理想的燃烧热值测试方法

建材的燃烧热值测试多用‘恒温’式量热仪,大意是外筒的水是恒温的,起保温作用,通过测量内筒的水温变化来计算材料的燃烧热值。

标准GB14402-2006参照ISO1716-2002,过程示意图如下,最上端的线7代表外筒,比较怪异。

ISO1716-2010更新后,改成上端‘含糊’的5,也不确定指哪条温度线。

ISO1716-2018更新后,看图容易理解些,应该是下方的T0水平线。能对应附录C的描述,试验初期外筒水温比内筒高,对应A1的‘加热’作用,试验主期内筒水温升高,比外筒高,对应A2的‘冷却’作用。A2-A1=修正系数c。如果是‘绝热’量热仪,外筒=内筒水温,则c=0,不需要修正了。

一些老式手动量热仪,采用加冰的方式,使内筒的水温低于恒定室温的外筒水温,比较接近这种理想模式。但大部分恒温量热仪都是内外筒连通,水温相同的方式,算是双冷却阶段,反倒有些尴尬。

搜狐

https://www.sohu.com/a/451333940_121022845

热值测试的水当量精度

GBT14402-2007燃烧热值测试要用苯甲酸标定仪器的水当量,水当量E应为5次标定结果的平均值,以MJ/K表示。每次标定结果与水当量E的偏差不能超过0.2%。一般仪器多是10000J/K,对应0.2%即±20J。

GB参考ISO1716-2002,也是0.2%。但从ISO1716-2010开始,到ISO1716-2018,已经把这个参数放宽为0.5%即±50J,Each individual result shall not deviate by more than 0,5 % from the water equivalent E。

没深究过原因,极少测试标准会放宽硬件指标的。可能是0.2%不容易达到,或对平均值影响不大。不少热值仪器关于这个项目多是只有完美结果,但没有过程数据。

搜狐号,燃情岁月

高铁座椅材料防火要求

高铁座椅各部分材料分解如下:

1 seat back (cushion) 椅背(靠垫)

2 seat base (cushion) 椅座(靠垫)

3 seat shell (back) 椅壳(椅背)

4 seat shell (base) 椅壳(椅座)

5 armrest 扶手

6 anti-Macassar or pillow 防污巾或枕头

7 headrest 头靠

一般座椅是用阻燃类面料防火,能阻止香烟火柴不小心失火。高铁的座椅要防止故意纵火,用刀切开防火层,再点燃里面的海绵。欧标EN45545防火测试的时候要把面料切开后再烧。有些用毛毡作为软垫防火层,难怪坐的难受些。新欧标似乎考虑有小孩故意烧座椅外壳,特别是商务舱的座椅,要求塑料壳测试后不能烧出3mm的洞,可能是为了避免烧到内部的海绵,估计要增加玻璃纤维类来满足这个要求。

搜狐号,燃情岁月

汽车内材料燃烧测试

汽车差不多在各国都是第一工业领域,涉及人员,财产的安全也最广,但反直觉的是,对应的防火要求反而相对是最低。汽车基本是美国开拓的行业,美国交通部在1971年制定了防火测试标准FMVSS302,沿用至今。大致是方片样品水平放置,一端点火15秒,看火焰横向蔓延的速度,不能超过一分钟4英寸,100mm,基本等于蜗牛爬行的速度。

合理的地方在于,发生火灾后,人员可以打开车门几秒内逃生。车内材料点燃后的燃烧速度只要不是很快烧到人就可以达到目标了。至于经常看到的烧成骨架的汽车,大部分在路上,火灾不会蔓延到其他地方。当然,随着大型客车,长期停车充电的电动车的出现,防火的策略也在发展变化。

这个测试标准本身也是比较粗糙的,直接应用本生灯,关闭空气入口,模拟打火机燃烧效果;各国还因地制宜,如国标GB8410建议用液化气,各车厂还弄出几十个变种要求,简单事情复杂化,变成了一个最难做测试报告的标准。

搜狐号,燃情岁月

氧指数燃烧的适用范围

氧指数测试也能从下往上烧的,类似常见的UL94,GB2408垂直燃烧。但很多塑料如果从底部点燃会有严重的滴落现象,导致不可能获得重复性测试结果。从上往下烧,也能减少对流传热对未燃烧部分的影响,从下点燃的氧指数会更低。

标准说明是:这些小规模实验室试验仅作为材料试验。其主要用于材料的改进、一致性控制和/或预选。激进的看法是该试验结果与任何其他着火试验和真实火灾的性能都没有很好的相关性。如果认可了耗氧热释放理论,则氧指数的调整氧气比例的燃烧方式就没有科学意义了,且除了蜡烛,基本不存在这种火灾场景。

氧指数,不是材料的内在属性,如密度,导热率等。添加阻燃剂的塑料,有一定的比例关系,但很少有线性关系,阻燃剂的作用对提高氧指数作用有限。国内各行业基本都会有氧指数的指标要求,具体各不相同,26,28,30,32。对应欧美的产品标准,很少有氧指数这个测试项目。

搜狐号,燃情岁月