铺地材料临界热辐射通量的检测分析

那勇 刘聪

【摘 要】 本文通过对铺地材料的试验，深入研究和分析了试验在选材和试验过程中等诸多方面对检测结果的影响。

【关键词】 铺地材料 辐射热源法 临界热辐射通量 炭化距离

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.11.003

随着人们生活水平的不断提高，各种公共场所的装饰装修也逐渐提高，使得一些火灾危险级别高的场所大量的使用了地板、地毯、塑胶地板等铺地材料，很可能出现火灾隐患，因此准确判定这些铺地材料的燃烧性能尤为重要。本论文中的试验，依据GB/T 11785-2005《铺地材料的燃烧性能测定 辐射热源法》标准进行检测。

1 试样的制备过程

1.1 试验样品的选择

重点选择数值重现性好、受制造工艺影响较小且能体现设备对高临界热辐射通量的数据计算的准确性的样品。在该试验中，选择的样品为在火灾危险性较大的公共场所较多采用的塑胶地板。

1.2 制备原则

为保证检验结果的可参照性和样品随机性，对样品在同一批次的不同部位分別制取。

1.3 工具

壁纸刀及3m钢卷尺。

1.4 方法

将试验样品按照GB/T 11785-2005标准要求，即按照生产方向及其垂直方向，将样品裁切为1050mm×230mm的两组6块试样，之后，按照EN 13238标准进行状态调节。

2 工作原理及过程

2.1 试验装置的工作原理

本次试验所采用的设备为英国FTT铺地材料试验装置。试验主要评定试验燃烧箱中暴露在水平放置小火焰直接点燃和倾斜的热辐射场中的铺地材料的火焰传播能力。

2.2 标准试验过程

铺地材料燃烧性能的测定（辐射热源法）试验过程为：试验时，设置烟道内气体流速（2.5±0.2）m/s，关闭试样出入门，点燃辐射板，装置预热至少1小时至箱体温度稳定，测量辐射板温度，当黑体温度偏差满足要求后点燃点火器，将试样安装在试样架上并放入试验箱中，预热2min后将火焰与试样接触10min，然后移开点火器，期间记录试验现象。测试某一方向和与此方向垂直的两块试样，比较CHF值，在测试值最低方向再重复两次试验，共重复4次。

3 辐射热源法试验时的影响因素

3.1 设备及人员的影响

由于本试验装置由多组件构成，其中主要测量装置辐射感热电偶、温度计及热通量计。虽经过外部计量测试，但实际安装使用时，各部件示值与真值间存在误差。并且不同检验人员对样品的安装方式、仪器调试的差异也会导致同一批次的样品试验结果存在误差。

3.2 样品的影响

当前塑胶地板基本采用压延法进行生产，将PVC粉、可塑剂、安定剂、润滑剂、填充剂等原材料按一定次序投料混合，先后通过密炼、开炼、面料及透明料的裁切、铺模、油压、淋膜、回火、养生、成型等工艺制成。由于生产工艺连续、稳定，基本能够保证样品的均匀性。样品按照EN 13238标准进行状态调节。由于塑胶地板主材为有机材质，具有天然疏水性，温湿度未对材料产生显著影响。

3.3 试验过程中样品对结果判定的影响

此次塑胶地板对结果产生较大影响的因素主要出现在试验过程中，具体如下：

（1）设备校准程序中的气体流速。标准要求气体流速满足（2.5±0.2）m/s，在校准中如箱体烟道内气体流速偏低则易导致箱体各校准点所在温度偏高，导致最终样品炭化距离延长，临界热辐射通量值偏低；与之相反则最终临界热辐射通量数值偏高。

（2）校准及试验程序中试验箱预热时间。标准要求辐射板预热时间至少1h，在校准中如预热时间较短，按照校准程序校准时，易导致校准后期辐射板温度偏高，在实际试验过程中后期样品炭化距离延长，临界热辐射通量数值偏低。

（3）试验程序中点火器点燃时间。标准试验程序中要求在进行辐射板时应关闭点火器，在正式进入试验时才进行点燃，如在温度调整阶段点燃火焰进行调整，易导致辐射板实际温度偏低，样品炭化距离短，临界热辐射通量数值偏高。

（4）试验程序中点火器与试样接触时间及距离。标准试验程序中要求点火器离试件零点至少50mm，预热2分钟，如在试验初期将点火器与样品接触或点火器距离样品较短时，易导致样品发生燃烧，在试验时间中炭化距离延长，结果偏低。

（5）校准及试验程序中黑体感温计及箱体温度计。校准及标准试验程序中应注意黑体感温计及箱体温度计表面的清理，如未进行清理，易导致辐射板温度偏高，样品炭化距离增加，临界热辐射通量值偏低。

（6）炭化点的判断。标准试验中记录火焰传播最远处的距离，但是在实际试验中，由于夹具及产品自身局部位置微观均匀性的问题出现，会出现不同的燃烧形态，应注意炭化区域的判断。

4 试验的最终结果

试验中塑胶地板先发生软化继而在直接火源作用下被引燃，试验过程中样品近辐射端先发生燃烧、成炭、起泡进而熄灭。按照纵横向要求前4组试验结果如下：

本次试验检验项目为临界热辐射通量，根据标准8.1.2章节要求：对在同一方向上的3块试件，从试验数据中计算纵向临界热辐射通量的平均值8.4KW/m2，即为最终结果。

作者简介

那勇，助理工程师，从事防火材料研究、检验工作。

刘聪，吉林大学莱姆顿学院本科毕业，从事防火材料研究、检验工作。

（责任编辑：张晓明）