■ 文/公安部检测中心 马文俊 李扬 滕飞
防盗安全门防破坏性能试验检测方法的研究与评价
■ 文/公安部检测中心 马文俊 李扬 滕飞
本文主要结合国家标准GB 17565-2007《防盗安全门通用技术条件》中防破坏性能试验内容,介绍了防盗安全门使用的破坏工具及破坏方法,着重对防盗安全门的门扇开口破坏、锁具破坏和铰链破坏的检测方法进行阐述和分析,并对当前防盗安全门的破坏检测方法以及标准的制订和修订提出了建议。
防盗安全门 门扇开口 锁具破坏 铰链破坏
近年来,随着现代科学的发展,人们对居家安全意识的提高,应用于实体防护产品的新技术、新材料、新设计层出不穷。虽然防盗安全门的整体质量有了较大的提高,但产品质量良莠不齐,特别是2016年部分地区的消费者协会联合权威质检部门针对防盗安全门进行了质量比较试验,结果的发布使人们对防盗安全门的产品质量,乃至防破坏性能的检测方法越来越关注。本文依据国家标准GB 17565-2007《防盗安全门通用技术条件》的相关规定,对防盗安全门的防破坏性能相关的技术要求和试验方法进行解读和建议。
2.1 材质要求
选用冷轧钢板制作的防盗安全门,按甲、乙、丙、丁四个级别分类,不同级别的板材厚度如表1所示,板材厚度及允许偏差如表2所示。
表2中的允许偏差要求符合《GB/T 708 冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》和《GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》中国家标准规定。
2.2 破坏工具
标准中规定的普通机械手工工具,包括各种式样的凿子、锉子、锲子、钳子、螺丝刀、扳手、钢锯、长度不大于600 mm的大铁剪、1.2kg的手锤、便携式手摇钻、长度不大于600mm且直径不大于50mm的各种撬棍和撬扒工具。
2.3 615cm2开口要求
标准中规定615cm2开口的方式有三种选择,分别为最小边长尺寸为152mm的矩形开口、或直径为281 mm的圆形开口、或斜边长为497 mm的等腰直角三角形开口。
2.4 防破坏时间
标准中规定防盗安全门依据防破坏时间不同而分为四级,分别为甲级达到30min、乙级达到15min、丙级达到10min、丁级达到6min。
本次试验,选取5樘防盗安全门(其中门扇矩形开口破坏,门扇圆形开口破坏,门扇等腰直角三角形开口破坏各1樘,门扇锁具破坏1樘,门扇铰链破坏1樘)结构完全一致(均包括有4横1纵的钢制骨架、蜂窝纸填充物且板材厚度符合表1、表2要求)、防盗安全等级为丁级且同一试验员对防盗安全门进行破坏试验,在试验过程中对破坏的薄弱点进行了分析,并对防破坏的检测手段进行了细化,具体试验情况如下。
3.1 门扇开口防破坏性能试验方法
标准中要求门扇在规定的时间内实施钻、切、锯、錾、撬、扒、撕等方法,试图在门扇上打开一个不小于615 cm2穿透开口。标准中规定了三种门扇开口的破坏方式,分别用三种开口破坏方式(矩形开口,圆形开口,等腰直角三角形开口)进行试验。矩形开口只需在门体上任意一个位置凿开一个缺口,然后将凿子贴近门扇,按缺口方向往下凿直到达到152 mm距离,改换方向,以同样的方式进行破坏,只需破坏三个直角边可使用撬棍及手锤实现615 cm2穿透开口。等腰直角三角形开口与矩形开口在开口时类似,唯一不同的是在破坏斜边时所用的时间比矩形开口的直角边用时过多,这样会加大产品合格率。而圆形开口在开口时比直线、斜线更加难控制,破坏时间更长。通过三种开口试验比对,比对结果如图1所示。
由图1可知,在开口形状上矩形开口所用的时间最短,等腰直角三角形次之,圆形开口时间最长。在开口形状的选择上使用矩形开口进行试验,破坏试验更快,时间最短。为出于防盗安全门安全,与上述其它两种开口形状进行比对后,在门扇开口方式上应选择矩形开口方式进行破坏试验。如图2所示。
在进行门扇开口试验时,还应充分考虑如下三个重要因素对试验方案的影响。
3.1.1 门扇内有钢制骨架对门扇开口防破坏性能的影响
目前,国内多数防盗安全门的骨架往往采用钢制结构,布局大致分为折弯钢板排列、方钢排列、方管排列以及钢筋排列等布局方式。根据其防护级别的不同,其常见的骨架密度为4横1纵、3横1纵等。钢制骨架的密度、长度、结构强度、焊接牢固度对于防盗安全门的防破坏性能、防冲击性能至关重要。对于防破坏试验而言,事先了解骨架的结构形式和排布密度,合理选择开洞试验的位置和形状,对于防破坏试验的结果具有较大的影响。通常开洞试验会选择“避开”尽可能多的骨架。
3.1.2 门扇内的填充物对门扇开口防破坏性能的影响
目前,我国防盗安全门内的填充物使用广泛的有聚氨酯发泡剂材料、岩棉、蜂窝纸、铝蜂窝、珍珠岩等材料。聚氨酯发泡剂材料、岩棉、珍珠岩等材料具有保温、绝热、隔声的作用,受环境的影响,大多数都应用在北方生产的防盗安全门中,此填充材料因重量沉、体积大、密度高、黏性强,在门扇开口的破坏过程中较吃力,不易被凿开;而蜂窝纸、铝蜂窝等材料是人类从密封的六边形蜂巢中根据仿生学的启示得到的一种材料造型。受环境的影响,南方生产的防盗安全门多数以蜂窝纸、铝蜂窝为主,虽然重量轻,具有非常好的力学特性和抗冲击性能。但蜂窝纸本身的破坏比较弱,在门扇开口破坏时关键还是要看钢板厚度。所以不同的填充物对防破坏的影响是不一样的。但无论门扇内使用什么样的填充物材料,门扇内添加的填充物都会加强防盗安全门自身的强度,在破坏的过程中具有一定的抵抗作用,使防盗安全门的防破坏能力提高,防破坏时间延长。
3.1.3 门扇内使用胶体粘接对门扇开口防破坏性能的影响
一般在内、外面板、钢制骨架、填充物间进行涂胶,使它们相互的粘结在一块,增加门扇的整体强度,提高门体的防撞及防冲击能力,使门扇的外面板变形量小。主要使用1.2kg的手锤、凿子等工具对外面板进行破坏。但在破坏的过程中对门扇外面板进行“撕开”困难,甚至撕扯不动,这是因为外面板因胶体间的固定使外面板与内面板以及之间的内部结构变得更加紧粘。这样会延长防盗安全门的防破坏时间,提高防盗安全门的安全性能。
3.2 锁具防破坏性能检测方法
锁具是防盗安全门中不可缺少的核心部件。标准中要求锁具在规定的防破坏时间内,应能承受以下破坏试验:
a)钻掉锁芯、撬断锁体连接件而拆卸锁具;
b)通过上、下间隙伸进撬扒工具,试图松开锁舌;
c)用套筒或类似扳动工具对门把手施动扭矩,试图震开、冲断锁体内的锁定档块或铆钉。
无论上述哪种破坏试验,门扇都不应被打开。在进行锁具防破坏性能试验前,应先观察锁具的安装位置、锁栓位置,锁栓伸出长度,是否有天地门栓、扇框间隙等结构信息,在分析产品结构特点后选择最合适的破坏方式进行破坏。
上述破坏方式可以选择单一方式进行,也可以相互配合进行,只要在规定的时间内门扇被打开即可。一般选择凿子和1.2kg的手锤工具,首先对锁具执手面板进行破坏,由于执手面板与门扇之间的螺栓数不够,强度不高,在受到外力作用下很容易被打开,其次在距门锁锁定点150mm的半圆内,打开一个38mm2的开口,通过开口用手工或工具从内部拨开锁具,最后通过套筒、改锥等扳动工具对锁具进行旋转,试图转动锁头而打开锁栓,破坏时间短,因此通过该部位进行破坏的合格率低。如果门扇与门框的间隙过大,也可錾掉门框锁定点处的金属,在锁定点的上、下间隙伸进撬扒工具,试图松开锁舌。如防盗安全门上下无锁定点时,横向锁定点处施加的撬扒力矩将直接由锁具锁舌承受,在这种情况下,破坏实现的几率往往很高,如防盗安全门锁定点布局多,破坏点增多,试验难度加大,过程繁琐,即使间隙过大,也得先对锁具进行破坏,时间稍长,出于安全的考虑,使用a)条、c)条相配合进行锁具的破坏试验,破坏过程加快。如图3所示。
除了加强执手面板的螺栓数以及适当增多锁定点外,还有两个重要因素能抵抗破坏性能,提高锁具的安全性。
3.2.1 安装加强防护钢板对锁具防破坏性能的影响
在锁具安装部位以锁孔为中心,在半径不小于100 mm的方位内应安装加强防护钢板。目的是阻止穿透门扇造成一个38 mm2的孔洞,从而拆卸锁具打开门扇,提高牢固性能。从试验效果来看,加强防护钢板的厚度至少为3 mm以上。
3.2.2 安装锁芯防护套对锁具防破坏性能的影响
一般情况下,防盗安全门上使用的锁具大多数是插芯式机械防盗锁,锁具安装完成后,会凸出在门体外面,再通过执手面板进行遮挡。一旦在破坏的过程中,执手面板被凿掉,只需使用凿子和1.2 kg的手锤对锁具进行敲击、撬拔、钻切、冲击,锁芯很快就被震断。安装锁芯防护套一方面可以加强防钻的能力,另一方面可以提高锁具的防震强度,从而抵抗锁具快速被开启。
3.3 铰链防破坏性能检测方法
铰链是将门和门框两者相互连接的机械部件。主要起支撑门体的作用,使门扇运作灵活,铰链轴应能支撑门体的重量而位置不偏移、持久可靠,还应具有一定的强度和防破坏能力。
防盗安全门的铰链一般分为明铰链和暗铰链。铰链在门扇外面板与门框之间固定的称为明铰链,常适用于外开门。铰链在门扇内面板与门框之间固定且隐藏在门框里的称为暗铰链,常适用于内开门。
标准中规定使用普通机械手工工具对铰链进行冲击、錾切、撬扒破坏时,门扇不应被打开。对明铰链而言,在防破坏的过程中会对门框与铰链间的焊接部分进行破坏(可采用凿子破坏或钢锯锯断的方式),然后用类似销轴的工具对明铰链内的钢筋或钢管进行敲击,使门框与铰链分离,一般情况下明铰链的防盗安全门会安装固定栓或防撬扣板,即使门框与铰链分离,用撬棍撬扒也不能使门扇被打开,如图4所示。对于暗铰链来说,安装位置是隐藏的,需要先对门框及门扇进行錾切、剥除外部框、扇金属后,再对铰链位置进行破坏,直到达到防破坏时间,如图5所示。
综上所述,为防止铰链快速的被破坏,应加强铰链的壁厚、铰链轴直径以及相互间的焊接,一般铰链轴的直径为12 mm以上。除了对铰链的要求外,还应要求门框板材的厚度,不应取材过薄,否则将无法稳固铰链,会出现门扇下沉,门铰链与门框连接处容易变形或者撕裂等情况,应对门框选材适度。所以从破坏以及上述情况来看,除了明铰链的防盗安全门安装固定栓或防撬扣板结构外,安装暗铰链的防盗安全门比安装明铰链的防盗安全门会更安全。
4.1 结论
(1)对门扇进行开口试验时,使用凿子和1.2 kg锤子进行破坏,当开口形状为矩形开口时破坏时间最短,故采用矩形开口方式进行破坏是对门扇开口最薄弱的开口方式。门扇内部安装的钢制骨架、填充物以及胶体的粘结方式诸因素的综合作用对门扇开口防破坏试验能起到一定的抵抗作用。
(2)对门扇锁具进行破坏试验时,采用钻掉锁芯、撬断锁体连接件而拆卸锁具和用套筒或类似扳动工具对门把手施动扭矩,试图震开、冲断锁体内的锁定档块或铆钉相互配合的方法进行破坏比通过上、下间隙伸进撬扒工具,试图松开锁舌的方式进行破坏试验最快,同时,增强执手面板强度、适当增加锁定点数、锁具安装加强防护钢板及防护套等措施对门扇锁具的防破坏试验具有一定的抵抗作用。
(3)对门扇铰链进行破坏试验时,使用凿子、1.2 kg锤子及撬棍进行破坏,加强门框的厚度和铰链轴直径对铰链的防破坏试验具有抵抗作用,同时,安装暗铰链的防盗安全门比安装明铰链的防盗安全门会更安全。
4.2 对防盗安全门标准修订工作的建议
(1)增加破坏试验可用工具的种类。随着技术和材料的发展,机械类破坏工具的易用性和强度都在提升,电动类工具的便携性和供电问题得到了解决,犯罪分子可选择的工具越来越多。为了在标准中体现破坏工具的“进步”,引导防盗安全门产品设计能够抵御这些工具的破坏,有必要在新版防盗安全门标准中扩大破坏试验可用工具的范围。
(2)进一步完善破坏试验方法。现行标准中规定,门扇开口试验仅要求对非钢制板材的防盗安全门产品进行测试。然而对于钢制板材的防盗安全门,仅靠通过验证钢材牌号和钢材厚度的方式来对开口试验的结果进行经验性确认,对于不具备跟踪关注企业原材料采购和实际生产过程的检验机构而言,无疑具有一定的风险。因此,对钢制板材的防盗安全门增加开口试验要求,十分具有必要性。
(3)增加破坏方式。因为在标准中规定的破坏方式仅仅就是门体开口,锁具破坏,铰链破坏三种,而现在市场上的防盗安全门“流行”的一些功能设施,如猫眼,则未在标准规定的破坏目标范围之内,而近些年因为猫眼产生的破门入室案件时有发生。这要求在修订防盗安全门标准时,要注意增加针对新兴功能设施或部件进行破坏的试验要求,以期对防盗安全门的防破坏性能进行更全面的评价。
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