ISO 24473: 2008 Fire tests — Open calorimetry — Measurement of the rate of production of heat and combustion products for fires of up to 40 MW

火災(zāi)中熱釋放速率是表征火災(zāi)劇烈程度的重要參數(shù)，通過對燃燒過程中熱釋放速率及燃燒產(chǎn)物的準(zhǔn)確測定，能夠定量表征熱釋放速率、熱釋放總量、產(chǎn)煙速率及產(chǎn)煙總量等相關(guān)燃燒性能參數(shù)。ISO 24473：2008提供了40MW以下火災(zāi)熱釋放率及燃燒產(chǎn)物測定的試驗(yàn)方法。通過試驗(yàn)可以獲得試樣在整個(gè)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(xiǎn)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(shí)對起火區(qū)域能見度的影響和煙氣對人身安全所帶來的危險(xiǎn)。

測量參數(shù)

• 熱釋放速率HRR(t)

• 熱釋放總量THR(t)

• 產(chǎn)煙速率產(chǎn)煙速率SPR(t)

• 產(chǎn)煙總量TSP(t)

試驗(yàn)原理

在不受任何周圍環(huán)境結(jié)構(gòu)的影響下，使用量熱儀可對單個(gè)物體或一組物體在燃燒期間對熱量釋放和火災(zāi)蔓延危險(xiǎn)的潛在貢獻(xiàn)進(jìn)行評估。利用耗氧原理計(jì)算整個(gè)燃燒過程中的熱釋放速率。樣品氣體經(jīng)過取樣預(yù)處理系統(tǒng)被輸送至氣體分析儀，以測試氣體中氧氣、二氧化碳及一氧化碳的濃度，同時(shí)在管道測量段測得氣體的溫度、壓差、光密度等參數(shù)，通過耗氧原理分析計(jì)算得到試驗(yàn)火源的熱釋放速率、熱釋放總量、產(chǎn)煙速率、產(chǎn)煙總量等燃燒特性參數(shù)。

測量試驗(yàn)裝置

試險(xiǎn)裝置由集煙罩及排煙管道、排煙管道中的測量儀器、氣體分析系統(tǒng)、煙密度測量系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)及輔助裝置等組成。

試驗(yàn)設(shè)備放置要求

設(shè)備應(yīng)放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，放置時(shí)應(yīng)避免墻壁反射熱輻射的影響，允許空氣能夠自由流通。對于1MW的火災(zāi)測試，量熱儀集煙罩應(yīng)距離墻壁至少2米。對于較大的火災(zāi)，則應(yīng)該增加相應(yīng)的距離。對于20MW的火災(zāi)，則距離最大達(dá)10米。

集煙罩和排氣管道

集煙罩的尺寸和系統(tǒng)的風(fēng)量上都要足夠大，以保證所有的燃燒產(chǎn)物都被收集起來。它的高度應(yīng)使火焰不會(huì)撞擊到集煙罩本身，且排煙系統(tǒng)不會(huì)影響燃燒產(chǎn)生的火羽流。

測量管段前面的排氣管道的直段長度應(yīng)至少為10倍管道直徑，以實(shí)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的有效混合。在測量管段和排風(fēng)扇之間的排氣管道的長度至少為5倍管道直徑，以確保在風(fēng)管上有更均勻的流動(dòng)剖面。

測量管段

一般來說，同一套儀器可以用于任何級別的測量，但集煙罩和排氣管道尺寸要隨所測試樣品的量熱級別相應(yīng)變化，既保證能夠收集到所有的燃燒產(chǎn)物，同時(shí)也具有較好的靈敏度。

測量段包含：

• 雙向探頭(測量氣體流量)

• 熱電偶(測量探頭附近的氣體溫度，直徑為1.0-1.6mm。熱電偶放置在雙向探頭附近且不影響雙向測速探頭附近的煙氣流動(dòng))

• 氣體取樣探頭

• 煙氣測量系統(tǒng)

氣體分析

• 取樣探頭(放置在管道中燃燒產(chǎn)物混合均勻的位置和雙向探頭和熱電偶的下游)

• 取樣管線(由不影響待測氣體種類的惰性材料制成)

• 取樣泵和過濾及干燥系統(tǒng)(樣氣應(yīng)通過顆粒過濾器和冷卻器，然后在無油隔膜泵的作用下通過含有無水硫酸鈣干燥劑的干燥柱，再傳輸?shù)綒怏w分析儀

• 氧氣分析(氧氣分析儀在30min周期內(nèi)噪聲和漂移小于100ppm，響應(yīng)時(shí)間＜12s)

• 一氧化碳和二氧化碳分析(響應(yīng)時(shí)間＜12s)

• 可用于可用于其它量熱儀(錐形量熱儀，成束電纜燃燒測試儀(EN 50399)，單體燃燒試驗(yàn)裝置(SBI)，家具量熱儀，UL 9540A,ISO 9705以及其他大型耗氧量熱儀

• 可用于其它量熱儀(錐形量熱儀，成束電纜燃燒測試儀(EN 50399)，單體燃燒試驗(yàn)裝置(SBI)，家具量熱儀，UL 9540A，以及其他大型耗氧量熱儀)

• 當(dāng)客戶或監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求時(shí)，應(yīng)使用ISO 19702/GB/T38309中描述的FTIR紅外光譜煙毒性分析儀對其他氣體進(jìn)行取樣和分析

其他設(shè)備裝置

• 稱重平臺

• 熱流計(jì)(測量火源附近或特定位置的熱通量)

• 計(jì)時(shí)裝置