一、技術(shù)指標(biāo)：
1.環(huán)境溫度：-10℃～30℃
2.相對(duì)濕度：≤85％
3.供電電壓和功率：220V±10％ 50HZ 功率小于100W
4.觸摸屏顯示/控制
5.自動(dòng)，本生燈施加火焰時(shí)間0-99M99S，可任意設(shè)定，精度±0.01s
6.余焰、余輝時(shí)間 :最長(zhǎng)0-99M99S
7.本生燈內(nèi)徑：9.5mm±0.3mm，管長(zhǎng)100mm
8.本生燈可在0-45°范圍內(nèi)(每5°一檔分8檔)傾斜
9.本生燈藍(lán)色火焰高度：15mm-175mm可任意調(diào)節(jié)，配有火焰高度標(biāo)尺
10.試樣夾夾指厚度：≤13mm
11.試樣夾垂直方向調(diào)整距離：≤100mm 水平方向調(diào)整距離：≤70mm
12.水平試樣夾可90°收放
13.本生燈自動(dòng)點(diǎn)火，點(diǎn)火時(shí)間可任意設(shè)定
14.氣源：液化石油氣
15.儀器重量約：40kg
16.儀器外型尺寸約：700mm×360mm×860mm
17.可燃?xì)庠矗?98%甲烷、天然氣、液化石油氣、煤氣
18.觸摸顯示屏：
a. 尺寸：7寸 有效顯示尺寸 長(zhǎng)15.5cm 寬8.6cm；
b. 分辨率：800*480
c. 通訊接口 RS232、3.3V CMOS或TTL、串口方式
d. 儲(chǔ)存容量:1G
e. 采用純硬件FPGA驅(qū)動(dòng)顯示，“零”啟動(dòng)時(shí)間，上電即可運(yùn)行
f. 采用M3+FPGA架構(gòu)，M3負(fù)責(zé)指令解析，F(xiàn)PGA專注TFT顯示，速度和可靠性均同類方案
g. 主控制器均采用低能耗處理器，自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能模式
二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GBT2408-1996《塑料燃燒性能試驗(yàn)方法_水平垂和垂直法》
三、適用標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T13488橡膠燃燒性能測(cè)定垂直燃燒法
GB/T10707橡膠燃燒性能的測(cè)定
GB23864-2009防火封堵材料
IEC60695-11-10 試驗(yàn)火焰:50W水平和垂直火焰的試驗(yàn)
橡膠燃燒性能的測(cè)定
1、范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)定橡膠燃燒性能的兩種方法：氧指數(shù)法（方法A）和垂直燃燒法（方法B）。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下評(píng)定橡膠材料的燃燒性能及阻燃性能，不適用于評(píng)定實(shí)際使用條件下橡膠材料的著火危險(xiǎn)性。
2、規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本、凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 2941—2006 橡膠物理試驗(yàn)方法試樣制備和調(diào)節(jié)通用程序（ISO 23529：2004，IDT）
GB/T3863 工業(yè)用氧
GB/T3864 工業(yè)氮
HG/T3095 橡膠火焰試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)
3、術(shù)語(yǔ)和定義
HG/T 3095確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1
氧指數(shù) oxygen index
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，在23℃±2℃的氧和氮混合氣流中，維持橡膠材料燃燒的氧濃度（用體積分?jǐn)?shù)表示）。
4、方法A—氧指數(shù)法
4.1 試驗(yàn)原理
試樣垂直地支撐在一個(gè)透明的燃燒筒內(nèi)，燃燒筒內(nèi)有向上流動(dòng)的氧和氮的混合氣體，點(diǎn)燃試樣的上端，然后觀察燃燒現(xiàn)象并與規(guī)定的限度值比較燃燒持續(xù)時(shí)間或燃燒長(zhǎng)度。通過(guò)在不同的氧濃度中試驗(yàn)，可測(cè)得維持材料燃燒的氧濃度，試驗(yàn)的試樣中要有50%超過(guò)規(guī)定的燃燒持續(xù)時(shí)間或燃燒長(zhǎng)度。
4.2 試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置見圖1。
4.2.1 燃燒筒：一只能直立于底座之上的耐熱透明玻璃筒，其內(nèi)徑為75mm，總高度為450mm，以保證筒內(nèi)的氣流速度為40mm/s±10mm/s筒內(nèi)底座上裝有試樣支架，并有引入氧氮混合氣體的導(dǎo)管，試樣支架的下部應(yīng)裝一片金屬網(wǎng)。燃燒筒底部應(yīng)填充直徑為3mm～5mm的玻璃球，填充高度80mm～100mm。
注：也可以采用其他尺寸的燃燒筒，但燃燒筒尺寸不同所得出的氧指數(shù)的值可能會(huì)有差異，宜在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
4.2.2 試樣支架：在燃燒筒軸心位置豎直地夾持試樣的夾子。
4.2.3 氣源：氧氣應(yīng)符合GB/T 3863的要求；氮?dú)鈶?yīng)符合GB/T 3864的要求。
4.2.4 氣體測(cè)量和控制系統(tǒng)：由壓力表、調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)（氧、氮轉(zhuǎn)子流量計(jì)的最小刻度為0.05L/min）等組成。
1——點(diǎn)火器； 10——氧氣流量計(jì)；
2——燃燒筒； 11——氧氣調(diào)節(jié)閥；
3——試樣； 12——氧氣壓力表；
4——金屬網(wǎng)； 13——混合氣體流量計(jì)；
5——試樣支架； 14——氧氮混合器；
6——玻璃球； 15——氮?dú)饬髁坑?jì)；
7——底座； 16——氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥；
8——混合氣體調(diào)節(jié)閥； 17——氮?dú)鈮毫Ρ怼?/span>
9——混合氣體壓力表；
圖1 試驗(yàn)裝置示意圖
4.2.5 點(diǎn)火器：一根伸入燃燒筒內(nèi)點(diǎn)燃試樣的管子，其噴嘴直徑為2mm±1mm。燃?xì)饪筛鶕?jù)情況選用丙烷、丁烷、液化石油氣、天然氣等。燃燒時(shí)從噴嘴垂直向下噴出的火焰長(zhǎng)度為16mm±4mm。
4.2.6 計(jì)時(shí)器：最小刻度值為0.1s的秒表或其他相當(dāng)?shù)挠?jì)時(shí)裝置。
4.2.7 測(cè)長(zhǎng)量具：最小刻度值為1mm不銹鋼直尺。
4.2.8 通風(fēng)系統(tǒng)：為排除試驗(yàn)中產(chǎn)生的煙霧和有害氣體，試驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行，但試驗(yàn)過(guò)程中不能開抽風(fēng)機(jī)，以免影響燃燒筒內(nèi)的氣流速度。
4.3 試樣
4.3.1 試樣尺寸為長(zhǎng)80mm～150mm，寬6.5mm±0.5mm，厚3mm±0.25mm。
4.3.2 試樣的制備和調(diào)節(jié)應(yīng)按GB/T 2941—2006的要求進(jìn)行。
4.3.3 為了便于測(cè)量試樣的燃燒長(zhǎng)度，在距試樣點(diǎn)火端50mm處作一標(biāo)記。
4.3.4 對(duì)已知氧指數(shù)值相差在±2范圍內(nèi)的橡膠材料，應(yīng)準(zhǔn)備15個(gè)試樣；對(duì)未知氧指數(shù)或具有不穩(wěn)定燃燒特性的橡膠材料，準(zhǔn)備15個(gè)～30個(gè)試樣。
4.4 試驗(yàn)步驟
4.4.1 檢查試驗(yàn)裝置，確保完好。燃燒筒應(yīng)安放垂直在筒的試樣支架上垂直夾好試樣，試樣頂端距離筒口至少100mm。
4.4.2 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試樣在空氣中燃燒的情況，估計(jì)開始試驗(yàn)時(shí)的氧濃度。試樣在空氣中迅速燃燒，氧濃度（體積分?jǐn)?shù)）估計(jì)為18%；在空氣中緩慢或不穩(wěn)定燃燒，估計(jì)為21%；在空氣中不著火，至少估計(jì)為25%。氧濃度的計(jì)算公式見附錄A。
4.4.3 按4.4.2確定氧濃度后，調(diào)好氧氮混合氣體流量（氧氣和氮?dú)饬髁繀⒁姼戒汢），并讓其在燃燒筒中至少流動(dòng)30s，以除去燃燒筒中的空氣。每個(gè)試樣試驗(yàn)前都應(yīng)重復(fù)此過(guò)程，以保證燃燒筒中的氣流量在試驗(yàn)的點(diǎn)火和燃燒過(guò)程中不發(fā)生變化。在點(diǎn)火和燃燒過(guò)程中，不應(yīng)改變氣流速度和氧氮?dú)怏w濃度。
4.4.4 點(diǎn)燃點(diǎn)火器，將火焰調(diào)到規(guī)定的長(zhǎng)度，把點(diǎn)火器噴嘴伸入燃燒筒內(nèi)。讓火焰充分接觸試樣頂端表面，但不能與側(cè)面接觸。施加火焰時(shí)間不超過(guò)30s，其間每隔5s移開點(diǎn)火器觀察一次，看試樣是否被點(diǎn)燃。如果試樣整個(gè)頂端面都燃燒起來(lái)，就認(rèn)為試樣已被點(diǎn)燃，立即開始計(jì)時(shí)，或測(cè)量燃燒長(zhǎng)度。
4.4.5 燃燒特性按下面要求評(píng)定：
4.4.5.1 若試樣燃燒時(shí)間不到180s或燃燒不到50mm標(biāo)記處火焰自熄，記作特征“0”，并記錄此時(shí)的燃燒時(shí)間和燃燒長(zhǎng)度。
4.4.5.2 若試樣燃燒時(shí)間超過(guò)180s或燃燒超過(guò)50mm標(biāo)記處，記作特征“×”，并將試樣熄滅。
4.4.5.3 如有熔滴、結(jié)炭、不穩(wěn)定燃燒、陰燃等現(xiàn)象，也作為燃燒特征加以記錄。
4.4.6 為繼續(xù)試驗(yàn)需要選擇下一個(gè)氧濃度。應(yīng)按這樣的原則來(lái)選擇氧濃度：若得到“0”特征，應(yīng)增加氧濃度；若得到“×”特征，應(yīng)降低氧濃度。
4.4.7 用適當(dāng)?shù)募?jí)差改變氧濃度，重復(fù)4.4.4～4.4.6的操作，直到有一對(duì)“0”和“×”特征的氧濃度相差小于或等于1。這兩個(gè)相反的特征不一定是連續(xù)出現(xiàn)的（參見附錄C中C.1），“0”特征的氧濃度不一定比“×”特征的低。用這一對(duì)特征中“0”的相應(yīng)氧濃度作為初始氧濃度。
4.4.8 用由4.4.7得到的初始氧濃度，重復(fù)4.4.4～4.4.6的操作，試驗(yàn)1個(gè)試樣，記錄所用的氧濃度和特征作為個(gè)結(jié)果。
4.4.9 取氧濃度級(jí)差d=0.2%重復(fù)4.4.4～4.4.6的操作，直到得出與個(gè)結(jié)果相反的特征為止。記錄這些特征和相應(yīng)的氧濃度。
4.4.10 保持d=0.2%，重復(fù)4.4.4～4.4.6的操作，再試驗(yàn)4個(gè)試樣，記錄每個(gè)試樣所用的氧濃度及其特征，并用于最后1個(gè)試樣的氧濃度為最終氧濃度cf。將這4個(gè)特征和4.4.9中得到的最后1個(gè)待征排列到一起，以便確定k值。
4.5 結(jié)果的計(jì)算
4.5.1 氧指數(shù)(OI)
氧指數(shù)(OI)的計(jì)算見公式(1:
OI = cf + kd………………………………（1）
式中：
OI——用體積分?jǐn)?shù)表示的氧指數(shù)，計(jì)算中保留兩位小數(shù)，報(bào)告中只保留一位小數(shù)；
cf——用體積分?jǐn)?shù)表示的最終氧濃度，保留一位小數(shù)；
k—一系數(shù)，確定方法見4.5.2；
d——用體積分?jǐn)?shù)表示的氧濃度級(jí)差，保留一位小數(shù)。
4.5.2 k值的確定
k值及其正負(fù)號(hào)取決于試樣的特征，可按下述方法從表1中確定。
4.5.2.1 若按4.4.8試驗(yàn)得到“0”特征，那么個(gè)相反的特征（見4.4.9）應(yīng)為“×”。從表1列中每行的后4個(gè)特征排列里，找到與4.4.10得到的特征排列相同的那一行。再根據(jù)4.4.8和4.4.9得到的“0”特征的個(gè)數(shù)，從(a)中找到個(gè)數(shù)與之相同的那一列。行列交叉處即為所求k值。
4.5.2.2 若按4.4.8試驗(yàn)得到“×”特征，那么個(gè)相反的特征應(yīng)為“0”，從表1內(nèi)第六列中每行的后4個(gè)特征排列里，找到與4.4.10得到的特征排列相同的那一行。再根據(jù)4.4.8和4.4.9得到的“×”特征的個(gè)數(shù)，從(b)行中找到個(gè)數(shù)與之相同的那一列。行列交叉處即為所求k值。此時(shí)的k值應(yīng)改變符號(hào)，即查正得負(fù)，查負(fù)得正。
表1 k值確定表
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
最后5個(gè)測(cè)量特征 | (a) | ||||
0 | 00 | 000 | 0000 | ||
×0000 ×000× ×00×0 ×00×× ×0×00 ×0×0× ×0××0 ×0××× ××000 ××00× ××0×0 ××0×× ×××00 ×××0× ××××0 ××××× | －0.55 －1.25 0.37 －0.17 0.02 －0.50 1.17 0.61 －0.30 －0.83 0.83 0.30 0.50 －0.04 1.60 0.89 | －0.55 －1.25 0.38 －0.14 0.04 －0.46 1.24 0.73 －0.27 －0.76 0.94 0.46 0.65 0.19 1.92 1.33 | －0.55 －1.25 0.38 －0.14 0.04 －0.45 1.25 0.76 －0.26 －0.75 0.95 0.50 0.68 0.24 2.00 1.47 | －0.55 －1.25 0.38 －0.14 0.04 －0.45 1.25 0.76 －0.26 －0.75 0.95 0.50 0.68 0.25 2.01 1.50 | 0×××× 0×××0 0××0× 0××00 0×0×× 0×0×0 0×00× 0×000 00××× 00××0 00×0× 00×00 000×× 000×0 0000× 00000 |
(b) | |||||
4.6 橡膠垂直燃燒試驗(yàn)箱/燃燒測(cè)定儀試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：
a）本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及方法A；
b）樣品名稱或代號(hào)；
c）橡膠垂直燃燒試驗(yàn)箱/燃燒測(cè)定儀試樣的尺寸；
d）氧指數(shù)；
e）試樣燃燒長(zhǎng)度；
f）橡膠垂直燃燒試驗(yàn)箱/燃燒測(cè)定儀熔滴、不穩(wěn)定燃燒、陰燃等現(xiàn)象；
g）燃?xì)夥N類；
h）試驗(yàn)室溫度及濕度；
i）試驗(yàn)日期及試驗(yàn)審核人員。
5、方法B——垂直燃燒法
5.1 試驗(yàn)原理
試樣垂直夾持在支架上，其下端在規(guī)定的火焰中燃燒一定時(shí)間，然后移開火焰，并開始測(cè)量后試樣有焰燃燒和無(wú)焰燃燒的時(shí)間等燃燒行為，來(lái)評(píng)定試樣的燃燒性能等級(jí)。
5.2 試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置見圖2。
圖2 試驗(yàn)裝置示意圖
5.2.1 本生燈：管長(zhǎng)80mm～100mm，內(nèi)徑9.5mm±0.5mm。
5.2.2 試樣支架：配有試樣夾持器，能調(diào)節(jié)試樣的垂直高度。
5.2.3 計(jì)時(shí)器：最小刻度值為0.1s的秒表或其他相當(dāng)?shù)挠?jì)時(shí)裝置。
5.2.4 測(cè)長(zhǎng)量具：最小刻度值為1mm不銹鋼直尺。
5.2.5 燃?xì)猓汗I(yè)級(jí)甲烷。可采用熱值約為37MJ/m3的其他燃?xì)?，如天然氣、液化石油氣、煤氣等。如有?zhēng)議時(shí)應(yīng)采用工業(yè)級(jí)甲烷。
5.2.6 脫脂棉：要求干燥清潔，棉層（未經(jīng)壓縮）尺寸約為50mm×50mm×6mm。
5.2.7 通風(fēng)裝置：試驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)過(guò)程中不能排風(fēng)。
5.3 試樣
5.3.1 試樣長(zhǎng)130mm±5mm，寬13.0mm±0.5mm，厚3.0mm±0.25mm。
注：試樣厚度可采用其他尺寸，但試驗(yàn)結(jié)果不能與標(biāo)準(zhǔn)試樣的試驗(yàn)結(jié)果相比較，并在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
5.3.2 5個(gè)試樣為一組。
5.3.3 試樣的制備和調(diào)節(jié)應(yīng)符合GB/T 2941—2006的規(guī)定。
5.4 試驗(yàn)步驟
5.4.1 夾持器夾住試樣上端約6mm處，并保持垂直。試樣下端距脫脂棉的距離為300mm±10mm。
5.4.2 旋緊燈管，開啟燃?xì)忾y，在遠(yuǎn)離試樣處點(diǎn)燃本生燈。調(diào)節(jié)燃?xì)忾y使之產(chǎn)生高度約為20mm的黃色火焰，再調(diào)節(jié)空氣流量使之成為高度為20mm±1mm的藍(lán)色火焰。
5.4.3 將火焰對(duì)著試樣下端中心部位，燈口與試樣下端保持間隔10mm±1mm，施加火焰10s±0.5s，將本生燈移到150mm以外，移燈同時(shí)啟動(dòng)秒表，記錄有焰燃燒時(shí)間t1，i，如果試樣燃燒時(shí)有熔融或燃燒滴落物，應(yīng)將本生燈傾斜45°，但仍保證試樣下端與傾斜的本生燈口之間的距離為10mm±1mm。傾斜形式見圖3。
注：為了便于燈口與試樣下端的間隔保持10mm±1mm，可選用帶有尺度的本生燈，參見附錄D。
圖3 本生燈傾斜示意
5.4.4 當(dāng)試樣有焰燃燒的火焰熄滅，立即再次施加火焰，10s±0.5s后移去本生燈，記錄試樣的有焰燃燒時(shí)間t2，i，和無(wú)焰燃燒時(shí)間ta，i。
5.4.5重復(fù)5.4.1～5.4.4，試驗(yàn)一組試樣。
5.5 結(jié)果的計(jì)算
5.5.2 單個(gè)試樣第二次施加火焰后有焰燃燒時(shí)間與無(wú)焰燃燒時(shí)間之和的計(jì)算：
ta = tz,i + tg,i…………………………（4）
式中：
ta——單個(gè)試樣第二次施加火焰后有焰燃燒時(shí)間與無(wú)焰燃燒時(shí)間之和，單位為秒(s)；
tz,i——單個(gè)試樣第二次施加火焰后的有焰燃燒時(shí)間，單位為秒(s)；
tg,i——單個(gè)試樣第二次施加火焰后的無(wú)焰燃燒時(shí)間，單位為秒(s)；
i——試樣序號(hào)，i=1～5。
5.6 結(jié)果評(píng)定
5.6.1 橡膠材料的垂直燃燒性能等級(jí)分為FV-0，F(xiàn)V-1和FV-2三級(jí)，見表2。
表2 橡膠材料垂直燃燒性能等級(jí)判別
試樣燃燒時(shí)間及現(xiàn)象 | 等級(jí) | ||
FV-0 | FV-1 | FV-2 | |
單個(gè)式樣每次施加或延后的有焰燃燒時(shí)間（ | ≤10 | ≤30 | ≤30 |
每組5個(gè)試樣施加10次火焰后總的有焰燃燒時(shí)間（tf）/s | ≤50 | ≤250 | ≤250 |
單個(gè)試樣第二次施加火焰后有焰燃燒時(shí)間 與無(wú)焰燃燒時(shí)間之和（ta）/s | ≤30 | ≤60 | ≤60 |
有焰或無(wú)焰燃燒蔓延到夾具的現(xiàn)象 | 無(wú) | 無(wú) | 無(wú) |
滴落物引燃脫脂棉的現(xiàn)象 | 無(wú) | 無(wú) | 無(wú) |
5.6.2 試驗(yàn)結(jié)果與表2對(duì)照，確定橡膠材料的垂直燃燒性能等級(jí)。
5.6.3 如果一組試樣中有一個(gè)不符合表2相應(yīng)的等級(jí)要求，應(yīng)再取一組試樣進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)的試樣均應(yīng)符合表2等級(jí)的要求；如果復(fù)驗(yàn)的試樣中仍有一個(gè)試樣不符合表2中相應(yīng)等級(jí)要求，則應(yīng)以兩組中數(shù)字的等級(jí)作為該橡膠材料的垂直燃燒性能等級(jí)。
5.6.4 如果試驗(yàn)結(jié)果超出FV-2級(jí)的要求，則不應(yīng)用本方法評(píng)定。
5.7 橡膠垂直燃燒試驗(yàn)箱/燃燒測(cè)定儀試驗(yàn)報(bào)告
橡膠垂直燃燒試驗(yàn)箱/燃燒測(cè)定儀試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：
a）本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及試驗(yàn)方法B；
b）試樣名稱或代號(hào)；
c）橡膠垂直燃燒試驗(yàn)箱/燃燒測(cè)定儀試樣厚度；
d）試驗(yàn)室溫度及濕度；
e）燃?xì)夥N類；
f）試樣的垂直燃燒性能等級(jí)；
g）橡膠垂直燃燒試驗(yàn)箱/燃燒測(cè)定儀不穩(wěn)定燃燒、熔滴物引燃脫脂棉及燃燒蔓延到夾具等現(xiàn)象；
h）試驗(yàn)日期及試驗(yàn)、審核人員。
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