第四章 細水霧噴頭檢測規範
4.1 現有檢測規範之比較
國內針對撒水頭已建立相關的檢測規範，這些檢測規範是否仍適用於 細水霧系統的檢測？而國外針對細水霧系統的檢測已建立相關的檢測規 範，如IMO RES.A.800 及 UL2167，IMO 長久己來主導了細水霧檢測規範 的發展，但IMO 的規範較適用於海上船舶；而 UL2167 起源於 IMO 的規範，
但做了少許的修改，比較適合應用於一般應用。由學者的研究發現[7]：
1. UL 2167 對於不同噴頭(自動噴頭及開放式噴頭等)，有明確之試驗要求，
內容也頗為完善，因此本研究案之試驗項目之內容即以此標準為主要依 據。
2. IMO RES.A.800 為細水霧噴頭試驗基準之起源，由國際海事組織(IMO) 所訂定，以船艙為主要考慮之使用空間，測試條件以海上之環境為參考 依據。
3. 國內之『密閉式撒水頭認可基準』已施行多年，細水霧滅火系統與自動 撒水設備之動作特性及對水滴尺寸及操作壓力的要求有很大的差異，所 以對於試驗項目及內容，無法以此基準為主要之依據，但有些測試項目 仍有適用之可能性。
表 4.1 列出 UL2167 與國內之密閉式撒水頭認可基準間有關噴頭項目的 列表，整體來說細水霧系統的噴頭測試項目較撒水頭的檢測項目為多，而 且由表中發現 UL2167 與國內之密閉式撒水頭認可基準有許多類似的測試 項目，但測試內容不盡相同，需做更深入的探討。
表4.1 UL2167 與國內之密閉式撒水頭認可基準噴頭測試項目比較表
編號 細水霧噴頭測試項目 UL2167 國內密閉
式撒水頭 1 樣品檢查(Examination of Samples) ○ ○
2 標 稱 動 作 溫 度 (Nominal Operationg
Temperatures) ○ ○
3 動作溫度測試(Operation Temperature Test) ○ ○ 4 流量測試(Water Flow Test) ○ ○ 5 水量分布測試(Water Sistribution Test) ○ ○
6 水滴粒徑大小與速度(Water Droplet Size and
Velocity) ○
7 功能測試(Function Test) ○ ○
8 迴 水 板/ 限 流 孔 配 件 測 試 (Deflector/Orifice
Assembly Test) ○
9 本體強度測試(Body Strength Test) ○ ○
10 玻 璃 球 元 件 強 度 (Strength of Glass Bulb
Elements) ○ ○
11 易熔元件強度(Strength of Fusible Elements) ○ ○ 12 抗洩漏(Leak Resistance) ○
13 液體靜壓強度(Hydrostatic Strength) ○
14 熱暴露(Heat Exposure) ○ ○ 15 熱陡震(Thermal Shock) ○ ○
16 腐蝕測試(Corrosion Tests) ○ ○ 17 噴頭塗層完整性(Integrity of Nozzle Coatings) ○
18 水錘測試(Water Hammer) ○ ○ 19 動態加熱(Dynamic Heating) ○
20 風洞測試(Plunge Test) ○ ○ 21 延長風洞測試(Prolonged Plunge Test) ○
22 耐熱測試(Heat Resistance) ○
23 振動(Vibration) ○ ○
24 粗糙處理測試(Impact Test) ○
25 衝擊測試(Impact Test) ○ ○ 26 橫向放射(Later Discharge) ○
27 30 天耐洩漏( Thirty-Day Leakage Resistance) ○ ○ 28 耐真空(Vacuum Resistance) ○
29 堵塞測試(Clogging Test) ○ 30 抗凍測試(Freezing Test) ○ 4.2 UL2167 細水霧噴頭之火災防護標準
如前節所述，UL2167 似乎是較為適合的測試規範，由此有必要對 UL2167 進行測試規範內容之探討，UL2167 細水霧噴頭之火災防護標準的 內容及架構如下，共50 項的要求。
引言 1 範圍 2 測量單位
3 元件
4 未註明日期之參考資料 5 專有名詞
結構 6 概述
7 濾網與過濾器 性能
8 概述
9 細水霧噴頭要求
10 合成橡膠材料與暴露測試 10.1 合成橡膠
10.2 具聚合物止水墊的噴頭 10.3 腐蝕暴露
10.4 溫度循環暴露
10.5 碳氫化合物暴露伴隨潮濕空氣暴露 10.6 碳氫化合物暴露伴隨水沉浸暴露 10.7 暴露在防凍劑溶液
11 標稱動作溫度 12 動作溫度測試 13 流量測試 14 流量分布測試
15 水滴粒徑大小與速度 16 功能測試
17 迴水板/限流孔配件測試 18 本體強度測試
19 玻璃球元件強度 20 易熔元件強度 21 抗洩漏
22 液體靜壓強度 23 熱暴露
23.1 玻璃球噴頭
23.2 未塗裝之自動噴頭 23.3 塗裝之自動噴頭 24 熱陡震
25 腐蝕測試
25.1 銅噴頭及零件之應力腐蝕 25.2 不銹銅噴頭及零件之應力腐蝕 25.3 二氧化硫之腐蝕
25.4 鹽霧腐蝕測試 25.5 潤濕空氣暴露測試 26 噴頭塗層完整性
26.1 使用在噴頭防護的石蠟與瀝青 26.2 抗低溫性
26.3 抗高溫性 27 水錘測試 28 動態加熱 29 風洞測試 30 延長風洞測試 31 耐熱測試 32 振動
33 耐用度測試 34 衝擊測試 35 橫向放射 36 30 天耐洩漏 37 耐真空 38 堵塞測試 39 抗凍測試
40 船上機械空間火災測試 40.1 概述
40.2 測試儀器 40.3 測試密閉空間 40.4 火災測試 40.5 滅火系統 40.6 測試流程 40.7 測試監測 41 船上客艙火災測試
41.1 概述 41.2 火災測試 41.3 測試配置 41.4 測試流程 41.5 測試監測
42 船上客艙面積大於 12m2 42.1 概述
42.2 測試配置 42.3 火源
42.4 噴頭安裝 42.5 測試流程
43 船上公共區域火災測試 43.1 概述
43.2 船上輕度危險場所 43.3 船上中度危險場所 44 住宅區域火災測試
44.1 概述 44.2 測試配置 44.3 火源 44.4 測試方法
45 輕度危險場所火災測試
46 中度危險場所分類 1 火災測試 46.1 概述
46.2 開放區域火災測試 46.3 測試配置
46.4 火源 46.5 測試流程 46.6 轉角火災測試 46.7 測試配置 46.8 火源 46.9 測試流程
47 中度危險場所分類 2 火災測試 47.1 概述
47.2 開放區域火災測試
47.3 測試配置 47.4 火源 47.5 測試流程 47.6 轉角火災測試 47.7 測試配置 47.8 火源 47.9 測試流程 製造與產品測試 48 產品耐洩漏測試 操作指南
49 設計與安裝說明書 標示
50 細水霧噴頭標示
4.3 細水霧噴頭檢測項目 如UL2167 第 9 項的要求：
9 細水霧噴頭要求
9.1 每一種型式的噴頭應進行第 10 到第 39 項的測試，測試前，應提供精 準的零件及配件圖、相稱的說明文件及製造商設計及安裝手冊副本。
9.2 依設計及安裝目的，噴頭的所有元件應進行相關測試要求。
9.3 測試前應以目視法檢查噴頭的:
a)標示
b)確認噴頭是否有製造商的標示及規格說明 c)是否有明顯的缺陷
由以上的UL2167 第 9 項要求可明瞭到，UL2167 針對噴頭本體的檢測包含
第10 項到第 39 項，共 30 項的噴頭本體檢測項目，並由下節一一說明之。
4.4 UL2167 噴頭本體檢測項目
UL2167 中針對噴頭本體的檢測項目如前節所述共 30 項，分別為：
10 合成橡膠材料與暴露測試 10.1 合成橡膠
10.1.1 被用來提供止水墊的彈性體，應進行測試以確定其具有下列特性:
a)最小的矽樹脂橡膠拉力強度為 3．4Mpa(具有
poIy-organo-siIoXane 成分的特性)，其他彈性體為 10.3Mpa;矽樹脂橡 膠最小的延長極限為 100%，其他彈性體為 150%。
b)符合 UL157 襯墊與止水墊標準，原始張力強度及伸長值的物理特性至 少為原始值的60%以上，除非產品意圖用於較高的溫度，否則以最大 的負載溫度來決定烤箱時間，溫度為60 (140℃ oF)。
10.1.2 對樣品的原始零件進行測試，由零件的大小及形式決定零件測試的項 目。一般而言，一個內徑大於 25mm(1 in)的零件可直接進行實驗測試，當 零件的實際大小小於25mm(l in)或影響準確的測試時，一個類似零件的較大 樣品或薄材料製成的相同複合物，應進行這些測試試驗。
10.2 具聚合物止水墊(Polymeric seals)的噴頭
10.2.1 各個分組的樣品依 10.3-10.7 所述暴露條件進行測試時，在其最小的 操作或待機壓力下，利用聚合物材料，可保持使限流孔關閉而不洩漏。
10.3 腐蝕暴露
10.3.1 共取三組，每一組由 5 個樣品組成裝配。第一組暴露在 25.4.2 所述 20%的鹽霧中;第二組暴露在 10.3.2 及 10.3.3 所述的硫化氫中;第三組暴露在 10.3.4 所述的二氧化碳、二氧化硫中，每一個暴露的時間為 30 天。
10.3.2 在 10.3.3 及 10.3.4 所述測試用的樣品，垂直置於一個具有玻璃覆蓋的
玻璃試驗箱中，玻璃試驗箱具有供空氣出入的開口，玻璃試驗箱沒有標準 尺寸，可依所容納測試樣品的數量及大小而改變。
10.3.3 測試樣品暴暴露在充滿潮濕硫化氫混合氣的密閉玻璃試驗箱(glass chamber)中，在七天中有五天(on five days out of every seven)，將與玻璃試 驗箱體積1%等量的硫化氫從工業用的氣體鋼瓶引進玻璃試驗箱，此體積的 要求需使用流量計(flow meter)及計時器(timer)測量。在每一吹引進氣體前，
應完全從玻璃試驗箱清除先前裝填的混合氣(gas-air mixture)。另兩天，將玻 璃試驗箱保持關閉同時不提供氣體的清除或導引。在暴露期間，用一個位 在玻璃試驗箱中間部分上層的小風扇(Fan)將混合氣輕輕攪拌，少量的水 (10ml/0.003m3 of the chamber volume)置於玻璃試驗箱底部以維持溼度。
10.3.4 這些樣品被暴露在充滿潮濕二氧化碳、二氧化硫混合氣的密閉玻璃試 驗箱。在七天中有五天，相當於玻璃試驗箱體積1%的二氧化碳數量，另有 相當於玻璃試驗箱體積1%的二氧化硫的數量，被導引進入。在每一吹引進 氣體前，應完全從玻璃試驗箱清除之前裝填的混合氣，在七天中有二天，
玻璃試驗箱保持關閉同時不提供氣體的清除或導引，少量的水置於玻璃試 驗箱底部以維持溼度。
10.3.5 暴露後，每一個測試樣品中連接到聚合材料的動作零件，在最小操作 或待機壓力下，應在5 秒內動作。
10.4 溫度循環暴露
10.4.1 五個噴頭暴露在 10 個溫度循環，每一個循環是由零下 40 (℃ -40oF)的 低溫暴露24 小時及 52 (125℃ oF)高溫暴露 24 小時構成。
10.4.2 暴露後每一個噴頭在其最小操作或待機壓力下供給水，然後每一個噴 頭在相同的熱作用下，每一個測試樣品連接到聚合材料的動作零件，應在5 秒內動作。
10.5 伴隨潮濕空氣之碳氫化合物暴露
10.5.1 五個噴頭分成兩組安裝，一組的噴頭入水口暴露在一個飽和的碳氫化 合物鏈(hydrocarbon chains)混合液體，範圍從 C12-C17，混合的重量相同。
第二組噴頭的入水口暴露在一個飽和的碳氫化合物鏈(hydrocarbon chains) 混合固體，範圍從 C18-C25，混合的重量相同，足夠的碳氫化合物材料被 放在入水口，以完全覆蓋聚合物止水墊。這兩組噴頭接著在21±5.6 (70±10℃
oF)的條件下測試最少 72 小時，在這些暴露測試後，樣品依 25.5 進行 90 天 的潮濕空氣測試，噴頭以垂吊的方式安裝，此時二氧化碳混合氣以抽離測 試空間。
10.5.2 在這些測試後，每一個樣品加壓至其動作或待機壓力持續 1 分鐘然後 檢驗是否洩漏，在相同的熱作用下，測試熱反應元件是否動作。
10.6 伴隨以水沈浸的碳氫化合物暴露
10.6.1 共分兩組每一組包含 5 個樣品，在 10.4 所述的碳氫化合物暴露進行 實驗。在碳氫化合物中暴露最少72 小時後，樣品施以低於額定或待機壓力 值1.7bar(25psig)的液體靜壓，同時沉浸在溫度保持在 87±2 (189±3.6℃ oF)的 自來水中90 天。30 天及 60 天後，釋放液體靜壓同時重新將壓力加至低於 額定或待機壓力1.7bar(25psig)的壓力。
10.6.2 在這些暴露測試後，每一個樣品應加壓至最小動作或待機壓力，檢驗 1 分鐘內是否洩漏，在相同的熱作用下，測試熱反應元件是否動作。
10.7 暴露在防凍劑溶液中
10.7.1 共取四組，每一組包含 5 個樣品。樣品被安裝在歧管(manifold)上，
歧管被部分堵塞以致於每一個樣品的出水孔暴露在下列的防凍溶液中 90 天，溶液的溫度為87±2 (189±3.6℃ oF)。
a)一組暴露在 60%diethylene glyco1 及 40%自來水混合液中
a)一組暴露在 60%diethylene glyco1 及 40%自來水混合液中