為了獲得人們熟悉的四種結(jié)構(gòu)材料暴露于嚴重火災(zāi)條件下的比較性數(shù)據(jù),委托Darchem 工程有限公司(英國國家測量鑒定系統(tǒng)批準認證的測試實驗室)在電纜梯架(從市面上購買)上進行一系列受控實驗。試驗的四種材料為玻璃鋼、鋁、鍍鋅鋼和316(UNS 31600)奧氏體不銹鋼。
現(xiàn)代電纜一般都有膨脹防火涂層來為導體提供防火自我保護。這種涂層遇火會膨脹、變脆,無法經(jīng)受很多彎曲操作,因此電纜梯架應(yīng)采用高溫下不會過度變形的材料制造,避免損傷涂層。實驗步驟包括:3 米長梯架受到均勻的負荷*,負荷大小模擬電纜的重量,用18 個液化石油氣爐子直接加熱,平均溫度為1000-1050 ℃,加熱時間為5 分鐘。* 按照與其它三個梯架相同的標準規(guī)范采購的鋁梯架,斷面尺寸較薄,因此為達到和其它材質(zhì)梯架類似的初始彎曲程度,試驗時的負荷僅為455公斤,而其它材質(zhì)梯架負荷為609公斤。
玻璃鋼:玻璃鋼梯架在爐子還沒有全部點燃時就坍塌了,這樣就不可能獲得有意義的溫度測量值。觀察到材料被點燃冒煙。
鋁:鋁梯架26 秒鐘就發(fā)生整體坍塌,時間太短不能得到有意義的溫度讀數(shù)。因為梯架由于材料軟化而迅速坍塌,倒塌在火區(qū)之外,所以沒有看見熔融金屬。
鍍鋅鋼:鍍鋅鋼梯架在規(guī)定的5分鐘內(nèi)保持了其結(jié)構(gòu)完整性。隨著試驗的進行,可以看到大的熔融鋅珠滴落。記錄的最大平均溫度為642 ℃, 單個梯架的最大溫度為811℃。
不銹鋼:不銹鋼梯架在規(guī)定的5 分鐘內(nèi)保持了其結(jié)構(gòu)完整性,并且在不關(guān)閉爐子的條件下又繼續(xù)進行了40 分鐘試驗,直到燃氣用完。在整個45 分鐘的時間里,不銹鋼都保持了結(jié)構(gòu)完整性。梯架的最大平均溫度達到705℃,單個梯架最高溫度達到757 ℃。平均火焰溫度超過1000℃的時間有14 分鐘。
防火試驗前后的鋁梯架。
鋁梯架點火后26秒就發(fā)生坍塌。
爐子還未全部點燃玻璃鋼梯架就全部坍塌了,并且看見冒煙了。
在規(guī)定的5分鐘內(nèi)保持了結(jié)構(gòu)完整性,試驗結(jié)束時中心處的彎曲變形為166.5毫米。試驗中看到熔融鋅珠滴落。
試驗時間延長至45分鐘,整個試驗過程中都保持了結(jié)構(gòu)完整性,試驗結(jié)束時中心處彎曲變形只有80.5毫米。
試驗:承重的電纜支撐架暴露于1000-1050℃火焰中要求:保持結(jié)構(gòu)完整性達5 分鐘
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