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GB／T 41382-2022 火灾试验 开放式量热计法 40MW以下火灾热释放速率及燃烧产物的测定.pdfICS13.220.40 CCS C 80
GB/T413822022
[四川]产业园室外道路给水消防系统及雨、污水工业废水管道工程施工组织设计火灾试验 开放式量热计法 40 M 以下火灾热释放速率及燃烧产物的测
（ISO24473.2008,MOD）
引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 试验原理 试验装置 烟气及热释放计算 试样安装 点火源 系统标定 10试验程序. 11试验报告 附录A（资料性）本文件与ISO24473：2008章条编号的对照· 附录B（资料性）本文件与ISO24473：2008的技术性差异及其原因 附录C（资料性）集烟罩及排烟管道的设计 附录D（资料性） 排烟管道中的测量仪器 附录E（资料性） 检查氧分析仪稳定性的步骤 附录F（资料性） 排烟管道中的光学测量系统... 附录G（规范性） 计算 附录H（资料性） 点火源 附录I（资料性）正庚烷油池火标定 参考文献
火灾试验开放式量热计法40
火灾试验开放式量热计法40MW 以下火灾热释放速率及燃烧产物的测定
火灾试验开放式量热计法40MW 以下火灾热释放速率及燃烧产物的测定
本文件规定了在规定的试验条件下，进行实体火灾试验的热释放速率测试试验装置、测量仪器的要 求及试验方法。 本文件适用于评价单个或多个试样使用指定的点火源引燃后火势的发展过程，可测定单个或多个 试样燃烧后产生的热释放速率及其燃烧产物。
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T25207火灾试验表面制品的实体房间火试验方法（GB/T25207—2010，ISO9705：1993， MOD) GB/T27904火焰引燃家具和组件的燃烧性能试验方法 GB/T38309火灾烟气流毒性组分测试FTIR分析火灾烟气中气体组分的指南（GB/T38309 2019,ISO19702.2015,MOD)
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T25207火灾试验表面制品的实体房间火试验方法（GB/T25207—2010，ISO9705：1993， MOD) GB/T27904火焰引燃家具和组件的燃烧性能试验方法 GB/T38309火灾烟气流毒性组分测试FTIR分析火灾烟气中气体组分的指南（GB/T38309 2019,ISO19702:2015,MOD)
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 热释放速率 heat release rate HRR 在规定条件下，试样在单位时间内燃烧所释放出的热量。 注：单位为千瓦(kW)。 3.2 热释放总量 total heat release THR 在规定条件下，试样在规定时间内燃烧所释放的总热量。 注：即热释放速率(3.1)在规定时间内的积分值，单位为兆焦（MJ) 3.3 产烟速率 smokeproductionrate SPR 单位时间内烟的生成量。 注：单位为平方米每秒(m/s)。
产烟总量 totalsmokeproduction TSP 在规定时间内烟的生成总量。 注：即产烟速率（3.3)表达式在规定时间内的积分值，单位为平方米（m)
利用耗氧原理计算整个燃烧过程中单个或多个试样的热释放速率。 从采样系统（如烟道)取样或直接抽取被测烟气，经过取样预处理系统将被测气体输送至气体分析 仪，测试被测气体中氧气、二氧化碳及一氧化碳的成分浓度，同时在烟道测量段测得被测气体的温度、压 差、光密度等参数，通过耗氧原理分析计算得到试验火源的热释放速率、热释放总量、产烟速率、产烟总 量等燃烧特性参数。主要测试项目如下： a) 通过测量遮光烟气的生成量测定能见度； b) 通过拍照及摄像方式记录火灾增长过程； c） 通过测量火源附近的热通量和表面温度，估算火焰向其他物体蔓延的可能性； d) 通过适当的气体分析方法测量通风良好条件下某些气体燃烧产物的生成速率，并作为毒性危 险研究的输入数据。
试验装置由集烟罩及排烟管道、排烟管道中的测量仪器、气体分析系统、烟密度测量系统、 助装置等组成。
5.2集烟罩及排烟管道
集烟罩及排烟管道的尺寸和系统排烟量的设计应能确保收集到所有燃烧产物，同时，集烟罩及排烟 管道的设置应满足以下要求： a）集烟罩应位于较高位置，确保其不受火焰直接灼烧； b）排烟系统不应影响燃烧产生的火羽流。 注：具体设计见附录C
仪器设备应放置在开放实验室内，避免受到墙体热辐射的影响，且空气能够自由流通，室内气流 能对燃烧产物的收集造成影响，气流流速不应超过0.5m/s。当热释放速率为1MW时，量热计 侧边与周围墙体的最近距离不应小于2m；随着热释放速率的增大，距离相应增加；当热释放速 20MW时，该距离不应小于10m。
5.3排烟管道中的测量仪器
排烟管道中安装有双向测速探头、热电偶、取样管等测试探头进行烟气体积流量、烟气温度以及气
5.3.2双向测速探头
用于测量排烟管道中的体积流量。排烟管道内的体积流量测量精度不应低于士5%。测量流速的 压力传感器的响应时间不应超过1S。
使用外径为1.0mm~1.6mm的铠装热电偶测量管道内的烟气温度，热电偶应设置在双向测速探 头附近且不影响双向测速探头附近的烟气流动。
对试验过程中产生的烟气进行氧气、一氧化碳及二氧化碳等气体浓度分析前，应首先对其进行 处理，去除所有的水蒸气。
取样管应采用耐腐蚀性材料制成，可通过加热避免取样管中水汽的凝结。燃烧产生的气体应由过 滤器进行多级过滤，达到分析仪器要求的粒子浓度等级。系统应具备排除多余水蒸气的能力。 用于抽取燃烧气体的泵不应产生可能污染混合气体的油脂或类似产物。泵的流量应在10L/min～ 50L/min。为了减少烟气对过滤器的堵塞，该泵应产生不低于10kPa的压差。 取样管的末端应与氧气分析仪、一氧化碳分析仪及二氧化碳气体分析仪相连。取样管线的设计见 附录D，
氧气分析仪应为顺磁型，测量氧浓度的适宜量程为0%～21%（体积分数：Vo/V）。 氧气分析仪的测量精度应达到士0.02%。在30min周期内，其噪声和漂移不应超过0.01%。 氧气分析仪到数据采集系统的响应时间不应超过12s。检查氧分析仪稳定性的步骤见附录E。
5.4.4一氧化碳及二氧化碳分析仪
一氧化碳和二氧化碳分析仪应采用红外光谱分析仪，且可对一氧化碳及二氧化碳进行连续分 氧化碳的测量量程至少为0%～1%，对二氧化碳的测量量程至少为0%10%。红外光谱分析 应时间不应超过12s，分析仪的线性度不应低于满量程的1%。使用分析仪测量二氧化碳的精 大到±0.05%，测量一氧化碳的精度应达到±0.001%
5.4.5其他燃烧产物的浓度测量
38309规定的FTIR光谱技术或其他采样分析技术，测量其他燃烧产物的气体成分。
烟密度测量系统通常采用白光系统和激光系统两种不同的测量技术，且应设置在排烟管道内 昆合均匀的区域。排烟管道中的光学测量系统详细信息见附录F。
5.5.2.1白光系统组成
白光系统由光源、镜头、光圈和光电元件组成，采用柔性接头将其安装于排烟管的侧管上。 白光系统的零部件要求如下： a）白炽灯光源：在（2900士100）K的色温下使用；电源为稳定的直流电，且电流的波动范围在 0.5%以内（包括温度，短期和长期稳定性）； b） 透镜系统：将入射光转化为直径不小于20mm的平行光束；光电管的发光孔应位于其前方透 镜的焦点上，且其直径（d)应视透镜的焦距（f)而定，应使d/f小于0.04； c 探测器：其光谱分布响应度与CIE（光照曲线）相吻合，色度标准函数V（入）的精度不低于 士5%；在1%～100%的探测器输出范围内，其输出值应在所测量透光率的3%以内或绝对透 光率的1%以内，保持线性
白光系统中，对于系统输出值的90%，其响应时间不应超过3s。侧管内应导人空气，使光学器 符合光衰减漂移要求的洁净度。可用压缩空气替代自吸入的空气
辅助装置包括称重平台、辐射热流计、数据采集系统以及计时装置等
称重平台用于在试验过程中测试试样的质量损失。具体要求如下。 a）称重平台的采集频率应与其他试验数据的采集频率相同。 b）称重平台应得到充分保护，避免输出结果受到高温以及可燃固体或液体残留物的影响。可在 称重平台上方覆盖一层厚度不低于15mm的硅酸钙板以达到要求。 c）试验之前，应使用标准码对称重平台进行校准，误差不应大于1%
5.7.4数据采集系统
某高速公路小桥施工组织设计数据采集系统应以不天于3s的频率记录并存储所有仪器的输人数据
应提供以秒为单位的计时装置。
试样应安装于集烟罩正下方中央位置处，试样的放置方式应符合实际使用工况。当试样为软 具时，试样安装应符合GB/T27904的规定
通常使用丙烷燃气点火器，具体规定包括： a）丙烷燃气的纯度为95%； b）试验时，应记录点火源的位置与HRR基线； 应明确燃气燃烧热以及测量结果的不确定性；试验过程中燃气流量应精确控制，精度至少应达 到士3%；燃烧器的热输出应控制在规定值的士5%以内。 注：其他点火源的详细信息和使用方法见附录H。
8.2气体点火器的标定
次检查结果的一致性应控制在士2%以内， a）流量计法； b)质量损失法,
每次试验之前霍邱县阳光假日城工程建筑节能施工组织设计，应对试验装置进行标定。标定量热系统时，宜采用气体火源，也可用正庚烧油池火。 当量热计的设计功率在0MW～3MW时，应采用丙烷梯级校准程序进行系统标定；当量热计的设计功 率大于3MW时，宜采用正庚烷油池火进行系统标定。当采用正庚烷油池火进行标定时，正庚烷的纯 度不应低于97%。 丙烷梯级校准程序的具体要求应符合GB/T25207的规定.正康烷油池火的标定程序见附录I