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7.31 灭火试验


7.31.1 灭木垛火试验
    7.31.1.1 试验布置
    应按下列要求进行:
    a)木垛应使用樟子松或云杉木条制成,每个木垛由两根100mm×150mm×2400mm,13根100mm×100mm×1200mm和28根50mm×100mm×1200mm的木条构成,木材的含水率应为6%~14%;
    b)木垛按图26所示均匀分层摆放,在试验前应测量木垛的质量并记录;
    c)将木垛安放在铁架上,试验装置如图27所示,试验用的正庚烷或等同的燃料应足够燃烧30min,从喷嘴喷出的喷雾为圆锥形,园锥角约为75°,雾化速率为0.063L/s;
    d)应在距喷嘴50mm以内设置防熄火机构或点火器以保证连续燃烧;
    e)木垛正下方地面上放置一个钢盘,钢盘尺寸为1800mm×2400mm,净深300mm,用不小于5.4mm厚的钢板制成,上缘用钢带加强;
    f)试验前钢盘内放入100mm深的水,钢盘应有排水口以保证100mm水位。
    7.31.1.2 喷头安装
    应按下列要求进行:
    a)将4只已开启的同型号、同规格的喷头安装在吊顶下方,干式喷头取其最短规格进行试验。
    b)吊顶尺寸不应小于5000mm×5000mm。喷头呈正方形布置,使用平衡管网供水,喷头间距3000mm。
    c)吊顶距木垛顶部为(2500±100)mm,吊顶距直立型喷头溅水盘为(180±50)mm,距下垂型喷头溅水盘为(250±50)mm。喷头的框架应平行于配水支管。
    d)齐平、嵌入和隐蔽式喷头应选择其最嵌入位置安装在模拟吊顶上,模拟吊顶尺寸应不小于6000mm×6000mm,且对称地处于试验空间的中央。
    e)在喷头形成的正方形中央吊顶以下50mm处安装两只热电偶,两只热电偶间距150mm,热电偶的尖应弯曲向上以防水滴凝挂。
图26 试验木垛
图27 灭木垛火试验装置
    7.31.1.3 试验空间
    应按下列要求进行:
    a)试验空间应为一通风的但无强制排风的封闭空间,地面面积应不小于144m²,试验空间的任一边长不应小于12m,顶高应足以容下图27的装置;
    b)所有进气口面积之和不应小于1m²;
    c)可利用自然通风或利用试验室的容积排掉或耗散烟气。
    7.31.1.4 试验程序
    应按下列要求进行:
    a)灭火试验进行2次,每次试验使用新的木垛。试验时燃料应储放在5℃~25℃的环境温度中。
    b)对于流量系数为80的喷头,4只喷头在第1个试验中的总流量为230L/min,在第2个试验中的总流量为380L/min。
    c)对于流量系数为115的喷头,4只喷头在第1个试验中的总流量为320L/min,在第2个试验中的总流量为530L/min。
    d)燃料供给的开始和点火应在同时进行。
    e)火炬点燃时开始计时并启动测温设备。当自由燃烧1min或吊顶温度达到760℃这两个条件中的最晚一个条件达到时,开始洒水。
    f)试验进行30min后停止,木垛火应在停止试验后1min内全部熄灭,然后将木垛干燥称重。
    g)如果木垛不能烘干,可在有蔽护的地方自然干燥。试验前测得的木垛质量(湿度为6%~12%)和试验后测得的木垛质量,应通过零湿度点进行校正,然后进行计算以确定质量损失。
7.31.2 EC喷头灭木垛火试验
    7.31.2.1试验空间
    应按下列要求进行:
    a)非边墙型EC喷头进行试验时,试验室的面积为6m×6m;
    b)边墙型EC喷头进行试验时,试验室的面积为在表8中列出的该流量系数下的最大试验空间;
    c)试验室高度为3.6m。
    7.31.2.2 试验布置
    应按下列要求进行:
    a)木垛的尺寸为500mm×500mm×380mm,由相互正交的10层杉木条组成,每层有5根木条,均匀分布,木条的尺寸为38mm×38mm×500mm;
    b)将组装好的木垛放置在干燥箱中进行干燥,然后测量木材的湿度,当所有木条的湿度在6%~12%范围内时,对木垛称重并记录木垛的质量,称重精度不应低于±1kg;
    c)在每次试验中,木垛的四角支撑在4个240mm×120mm×8mm的钢制支架上,将木垛与支架一起放置在530mm×530mm×100mm的钢制油盘中,油盘下垫25mm厚的清水,倒入1.0L正庚烷;
    d)木垛放在墙角时,距每侧边墙的距离为12mm。
    7.31.2.3 喷头安装
    应按下列要求进行:
    a)齐平、嵌入和隐蔽式EC喷头进行试验时,应按其正常使用状态安装。安装时应带有护罩和装饰盖板,且不得影响气体流过护罩。
    b)直立或下垂型EC喷头按其正常工作位置安装,溅水盘距吊顶250mm。
    c)边墙型EC喷头应进行两次试验,第一次试验时溅水盘距吊顶100mm,第二次试验时溅水盘距吊顶300mm。
    d)水平边墙型EC喷头的喷头体应靠近边墙,直立或下垂边墙型EC喷头的溅水盘在许可的情况下尽量靠近边墙安装,详见图28。
    7.31.2.4 试验程序
    应按下列要求进行:
    a)灭火试验前,先用1只开启的EC喷头在封闭的空间中进行喷洒试验,以确定木垛火的位置。
    b)封闭空间的尺寸按表7或表8中相应规定的最大值,洒水流量按表7或表8中相应规定的最小值。
    c)将300mm×300mm×300mm的集水盒按图29所示的木垛位置放置在地板上,记录洒水量并用于确定随后的灭火试验时木垛的位置。
    d)灭火试验应进行三次,并按下列要求进行:
    1)在第一次试验中,将符合7.31.2.2要求的木垛放置在图29所示的位置1;
    2)在第二次试验中,将木垛放置在喷洒试验时图29所示的位置2、3、4、5、6或7中水量最小的位置上;
    3)当位置5、6或7水量最小时:
    ——对于非边墙型EC喷头,将喷头试样旋转180°,并将木垛放置在与最小水量位置相对的位置上(位置4、3或1);
    ——对于边墙型EC喷头,将喷头试样安装在靠近木垛位置2的边墙上;
    4)在第三次试验中,将木垛放置在喷洒试验时四个象限中央水量最小的位置上(图29所示的位置8、9、10或11);5)当位置8或9水量最小时:
    ——对于非边墙型EC喷头,将喷头试样旋转180°,并将木垛放置在与最小水量位置相对的位置上(位置11或10);
    ——对于边墙型EC喷头,将EC喷头试样安装在靠近木垛位置2的边墙上。
    e)每次试验前,将试验空间及被试EC喷头保持在(24±8)℃环境中。
    f)除图29所示的两扇门外,试验空间应无其他的排风装置。
    g)试验前将洒水流量预调到表7或表8中规定的最小流量,试验室的两扇门保持在全开状态。
    h)点燃正庚烷,同时供水,开始试验。
    i)自点火起,试验进行10min,10min后关闭供水,如木垛火未熄灭,应小心地扑灭木垛火避免进一步燃耗木垛。
    j)将木垛移出试验室,放入干燥箱中进行干燥,然后测量木材的湿度,当木材湿度在6%~12%范围内时,将木垛称重,计算质量损失。
图28 灭木垛火试验管路布置

图29 灭木垛火试验中木垛的位置
7.31.3 灭纸箱火试验
    7.31.3.1 试验空间
    应按下列要求进行:
    a)试验在室内可升降吊顶下进行,试验空间尺寸不小于30m×30m,空间体积不少于50000m³;
    b)试验室能自然通风,以确保不因为通风条件而影响火的发展。
    7.31.3.2 试验燃料
    应按下列要求进行:
    a)Ⅱ型试验货品由双重三瓦楞纸箱和木托盘构成,其中纸箱的尺寸为1.0m×1.0m×1.0m,纸箱的总厚度为25mm,含水率为5%~8%,纸箱内衬底部开口的钢制箱;
    b)将纸箱放置在尺寸为1.0m×1.0m×0.13m的木托盘上,木托盘由樟子松或云杉制成,木材的含水率应为6%~14%,木托盘尺寸为1.0m×1.0m×0.13m,质量为12.4kg;
    c)标准塑料杯试验品由塑料杯组合体标准燃烧物和木托盘构成,其中塑料杯组合体标准燃烧物应符合GB/T31431-2015中表C.2的规定,总放热量为(160.7±25.1)MJ;
    d)塑料杯组合体标准燃烧物由瓦楞纸箱和聚苯乙烯塑料杯组成,在纸箱内塑料杯排列5层,每层25只塑料杯,纸箱中用以隔离塑料杯的纸隔板的厚度为4mm,每只塑料杯容积为(450±10)mL;
    e)木托盘由樟子松或云杉制成,木材的含水率应为6%~14%,木托盘尺寸为1.0m×1.0m×0.13m,质量为12.4kg。
    7.31.3.3 点火器
    应按下列要求进行:
    a)点火器的火源为浸有110mL正庚烷的纤维棉棒,直径为75mm,长75mm;
    b)将纤维棉棒用聚乙烯袋包裹;
    c)试验时4个聚乙烯包裹的纤维棉棒放置在表14、表15规定的位置,将纤维棉棒沿货架或堆垛间隙的中心线按2×2对称布置,使纤维棉棒紧靠底层木托盘,纤维棉棒的底端距纸箱底边(20±5)mm,使用火炬点燃聚乙烯棉包。
    7.31.3.4 喷头布置
    应按下列要求进行:
    a)将至少49只喷头安装在DN50的配水支管上,喷头溅水盘距吊顶的距离为200mm;
    b)试验采用双向供水,试验过程中保持压力稳定。
    7.31.3.5 试验布置
    应按下列要求进行:
    a)试验布置见图30~图32,角钢钢梁尺寸为50mm×50mm,厚度为6mm,长度为1.20m,将钢梁安装在吊顶下,其一平面与吊顶平面直接接触;
    b)5只热电偶(K型热电偶,电极直径不超过1mm)埋入在与吊顶平面接触的一侧角钢中,5只热电偶间距150mm,其中中间的热电偶位于角钢钢梁的中央并处于点火器的正上方;
    c)热辐射计放置在距试验货架或堆垛2.4m处,距地面的高度为货架或堆垛高度的一半,试验时记录辐射热的数值。
图30 灭纸箱火试验布置(一)

图31 灭纸箱火试验布置(二)
图32 灭纸箱火试验布置(三)
    7.31.3.6 测量仪器
    试验过程中使用的测量仪器及精度如下:
    a)Ⅱ级K型热电偶:电极直径不超过1mm;
    b)压力传感器:准确度等级不低于1.0级;
    c)计时器:±0.1s;d)热辐射计:±0.1kW/m²。
    7.31.3.7 记录的数据
    试验过程中记录如下数据:
    a)钢梁温度;
    b)辐射热通量;
    c)供水压力;
    d)喷头的启动时间和数目;
    e)等效试验品的烧损数量。
    7.31.3.8 公称流量系数为161和202喷头的灭纸箱火试验公称流量系数为161和202的喷头按表14和表15给出的条件进行灭火试验。
表14 公称流量系数为161的喷头灭火试验条件
表15 公称流量系数为202的喷头灭火试验的条件

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自动喷水灭火系统 第1部分:洒水喷头 GB5135.1-2019
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