【公共安全行业标准(GA)】 材料的火灾场景烟气制取方法

1F_13.220.40
中华人民共和国公共安全行业标准GA/T 5052004
材料的火灾场景烟气制取方法
Mlethod of prcparing thc firc scenario effluents from a maleria2004-06-17发布
中华人民共和国公安部
2004-10-01实施
GA/T505—2004
本标准根据我巨在材料气制备方法学研究取得的成思和材料产烟毒烂评价及成分分析的实践经验，参考国原标证化组织执术报告130TR9122-4（1S93-0-15)\火灾气流带性试验第部分：火变模型（用于小规模试验的炉了和嫩烧装登！“制订。制订材料的火实场其惜气制波方法“标准的目的星为了满足材料燃烧烟气每性评价和火家特性危险测的需要。
本标推的附录4为资料性附录.
本标准明公安部消防局提出，
本标准由全国消防标灌化技术要员会第七分垂员会归工本标准起草单位：公安部四川消龄研究所：本标准半要起毕人：李邦自、张羽、对来，I
1范围
材料的火灾场景烟气制取方法
本标准规定广材料准续产生报火爽新景毒性烟气的制方法和装置：本标准适十材料产烟毒性危险评价及相关毒物成分分折。本标不适用于实际火实景圳气流通度模拟动实际火炎景演变过程慎拟。2规范性引用文件
GA/T 5052004
下列义性的条款迪过女标准的引用而减为本标筛的条：凡无性口期的引用文件：其随后所存的修单（不包括助误的内容或修计版均不适用于本标准，然而励根捆本部分达成协议的各方研究共否可使用这些文件的量新版本，凡长本注日期的引用文件，其新版本适用于本标准。TS0T下922-（1295-05-15）火突气流市性试验第4部分：火灾模型（用于小相模试验的的了和盗装胃；
3术语和定义
下列家语和定文运用于充标准，3.1
火灾场景气氛tiresecoarioalmoaphere指火变现场的其个空间，被烟气污染的环境气瓶状密。不同的火灾现场或不同的火场局部空间·不同时间可能皇现不同的炎实场累气效3.2
材料的火灾场云烟气firecenarinatmmpherefromamaiterial指材料产生的测气按火灾场量气氧呆现的状态。它是材料产生的泗气和环境空气形戒的混合气（疏）：
材料产烟浓度Cconcentratioaoftheaprcimcnmassforsmuko一种区快书的火灰境盘调气与料质民关系的落效，即单位空回所含的产增料的质数mg/L.
材料产烟军Yyieldofsmnkefrmmaterial指材料在产烟对程叶进人空间的质章相对于检粘总质录的百分率。它是一种反映材料热分解或党进行理度的参数。
充分产烟率sufflckentyield orumake料样最大的或要近敏大的产烟卓。3.6
烟气流量Fnowof nreemlents
GA/T505—2004
一利描理烟气就动性能的参效，即烟气单位时而内流动的体积，L/min3.7
村料产烟速率KTateofgeneratingsmokefromamaterial指单位时间内进行热分解及然烧的材料质量数，mg/mia。3.8
定热分解及燃烧stealydecounposithonndcomhustinn指材料产烟建率尺和村料严烟率不随时间改变的热分解及燃烧过积，3.9
魏态浓座烟气流teadyfiretfflutntaomcancentralfon测气中甜成游度随时间企化部处于相对毯定的烟气流。4方法原理
本标准采用S\【R122-4中4.3推荐的产烟装置，其法持点是，在等递载气流下，定供热的！环形价对质量内匀的条形试样行等速移动归描加热+能实毯定热分解和燃烧，肤得毯态微度烟气液。这种烟气筑能等慎一种火灾场盘气氛，收空材料质盘，从而改变产烟速率，改变温度，改变载气或稀择气流量，可以模拟不同的火实场景气氛。5火究场景烟气流制取剃置
5.1装量的造构
火发场系烟气流制胶装造见图1，恒座控塑乐带
运疗方如
石英昔：
公英证耗店：
损控制东洗：
环形护！
5烟气采策配薪组件；
护位移控制系统：
梦气和梯气给点链
护停中系
中气末供中来
图1火实场量烟气流制取装医示竞用英出
新形气
5.1.1环形护
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环形炉如围2所米，由护充，炉体、护管和电加热丝组感，环形炉供热面为护管内。驴管内径尺为447-，mm，长100_；mm，电加热纯组及功忘能满足5.2要求护危；
炉实；
电热丝：
护善，bZxz.net
控温热电阀，
图 2环形炉糖物示章图
5.1.2温度控制系统
温度控制系统田控组热电偶，冷端湿度补偿器和温座控制器组底，控温热电偏应为外径1mm铠装K型热电假，控温热电牌则试端应稳内地贴在环形护中内壁表面，其冷制应经冷端温度补尝后和阅控制器连接，温度控制能的控得有式有来用比微分积分（卫I卫游度制方式，方成满比贴环形炉内壁祖度静止时控剖偏差在士1℃,运行时控制差在士么，的要求温度控制系统对环形护的温寒控制应满足5.2要求，
5. 1.3炉位移控制系统
炉移控系统应能满是使环形炉位移速率在（士0.1）mirri/min，可移动臣离mri的要求，
5.1.4石菱筒
石英尺寸外径40壁厚2mm0.5m长度10公称通径为（36士0.5rrirm。
5.1.5石英试样舟
右英成样自民应符合图3要来，
5.1.6戴气和疆释气供治系统
裁气和筛气惜给系统由空气源：瓶装压缩空气或空气压继机轴取环境空气)和可调节的2.5级气体流查&输管线组成。
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5.1.7烟气采集配整组件
图3石英试样舟
中位为童表
烟气采策配的组件如图1所示，出二通旅案、稀释气输入告证配气考盘组成所有州气流动管公称通径为(,）m，
中位为亲米
推功物爆高箱
石爽善
三迪族童：
一能气竞节：
围烟气采律配给姐件
5.7装置的校准
5. 2. 1温参照物
轻盗参照物用外抢1m的型铠装热电偏2级>和11N3材格减温片经商咨银坦焊接而成，尺亡应符合图。要求.
5.2.2环形炉供热强度校准步费
按图6安放校组著照构,连接温度记录仪，选择裁气流量为5 T/im,设定坏形炉内整温度为305℃--1000℃范围中午--值.让环形炉升温，使静态温度制在11.0C，并继捷至少2mn，运行护子对校温参照恼来行扫猫加热.记录校源参照物源得的时训制意由线，它应满足表1求。1
热出闽：
专品物：
克择延.
盘旺记求收：
版码电供：
—美：
4英舟：
5监组热出码，
温度控制承究：
心量2
200！
图5格温用物
片运和方内
图 6 校温示量图
单位为毫来
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年位为亮米
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测过时日/mnin
想的百分
注1.大温量.
性2：为值温出再的时剂
表1环形炉供热强广规定
15±10
5. 2. 3试验加热谨度 T的确定和校准5
655110
7c=14:
试样受热温度随敬气流量和环形炉内整设定温度(或控温设定糖优值)块定面确定，确定某·载气流骨相坏形炉内温度下的试验加热温度，应按>.2.2换作步票在选定的费气流重和环形炉内壁湿度条件下进行，以两次校谁试验的间：温度曲裁的蚝值溢度（3）平均值定为该案件下的邮热祖度T，两饮8滤试值之差座0.75T%
活改变载气流显或环形炉内略温度，或两者同时改变，测得的试险加热温度变化在0，75T活范距内，可视为势温度条件不变
对试整加热温废了应进行定期或不定期收尤其是更换炉丝或变动控提热电偶位益后、应重新进行标定：
6树料产烟按度的计算和设计
料产烟依度白茎本关系式计算确定，设计一种材料产烟浓度将需要进行试件的设计和气流量的选择，
6. 1基本关系式
武中：
——转料产迪浓境，单位为意克每升[mg/L)R—材期产烟速率，单位为毫克每分钟(mg/ri)F—烟气流量,单位为升盘分钟(I./min),R:.VM/L
武中：
一材料产烟速率，单为率克每分外(mg/min)1V环形护移动速率，Jomn/miu
M：试件质量.学位为毫克（ng）;一试件长度,单位为感米（mm)：6.2试件长度和质量
6.2. 1试许长童按下式确定r
式中，
上——试件长度，单位为毫来（m)试整烟气流供给时间，单位为分钟（min））V—环形炉称动速率，1cram/min环形炉长度，100mm。
剑如，需要拱菜种火放场量洲气滴供给时间为30min.试件长速阅收作L4c0mm，6.2.2试件质量控下式确定
M :: CFL/V
式中：
试纤质以，单位为变克（mg）
[——材料产增浓度，单位为毫克来升(m2[.]F
烟气流单立为升每分钟（Lan）
1.—试件长遇，单位为毫mm）
环形炉移动速率，lumm/min。
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例如，势要制取材料产烟浓惠为10mg/T.的灾灾场原烟气，若州气流量K收为5L/mit，40Cmm长的试件遗量应为2000mg1否炳就基取为1CL/min.则400mmK的试件质量应为4(0001mg：6.3气流量的境择
一般请说下，载气流耳F,取作?L/mi，稀释气流量F：按下式确定：FFF
稀释气流禁，单位为了每钟[min）F业气流量.单位为升每分神Lmir.)：F,—规气产量，单位为升每分钟（1./min）气流耳F5L/min时，取F,=F,F=C.6.4调
6.4.1当设计供制作试件：实际所量与设计值止现偏差时，为保证产烟度C的要求，可以按实际到作的试件长展和应账，根期（4)和(5)式对帮释气流量F，和烟气流量F进行调整，6.4.2由十材料的可嫩性.产划过起中有时会出现不连续火灼燃烧，费得非稳态块度烟气流，为了避免过种情说的发牛，状得总态依座烟气流，可以费（4）和（5)式对试件质量和裁气流量谢整，按3.4进行，
?村料产烟率的确定
7.1材料产烟率的计算
材料严烟率丫按下式计算获偿：式中
材料产烟率，兴；
试件质量，单位为寒克（mR)
Y-_M-M
试件经环形炉一次扫信加热后戏余物质量，单位为些克（加）。7.2充分产烟率的确定
当培：6)式状将产烟率后，有下述情况之的材料产烟单确定为充分产烟率，a）产烟过程中凹现燃战火焰.残将为娲，！产烟率>的；
随财热需度费1产账率的增%
B加热温度了的选择
8.1制取充分产烟率无火焰细气，如热温度一股取60，若产潮过程中发生火焰燃烧，则加热盗度应往下成（妇500心45900么）：若试择质量按大，热分或盘烧不充分（残余物还可产烟），如热盟度流往上取（00或）
8.2制收其种材料扫同产烟波优的不同产烟收烟气，应取不同的加热温度，选择具休加热孟度应性折7
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试验要求或参照附录A违行。
日.3制取某种材料的同产烟率而不同产烟港既的烟气，-般应取相同加热祖废、相心尺寸试料和相同载气流量，改变帮释气流填装得日.4为避免出现不空续火焰燃凝，或者有时为了快得择续的火超燃烧气，可以收变加势温度，或按6. 4. 2进行.
9试件制作及处理
9.1试件应制成与勾长条形：不能划就成象状的试样，应将试样加.L拼报成均幻条形，安放在石英舟内。
9.2对于受热易弯曲或收缩的材料，试件制作可采用缠览孩或捆托法（月和.5mm销丝)将试件固定在平直的题mm鳍丝上：
9.3对干题粒状材料，应将辆粒试样均勾铺在石英试样用内作为试件，其长度利质量应与5.2相符合.9.4对于有流动性的混体权构.制作试件应采用浸减法或除显达等试择和情生裁体制成均匀本流动试件，存故在石英试Y舟内。惯读用榜性载沐宜在十燥的矿榈，硅曾语构，不秒戴致璃虾维布中选择添理用情性裁体宣选择玻璃纤维布，进行产烟浓计弹：和确定产烟率时，应托除生载体质且：9.5式件应在环境温准（23+7)℃.、相别疑度（罚士：)%条长下进行状声调节至245以达到质益恒定。
10火灾场景烟气流制取步
10.1调节环形炉到合适位震（见图6，按所选如热温度T设定环形炉内壁猛度，开启转气至设计流，参服校溢操作程序使环序炉升祖并达到静萃控制稳定：10.2当静态度控制在·它产稳定2min后，改人石类试样舟和试件，便试件距环形炉2(mr;动护运行逆步对或件进行扫描热，10.3当环形庐行违到试件的销时开始计时，通过三通旋塞将初婚1)ui刀产生的烟气直接邦成掉。10.4开启稀释气至设计流景，旋转一通施塞，让州气进人稀混合弯肾，经混合后排出的烟气流即是供始试验的稳态依度火实场量州气流.10.5在稳态浓应烟气流供给时间结负时，或供龄试险的烟气费柔终止时，旋转三通塞迁剩余佩气直接排效，
10，6让环形护企部移过试样，停止加热，及时取山试件残余收你量.计算材料产抵率。10.7、为准备下一次州气制取试验，坏形炉应司复源位。若有必要，可进行环形炉加热反运行，以对石英管或石舟上的焖垢迷行清洗，11材料的火突场盘烟气的表示清11.！描述材料的·种火火场景气应包括材料名称、材料产烟浓进、材料产烟率及火始清况·阅划：案点乙烯烟气18个%/T..715%6，元火焰）柳楼本材烟气(56mg/L.:00%.持续火烯燃览柳被本材爆气(8.9m/1..i头，无火焰）有机垂璨钢豆合村料（2/1..80.无火焰11.2详细描述一种材料的火灾场量烟气流，除11.1表示外，迹叫增加烟气流盘，载浓逆和每物组成浓度学参例妇
素氛Z带烟气（30mg/L.74%元焰，5L/min0：20.4.0:8m×：5*CO0.74%IICl4 900×10-0).
概楼木材烟气（23mx/1..03%无火箱.71./m(：19.4%，C3400×10*.C0：.02）8
A.1方法一(试探法）
（激料性附录）
翻取不同产烟率烟气的却热遍率造取方法4，1.1首光确定材料充分产烟率和加热源度.见.7.2和81.GA/T505—2004
4.1.2出照充分产焖率加热温虚，试探若逐步降低加热温宽如每次按50亡或100七降低），直至降到产烁趋近于，选取产烟率差别明显的划热祖度作为试验切热温度，A,2方法二(固定多点法)
分别按0C30045%700选取加热温度，计算产烟率：A3方法三(热分析参数法)
欧材料热式分析（TCA?的初给分解温，各失重阶段点温坐（即热失重微分曲线工T峰值温度）差熟分析（TTA）效热峰起始祖度或蚌值温度作为加热温度，可获得考别朗显的产烟率烟气和充分产润率烟气：
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