1 范围

      GB/T 5169的本部分规定了产生50W标称预混合型试验火焰的具体要求。火焰的总高度约为20mm。本部分给出了试验火焰的确认方法详情。

2 规范性引用文件

      下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

      GB/T 16839.1-1997 热电偶 第1部分：分度表（IEC 60584-1：1995，IDT）

      GB/T 16839.2-1997 热电偶 第2部分：允差（IEC 60584-2：1982，IDT）

      ISO/IEC 13943:2008 消防安全 词汇（Fire safety-Vocabulary）

      ASTM-B187/B187M-06 铜母线、线材和型材以及通用线材、棒材和型材规格（Standard Specifica-tion for Copper,Bus Bar,Rod,and Shapes and General Purpose Rod,Bar,and Shapes)

3 术语和定义

      ISO/IEC 13943：2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件，为方便使用，将ISO/IEC 13943：2008中的部分复制于下文。

3.1

      燃烧（不及物动词）burn（intransitive verb）

      经受燃烧。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定义4.28］

3.2

      燃烧（及物动词）burn（transitive verb）

      引起燃烧。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定义4.29］

3.3

      燃烧 combustion

      物质与氧化剂的放热反应。

      注：燃烧通常会放出燃烧流，并伴有火焰和/或灼热。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定义4.46］

3.4

      无通风环境 draught-free environment

      试验结果不受局部气流显著影响的空间环境。

      注：定性示例，如：能使蜡烛火焰保持基本稳定的空间环境。定量示例，如：小规模着火试验中，有时指定的最大的空气流速0.1m/s或0.2m/s。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定义4.70］

3.5

      着火危险 fire hazard

      由着火引起不期望的潜在性物质或条件。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定义4.112］

3.6

      火焰（名词）flame（noun）

      在气体介质中，急速、自发持续、次音速传播的燃烧，通常伴有发光现象。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定义4.133］

3.7

      预混合火焰 pre-mixed flame

      燃料和氧化剂均匀混合产生的燃烧的火焰。

      ［ISO/IEC 13943：2008，定义4.259］

3.8

      标准50W标称试验火焰 standardized 50W nominal test flame

      符合本部分并满足第4章规定的全部技术要求的试验火焰。

4 标准50W标称试验火焰的产生

4.1 要求

      本方法产生标准50W标称试验火焰的要求如下：

      ——采用图A．1～图A．2所示装置产生；

      ——采用图A．3的装置时，在23℃、0.1MPa”的条件下，以105mL/min±5mL/min的流量供给纯度不低于98％的甲烷气体。

      注：期望背压小于10mm水柱。

      火焰应是对称和稳定的，并能得到4.4规定的44s±2s的确认试验结果。

      应使用图A.4所示的确认试验装置。

      典型火焰总高度应在18mm～22mm范围内，但是在实验室通风柜/试验箱（见4.2.9）中使用图2所示的火焰高度量规测量时指标接近20mm。

4.2 装置和燃料

4.2.1 燃烧器

      燃烧器应符合图A.1和图A.2的要求。

      注：为便于清洁，燃烧管、燃气喷嘴和针阀应是可拆卸的。在重新安装时应小心操作，避免针阀尖端受损，并使针阀与阀座（燃气喷嘴）正确连接。

4.2.2 流量表

      流量表应适用于测量在23℃、0.1 MPa条件下流量为105mL/min的气体，且精确到士2％。注：精确控制燃烧器燃气输入流量的首选方法是使用质量流量表。其他有相同精确度的方法也可使用。

4.2.3 压力表

      压力表应适用于0kPa～7.5kPa范围的压力测量。也可使用读数范围适用于0kPa～7.5kPa的水压表。

      注：为保持所需背压，要求压力表连接质量流量表。

4.2.4 控制阀

      控制阀应能设定气体流量。

4.2.5 铜块

      在完成整个机械加工但未钻孔的情况下，铜块直径为5.5mm，质量为1.76g±0.01g，见图1。

      没有直接确认铜块的方法。建议试验室保持一个标准基准单位、二级基准单位和工作单位，对其逐级比较，用于校准工作系统。

4.2.6 热电偶

      用带有绝缘结点的矿物绝缘金属铠装细丝热电偶测量铜块的温度。该热电偶应符合 GB/T 16839.2-1997的一级标准。其标称直径应为0.5mm，例如镍铬NiCr和镍铝NiAl线材（符合GB/T 16839.1-1997的K型），有位于铠装套内的焊接点。铠装套应由金属制成，适合在温度至少为1050℃的条件下连续工作。热电偶容差应符合GB/T 16839.2-1997的一级标准。

      注：由镍基耐热合金［如Inconel 6002］制成的铠装套可以满足上述要求。

      将热电偶固定到铜块孔中的优选方法是确保热电偶嵌入到铜块孔的底部，然后按图A．4所示压紧铜块孔周围以固定热电偶，确保不损坏热电偶。

4.2.7 温度/时间显示/记录装置

      温度/时间显示/记录装置应适用于测量铜块由100℃±2℃加热到700℃±3℃的时间，且时间测量容差为±0.5s。

4.2.8 燃气

      应使用纯度不低于98％的甲烷作为燃气。

4.2.9 实验室通风柜/试验箱

      实验室通风柜/试验箱的容积应至少为0.5m³。试验箱应允许观察试验的进程并且应是无通风环境，允许燃烧期间试验样品周围空气的正常热循环。试验箱的内表面应是深色的。将一个照度计放在试验火焰的位置面向试验箱后壁时，显示的照度应小于20lx。为了安全和方便起见，该试验箱（能完全封闭的）应装有排气装置，如排气扇，以便排出可能有毒的燃烧产物。如有安装，排气装置在试验期间应关闭，在试验后应立即打开排出燃烧流。可能需要有强制关闭的风门。

      注1：用于维持试验样品燃烧的氧气量对于燃烧试验的进行来说自然是重要的。对本方法进行的试验来说，当燃烧时间延长时，要产生精确的试验结果，内容积为0.5㎡的试验箱可能不够大。

      注2：可在试验箱中放一面镜子，以观察试验样品的另一面。

4.3 试验火焰的产生

      按图A.3所示安装燃烧器供气装置，确保连接处无气体泄漏，将燃烧器置于实验室通风柜/试验箱内。

点燃气体，并将气体流量和背压调节到规定值。调节针阀设定气体流量。调节空气入口直到火焰没有焰心、完全是蓝色的。

      火焰的总高度符合4.1的规定。检验时火焰应是对称和稳定的。

4.4 试验火焰的确认

4.4.1 原则

      当使用图A．4所示的火焰确认试验装置时，图1所示铜块的温度从100℃±2℃上升到700℃±3℃所需的时间应为44s±2s。

4.4.2 程序

      在4.2.9规定的实验室通风柜/试验箱内，按图A．3和图A．4所示安装燃烧器供气装置和确认试验装置，确保连接处无气体泄漏。

      初始调节气体和空气流量、气体背压和空气入口时，暂时将燃烧器移离铜块，以免火焰影响铜块。

      点燃气体，并将气体流量调节到规定值。旋转燃烧管调节空气入口至火焰的黄色尖端消失为止。用图2所示的量规测量，确保火焰的总高度在规定的范围内并且对称。等待至少5min 使燃烧器条件达到稳定。检查气体流量并确定是在规定范围内。

      使温度/时间显示/记录装置处于运行状态，重新调整铜块下方燃烧器的位置。

      测量铜块温度从100℃±2℃上升到700℃±3℃的时间。如果为44s±2s，重复两次该步骤直到连续的3次测量均满足该时间值。允许每次测量后将铜块在空气中自然冷却到50℃以下。如果其中任一次测量值不为44s±2s，调节火焰达到稳定，重新进行该步骤。

      注：热电偶在700℃以上易损坏，因此在达到700℃时最好立即移开燃烧器。

      如果铜块从未使用过，应对铜块表面进行初始运行处理，不计结果。

4.4.3 确认

      如果连续3次的测量结果均在44s±2s内，即火焰确定并可用于试验。

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