电线电缆及防火涂料燃烧性能测试

 

电线电缆及防火涂料燃烧性能测试包含对阻燃电线电缆或光缆、耐火电线电缆或光缆、数据电缆等进行防火测试。也包含对饰面型防火涂料，钢结构防火涂料，混凝土结构防火涂料进行燃烧性能、耐火性能测试。

 

  技术交流工程师：

（1）吴工，电话：13760611510，邮箱：13760611510@126.com

（2）刘博士，电话：020-32053057，13570357567，邮箱：13570357567@163.com

 

具体测试项目及标准如下：

 

 

主要测试方法如下：

1 单根阻燃性能测试

1) 检验依据：

GB/T 18380.12-2008《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第12部分：单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验 1 kW预混合型火焰试验方法》；

GB/T 18380.13-2008《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第13部分：单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验 测定燃烧的滴落（物）/微粒的试验方法》；

BS EN 60332-1-2:2004+A11:2016 《Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions - Part 1-2: Test for vertical flame propagation for a single insulated wire or cable - Procedure for 1 kWpre-mixed flame》

2)检验项目：电线电缆单根阻燃性能

3)取样检测要求：同品种、标号、批号及同时进场的样品，由委托方于现场取有代表性样品，样品的长度为1.8米。

4)   检测设备：单根电线电缆垂直燃烧仪

5)检测方法：首先根据电线电缆的外径结合相应的标准确定点火时间，按标准裁取0.6m长的试样1根，然后将试样置于试验装置上，用标准火源从试样下端点火，同时启动计时器，试验期间记录滴落现象。当持续时间达到预定时间，移开火源，按照标准测量相关的炭化长度。

 

2.成束阻燃性能测试

1)检验依据：

GB/T 18380.31～36；BS EN 60332-3-24；EN 50305

GB/T 18380.31～36-2008《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第31～36部分：垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验》；

BS EN 60332-3-24:2018《Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions - Part 3-24: Test for vertical flame spread of vertically mounted bunched wires or cables - Category C》；

EN 50305:2002, 9.1 《Railway Applications - Railway Rolling Stock Cables Having Special Fire Performance - Test Methods》

2)检验项目：电线电缆成束阻燃性能

3)取样检测要求：同品种、标号、批号及同时进场的样品，由委托方于现场取有代表性样品，试样根数根据试样的几何尺寸用下式计算确定：

 

4)检测设备：成束电线电缆垂直燃烧仪

5)检测方法：按标准计算测试用试样的根数，每根试样3.5m长。根据标准要求的安装方法将试样安装在规定的钢梯上，将钢梯垂直安装于试验箱体中。往试验箱中持续通入规定流量的空气源，并使用标准火源从试样下端指定位置点火，同时启动计时器。当持续时间达到标准规定的供火时间，移开火源，记录试样持续燃烧的时长，待燃烧完全停止后，按照标准测量试样上的炭化范围。

 

成束电缆燃烧测试

 

3.耐火性能测试

1)检验依据：

GB/T 19216.21 《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第21 部分：试验步骤的要求-额定电压0.6/1.0kV 及以下电缆》；

GB/T 19216.23 《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验 第23 部分：试验步骤和要求-数据电缆》

2)检验项目：电线电缆耐火性能

3)取样检测要求：同品种、标号、批号及同时进场的样品，由委托方于现场取有代表性样品，样品的长度为3.6米。

4)检测设备：线缆耐火性能燃烧试验装置

5)检测方法：该试验通过专用试验装置，测量在特定的火焰条件下，电线电缆保持正常运行的时间长度。试样的尺寸为1.2米，试验前将电缆试样两端约100mm的护套或外护层剥除。在试样的一端连接三相星型变压器或单相变压器，试样的另一端连接适当的负载和指示装置（如灯泡）使其形成回路，试验电压下，通过每根导体或每组导体的电流以0.25A为宜。将标准喷灯置于样品之下的规定位置，之后点燃喷灯。打开电源开关，将回路中的电压调至电缆的额定电压。之后在试验过程中观察指示装置（如灯泡）的状况，记录熄灭的时间。持续对电缆供电供火90min，之后继续供电15min。整个试验过程中（105min），若指示装置（如灯泡）未熄灭，则通过了线缆耐火测试。

 

4.低烟性能测试

1)检验依据：

GB/T 17651.2《电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定 第2 部分: 试验步骤和要求》；

BS EN 61034-2:2005+A1:2013 《Measurement of smoke density of cables burning under defined conditions Part 2:Test procedure and requirements》

2)检验项目：电线电缆低烟性能

3)取样检测要求：同品种、标号、批号及同时进场的样品，由委托方于现场取有代表性样品，试样根数根据电缆或光缆外径d(mm)计算确定：

如d＞10，取样长3m ；

如5＜d≤10，取样长(45/d)m

如2＜d≤5，取样长(105/d)m

4)检测设备：线缆烟密度测定光测系统

5)检测方法：根据电线电缆的外径，制取一定数量的电线电缆，并根据标准制样。按照标准的要求量取一定数量的乙醇、甲醇和水的混合溶液，搅拌均匀后倒入专用实验室的燃烧器中，之后将制好的样品置于燃烧器上方的架子上。按照标准的要求准备好光源、接受信号处理的计算机，并进行初始化操作。最后点燃燃烧器中的混合燃料，同时启动计算机的数据采集程序，开始记录数据，燃烧器火源熄灭5min后，或达到40min时，透光率不再减小，则可停止试验，确定其最小透光率为测试结果。

 

电缆低烟性能测试

 

5. 无卤性能测试

——酸度和电导率试验

1)检验依据：

GB/T17650.2《取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法 第2 部分：用测量pH 值和电导率来测定气体的酸度》

2)检验项目：pH值、电导率

3)取样检测要求：同品种、标号、批号及同时进场的样品，由委托方于现场取有代表性样品，样品的长度约1米。

4)检测设备：卤酸气体释出测定装置

5)检测方法：将约1000mg的样品置于石英管内，并使用空气压缩机使一定量的空气流经石英管。对样品用935℃的温度进行加热，并将流出石英管的气体用符合标准要求的水进行洗涤，将气体中的部分酸性物质吸收到水中。试验持续30min，之后将吸收了酸性物质的水定容到1000ml，然后测量该定容后的水的pH值和电导率。共进行三次平行试验，按照标准计算出样品的pH值和电导率。

 

——卤酸气体释出量试验

1)检验依据：

GB/T17650.1《取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法 第1 部分：卤酸气体总量的测定》

IEC 60684-2: 2011《Flexible insulating sleeving - Part 2: Methods of test》中 45.2条

2)检验项目：HCL和HBr含量；HF含量

3)取样检测要求：同品种、标号、批号及同时进场的样品，由委托方于现场取有代表性样品，样品的长度约1米。

4)检测设备：卤酸气体释出测定装置，高精度离子计

5)检测方法：

 

——HCL和HBr含量：

将约1000mg的样品置于石英管内，并使用空气压缩机使一定量的空气流经石英管。管式炉在(40±5)min内均匀升温，并在（800±10）℃温度下保持20min，释出的气体在0.1M氢氧化钠溶液中被吸收，然后用硝酸使氢氧化钠溶液酸化并加入一定容积的0.1M硝酸银溶液，以0.1M硫氰酸铵反滴定该余量，测定卤酸的总量。卤酸总量以氯化氢的百分含量表示，将两次测量值的平均值作为试验结果。

 

——HF含量：

将准确称量过的试样（25mg-30mg）放入1L氧气瓶内，加2-3滴十二烷醇于试样上助其燃烧，加入5mL0.5mol/L的氢氧化钠溶液作为吸收液，燃烧试样并让烟雾沉降，将氧气瓶内的物料以及洗涤液移入一个50mL的容量瓶内，以氟化物离子选择电极法进行氟含量测定。

 

6. 饰面型防火涂料燃烧性能测试

——大板燃烧法测试

1)检验依据：GB 12441-2018 《饰面型防火涂料》附录A

2)检验项目：耐燃时间

3)取样检测要求：全套检测送10kg，单项送5kg。

4)检测设备：防火涂料测试仪（大板法）

5)检测方法：将试样搅拌均匀后，单面涂覆于厚度5mm，尺寸为900mm×900mm的试验基材板上形成试件，湿涂覆比值为500g/m²。按标准要求的环境条件下调节至质量恒定后方可进行测试。测试前，将试件安装于试验架上，使涂有防火涂料的一面向下，试件中心正对燃烧器，在试件背火面按标准要求放置5支热电偶进行温度测定。点燃燃烧器同时开始计时，整个试验过程按标准时间-温度曲线进行升温，当试件背火面任何1支热电偶温度达到220℃或试件背火面出现穿火时，停止试验并记录试验时间。重复试验3个试件，对3个试件燃烧时间平均值取整，即得到耐燃时间，单位为：min。

 

大板燃烧法测试

 

——小室燃烧法测试

1)检验依据：GB 12441-2018 《饰面型防火涂料》附录B

2)检验项目：质量损失与炭化体积

3)取样检测要求：全套检测送10kg，单项送5kg。

4)检测设备：防火涂料测试仪（小室法）

5)检测方法：将试样搅拌均匀后，单面涂覆于厚度5mm，尺寸为300mm×150mm的试验基材板上形成试件，湿涂覆比值为250g/m²（不包括封边）。按标准要求的环境条件下调节至质量恒定后方可进行测试。测试前，将试件置于（50±2）℃的烘箱中静置40h，取出冷却至室温，精确称量至0.1g。将称量后的试件放在试件支撑架上，使其涂覆面向下。取5mL分析纯无水乙醇注入燃烧杯中，将燃烧杯放在基座上，点火，试验持续到火焰自熄为止。将燃烧过的试件取出冷却至室温，准确称量至0.1g。重复试验5个试件，对5个试件燃烧前后的质量损失取平均值，并保留到小数点后一位数，即得到防火涂料试件的质量损失。用锯子将烧过的试件沿火焰延燃的最大长度、最大宽度锯成4块，量出纵向、横向切口涂膜下面基材炭化的长度、宽度，再量出最大炭化深度，计算出炭化体积，最后取5个试件炭化体积的平均值即得到防火涂料试件的炭化体积。

 

小室燃烧法测试

 

——难燃性测试

1)检验依据：GB 12441-2018 《饰面型防火涂料》第6.11条、GB/T 8625-2005

2)检验项目：难燃性

3)取样检测要求：全套检测送10kg，单项送5kg。

4)检测设备：建筑材料难燃性试验装置

5)检测方法：将试样搅拌均匀后，单面涂覆于12块厚度5mm，尺寸为1000mm×190mm的试验基材板上形成试件，湿涂覆比值为500g/m²。按标准要求的环境条件下调节至质量恒定后方可进行测试。测试时，将4个试件垂直固定在试件支架上，组成垂直方形烟道；并将试件放入燃烧室规定位置。点燃燃烧器的同时开始计时，按标准规定的流量控制火源，试验时间为10min，试验过程中记录通过热电偶测得的平均烟气温度。试验停止后，分别测量每块试件燃烧的剩余长度，并最终计算试件的剩余长度平均值。

 

7. 钢结构防火涂料隔热效率及耐火性能测试

——隔热效率测试

1)检验依据：GB 14907-2018 《钢结构防火涂料》

2)检验项目：隔热效率

3)取样检测要求：送样数量：膨胀型 10kg；非膨胀型 20kg（具体数量视涂覆厚度要求相应增加）。

4)检测设备：钢结构防火涂料燃烧装置

5)检测方法：试验采用一块500mm×500mm×6mm的Q235钢材作为试件基材，彻底清除锈迹后,按委托方提供的产品施工工艺进行涂覆施工至指定厚度。按委托方要求的养护周期，在标准要求的环境条件下调节后方可进行测试。测试前，将试件涂覆面向下安装在试验炉上，试件受火尺寸不应小于450mm×450mm，每块试件背火面温度采用2支热电偶进行测量，其中1支位于试件背火表面中心，另1支位于试件背火表面中心线上距中心125mm处。试验按GB/T 9978.1-2008标准时间-温度曲线的要求进行升温，试验过程中记录试件背火面温度，试件的隔热效率以试件背火面平均温度达到500℃时的试验时间来表示，单位为：min。

——耐火性能测试

1)检验依据：GB 14907-2018 《钢结构防火涂料》

2)检验项目：耐火性能

3)取样检测要求：送样数量：膨胀型 100kg；非膨胀型 200kg（具体数量视涂覆厚度要求相应增加）。

4)检测设备：钢结构防火涂料燃烧装置

5) 检测方法：试验采用GB/T 11263-2017规定的NH400×200热轧H型钢作为试件基材，试验制作时，按GB/T 9978.6的相关规定设置试件热电偶（均用于测量试件的平均温度），然后依据产品使用说明书规定的工艺条件对试件受火面进行涂覆，形成涂覆的钢梁试件，按委托方要求的养护周期，在标准要求的环境条件下养护后方可进行测试。测试前，按GB/T 9978.6的相关规定，将试件安装于试验炉内。试件三面受火，上表面覆盖标准盖板，并按GB/T 9978.6的相关规定对试件进行四点集中荷载模拟的均布荷载。耐火试验按GB/T 9978.1-2008标准时间-温度曲线的要求进行升温，试验过程中记录试件挠度变化及试件表面温度，钢结构防火涂料的耐火极限以试件失去承载能力或达到规定的平均温度的时间来确定，耐火极限精确至0.01h。

 

8. 混凝土结构防火涂料耐火性能测试

1)检验依据：GB 28375-2012 《混凝土结构防火涂料》

2)检验项目：耐火性能

3)取样检测要求：送样数量：50kg（具体数量视涂覆厚度要求相应增加）。

4)检测设备：钢结构防火涂料燃烧装置

5)检测方法：试验采用强度等级C30的混凝土板作为试件底板，尺寸为1450mm×1450mm，根据标准要求确定地板厚度和底部钢筋保护层厚度，并布置表面及内部热电偶。按照标准规定的条件，按照施涂工艺要求，将防火涂料均匀施涂于试验用底板下表面至规定的厚度，按委托方要求的养护周期，在标准要求的环境条件下养护后方可进行测试。测试前，将试件安装于试验炉上，使其底面一面受火，受火尺寸不小于1100mm×1100mm。试验开始后，按指定升温耐火试验条件进行试验。耐火性能以涂覆混凝土板的涂层厚度（mm）和耐火性能试验时间或耐火极限（h）来表示，并注明耐火性能升温方式和涂层构造方式，涂层厚度精确至1mm，耐火性能试验时间或耐火极限精确至0.01h。