Як розраховуються результати випробувань SBI?

Які параметри вимірює випробувальний стенд SBI (нормативні вимоги)?

1. Вологість вимірюється в діапазоні 20-80% ± 5%

2. Температура навколишнього середовища: вимірювальна термопара розташована над підлогою біля вихідного отвору вимірювального візка

3. Тиск навколишнього середовища з точністю ±200Па

4. Система вимірювання ослаблення світлового променя: вона складається зі стабілізуючої структури, джерела світла з колірною температурою 2900K ±100K, системи лінз і детектора

5. Рівень O2, виміряний аналізатором парамагнітного типу з роздільною здатністю min. 0,01%

6. Рівень CO2, виміряний аналізатором типу IR з роздільною здатністю min. 0,01%

7. Швидкість димових газів у вимірювальній трубі: вимірювання здійснюється за допомогою двонаправленого зонда та датчика тиску

8. Температура димових газів: вимірюється за допомогою 3-х термопар, розміщених у вимірювальній трубі

Які параметри розраховує система вимірювань на випробувальному стенді SBI і що вони означають по відношенню до реальної пожежі?

THR600s – цей параметр описує загальну кількість тепла, що виділяється на зразок протягом перших 600 секунд випробування. Завдяки цьому параметру ми можемо оцінити вплив даного матеріалу на розвиток пожежі. Це вказує, наприклад: чи спричинить займання даного матеріалу поширення вогню на інші матеріали, чи здатна вивільнена енергія ініціювати або підтримувати процес горіння?

FIGRA – Параметр, що описує швидкість виділення тепла матеріалом що досліджується. Завдяки цьому ми можемо оцінити, як швидко даний матеріал поширить вогонь. У поєднанні з параметром THR можна оцінити, чи може спалахнути пожежа і як швидко?

SMOGRA – це параметр, що описує швидкість виділення диму матеріалом, що бере участь у пожежі. Це особливо важливо для громадських будівель, виробничих цехів і складів. Завдяки йому можна оцінити час, через який евакуюватися з приміщення через задимлення буде неможливо.

TSP600s– цей параметр показує кількість диму, виробленого за перші 600 секунд тесту. Завдяки цьому можна оцінити, чи зменшить кількість диму, що виділяється, видимість у разі пожежі? Це дуже важлива інформація при визначенні шляхів евакуації та небезпечних зон.

Як розраховуються окремі параметри?

Вимірювальна система стенду SBI протягом всієї процедури вимірювання фіксує значення кожного вимірюваного параметра кожні 3 секунди. Потім на їх основі розраховує первинні параметри, тобто:

HRR(t) – швидкість виділення тепла, SPR(t) – швидкість виділення диму.

Для розрахунку показника HRR система розраховує:

V298(t) – об’ємна витрата в вимірювальній лінії,

 (t) – коефіцієнт втрати кисню,

xa_O2 – молярна частка кисню в середовищі, включаючи водяну пару.

HRRTOTAL(t) обчислюється за наступним рівнянням.

Потім, завдяки роботі допоміжного пальника, можна розрахувати параметр HRR самого пальника (HRRav_burner), тобто середнє значення HRRtotal за період 210-270 с тесту. Завдяки цьому розрахунку можна відняти HRRav_burner із загального HRRtotal під час спалювання зразка та отримати параметр HRR для самого зразка.

На підставі наведеного вище розрахунку кінцевий параметр, який становить THR600s, розраховується за такою формулою:

FIGRA також розраховується на основі параметра HRR(t). Цей параметр розділений на два діапазони: 0,2 МДж, що означає, що він вимірюється, коли виконуються умови HRRav(t)>3kW і THR(t)>0,2MJ, і 0,4 МДж, що означає, що умови HRRav виконуються (t)> 3 кВт і THR (t)> 0,4 МДж,

Цей параметр вимірюється протягом усього періоду впливу на зразок і розраховується за такою формулою:

Інші параметри, які підраховує вимірювальна система SBI: TSP600s і SMOGRA. У зв’язку з тим, що під час випробування щільність димових газів змінюється в залежності від температури, першим кроком для розрахунку параметрів диму є визначення швидкості, з якою повітряні потоки протікають у вимірювальній системі. Для цього використовується наступна формула, в якій використовується об’ємна витрата (V298), розрахована для температури 298 К, і середньої температури димових газів у вимірювальній трубі.

На наступному кроці швидкість виділення диму SPRtotal(t) розраховується за такою формулою.

Як у випадку з розрахунком HRR, від параметра SPRtotal необхідно відокремити дим від самого пальника. Це відбувається під час роботи допоміжного пальника та виражається як сума:

Завдяки цьому ми отримуємо параметр SPR(t), який стосується лише диму, що випускається зразком.

Після отримання параметра SPR(t) обчислюємо значення для TSP600s за допомогою наступного рівняння:

Останнім кінцевим параметром, підрахованим вимірювальною системою SBI, є SMOGRA. Розраховується при дотриманні таких умов: SPRav(t)>0,1м2/с і TSP(t)>6м2 протягом усього часу витримки зразка в полум’ї. SMOGRA розраховується за наступним принципом