Шаруваті матеріали - матеріали, які виготовлені з двох і більше шарів однорідних матеріалів (ниприклад, гіпсокартонні листи, паперово-шаруваті пластики, однорідні матеріали з вогне- захисною обробкою).
Зразки для випробувань
Для кожного випробування виготовляють п'ять зразків циліндричної форми таких розмірів: діаметр (45 ± 0,-2) мм, висота
(50 ± 3) мм.
Якщо товщина матеріалу складає менше 50 мм, зразки виготовляють із відповідної кількості шарів, що забезпечують необхідну товщину. Шари матеріалу з метою запобігання утворення між ними повітряних зазорів щільно з'єднують за допомогою тонкого сталевого дроту максимальним діаметром 0,5 мм.
У верхній частині зразка належить передбачати отвір діаметром 2 мм для установлення термопари в геометричному центрі зразка.
Зрязки кондиціонують в термошафі, яка вентилюється, при температурі (60± 5) оС протягом 20-24 год., після чого охолоджують в ексикаторі.
Перед випробуванням кожний зразок зважують, визначаючи його масу з точністю до 0,1 г.
Обладнання для випробування
В описанні обладнання, що наведене нижче, всі розміри, за винятком наведених з допусками, є номінальними.
Установка для випробувань (рисунок А1) складається із печі, яка розміщена в теплоі- золюючому середовищі; конусообразного стабілізатора повітряного потоку; захисного екрана, що забезпечує тягу; тримача зразка і пристрою для введення тримача зразка в піч; станини, на якій монтується піч.
Слоистые материалы - материалы, изготовленные из двух и более слоев однородных материалов (например, гипсокартонные листы, бумажно-слоистые пластики, однородные материалы с огнезащитной обработкой).
Образцы для испытаний
Дня каждого испытания изготавливают пять образцов цилиндрической формы следующих размеров: диаметр (45± 0,-2) мм, высота
(50 ± 3) мм.
Если толщина материала составляет менее 50 мм, образцы изготавливают из соответствующего количества слоев, обеспечивающих необходимую толщину. Слои материала с целью предотвращения между ними воздушных зазоров плотно соединяют при помощи тонкой стальной проволоки мяксимальным диаметром 0,5 мм.
В верхней части образца следует предусматривать отверстие диаметром 2 мм для установки термопары в геометрическом центре образца.
Образцы кондиционируют в вентилируемом термошкафу при температуре (6О± 5) оС в течении 20-24 ч, после чего охлаждают в эксикаторе.
Перед испытанием каждый образец взвешивают,определяя его массу с точностью до 0,1 г.
Оборудование для испытания
В нижеследующем описании оборудования все размеры, за исключением приведенных с допусками, являются номинальными.
Установка для испытаний (рисунок А1) состоит из печи, помещенной в теплоизолирующую среду; конусообразного стабилизатора воздушного потока; защитного зкрана, обеспечивающего тягу; держателя образца и устройства для введения держателя образца в печь; станины, на которой монтируется печь.
Піч являє собою трубу із вогнетривкого матеріалу (таблиця 2) щільністю (2800 ± 300)
кг/ м3; висота труби (150 ± 1)
мм, внутрішній діаметр (75 ± 1)
мм, товщина стінки (10 ± 1) мм.
Загальна товщина стінки с урахуванням вогнетривкого цементного шару, фіксує електронагрівальний елемент, повинна складати не більше 15 мм.
Печь представляет собой трубу из огнеупорного материала (таблица 2) плотностью (2800 ± 300) кг/м3; высота трубы
(150 ± 1) мм, внутренний диаметр
(75 ± 1) мм, толщина стенки
(10 ± 1) мм. Общая толшина
стенки с учетом огнеупорного цементного слоя, фиксирующего электронагревательный элемент, должна составлять не более 15 мм
.Таблиця 2 Рекомендований склад вогнетривкого матеріалу
трубчастої печі
Таблица 2 Рекомендуемы состав огнеупорного материала
трубчатой печи
|
: Матеріал : Материал : |
Вміст : Содержание: % : |
|||||||||
|
: :Глинозем :Глинозем |
(АІ2О3) : |
> |
: 89 : |
|||||||
|
: :або кремнезем і глинозем :или кремнозем и глинозем |
(SiO2, |
АІ2О3) |
|
> |
98 : |
|||||
|
: :Оксид заліза :Оксид железа |
|
(ІІІ) |
(ЕЄ20з) |
|
< |
45 : |
||||
|
: :Діоксид титану :Диоксид титана |
|
(ТіО2) |
|
|
< |
0,25 : |
||||
|
: :Оксид марганцю :Оксид марганца |
|
(МП3О4 |
|
|
< |
0,1 : |
||||
|
: :Сліди інших оксидів :Следы других оксидов |
(калію, (калия, |
натрію, натрия, |
кальцію i кальция |
магнію) и магния) |
: Решта : Остальное : |
|||||
Нагрівальний елемент рекомендується виготовляти з ні- келехромової (80/20) стрічки завширшки 3 мм і завтовшки 0,2 мм. Його розташовують на поверхні труби у відповідності зі схемою, наведеною на рисунку А2.
Трубчасту піч установлюють в центрі кожуха, який заповнений ізолюючим матеріалом (зовнішній діаметр 200 мм, висота 150 мм, товщина стінки 10 мм). Верхня і нижня частини кожуха обмежені пластинами, які мають зсередини заглибини для фіксації торців трубчастої печі. Простір між трубчастою піччю і
Нагревательный элемент рекомендуется изготавливать из никелехромовой (80/20) ленты шириной 3 мм и толщиной 0,2 мм. Его располагают на поверхности трубы в соответствии со схемой, приведенной на рисунке А2.
Трубчатую печь устанавливают в центре заполненного изолирующим материалом кожуха (наружный диаметр 200 мм, высота 150 мм, толщина стенки 10 мм). Верхняя и нижняя части кожуха ограничены пластинами, имеющими изнутри углубления для фиксации торцов трубчатой печи. Пространство между трубчатой печью и стінками кожуха заповнюють поро- : шкоподібним оксидом магнію щіль- : ністю (140 ± 20) кг/м3. :
Нижню частину трубча- : стої печі з'єднують з конусопо- : дібним сгабілізатором повітряно- : го потоку завдовжки 500 мм. Вну- : трішній діаметр стабілізатора : повинен бути (75 ± 1) мм : в верхній частині, (10 + 0,5) мм : - у нижній частині. Стабілізатор : виготовляють з листової сталі : завтовшки 1 мм. Внутрішня повер- : хня стабілізатора повинна бути : відполірована. Шов між стабілі- : затором і піччю належить щільно : пригнати до забезпечення герме- : тичності і ретельно обробити для : усунення шорсткості. Верхню по- : ловину стабілізатора ізолюють з : зовнішнього боку шаром мінераль- : ного волокна завтовшки 25 мм : [теплопровідність (0,04 ± 0,01) : Вт/(м К) при 20 оС]. :
Верхню частину печі : обладнують захисним екраном, : який виготовлений із того самого : матеріалу, що і конус стабіліза- : тора. Висота екрана повинна бути : 50 мм, внутрішній діаметр : (75 ± 1) мм. Внутрішня поверхня : екрана і з'єднувальний шов з пі- : ччю ретельно обробляють до одер- : жання гладкої поверхні. Зовнішню : частину ізолюють шаром мінераль- : ного волокна завтовшки 25 мм : [теплопровідність (0,04 ± 0,01) : Вт/(м К) при 20 оС]. :
Блок, який складаєть- : ся із печі, конусоподібного ста- : білізатор і захисного екрана, : монтують на станині, що утворена : основою і екраном для захисту : нижньої частини конусоподібного : стабілізатора від спрямованих : повітряних потоків. Висота захи- : сного екрана складає приблизно : 550 мм, відстань від нижньої ча- : стини конусоподібного стабіліза- : тора до основи станини - прибли- : зно 250 мм. :
Для спостереження за : полум'яним горінням зразка над : піччю на відстані 1 м під кутом : 30о установлюють дзеркало площею : 300 м2 . :
стенками кожуха заполняют порошкообразным оксидом магния плотностью (140 ± 20) кг/ м3.
Нижнюю часть трубчатой печи соединяют с конусообразным стабилизатором воздушного потока длиной 500 мм. Внутренний диаметр стабилизатора должен быть(75 ± 1) мм в верхней части,
(10 ± 0,5) мм - в нижней
части. Стабилизатор изготавливают из листовой стали толщиной 1 мм. Внутренняя поверхность стабилизатора должна быть отполирована. Шов между стабилизатором и печью следует плотно пригнать до обеспечения гермтичности и тщательно обработать для устранения шероховатостей. Верхнюю половину стабилизатора изолируют с наружной стороны слоем минерального волокна толщиной 25 мм [теплопроводность (0,04 ± 0,01)
Вт/(м К) при 20 оС].
Верхнюю часть печи оборудуют защитным экраном, изготавливаемым из того же материала, что и конус стабилизатора. Высота экрана должна быть 50 мм, внутренний диаметр (75 -+ 1) мм. Внутренняя поверхность экрана и соединительный шов с печью тщательно обрабатывают до получения гладкой поверхности. Наружную часть изолируют слоем минерального волокна толщиной 25 мм [теплопроводность (0,04 ± 0,01)
Вт/(м К) при 20 оС].
Блок, состоящий из печи, конусообразного стабилизатора и защитного экрана, монтируют на станине, образованной основанием и экраном для защиты нижней части конусообразного стабилизатора от направленных воздушных потоков. Высота защитного экрана составляет примерно 550 мм, расстояние от нижней части конусообразного стабилизатора до основания станины - примерно 250 мм.
Для наблюдения за пламенным горением образца над печью на расстоянии 1 м под углом 30о устанавливают зеркало площадью 300 м2.
Установку належить розміщувати таким чином, щоб спрямовані повітряні потоки або інтенсивне сонячне, а також інші види світлового випромінювання не впливали на спостереження за полум'яним горінням зразка в печі.
Тримач зразка (рисунок АЗ) виготовлюють із ніхромового або жароміцного сталевого дроту. Основою тримича є тонка сітка із жароміцної сталі. Маса тримача повинна складати (15 ± 2) г. Конструкція тримача зразка повинна забезпечувати можливість його вільного підвішування до нижньої трубки із неіржавіючої сталі зовнішнім діаметром 6 мм з просверленим у ній отвором діаметром 4 мм.
Пристрій для введення тримача зразка складається з металевих стержнів, які вільно переміщуються в межах напрямних, що установлені по бокових сторонах кожуха (рисунок А1). Пристрій для введення тримача зразка повинен забезпечувати плавне його переміщення по осі трубчастої печі і жорстку фіксацію в геометричному центрі печі.
Для вимірювання температури використовують термопари нікель (хром або нікель)-алю- міній номінальним діаметром 0,3 мм, спай ізольований. Термопари повинні мати захисний кожух із неіржавіючої сталі діаметром 1,5 мм.
Нові термопари піддають штучному старінню для зниження відбивної здатності.
Пічну термопару належить установлювати таким чином, щоб її гарячий спай знаходився на середині висоти трубчастої печі на відстані (10± 0,5) мм від її стінки. Для установлення термопари в зазначеному положенні використовують напрямний стержень (рисунок А4). Фіксоване положення термопари забезпечується розміщенням її в напрямній трубці, що прикріплена до захисного екрану.
Установку следует размещать так, чтобы направленные воздушные потоки или интенсивное солнечное, и также другие виды светового излучения не влияли на наблюдение за пламенным горением образца в печи.
Держатель образца (рисунок АЗ) изготавливают из нихромовой или жаропрочной стальной проволоки. Основанием держателя является тонкая сетка из жаропрочной стали. Масса держателя должна составлять (15 ± 2)г. Конструкция держателя образца должна обеспечивать возможность его свободного подвешивания к нижней трубке из нержавеющей стали наружным диаметром 6 мм с просверленным в ней отверстием диаметром 4 мм.
Устройство для введения держателя образца состоит из металлических стержней, свободно перемещающихся в пределах направляющих, установленных по боковым сторонам кожуха (рисунок А1). Устройство для введения держателя образца должно обеспечивать плавное его перемещение по оси трубчатой печи и жесткую фиксацию в в геометрическом центре печи.
Для измерения температуры используют термопары никель (хром или никель) - алюминий номинальным диаметром 0,3 мм, спай изолирован. Термопары должны иметь защитный кожух из нержавеющей стали диаметром 1,5мм
Новые термопары подвергают искусственному старению для снижения отражательной способности.
Печную термопару следует устанавливать так, чтобы ее горячий спай находился на середине высоты трубчатой печи на расстоянии (10 ± 0,5) мм от ее
стенки. Для установки термопары в указанном положении используют направляющий стержень (рисунок А4). Фиксированное положение термопары обеспечивается размещением ее в направляющей трубке, прикрепленной к защитному экрану.
Термопару для вимірювання температури в зразку належить установлювати таким чином, шоб її гарячий спай знаходився в геометричному центрі зразка.
Термопару для вимірювання температури на поверхні зразка належить установлювати таким чином, щоб її гарячий спай із самого початку випробування знаходився на середині висоти зразка у щільному контакті з його поверхнею. Термопару належить установлювати в положенні, діаметрально протилежному пічній термопарі (рисунок А5).
Реєстрацію температури здійснюють на протязі всього експерименту за допомогою відповідних приладів. Принципова електрична схема установки з вимірювальними приладами наведена на рисунку А6.
Термопару для измерения температуры в образце следует устанавливать так, чтобы ее горячий спай находился в геометрическом центре образца.
Термопару для измерения температуры на поверхности образца следует устанавливать так, чтобы ее горячий спай с самого начала испытания находился на середине высоты образца в плотном контакте с его поверхностью. Термопару следует устанавливать в положении, диаметрально противоположном печной термопаре (рисунок А5).
