GB T 10671-2008 固体材料产烟的比光密度试验方法.pdf

1、ICs 4702005U 05 a雪中华人民共和国国家标准GBT 106712008代替GBT 10671-1989固体材料产烟的比光密度试验方法2008-07-30发布Test method for specific optical density ofsmoke generated by solid materials2009-020 1实施宰瞀髅紫瓣警糌赞星发布中国国家标准化管理委员会厘111刖 罱GBT 106712008本标准对应于ASTM E 662 2003(固体材料产烟的比光密度试验方法，与ASTM E 662的一致性程度为非等效。本标准代替GBT 10671 1989固体材料

2、产烟的比光密度试验方法。本标准与GBT 10671 1989相比，主要有下列变化：修改了范围、引用标准、方法要点；增加了术语词条及其英文对应词；修改了第6章“试验设备”，并将其内容作为规范性附录予以规定；修改了第7章的内容；取消了原标准的附录B。本标准的附录A和附录B为规范性附录。本标准由中国船舶重工集团公司提出。本标准由全国海洋船标准化技术委员会船舶材料应用工艺分技术委员会归口。本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第七二五研究所。本标准主要起草人：王利、刘秋生、张晓玲。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 10671 1989。固体材料产烟的比光密度试验方法GBT 106712008

3、1范围本标准规定了在无焰模式或火焰模式条件下，固体材料产烟性能的测试原理、设备、试样、试验程序、试验结果的计算和评定方法。本标准适用于固体材料或部件在无焰模式或火焰模式条件下产烟的比光密度测定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新舨本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 984632004胶合板第3部分：普通胶合板通用技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31透光率light trans

4、mittance透射光通量(F)与入射光通量(F0)比值的百分数。32比光密度specific optical density在一定容积的试验箱中，试样燃烧产生烟雾的过程中，测定通过烟层之后光量衰减的程度，推导出相应的光密度，是材料燃烧产生烟雾的一种量度。3。3最大比光密度maximum specific optical density试验期间透光率最小时的比光密度，亦称最大烟密度。34临界比光密度critical specific optical density透光率为75时的比光密度。35无焰模式nofiaming exposure用一只辐射炉对垂直安装的试样表面进行辐照度平均值为(250

5、dzO05)Wcm2的加热方式。36火焰模式flaming exposure除采用无焰模式加热外，还需在试样前安装一只燃烧器，使火焰直接灼烧试样的加热方式。4符号A试样暴露面积，单位为平方米(m2)；1GBT 106712008L光程长，单位为米(m)；R烟平均积聚速度计算见公式(2)，单位为每分钟(min_1)；T透光率，；y集烟箱体积，单位为立方米(m3)；sOI指烟暗化指数计算见公式(3)，单位为每分钟(rain“)；D。最大透光率t对应的光密度值；D。最大比光密度；D。(最大比光密度修正值，Dm(c。mD。一D。；D。比光密度；D。临界比光密度；t试验终止后，经排烟、通气净化后的最大透

6、光率；，。从试验开始到达临界比光密度时所需的时间，单位为分钟(min)；t。，、t。、t。、t。t，达到最大比光密度D。值的10、30、50、70、90的时间，单位为分钟(min)。5原理本试验方法是将布格定律(Bouguers Law)应用于光束通过烟箱后的衰减，即在集烟箱几何尺寸和试样的暴露面积为定值的情况下，测试光束通过烟层后光量衰减的程度，结果用比光密度表示。6试验设备试验设备见附录A。7试样71取样和制备711试样对所测材料或部件应有充分的代表性，一般在同组成、同密度、同厚度的平面部分取样，除非特殊情况或另有规定外，不应在曲面、模制面、边缘或有缺陷的部位取样。712目测试样表面若有明

7、显纹理或各向异性，则应在不同方向取样试验，分别报告各方向的试验结果。713被测材料若为复合材料，试样的组成、结构及制造工艺均应与预定使用的材料相一致。若复合材料的两面在实际使用时均可能暴嚣于火焰中，则两个表面均应进行试验。714 被测材料若为用于可燃性基材上的胶粘剂或涂料，则应按推荐的工艺及涂布量涂在符合GBT 98463一z004要求的I类胶合板上，且应单独对该胶合板进行空白试验，并将这些值记录下来作为对复合试样所测得值的补充；若被测材料为用于不燃性基材上的胶粘剂或涂料，则按相关推荐工艺及涂布量涂在厚度约为04 mm、用0号砂纸或砂布打磨掉镀锡层的马口铁皮上。715对于遇热可能会收缩的薄型试

8、样，如织物、壁纸、塑料膜等，应将其用五只统一订书钉按图1示意方位固定在带有小孔的、厚度为04 mm的不锈钢板上。21订书钉；2铝箔；3衬板；4薄型试样。图1薄型试样定位GBT 1067120083GBT 106712008716被测材料若为绝缘线，绝缘线的直径应不大于635 mm，试验前尽可能将其均匀、平整地缠绕在图2所示的支撑框架上。其中，当绝缘线外径大于36 mm时，其标准试样长度应为152 mm，缠绕在A型框架上，两端在框架边缘处折向框架中心，以防松散；当绝缘线外径不大于36 mm时，其标准试样长度应为350 mm，缠绕在B型框架上，两端分别穿人框架上的孔眼并折弯，以防松散。单位为毫米A

9、型 B型图2绝缘线支撑框架72尺寸和数量721试样长度蔓9(755105)mm，宽度为(75505)mm，厚度为实际厚度。若试样实际厚度超过25 mm时，除双方另有协商外，应将试样从单面加工至厚度不大于25 mm，测试面为未加工面。722每次试验至少应取六个试样，必要时增加试样数量(见912)，保证每种试验模式有三个正常的试验结果。73状态调节731将试样放置在(60士3)烘箱中干燥24 h后，置于干燥器中自然冷却至室温，再放人温度为(23士3)、相对湿度为(50土5)的调温调湿箱中调节24 h。732试样在烘箱及调温调湿箱内调节时，应采用支架将其固定，以便空气能通过试样的各个表面。74试样组

10、装741用厚度约为003 mm方形铝箔，自试样背面沿其周边包覆至试样的暴露面。在包覆过程中应仔细操作，不应刺破铝箔并尽可能减少折皱。742试样组装见图3。将用铝箔包好的试样放人试样盒中。试样背面衬以石棉板或无机绝热衬垫，然后用弹簧片和挡杆将试样固定，不应使试样产生压缩变形。厚度大于16 mm的试样应采用C型挡杆固定。743试样暴露面应紧贴试样盒前缘。用刀片沿试样暴露面边缘将多余的铝箔切除。744试样盒上的小槽内应铺有铝箔。4l试样盒；2铝箔；3试样；4挡杆；5弹簧片；6石棉板；7C型挡杆。图3试样组装GBT 1 067 120088试验程序81试验前准备试验前按下列步骤进行准备：a)用毛刷清扫

11、烟箱内壁、电炉及支架；用酒精脱脂棉球清洁上下光窗。b)接通总电源，校准交流输出电压达220 V，通过加热电源及排风机调节箱内温度为(355)。c) 调节辐射炉温度，采用辐照度计校准(见附录A)。试样表面辐照度达(250土005)wcm2。d)将“空”试样盒(指未装试样但装有石棉板并用弹簧片及挡杆固定的试样盒)置于试验位置。e) 进行火焰模式试验时，应将燃烧器按附录A精确定位。f)打开箱门启动排风机，通气净化箱体至少2 min。g)关闭箱门、排气孔，打开进气孔。h)接通光源，预热10 min后，将透光率仪表调节到满刻度，即100。i) 进行火焰模式试验时，应按附录A调节燃气及空气流量并点燃。j)

12、连续试验时，辐射炉每2 d校准一次；间歇试验时，辐射炉每次试验前均需校准。82测试821将“空”试样盒从炉前推开，立即将被测试样推至试验位置，关闭箱门，同时开启计算机、打印机。822当透光率仪表指针开始移动时，表示已有烟产生，应立即关闭进气孔。823试验时间一般为20 rain，达到最小透光率时持续3 rain终止试验；若试验进行20 rain仍未达到最小透光率，根据需要可适当延长试验时间，并在报告中注明。824火焰模式试验发现火焰出现异常时，说明喷嘴被堵塞，应及时采用弹簧钢丝或其他有效办法清除。825每个试样试验后应进行下列操作：a)将试样盒从试验位置上移开，代之以“空”试样盒；b)关闭气源

13、(当进行火焰模式时)；c)打开进气孔，开启排风机除去箱内烟尘，直到透光率不再增加时为止，记录此时的透光率To；5GBT 106712008d) 用酒精棉球清洁上下光窗。826每种试样试验后，应采用毛刷清洁烟箱内壁及电炉、支架上的烟尘及残渣。试验过程中，若烟箱内壁烟尘过多，则应随时清理。827试验结束后，应切断总气源、总电源；卸下燃烧器并应立即清理。9试验结果的评定和计算91试验结果的评定911试验结果主要以D。、t，e表示。还可以根据D。、“s计算R及SOI。D。c。，作参考。912每种试验模式应取三次平行试验结果的算术平均值作为试验结果，取三位有效数字。9121 每次平行试验应取三个平行试样

14、为一组。若一组平行试验中有一个D。值与最小D。值的差超过最小D。值的1z时，应再增加一组进行试验，报告六次试验结果的平均值。9122一组试验中，若出现下列情况之一时，应再补充一组进行试验：a) 试样从试样盒上脱落；b) 熔融试样溢满小槽并流出；c)试样进行无焰模式试验时自燃；d) 进行火焰模式试验时，任一喷嘴火焰熄灭。此时试验结果的平均值，应是除去上述四种情况的测试值以外的正常试验结果的平均值；如果六个试样中有三个以上试样出现上述情况，则表明本试验方法不适用于该材料。g2试验结果及计算依据921在装有计算机的设备上，各试验结果可以自动记录、运算并打印；若未装计算机的设备，可直接由透光率表(见附

15、录B)读出T值，该T值与试验时间t相对应，即T值，按公式(1)计算或查表，得到与t相对应的Ds值，即Dst对应值。Ds一羞19半922按本方法试验得到T-t对应值(自动打印间隔为10 s；现场记录间隔为30 s)，由此计算D。、t，。以及D。对应的时间，通过公式(2)和公式(3)计算出R及SOI。R一告(；0百+；未石+再毛+再b)(2)so，一F蛊(志+点+熹+i了兰百)c。，10试验报告试验报告一般包括下列内容：a)标准编号；b)所测材料或部件的名称、牌号、类型、生产厂等；c)试样厚度及取向和特殊的制备工艺、状态调节条件，d)试验模式及试验条件，包括辐射炉温度、辐照度、燃气种类及流量、空气

16、流量、环境温度、试验时间等；e)试验期间试样发生的状态变化(如分层、收缩、崩落、熔融等)；f)试验结果；g)其他与描述被测试样产烟状况有关的现象，如烟箱压力变化及烟粒子沉降特征等；h)试验日期及人员。A1设备组成附录A(规范性附录)试验设备GBT 106712008本试验设备由集烟箱、加热系统、试验盒及支架和光测量系统等四部分构成，见图A1。单位为毫米3 21气体取样孔；2排烟孔；3垂直光路系统；4集烟箱；5进气孔；6辐射功率密度表7透光率表；8显示数码管；9打印机；10流量计；11气压表；12调压旋钮；13辐射炉温度控制器；14辐射炉温度设定、指示器图A1集烟箱组成15光电源电压表；16交流

17、电源电压表；17气压瓶接孔；18排灰孔；19辐射炉支架固定座20抽烟孔；21防爆装置。7GBT 106712008A2集烟箱A21集烟箱内腔尺寸为长(914土3)mm、宽(6103)mm、高(914士3)mm。内表面应涂黑色无光耐高温防蚀涂料。A22集烟箱箱体应由内置隔热材料的双层钢板制成，箱体后壁应设有一辅助加热装置，以控制试验开始时的箱内温度。A23箱体应设有玻璃观察窗、进气孔、排烟孔、气体取样孔、气压瓶接孔以及防爆装置。A24箱体上的门及所有开孔的四周皆应密封。A3加热系统A31辐射妒A311辐射炉应与箱体前、后壁等距离，结构形式见图A2，炉面正对箱体右壁约为305 mm，炉面中心距箱体

18、底部约为195 mm。单位为毫米l 毽 焱删 溪；鋈 ”_| 震矮1 r-蕊 J LH( 1毡 |一 囊 l 、 I 、 、I礞翩l隔热材料；2炉盘；3炉丝；4热电偶；5反射器。图A2辐射炉结构A312辐射炉的炉口端面距试样暴露面应为(3808)mm，且应与试样暴露面平行、对中。A313辐射炉由可控硅电压调整器控制，试验时对试样表面产生恒定的热辐射，使试样表面的平均辐照度达到(250士005)Wcm2。A32辐照度计辐照度计由探头、放大器和输出电流表组成，用于校准辐射炉的输出，以保证试验在标准辐照度下进行。结构示意图见图A3。GBT 106712008图A3辐照度计A321校准在用辐照度计校准

19、辐射炉输出时，辐照度计应正对辐射炉中心并与之平行，辐照度计探头表面应与试样暴露面处于同一平面。辐照度计探头上的辐射接受板背面装有一热电偶，当校准进行时，热电偶产生一信号，经放大器放大后即可在其输出电流表上读出读数，从而检测辐射炉的平均辐照度。A322周期辐射炉校准周期，连续试验时每2 d校准一次；间歇试验时每次试验前均需校准。A33燃烧器A331进行火焰模式试验时，除辐射炉外，还应安装六管燃烧器(见图A4)。燃烧器主管及六根小喷管应由不锈钢管制成，主管规格为8 mmXl mm，小喷管3 mmX07 mm。A332标准型燃烧器的六只喷嘴与试样暴露面分别成0。、90。、45。夹角，90。喷嘴应在两

20、边，45。喷嘴应在中心。A333特殊型燃烧器的六只喷嘴皆与试样暴露面成90。夹角，用于绝缘导线试样试验。A334燃烧器应精确定位，正对试样；主管与试样暴露面平行，与试样暴露面成90。的两只喷嘴，其中心线距试样暴露面底边高度应为(64=1=08)mm，喷嘴口距试样暴露面距离应为(64：J=08)mm。A335燃气应采用纯度不低于95的丙烷。经过滤后的空气和燃气分别通过校准的流量计进入混合器，输入燃烧器。丙烷流量为50 cm3min，空气流量为500 cm3rain。如果试验是以相对比较或筛选为目的时，亦可采用液化石油气。A336燃烧器应是可拆卸的，在进行无焰模式试验时，应将其卸下。GBT 106

21、712008单位为毫米1试样；2试样盒；3燃烧器主管；4燃烧器小喷管A4试样盒及支架图A4燃烧器及安装位置A41试样盒及支架见图A5、图A6。试样的暴露面积为65 minx 65 mm。试样盒下方有一小槽，用来收集试样熔融滴落物，试样盒顶部有导向装置，以便在支架的横杆上滑移。试样盒还配有石棉衬板、弹簧片及挡杆，用以固定试样。A42支架用于支撑辐射炉、辐照度计。单位为毫米101导向装；2挡杆试样盒3小槽。图A5试样盒GBT 1067120081辐射炉支座；2导向杆；3支架底座；4燃烧器连接底座图A6支架A5光测量系统A51光测量系统由光源、滤光片、光电倍增管等组成的垂直光路系统和检测系统所组成。

22、其光路系统的示意图如图A7、图A8。A52垂直光路通过集烟箱左侧，在箱体顶板及底板上镶有对应的两块平板玻璃作为“光窗”，以便垂直的平行光束通过烟箱。A53光源为亮度温度为(2 200土100)K的白炽灯，其电源电压需经二级稳压。光源应装在位于箱体左下方的密闭不透光的罩中，罩中有一屈光度为7的透镜，以形成平行光束通过烟箱。A54光电倍增管应在可见光范围内具有良好的灵敏度，要求暗电流小于1 mA。光电倍增管安装在与光源相对应的箱顶部的密闭不透光的罩内。罩内有一屈光度为7的透镜，将通过烟箱的平行光束，聚焦于光电倍增管的光窗内。A55滤光片分下列两种：a)减光滤光片：用于减弱进入烟箱内杂散光线的干扰；

23、b)量程扩展滤光片：1：1 000量程扩展滤光片，用于量程转换。A56检测放大器为直流微电流放大器。光电流经此放大器后由仪表指示出透光率，经计算机实时采样、运算、自动打印；若设备未配计算机，可按921计算，将透光率换算成比光密度。GBT 106712008121转换电机；2光电倍增管；3量程扩展滤光片4上光罩；5上聚光镜；6箱体；7减光滤光片8上光窗；9支杆；10集烟箱；图A7光路系统11下光窗；12加热环；13下聚光镜14下光罩；15白炽灯。单位为毫米1箱左壁；2箱底板；3箱后壁；4支杆；5光窗开孔。图A8光路系统在集烟箱内的位置图GBT 106712008单位为毫米A6压力计用于监测烟箱内

24、压力的变化。可采用水压计，即一只开口的盛水瓶及一根细长的橡皮管。管的一端与位于箱顶的取样孔连接，另一端插入盛水瓶水面下深约100 mm处。水压计应置于箱体下方，以避免倒吸。13GBT 106712008附录B(规范性附录)透光率T与比光密度D。对照表透光率T与比光密度D。对照表见表B-1。表B1 透光率T与比光密度D。对照表(yAL为132)O 1 2 3 4 5 6 7 8 9T比光密度Ds90 6 5 5 4 4 3 2 2 1 180 13 12 11 11 10 9 9 8 7 770 20 20 19 18 17 16 16 15 14 1460 29 28 27 26 26 25

25、24 23 22 2l50 40 89 37 36 35 34 33 32 31 3040 53 51 50 48 47 46 45 43 42 4130 69 67 65 64 62 60 59 57 55 5420 92 89 87 84 82 79 77 75 73 7110 132 127 122 117 113 109 105 102 98 959010一1 138 137 137 136 136 135 134 134 133 1338010一1 145 144 143 143 142 141 141 140 139 1397010 1 152 152 151 150 149 14

26、8 148 147 146 1466010一1 161 160 159 158 158 157 156 155 154 1535010一1 172 171 169 168 167 166 165 164 163 16240lo一1 185 183 182 180 179 178 177 175 174 17330xlO一1 201 199 197 196 194 192 191 189 187 18620101 224 221 219 216 214 211 209 207 205 203lOlO一1 264 259 Z54 249 245 241 237 Z34 230 22790102 2

27、70 269 269 268 268 267 266 266 265 26580102 277 276 275 275 274 273 273 272 271 27170X10一2 284 284 283 282 281 280 280 279 278 27860lO一2 293 292 291 290 290 289 288 287 286 28550102 304 303 30l 300 299 298 297 296 295 29440XlO一2 317 315 314 312 311 310 309 307 306 30530lO一2 333 331 329 328 326 324 3

28、23 321 319 3182010一2 356 353 35l 348 346 343 341 339 337 33510lO一2 396 391 386 381 377 373 369 366 362 35990lO一3 402 401 401 400 400 399 398 398 397 39780lO一3 409 408 407 407 406 405 405 404 403 40314表B1(续)GBT 1067120080 1 2 3 4 5 6 7 8 9T比光密度D。70X10一3 416 416 415 414 413 412 412 411 410 41060103 42

29、5 424 423 422 422 421 420 419 418 4175010一3 436 435 433 432 431 430 429 428 427 4264010一3 449 447 446 444 443 442 441 439 438 43730103 465 463 461 460 458 456 455 453 451 45020103 488 485 483 480 478 475 473 471 469 46710103 528 523 518 513 509 505 50l 498 494 4919010一 534 533 533 532 532 531 530 53

30、0 529 52980lO一 541 540 539 539 538 537 537 536 535 53570io一4 548 548 547 546 545 544 544 543 542 54260lO一4 557 556 555 554 554 553 552 551 550 54950104 568 567 565 564 563 562 561 560 559 5584010一 581 579 578 576 575 574 573 571 570 56930lO一 597 595 593 592 590 588 587 585 583 58220lO一 620 617 615 6

31、12 610 507 605 603 60l 5991010一 660 655 650 645 641 637 633 630 626 62390105 666 665 665 664 664 663 662 662 661 66l80X105 673 672 671 671 670 669 669 668 667 66770105 680 680 679 678 677 676 676 675 674 6746010一5 689 688 687 686 686 685 684 683 682 68150104 700 699 697 696 695 694 693 692 691 69040105 713 711 710 708 707 706 705 703 702 7013010一3 729 727 725 724 722 720 719 717 715 7142010一。 752 749 747 744 742 739 737 735 733 7311010一 792 787 782 777 773 769 765 762 758 755