从装置、根数计算、供火程序到炭化判定,把四类成束试验的现场要点一次讲透
成束燃烧不是烧一根,是烧一捆。GB/T 18380.31 规定的试验箱内部尺寸约 1000mm×2000mm×4000mm(宽×深×高),底部前侧留进气口,顶部后侧排烟,后壁和侧壁做隔热,让火焰在标准化的垂直通风条件下蔓延。试验前箱体内壁温度必须落在 5~40℃——上一炉没冷却到位就开下一炉,是最常见的无效试验,做出来的数据直接作废。
试样绑在钢梯迎火面:标准钢梯最大安装宽度约 300mm,宽型钢梯约 600mm。空气由风机从箱底送入,流量控制在 5000±500 L/min,一直维持到电缆停止燃烧或发光。
引燃源是带型丙烷喷灯:喷火板钻 242 个直径 1.32mm 的孔、三排交错排列,单个燃烧器热输出约 20.5kW。用标准梯配 1 个燃烧器,宽梯配 2 个。燃气流量要按当天气温、气压修正,直接照抄上一次的流量计读数,火焰强度就不对了。
| 装置项目 | 标准要求 |
|---|---|
| 箱体内部尺寸 | 约 1000×2000×4000mm(宽×深×高),后壁侧壁隔热 |
| 箱体温度 | 试验前 5~40℃,超标不得开炉 |
| 进气流量 | 5000±500 L/min,维持至燃烧停止 |
| 钢梯 | 标准梯最大安装宽约 300mm / 宽型梯约 600mm,试样装迎火面 |
| 喷灯 | 带型丙烷喷灯,242 孔×1.32mm,单器热输出约 20.5kW |
| 试样预处理 | 试验前按规定温湿度存放至少 16h,试样段长≥3.5m |
A/B/C/D 四类的本质是"往每米钢梯上塞多少可燃物、烧多久"的组合。根数不是随便抓,先算每根电缆每米的非金属材料体积,可按外径估算:V = π/4×(D²−d²)/1000(L/m,D 为试样外径、d 为导体等效直径,mm),绝缘、护套、填充全部计入。
算例:某 YJV 电缆外径 D=20mm、导体等效直径 d=8mm,每米非金属体积 V=0.7854×(20²−8²)/1000≈0.26 L/m。做 C 类(目标 1.5 L/m):n=1.5÷0.26≈5.7,向上取整 6 根;B 类:3.5÷0.26≈13.3,取 14 根;A 类:7÷0.26≈26.5,取 27 根;D 类:0.5÷0.26≈1.9,取整后 2 根,但试样束最少 4 根,按 4 根做。
安装方式跟导体截面走:大于 35mm² 的电缆单层间隔排列(间距 0.5 倍外径、最大 20mm);35mm² 及以下的紧密多层排列,每组最多 5 根一起绑扎。排不下时多余试样段按标准规定处理,不能自行裁减目标体积。
| 类别 | 执行标准 | 每米非金属体积 | 供火时间 | 本例根数 |
|---|---|---|---|---|
| A 类 | GB/T 18380.33 | 7 L/m | 40 min | 27 根 |
| B 类 | GB/T 18380.34 | 3.5 L/m | 40 min | 14 根 |
| C 类 | GB/T 18380.35 | 1.5 L/m | 20 min | 6 根 |
| D 类 | GB/T 18380.36 | 0.5 L/m | 15 min | 4 根(最少 4 根) |
本例只演示计算,实际根数还要核对排列宽度、间隔与试验室装置条件。
供火时间按类别执行:A/B 类 40min,C 类 20min,D 类 15min。供火期间进气流量、箱体状态全程保持,供火结束后等火焰自行熄灭、通风排净烟气再进入清理测量。供火计时从火焰稳定接触试样算起,中途熄火、复点等异常的处理要留记录。
试验室排产也要心里有数:A/B 类一轮含安装、供火、冷却普遍要 4 小时以上,箱温必须降回 40℃ 以下才能开下一炉,一个班做 1~2 个样品是常态。拿成束试验当单根试验那样一天排七八炉的,后面全是超温数据。
判定看炭化范围:从燃烧器底边向上量到炭化起始点,不超过 2.5m 判合格。炭化起始点用刀压试样表面找——材料由弹性变脆性粉化的位置就是起点,外皮发黑不算数,要压出质感变化再下刀。测量位置统一、灰烬清理干净,两边实验室常因这个细节差出两米结果。
复验规则很多厂里会漏:第一次不合格,标准允许按程序加做两次试验,两次均合格才判通过。但监督抽查、认证发证环节常执行"一次判废"的管理口径,两个口径并存,内部管控按严的来,对外申诉再引标准条款。
导体截面大于35mm²的电缆要间隔排列,钢梯宽度有限,大规格可能装不进A/B类装置,只能按C类或D类做。这不是降级处理,而是该类别试验方法对这类规格本来就不适用。招标遇到"必须A类"的条款,先核对该规格的物理可行性,再谈试验报告,别硬接。
一律向上取整,确保每米非金属材料体积达到类别目标值;同时试样束最少4根、单根试样长度不小于3.5m。取整后体积略超目标是允许的,不足目标体积会被认定类别不符,试验室按实际安装排列复核后才开炉。
按GB/T 18380系列的型式试验规则,允许加做两次试验,两次均合格仍判通过;但监督抽查和认证环节多执行一次不合格即判不合格的管理口径。工厂内部建议按严于标准的口径管控出货,对外有异议时引用标准复验条款主张权利。
合理。市售"ZR"传统上对应ZC(C类,1.5L/m),是行业默认口径。图纸或招标需要A/B类时必须写明ZA/ZB和执行标准年号,只写"阻燃"两个字,验收时就没有主张更高类别的依据。
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