一、建筑構(gòu)件垂直耐火試驗(yàn)爐設(shè)備概述：

國(guó)家消防、質(zhì)檢部門(mén)為了進(jìn)行墻、門(mén)、窗等建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)，并提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，中子公司按照本試驗(yàn)機(jī)依據(jù)的GB/T9978.1—2008-T、BS476.20（垂直）22（水平）相關(guān)要求，特設(shè)計(jì)研發(fā)此裝置。建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)就是按照標(biāo)準(zhǔn)中的溫度、壓力在耐火試驗(yàn)爐中模擬火災(zāi)的環(huán)境，通過(guò)對(duì)完整性，隔熱性等指標(biāo)進(jìn)行分析從而判定試件的耐火性能。耐火試驗(yàn)爐主要包括爐體部分、燃?xì)饪刂撇糠趾碗姎饪刂撇糠蛛S著建筑業(yè)以及各種新型建筑材料的不斷發(fā)展，人們對(duì)建筑構(gòu)件的耐火性能越來(lái)越重視。建筑構(gòu)件的耐火性能一般通過(guò)在耐火試驗(yàn)爐中進(jìn)行耐火試驗(yàn)得到檢測(cè)。

二、設(shè)備特點(diǎn)：

★ ZZZ-JN-2型建筑構(gòu)件耐火性能試驗(yàn)爐調(diào)試完成后，進(jìn)行了多次試驗(yàn)，對(duì)溫度、壓力控制準(zhǔn)確，對(duì)試件隔熱性、完整性判斷正確；并且采用自動(dòng)控制方式，操作簡(jiǎn)單，具有很好的穩(wěn)定性，達(dá)到水平；

★設(shè)備內(nèi)部電路和氣路分開(kāi)設(shè)計(jì)，安裝有火焰截止筒，防止丙烷氣體回火，從而zui大程度上保證試驗(yàn)的安全；

★ 電腦控制：自動(dòng)記錄、儲(chǔ)存試驗(yàn)數(shù)據(jù)、可重復(fù)比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，及時(shí)打印試驗(yàn)燃燒線性速率曲線和著火溫度曲線。試驗(yàn)過(guò)程中因?yàn)闇囟葘?duì)氣體壓力和密度的影響，通過(guò)電腦控制燃燒器燃?xì)夂涂諝庾詣?dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)；

★試驗(yàn)爐控制系統(tǒng)可通過(guò)手動(dòng)操作方式控制，亦可通過(guò)遠(yuǎn)程WIFI操作。同時(shí)在爐體外部裝有自動(dòng)聲音報(bào)警設(shè)備及黃色信號(hào)燈預(yù)警系統(tǒng)，zui大程度的保證試驗(yàn)過(guò)程的安全可靠性。

三、設(shè)備技術(shù)規(guī)格要求：

3.1  爐內(nèi)溫度設(shè)計(jì)

根據(jù)GB9978.1-2008-T 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗(yàn)爐內(nèi)的平均溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律必須符合以下關(guān)系式：T=345*lg（8*t+1）+20

在公式中：T—爐內(nèi)平均溫度，單位是攝氏度（℃）；

t—時(shí)間，單位為分鐘（min）。

該關(guān)系式表示的建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)爐內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

3.2 爐內(nèi)壓差

GB9978.1-2008-T 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定盡管壓力梯度隨爐內(nèi)溫度的改變會(huì)有輕微的變化，仍要保證爐內(nèi)高度處每米的壓力梯度值為8 Pa，并且控制爐內(nèi)壓力的變化，使其在試驗(yàn)開(kāi)始5 min 后壓力值為（15±5）Pa，10 min 后壓力值為（17±3）Pa。

3.3 耐火試驗(yàn)爐的整體結(jié)構(gòu)

本公司生產(chǎn)的ZZZ-JN-2型耐火試驗(yàn)爐屬于墻爐，用于墻、門(mén)、窗等非承重建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)。目前，耐火試驗(yàn)爐一般采用柴油、天然氣、液化石油氣作為燃料?？紤]到使用柴油或天然氣作燃料，需要為試驗(yàn)爐配備地下油庫(kù)或天然氣管道，該試驗(yàn)爐采用灌裝液化石油氣作為燃料。同時(shí)，由于人工控制穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性差，該試驗(yàn)爐采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅提高了試驗(yàn)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，而且操作簡(jiǎn)單，可自動(dòng)存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，大大節(jié)約了成本。綜上所述，該建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)爐采用液化石油氣作為燃料，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)保證爐內(nèi)的溫度和壓力*符合標(biāo)準(zhǔn)要求。所以，該耐火試驗(yàn)爐由爐體、燃?xì)饪刂坪碗姎饪刂迫糠謽?gòu)成。

在試驗(yàn)中，總電磁閥和10個(gè)電磁閥分別控制整個(gè)氣路和各個(gè)分支氣路的通斷。當(dāng)二級(jí)減壓后的液化石油氣壓力過(guò)高時(shí)，放散閥會(huì)自動(dòng)打開(kāi)穩(wěn)定壓力，將部分液化石油氣排入大氣；當(dāng)壓力再高時(shí)，高壓檢測(cè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，停止試驗(yàn)，以防發(fā)生危險(xiǎn)。當(dāng)壓力很低時(shí)，低壓檢測(cè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，提示操作員燃?xì)鈮毫^(guò)低，可能需要更換液化石油氣。

3.4建筑構(gòu)件垂直耐火試驗(yàn)爐燃?xì)馀錃庀到y(tǒng)：

★自動(dòng)切換系統(tǒng)操作方便，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)供氣性能可靠 
★不需要操作者任何操作即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換 
★不間斷供氣，欠壓聲光報(bào)警。 
★自動(dòng)切換柜采用全封閉式金屬箱，抗干擾性強(qiáng) 
★電磁開(kāi)關(guān)控制 
★信號(hào)燈指示工作狀態(tài) 
★三路氣體壓力顯示 
★可水平、垂直安裝 
★可適用于甲烷、丙烷等可燃性氣體

標(biāo)準(zhǔn)配置 
◆SS316L無(wú)縫不銹鋼鋼管 

◆乙炔、丙烷氣體匯流排在輸出端配置回火防止器 
◆耐腐蝕性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用 。

3.5 爐體特點(diǎn)

該耐火試驗(yàn)爐的爐膛采用鋼結(jié)構(gòu)框架，在鋼結(jié)構(gòu)框架中間用耐火磚砌成爐壁，爐壁內(nèi)側(cè)貼有高溫耐火棉，外側(cè)用彩鋼板包裹。爐膛的內(nèi)部空間是3.05m*3.05m*1.2m， 爐壁厚65cm。在兩側(cè)爐壁內(nèi)嵌有10個(gè)高速燒嘴，提供爐膛內(nèi)升溫所需的熱量；在后側(cè)爐壁設(shè)計(jì)有三個(gè)排煙孔，連接到后面的煙道，將爐膛內(nèi)的煙氣排出，控制壓力。

在后側(cè)爐壁還設(shè)計(jì)有四個(gè)觀火孔，用來(lái)觀察試驗(yàn)時(shí)試件受火面和火焰的情況，由耐熱玻璃、空氣冷卻、連接到供應(yīng)管和不銹鋼隔熱板構(gòu)成，該觀察口的替代物是攝像機(jī)光闌；十根鎳鉻- 鎳硅（K型）熱電偶通過(guò)后側(cè)爐壁一直伸到距離試件受火面10cm 處，用來(lái)測(cè)量試件受火面的溫度，作為爐膛內(nèi)溫度自動(dòng)控制的依據(jù)。燒嘴、排煙孔、觀火孔和熱電偶在爐膛內(nèi)的具體位置如圖3 所示。

該耐火試驗(yàn)爐采用后排煙方式，煙道位于爐膛后面，爐內(nèi)煙氣由三個(gè)排煙孔進(jìn)入煙道，排到大氣中。煙道的室內(nèi)部分是不銹鋼管，由于溫度很高，用焰棉做了保溫；室外部分是鐵管，并且在不銹鋼管和鐵管的結(jié)合處設(shè)計(jì)有排煙風(fēng)機(jī)。

   窯車是試件的載體，將試件固定到試驗(yàn)位置，進(jìn)行試驗(yàn)。窯車高4.3m 寬3.5m， 由車體和試件平臺(tái)組成。車體設(shè)計(jì)有四個(gè)地輪，可以在鋼軌上運(yùn)動(dòng)；在距車體面2m 高處設(shè)計(jì)有工作平臺(tái)，方便對(duì)試件被火面進(jìn)行粘貼熱電偶、檢查完整性等操作，并有扶梯方便上下。試件平臺(tái)是一個(gè)3.5mx3.5m 的方形鋼結(jié)構(gòu)框架，其作用是將試件砌在試件平臺(tái)上，等試件養(yǎng)護(hù)好后，用電葫蘆把砌有試件的試件平臺(tái)吊裝到車體上，然后把窯車推到試驗(yàn)位置并固定，然后開(kāi)始試驗(yàn)。在車體上有四個(gè)掛鉤和六個(gè)固定槽；掛鉤鉤住試件平臺(tái)兩側(cè)的不銹鋼柱，將試件平臺(tái)固定在車體上；固定槽通過(guò)兩側(cè)爐壁的手輪將整個(gè)窯車固定到試驗(yàn)位置。

3.6設(shè)備重點(diǎn)技術(shù)參數(shù)：

1、設(shè)備工作電壓：交流380V±10%，50HZ/60HZ；
2、爐體：試驗(yàn)爐道采用磚、鋼結(jié)構(gòu)和防火隔熱材料組成；
3、爐內(nèi)尺寸約為：垂直爐：（寬）3.05m×（高）3.05m×（深）1.2m ；

4、試樣尺寸：寬300mm×高300mm（可定做）；

5、荷載測(cè)量設(shè)備：應(yīng)加荷載值的±2.5%(加載型試驗(yàn)需要)；

6、試件縫隙測(cè)量探棒：直徑6mm的±0.1mm，直徑25mm的±0.2mm；

7、燃燒系統(tǒng)：配氣系統(tǒng)（10米內(nèi)）、噴火嘴（不少于10個(gè)）和調(diào)節(jié)閥；

8、燃燒氣源：丙烷、液化氣；

9、燃?xì)饬髁浚?~100L/min，測(cè)量精度2.5級(jí)；

10、空氣流量：0~50m3/min 測(cè)量精度≤±0.5m3/min；

11、氣罐容量：≥50kg×6；

12、爐溫控制系統(tǒng)：zui大取樣點(diǎn)10點(diǎn)；  

13、垂直爐熱電偶要求、布置：

13.1 爐內(nèi)采用十個(gè)熱電偶，熱電偶符合GB/T 16839.1規(guī)定的絲徑為2.0mm的K型鎳鉻-鎳硅熱電偶，外罩耐熱不銹鋼套管，中間填裝耐熱材料，其熱端伸出套管的長(zhǎng)度不少于25mm；

13.2 熱電偶的位置：熱電偶熱端與試件受火面的距離應(yīng)為100mm；
13.3 背火面溫度測(cè)量：采用直徑為0.5mm熱電偶，熔焊在厚0.2mm，直徑為12mm的圓形銅片上，符合GB/T16839.1規(guī)定的大型鎳鉻-鎳硅的熱電偶，應(yīng)覆蓋長(zhǎng)、寬均為30mm厚度為2.0mm的石棉襯墊；

13.4 內(nèi)部熱電偶，采用可移動(dòng)的熱電偶；
13.5 環(huán)境溫度熱電偶：采用直徑3.0mm不銹鋼鎧裝電熱偶；
14、試件背火面輻射熱測(cè)量范圍：0~10W/cm2；
15、 爐壓測(cè)量范圍：為T(mén)形測(cè)量探頭；測(cè)量范圍：0~100pa ；測(cè)量精度：≤±1pa；
16、爐內(nèi)壓力測(cè)量條件： （1）. 試驗(yàn)開(kāi)始5min后，爐內(nèi)應(yīng)達(dá)到以下規(guī)定的正壓條件

a）水平構(gòu)件—在試件底面以下100mm處的水平面上，爐壓為15pa±1pa；

b)垂直構(gòu)件—在爐內(nèi)3m高度，離試件表面100mm處。爐壓為15pa±1pa；

（2）. 試驗(yàn)開(kāi)始10min后，爐內(nèi)應(yīng)達(dá)到以下規(guī)定的正壓條件

a）水平構(gòu)件—在試件底面以下100mm處的水平面上，爐壓為17pa±1pa；

b)垂直構(gòu)件—在爐內(nèi)3m高度，離試件表面100mm處。爐壓為17pa±1pa；

17、試品溫度檢測(cè)系統(tǒng)：zui大取樣點(diǎn)20點(diǎn)；
18、試驗(yàn)溫度：爐溫控制滿足T-T0=3451g（8t+1）的要求，其控溫偏差d：0min＜t≤10min時(shí)， d≤15%，10min＜t≤30min時(shí)， d≤10% ，T＞30min時(shí)， d≤5%；
19、爐內(nèi)溫度：±15°C；
20、試件內(nèi)部溫度：±10°C；
21、試件背火溫度：±4°C；
22、爐內(nèi)溫度測(cè)量：測(cè)試的溫度zui高可達(dá)1450℃。溫度傳感器：a）爐內(nèi)溫度：±15°C，采用直徑為1mm的熱電偶；b) 試件背火溫度：±4°C，絲經(jīng)直徑為0.5mm的熱電偶；c)鎧裝鉑銠鉑s值熱電偶，精度等級(jí)‖級(jí)；d) 鎧裝鎳鉻鎳硅K 型熱電偶，等級(jí)‖級(jí)；
23、計(jì)時(shí)范圍：0~120min；計(jì)時(shí)精度：＜±1s。