GB/T9978.1—2008-T建筑構(gòu)件垂直耐火試驗爐  

一、設(shè)備概述：

國家消防、質(zhì)檢部門為了進行墻、門、窗等建筑構(gòu)件的耐火試驗，并提高試驗的準確性和可靠性，本試驗機依據(jù)的GB/T9978.1—2008-T、BS476.20（垂直）22（水平）相關(guān)要求，特設(shè)計研發(fā)此裝置。建筑構(gòu)件的耐火試驗就是按照標準中的溫度、壓力在耐火試驗爐中模擬火災(zāi)的環(huán)境，通過對完整性，隔熱性等指標進行分析從而判定試件的耐火性能。耐火試驗爐主要包括爐體部分、燃氣控制部分和電氣控制部分隨著建筑業(yè)以及各種新型建筑材料的不斷發(fā)展，人們對建筑構(gòu)件的耐火性能越來越重視。建筑構(gòu)件的耐火性能一般通過在耐火試驗爐中進行耐火試驗得到檢測。

二、設(shè)備特點：

★ ZZZ-JN-2型建筑構(gòu)件耐火性能試驗爐調(diào)試完成后，進行了多次試驗，對溫度、壓力控制準確，對試件隔熱性、完整性判斷正確；并且采用自動控制方式，操作簡單，具有很好的穩(wěn)定性，達到水平；

★設(shè)備內(nèi)部電路和氣路分開設(shè)計，安裝有火焰截止筒，防止丙烷氣體回火，從而zui大程度上保證試驗的安全；

★ 電腦控制：自動記錄、儲存試驗數(shù)據(jù)、可重復(fù)比對試驗結(jié)果，及時打印試驗燃燒線性速率曲線和著火溫度曲線。試驗過程中因為溫度對氣體壓力和密度的影響，通過電腦控制燃燒器燃氣和空氣自動補償系統(tǒng)；

★試驗爐控制系統(tǒng)可通過手動操作方式控制，亦可通過遠程WIFI操作。同時在爐體外部裝有自動聲音報警設(shè)備及黃色信號燈預(yù)警系統(tǒng)，zui大程度的保證試驗過程的安全可靠性。

三、設(shè)備技術(shù)規(guī)格要求：

3.1  爐內(nèi)溫度設(shè)計

根據(jù)GB9978.1-2008-T 標準規(guī)定試驗爐內(nèi)的平均溫度隨時間的變化規(guī)律必須符合以下關(guān)系式：T=345*lg（8*t+1）+20

在公式中：T—爐內(nèi)平均溫度，單位是攝氏度（℃）；

t—時間，單位為分鐘（min）。

該關(guān)系式表示的建筑構(gòu)件耐火試驗爐內(nèi)標準

3.2 爐內(nèi)壓差

GB9978.1-2008-T 標準規(guī)定盡管壓力梯度隨爐內(nèi)溫度的改變會有輕微的變化，仍要保證爐內(nèi)高度處每米的壓力梯度值為8 Pa，并且控制爐內(nèi)壓力的變化，使其在試驗開始5 min 后壓力值為（15±5）Pa，10 min 后壓力值為（17±3）Pa。

3.3 耐火試驗爐的整體結(jié)構(gòu)

本公司生產(chǎn)的ZZZ-JN-2型耐火試驗爐屬于墻爐，用于墻、門、窗等非承重建筑構(gòu)件耐火試驗。目前，耐火試驗爐一般采用柴油、天然氣、液化石油氣作為燃料。考慮到使用柴油或天然氣作燃料，需要為試驗爐配備地下油庫或天然氣管道，該試驗爐采用灌裝液化石油氣作為燃料。同時，由于人工控制穩(wěn)定性和準確性差，該試驗爐采用自動控制系統(tǒng)，不僅提高了試驗的穩(wěn)定性和準確性，而且操作簡單，可自動存儲試驗數(shù)據(jù)，大大節(jié)約了成本。綜上所述，該建筑構(gòu)件耐火試驗爐采用液化石油氣作為燃料，采用自動控制系統(tǒng)保證爐內(nèi)的溫度和壓力*符合標準要求。所以，該耐火試驗爐由爐體、燃氣控制和電氣控制三部分構(gòu)成。

在試驗中，總電磁閥和10個電磁閥分別控制整個氣路和各個分支氣路的通斷。當二級減壓后的液化石油氣壓力過高時，放散閥會自動打開穩(wěn)定壓力，將部分液化石油氣排入大氣；當壓力再高時，高壓檢測開關(guān)動作，停止試驗，以防發(fā)生危險。當壓力很低時，低壓檢測開關(guān)動作，提示操作員燃氣壓力過低，可能需要更換液化石油氣。

3.4燃氣配氣系統(tǒng)： 

★自動切換系統(tǒng)操作方便，實現(xiàn)24小時供氣性能可靠 
★不需要操作者任何操作即可實現(xiàn)自動切換 
★不間斷供氣，欠壓聲光報警。 
★自動切換柜采用全封閉式金屬箱，抗干擾性強 
★電磁開關(guān)控制 
★信號燈指示工作狀態(tài) 
★三路氣體壓力顯示 
★可水平、垂直安裝 
★可適用于甲烷、丙烷等可燃性氣體 

標準配置 
◆SS316L無縫不銹鋼鋼管 

◆乙炔、丙烷氣體匯流排在輸出端配置回火防止器 
◆耐腐蝕性強、結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用 。

3.5 爐體特點

該耐火試驗爐的爐膛采用鋼結(jié)構(gòu)框架，在鋼結(jié)構(gòu)框架中間用耐火磚砌成爐壁，爐壁內(nèi)側(cè)貼有高溫耐火棉，外側(cè)用彩鋼板包裹。爐膛的內(nèi)部空間是3.05m*3.05m*1.2m， 爐壁厚65cm。在兩側(cè)爐壁內(nèi)嵌有10個高速燒嘴，提供爐膛內(nèi)升溫所需的熱量；在后側(cè)爐壁設(shè)計有三個排煙孔，連接到后面的煙道，將爐膛內(nèi)的煙氣排出，控制壓力。

在后側(cè)爐壁還設(shè)計有四個觀火孔，用來觀察試驗時試件受火面和火焰的情況，由耐熱玻璃、空氣冷卻、連接到供應(yīng)管和不銹鋼隔熱板構(gòu)成，該觀察口的替代物是攝像機光闌；十根鎳鉻- 鎳硅（K型）熱電偶通過后側(cè)爐壁一直伸到距離試件受火面10cm 處，用來測量試件受火面的溫度，作為爐膛內(nèi)溫度自動控制的依據(jù)。燒嘴、排煙孔、觀火孔和熱電偶在爐膛內(nèi)的具體位置如圖3 所示。

該耐火試驗爐采用后排煙方式，煙道位于爐膛后面，爐內(nèi)煙氣由三個排煙孔進入煙道，排到大氣中。煙道的室內(nèi)部分是不銹鋼管，由于溫度很高，用焰棉做了保溫；室外部分是鐵管，并且在不銹鋼管和鐵管的結(jié)合處設(shè)計有排煙風機。

   窯車是試件的載體，將試件固定到試驗位置，進行試驗。窯車高4.3m 寬3.5m， 由車體和試件平臺組成。車體設(shè)計有四個地輪，可以在鋼軌上運動；在距車體面2m 高處設(shè)計有工作平臺，方便對試件被火面進行粘貼熱電偶、檢查完整性等操作，并有扶梯方便上下。試件平臺是一個3.5mx3.5m 的方形鋼結(jié)構(gòu)框架，其作用是將試件砌在試件平臺上，等試件養(yǎng)護好后，用電葫蘆把砌有試件的試件平臺吊裝到車體上，然后把窯車推到試驗位置并固定，然后開始試驗。在車體上有四個掛鉤和六個固定槽；掛鉤鉤住試件平臺兩側(cè)的不銹鋼柱，將試件平臺固定在車體上；固定槽通過兩側(cè)爐壁的手輪將整個窯車固定到試驗位置。

3.6設(shè)備重點技術(shù)參數(shù)：

1、設(shè)備工作電壓：交流380V±10%，50HZ/60HZ；
2、爐體：試驗爐道采用磚、鋼結(jié)構(gòu)和防火隔熱材料組成；
3、爐內(nèi)尺寸約為：垂直爐：（寬）3.05m×（高）3.05m×（深）1.2m ；

4、試樣尺寸：寬300mm×高300mm（可定做）；

5、荷載測量設(shè)備：應(yīng)加荷載值的±2.5%(加載型試驗需要)；

6、試件縫隙測量探棒：直徑6mm的±0.1mm，直徑25mm的±0.2mm；

7、燃燒系統(tǒng)：配氣系統(tǒng)（10米內(nèi)）、噴火嘴（不少于10個）和調(diào)節(jié)閥；

8、燃燒氣源：丙烷、液化氣；

9、燃氣流量：0~100L/min，測量精度2.5級；

10、空氣流量：0~50m3/min 測量精度≤±0.5m3/min；

11、氣罐容量：≥50kg×6；

12、爐溫控制系統(tǒng)：zui大取樣點10點；

13、垂直爐熱電偶要求、布置：

13.1 爐內(nèi)采用十個熱電偶，熱電偶符合GB/T 16839.1規(guī)定的絲徑為2.0mm的K型鎳鉻-鎳硅熱電偶，外罩耐熱不銹鋼套管，中間填裝耐熱材料，其熱端伸出套管的長度不少于25mm；

13.2 熱電偶的位置：熱電偶熱端與試件受火面的距離應(yīng)為100mm；
13.3 背火面溫度測量：采用直徑為0.5mm熱電偶，熔焊在厚0.2mm，直徑為12mm的圓形銅片上，符合GB/T16839.1規(guī)定的大型鎳鉻-鎳硅的熱電偶，應(yīng)覆蓋長、寬均為30mm厚度為2.0mm的石棉襯墊；

13.4 內(nèi)部熱電偶，采用可移動的熱電偶；
13.5 環(huán)境溫度熱電偶：采用直徑3.0mm不銹鋼鎧裝電熱偶；
14、試件背火面輻射熱測量范圍：0~10W/cm2；
15、 爐壓測量范圍：為T形測量探頭；測量范圍：0~100pa ；測量精度：≤±1pa；
16、爐內(nèi)壓力測量條件： （1）. 試驗開始5min后，爐內(nèi)應(yīng)達到以下規(guī)定的正壓條件

a）水平構(gòu)件—在試件底面以下100mm處的水平面上，爐壓為15pa±1pa；

b)垂直構(gòu)件—在爐內(nèi)3m高度，離試件表面100mm處。爐壓為15pa±1pa；

（2）. 試驗開始10min后，爐內(nèi)應(yīng)達到以下規(guī)定的正壓條件

a）水平構(gòu)件—在試件底面以下100mm處的水平面上，爐壓為17pa±1pa；

b)垂直構(gòu)件—在爐內(nèi)3m高度，離試件表面100mm處。爐壓為17pa±1pa；

17、試品溫度檢測系統(tǒng)：zui大取樣點20點；
18、試驗溫度：爐溫控制滿足T-T0=3451g（8t+1）的要求，其控溫偏差d：0min＜t≤10min時， d≤15%，10min＜t≤30min時， d≤10% ，T＞30min時， d≤5%；
19、爐內(nèi)溫度：±15°C；
20、試件內(nèi)部溫度：±10°C；
21、試件背火溫度：±4°C；
22、爐內(nèi)溫度測量：測試的溫度zui高可達1450℃。溫度傳感器：a）爐內(nèi)溫度：±15°C，采用直徑為1mm的熱電偶；b) 試件背火溫度：±4°C，絲經(jīng)直徑為0.5mm的熱電偶；c)鎧裝鉑銠鉑s值熱電偶，精度等級‖級；d) 鎧裝鎳鉻鎳硅K 型熱電偶，等級‖級；
23、計時范圍：0~120min；計時精度：＜±1s。

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