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GB/T 5169的本部分給出了評(píng)定電工電子產(chǎn)品及所用材料表面火焰蔓延的導(dǎo)則。
下列文件中的條款通過(guò)GB/T5169的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本部分。
GB/T 5169.1-2007 電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)試驗(yàn) 第1部分:著火試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)(IEC 60695-4:2005,IDT)
ISO/IEC 13943:2000 消防安全 術(shù)語(yǔ)
ISO 2592:2000 閃點(diǎn)和燃點(diǎn)測(cè)定方法(克利夫蘭開(kāi)口杯法)
以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本部分。部分定義采用了GB/T 5169.1-2007和ISO 2592:2000中的定義。
3.1
燃燒 combustion
物質(zhì)和氧化劑發(fā)生的放熱反應(yīng)。
注:通常燃燒發(fā)出伴有火焰和/或可見(jiàn)光的煙氣。
[ISO/IEC 13943:2000,定義23]
3.2
損壞面積 damaged area
在規(guī)定的條件下,因著火而受到永久損傷的表面積的總和。
注1:用m2表示。
注2:本術(shù)語(yǔ)的使用者應(yīng)說(shuō)明所考慮的損壞類(lèi)型??砂ɡ纾翰牧蠐p失、變形、軟化、熔化、炭化、燃燒、熱解或化學(xué)侵蝕。
[ISO/IEC 13943:2000,定義27]
3.3
損壞長(zhǎng)度 damaged length
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,材料損壞面積在一規(guī)定方向的最大長(zhǎng)度。(見(jiàn)燃燒長(zhǎng)度)注:用m表示。
3.4
燃燒長(zhǎng)度 extent of combustion
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,材料因燃燒或熱解而損壞的最大長(zhǎng)度,不包括僅是變形的損壞部分。(見(jiàn)損壞長(zhǎng)度)
[GB/T 5169.1-2007,定義3.16]
3.5
著火 fire
a)以放熱和生成廢水廢氣為特征的燃燒過(guò)程,同時(shí)伴有煙霧和/或火焰和/或灼熱現(xiàn)象;
b)在時(shí)間和空間方面均失控的快速燃燒蔓延。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.19]
3.6
著火危險(xiǎn) fire hazard
著火造成生命傷害或損失和/或財(cái)產(chǎn)損失的可能性。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.26]
3.7
燃點(diǎn) fire point
在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,在小火焰施加至產(chǎn)品表面后,產(chǎn)品起燃且持續(xù)燃燒至規(guī)定的時(shí)間的最低溫度。
3.8
火情 fire scenario
對(duì)特定場(chǎng)所真實(shí)火災(zāi)或大規(guī)模模擬試驗(yàn),從起燃前到燃燒結(jié)束的一個(gè)或多個(gè)階段條件(包括環(huán)境條件)的詳細(xì)描述。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.32]
3.9
火焰(名詞)flame(noun)
通常有發(fā)光的氣相燃燒區(qū)域。
[ISO/IEC 13943:2000,定義60]
3.10
火焰前沿 flame front
在氣相狀態(tài)下,材料表面燃燒區(qū)域的邊界。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.34]
3.11
阻燃(名詞) flame retardant(noun)
為了抑制或延遲火焰的出現(xiàn)和/或減小火焰?zhèn)鞑ィ樱┧俾?,在材料中添加一種物質(zhì)或?qū)Σ牧线M(jìn)行的一種處理。
注:使用阻燃劑并非必然抑制著火。
[ISO/IEC 13943:2000,定義65]
3.12
火焰蔓延 flame spread
火焰前沿的傳播。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.36]
3.13
轟燃 flash-over
在封閉的空間內(nèi)可燃材料的整個(gè)表面突然轉(zhuǎn)入著火狀態(tài)。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.42]
3.14
閃點(diǎn) flashpoint
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,產(chǎn)品受熱產(chǎn)生的蒸氣遇火即燃時(shí),該產(chǎn)品的最低溫度。
注:用℃表示。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.43]
3.15
完全著火 fully developed fire
可燃材料全部轉(zhuǎn)化為著火的狀態(tài)。
[ISO/IEC 13943:2000,定義80]
3.16
熱通量 heat flux
單位面積、單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出、傳遞或接收的熱能的總和。
注:用W·m-表示。
[ISO/IEC 13943:2000,定義85]
3.17
熱釋放速率 heat release rate
在著火或著火試驗(yàn)時(shí),單位時(shí)間釋放出的熱能。
注:標(biāo)準(zhǔn)單位是W。
3.18
起燃 ignition
燃燒的開(kāi)始。
[ISO/IEC 13943:2000,定義96]
3.19
引燃源 ignition source
引起燃燒的能量源。
[ISO/IEC 13943:2000,定義97]
3.20
起燃溫度(最低)ignition temperature(minimum)
按試驗(yàn)方法的規(guī)定,材料或引燃源在規(guī)定的試驗(yàn)條件下可以開(kāi)始持續(xù)燃燒時(shí)的(最低)溫度。
注:起燃需要足夠的可燃?xì)怏w和氧化劑(空氣)。維持燃燒需要足夠的可燃?xì)怏w產(chǎn)生速度。最低起燃溫度包含無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間地施加熱應(yīng)力的條件。就實(shí)際用途而言,標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定合適的最低起燃溫度。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.51]
3.21
熱解 pyrolysis
材料受熱產(chǎn)生的不可逆的化學(xué)分解。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.70]
3.22
熱解前沿 pyrolysis front
材料表面熱解的邊界。
[GB/T 5169.1-2007,定義3.71]
3.23
火焰表面蔓延 surface spread of flame
移開(kāi)引燃源后火焰通過(guò)液體或固體表面的傳播。
[ISO/IEC 13943:2000,定義160]
3.24
火焰表面蔓延速率 surface spread of flame rate
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,單位時(shí)間火焰表面蔓延的距離。
3.25
熱慣量 thermal inertia
導(dǎo)熱系數(shù)、密度和比熱的乘積。
注1:當(dāng)材料暴露于熱通量時(shí),表面溫度上升的速率主要取決于材料的熱慣量值。材料被加熱時(shí),熱慣量低的材料其表面溫度迅速升高,反之亦然。
注2:標(biāo)準(zhǔn)單位是J2·s-1·m-4K-2。
4.1 液體
液體表面的火焰表面蔓延受液體閃點(diǎn)和燃點(diǎn)的影響。閃點(diǎn)是液體在規(guī)定試驗(yàn)條件下被加熱至產(chǎn)生的蒸氣遇火即燃時(shí)的最低溫度。在這種情況下,按ISO 2592:2000(克利夫蘭開(kāi)口杯法)測(cè)量閃點(diǎn)。
注:重要的是確定試驗(yàn)方法,因?yàn)樗枋龅脑陂_(kāi)放的液體表面上的火焰蔓延,ISO 2592:2000是適用的。另一個(gè)可選的閃點(diǎn)測(cè)試方法在ISO 2719(賓斯基-馬丁閉口杯法)中列明,測(cè)量在一個(gè)受限空間的閃點(diǎn),且用于探測(cè)揮發(fā)性材料的微小數(shù)量,該標(biāo)準(zhǔn)被引用于絕緣液體的IEC標(biāo)準(zhǔn)。這種方法所測(cè)得的閃點(diǎn)明顯低于ISO 2592:2000的方法。
燃點(diǎn)是液體不僅起燃而且將會(huì)持續(xù)燃燒的溫度。火焰表面蔓延速率持續(xù)增加到液體被加熱至它的閃點(diǎn)。當(dāng)液體溫度高于它的閃點(diǎn)時(shí),火焰表面蔓延速率取決于氣相參數(shù),如果液體溫度低于它的閃點(diǎn)時(shí)則取決于液相參數(shù)。氣相參數(shù)包括氣流、火焰和熱輻射的影響。液相參數(shù)包括對(duì)流運(yùn)動(dòng),表面張力和液體粘性。
4.2 固體
固體表面的火焰表面蔓延總是與外界因素(風(fēng)和通風(fēng))產(chǎn)生氣流和火焰本身所產(chǎn)生的氣流相關(guān)。與火焰表面蔓延方向相反的氣流(逆流)會(huì)降低火焰表面蔓延速率,而與火焰表面蔓延方向相同的氣流(助風(fēng))會(huì)提高火焰表面蔓延速率。
對(duì)于在底部起燃的垂直試驗(yàn)樣品,火焰向頂部移動(dòng),定義為火焰表面上蔓延。面對(duì)于在頂部起燃的垂直試驗(yàn)樣品,火焰向底部移動(dòng),這種狀況定義為火焰表面下蔓延。對(duì)于水平試驗(yàn)樣品,火焰向起燃區(qū)域側(cè)向移動(dòng),這種狀況定義為火焰表面?zhèn)嚷印?/p>
試驗(yàn)樣品起燃后,如果火焰?zhèn)魉土顺浞值臒嵬?,大部分是熱傳?dǎo)所產(chǎn)生的熱通量,火焰?zhèn)鞑ゾ蜁?huì)出現(xiàn),熱解前沿的前端將持續(xù)熱解,并且將以充分的速率起燃。
熱解前沿前面?zhèn)鬟f的熱通量的大小取決于試驗(yàn)樣品的熱釋放速率,反之,耐起燃性是試驗(yàn)樣品的最低起燃溫度和表面加熱速率的函數(shù)。
表面加熱速率依次是若干試驗(yàn)樣品性質(zhì)的函數(shù):
a)厚度;
b)導(dǎo)熱系數(shù)(k);
c)密度(p);
d)比熱(c)。
就試驗(yàn)樣品的厚度來(lái)說(shuō),表面以下的材料能夠傳導(dǎo)帶走熱量,因而會(huì)降低表面加熱速率并提高耐起燃性。在薄的試驗(yàn)樣品中就不會(huì)發(fā)生這種情況,因此耐起燃性較低。
k、p、c的乘積為“熱慣量”。如果熱慣量高,例如在固態(tài)金屬的狀態(tài)下,表面加熱的速率會(huì)相對(duì)較低,因而達(dá)到起燃溫度所需要的時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)。如果熱慣量低,例如一些泡沫塑料或低密度可燃材料,表面加熱速率相對(duì)較高,因而達(dá)到起燃溫度所需要的時(shí)間也相對(duì)較短。
在參考文獻(xiàn)ISO/TR 5658-1中給出了關(guān)于固體火焰蔓延的更加詳細(xì)的導(dǎo)則。
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