為了獲得人們熟悉的四種結構材料暴露于嚴重火災條件下的比較性數據,委托Darchem 工程有限公司(英國國家測量鑒定系統批準認證的測試實驗室)在電纜梯架(從市面上購買)上進行一系列受控實驗。試驗的四種材料為玻璃鋼、鋁、鍍鋅鋼和316(UNS 31600)奧氏體不銹鋼。
現代電纜一般都有膨脹防火涂層來為導體提供防火自我保護。這種涂層遇火會膨脹、變脆,無法經受很多彎曲操作,因此電纜梯架應采用高溫下不會過度變形的材料制造,避免損傷涂層。實驗步驟包括:3 米長梯架受到均勻的負荷*,負荷大小模擬電纜的重量,用18 個液化石油氣爐子直接加熱,平均溫度為1000-1050 ℃,加熱時間為5 分鐘。* 按照與其它三個梯架相同的標準規范采購的鋁梯架,斷面尺寸較薄,因此為達到和其它材質梯架類似的初始彎曲程度,試驗時的負荷僅為455公斤,而其它材質梯架負荷為609公斤。
玻璃鋼:玻璃鋼梯架在爐子還沒有全部點燃時就坍塌了,這樣就不可能獲得有意義的溫度測量值。觀察到材料被點燃冒煙。
鋁:鋁梯架26 秒鐘就發生整體坍塌,時間太短不能得到有意義的溫度讀數。因為梯架由于材料軟化而迅速坍塌,倒塌在火區之外,所以沒有看見熔融金屬。
鍍鋅鋼:鍍鋅鋼梯架在規定的5分鐘內保持了其結構完整性。隨著試驗的進行,可以看到大的熔融鋅珠滴落。記錄的最大平均溫度為642 ℃, 單個梯架的最大溫度為811℃。
不銹鋼:不銹鋼梯架在規定的5 分鐘內保持了其結構完整性,并且在不關閉爐子的條件下又繼續進行了40 分鐘試驗,直到燃氣用完。在整個45 分鐘的時間里,不銹鋼都保持了結構完整性。梯架的最大平均溫度達到705℃,單個梯架最高溫度達到757 ℃。平均火焰溫度超過1000℃的時間有14 分鐘。
防火試驗前后的鋁梯架。
鋁梯架點火后26秒就發生坍塌。
爐子還未全部點燃玻璃鋼梯架就全部坍塌了,并且看見冒煙了。
在規定的5分鐘內保持了結構完整性,試驗結束時中心處的彎曲變形為166.5毫米。試驗中看到熔融鋅珠滴落。
試驗時間延長至45分鐘,整個試驗過程中都保持了結構完整性,試驗結束時中心處彎曲變形只有80.5毫米。
試驗:承重的電纜支撐架暴露于1000-1050℃火焰中要求:保持結構完整性達5 分鐘
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