HB 6167.14-1992 民用飞机机载设备环境条件和试验方法.指定火区的防火试验.pdf

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1、工工HB 6167.14-92 扎1992-05-18发布1992一10-01实施中华人民共和航天工业部批准中华人民共和国工业标准民用飞机环境条件和试验方法HB 6167.14-92 指定火区的防火试验本标准参照采用国际标准ISO/DIS2685(机载设备环境条件相试验方法指定火区的防火(1989年版)。1 主题内容1. 1 主题内容本标准规定了民用飞机指定火区所有机载设备、附件和结构件的防火试验要求和试验方法，是f民用飞机机载设备环境条件和试验方法系列标准的组成部分。1.2 适用范围本标准适用于民用飞机指定火区内的机载设备、附件和结构件。本标准不适用于燃烧室烧穿时发生的情况。2 sl用标准H

2、B 6167. I 民用飞机机载设备环境条件和试验方法总则3 术语3. 1 指定火区由飞机总设计师按有关管理部门的要求确定的飞机上的个区域，如主发动机舱和辅助动力舱。3. 2 标准火焰由燃烧器产生的火焰.要求s温度为，00:t80C 热流量密度为2116士10kW1m 3.3 防火性设备、附件和结构件能承受标准火焰热作用5min的能力。3. 4 耐火性设备、附件和结构件能承受标准火焰热作用15min的能力。4 试验设备可用大型标准燃烧器或小型标准燃烧器进行试验，也可使用经有关管理部门认可符合标航空航天工业部1992-05-18发布1992-10-01实施HB 6167. 14-92 准火焰要求

3、的其他型式的燃烧器.大型标准燃烧器的火焰应符合标准火焰的要求，其火焰面积应不小于O.Ol8m气18XlO-m勺，详见附录A.小型标准燃烧器的火焰应符合标准火焰的要求，其火焰直径应不小于19mm(O.28XlO-3m2) ，详见附录A.4. 1 试验设备的选择选择的试验设备，应能使试验样品受到标准火焰的包围。一般情况应选用大型标准燃烧器。对于小附件也可选用个或几个小型标准燃烧器，见附录D.4. 2 试验设备的校准试验前应对试验设备进行校准，其校准方法见附录15 试验要求本章规定了防火试验的假要求，流体系统的附件、电缆和电连接器、结构件的特殊试验要求和试验方法分别见附录c、D和E.其他要求按有关标

4、准规定.5. 1 试验樨品的安装试验样品的安装，除按HB6167. 1规定外，在试验期间，试验样品应受到标准火焰的包围，其危险程度应不低于其在飞机上实际安装状态。试验样品与燃烧器间的距离按如下规定:a. 垂直或水平使用的大型可燃气体燃烧器喷嘴端面到试验样品表团间的距离约为75mm; b. 大型液体燃料燃烧器延伸部端面到试验样品的距离约为100mm;C. 小型可燃气体燃烧器的燃烧管端面和试验样品表面间的距离约为50mm.5. 2 试验时间试验样品承受标准火焰作用的时间应按如下规定zL 防火性试验5mlnsb. 耐火性试验:15min0 E 试验验收准则试验样品在承受标准火焰规定时间的试验后，其损

5、坏程度和布关性能等应符合有关设备性能标准的规定。7 其他验收准则符合下列条件的附件可不做防火试验。7. 1 材料相同几何尺寸相似的附件通过了防火试验。7. 2 分析设计特性和结构后.确定巳具备了防火能力的附件。在:下罚j厚度的材料可认为是防火的2 O.38mm厚不钢铜板，O.46mm厚防庸的低碳铜桓$O.46mm罩铁板，HB 6167.14-92 】OOmm厚且同时满足下阿三个矗件的铝咂E用于空气速度40m/s的地方，铝植上无压力量。帽植上世膏曹安置结构量荷，8 使用本标准时，应规定的细则:a 试验样品的数量gb. 试验时间，c 燃烧器的种类和数量;d 试验样品的安装;e. 合格非1)据。3

6、HB 6167. 14-92 附录A标准燃烧器(补充件本附录给出了大型可燃气体燃烧器，大型液体燃料燃烧器和小型可燃气体燃烧器的实例。A1 大型可燃气A 1.1 燃烧器结构燃烧器由混合底座、碗形室和火焰头组成，其结构见图Al.A 1.1.1 混合底座混合底座是使丙烧气和空气进行混合的部件，其结构见图A2.丙烧气和空气导入混合底座中的小室进行混合，再进入碗形室，然后导入火焰头.A 1.1. 2 火焰头火焰头由373根3.2X lmm的中空铜管和顶饭及底板相连接组成，顶板上钻有332个2.6mm的孔(见图Al).丙烧和空气的混合气体在铜管内流动.冷却空气由侧壁进入火焰头.在火焰头内充分扩散，流经铜管

7、外壁，对火焰头起到冷却作用，然后由顶板上的孔喷出.火焰头必须能起到火焰稳定器的作用，并能阻止回火进入充有可燃混合气体的碗形室。A 1.2 气源A 1. 2. 1 丙烧气丙统气瓶应配有标准调节阀，放置地点应远离燃烧器和试验样品.丙统气的燃烧热值一般应为93MJ/m3(在室温、常压下)。A 1. 2. 2 空气空气可从高压空气减压后得到，通常压力为35kPa、流量为25m/h的空气可以满足要求A 1.3 丙烧气和空气的控制和测量控制和测量装置由手动阀、阅后的丙烧气和空气流量计、压力计和阀前的压力监测器等组成.丙统气和空气流量计安装在距燃烧器头部4m远的架子上.A 1.4 标准火焰的建立和稳定A 1

8、. 4. 1 点火应在丙烧气流量减小到足以点燃的条件下将燃烧器点火，其步骤如下.步骤l:通入丙烧气，其流量控制在O.5m3/h左右p步骤2:点燃丙统气3步骤3:如果在几秒钟之内没有点燃.停止通入丙锐气.并用空气吹扫燃烧器，直到燃烧器底部积存的丙统气体全被吹扫出来，然后再按上述步骤重新点火.A 1.4.2 火焰的调节和稳定点火成功后.迅速通入空气和冷却空气，然后增加丙烧气流量，并把它们调到表Al所要求的流量。HB 6167.14-92 表AI气体丙统气空气冷却空气基准流量m/h, 0 0.9 12. 7 由g上述擅量可作适当调整，以便火馅达到悻踵火焰所要束的恃性.在幢幢燃烧器或在开蜡试矗立前，应

9、使火焰至少瞌定5min.A 1.5 校准燃烧器应按附录B进行火焰温度和热流量密度校准.A 1.6关闭试验完毕后，应切断丙烧气源，待燃烧器完全冷却以后再切断空气和玲却空气源。A2 大型液体燃料燃烧器A2.1 基本结构要求a 燃烧器应是一种枪式结构;b. 喷嘴喷雾角为800，公称流量为8.5L/h; C. 管端装有一个318mm1:的扁锥形延伸管，延伸管的出口高为152mm，宽为280mm，见图A3，液体燃料燃烧器的空气管缩锥部见图A4;d. 燃烧器应装有一个燃料压力调节器，用来调节流量以使火焰达到标准火焰所要求的特性。A2.2 火焰的建立和稳定燃烧器应按制造厂的说明书进行点火和调节，在校准或试验

10、之前应使火焰稳定SminoA2.3校准燃烧器应按附录B进行火焰温度和热流量密度校准。A3 小型可燃气体燃烧器A3.1 燃烧器的结构图A5给出了燃烧器主要部分的装配图。它包括一支带有文氏管和一个啧嘴的可燃气注入器，钢质燃烧器和网状过滤器。啧嘴、喷嘴座、可燃气注入器本体问放有轻质合金垫圈，它们之间采用过盈配合，以保证其气密性。燃烧器使用时需用下述配件:a. 丙烧气瓶;b. 可燃气压力调节器;c 适当量程的压力表;d. 铜管、软管和必要的连接件。A3.2 火炮的建立和稳定5 HB 61日7.14-92阿统气压力应i周到24kPa，用点火器点火，然后用空气调节螺母调节空气进量，使火焰中出现轮廓清楚的蓝

11、色困锥体，困锥体的底面和燃烧管的末端几乎齐平，蓝色困锥体从喷管端困延伸到mm，火焰的总长度要到200mm(见图A5)。A3.3 校准燃烧器应按照附录B进行火焰温度和热流量密度校准.如果测出的热流量密度超过标准火焰规定的标准值，经管理部门认可后，燃烧器可以使用，但应注明测出的热流量密度值。6 HB 6167. 14-92 &178 2 H 曲M 国N 町-VOH 火焰头2 1 空气入口室可燃气体人口口、混合底座NM的机， 一间肆坚LHn h C 叨CZ笃。 队PM川E沓国F草莓s 斗眨圄phE制传fozler - 。凶jj 小型可燃气体燃烧器因A581 一般要求H8 6167.14-92 附录B

12、标准燃烧器的校准方法补充件校准前，应按照附录A点火，调节火馅并使火焰稳定.四火焰温度校准82.1 热电偶温度计校准温度所用的热电偶应符合图BI的要求。也可使用满足使用要求的其它型号热电偶和温度测量装置。82.2 燃烧器到热电偶的距离校准温度的热电偶到燃烧器的距离应和5.1条所规定的试验样品到燃烧器的距离相等.82.3 温度校准方法校准温度的火焰面积应不小于25%的燃烧器面积.测得的火焰温度应符合标准火焰的规定。大型液体燃料燃烧器校准时应按图的布置7个热电偶测量点，测得的温度都应在1100+80C范围内.其它大型燃烧器也可用类似方法进行校准。83 热流量密度校准本章所述装置和方法适用于校准大型燃

13、烧器的热流量密度，不适用于校准小型燃烧器的热流量密度。小型燃烧器如果没有其它可替代的热流量密度校准方法，允许只进行火焰温度校准。83.1 校准装置大型燃烧器使用的校准装置由进水管、热转换管、混合管、控制阀、出水管、流量计、温度计组成见图83)0 热转换管的尺寸、材料和混合管的结构、材料见图B40进水管供水的水位应该恒定，以保证水在热转换管中稳定流动的条件.水流量用出水管上的控制阀调节。由于水流过热转换管的温升较小，应使用最小刻度为O.IC的水银温度计测定水温，也可用浸没式的热电偶温度计或其它经管理部门认可的温度计.B3.2 燃烧器到热转换管的距离校准热流量密度用的热转换管到燃烧器的距离和5.1

14、条所规定的试验样品到燃烧器的距离相等。83.3 热流量密度校准方法83. 3. 1 每次校准前，铜管外表团应用钢丝刷刷净。12 H8 6167.14-92 83. 3. 2 热转换管入口端的水温应在10-21C之间。83. 3. 3 水的流量应调到IJ225L/h. 83.3. 4 点燃燃烧器，在83.2条规定距离处的火焰温度应调到1100士80C。83.3. 5 水流过测量装置后，按83.2条规定的距离安置燃烧器，并使火焰对着热转换管的中部.预热3mln使测量条件稳定后，记录测量温度。在g点火相菌定火焰期间，火焰不要直接时曹热转换营，以随少曾于外堕积炭，此焰也不要直接时曹理置.83. 3.

15、6 在3min校准时间内，每隔30s记录一次热转换管入口和出口的水温.83.4 热流量密度计算利用上述装置测得的数据按下式计算热流量密度gq = qv一c(T，-T，)= ，事dl式中q一一热流量密度，kW/m3;qy一一水的体积流量，m3/s;T1+T2 一一在平均温度(.:.!_:.0)下水的密度约1000kg/m), T一+T.c一在平均温度(什:.0)下水的比热约4.川kJ/kg K), T，一一热转换管入口处水温的时间平均值，K;T2一一热转换管出口处水温的时间平均值，K;d 热转换管外径，m;t一一暴露于火焰的热转换管长度.m.84 校准周期(Bl) 通过火焰温度和热流量密度校准的

16、燃烧器，在每次试验前仍应按82进行火焰温度检查。燃烧器的热流量密度应按管理部门规定的时间进行复校，但愚民不得超过6个月。-lOrnm 一护套焊点，保佑一锦锡热电偶金属丝注z热咆佣金属丝直径在0.6-1.0之间，如果采用金属护套最大直径不超过3.热电偶不应有屏蔽图BI热电偶13 HB 6167.14-92 25士Z同u节eh N 25 508土2侧视图的制的Gm的甘NE1头-一一一一一一一一一一一一一占fTE二，:，:.:_.:=-=-.lL JL JL. j. A. _二- - - -25 燃坟器扁锥形啧管俯视图大型液体燃料燃烧器热电偶位置热电偶支承架图B214 HB 6167. 14-92

17、度计4测h)口水进ihUL 在内忠恒i剖1，) 因日3热流量密度测定装置示意图15 -0、Z目空白?-AJ国M热转换骨温度计们2-13XO. 8-1 口25.j铝骨热E射罩_-一-一-一r r 一恒定水位进水口帽丝编织缉9g/m宽。.51 .厚O.05 至控制问导热性材幌注钢丝能使在也均匀执/在量密庵刷)(:管型BI HB 6167.14-92 附录c流体系统附件的试验条件和验收准则参考件)本附录规定了易燃流体系统和气动系统附件的试验条件和验收准则.C1 -般试验条件C1. 1 火焰试验样品试验时应使用标准火焰.C1.2 振动试验中软管组件和附件应经受振动，振动频率为30-60Hz，最小加速度

18、为40m/s，振动方向按有关标准规定.C2 特殊试验条件C2. 1 压力压力应为附件的工作压力，在特殊说明的情况下，试验期间也可采用系统压力.c2.2 流量除非另有规定，整个试验期间的流量应符合C2.2.1-C2. 2. 3的规定.试验中的流体应为系统中的流体或由奇关管理部门认可的等效流体.C2. 2. 1 燃油和润滑油系统a.导管和软管组件l , = O. 03 X d 1 . . . . (C l) 式中vi流量，l!minjd , 内径，mm。b.其它附件:JI , = O. 03 X d 1 . (C2) 式中l气流量，l/min;们一一进口连接管内径，mm。C2. 2. 2 液压系统

19、a.导管和软管组件:V , = O. 006 X d l . . . .0. . (C3) 式中2Vs 流量，!/min;d , -一-内径，mmob.其它附件1. = 0.006 X dl . . . . . . . . (C 4) 式中V4流量，l/min;们一一进口连接管内径，mm。17 HB 6167.14-92 C2.2.3 气动系统除非另有规定，气动系统的导管，软管和附件内的气体流量为零.C2.3流体温度c2. 3. 1 液体软管内的燃油、润滑油或液压流体的温度为93-110C.除非另有规定，其它附件内流体的温度应与上述温度相同.C2. 3.2 气体附件内的空气或可燃气体的温度应不

20、低于最高设计温度.C3 软管试验要求受试软管的长度应不短于60cm.且水平安装并应包含一个90.的弯曲部分.软管至少有一个接头和12cmt主度应被试验火焰包围.C4试验验收准则C4.1 燃油、润滑油和液压系统除了符合第6章的要求外，系统附件在5.2条规定的试验期间应无渗漏.C4.2 气动系统除了符合第6章的要求外，系统附件在5.2条规定的试验期间应无明显渗漏.18 HB 6167.14-92 附录D电缆和电连接器的试验条件和试验方法及验收准则参考件本附录规定了电缆和电连接器的试验条件和试验方法及验收准则.01 试验条件01.1 火焰电缆和电连接器试验样品试验时应使用标准火焰.0 1. 2 振动

21、电缆和电连接器试验样品应经受振动，振动频率为3060Hz.最小加速度为40m/s2振动方向按有关标准规定。02 电缆试验方法02.1 单芯电缆02.1.1 试验样品的选择从一定数量的电缆中任意选择三根长为75cm的试验样品。02. 1. 2 试验准备在环境温度下，将选出的三根试验样品分别浸入下面所列的一种液体中，每根电缆试验样品的中部50cmt主度范围应浸入液体中.时间为24hoa.航空燃油b.发动机润滑油c.液压油除去电缆上多余的液体。依次把每根电缆试验样品置于图01所示的试验架上.用两根银锵金属带分别缠试验样品圈，并使两带内侧相隔25士5mm。试验祥品和试验金属带按图01所示加载，调节试验

22、装置以使金属带缠绕区在燃烧器上方适当距离处定位，以保证试验时此处火焰温度为1100(;0 用重物坠紧后，试验样品和试验金属带应在滑轮位置锁紧，以兔重物在振动或共振的条件下试验样品和金属带加上过高载荷。02. 1. 3 试验前检查将试验样晶接入图D2所示的电路中，接通电源开关，以检查试验样晶完好性，若显示2A的电流值，则试验样品完好.接通试验开关，以检查绝缘性能，若显示25mA的电流值，则绝缘性能正常。D2. 1. 4 试验使试验样品经受DJ.2条规定的振动和标准火焰的作用，其时间按5.2条的规定.试验期间应检查试验样品的完好性和绝缘性且泄漏电流不得超过12.5mA 0 19 HB 6167.1

23、4-92 D2.2 多芯电缆D2. 2. 1 试验样品的选择按D2.1. 1条的要求进行。D2. 2. 2 试验准备按D2.1. 2条的要求进行。D2. 2. 3 试验前检查试验样品应接入图D3试验l所示的电路中并按D2.1. 3条的方法进行试验前检查。D2. 2. 4 试验试验样品应按D2.1. 4条的要求进行试验.D2.3 多芯屏蔽电缆D2. 3. 1 试验样品的选择按D2.1. 1条的要求进行.D2. 3. 2 试验准备按D2.1. 2条的要求进行。D2. 3. 3 试验前检查试验祥品应接入图D3试验2所示的电路中，并按D2.1. 3条的方法进行试验前检查。D2. 3. 4 试验试验样品

24、应按D2.1. 4条的要求进行试验.D2.4 验收准则若电缆在火焰作用下的5min内电流能连续通过试验样品，其绝缘电阻不小于lOkQ.则该电缆具有防火性。若要求电缆具有耐火性，则试验火焰作用时间应延长到15minQD3 电连接器试验方法D3.1 电连接器试验样品的接线电连接器试验样品应按图D4用防火线接线。每个电连接器应串联连接。调节负载直到给出一个恒定的电流值，该值与电连接器规定的标称值相等。D3.2 电连接器试验样品的安装成对连接器及其所需的附件，按图D5安装。D3.3 电连接器试验样品的试验电连接器试验样品试验时，在火焰作用期间，闭合开关1.打开开关2.以检查其是否有断电现象。火焰作用后

25、，打开开关1.闭合开关2.以检查其是否有漏电现象.D3.4 验收准则若电连接器经受5min火焰作用不发生电性能损坏，则表明该连接器具有防火性。若电连接器经受15mn火焰作用不发生电性能损坏，则表明该连接器具有耐火性。电性能损坏是指在火焰作用期间有断电现象或在火焰作用规定时间后，接通交流电源情况下的lmin内有超过电连接器规定值的漏电现象。20 HB 6167.14-92 准备安装在防火墙上使用的电连接器进行试验时，15min试验期间，火焰不应从试验安装板的一侧穿到另一侧，试验安装板没有试验火焰的一侧也不能有任何自燃着火现象。-锡金属带弹缆试梓试验燃烧器1. 5 X o. 2S 镖-锚金属带电缆

26、试佯图D1电缆试验装置21 r t芷验开关 N 镣一铅金属带1. SmmXO. 25刷Z目Sm-|国问电缆试样5kQ 62.50 孟圈5A L 。-5A125V-50mA 。-100mA单达电缆试验线路图因D2N 电缆试样62.60 SOmA 。-刊O.AZ团团-mF-晶|国M。-SA6A L SkO 12SV . 试瞌开关且，试验l多芯电缆电缆试样连接所有芯鳞62. SO 50mA 。-IOOmA。-5A6A L 连接金属屏蔽套SkCl 125V -N. 试验2多芯屏般电缆多芯电吃试验线路图i呵。1 w HB 6167.14-92 A8Z S哥唾骂HWmk 因接甜甜甜苦副嘎酶蜷喇耐,_ M飞

27、揣帘时吨揣摩a 口阻l。同tOOM飞-t。同10。Ndmk 24 HB 6167.14-92 撑架加强插头泪，电嚼。回座法兰口的NVAOm阳支撑板加固板 25 电连接器试验固定装置因D5HB 6167.14-92 附录E结构件的试验条件和验收准则(参考件本附录规定了结构件(例如发动机架)的试验条件和验收准则.E1 火焰结构件试验样品试验时应使用标准火焰。E2 振动结构件试验样品应在非共振频率下振动，其振幅为士o.4mm，频率接近于50Hz.振动方向按有关标准规定，如果振动不会影响试验结果，则该结构件试验样品(例如坚固的结构件等不需经受振动。E3 试验加载要求在整个试验期间应向结构件施加载荷.E3.1 防火性试验加载要求5min试验期间，施加的载荷相当于小机动飞行引起的载荷和实际飞行中一般振动所引起的叠加载荷.E3.2 耐火性试验加载要求试验开始后第一个5min期间，施加的载荷应符合E3.1条的规定.试验开始5mn后，施加的载荷与发动机停车后所引起的载荷一致。E4 验收准回IJ按第6章要求进行.附加说明z本标准由航空航天工业部第三0一研究所提出.本标准由航空航天工业部第六0一研究所、第三0一研究所和沈阳航空工业学院负责起草。本标准主要起草人2唐朝玉、夏越美、高永庭。26