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    影響HB級材料燃燒試驗結果的關鍵要素

    作者:珠海市嘉儀測試設備有限公司 瀏覽: 發表時間:2021-07-30 08:38:56

    HB級材料燃燒試驗是用來比較塑料等非金屬材料樣品相對燃燒特性的方法。HB級材料一般應用于防火防護外殼外側的裝飾件或其它外殼材料,如果其阻燃性能差會導致火勢的快速蔓延。其試驗結果對于產品的安全性是極其重要的,這就要求試驗結果的準確性,該試驗完成的情況在一定程度上能夠反映一個實驗室在材料燃燒特性檢測方面的水平。

    本文基于中國合格評定國家認可委員會(CNAS)組織的《CNAS T0471 HB級材料燃燒試驗能力驗證計劃》,在實施過程中發現并總結出五個影響試驗結果的易被忽視重要因素。

    1 CNAS T0471能力驗證計劃基本情況

    本次能力驗證計劃的試驗依據下述標準:GB 4943-2001《信息技術設備的安全》的附錄A8;GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求》;GB/T 5169.16-2008《電工電子產品著火危險試驗 第16部分:試驗火焰 50W水平與垂直火焰試驗方法》

    能力驗證項目主要是要求實驗室將樣品預處理后,對其進行HB級水平燃燒試驗,燃燒試驗后,記錄燃燒時間,計算燃燒速率。

    選取的樣品為三個特殊定制的酚醛樹脂印刷電路板(PCB)的樣條。

    參加實驗室有31家,按地域分布,以廣東為多,北京、江蘇、浙江次之。主要還是沿海發達地區。

    本次能力驗證計劃,有幾家實驗室結果盡如人滿意。

    2 易被忽視的影響試驗結果的要素

    本次燃燒能力驗證試驗從技術角度看比較復雜,對結果一致性能夠產生影響的因素較多,如試驗設備是否符合標準要求,試驗人員的操作是否嚴格遵守標準的要求,以及操作經驗等都是重要因素。本文根據調查表和結果表單上報的結果逐一進行了詳細統計。試圖分析出一些產生不同結果的原因。下面就實驗調查表中對結果有影響或存在較大差異的問題進行分析。

    1)試驗環境溫濕度:

    從統計結果看,試驗環境溫度低于19℃的實驗室有5家,其中3家為不滿意結果。試驗環境相對濕度大于55%的實驗室有9家,其中3家為不滿意結果。試驗環境溫度低于19℃,且相對濕度大于55%的實驗室有3家,這3家均為不滿意結果。

    從試驗現象看,一家實驗室的樣品沒有燃盡,剛通過25mm線就熄滅了,且三個試驗樣條結果的一致性較好。另兩家實驗室的樣品燃燒速率太慢,這兩個實驗室的6個數據中最快的一個達到19mm/min,最慢的一個達到25.7mm/min。該結果的中位值為16.7 mm/min。

    分析和建議:以上統計數據可以表明,低溫高濕會對試驗結果產生嚴重影響,使燃燒速率降低,甚至中途熄滅。雖然樣條本身已在恒溫恒濕箱中進行了預處理,但該試驗總體受周圍環境的溫濕度影響很明顯。根據統計數據,建議相關實驗室應注意試驗環境溫濕度,最好能將試驗溫度控制在大于20℃,濕度小于50%的區間內。

    2)箱體容積

    從統計數據可以看出, 有的實驗室的試驗箱體容積小于0.5立方米,其燃燒速率較大。所有數據的中位值為16.7mm/min,容積小于0.5立方米的三家實驗室的9個燃燒速率為17.3~20 .0mm/min,明顯偏大。

    分析和建議:試驗箱體容積小于0.5立方米,不滿足標準的要求。由于箱體較小,其氧氣量就不足以支持長時間的燃燒,氧氣濃度降低,燃燒速率將變就慢。本來試驗要求是在關閉箱體門的狀態下燃燒,而有些實驗室因箱體小,怕氧氣不足,只能開著或半開著箱門進行試驗,反而使氧氣更加充足,加快了燃燒速率。這兩種情況都不符合標準要求,只有更新設備,達到更大的容積才能解決問題。

    3)點燃火焰的停留時間

    從統計結果可以看出,只有兩家實驗室的點燃火焰不是停留30s后移開,而是燒到25mm標記線。一家實驗室點了87s以上,另一家實驗室卻只點了25s,就已經燒到25mm線了。其報告的燃燒速率均大于中位值。

    分析和建議:這兩個錯誤的原因是不一樣的,前者是因為沒有讀懂標準中對于點燃火焰施加時間的要求,標準要求用30s或看到火焰燒到了25mm線就應停止點燃了,要讓其自主燃燒。后者可能是火焰侵入樣條的自由端太多了,導致提前燒到了標記線。從試驗數據看,該做法雖不符合標準要求,但并未對試驗結果產生重要影響,結果僅稍大于中位值。究其原因,從25mm到75mm是樣條自由燃燒的,與前邊的點燃,關聯不大。即使如此,也應注意嚴格按標準方法來操作。

    4)箱體內的照度

    從照片和報告的測量值也發現,照度計面向試驗箱后部放在試驗樣品的位置時,顯示的照度大于10 lux的有5家實驗室,而其中2家結果不合格,且一家實驗室報出了169.8 lux。

    分析和建議:有些試驗箱內部背景不是深色的(一般應為黑色),這將不便于觀察點燃用火焰的大小,會使火焰偏大。如果是黑色的,此處的照度一般應為2 lux左右。標準要求應不大于20lux,且特別要注意測量位置和方向。

    5)通風換氣時機

    從統計結果可以發現,有的實驗室在試驗過程中就已打開了風扇進行排煙。

    分析和建議:在試驗中進行排煙換氣,這樣加大了空氣流動,結果導致其中一次試驗火焰被吹熄,后在復測中未排煙,樣品未熄滅。按標準要求,換氣應在試驗之前和之后進行。試驗之前換氣,保證氧氣充足;之后換氣,保證試驗人員安全。

    3 結論

    從此次能力驗證結果來看,主要不滿意結果的來源大致如上所述,實驗人員在嚴格按照標準要求進行試驗的同時,還要特別在上述幾方面嚴格加以控制,以實現該項燃燒試驗的一致性和重復性


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