第二章 實驗設備及測試程序
第三節 單材耐燃測試儀(SBI)
而單材耐燃測試儀外觀,測試的主要結構可以分為三個部分:火 災測試房間(如圖 2-16 及圖 2-17)、排煙管道(如圖 2-18)和樣品 推車(如圖2-19)。測試房間的尺寸大小為長、寬各為(3.0±0.2)m,
高為(2.4±0.1)m(如圖 2-20)。在測試過程中所產生的燃燒產物則 經由測試房間上方,開口為長 1.45m、寬 1.25m 的集煙罩(如圖 2-21) 收集之後,排入排氣管道(如圖 2-22)內,而所有量測、取樣氣體的儀 器皆架設在排氣管道之內,例如氣體取樣系統、溫度量測系統、氣體 濃度量測系統及煙量測系統等...。樣品推車則是用於安裝測試樣品及 燃燒器,單材耐燃測試儀的測試樣品分為長、短兩邊而且互相垂直成 900,而此測試方法採用了兩個燃燒器,一個架設在推車底板上,位 置在兩個樣品互相垂直的角落上,此燃燒器稱為主燃燒器;另一個燃 燒器則安裝在推車的框架上,此燃燒器稱為輔助燃燒器,輔助燃燒器 的作用主要在用於校正燃燒器的熱釋放率,輔助燃燒器是架設在用來 固定樣品推車及支撐排煙罩的固定框架上;主燃燒器與輔助燃燒器之 相對位置如圖 2-23 所示。推車底部的空氣進氣口應該使用多孔性的 平板,使得空氣在進入測試房間之後產生均勻分佈的流動,燃燒器使 用的燃料為純度至少95%以上的商業用丙烷。以下為測試儀器說明。
2.3.1 測試房間
(a) 房間內部尺寸應該為:高度(2.4±0.1)m 樓地板每邊長度(3.0±0.2)m
房間牆壁的材質應為磚造型式,如混凝土、石膏板、
矽酸鈣板或是其他分類為歐盟等級A1 或 A2 等級的材料。
(b) 在測試房間的其中一面牆上,應該要有一個寬為 1.47m 和 高為 2.45m 的開口,此開口是為了便利樣品推車的進出,
為了方便觀察樣品,在與樣品被板互相垂直的兩個牆面上 要有兩個窗戶,另外為了處理 SBI 的儀器或是當推車就定
位之後可以對樣品進行調整,必須要有另一個對外的門,
不過對於這個門的位置並無特別的規定。
(c) 當樣品推車就定位之後,測試樣品長邊的那一部分與牆的 垂直距離應該要有(2.1±0.1)m,整個房間的開口除了樣 品推車底部的空氣入口和排煙罩的開口之外,其他的開口 總面積不得超過0.05m2。
2.3.2 樣品背板(backing board)
背板的位置是在推車上的樣品之後,材質應為矽酸鈣板,
密度為(800±150)kg/m3,厚度為(0.012±0.003)m,測試樣 品尺寸如下:
(a) 在短翼上:(至少 570mm+樣品厚度)×(1500±5)mm。
(b) 在長翼上:(1000±5)mm×(1500±5)mm。
2.3.3 測試樣品
測試樣品分為兩個翼,一個長翼一個短翼,兩片構成一個角 落,樣品的最大厚度是200mm,尺寸如下:
(a) 短翼:(495mm±5)×(1500±5)mm。
(b) 長翼:(1000±5)mm×(1500±5)mm。
樣品厚度限制: 200mm 以下。
測試樣品在推車上的置放方式應該互為垂直;樣品及背板之相對 位置如圖2-24 所示。
2.3.4 排煙系統 (a) 集煙系統:
集煙系統又可細分為集煙管(圖 2-21)和集煙罩(圖 2-22),集煙罩尺寸為長 1.45m、寬 1.25m,詳細設計參照圖 2-22。
(b) 排煙管道:
J 型,內部直徑
為315mm,外部覆有 50mm 高的無機織品絕熱層):參考圖 kt = flow profile factor,此為無因次。
kρ = 雙向皮托管的雷諾修正係數,取 1.08,此為無因 次。
Δp(t) = 壓力差,單位為 Pa。
Tms(t) = 在一般量測段的溫度,單位為 K。
(d) 在排煙管中一般量測段中所使用的儀器:
(1) 三個熱電偶應該被隔離,根據 EN-60584-1 一致採用 k-type 的熱電偶,直徑 0.5mm,插入鞘內並隔離,尖端的位置應 該在軸向半徑87±5mm 並且各成 1200。
(2) 雙向皮托管(bi-directional probe)應該與一個範圍在 0Pa
~100Pa 的壓力轉換器連接,且準確度為 2Pa,壓力轉換 器的反應時間應該為1 秒的 90﹪以內或更好。
(3) 氣體取樣管應該連接到氣體調整單元和 O2 與 CO2 分析 器:
1. 氧氣分析器應為順磁式(paramagnetic type),能夠 量 測 的 範 圍 應 至 少 在 0 ﹪ ~ 21 ﹪ 的 氧 濃 度
(Vo2/Vair),反應時間應該不能超過 12 秒,在每 30 分 鐘 的 週 期 內 , 分 析 器 的 噪 音 和 堆 積 物 不 能 超 過 100ppm,從分析器輸出到資料擷取系統的分辨率最大 值應該為100ppm。
2. 二氧化碳分析器應為 IR 式(IR type),能夠量測的 範圍應至少在 0﹪~10﹪的二氧化碳濃度(準確度 1%
或更好),反應時間應該不能超過 12 秒,在每 30 分鐘 的週期內,分析器的噪音和堆積物不能超過100ppm,
從分析器輸出到資料擷取系統的分辨率最大值應該為 100ppm。
(4) 排氣管道應該有邊管(內直徑為 45mm),與水平方向成 直角,位置在排氣管的縱軸上,光學系統可以架設在一個 可彎曲的邊管上,空氣可以被導入邊管來保持光學系統的 清潔與需要稀薄要求的規定。在此,光學系統採用白光稀 薄系統,白光系統應該採用白光形式(white light type),
而且可在溫度為2900±100k 的條件下操作,應該供給燈泡
和long-term 的穩定性)。
2.3.5 燃燒器
(a) 主燃燒器:架設在推車底板上,位置在兩個試體互相垂直 的角落上,使用的燃料為純度至少95%以上的商業用丙烷 以提供熱源(主燃燒器與輔助燃燒器之丙烷質量流率為相 等的)。
(b) 輔助燃燒器:安裝在推車的框架上,位置在試體垂直處 的對角線位置上,距地板上方(1.45±0.005)m 或是從集 煙罩起算垂直向下 1.0m 處,輔助燃燒器的作用主要在用 於校正燃燒器的熱釋放率。