نظام اختبار العناصر المحترقة الفردية
نظام اختبار العناصر المحترقة الفردية
اختبار SBI، المعروف أيضًا باسم اختبار العنصر المحترق الفردي، هو معيار طريقة تم تقديمه وتنفيذه حديثًا من قبل الاتحاد الأوروبي لتقييم خصائص احتراق المواد. يعتمد هذا المعيار نفس مبادئ اختبار المسعر المخروطي واختبار زاوية الغرفة، حيث يقع مقياس الاختبار بين الاثنين.
أثناء اختبار SBI، يتم قياس التغيرات في تركيز الأكسجين ومعدل تدفق الدخان وتركيز ثاني أكسيد الكربون والمؤشرات الأخرى في القناة. من خلال حساب معدل إطلاق الحرارة في لحظة معينة، يتم تحديد نسبة معدل إطلاق الحرارة الأقصى إلى الوقت، والمعروفة باسم مؤشر FIGRA. يستخدم هذا المؤشر لتصنيف أداء مواد البناء في مقاومة الحرائق.
تتضمن معدات الاختبار بالكامل غرفة اختبار الاحتراق وغرفة التحكم وعربة وقنوات العادم وأجهزة جمع البيانات وتحليلها وجهاز التحكم في إمداد الغاز. يتم إجراء الاختبار في غرفة احتراق بارتفاع 2.4 متر ومساحة 3 م × 3 م. تم تجهيز الجزء العلوي من الغرفة بغطاء أخذ عينات غاز وقناة عادم متصلة به. توجد مساحة أسفل العربة لتدفق الهواء الطبيعي إلى الداخل والخارج. يتم تفريغ الحرارة المنبعثة ونواتج الاحتراق الثانوية من العينة أثناء الاختبار من خلال قناة العادم. يتم إنشاء منطقة أخذ عينات شاملة في قناة العادم لاستيعاب أجهزة الاستشعار وأنابيب أخذ العينات. يتم قياس درجة حرارة الغاز وتركيز مركب إطلاق الاحتراق وتركيز الأكسجين وتخفيف الدخان ومعدل التدفق الإجمالي للهواء ونواتج الاحتراق الثانوية في أنابيب أخذ العينات.
![]() |
![]() |
| عنصر حرق واحد في ST | عنصر حرق واحد في SGS |
ميزات أداء نظام اختبار العناصر المحترقة الفردية:
-
مكونات النظام الشاملة:تشتمل معدات اختبار SBI على عربة، وإطار ثابت، وغطاء أخذ عينات الغاز، وجامع، وقناة عادم على شكل J، ومروحة طرد مركزي، وجهاز التحكم في سرعة الرياح، وقسم قياس شامل، وخزانة تحليل الغاز، ونظام اكتساب البيانات.
-
عينة من أماكن الإقامة:تم تصميم العربة لحمل عينتين عموديتين. وفي أسفل الزاوية العمودية، يوجد موقد مملوء بالرمل يستخدم الاشتعال السطحي. يتضمن هذا الإعداد نظامًا لكشف اللهب يعمل كميزة أمان لإطفاء الحرائق.
-
الإطار الثابت وجمع الغاز:يتم إدخال العربة في الإطار الثابت للاختبار، والذي يدعم أيضًا غطاء أخذ عينات الغاز. يحتوي الإطار على شعلات مساعدة مثبتة في مكانها ومجهز بنظام إضافي لكشف اللهب لتعزيز السلامة.
-
شفاط أخذ عينات الغاز من الفولاذ المقاوم للصدأ:يقع هذا الغطاء في الجزء العلوي من الإطار الثابت، ويقوم بجمع الغازات الناتجة أثناء عملية الاحتراق بكفاءة.
-
قناة العادم المعزولة:قناة العادم المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ على شكل حرف J، بقطر داخلي 315 ± 5 مم، معزولة بصوف معدني مقاوم للحرارة العالية بسمك 50 مم، مما يضمن المتانة واستخلاص الدخان بشكل فعال.
-
استخراج الدخان بكفاءة:يقوم نظام العادم باستخراج الدخان بشكل مستمر بسرعة تتراوح من 0.50 إلى 0.65 متر مكعب/ثانية، ويمكن تعديلها عبر محول التردد للتحكم الدقيق.
-
مروحة مقاومة للحرارة العالية:تتحمل المروحة الطاردة المركزية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية، مما يلبي متطلبات معايرة درجات الحرارة العالية.
-
التحكم الدقيق في تدفق الغاز:يتحكم جهاز التحكم في تدفق الكتلة في معدل تدفق البروبان بنطاق قياس يتراوح من 0 إلى 2.5 جم/ثانية ودقة لا تقل عن 1.5%. ويقوم تلقائيًا بضبط إمداد الغاز إلى الموقد، مع الحفاظ على حرارة خرج ثابتة تبلغ 30.7±2 كيلو وات.
-
نظام أخذ عينات الدخان المتقدم:يتكون هذا النظام من فلتر رماد الدخان، ومكثف ضاغط، وعمود تجفيف، ومضخات أخذ العينات، ومضخة تمعجية، ويقوم بجمع عينات الدخان وتنقيتها بشكل فعال.
-
مضخة الحجاب الحاجز المتينة:تم تصميم مضخة الحجاب الحاجز بمعدل تدفق 400 لتر/ساعة لتحمل درجات الحرارة العالية والتآكل، مما يضمن جمع عينات الغاز بشكل موثوق.
-
فلتر دخان عالي الكفاءة:يتكون رأس الفلتر من مادة PTFE الصلبة ويحتوي على مادة ترشيح 0.5 ميكرومتر، مما يوفر كفاءة ترشيح عالية.
-
مكثف الضاغط:يتمتع المكثف بسعة تبريد تبلغ 320 كيلوجول/ساعة، مع ثبات نقطة الندى بمقدار 0.1 درجة وتباين ثابت لنقطة الندى بمقدار 0.1 كلفن، مما يضمن أداءً ثابتًا. كما يتميز بتصنيف حماية IP20.
-
قياس التدفق الدقيق:يحتوي مقياس تدفق الدوار المستورد على نطاق 0-5 لتر/دقيقة، مما يعمل على تنظيم تدفق الهواء الداخل للمحلل بدقة.
-
تحليل الأكسجين:يقيس جهاز تحليل الأكسجين البارامغناطيسي تركيز الأكسجين في الغاز بمدى يتراوح بين 0-25% ووقت استجابة T90 أقل من 12 ثانية.
-
تحليل ثاني أكسيد الكربونيعمل جهاز تحليل ثاني أكسيد الكربون بالأشعة تحت الحمراء غير المشتتة ضمن نطاق يتراوح بين 2-0%، مما يوفر قياسات دقيقة.
-
قسم القياس الشامل:يتضمن هذا القسم أنبوبًا بطول 2155 ملم مع مجسات ضغط، وثلاثة أجهزة قياس حرارية، ومجسات أخذ عينات الغاز، ونظام ضوء أبيض للاختبار الشامل.
-
مسبار ثنائي الاتجاه:متصل بمستشعر ضغط المدخل، يتمتع هذا المسبار بنطاق قياس لا يقل عن 0-100 باسكال بدقة ±2 باسكال، ووقت استجابة لا يزيد عن ثانية واحدة لإخراج 1%.
-
أخذ عينات الغاز وتحليلها:يتم ربط مسبار أخذ عينات الغاز بجهاز معالجة الغاز ومحلل غاز المدخل O2 وCO2، مما يضمن تحليل الغاز بدقة.
-
نظام تخفيف الدخان:نظام يعتمد على الضوء الأبيض يتم تركيبه بمفصل مرن على الأنبوب الجانبي لقناة العادم، مما يضمن قياسًا دقيقًا لكثافة الدخان.
-
مصدر ضوء مستقر:يستخدم النظام مصباحًا متوهجًا بدرجة حرارة لون تبلغ 2900±100 كلفن، مدعومًا بمصدر طاقة تيار مستمر مستقر مع أدنى حد من تقلب التيار.
-
نظام العدسات الدقيقة:يركز الضوء في شعاع موازٍ بقطر لا يقل عن 20 مم، مما يضمن دقة الكشف. يتم وضع أنبوب المضاعف الضوئي بدقة للحصول على الأداء الأمثل.
-
كاشف عالي الدقة:يوفر مسبار الصمام الثنائي الضوئي السيليكوني استقرارًا خطيًا بنسبة 0.1% ونطاق قياس 10 بت، مع استجابة توزيع طيفي تتوافق مع منحنى إضاءة CIE، مما يحقق دقة لا تقل عن ±5%.
-
وقت الاستجابة السريع:يتميز نظام تخفيف الضوء بوقت استجابة بنسبة 90% أقل من 3 ثوانٍ، مما يضمن إجراء القياسات في الوقت المناسب.
-
نظافة الأجهزة البصرية:يتم إدخال الهواء المضغوط إلى الأنبوب الجانبي للحفاظ على نظافة الجهاز البصري، بما يتماشى مع متطلبات انجراف التوهين الضوئي.
أ. يجب أن يوفر البرنامج حسابات دقيقة بنتائج صالحة ويقدم واجهات المعايرة والتشغيل التالية:
أ) معايرة جهاز تحليل O2/CO2: معايرة الضوضاء والانجراف في مخرجات O2/CO2، إلى جانب نماذج نتائج الإخراج.
ب) معايرة النظام البصري: معايرة الضوضاء والانجراف في نظام قياس الدخان، إلى جانب نماذج إخراج النتائج.
ج) معايرة نظام الفلتر: معايرة أفلام الفلتر، مع نماذج نتائج الإخراج.
د) معايرة تدفق الهواء: معايرة نطاق التحكم في تدفق الهواء، إلى جانب نماذج نتائج الإخراج.
هـ) معايرة الخطوة مع نماذج إخراج النتائج.
و) معايرة الن-هبتان مع نماذج مخرجات النتائج.
ج) برنامج الاختبار مع نماذج إخراج النتائج.
ب. يجب أن تفي نتائج معايرة خطوة إخراج حرارة الموقد بالمتطلبات التالية:
أ) يجب ألا يتجاوز الفارق الزمني بين أجهزة تحليل O2/CO2 30 ثانية.
ب) لا ينبغي أن يتجاوز زمن الاستجابة لمحللي O2/CO2 12 ثانية.
ج) لا ينبغي أن يتجاوز زمن الاستجابة لتبديل الموقد 12 ثانية.
د) لا ينبغي أن يتجاوز زمن الاستجابة لدرجة الحرارة 6 ثوانٍ.
هـ) يجب أن تظل نسبة الغاز q 30s(t)/HRR 30s(t) بشكل مستمر ضمن (100±5)%.
و) لا ينبغي أن يتجاوز الفرق بين متوسط درجة حرارة الهواء (HRR) للخطوة 2 ومتوسط درجة حرارة الهواء (HRR) للخطوة 3 0.5 كيلو وات.
ج. نتائج معايرة الن-هبتان:
أ) يجب أن تكون حرارة احتراق الن-هبتان لكل وحدة كتلة (THR/m) (4456±222.8) ميجا جول/كجم.
ب) يجب أن يكون إجمالي إنتاج الدخان من الن-هبتان لكل وحدة كتلة (TSP/m125) (25±XNUMX) متر مربع/كجم.
المواصفات الفنية لنظام اختبار العناصر ذات الاحتراق الفردي
| الابعاد | أبعاد العربة: 1500 مم (عرض) × 1620 مم (عمق) × 2200 مم (ارتفاع) |
|---|---|
| أبعاد الإطار | 1700mm (عرض) × 2500mm (D) × 2200mm (H) |
| الوزن | 650kg |
| متطلبات التثبيت | |
| ارتفاع التثبيت | لا تقل عن 5 أمتار |
| المساحة الأرضية | لا يقل عن 3م × 3م |
| متطلبات الطاقة | 220 فولت، 10 أمبير؛ 380 فولت، 5 كيلو وات (يتوفر أيضًا 110 فولت) |
| درجة حرارة التشغيل | 10 ° C إلى 35 درجة مئوية |
| متطلبات الغاز | غاز البروبان |
| غازات المعايرة | N2 وCO2 الغازات القياسية |
| مادة مرجعية للمعايرة | ن-هيبتان |

