sissematerjali tuleohutushinnangu kohaselt on "suitsu tihedus" peamine kvantitatiivne näitaja, mis mõõdab, kui palju suitsu tekib kuumutamisel või põletamisel. See on otseselt seotud nähtavuse, töötajate evakueerimise tõenäosusega ja päästeraskustega tulekahju korral. Suitsu tiheduse teaduslik ja täpne testimine ning selle taga oleva standardsüsteemi mõistmine on materjaliteadlaste, tootedisainerite ja ohutusregulaatorite otsuste tegemise aluseks. Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt suitsutiheduse testimise põhiprintsiipe, tavameetodeid ja ülemaailmseid rakendusstandardeid.
Suits on aerosool, mis koosneb õhus hõljuvatest tahketest ja vedelatest osakestest. Katsetamise põhiprintsiip on mõõta suitsu võimet blokeerida valgust, mis jaguneb peamiselt kaheks tehniliseks teeks:
1. Valguse summutamise meetod (tavaline meetod)
See on kõige laialdasemalt kasutatav ja standardiseeritud põhimeetod. See põhineb Lambert Beeri seadusel, mis ütleb, et suitsu läbiva valguse sumbumine on võrdeline suitsu kontsentratsiooni ja tee pikkusega.
·Põhimõte: kindla lainepikkusega paralleelvalgusvihk (tavaliselt valge valgus või teatud riba) läbib suitsuga täidetud katsekambrit. Mõõtke läbiva valguse intensiivsuse (I) ja esialgse valguse intensiivsuse (I ₀) suhet.
· Põhiparameetrid:
· Optiline tihedus (OD): OD = log ₁0 (I ₀/I). Mida suurem on OD väärtus, seda tihedam on suits.
· Spetsiifiline optiline tihedus (Ds): kasutatakse erinevate materjalide võrdlemiseks, et välistada proovi paksuse ja pindala mõju. Ds = (V / (A * L)) * OD， Kus V on suitsukasti maht, A on proovi eksponeeritud ala ja L on optilise tee pikkus.
·Suitsu tihedus või varjutusmäär: tavaliselt väljendatakse protsendina valgusvoo kadu.
·Eelised: suitsu tekitamise dünaamilise protsessi otsene, pidev ja reaalajas salvestamine, mis on otseselt seotud nähtavuse vähenemisega tulekahju ajal.
2. Kvaliteediseadus
Hinnake suitsu mahtu, mõõtes põlemisproduktides hõljuvate tahkete osakeste kogumassi.
·Põhimõte: koguge filtrile kogu suits ja suurendage filtri kaalu.
·Esindusstandard: ASTM D4100.
· Omadused: see keskendub rohkem suitsu kogumassile, kuid selle korrelatsioon optilise nähtavusega ei ole nii otsene kui valguse summutamise meetodil ja see ei suuda saavutada dünaamilisi protsesse.
1. meetod: staatilise suitsutiheduse test (NBS suitsukasti meetod)
See on suletud, staatilises keskkonnas läbi viidud katse, mis simuleerib materjalide põlemisel tekkiva suitsu kogunemist piiratud ruumis.
·Testimisseade: südamik on suletud kuupmeetri suitsukast (tavaliselt sisemõõtmetega 914 mm × 914 mm × 610 mm või 3 kuupjalga), mis sisaldab:
1. Vertikaalselt paigaldatud prooviriiul.
2. Standardiseeritud soojusallikas: leegi režiimis kasutatakse propaani/õhu põletit (leegi kõrgus umbes 127 mm); Leegita režiimis kasutatakse elektrikütte kiirguskoonust (kiirguse intensiivsus on tavaliselt 25 kW/m² või 50 kW/m²).
3. Vertikaalne optilise tee süsteem (valgusallikas ja fotoelektriline vastuvõtja).
4. Väljalaske- ja puhastussüsteem.
·Testimisprotsess: proov eksponeeritakse valitud soojusallikaga ja algab ajastus. Mõõtke ja registreerige pidevalt läbilaskvuse muutusi aja jooksul, tavaliselt 20 minuti jooksul. Salvestage kogu protsessi suitsutiheduse maksimaalne väärtus (minimaalne läbilaskvus) ja suitsutiheduse kõver.
·Tuumväljund:
· Maksimaalne optiline eritihedus (Ds max)
· Maksimaalse suitsutiheduse saavutamise aeg
2. meetod: dünaamiline suitsutiheduse test (koonusekalorimeetrist tuletatud suitsuparameetrid)
Koonusekalorimeeter on üks võimsamaid tuleteaduse tööriistu, mis testib materjale ja simuleerib tulekahju stsenaariumide arengut avatud, juhitavas ja dünaamilises õhuvoolukeskkonnas.
·Testimisseade: Integreeritud laser- või LED-kiirsüsteemiga ja fotodetektoriga standardsel koonuskalorimeetril (ISO 5660-1, ASTM E1354), mis asub väljalaskekanalis.
·Testimisprotsess: proov süüdatakse (või iseeneslikult) määratud kiirgussoojusvoo all (näiteks 25, 50, 75 kW/m²) ja põlemissaadused eemaldatakse ventilaatori abil konstantse voolukiirusega. Torujuhtmetes oleva suitsu läbipaistmatuse mõõtmine reaalajas valguskiire abil.
·Tuumväljund (dünaamilised parameetrid):
·Suitsu tootmismäär (SPR): ajaühikus tekkiv suitsu kogus (väljendatud erisustumispiirkonnas, m²/s). SPR = (V / L) * (d(OD)/dt)， Kus V on mahuline voolukiirus.
· Kogu eraldunud suitsu (TSR): SPR integraal ajas (m ²) kogu põlemisprotsessi jooksul.
· Spetsiifiline kustutuspiirkond (SEA): toodetud suitsu kogus massikao ühiku kohta (m ²/kg), SEA=TSR/massikadu. See on põhiparameeter materjali enda "suitsu mürgisuse" hindamiseks.
·Standardesindajad: ISO 5660-4 (spetsiaalselt suitsuparameetrite mõõtmiseks), ASTM E1354 (sh suitsu mõõtmise osa).
Erinevad tööstusharud ja piirkonnad on võtnud kasutusele erinevad testimisstandardid ja kvalifitseerimiskriteeriumid, mis põhinevad toote kasutusstsenaariumidel.
| Standardnumber | Standardnimi | katsemeetod | Peamised rakendusvaldkonnad | Peamised väljundid ja märkmed |
| ASTM E662 | Tahketest materjalidest tekitatud suitsu spetsiifilise optilise tiheduse standardne katsemeetod | Staatiline (NBS sigaretikarp) | Ehitusmaterjalid, sisustusmaterjalid (lennundus, raudtee), elektroonikaseadmete korpused | Ds max。 Ameerika Ühendriikides laialdaselt kasutatav FAA lennundusmaterjale tuleb testida. |
| ISO 5659-2 | Plastid. Suitsu teke. Osa 2: Optilise tiheduse määramine ühekambrilise katsega | Staatiline (täiustatud suitsukast) | Rahvusvaheliselt rakendatav, eriti Euroopas ja raudteetransiidis (viidatud standardis EN 45545) | Ds (4), Ds (16), VOF4 (suitsu kogutoodang 4 minuti jooksul). |
| GB/T 8323.2 | Plastisuitsu teke. Osa 2: Optilise tiheduse määramine ühe kambri meetodil | Staatiline (vastab standardile ISO 5659-2) | Erinevad materjalid Hiinas | Sama mis ISO 5659-2. |
| ISO 5660-4 | Tuletundlikkuse katsed. Soojuse eraldumine, suitsu teke ja massikadu. Osa 4: Suitsu tekkekiiruse mõõtmine | Dünaamiline (koonusekalorimeeter) | Uurimis- ja arendustegevus, materjalide võrdlus, tulemudeli sisend, kõrgekvaliteediliste toodete sertifitseerimine | SPR, TSR, SEA. Pakkuge rikkalikku dünaamilist teavet. |
| IEC 61034-1/-2 | Määratletud tingimustel põlevate kaablite suitsutiheduse mõõtmine | Suur kaabli suitsukast (~1m ³) | Globaalne standard traadi- ja kaablitööstusele | Minimaalne läbilaskvuse väärtus. Testige kogu kaabli suitsu teket konkreetsete leekide all. |
| EN 45545-2 | Raudteerakendused. Raudteesõidukite tulekaitse. Osa 2: Nõuded materjalide ja komponentide tules käitumisele | Süsteemistandardid, viidates standarditele ISO 5659-2, IEC 61034 jne | ELi kohustuslikud standardid raudteetransiidi materjalidele | Vastavalt riskitasemele (HL1-HL3) on Ds max, TSR jne ranged piirangud. |
| NFPA 258 | Standardne uurimismeetod tahkete materjalide suitsu tekke määramiseks | staatiline | American Fire Protection Associationi seotud valdkonnad | Põhimeetod on sarnane ASTM E662-ga. |
Valik sõltub toote lõppkasutusest, sihtturu regulatsioonidest ja nõutavast teabe sügavusest.
1. Vastavus ja turulepääs:
·ELi raudteetransiidiks müüdavad tooted peavad läbima ISO 5659-2 testimise vastavalt standardile EN 45545-2.
· Toode on traat ja kaabel ning IEC 61034 aruanne on tavaliselt nõutav kogu maailmas.
·Toode on lennuki sisemuse materjal, mis vastab FAA nõuetele, tavaliselt ASTM E662.
· Tulekahju sertifikaat Hiina turul nõuab sageli vastavust standardile GB/T 8323.2.
2. Uuringud ja materjalide sõelumine:
·Esimeses uurimis- ja arendusfaasis on ISO 5660-4 (koonuskalorimeeter) parim vahend materjalide põlemis- ja suitsukäitumise mõistmiseks. See võib pakkuda SPR-kõveraid, mis aitavad tuvastada suitsu tootmise tippe ja põlemisetappe ning korreleerida analüüsi soojuse vabanemise kiirusega (HRR).
3. Staatiline vs dünaamiline testimine:
·Staatiline testimine (NBS suitsukast) simuleerib suletud ja kogunenud suitsustseeni ning tulemuseks on "halvima stsenaariumi" äärmuslik väärtus, mis sobib eeskirjade järgimiseks ja klassifitseerimiseks.
·Dünaamiline testimine (koonuskalorimeeter) simuleerib ventilatsiooni- ja tulekahjustsenaariume, mille tulemuseks on pidevad dünaamilised andmed, mis kajastavad paremini suitsuohtude arenguprotsessi tõelistes tulekahjudes.
Materjalide suitsutiheduse testimine pole kaugeltki lihtsa "suitsutiheduse maksimaalse väärtuse" saavutamine. See on süstemaatiline teaduslik hindamisprotsess, mis ühendab optilise füüsika, põlemiskeemia ja standardtehnika.
Materjaliarendajate ja tootetootjate õige strateegia on:
1. Täpsustage eesmärk: esimene prioriteet on selgitada, kas see on kohustuslike eeskirjade järgimine või sisemine teadus- ja arendustegevuse optimeerimine.
2. Standardite mõistmine: viige läbi põhjalik uurimine konkreetsete testimisstandardite (meetodid, tingimused, otsustusnäitajad), millele sihtturg viitab.
3. Kasutage tööriistu hästi: ühendage staatiline vastavustestimine dünaamiliste teadus- ja arendustegevuse analüüsivahenditega. Mõistke põhjalikult materjali käitumist ja optimeerige koostisi (nt tõhusa suitsu summutava tsinkboraadi valimine), kasutades koonuskalorimeetrit (dünaamiline); Hankige standardsete sigaretikarpide (staatiliste) abil vastavusaruanded ja avage uks turule.
4. Andmete tõlgendamine: keskenduge kogu suitsu tekkeprotsessi kõverale, mitte ainult maksimaalsele väärtusele. Näiteks võib ühel materjalil olla kõrge Ds max, kuid see jõuab selleni väga hilja, samal ajal kui teisel materjalil on keskmine Ds max, kuid see tekitab väga kiiresti suitsu ja viimasel võib olla suurem varane risk.
Selle teadusliku testimise ja hindamissüsteemi abil saate mitte ainult tagada, et teie tooted vastavad ülemaailmsetele turulepääsu nõuetele, vaid ka põhimõtteliselt kavandada ja välja töötada täiustatud materjale, mis on tõelise tulekahju korral ohutumad ja säästavad väärtuslikku aega töötajate evakueerimiseks. Kas teie materjalid või tooted peavad olema sertifitseeritud vastavalt konkreetsetele suitsutiheduse standarditele? Või soovite süstemaatiliselt hinnata ja optimeerida suitsu summutamist uurimis- ja arendusfaasis? Saame pakkuda täielikku suitsutiheduse testimisteenuste komplekti, mis hõlmavad ülemaailmseid tavastandardeid, nagu ASTM, ISO, IEC, GB jne, koos koonusekalorimeetriga sügava põlemiskäitumise analüüsiks, et tagada teie toodete ohutus ja vastavus.
