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ZY6242-HG-PC 材料或制品的单体燃烧试验机

适用于确定建筑材料或制品(不包括铺地材料以及2000/147/EC号《EC决议》中指出的制品)在单体燃烧试验(SBI)中的对火反应性能的试验方法。

1.1.适用范围:

适用于确定建筑材料或制品(不包括铺地材料以及2000/147/EC号《EC决议》中指出的制品)在单体燃烧试验(SBI)中的对火反应性能的试验方法。



1.2.符合标准:
1.2.1.符合GB/T 20284-2026 《建筑材料或制品的单体燃烧试验》标准要求
1.2.2.符合GB/T 8624-2025 《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准要求。
1.2.3.符合EN 13823:2020+A1:2022 建筑制品对火反应不含铺地材料的建筑制品单体燃烧试验方法。

1.3.主要特点:

1.3.1.整机核心部分均采用进口元器件:如氧气分析仪器、二氧化碳等。

1.3.2.公安部四川消防研究所于2011年购进我们公司SBI单体燃烧测试仪,至今使用非常好。

1.3.3.操作界面风格和各方性能等同于英国FTT,有些性能还更优于之。

1.3.4.维修方便、快捷,后期零配件的更换比FTT最小低于50%~70%,不会有维修上的困扰。仪器使用寿命长,运行成本低。

1.3.5.采用集成控制柜。

1.3.6.采用庚烷校准,每KG热释放量(THR)值为4456MJ/KG±222.8MJ/KG;经多次测定流速分布因子Kt,v非常稳定。仪器准确性好、精密度高、稳定可靠。

1.3.7.配备相应的辅助设备及耗材,确保仪器正常运行。

1.3.8.提供产品印刷彩色样本及设备详细说明

1.4.技术参数:
1.4.1.仪器组成:
试验装置包括燃烧室、试验设备(小推车、固定框架、集气罩、收集器和导管、排烟管道、砂盒燃烧器、质量流量控制器、背板)、排烟系统、综合测量装置(三支热电偶、双向探头、气体取样探头、二氧化碳分析仪、光衰减系统)、其他通用装置(热电偶、测量环境压力的装置、测量室内空气相对湿度的装置、能采集到时间、通过燃烧器的丙烷气质量流量、双向探头的压差、相对光密度、氧气浓度、二氧化碳浓度、小推车底部空气导入口处的环境温度和综合测量区的散点温度值的数据采集系统)。
1.4.2.燃烧室:
1.4.2.1.燃烧室的示意图见下图.燃烧室内部地面尺寸为(3.0±0.1)m×(3.0±0.1)m,高度为(2.4±0.1)m。燃烧室墙体、地面和顶棚构造材料的燃烧性能达到GB 8624不燃A级要求,厚度不小于 20mm。

注:燃烧室墙体采用轻质砖砌块,并进行外内外墙面粉刷,顶棚采用方钢+防滑板封顶,顶上四周有护栏,保证人员安全。
1.4.2.2.燃烧室墙体上设1个推车进出口,2个试样观察窗和1道门,燃烧室顶部设1个烟气收集口。推车进出口宽度为1470m,高度为2450mm。试样观察窗分别设在试样受火面正对的两面墙上,门设在推车进出口正对的墙上,集烟罩与其支撑框架在烟气收集口处连接,连接处保证密封。
1.4.2.3.当推车在燃烧室就位后,试样长翼受火面与对应墙面间距为(2.1±0.1)m,试样短翼受火面与对应墙面间距为(2.7±0.1)m。关闭燃烧室门后,燃烧室仅保留推车底部的空气入口和集烟罩的排烟口,无其他开口。
1.4.3.试验设备:
主要由小推车、固定框架、集气罩、收集器、排烟管道、砂盒燃烧器、质量流量控制器、背板组成。
1.4.3.1.推车用以承载试样,见下图。
1.4.3.2.当推车在燃烧室就位后,除推车底部空气入口外,推车进出口处于封闭状态。推车底部前、左、右侧设多孔板,其孔径为8~12mm,开孔率为40%~60%。试样安装在推车底板上,推车底板处于水平状态。如图4-1及图4-2

图4-1 实物图 图4-2 3D图
注:使用水平仪是检查推车底板水平状态的便捷方法。
1.4.3.3.固定框架:由方钢和条钢以及石棉板制成,小推车被推入其中进行试验并支撑集气罩。如图4-3
图4-3固定框架
1.4.3.4.集气罩:集烟罩固定在燃烧室内支撑框架的顶端。集烟罩底部长度为1450m,宽度为1255mm。集烟罩顶部设收集器,收集器设有排烟管道接口,内材质为SUS304不锈钢,外材质为镀锌板制成,用以收集燃烧产生的气体;见图4-4
图4-4集烟罩(从燃烧时往上观察图)
1.4.3.5.收集器:位于集气罩的顶部,带有节气板和连接排烟管道的水平出口。外尺寸580mmx580mm方形,内材质为SUS304不锈钢,外材质为镀锌板制成,中间为隔热棉。
1.4.3.6.排烟管道:排烟管道与收集器相连,管道内径(D)为300mm~400mm,直管段长度不小于12D.
图4-5测量部分
热电偶、压力探头、气体取样、烟密度安装位置
1.4.3.7.点火源金属燃烧器
(1)点火源为一个三角形金属燃烧器,见下图。
(2)点火源设在推车底板的U型槽角落,其顶边位置比U型槽顶面高(25±3)mm;
(3)点火源能使燃气平稳均匀地流出燃烧器顶,点火源内部自下而上宜设10mm厚空气层,直径4 mm~8mm的陶瓷球构成的50mm厚填充层、直径2mm~4mm陶瓷球构成的20mm厚填充层。
(4)点火源采用远程点火方式。配备燃气安全阀、紧急停止装置等安全设施,确保燃气使用安全。
(5)燃料:商用丙烷气体,纯度≧95%。
1.4.3.8.质量流量控制器:量程:0~2.5g/s,其中在量程范围(0.6~2.5)g/s;精度1%;数显,带4~20mA输出,通过采集卡直接可由电脑控制,反应速度快,控制精度高。
1.4.3.9.背板:用以支撑小推车中试样的两翼。背板的材料为硅酸钙板,其密度为(800±150)kg/m3,厚度为(12±3)mm,背板为GB/T 40238规定的硅酸钙板,尺寸为:
① 短翼背板:(>570+试样厚度)mm×(1500×5)mm;
② 长翼背板:(1000+空隙宽度±5)mm×(1500±5)mm。
③ 短翼背板宽于试样,多余的宽度只能从一侧延伸出。对安装留有空隙的试样而言,增加长翼背板的宽度,所增加的宽度等于空隙的尺寸。
1.4.3.10.活动板:为允许在试样两翼的后面增加空气流,可用它们一半大小的板替换,遮挡上半部分间隙。
1.4.3.11.点火源:置于小推车上垂直角落里的31KW的丙烷直角沙盒燃烧器(边长                                     为250MM高为80MM)。
1.4.3.12.采用可调节的治夹具,装卸样品非常方便。
1.4.4.烟气采样系统:
1.4.4.1.采样系统组成:由取样管、烟尘过滤器、冷阱、干燥柱、真空取样泵组成,能保证有效地采集烟气样品。
1.4.4.2.取样管采用PTEE耐腐蚀材料制成。
1.4.4.3.烟尘过滤器:燃烧产生的气体由过滤器进行多级过滤,以达到分析部分要求的粒子浓度等级。滤头为固体PTFE组成,内部为0.5um PTFE过滤材料。
1.4.4.4.冷阱:抽出来的烟气通过低温凝结,产生水蒸气,然后水蒸气从烟尘中分离出来;冷阱采用压缩机制冷,冷却容量320KJ/h,露点稳定度0.1度,露点静态变化0.1K。系统具备排除多余水蒸气的能力;
1.4.4.5.干燥柱:分离出来的烟气再经过双级干燥柱干燥;
1.4.4.6.真空取样泵:采用真空隔膜泵,泵的排出能力在10L/min~50L/min,该泵产生大于10kpa的压差。取样管的末端与氧气和二氧化碳气体分析模块相连。
1.4.5.排烟管道中的测量装置:
1.4.5.1.测压探头:
排烟管道内的气流压差使用双向测压探头(见下图)。测压探头安装于排烟管道直管段,距直管段入口端8D的管道轴线位置。测压探头与压力传感器之间使用等长导管连接。

1.4.5.2.热电偶:
排烟管道内的气流温度使用三支直径相同、直径为1.5 m的铠装绝缘K型热电偶测量。热电偶允差等级符合GB/T16839.1规定的1级要求。热电偶安装在测压探头后方100mm处的管道截面上,其测量端距截面圆心距离为(87±5)m,相邻热电偶测量端与圆心连线夹角为120°
1.4.5.3.取样探头:
① 排烟管道内的气体使用内径10mm的圆形管状探头进行取样,下图给出了气体取样探头示意图。
②取样探头安装在热电偶后方100mm的管道截面上,并与管道直径方向重合。取样探头的取样孔朝向与排烟管道的气流方向一致。取样探头和气体分析仪之间使用合适材质的导管与气体调节装置和O2、CO2气体分析仪相连。
③采用高精度差压变送器,测量管道差压,为高精度双向探头,量程为(0~100)Pa、精度为±1Pa,压力传感器90%输出响应时间最多为1s;
1.4.5.4.烟气分析仪器
排烟管道内烟气中的氧气和二氧化碳体积分数使用气体分析仪测量。在烟气样气进入气体分析仪之前,使用适宜的干燥剂除去水分。
① 氧气(O2)分析仪:采用德国(西门子)SIEMENS,顺磁式。
1)测量范围:(0-25)%
2)信号输出:4-20mA;
3)分辨率100×10-6
4)相对湿度:<90%(无凝结);
5)线性度偏差:<±0.1% O2;
6)零点漂移:≤0.5%/月;
7) 量程漂移: ≤0.5%/月
8) 内部信号处理时间小于1S;
9) 响应时间:T90<5秒
10) 重复性:<±0.02% O2;
11) 本机显示:LCD液晶显示屏(带背光)
12) 模拟输出:4~20mA  750Ω
13) 环境温度:5℃~+45℃;供电:220VAC±10%,50~60Hz。
14) 30min内分析仪的噪声漂移均不超过0.01%;数据采集输出的分辨率优于 0.01%;
② 二氧化碳(CO2)分析:
1)测量原理:非分光红外NDIR,双波长,单束;
2)测量范围:0-10%;
3)反应时间: ≤6s;
4)精度:满量程±2% FS
5)稳定性:满量程±2% FS ( 12 个月以上)
6)重复精度:±0.2%(零点时), 1%(样气时)
7)最低检测值: <满量程1%FS
8)线形误差: <满量程2%FS
9)状态/故障控制:双色 LED 显示
10)状态/故障输出: +5V HCMOS on 34-Pin 连接器
11)模拟输出:4~20mA  750Ω
12)环境温度:5℃~+45℃
13)供电:220VAC±10%,50~60Hz   5000W
14)30min内分析仪的噪声漂移均不超过100 ×10-6
1.4.5.5.白光测烟系统:
排烟管道内的烟气透光率使用白光测烟系统测量(见下图)。
白光测烟系统采用接头安装于排烟管的侧管上,并包含以下装置:
①光源:为白炽灯并在(2900±100)K的色温下使用。电源为稳定的直流电,且电流的波动范围在±0.5%以内(包括温度、短期及长期稳定性)。
②透镜系统:用以将光聚成一直径至少为20mm的平行光束。光电管的发光孔位于其前面的透镜的焦点上,且其直径(d)视透镜的焦距(f)而定以使d/f小于0.04。
③检测器:检测器的光谱分布响应曲线与国际照明委员会(CIE)光视效率函数(V函数,用光视效率曲线表示)一致,其精度为±5%。在最大、最小透光率比值不小于2个对数单位(102)的情况下,检测器输出线性度不超过滤光片透光率测量值的±3%或光密度测量值的±0.01。
④光衰减系统的90%响应时间不超过3s,向侧管内导入空气以使光学器件保持符合光衰减漂移要求的洁净度,可使用压缩空气来替代自吸式系统,具体参数如下:
1)光源:为白炽灯
2)标称功率:100W
3)标称电压:12V
4)精度:±0.01V
5)标称光通量:2000~3000Lm
6)标称色温:2800K~3000K,满足GB/T17651.1 中5.2要求。
7)接受器:为硅光电池,经板卡放大信号,通过I/O板卡输入到电脑,光谱响应与国际照明委员长(CIE)的测光仪相匹配。
8)安装:安装在长度为150mm的管子一端,另一端为防尘窗,管子內壁为光泽黑色,防反射。
9)透光率0%为无光线通过,透光率100%光无遮挡完全通过。
10)可测透光率范围(0~100)%;




图4-5光学测量系统

1.4.6.环境及其它参数测量装置:

1.4.6.1.热电偶:为符合GB/T16839.1要求、直径为(2±1)mm的K型热电偶,用以测量进入燃烧室空气的环境温度。热电偶安置在燃烧室的外墙上,与小推车开口间的距离不超过0.20m且离地板的高度不超过0.20m。

1.4.6.2.测量空气相对湿度的仪器:在相对湿度为20%~80%范围内的精度为±5%。

1.4.6.3.测大气压力的仪器,精度为±200Pa。

1.4.6.4.高清摄像头:采用海康威视摄像头,像素为400万,清晰度为4MP,直接与计算机相连,在计算机界面能清晰观察试验过程,并记录试验过程中燃烧颗粒物/滴落物现象。

1.4.6.5.数据采集系统:采用计算机控制方式,RS-485通讯接口,数据采集系统可收集记录氧气浓度、二氧化碳浓度、烟道温度、环墳温度和湿度、烟密度、600s总热释放速率THR600s、燃烧增长速率指数FIGRA、质里损失率等试验数据,可保存,能自动记录质量流量控制器、测压探头、热电偶、气体分析仪、白光测烟系统等的测量输出值。对氧气和二氧化碳体积分数,数据采集系统的精度为±0.01%:对温度数据,精度为±0.5℃:对时间数据,精度为±0.1s;对其他测量数据,精度为满量程输出值的±0.01%;使用台湾研华数据采集板卡。

1.4.7.计算机控制系统:

1.4.7.1.设备采用计算机控制和手动双重控制方式,采用仪器设备专用开发软件LabeView及数据采集控制卡;采用专用控制软件和数据采集卡,实现试验过程自动控制和数据采集处理及数据采集控制卡;控制试验过程中可以实时查看试验数据曲线,可实现自动数据采集和处理、数据保存和输出测定结果及故障报警等功能,计算机异常时可切换为手动操作,保证试验安全性。

1.4.7.2.包含各个传感器校准、系统校准。

1.4.7.3.试验记录(3秒/次)按编号存储,可随时查询;可以实时查看试验报表打印效果,只需点击开始、计算和保存等按钮就可完成,使用简便。储存以下有关数值:时间(s)、通过燃烧器的丙烷气的质量流量(mg/s)、双向探头的压差(Pa)、相对光密度、O2浓度(V氧气/V空气)%、CO2浓度(V二氧化碳/V空气)%、小推车底部空气导人口处的环境温度(K)、综合测量区的三点温度值(K)。

1.4.7.4.同时增加数据调取功能,可以加载以往的实验数据进行从新计算并形成报告。

1.4.7.5.可判断试验过程是否提前结束,即使试验中断也还可以在任意时间继续完成该试验。

1.4.7.6.设备采用传感器、分析仪量程及精度均满足试验要求,质量可靠保证,并具有自行校准功能。

1.4.7.7.燃烧颗粒物或滴落物的记录方式:采用高清摄头记录试验过程中燃烧颗粒物/滴落物现象。在开始受火的600s内,当试样产生的有焰燃烧颗粒物或滴落物掉落到点火源区域外的推车底板上时,记录:

A:滴落后仍在有焰燃烧且燃烧时间不超过10 s的燃烧颗粒物/滴落物;

      B:滴落后仍在有焰燃烧且燃烧时间超过10s的燃烧颗粒物/滴落物。