为了获得人们熟悉的四种结构材料暴露于严重火灾条件下的比较性数据,委托Darchem 工程有限公司(英国国家测量鉴定系统批准认证的测试实验室)在电缆梯架(从市面上购买)上进行一系列受控实验。试验的四种材料为玻璃钢、铝、镀锌钢和316(UNS 31600)奥氏体不锈钢。
现代电缆一般都有膨胀防火涂层来为导体提供防火自我保护。这种涂层遇火会膨胀、变脆,无法经受很多弯曲操作,因此电缆梯架应采用高温下不会过度变形的材料制造,避免损伤涂层。实验步骤包括:3 米长梯架受到均匀的负荷*,负荷大小模拟电缆的重量,用18 个液化石油气炉子直接加热,平均温度为1000-1050 ℃,加热时间为5 分钟。* 按照与其它三个梯架相同的标准规范采购的铝梯架,断面尺寸较薄,因此为达到和其它材质梯架类似的初始弯曲程度,试验时的负荷仅为455公斤,而其它材质梯架负荷为609公斤。
玻璃钢:玻璃钢梯架在炉子还没有全部点燃时就坍塌了,这样就不可能获得有意义的温度测量值。观察到材料被点燃冒烟。
铝:铝梯架26 秒钟就发生整体坍塌,时间太短不能得到有意义的温度读数。因为梯架由于材料软化而迅速坍塌,倒塌在火区之外,所以没有看见熔融金属。
镀锌钢:镀锌钢梯架在规定的5分钟内保持了其结构完整性。随着试验的进行,可以看到大的熔融锌珠滴落。记录的最大平均温度为642 ℃, 单个梯架的最大温度为811℃。
不锈钢:不锈钢梯架在规定的5 分钟内保持了其结构完整性,并且在不关闭炉子的条件下又继续进行了40 分钟试验,直到燃气用完。在整个45 分钟的时间里,不锈钢都保持了结构完整性。梯架的最大平均温度达到705℃,单个梯架最高温度达到757 ℃。平均火焰温度超过1000℃的时间有14 分钟。
防火试验前后的铝梯架。
铝梯架点火后26秒就发生坍塌。
炉子还未全部点燃玻璃钢梯架就全部坍塌了,并且看见冒烟了。
在规定的5分钟内保持了结构完整性,试验结束时中心处的弯曲变形为166.5毫米。试验中看到熔融锌珠滴落。
试验时间延长至45分钟,整个试验过程中都保持了结构完整性,试验结束时中心处弯曲变形只有80.5毫米。
试验:承重的电缆支撑架暴露于1000-1050℃火焰中要求:保持结构完整性达5 分钟
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