、155、180、及180℃以上。所謂絕緣材料的極限工作溫度，系指電動機在設(shè)計預(yù)期壽命內(nèi)，運行時繞組絕緣中最熱點的溫度。根據(jù)經(jīng)驗，A級材料在105℃、B級材料在130℃的情況下壽命可達10年，但在實際情況下環(huán)境溫度和溫升均不會長期達設(shè)計值，因此一般壽命在15～20年。如果運行溫度長期超過材料的極限工作溫度，則絕緣的老化加劇，壽命嚴(yán)重縮短。所以電動機在運行中，溫度是壽命的主要因素之一。二、溫升溫升是電動機與環(huán)境的溫度差，是由電動機發(fā)熱引起的。運行中的電動機鐵心處在交變磁場中會產(chǎn)生鐵損。繞組通電后會產(chǎn)生銅損。還有其他雜散損耗等。這些都會使電動機溫度升高。另一方面電動機也會散熱，當(dāng)發(fā)熱與散熱相等時即達到平衡狀態(tài)，溫度不再上升而穩(wěn)定在一個水平上。當(dāng)發(fā)熱增加或散熱減少時就會破壞平衡，使溫度繼續(xù)上升，擴大溫差，則增加散熱，在另一個較高的溫度下達到新的平衡。但這時的溫差即溫升已比前增大了。所以說溫升是電動機設(shè)計及運行中的一項重要指標(biāo)，標(biāo)志著電動機的發(fā)熱程度。在運行中，如電動機溫升突然增大，說明電動機有故障，風(fēng)道阻塞或負(fù)荷太重。三、溫升與氣溫等因素的關(guān)系由于各地各時的環(huán)境溫度不相同，因此必須規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度。我國早期設(shè)計的電動機均采用35℃，而從1965年后設(shè)計的J2、JO2和Y系列電動機則用40℃。對于正常運行的電動機，在額定負(fù)荷下其溫升應(yīng)與環(huán)境溫度的高低無關(guān)，且當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃（或35℃）時，其運行溫升也不允許超出銘牌額定值。如一臺正在運行的A級絕緣電動機，當(dāng)環(huán)境溫度降到10℃時，并不意味著溫升允許擴大到80℃。有人認(rèn)為只要繞組溫度不超過規(guī)定的90℃即可。這不全對，如負(fù)荷未增加，而溫升達到80℃，這說明電動機本身出了故障。那么，額定負(fù)載下運行的電動機溫升是否與氣溫等因素毫無關(guān)系呢：不!是稍有影響的。1、氣溫下降時，正常電動機的溫升會稍許減少。這是因為繞組電阻R下降，銅耗減少。溫度每降1℃，R約降0.4%。2、自冷電動機的環(huán)境溫度每增10℃，則溫升增1.5～3℃。這是因為繞組銅損隨氣溫上升而增加。氣溫變化對大型電動機和封閉電動機影響較大。3、空氣濕度升高10%，因?qū)岣纳?，溫升可?.07～0.38℃，平均為0,19℃。4、海拔以1000m為標(biāo)準(zhǔn)，每升100m，溫升增加溫升極限值的1%。四、極限工作溫度與最高工作溫度細(xì)心人會看出矛盾：為什么一會兒說A級的極限工作溫度為105℃，一會兒又說A級的最高允許工作溫度是90℃呢?這與測量方法有關(guān)。不同的測量方法，其反映出的數(shù)值不同，含義也不一樣。1、溫度計法其測結(jié)果反映的是繞組絕緣的局部表面溫度。這個數(shù)字平均比繞組絕緣的實際最高溫度即“最熱點”低15℃左右。該法最簡單，在中、小電動機現(xiàn)場應(yīng)用最廣。對低電阻繞組，此法比電阻法準(zhǔn)確。由于水銀溫度計在交變磁場中會因渦流損耗發(fā)熱，故在交流電動機中使用酒精溫度計。2、電阻法其測量結(jié)果反映的是整個繞組銅線溫度的平均值。該數(shù)比實際最高溫度按不同的絕緣等級降低5～15℃。該法是測出導(dǎo)體的冷態(tài)及熱態(tài)電阻，按有關(guān)公式算出平均溫升。3、埋置檢測溫度計試驗時將銅或鉑電阻溫度計或熱電偶埋置在繞組、鐵心或其他需要測量預(yù)期溫度最高的部件里。其測量結(jié)果反映出測溫元件接觸處的溫度。大型電動機常采用此法來監(jiān)視電動機的運行溫度。在100～200℃范圍內(nèi)銅或鉑電阻溫度計較準(zhǔn)確，而熱電偶不常用。另外，封閉扇冷式電動機用電阻法測得的溫度比溫度計法測得的高0～15%；防護式高10%～20%。而電阻法與預(yù)埋銅電阻檢溫計相差±5%。綜上所述，各種測量方法所測量到的溫度與實際最高溫度都有差值，不能真正反映出絕緣材料的實際最高溫度，因此需將絕緣材料的“極限工作溫度”減去此差值才是“最高允許工作溫度”。五、電動機各部位的溫度限度1、與繞組級接觸的鐵心溫升(度計法)應(yīng)不超過所接觸的繞組絕緣的溫升限度(電阻法)，即A級為60℃，E級為75℃，B級為80℃，F(xiàn)級為100℃，H級為125℃。對于封閉式電動機，溫度計可插入機座的吊環(huán)螺孔與鐵心接解。2、滾動軸承溫度應(yīng)不超