耐火電纜的耐化學試劑試驗并非獨立標準,需結合耐火性能與化學環(huán)境適應性綜合評估,其核心方法及要點如下:
一、核心試驗邏輯:耐火性能與化學環(huán)境的疊加測試
耐火電纜的耐化學試劑試驗需模擬火災場景下的化學侵蝕環(huán)境,同時驗證電纜在高溫火焰中的結構完整性和功能持續(xù)性。試驗通常分為兩個階段:
化學試劑暴露階段:將電纜樣品浸泡或暴露于特定化學試劑(如酸、堿、鹽、油等)中,模擬實際使用環(huán)境中的化學腐蝕。
耐火性能測試階段:在化學試劑暴露后,立即對電纜進行耐火試驗(如火焰燃燒、沖擊、噴水等),驗證其能否在化學侵蝕和火災雙重作用下保持線路完整性。
二、關鍵試驗方法與標準
化學試劑暴露測試
物理性能:觀察電纜外護套、絕緣層的膨脹、龜裂、溶解等現(xiàn)象。
化學穩(wěn)定性:通過紅外光譜、熱重分析等手段檢測材料成分變化。
電氣性能:測量絕緣電阻、耐壓強度等,評估化學侵蝕對導電性能的影響。
測試條件:根據(jù)電纜應用場景選擇化學試劑類型(如工業(yè)環(huán)境用酸、海洋環(huán)境用鹽霧)和暴露時間(如24小時、72小時)。
評估指標:
耐火性能疊加測試
試驗過程中電纜的電壓、電流穩(wěn)定,無熔斷器或斷路器斷開。
試驗后電纜導體不斷裂,絕緣層無擊穿,且能通過規(guī)定的電氣性能測試。
沖擊試驗:在火焰燃燒過程中,用重物(如1kg鋼球)從固定高度沖擊電纜,模擬火災中物體墜落的場景。
噴水試驗:火焰燃燒后,立即對電纜噴水(如水溫15℃±5℃,噴水壓力0.2MPa),模擬消防滅火過程。
IEC 60331系列標準:規(guī)定火焰溫度不低于830℃,持續(xù)供火時間根據(jù)電纜類型分為30分鐘、60分鐘、90分鐘等。
GB/T 19216系列標準:國內常用標準,火焰溫度要求為750~800℃或830~870℃,供火時間與IEC標準類似。
火焰溫度與時間:
附加條件:
合格判定:
三、典型試驗流程(以IEC 60331-21為例)
樣品準備:截取長度約1200mm的電纜樣品,剝除兩端約100mm的護套或外護層,處理導體以便電氣連接。
化學試劑暴露:將樣品浸泡于5% NaCl溶液(模擬鹽霧環(huán)境)中72小時,取出后擦干。
安裝與連接:將樣品安裝在試驗支架上,調整噴燈位置(如噴燈出火口端面到樣品中心線的水平距離為45mm,垂直距離為70mm),連接負載和指示裝置。
供火與沖擊:點燃噴燈,調節(jié)丙烷流量(如5L/min)和空氣流量(如80L/min),使火焰溫度達到830℃±40℃,持續(xù)供火60分鐘。期間每分鐘用1kg鋼球沖擊樣品一次。
噴水與評估:供火結束后熄滅火焰,立即對樣品噴水15分鐘,然后繼續(xù)供電15分鐘。觀察樣品是否出現(xiàn)導體斷裂、絕緣擊穿等現(xiàn)象,記錄關鍵數(shù)據(jù)(如電壓、電流、熔斷器狀態(tài))。
結果判定:若樣品在試驗過程中和試驗后均滿足電氣性能要求,則判定為合格。
四、應用場景與行業(yè)要求
工業(yè)環(huán)境:需通過強酸、強堿、油類等化學試劑的暴露測試,確保電纜在化工、冶金等場景中的長期穩(wěn)定性。
海洋環(huán)境:重點測試鹽霧腐蝕對電纜的影響,結合耐火試驗驗證其在船舶、海上平臺等場景中的安全性。
軌道交通:需滿足低煙無鹵(LSZH)要求,即在化學侵蝕和火災中不釋放有毒鹵素氣體,同時保持線路完整性。
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