材料及線纜煙密度測(cè)量方法比較

李明珠， 王 申

(上海電纜研究所，上海200093)

0 引言

煙是火災(zāi)致死的首要危險(xiǎn)因素之一。人們通常用煙密度來量度發(fā)煙量，燃燒時(shí)釋放煙霧越多的材料煙密度越大，對(duì)火災(zāi)時(shí)疏散人員和滅火越不利。

光電線纜的絕緣和護(hù)套基本都是有機(jī)高分子材料，在火災(zāi)時(shí)會(huì)釋放出大量煙霧，所以人們希望生產(chǎn)和使用低煙的線纜產(chǎn)品。近年來線纜行業(yè)大力發(fā)展低煙無(wú)鹵線纜和材料，此類產(chǎn)品都要求測(cè)量煙密度。

1 煙密度測(cè)量原理及標(biāo)準(zhǔn)

煙密度測(cè)量的主要原理是在特定的空間內(nèi)，線纜或材料在特定的燃燒或輻射條件下產(chǎn)生煙霧，光束穿過煙霧后會(huì)產(chǎn)生衰減，測(cè)量光束的透光率并計(jì)算得出比光密度和煙密度。

煙密度測(cè)量方法很多。線纜用材料煙密度測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)主要有兩個(gè):ASTM E662和ISO 5659。我國(guó)行業(yè)內(nèi)普遍采用的GB/T 8323—1987《塑料燃燒性能試驗(yàn)方法煙密度法》即等效于ASTM E662。現(xiàn)行的低煙無(wú)鹵材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)由GB/T 8323—1987方法測(cè)試而來。新版試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) GB/T 8323—2008《塑料煙生成》已經(jīng)實(shí)施且代替了1987版標(biāo)準(zhǔn)，其等同采用ISO 5659—2006。

成品線纜煙密度測(cè)量方法目前多數(shù)采用IEC 61034和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17651—1998《電纜或光纜在特定條件下燃燒的煙密度測(cè)定》(等同采用IEC 61034－1997)。由于全球化貿(mào)易的需求，業(yè)內(nèi)很多企業(yè)關(guān)注美標(biāo)線纜(美國(guó)、加拿大和墨西哥等)的測(cè)試方法UL 2556—2007(9.9節(jié))《電線電纜試驗(yàn)方法9.9節(jié)煙釋放》。這些標(biāo)準(zhǔn)之間存在較大差異，我們對(duì)其進(jìn)行了比較，以供行業(yè)內(nèi)同仁參考。

2 材料煙密度測(cè)量的方法比較

ASTM E662和ISO 5659標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試箱和光學(xué)系統(tǒng)方面是基本相同的，但是在加熱系統(tǒng)、試樣放置和試驗(yàn)過程方面有不少差異。GB/T 8323—2008/ISO 5659—2006、GB/T 8323—1987 和 ASTM E662—2009標(biāo)準(zhǔn)的相同部分見表1，差異部分見表2。

表1 材料煙密度測(cè)量方法相同部分

由表 2可以看出，GB/T 8323—2008/ISO 5659—2006和GB/T 8323—1987標(biāo)準(zhǔn)存在諸多差異。由于用上述方法測(cè)得的煙密度值是試樣在規(guī)定試驗(yàn)條件下測(cè)得的，不能認(rèn)為是試樣的固有性能。而且上述方法沒有提供在其他燃燒條件下由曝露在熱源或火焰中的材料產(chǎn)生煙密度的基礎(chǔ)，也沒有建立與其他測(cè)試方法得到的數(shù)據(jù)的任何聯(lián)系。因此同一種材料用兩種方法得到的煙密度試驗(yàn)結(jié)果不同，是不能相互比較的。因?yàn)楝F(xiàn)行的低煙無(wú)鹵材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)由GB/T 8323—1987方法測(cè)試而來，如果使用新版標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)試，將要進(jìn)行大量的驗(yàn)證試驗(yàn)，重新確定材料標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)。

3 線纜煙密度測(cè)量方法比較

目前，UL標(biāo)準(zhǔn)電線的無(wú)鹵化進(jìn)程正在穩(wěn)步推進(jìn)，行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)的美標(biāo)線纜如果要加上“LS”標(biāo)志，就要按UL 2556—2007(9.9節(jié))進(jìn)行煙密度測(cè)試。但是正如表3所示，UL 2556—2007(9.9節(jié))與在行業(yè)內(nèi)廣泛使用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17651—1998/IEC 61034—1997試驗(yàn)方法有很大差異。由于未建立兩種測(cè)試方法所得數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，不能簡(jiǎn)單認(rèn)為通過GB/T 17651—1998/IEC 61034—1997測(cè)試的電線電纜即能通過UL 2556—2007(9.9節(jié))測(cè)試。

表2 材料煙密度測(cè)量方法差異部分

表3 線纜煙密度測(cè)量方法比較

4 結(jié)束語(yǔ)

從以上的分析可以看出，材料煙密度試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)新舊版本的測(cè)試方法有很大不同，用新版標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的結(jié)果未必與原標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果符合。而且由于試驗(yàn)?zāi)Ｊ礁淖?，單純以有焰法和無(wú)焰法來區(qū)分煙密度可能將不再合適。希望行業(yè)內(nèi)有識(shí)之士關(guān)注此事，共同探討標(biāo)準(zhǔn)使用的合適方式。

線纜煙密度測(cè)試方法IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與UL標(biāo)準(zhǔn)體系不同，標(biāo)準(zhǔn)間的不一致可能將繼續(xù)存在，希望行業(yè)內(nèi)注意到這些差異，在發(fā)展全球化貿(mào)易的過程中減少不必要的損失。

［1］GB/T 8323—1987 塑料燃燒性能試驗(yàn)方法 煙密度法［S］.

［2］GB/T 8323—2008/ISO 5659—2006 塑料煙生成［S］.

［3］GB/T 17651—1998/IEC 61034—1997 電纜或光纜在特定條件下燃燒的煙密度測(cè)定［S］.

［4］ASTM E662—2009 Standard test method for specific optical density of smoke generated by solid materials［S］.

［5］UL 2556—2007 Wire and cable test methods［S］.