那勇 劉聰

【摘 要】 本文通過(guò)對(duì)鋪地材料的試驗(yàn)，深入研究和分析了試驗(yàn)在選材和試驗(yàn)過(guò)程中等諸多方面對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

【關(guān)鍵詞】 鋪地材料 輻射熱源法 臨界熱輻射通量 炭化距離

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.11.003

隨著人們生活水平的不斷提高，各種公共場(chǎng)所的裝飾裝修也逐漸提高，使得一些火災(zāi)危險(xiǎn)級(jí)別高的場(chǎng)所大量的使用了地板、地毯、塑膠地板等鋪地材料，很可能出現(xiàn)火災(zāi)隱患，因此準(zhǔn)確判定這些鋪地材料的燃燒性能尤為重要。本論文中的試驗(yàn)，依據(jù)GB/T 11785-2005《鋪地材料的燃燒性能測(cè)定 輻射熱源法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。

1 試樣的制備過(guò)程

1.1 試驗(yàn)樣品的選擇

重點(diǎn)選擇數(shù)值重現(xiàn)性好、受制造工藝影響較小且能體現(xiàn)設(shè)備對(duì)高臨界熱輻射通量的數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性的樣品。在該試驗(yàn)中，選擇的樣品為在火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的公共場(chǎng)所較多采用的塑膠地板。

1.2 制備原則

為保證檢驗(yàn)結(jié)果的可參照性和樣品隨機(jī)性，對(duì)樣品在同一批次的不同部位分別制取。

1.3 工具

壁紙刀及3m鋼卷尺。

1.4 方法

將試驗(yàn)樣品按照GB/T 11785-2005標(biāo)準(zhǔn)要求，即按照生產(chǎn)方向及其垂直方向，將樣品裁切為1050mm×230mm的兩組6塊試樣，之后，按照EN 13238標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。

2 工作原理及過(guò)程

2.1 試驗(yàn)裝置的工作原理

本次試驗(yàn)所采用的設(shè)備為英國(guó)FTT鋪地材料試驗(yàn)裝置。試驗(yàn)主要評(píng)定試驗(yàn)燃燒箱中暴露在水平放置小火焰直接點(diǎn)燃和傾斜的熱輻射場(chǎng)中的鋪地材料的火焰?zhèn)鞑ツ芰Α?/p>

2.2 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)過(guò)程

鋪地材料燃燒性能的測(cè)定（輻射熱源法）試驗(yàn)過(guò)程為：試驗(yàn)時(shí)，設(shè)置煙道內(nèi)氣體流速（2.5±0.2）m/s，關(guān)閉試樣出入門，點(diǎn)燃輻射板，裝置預(yù)熱至少1小時(shí)至箱體溫度穩(wěn)定，測(cè)量輻射板溫度，當(dāng)黑體溫度偏差滿足要求后點(diǎn)燃點(diǎn)火器，將試樣安裝在試樣架上并放入試驗(yàn)箱中，預(yù)熱2min后將火焰與試樣接觸10min，然后移開點(diǎn)火器，期間記錄試驗(yàn)現(xiàn)象。測(cè)試某一方向和與此方向垂直的兩塊試樣，比較CHF值，在測(cè)試值最低方向再重復(fù)兩次試驗(yàn)，共重復(fù)4次。

3 輻射熱源法試驗(yàn)時(shí)的影響因素

3.1 設(shè)備及人員的影響

由于本試驗(yàn)裝置由多組件構(gòu)成，其中主要測(cè)量裝置輻射感熱電偶、溫度計(jì)及熱通量計(jì)。雖經(jīng)過(guò)外部計(jì)量測(cè)試，但實(shí)際安裝使用時(shí)，各部件示值與真值間存在誤差。并且不同檢驗(yàn)人員對(duì)樣品的安裝方式、儀器調(diào)試的差異也會(huì)導(dǎo)致同一批次的樣品試驗(yàn)結(jié)果存在誤差。

3.2 樣品的影響

當(dāng)前塑膠地板基本采用壓延法進(jìn)行生產(chǎn)，將PVC粉、可塑劑、安定劑、潤(rùn)滑劑、填充劑等原材料按一定次序投料混合，先后通過(guò)密煉、開煉、面料及透明料的裁切、鋪模、油壓、淋膜、回火、養(yǎng)生、成型等工藝制成。由于生產(chǎn)工藝連續(xù)、穩(wěn)定，基本能夠保證樣品的均勻性。樣品按照EN 13238標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。由于塑膠地板主材為有機(jī)材質(zhì)，具有天然疏水性，溫濕度未對(duì)材料產(chǎn)生顯著影響。

3.3 試驗(yàn)過(guò)程中樣品對(duì)結(jié)果判定的影響

此次塑膠地板對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較大影響的因素主要出現(xiàn)在試驗(yàn)過(guò)程中，具體如下：

（1）設(shè)備校準(zhǔn)程序中的氣體流速。標(biāo)準(zhǔn)要求氣體流速滿足（2.5±0.2）m/s，在校準(zhǔn)中如箱體煙道內(nèi)氣體流速偏低則易導(dǎo)致箱體各校準(zhǔn)點(diǎn)所在溫度偏高，導(dǎo)致最終樣品炭化距離延長(zhǎng)，臨界熱輻射通量值偏低；與之相反則最終臨界熱輻射通量數(shù)值偏高。

（2）校準(zhǔn)及試驗(yàn)程序中試驗(yàn)箱預(yù)熱時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)要求輻射板預(yù)熱時(shí)間至少1h，在校準(zhǔn)中如預(yù)熱時(shí)間較短，按照校準(zhǔn)程序校準(zhǔn)時(shí)，易導(dǎo)致校準(zhǔn)后期輻射板溫度偏高，在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中后期樣品炭化距離延長(zhǎng)，臨界熱輻射通量數(shù)值偏低。

（3）試驗(yàn)程序中點(diǎn)火器點(diǎn)燃時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序中要求在進(jìn)行輻射板時(shí)應(yīng)關(guān)閉點(diǎn)火器，在正式進(jìn)入試驗(yàn)時(shí)才進(jìn)行點(diǎn)燃，如在溫度調(diào)整階段點(diǎn)燃火焰進(jìn)行調(diào)整，易導(dǎo)致輻射板實(shí)際溫度偏低，樣品炭化距離短，臨界熱輻射通量數(shù)值偏高。

（4）試驗(yàn)程序中點(diǎn)火器與試樣接觸時(shí)間及距離。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序中要求點(diǎn)火器離試件零點(diǎn)至少50mm，預(yù)熱2分鐘，如在試驗(yàn)初期將點(diǎn)火器與樣品接觸或點(diǎn)火器距離樣品較短時(shí)，易導(dǎo)致樣品發(fā)生燃燒，在試驗(yàn)時(shí)間中炭化距離延長(zhǎng)，結(jié)果偏低。

（5）校準(zhǔn)及試驗(yàn)程序中黑體感溫計(jì)及箱體溫度計(jì)。校準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序中應(yīng)注意黑體感溫計(jì)及箱體溫度計(jì)表面的清理，如未進(jìn)行清理，易導(dǎo)致輻射板溫度偏高，樣品炭化距離增加，臨界熱輻射通量值偏低。

（6）炭化點(diǎn)的判斷。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)中記錄火焰?zhèn)鞑プ钸h(yuǎn)處的距離，但是在實(shí)際試驗(yàn)中，由于夾具及產(chǎn)品自身局部位置微觀均勻性的問(wèn)題出現(xiàn)，會(huì)出現(xiàn)不同的燃燒形態(tài)，應(yīng)注意炭化區(qū)域的判斷。

4 試驗(yàn)的最終結(jié)果

試驗(yàn)中塑膠地板先發(fā)生軟化繼而在直接火源作用下被引燃，試驗(yàn)過(guò)程中樣品近輻射端先發(fā)生燃燒、成炭、起泡進(jìn)而熄滅。按照縱橫向要求前4組試驗(yàn)結(jié)果如下：

本次試驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目為臨界熱輻射通量，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)8.1.2章節(jié)要求：對(duì)在同一方向上的3塊試件，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)中計(jì)算縱向臨界熱輻射通量的平均值8.4KW/m2，即為最終結(jié)果。

作者簡(jiǎn)介

那勇，助理工程師，從事防火材料研究、檢驗(yàn)工作。

劉聰，吉林大學(xué)萊姆頓學(xué)院本科畢業(yè)，從事防火材料研究、檢驗(yàn)工作。

（責(zé)任編輯：張曉明）