GB T 16172-2007 建筑材料热释放速率试验方法.pdf

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1、ICS 91100，1322001C 80 a国中华人民共和国国家标准GBT 1 6 1 72m2007ISO 5660-1：2002代替GBT 16172-1996建筑材料热释放速率试验方法Test method for heat release rate of building materials(ISO 56601：2002，Reactiontofire tests-Heat release，smoke productionand mass lOSS ratePart 1：Heat release rate(cone calorimeter method)，IDT)2007-07-02发

2、布 2008-01-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局借右中国国家标准化管理委员会仅111目 次前言1范围。2规范性引用文件3术语和定义4符号5试验原理6试验装置一7待测制品的要求8试样制备及准备9试验环境一10标定411试验程序12计算。13试验报告“附录A(资料性附录) 注释及操作员指导附录B(资料性附录)分解、精度和误差附录c(资料性附录) 质量损失速率和有效燃烧热附录D(资料性附录)垂直定位的测试附录E(资料性附录)工作热流计的标定附录F(资料性附录) 有辅助气体分析的热释放速率计算参考文献GBT 16172-2007IS0 56601：2002m，：0000，mn他n踮舱

3、勰曲弛前 言GBT 16172-2007IS0 5660-1：2002本标准等同采用ISO 56601：2002对火反应试验热释放、产烟量及质量损失速率第l部分：热释放速率(锥形量热仪法)(英文版)。本标准等同翻译Is0 5660一l：2002。为便于使用，本标准做了下列编辑性修改：a)“本国际标准”一词改为“本标准”；b)用小数点“”代替作为小数点的逗号“，”；c)删除国际标准的前言。本标准代替GBT 16172 1996建筑材料热释放速率试验方法因为国际上的发展原标准在技术上已过时；本标准与GBT 16172-1996相比主要差异如下：增加了术语定义中的条目；增加了符号一章；增加了辐射屏蔽

4、和可选防护屏；增加了对燃烧时间短暂材料数据采集周期的要求；增加了对尺寸不稳定材料制备的要求；增加了待测试样基材选用的要求及养护要求；增加了非经常性标定并增补了预标定、工作标定的要求；更改了最长数据采集时问和最短试验时间；增加了质量损失速率的测试和计算；增加了6个资料性附录。本标准附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F均为资料性附录。请注意本标准的某些内容有可能涉及专利的内容。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。本标准由中华人民共和国公安部提出。本标准由全国消防标准化技术委员会第七分技术委员会(SACTC 113SC 7)归口。本标准负责起草单位：公安部天津消防研究所。本标准参加

5、起草单位：公安部四川消防研究所。本标准主要起草人：李晋、杜兰萍、张欣、张网、张羽、王钢、果春盛。本标准于1996年首次发布，本次为首次修订。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 16172一1996。1范围GBT 1 6 1 72-20071S0 56601 1 2002建筑材料热释放速率试验方法本标准规定了采用外部点火器，试样在水平定位受到可控制等级的热辐射时，测定热释放速率的方法。热释放速率的测量是通过燃烧产物气流中氧气浓度计算出的氧消耗量和燃烧产物的流量来确定的，同时也对试样引燃(持续有焰燃烧)时间进行了测量。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡

6、是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 2918塑料试样状态调节和试验的标准环境(GBT 2918一1998，idt ISO 291：1 997，Plastics-Standard atmospheres for conditioning and testing)1SO 554 调节和或试验用标准环境(Standard ammspheres for conditioning andor testi“gSpecifications

7、)ISO 13943消防安全术语(Fire safety-Vocabulary)IsOTR 14697建筑制品衬底的选择指南(Fire tests-Guidance on the choice of substrates forbuilding products)3术语和定义ISO 13943确立的以及下列术语和定义适用于本标准。31基本平整表面essentially flat surface不平整处与平面相差不超过土1 mm的表面。32闪燃flashing在试样表面或其上方出现的火焰持续时间少于1 S的燃烧现象。33引燃ignition出现持续火焰(参见310)。34辐射照度irradlan

8、ce入射到试样表面某点处的面元上(包括该点和该单元区域)的辐射通量除以该面元的面积。注：水平定位时试样上对流传热可以忽略。因此，本标准用术语“辐射照度”代替“热流”，这样可以更好地表明辐射是主要的热传递方式。35建筑材料material单一物质或均匀分布的混合物。如金属、石材、木材、混凝土、矿纤和聚合物。1GBT 16172-2007IS0 5660-1：200236定位orientation试验时试样暴露表面所处平面，铅垂或水平。37耗氧原理oxygen consumption principle燃烧时消耗的氧气质量与释放热量之间的比例关系。38建筑制品product要求给出相关信息的建筑材

9、料、复合材料或组件。39试样specimen有代表性的带基材或处理过的用来试验的制品。注：对于某些类型的制品例如包含空气隙或接合点的制品可不必制备代表最终使用情况的试样(见第7章)。310持续燃烧sustained flaming在试样表面或其上方出现持续时间超过10 S的火焰。311短暂燃烧transitory flaming在试样表面或其上方出现持续时间介于1 Stl0 S的火焰。4符号见表1。裹1符号及其意义符号 意 义 单位A。 试样初始暴露的表面积C 孔板流量计标定常数 m1“-91“K1 2Ah。 净燃烧热 kJgM。 有效净燃烧热 MJkg_1m 试样的质量 gAm 总质量损失

10、g研f 试验结束时试样的质量 g卅， 持续火焰期间试样的质量 gmA-10 90 质量损失在10到90之间单位面积上的平均质量损失速率 gm 2s 1埘10 总质量损失为lo时试样的质量 gm们 总质量损失为90时试样的质量 g赢 试样的质量损失速率 gHa。s 1m8 排气管道内的质量流量 kgs一声 孔板两侧的压差 Pa口 热释放速率 kWq4 单位面积热释放速率 kWm。2表1(续)GBT 16172-2007IS0 5660-1：2002符号 意 义 单位q“ 单位面积热释放速率的最大值 kWm 2q“。8。 试样在。时被引燃后180 S内的单位面积平均热释放速率 kWm oq43珊

11、试样在f，。时技引燃后300 S内的单位面积平均热释放速率 kwm 2QA。 整个试验期间单位面积的放热总量 kWm叫h 氧与燃料的化学当量比f 时间“ 氧分析仪的滞后时间 引燃时间(出现持续火焰)f 取样周期1。 总质量损失达到10的时间” 总质量损失达到90的时间l： 孔板流量计处气体的绝对温度 KX。2 氧分析仪读数。氧气的摩尔分数瑶。 氧分析仪初始读数x 滞后时问修正前氧分析仪的读数5试验原理本试验方法建立在观测基础上，一般来说，净燃烧热和燃烧所消耗的氧气质量成比例。这个关系是每消耗1 kg的氧气释放出的热量大约为131010 3 kJ。在环境大气条件下，将试样置于规定的0 kWm21

12、00 kwm2的外部热辐射条件下，测量其燃烧时氧气浓度和排气流量。本试验方法是通过有代表性的小试样，来评估试验制品对火反应时的热释放速率特性。6试验装置装置示意图见图l。6165中给出了各部件的详细描述。装置稍加改动，试样便可在铅垂定位上进行试验。改动方式参见附录D。61辐射锥辐射锥额定功率为5 kW，由电加热管构成。电加热管应紧紧缠绕成圆锥台形状装配在双层耐热合金锥套中(见图2)，内外锥壳内填以公称厚度为13 mm、公称密度为100 kgm3的耐热纤维。辐射锥的辐射照度应通过控制3个热电偶(宜用K型不锈钢铠装热电偶，也可用铬镍铁合金或其他高性能材料)的平均温度维持在设定水平上。3支热电偶对称

13、放置，以非焊接方式与电加热管接触(见图2)。3支热电偶应采用外径为10 illm16 mm的非暴露热节点的或外径为3 mm的暴露热节点的铠装热电偶。辐射锥应能在试样表面提供高达100 kWm2的辐射照度。在暴露试样表面的中心部位50 mm50 mm范围内，辐射照度应均匀，与中心处的辐射照度偏差不超过2。62辐射屏蔽层辐射锥应有一个可抽取的辐射屏蔽层，以保护试样在试验开始之前不受辐射。屏蔽层应由不燃材料制成，总厚度不超过12 mm。屏蔽层应为：a) 水冷并涂有一层表面发射系数一0，95士005的耐磨无光黑色涂层，或b)非水冷，可以是有反射顶面的金属或是陶瓷，以将辐射传递降至最低。3GBT 161

14、72-2007IS0 5660-1：2002屏蔽层应装有一个把手，或采用其他适宜快速插入和移出的方式。辐射锥的基座上应装有一个机械结构能使屏蔽层移动到位。63辐射控制辐射控制系统应能做适当调节，在根据1012描述标定期间，辐射锥热电偶的平均温度应保持在预设值10以内。64称重设备根据1022中描述的标定程序进行测量时，称重设备的精度为01 g或更好。称重设备的量程应不低于500 g。当根据1013进行标定时，称重设备在1090的响应时间应小于4 s。当根据lO1_4进行标定时，称重设备的输出漂移在30 min内不应超过l g。65试样安装架试样安装架见图3。试样安装架应为一个方形敞口盘，上端开

15、口为(106土1)mm(106土1)him，深度为(25士1)mm。安装架应采用厚度为(24土015)mm的不锈钢板。包括一个便于插入和移出的把手，和一个保证试样的中心位置在加热器下方并能与称重设备准确对中的机械装置。安装架的底部应放置一层厚度至少为13 mm的低密度(公称密度65 kgm。)耐热纤维垫。辐射锥下表面与试样顶部的距离应调节为(25士1)mm，对于尺寸不稳定的材料，其与辐射锥下表面的距离应为(601)mm(见75)。66定位架定位架见图4，是采用厚度为(1_9土01)mm的不锈钢板制成的方盒，方盒内边尺寸为(111土1)lllln，高度为(541)mm。用于试样面的开口为(940

16、士05)ITlm(940士05)mm。应以适当方式确保定位架与试样安装架之间能放置一个试样。67带流量测量仪的排气系统排气系统应由工作温度适合的离心式风机、集烟罩、风机的进气和排烟管道，以及孔板流量计组成(见图5)。集烟罩底部与试样表面的距离应为(21050)rnnl。在标准温度和压力条件下，排气系统的流量应不小于0024 m3s。风机的建议安装位置见图5。也可将风机放置在后面的位置，7L板流量计装在风机前，但应满足本条款其余部分的要求。在集烟罩与进气管之间应装一内径为(57士3)mm的节流孔板以提高气体的混合度。为了采集气体样本，环形取样器应装在距集烟罩(685_+15)mE的风机进气管道内

17、。环形取样器上应有12个直径为(2201)mm的小孔，以均化气流组分，小孔与气流方向相反，以避免烟尘沉积。气流温度应由外径为1o mm16 mm的铠装热电偶或外径为3 mm的露端型热电偶来测量，热电偶安装在孔板流量计的上游(100：J=5)mm处、排气管轴线位置上。如果按图5所示安装风机，排气流量应通过测量风机上方至少350 mm处的锐缘孔板内径(573)ram，厚度(16土o3)mm两侧的压差来确定。如果风机装在比图5所示更远的下游也可将孔板流量计装在环形取样器和风机之间。但是，这种情况下孔板流量计两侧直管段的长度至少应为350 mm。68气体取样装置气体取样装置应包括取样泵、烟尘过滤器、除

18、湿冷阱、排空的旁路系统、水分过滤器和CO：过滤器。图6给出了一个实例的示意图。其他布置方式如果满足要求也可使用。氧分析仪的滞后时间t。应根据1015标定，且不应超过60 s。注：如果使用了COz分析仪(可选的)计算热释放速率的公式与标准情形不同(参见第12章和附录F)。69点火电路采用一个10 kV互感器提供能量的火花塞或电火花点火器进行外部点火。火花塞的火花隙应为(3o士05)ram。电极长度和火花塞的位置应使火花隙位于试样表面中心上方(132)mm处，对于尺寸不稳定的材料其距离应为(482)ram(见75)。4GBT 16172-2007ISO 5660-1 12002610点火计时器点火

19、计时器应能够分段计时，示值分辨力为1 s，计时误差小于1 sh。611氧分析仪应采用氧气量程为025的顺磁型氧分析仪。根据1016标定时，氧分析仪在30 rain内的漂移不应超过5010，且输出噪声也不应超过5010。由于氧分析仪对气流压力敏感，应调整分析仪上游的气流压力，使气流波动最小化，大气压力变化时，可利用绝对压力传感器对分析仪的读数进行补偿。分析仪和绝对压力传感器应置于等温环境中。根据1015标定时，氧分析仪满量程的1090的响应时间应小于12 s。612热流计应使用工作热流计来标定辐射锥(见lO25)。标定时热流计应放置在与试样表面中心相同的位置。热流计应选用热电堆式，设计量程为(1

20、00士lO)kWm2。辐射接收靶应该是平整圆形的，直径约为125 mm，表面覆有发射系数E一095士005的耐磨的无光泽黑色涂层。接收靶应为水冷式。冷却温度不应使热流计的接收靶表面产生水分冷凝。辐射达到接收靶前不应穿过任何窗孔。热流计应耐用，便于安装和使用，且在标定中稳定。热流计的精度应为3，重复性为05以内。用两支与工作热流计类型相同、量程相似的热流计专门作为参照热流计(参见附录E)。工作热流计应按1031进行标定。参照热流计之一应每年进行一次全面标定。613标定燃烧器标定燃烧器的开孔是面积为(500土100)mill2的方形或圆形，开孔上覆有金属丝网以使燃气扩散，管内充填陶瓷纤维以提高气流

21、的均匀度。标定燃烧器应与可计流量的甲烷气源相连，甲烷纯度至少为995。相应于5 kw的热释放速率，流量计的精度应为读数的士2。精度应根据1033进行验证。614数据采集分析系统数据采集分析系统应能记录氧分析仪、7L板流量计、热电偶和称重装置的输出，对于测氧通道的氧气测量精度应至少达到50X 10，对于温度测量通道应达到05C，其他的测量通道应为仪器输出全量程的001，时间的精度应至少为01。系统应能够记录每秒的数据，系统对每个参数应至少能存储720个数据。每次试验记录的原始数据都应存储，以便恢复和检查。615防护屏(可选)为了操作方便或确保安全，允许用防护屏防护加热器和试样安装架，但应保证防护

22、屏的存在不影响引燃时间和按1017对热释放速率的测量。如果防护屏形成了一个封闭空间，存在爆炸的可能，应采取适当的防护措施保护操作人员，如在背向操作人员的方向安装泄压口。7待测制品的要求71表面特性待测制品应符合下列条件之一：a) 暴露表面基本平整。b) 暴露表面的不平整是均匀分布的，即：1) 在一个有代表性的100 mm100 mm的面积内至少有50的表面与暴露表面最高点所组成的平面间的距离在10 mm以内；或2)对于含有宽度不超过8mm、深度不超过10mm裂纹、缝隙或孔洞的表面，其裂纹、缝隙或孔洞的总面积不得超过代表性的100 mmX 100 mm的暴露面积的30。当暴露表面不满足71a)或

23、71b)的要求时，应对制品进行处理，尽可能满足71的要求。试验报5GBT 16172-2007ISO 5660-1：2002告应声明该制品是按加工后的形式进行试验的，并详述加工情况。72不对称制品提交试验的制品，可以具有两个不同的表面，或可以包含以不同的顺序排列的不同材料层。如在实际使用时，任一表面都可能暴露的话，则两个表面均应测试。73燃烧时间短暂的材料对于燃烧时间短暂(3 rain或更短)的试样，热释放速率的测量周期不应超过2 s。对于燃烧时间较长的试样，测量周期可为5 s。74复合试样用于试验的复合试样应按83制备，并能代表最终使用的状况。75尺寸不稳定的材料如果试样因膨胀或变形，在引燃

24、之前接触到火花塞，或引燃之后接触到辐射锥下表面，这种情况下应使辐射锥的下表面和试样表面有60 mm的间隔。辐射锥标定(见1025)时热流计应位于辐射锥下表面60 mm处。需要强调的是：以这种间隔测得的引燃时间不能与25nm间隔下测得的引燃时间相比较。其他尺寸不稳定的制品(例如试验期间卷曲或收缩)，应采用4根金属丝限制其过分的变形。金属丝的直径应为(1001)mm，长度至少为350 mnl。试样应按第8章的规定制备。用一根金属丝将试样安装架和定位架组件缠紧，并保证与组件的4个边之一平行，且距离约为20 mm。将金属丝两端拧紧，使金属丝和定位架固定。试验前去掉金属丝多余部分。其余3根金属丝应以同样

25、的方式固定，并分别与其余3条边平行。8试样制备及准备81试样811 除非另有规定，对于选定的每一种辐射照度和暴露表面，应有3个试样进行试验。812试样应能表征制品的特征，其尺寸为100：mm100 1 mm的正方形。813公称厚度等于或小于50 him的制品应采用其实际厚度进行试验。814对于公称厚度超过50 mm的制品，应对非暴露表面一侧进行切割，使其厚度减少到50 mm。815 当从表面不规则的制品切取试样时，表面的最高点应处于试样的中心部位。816组件试样的制备应按813或814中适用的规定进行。如材料或复合材料在使用时与特定的基材相接触，试验时也应将基材加上，固定方式可采取黏结或机械固

26、定。在没有唯一的或特定的基材时，应根据ISOTR 14697选用适当的基材进行试验。817厚度小于6Illm的制品，在试验时应加上能代表其最终使用条件的基材，使总的试样厚度不小于6 mm。82试样的状态调节试验前，应根据ISO 554将试样在温度(23土2)，相对湿度(505)的条件下养护至质量恒定。在相隔24 h的两次称量中，试样的质量之差不超过试样质量的01或01 g(取数值较大者)，则认为达到恒定质量。像聚酰胺这样需要养护超过一周才能达到平衡的材料，应根据GBT 2918养护后再进行试验。养护时间不应少于一周，并应在试验报告中说明。83准备831试样包覆用厚度为0025 mmo04 mm

27、的单层铝箔包住经过养护的试样，使光泽面朝向试样。铝箔应预先裁剪，使其能包覆试样的底面和侧面，并超出试样的上表面至少3 mm。试样应放置在铝箔中间，将其底面和侧面包住，将多余的铝箔剪掉，使铝箔不超过试样上表面3 mm。包覆之后，试样应放进试样6GBT 16172-2007IS0 5660-1 12002安装架，并盖上定位架。完成这个过程后应看不到铝箔。对于柔软的试样，可使用与试验试样厚度相同的模拟试样来预制铝箔。832试样准备所有试样应使用图4所示的定位架进行试验，并按下列步骤准备试样：a)将定位架倒置于平面上；b)将包好铝箔的试样暴露表面向下放人定位架内；c)在顶部放上耐火纤维层(公称厚度13

28、 1lm，公称密度65 kgm3)，纤维层至少一层，不超过两层，超出定位架边缘即可；d)将试样安装架置于耐火纤维层顶部，并装入定位架、压紧；e)将定位架固定到试样安装架上。9试验环境试验装置应放置在没有明显气流扰动的环境中。空气的相对湿度应在2080、温度应在1530之间。10标定101预标定1011概述除1017以外，锥形量热仪交付使用，或加热组件、辐射控制系统(1012)、称重设备(1013和1014)、氧分析仪或气体分析系统(1015和1016)等主要部件进行了维修或更换时应进行预标定。1017中确定防护屏作用的标定应在安装防护屏的同时进行。对于交付使用的，有防护屏的新仪器，标定应由制造

29、商完成。1012辐射控制系统响应特性接通辐射锥和风机的电源。设置辐射照度为(501)kWm2，调节排气流量为(o02410002)s。平衡后，记录辐射锥的平均温度。根据第1l章的程序测试黑色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。PMMA试样的厚度至少应为6 mm。引燃后，前3 rain内的平均热释放速率应大约为530 kWm2。试验期间，以5 S间隔记录辐射锥的平均温度。1013称重设备的响应时间进行此项标定时不应开启辐射锥。将装有(25025)g的不燃称重标准件的试样安装架放置在称重设备上(称重标准件取代了在此项标定中没有使用的定位架)。用机械或电子方式凋零。将质量为(25025)g的第二个不燃称重

30、标准件轻轻放置在试样安装架上，并记录称重设备的输出。达到平衡后，从试样安装架上轻轻地移去第二个不燃称重标准件，并再次记录称重设备的输出。称重设备的响应时间即为其输出从10到90之间变化所用时间的平均值。1014称重设备的输出漂移将辐射锥高度调节到带有定位架的试样试验时的高度。将隔热板放置在称重设备上。接通风机和辐射锥的电源。调节排气流量为(o024+0002)m3s，辐射照度为(501)kWm2。辐射锥温度达到平衡后，移开隔热板，将装有(250士25)g的不燃称重标准件的试样安装架放置在称重设备上(称重标准件取代了在此项标定中没有使用的定位架)。达到平衡后，用机械或电子方式调零。将质量为(25

31、025)g的第二个不燃称重标准件轻轻放置在试样安装架上。待达到平衡后，记录称重设备的输出。30 rain后，再次记录称重设备的输出。称重设备的输出漂移即为初始值和最后值之间的绝对差值。1015 氧分析仪的滞后时间和响应时间进行此项标定时不应开启辐射锥。开启风机，调节排气流量为(o024土0002)m3s。通过调节甲烷气体流量使标定燃烧器的输出大约为5 kW，以此来确定氧分析仪的滞后时间。在集烟罩外点燃燃7GBT 16172-2007ISO 5660-1：2002烧器并使火焰稳定。迅速将燃烧器置于集烟罩下，持续3 rain。然后，从集烟罩下移去燃烧器并停止甲烷供气。记录这3 rain内分析仪的输

32、出。接通滞后是插入燃烧器与氧读数达到其最大偏差的50时的时间差。计算断开滞后与接通滞后类似。滞后时间t。是至少3次接通滞后与断开滞后的平均值。对于给定时刻，应把间隔ta后记录的浓度记为该时刻的氧气浓度。氧分析仪的响应时间为氧分析仪的输出从10到90之间变化所用时间的平均值。注：标定氧分析仪滞后时间和响应时间不需精确地控制甲烷流量因为滞后时间和响应时间对氧气量的大小不敏感。1016 氧分析仪的输出噪声与漂移进行此项标定时不应开启辐射锥。开启风机，调节排气流量为(o024士0002)m3s。将无氧氮气通人氧分析仪。60 rain后，切换到样品气。样品气是来自排气管道正常流量和压力下的干燥空气。达到

33、平衡后，将氧分析仪的输出调节为(2095士001)。开始以5 S问隔记录氧分析仪的输出，持续30 rain。利用最小平方拟合方法拟合过数据点的直线来确定漂移。对于直线拟合，0 min时和30 rain时读数差的绝对值代表短期漂移。根据下列公式，通过计算直线周围数据的均方根偏差来确定输出噪声：式中：z。数据点和呈线性趋势的直线之间的绝对差值。噪声值rm5记为百万分率。1017防护屏的影响评估防护屏对试验结果的影响，应根据第11章中描述的程序，用6个厚度为(25O5)mm的黑色聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，在(50士1)kWm2的辐射照度下进行试验。前3次试验应在移去防护屏的条件下进行，其余3次试

34、验则在有防护屏的条件下进行。根据双侧t检验取5的显著性水平，如果两组试验tj“。和n的平均值相差从统计学来说是可忽略的，那么就可以使用防护屏。这里，对于3个变量(f。j。8。和qA,o)的t检验应根据下列程序进行：a)对于两组的3个试验，通过下式计算平均值：和8b)计算合并标准差屯C)计算t检验统计量z。3卜j矗去I如果试验统计量不超过2776，或两个平均值相同，则t检验是成功的。(2)(3)(4)摩蕃一。一一yGBT 16172-2007ISO 5660-1：2002102工作标定1021概述每个试验日开始试验时，应按下列顺序进行标定。当辐射照度改变时，也应对辐射锥进行标定。1022称重设备

35、的精度称重设备标定应使用试验试样质量范围内的称重标准件。关闭辐射锥并使装置在进行标定之前冷却到环境温度。将装有(250土25)g的不燃称重标准件的试样安装架放置在称重设备上，用机械或电子方式调零。将质量在50 g到200 g之间的称重标准件轻轻放置在试样安装架上。稳定后，记录称重设备的输出值。再增加上述量范围的称重标准件，重复这一过程至少4次。标定结束时，在试样安装架上的所有称重标准件的总质量应至少为500 g。称重设备的精度即为称重标准件的质量和称重设备记录的输出值之间的最大差。1023氯分析仪氧分析仪校零和标定。标定时辐射锥可以工作也可以关闭，但不应处于升温阶段。开启风机，调节排气流量为(

36、o024o002)m3s。校零时，将纯氮气通人分析仪，使其流量和压力与样气的相同。将分析仪的示值调为(ooo士001)。通人干燥的环境空气时，则应将示值调为(2095士001)，并将流量设置为测试试样时使用的流量。每个试样测试后，应利用干燥的环境空气确保分析仪的示值为(2095士001)。1024热释放速率标定进行热释放速率标定是为了确定孔板系数C。标定时辐射锥可以工作也可以关闭，但不应处于升温阶段。开启风机，调节排气流量为(o0240002)IT3s。以5 S的时间间隔开始收集基线数据，至少持续1 rain。根据甲烷的净燃烧热为500103 kJkg，将甲烷通入标定燃烧器，通过标定的流量计得

37、到对应。一(5土05)kW的流量。平衡后，以5 s的采样周期采集数据，持续3rain。利用3rain内测得的q。T一和x仉数值的平均值，根据第12章中的公式(5)计算孔板系数C。x，由1min基线测量期间测得的氧分析仪输出的平均值来确定。也可利用在称重设备上放置一个专用器皿，在专用器皿内放人液体燃料(如酒精)的方法代替该项标定。用消耗的燃料总质量乘以燃料的净燃烧热，除以火焰的持续时间，得到平均的理论热释放速率。1025辐射锥标定每个试验日开始试验或改变辐射照度时，应利用热流计对辐射锥产生的辐射照度进行测量，并由此调节辐射照度控制系统，以使其达到所需辐射照度(误差不超过2)。当热流计插入标定位置

38、时，不应使用试样或试样安装架。辐射锥稳定在设定温度至少运行10 min，确保处于平衡状态。103非经常性标定1031 工作热流计的标定工作热流计的标定最多间隔100个工作小时，应参见附录E的程序对比参照热流计进行。对比应在(10、25、35、50、65、75和100)kWm。的辐射照度下进行。工作热流计和参照热流计读数的不一致性应在土2以内。如果在整个热流量量程范围内，两者读数通过修正，使不一致性控制在土2以内，则该工作热流计可继续使用，否则应予替换。1032热释放速率测量的线性最多间隔100个工作小时，应进行该项标定。标定时，利用1024在5 kW时的标定结果，以同样的程序，对l(1土10)

39、kW和3(1士10)kW的流量进行进一步的标定。在1 kW和3 kW时测得的热释放速率应与设置值相差在5以内。1033标定燃烧器用流计的精度每6个月，应对标定燃烧器用流量计的精度进行校验。根据1024确定的标定常数，与前一次流量计校验后，首次热释放速率标定测得的标定常数相差大于5时，也应对流量计的精度进行校验。流9GBT 16172-2007IS0 5660-1：2002量计精度的校验，使用的是一支与工作流量计串联的参照流量计，并按照lO24进行燃烧器标定。在3 rain的数据采集期间，两支流量计的不一致性应在士3以内。如果两个测量之问的差超过-+-3，那么应对工作流量计进行再标定。11试验程

40、序111一般预防措施警告：应采取适当预防措施进行安全防护，燃烧试验中应注意，试验试样暴露在辐射锥下时存在散发有毒或有害气体的可能性。试验过程中伴随高温和燃烧。因此，可能存在引燃外部的物体或衣物的危险。在插入和移去试验试样时，操作人员应使用防护手套。在高温情况下，接触辐射锥或与其相连的固定设备时，应使用防护手套。不应触摸火花点火器，因其带有10 kV的高电压。试验之前，为使装置运转正常应检查其排气系统，且应将燃烧产物排放到排气能力足够大的建筑排气系统中。某些类型试样的熔融物或尖锐碎片有可能喷溅，因此应注意保护眼睛不受伤害。112试验准备1121 检查C02过滤器和水分过滤器。如必要则更换吸附剂。

41、排净冷阱中的凝结水。冷阱的正常工作温度不应超过4C。如果在检查期间打开过气体取样系统线路中的分离器或过滤器，宜检查气体取样系统的泄露情况(开启试样泵)，如以与通人样品气相同的流量和压力通人纯氮气(气源尽可能接近环形取样器)，此时氧分析仪读数宜为零。1122按65或75的规定，调节辐射锥下表面和试样上表面之间的距离。1123接通辐射锥(参见A41)和风机的电源。通常气体分析仪、称重设备和压力传感器的电源不应关闭。1 124调节排气流量为(o024士0002)m3s。1125按i02进行标定。升温期间及试验间歇期间，在称重设备的上方放置一个隔热层(例如，带耐热纤维垫的空试样安装架或水冷的辐射屏蔽层

42、)，以避免过多的热量传递到称重设备。113步骤1131开始采集数据。采集l rain的基线数据。标准采集周期为5 S，预计燃烧时间短暂(见73)的情况除外。1132将辐射屏蔽层放置到位(见62)。移去保护称重设备的隔热层(见1125)。将根据83制备的试样安装架和试样放到称重设备上。注t辐射屏蔽层在插人之前应冷却到100C以下。1133插入火花塞，根据屏蔽层的类型，按照下述规定，以正确的顺序移去辐射屏蔽层。对于62a)屏蔽层，移去屏蔽层。并开始试验。在1 S之内移去屏蔽层，插入并开启点火器。对于62b)屏蔽层，屏蔽层应在插入后10 S之内移去，并开始试验。在1 s之内移去屏蔽层，插入并开启点火

43、器。1134记录闪燃或短暂火焰出现的时间。当持续火焰出现时，记录时间，并关闭火花塞，移去火花点火器。如果在关闭火花塞之后火焰熄灭，重新插人火花点火器，并在5 S之内打开火花塞。在这种情况下，保持火花塞的工作状态至整个试验完成。在试验报告中记录上述情况(见第13章)。1135下列情况下，停止采集数据：a)持续燃烧32 rain后(32 rain包括30 rain的试验时间和2 rain的试验后追加数据收集时间)；或10GBT 16172-2007IS0 5660-1：2002b)试样30 rain内未被引燃；或c) x。回到试验前氧气浓度值的0ol范围内，持续10 rain；或d)试样的质量变成

44、零。任何上述情况出现均可终止试验，但最短的试验持续时间应为5 rain。观察并记录试样的变化，如熔化、膨胀和爆裂。”36移去试样和试样安装架。将隔热层放置在称重设备上。1137应采用3个试样进行试验并按第13章所述进行报告。应对3个试样在180 S内的平均热释放速率进行比较。若其中的一个与这3个的平均值之差超过lo，则应另取3个试样进行试验。这种情况下，应报告这6个数据的算术平均值。注：如果试样因熔化溢出试样安装架、爆炸性剥落、试样过度膨胀接触到火花点火器或辐射锥下表面，对试验数据的有效性有影响。12计算121概述本条中的公式是基于图6气体分析系统，只测量了氧气的情况。对于有辅助气体(COz、

45、CO或H。()分析装置，而未从氧气的取样线路中去除CO。的情况，公式可参见附录F。如果去除了c0：(即使是单独对CO。进行了测量)，则应使用公式(5)公式(7)。122耗氧分析的标定常数每个试验日应进行1024规定的热释放速率标定。如果某一次的标定常数c与前一次的差超过5，则表明装置可能存在问题。标定常数C，由下式计算： c一面蒜怎等式中：讥供给甲烷的热释放速率，单位为千瓦(kw)(见1024)。其中1254103是甲烷的h，单位为千焦每千克(kJkg)；110是氧气和空气的摩尔质量比。123热释放速率1231 在进行其他计算之前，利用记录的氧分析仪数据和滞后时间，根据下式计算氧分析仪读数：x

46、o。(f)一xb。(f+“) (6)1232热释放速率j()，由下式计算：扣执，ro)(110，c厝篙岳 (7)式中：试样的Ah。ro取值为131103 kJkg，除非已知更准确的值，而且x002是根据1 rain的基线测量期间测得的氧分析仪输出的平均值来确定的。1233单位面积的热释放速率j一(f)，由下式计算：q()一q(f)A。式中：A。试样的初始暴露面积，为0008 8 m2。124排气管道的流量排气管道内的质量流量疬。，单位为千克每秒(kgs)，由下式计算(8)GBT 16172-2007IS0 5660-1：2002C q学125质量损失速率1251 每一时间间隔的质量损失速率一南，可以利用下列五点差分公式计算。对于第一次采集(iO)： 一LmJj,o一西面对于第二次采集(滓1)：r1 3m。+lorel18m2+6m3一m一坳止1一西瓦一对于lin-1的任何一次采集(这里n是采集的总次数)：一疬， 12f(10)对于与最后一次采集相邻的那次采集(i一”一1)： 一啪一，