建筑材料单体燃烧设备操作原理与方法

1、建筑材料制品及单体燃烧试验装置用途ZY6242建筑材料及制品的单体燃烧试验机适用于评价平板式建筑制品对火的反应性能。针对墙壁和屋顶制品采用单体燃烧试验方法（SBI）。执行标准本仪器的设计符合GB/T 202842006、ISO 57251(2)：1994、GB/T 16839.1、GB/T 6379.12004、GB/T 6379.22004、EN 136011、EN 13238试验标准要求。使用条件1、电源：AC220V 50Hz 2、功率：8.5KW3、环境温度：5354、相对湿度：20%80%5、大气压强: 0250Kpa使用原理1.样品由两块呈直角相交的垂直竖立的样品所组成，暴露放置在

2、样品底角下方燃烧器(“主燃烧器”)的火焰中。该火焰是丙烷气燃烧并通过沙箱喷射而得到的，其具有的热输出为(30.7士2.0)kW。2.对样品在点火后20 min内的性能进行评估。这些性能参数有:发热量、发烟量、水平火焰蔓延以及燃烧滴落物/微粒。3.在主燃烧器点燃之前的一小段时间内一般只测量燃烧器的热输出，使用的是一个远离样品的与主燃烧器一样的燃烧器(“辅助燃烧器”)。4.有些是要靠观测的，如环境温度、烟气温度、湿度。有些测量是自动进行的，如压力差、排烟管道上安装有传感器以测量管道中的温度、气体流量、光的衰减、O2和CO2分子浓度。最终这些量被自动地记录并用于计算FIGRA、THR600、SMOG

3、RA、TSP600的值。主要部件（1）放置两个垂直试样的小推车，主沙盒燃烧器位于垂直角线的底部；将小推车推入试验室，其背板封闭SBI试验室的墙壁开口；空气入口位于小推车底板下，采用多孔钢板以使空气在试验室地板上均匀分布；（2） 用于推入小推车的固定框架，其支撑集气罩；辅燃烧器固定在框架上；（3） 位于框架顶部的集气罩，用于收集燃烧烟气；（4）位于集气罩顶部的收集器，其含有烟气排放出口；收集器底部的折流板防止集气罩里的烟气的不均匀流动；（5）一根（J型）测量管道（圆形管道的内径为315mm，采用50mm的矿物棉来隔热），由以下部件组成（气体流动方向）：（a） 与收集器的接头；（b） 长500mm

4、的管道，400mm之后的部分安装有3支热电偶（温度测量部分）；（c） 长1000mm的管道；（d） 两个90°的管道弯头（轴向曲率半径为400mm）；（e）长1625mm的管道，含有在630mm后的导流叶片和隔板；导流叶片直接位于弯头后；导流叶片后是一厚度为2mm的环形隔板，其内部开口直径为265mm，外部直径等于管道内径；（f）安装有压力探针、3支热电偶、气体取样探针和白光消光系统的长为2155mm的管道；该部分称为“综合测量部分”；（g） 长500mm的管道；（h）连接排气口的部分。注意测量管道的安装，不计探针等质量，其管道大约重150kg。燃烧器与丙烷供应系统SBI装置有两个相

5、同的沙盒燃烧器，一个燃烧器位于小推车底部（“主燃烧器”），另一个位于框架的支柱上（“辅燃烧器”），燃烧器有以下要求：燃烧器上装有着火发光插头。当检测到主燃烧器或辅燃烧器熄灭时，通过电磁阀的响应立即自动切断气体供应。使用的丙烷是纯度不小于95%的商用丙烷。丙烷通过质量流量控制器控制，量程为0-2.62g/s，精度分别为0.01g/s（量程<1g/s）和±0.02g/s（量程>1g/s）。该控制器安装在“气体分流调节器”（图2-2）内，气体分流调节器位于距框架的外墙上。这将减少主燃烧器与辅燃烧器之间切换的响应时间。图2-2 燃气控制柜注：质量流量为2.3g/s对应热释放速率约

6、105-110Kw。 在试验期间，主燃烧器和辅燃烧器不要同时燃烧，燃烧器切换之间除外。用于向其中一个燃烧器供应丙烷的开关通过软件操作来实现。可设定自动切换或手动切换。注：在从辅燃烧器向主燃烧器切换之后的几秒期间，两个燃烧器会以很小规模同时燃烧（辅燃烧器的输出在降低，而主燃烧器的输出在增加）。排烟系统在环境条件下，烟气排放的体积流量为298K温度下的0-1.0m3/s，在0.5-0.65m3范围内的精度为±0.05m3/s。在试验条件下，烟气持续排放的体积流量为298K温度下的0.5-0.65m3/s。注：由于试验期间热输出的变化，某些排放系统（尤其是有排风扇的排放系统）可能需要手动或

7、自动的调节以满足给定要求。综合测量区装置排烟管道的综合测量区含有3支热电偶，双向探针，气体取样探针和光衰减测量系统。三只K型铠装绝热热电偶。热电偶热端位置在距轴线（87±5）mm的半径上，相互角度为120°。双向探针与压力转换器连接，压力转换器的量程为0-100Pa，精度为±2Pa。烟气测量系统的压力转换器，主过滤器和空气流量计均安装在“过滤板”上，接近“测量区”。样气与气体调节装置取样系统的草图参阅图2-3。顺磁氧分析仪烟密度分析仪前置处理电源控制面板顺磁氧分析仪电脑显示器排空阀电脑主机键盘放置处样气、标气切换阀O2流量调节CO2流量调节O2压力调节CO2压力调

8、节图2-4 气体分析架O2顺磁氧分析仪，符合EN 13823的要求，量程为氧气的0%-21%，绝对精度为0.05%（VO2/Vair）或更高的精度，响应时间小于12s，在30min内的漂移和噪声不超过100ppm。CO2，CO分析仪是IR型，量程为二氧化碳的0%-10%，绝对精度为0.1%（VCO2/Vair）或更好的精度，线性度为全量程的1%或更好，响应时间不超过12s。烟气测量系统烟气测量系统由软接管连接至排烟管的测管上，由以下部分组成：a）光源灯，白光灯丝型，在色温（2900±100）k下工作。该灯使用稳定的直流电，直流稳定范围在±0.5%。b)调整光线使其成为直径为

9、30mm的平行光柱的透镜系统。光电池孔位于光电池前的透镜的焦点上，光电池孔直径为d，透镜的焦距为f，所以d/f小于0.04（焦距=80mm，因此d=80×0.04=3.2mm）。概述流入试验室内的空气流的（环境）温度由一支1.5mm的K型热电偶测量，该热电偶安装在试验室的外墙上，位于距小推车开口的20cm，距地板的20cm这一矩形范围内。在正常大气压范围下，室内压力的测量精度为±200Pa（2mBar）。在20%-80%的湿度范围内，室内空气湿度的测量精度为±1%。数据采集系统信号收集采用数据采集（USB数据采集器）/转换装置完成。窗口化的软件能够进行简单的数据采

10、集和分析，以确定热释放的各种参数。该软件生成与瞬间TNO电子表格（已提供）结合的文件，以计算燃烧增长率指数（FIGRA）和烟气生成率指数（SMOGRA）。该系统包括：（1）菜单栏采用下拉菜单，拥有友好用户界面的软件有以下功能：（a）显示设备状态；（b）校准设备和存储校准结果；（c）采集试验中的数据；（d）计算所需参数；（e）显示符合标准要求格式的结果； （f）把打包的SBI备份文件解压到C盘目录下，确保所有文件在C:SBI目录下，不要在C:SBISBI下或其他目录下； (h) 在现场计算机上要装好OFFICE 2003软件； （j）软件生成报表时处理数据量大，可能稍微慢点，过几秒后肯定能生成，

11、请耐心等待。（2）数据采集系统每3s记录和存储以下数值：（a）时间，单位s；（b）通过燃烧器的丙烷质量流量，单位mg/s；（c）综合测量区的压差，单位Pa；（d）相对光强度，单位%；（e）O2浓度，单位(VO2/Vair) %；（f）CO2浓度，单位(VCO2/Vair) %；（g）小推车底部空气入口处的环境温度，单位K；（h）综合测量区3支热电偶的温度值，单位K；（i）室内压强（kPa）；（j）CO浓度，单位(VCO2/Vair) %。试验操作步骤 1.打开电源总开关，打开气体分析控制柜的电源开关（红色）（注：试验前须将分析仪提前开机30分钟预热），切换阀旋转到样气位置。并打开电脑电源。2.

12、将试样按标准要求安装在小推车上。3.打开丙烷气源，将燃气控制柜里的二通手动阀置于ON位置。打开燃气操作箱面板上，电源开关，燃气开关。打开风机电源，将风机的变频器按下RUN按键将风机频率调整到40±2HZ。使除尘器置于工作状态。差压为70pa。如果差压相差较大可调节风机频率。安全措施和程序 （1） 一些试样在试验中可能会剧烈燃烧，因此应有可行的灭火方法。建议的灭火方式是手动喷水装置或压缩氮，这些方式连同其它方式如灭火器可以直接对准燃烧区域进行灭火。 （2）该试验方法可能会有危险的材料，操作过程和装置也有可能会出现危险情况，因此特别强调我们对装置的使用或错误操作中引起的事故不承担任何责任

13、。装置的使用者有责任考虑和建立适当的健康和安全措施，并在装置使用前确定控制限制措施的应用范围。 （3）所有操作输入必须保证安全可靠。 （4）装置必须全程监控。 （5）只有对安全要求十分熟悉的授权人员才能操作该装置。操作人员必须全部了解试验制品的化学特性，并能根据化学特性预测其燃烧产物。 （6）应注意避免接触材料燃烧产生的高温表面，建议在燃烧区域工作时和在移动试样支架时戴热保护手套（不是普通橡胶手套）。 （7）高温分解的制品在燃烧过程中可能会产生致癌物质、有毒物质或其他有害物质。在打开试验室门之前必须戴上辅助呼吸装置和保护眼镜。应注意腐蚀性残余物质可能渗透并降解热保护手套。在热保护手套里层必须戴

14、上丁基合成橡胶手套以在这种情况下得到完全保护。（8） 装置的安装、选址和操作必须有安全部门官员的许可。（9）丙烷1）颜色和气味丙烷是一种无色有甜味的气体。注意：丙烷是以压缩的液化气体方式储藏。2）急救措施吸入的丙烷是有毒的。如果是高浓度的丙烷吸入可能导致窒息或死亡。症状可能为：行动能力的丧失和/或丧失意识，受害者可能没有意识到窒息的感觉。低浓度的丙烷吸入可能导致麻醉效果，症状包括：晕眩，头痛，恶心以及协调能力的丧失。如果发生吸入丙烷事件，受害者应被转移至一个未被污染的区域，并保持温暖和放松。如果需要可进行人工呼吸并寻求医疗帮助。如果皮肤或眼睛沾上溢出的丙烷液体，用水冲洗至少15min，采用消毒

15、的干燥纱布包扎，尽快寻求医疗帮助。3）消防措施丙烷钢瓶受火可能导致钢瓶破裂/爆炸，丙烷极易燃烧。而不完全燃烧会形成二氧化碳。可使用所有常用的灭火器。如果可能应切断丙烷的输出，将钢瓶转移到一个冷却区域或采用来自安全位置的水冷却。除非绝对必要，不要扑灭泄露丙烷的火焰，因为可能会发生立即/爆炸性的燃烧。在密闭空间内必须采用独立的呼吸设备。如要库存丙烷，应首先通知消防队。4）维护与存储钢瓶应垂直放置在低于50的有良好通风的空间内，应避免水的反馈和回吸。丙烷钢瓶应该与乙炔，氧化气体和其他氧化剂分开储存。丙烷钢瓶应充分接地以防止静电放电。当在处理丙烷钢瓶时应禁止吸烟5）废气处理废气应通过装有回火制止器保险器的适当燃烧器烧掉。“空”钢瓶内仍然有可燃气体，必须交还给供应方。试验操作说明（1）设备在实验开始前需提前打开电源，按下