建筑材料或制品的单体燃烧试验 GB/T20284-2006

C.2.1 燃烧器热输出的梯级校准
C.2.1.1 概要
本校准程序采用标准燃烧器在三种不同的热输出水平下进行。该程序用以确定气体分析仪的响应和滞后时间、燃烧器切换响应时间、热电偶的响应时间和用以计算热释放速率的换算系数。该校准程序至少每月或30次试验后（两者以时间先者为准)应校准一次。
C.2.1.2 校准程序
将小推车(不含试样，但包括背板)放置于集气罩下的框架中，运行测量设备，进行下述操作：
a) 排烟系统的体积流速设为：V₂₉₈= (0.60±0.05)m³/s[根据附录A的A.5.1.la)进行计算]。 在整个校准期间内，该体积流速应在0.65m³/s和0.50m³/s之间。
b) 记录排烟管道里的温度和T_1、T_2和T₃以及环境温度，且至少持续记录300s。环境温度应不超过(20士10)℃，管道中的温度与环境温度之差不应超过4℃。
c) 在记录单上记录试验前的情况。应记录的数据见8.3.2。
d) 开始记时和数据的自动记录：根据定义，此时t=0s。根据8.4，每3s应记录的数据为t、m_气体、xO_2、XCO_2、△p以及T₀至T₃。
e) 点燃辅助燃烧器并根据表C.1在每个步骤开始的前5s内调节丙烷的质量流量。 f) 将丙烷供应从辅助燃烧器切换到主燃烧器，并根据表C.2在每个步骤开始的前5s内调节丙烷的质量流量。 g) 当步骤6结束时，停止数据的自动记录。
h) 记录试验结束时的情况。应记录的数据见8.3.5。
注1：燃烧器在规定的丙烷质量流量水平时所产生的热输出约为0kW、30kW和93kW。
注2：质量流量的设置范围比试验程序中的设置偏差大，以便于对质量流量进行快速调节。
C.2.1.3 计算
根据原始数据，计算：
a) 对于每一个步骤（步骤3除外）：
t_气体：步骤的开始时间，为丙烷流量与前一步骤最后2min的平均值相比，以100mg/s的速率发生了变化时的第一个数据点的时间；
t_T：为温度T_ms与前一步骤最后2min的温度平均值相比，变化了2.5K时的第一个数据点的时间；
：为O₂浓度与前一步骤最后2min的O₂浓度平均值相比，变化了0.05%时的第一个数据点的时间；
：为CO₂浓度与前一步骤最后2min的CO₂浓度平均值相比，变化了0.02%时的第一个数据点的时间；
：为O₂浓度达10%变化时的第一个数据点的时间，采用前一步骤最后2min和当前步骤最后2 min的O₂浓度的平均值来计算；
：类似于，即变化达到90%时第一个数据点的时间；
：CO₂浓度达10%变化时的第一个数据点的时间，采用前一步骤最后2min和当前步骤最
后2min的CO₂浓度的平均值来计算；
：类似于，即变化达到90%时第一个数据点的时间；
：T_ms达10%变化时的第一个数据点的时间，采用前一步骤中最后15s的T_ms平均值以及当前步骤开始后15s和30s之间的T_ms平均值来计算； ：类似于，即变化达75%时第一个数据点的时间；
b) 氧气分析仪的滞后时间，为第4、5和6步骤中的平均值；
c) 二氧化碳分析仪的滞后时间，为第4、5和6歩骤中的平均值；
d) 氧气分析仪的响应时间，为第4、5和6步骤中的平均值；
e) 二氧化碳分析仪的响应时间，为第4、5和6步骤中的平均值；
f) 燃烧器切换响应时间，为t_上和t_下的差值，其中：
t_上为第3步骤中第一个数据点的时间，此时O₂浓度增加了步骤1和步骤2最后2min内O₂浓度平均值差值的10%；
t_下为步骤3中第一个数据点的时间，之后O₂浓度下降到相同水平。
g) 温度响应时间为步骤2、4、5和6中 平均值；
h)q_气体(t)和，见附录A的A.7.1； i)根据h)，步骤2、3和5中最后2min内q_气体(t)的平均值（)；根据已得出的分析仪的滞后时间，在时域上对O_2和CO₂的数据向后移位，并计算：
j) HRR(t)，根据附录A的A.5.1.1，等于HRR_总(t)，但E=16800kJ/m³ (丙烷热值)：
k) HRR_30s(t)，根据附录A的A.5.1.4，采用符合j)的HRR(t)；
l) 根据j)，步骤2、3和5中最后2min内HRR(t)的平均值；
m) 流量分布因子气体： C.2.1.4 判据
应满足以下判据：
a) 两个分析仪的滞后时间均不应超过30_s；
b) 两个分析仪的响应时间均不应超过12s；
c) 燃烧器切换响应时间不应超过12s；
d) 温度响应时间不应超过6_s；
e) 设备响应应符合附录A的A.3.3和附录A的A.3.4中的判据；附录A的A.3.3和附录A的A.3.4中的最终值应视为步骤6中最后30_s的平均值；
f) 在执行步骤2、3、4和5后的40s和160s之间的间隔期内，比值应连续在（100±5)%之内_。在开始进行步骤2、4和5时，采用t_T；步骤3开始时，t=300s； g) 根据C.2.1.3，HRR_步骤2平均值和HRR_步骤3平均值的差不应超过0.5kW。
C.2.1.5校准报吿
校准报告应包含以下内容：
a) 的曲线图；
b) 根据C.2.1.4f)，比值在四个时段中每个时段的最大值和最小值；
c) 两个分析仪的滞后时间和响应时间；
d) 燃烧器切换响应时间；
e) 温度响应时间；
f) 步骤2、步骤3和步骤5中的值；
g) HRR(t)计算中采用的k_t值； h) 的值。
C.2.2 庚烷校准
C.2.2.1 概要
测量系统支架或排烟系统的其他主要配件经安装、维护、修理或更换后，在试验前应进行校准且校 准应至少每年进行一次。采用以下设备和燃气进行测量：
a) 内径为（350±5)mm的开敞式圆形钢质燃料托盘，其内壁高度为152mm，壁厚3mm；及
b) 庚烷（纯度（99%)。
C.2.2.2 程序
将小推车（不含试样，但包括背板)放置于集气罩下的框架中，运行测量设备，进行下述步骤：
a) 将排烟系统的体积流速设为V₂₉₈= (0.60士0.05)m³/s(根据附录A的A.5.1.1a)进行计算）。 在整个校准期间，体积流速应在0.50m³/s〜0.65m³/s这一范围内。
b) 记录环境温度T₀以及排烟管道中的热电偶温度T₁、T₂和T₃且至少持续记录300s。测量燃
料托盘的表面温度。环境温度应不超过(20±10)℃。排烟管道内的温度及燃料托盘的温度与环境温度相差应不超过4°C。
c) 将燃料托盘放置在小推车平台的标准硅酸钙板上（其尺寸为400mmX400mm)，并高于穿过小推车底板对角线的燃气管道100mm。燃料托盘的放置应使试样支架内角与燃料托盘边壁间的距离为500 mm。正确放置后，托盘边壁与背板及侧板间的距离至少为300mm。
d) 将(2000士10)g水注入燃料托盘中。
e) 在记录单上记录试验前的情况。应记录的数据见8.3.2。
f) 开始计时并开始自动记录数据：此时t定义为按8.4，每3s应记录的数据为t 、m_气体 xO₂、xC0₂、△p、T₀和T₃以及光接收器的输出信号。 g) 至少2min后，缓慢将(2840±10)g的庚烷导入托盘内的水中。
h) 至少1min后，点燃庚烷气体(t₁)。
i) 燃烧停止后，持续记录数据5min再停止(t₂)。
j) 记录试验结束时的情况。需记录的数据见8.3.5。
C.2.2.3 计算
计算以下数值：
a) 按附录A的A.6，计算t_1至t₂时段生成的总烟量TSP。再用TSP除以消耗的燃料质量(m)； b) 按附录A的A.5，计算t_1至t₂时段总热释放量THR。应采用16500kJ/m³ (庚烷的值）的E值计算热释放量（附录A的A.5.1.1)。再用THR除以消耗的燃料质量(m)； c) 流量分布因子：
C.2.2.4 判据
应符合以下判据：
a) 比值 THR/m (MJ/kg)应为4456MJ/kg土222.8MJ/kg；
b) 在t₂时刻，光接收器的输出信号应不超过其初始值的1%(即在l(30s…90s)的99%和101%之间）；
c) 设备响应应符合附录A的A.3.3和附录A的A.3.4的判据。
注：比值THP/m (m²/kg)可用以表征烟气测量系统的性能。其值应为（125±25)m²/kg。
C.2.2.5 校准报告
校准报告应包含以下内容：
a) SPR(t)和HRR(t)的曲线图； b) 比值 TSP/m 和 THR/m；
c) HRR(t)计算中使用的k_t和的值。 C.2.3 流速分布因子
C.2.3.1 概要
双向探头或排烟系统的其他主要配件经安装、维护、修理或置换后，应测定系数，且应至少每年进行一次。采用皮托管或热丝风速计进行测量。
C.2.3.2 测量说明
a) 设备应在减震装置上运行，以确保读数的稳定性。
b) 当将测量探头插入排烟管道中时，探头位置应用机械方式而非人工方式固定。应检查探头的水平或垂直位置(视要求而定）以及与管道成直角的情况。
c) 应关闭风速计中未使用的进风口 。
d) 对每个测量点的气体流速应测量20次，当气体从中心向外逸出时，测量10次，气体从外向中心导入时再测量10次。
e) 单半径上的测量位置在距离管壁的以下位置点：0.038；0.153；0.305；0.434；0.722和1.000 (中心），且用半径的分数表示（摘自ISO3966：1997)。测量位置见图C.1。
注：对于所采用的管道直径（315mm)而言，这些位置点（与中心的距离，mm)为：0mm； 43.7 mm； 89.1 mm； 109.5mm；133.4mm；151.5mm。 c.2.3.3 操作
进行以下步骤：
a) 将排烟管道的体积流速设为：V₂₉₈=(0.60±0.05)m³/s[根据附录A的A.5.1.la)进行计算]。
b) 记录排烟管道中的热电偶温度T₁、T_2、T₃和环境温度并至少持续记录300s。环境温度应不超过(20±10）℃，管道中的温度与环境温度之差不应超过4°C。
c) 测量所有测量位置点的气体流速，每个进风口处测量6个位置点。
d) 设V_c为中心位置点的流速，V_n值为每个进风口处其他5个位置点的数值，对所有测量位置点的气体流速都根据20个测量值的平均值进行计算。 注：这样，整个直径上的流速分布在水平和垂直方向上均得以测量和计算。
C.2.3.4 的计算
就一个确定的半径而言，半径n上的平均速度设为V_N，为该半径上四个测定的V_n值的平均值。中心位置处的速度设为v_c，为中心位置四个测定的V_c值的平均值。这样，流速分布因子为： C.2.3.5 测量报告
测量报告应包含以下内容：
a) 根据五个半径方向上的平均值V_N和Vc得出的每个进风口的流速分布图（一个垂直和一个水平截面)；
b) 四个V_n、四个V_c、及平均值V_N和V_c以及所得的k_tv。                     . C.2.4 流量系数k_t，
系数k_t (用以计算A.5.1中的热释放速率)应按的平均值进行计算，并符合以下判据：