GBT 41382-2022 火灾试验 开放式量热计法 40MW以下火灾热释放速率及燃烧产物的测定

Firetests—Opencalori国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会 I Ⅱ 1 1 1 2 26烟气及热释放计算 5 5 510试验程序 511试验报告 6附录A(资料性)本文件与ISO24473:2008章条编号的对照 8附录B(资料性)本文件与ISO24473:2008的技术性差异及其原因 附录C(资料性)集烟罩及排烟管道的设计 附录D(资料性)排烟管道中的测量仪器 附录E(资料性)检查氧分析仪稳定性的步骤 附录F(资料性)排烟管道中的光学测量系统 附录G(规范性)计算 附录H(资料性)点火源 附录I(资料性)正庚烷油池火标定 25 26I本文件修改采用ISO24473:2008《火灾试验开放式量热计法40MW以下火灾热释放速率及Ⅱ火灾中热释放速率是表征火灾剧烈程度的重要参数，通过对燃烧过程中提供了40MW以下火灾热释放速率及燃烧产物测定的试验方法——开放式量热计法。试验时将试样获得试样在整个燃烧阶段的燃烧特性数据；通过测试热释放速率反映试样燃烧的危险性及对相邻区域的潜在影响；通过测试烟密度反映试样燃烧时对起火区域能见度的影响和烟气对人身安全所带来的1 25207火灾试验表面制品的实体房间火试验方法(GB/T25207—2010,ISO9705:1993,235.4气体分析系统一氧化碳的测量量程至少为0%～1%,对二氧化碳的测量量程至少为0%～10%。红外光谱分析仪的4c)探测器：其光谱分布响应度与CIE(光照曲线)相吻合，色度标准函数V(λ)的精度不低于±5%;在1%～100%的探测器输出范围内，其输出值应在所测量透光率的3%以内或绝对透士3%,重复性误差应在0.5%以内。57试样安装试样应安装于集烟罩正下方中央位置处，试样的放置方式应符合实际使用工况。当试样为软垫家a)丙烷燃气的纯度为95%;到±3%;燃烧器的热输出应控制在规定值的士5%以内。次检查结果的一致性应控制在士2%以内。率大于3MW时，宜采用正庚烷油池火进行系统标定。当采用正庚烷油度不应低于97%。丙烷梯级校准程序的具体要求应符合GB/T25207的规定，正庚烷油池火的标61)安装说明及图纸；2)材质参数；3)接头和附件的明细。7j)试验日期。k)试验方法。m)系统偏差(可选)。n)试验结果：1)试验过程中和结束后的观察结果；2)排烟管道内体积流量-时间曲线(可选);3)热释放速率-时间曲线；4)热释放总量-时间曲线；5)产烟速率-时间曲线；6)产烟总量-时间曲线；7)一氧化碳产量-时间曲线；8)二氧化碳产量-时间曲线；9)质量损失率-时间曲线(可选)。8(资料性)表A.1给出了本文件章条编号与ISO24473:2008章条编号的对照一览表。表A.1本文件章条编号与ISO24473:2008章条编号的对照ISO24473:2008章条编号前言前言引言引言112233445一66.5第1段6.5第2段9表A.1本文件章条编号与ISO24473:2008章条编号的对照(续)ISO24473:2008章条编号 7687989附录A附录B附录C附录A附录C.1附录A.1附录C.2附录A.2附录C.2.1附录A.2.1附录C.2.2附录A.2.2附录D附录B附录D.1附录B.1附录D.2附录B.2附录E附录F.1附录D.1附录F.2附录D.2表A.1本文件章条编号与ISO24473:2008章条编号的对照(续)ISO24473:2008章条编号附录F.3附录D.3附录E附录G.1附录E.1附录G.2附录E.2附录G.3附录E.3附录G.4附录E.4附录H.1附录F.1附录H.2附录F.2附录H.3附录F.3附录H.4附录F.4附录H.5附录F.5附录I附录L.1—附录I.2附录L.3一(资料性)本文件的章条编号原因引言增加引言，并且指出本文件规定的试验方法根据我国标准体系及结构，增加引言2ISO13785-1、EN13823;并将原国际标准中规范性引用文件中的ISO国家标准换成对应的等同采用的中文标准，并增加了规范性引性引用文件标准正文和附录H中33删除术语组件、材料、试样及产品5将国际标准中第5、6、7章进行整合，归装置及试验仪器等内容归入一章，9删除了第11章系统标定中针对ISO9705试验装该内容在国家标准GB/T25207中丙烷梯级校准程序不适用于40MW附录A增加附录A,指出本文件章条编号与原标准章条编号的对照附录B增加附录B,指出本文件与原标准的技术性差异及其原因将原标准的附录A调整为本文件的附录C,并删除了原附录A.3中根据我国标准体系及结构，增加了附录A及附录B后，附录编号依次根据我国标准体系及结构，增加了附录A及附录B后，附录编号依次根据我国标准体系及结构，增加了附录A及附录B后，附录编号依次表B.1本文件与ISO24473:2008技术性差异及其原因(续)本文件的章条编号原因根据我国标准体系及结构，增加了附录A及附录B后，附录编号依次附录G根据我国标准体系及结构，增加了附录A及附录B后，附录编号依次附录H根据我国标准体系及结构，增加了附录A及附录B后，附录编号依次附录I增加附录I GB/T27904中相关内容等同GB/T41382—2022(资料性)集烟罩及排烟管道的设计C.1开放式量热计集烟罩及排烟管道的设计集烟罩、排烟管道及排烟系统是开放式量热计的重要组成部分，集烟罩及排烟管道的设计尺寸取决于设计火源功率的大小。通常，可以使用相同的测试仪器(包括差压探头、热电偶、取样探头以及烟密度计)进行任意规模的测量。管道测量段的前端至少有10倍管径的长度，以使燃烧产物完全混合均匀。管道测量段后端与排烟风机之间至少有5倍管径的长度，以使排烟管道内流速分布均匀。根据火焰高度可采用两种试验模式：精度较高的模式A与精度相对较低的模式B。采用模式A时，火焰高度不超过集烟罩入口平面，量热计不会影响燃烧产物的生成量。采用模式B时，火焰高度允许超过集烟罩入口平面，量热计可以测定更高水平的热释放速率，但不会造成精度的大幅降低。但在模式B条件下，受不完全燃烧影响，烟气成分中一氧化碳产量会增加。需要注意的是，增加集烟罩高度形成的集烟罩延伸段可能会导致试验过程中烟气沉降至该延伸区域。锥形集烟罩的体积尽量小，以降低燃烧烟气在集烟罩中的停顿或滞留，因为这将会导致燃烧烟气进入量热计气体分析仪的时间有所滞后。集烟罩的入口平面面积足够大，以便有效收集燃烧产生的烟气。因此，锥形集烟罩(或入口处是方形体)入口当量直径的最优值(单位为m)可根据公式(C.1)计算得到。式中：Q——量热计设计火源功率，单位为千瓦(kW)。锥形集烟罩边缘距可燃物的距离至少与最大火焰高度一致，如果这一数据未知，则集烟罩边缘距离地面的高度(单位为m)可通过公式(C.2)估算。式中：Q——量热计设计火源功率，单位为千瓦(kW)。在模式B条件下，伴随着燃烧过程中火焰到达集烟罩的顶部，测得的热释放速率将远超模式A条件下的热释放速率，可能大于2倍以上。排烟管道内的流速宜足够大，以限制管道内的温升，针对量热计设计的火源功率，管道内温升的参考值为105K。在模式B条件下，足够的管道流速能够确保火焰高度即使超过集烟罩入口平面也不会产生过高的温升，温升值宜保持在210K以下。需要达到的最大管道流速(单位为kg/s)可以用公式Q——量热计设计火源功率，单位为千瓦(kW)。排烟管道直径宜足够小，以防止管道内的温度分层，但又不能太小，以至于压降过大。因此，管道直径(单位为m)可(对应的冷态流速为15.6m/s)根据公式(C.4)计算。C.2.1一般规定表C.1给出了现有大尺度量热计的相关信息。表C.1大尺度量热计尺寸管道直径mm圆形5圆形圆锥形8～12(可调)圆形3圆形圆锥形·单个探头十流速分布数据。测速探头均匀布置在2/3半径处。7.5MW量热计安装详图见图C.1。图C.17.5MW量热计安装详图图D.1取样系统原理图超过(Vo₂/V)的0.01%。图F.2激光系统示意图(规范性)G.1体积流量k.——单位面积上的平均质量流量与排烟管道中心质量流量之比；kp——双向测速探头的雷诺数校正，取1.08;T,——排烟管道中的气体温度，单位为开尔C——孔板流量计常数；标定常数k,的确定应通过测量在排烟管道截面十字交叉直径上的流速分布进行确定。G.2热释放速率测试及试验程序qb=m₆△he,e…m。——气体燃烧器的质量流量，单位为克每秒(g/s);式中：G,3燃烧烟气Vga=Vz₉g(x:-x°)(1-xH₂o)x;——分析仪中指定气体的摩尔分数；G.4产烟速率及产烟量I₀——平行光束初始光发射强度；I——穿过有烟环境的光接收强度。产烟速率(SPR)和产烟总量(TSP)的计算公式分别为公式SPR(t)=k·V.k——遮光系数，单位为负一次方米(m-¹);(资料性)点火源点火源持续时间s9×10³~15×10³报纸(100g,堆垫)木垛(126g,松木)(附录A点火源5)(a)9十(a)600十(资料性)I.1一般规定针对10MW大尺度量热系统，宜采用正庚烷油池火进行系统性能的标定。正庚烷的化学纯度不宜低于97%。I.2正庚烷火标定步骤I.2.1初始条件用于标定的油盘位于集烟罩正下方的称重平台上，在正庚烷燃料燃烧的过程中能够记录整个燃烧I.2.2基线记录油盘中燃料的引燃不宜影响称重平台对正庚烷质量的记录。在利用正庚烷油池火进行标定之后，通过热释放总量与总质量损失的比值THR/m计算得到的正[2]GB/T25206.2复合夹芯板建筑体燃烧性能试验第2部分：大室法[3]GB/T25207火灾试验表面制品的实体房间火试验方法[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