🔥 آزمون خطر آتش | شعله پیشمخلوط اسمی 50 W | الزامات دستگاه | تأیید شعله | آرایش آزمون
یک آزمون شعله استانداردشده صرفاً بر اساس ارتفاع شعله تعریف نمیشود.
برای دستیابی به نتایج تکرارپذیر در آزمون آتش، هندسه مشعل، خلوص متان، دبی گاز، تأمین هوا، ویژگیهای شعله، سیستم اندازهگیری، محیط آزمون و—مهمتر از همه—عملکرد حرارتی شعله باید با الزامات تعیینشده مطابقت داشته باشند.
استاندارد IEC 60695-11-4:2011 دستگاه و روش تأیید تولید یک شعله آزمون پیشمخلوط اسمی 50 W را تعریف میکند.
این استاندارد موارد زیر را پوشش میدهد:
- ساخت و ابعاد مشعل
- سیستم تأمین گاز
- الزامات متان
- دبی گاز و اندازهگیری فشار
- تنظیم و هندسه شعله
- راستیآزمایی ارتفاع شعله
- بلوک کالیبراسیون مسی
- الزامات ترموکوپل
- اندازهگیری دما/زمان
- شرایط محفظه آزمون
- روش تأیید شعله
- معیارهای پذیرش
- آرایشهای پیشنهادی اعمال شعله
1. هدف و دامنه کاربرد
استاندارد IEC 60695-11-4 الزامات دقیق لازم برای تولید یک شعله آزمون پیشمخلوط اسمی 50 W را مشخص میکند.
با ارتفاع کلی تقریبی: 20 mm
این استاندارد همچنین یک روش تأیید حرارتی برای اطمینان از آنکه شعله تولیدشده واقعاً عملکرد گرمایشی موردنیاز را ارائه میدهد، تعیین میکند. این تمایز اهمیت اساسی دارد.
شعلهای که از نظر ظاهری 20 mm ارتفاع دارد، بهطور خودکار یک شعله استاندارد 50 W محسوب نمیشود. ابتدا کل سیستم مشعل باید الزامات ساخت و عملکرد را برآورده کند و سپس آزمون مشخصشده تأیید گرمایش بلوک مسی را با موفقیت پشت سر بگذارد.
2. شعله استاندارد 50 W — الزامات اساسی
شعله آزمون استاندارد با توان اسمی 50 W باید با استفاده از سختافزار مشعلی تولید شود که با الزامات تعیینشده برای مجموعه مشعل و ابعاد آن مطابقت داشته باشد.
سوخت: متان حداقل خلوص: ≥ 98 %
دبی گاز: تأمین متان باید دبی معادل زیر را فراهم کند: 105 ± 5 ml/min
در شرایط مرجع: 23 °C و 0.1 MPa
بنابراین، اندازهگیریهای انجامشده در شرایط واقعی عملکرد باید در صورت لزوم به شرایط مرجع مشخصشده تصحیح شوند.
هندسه شعله
شعله باید:
- پایدار باشد؛
- متقارن باشد؛
- پس از تنظیم صحیح، کاملاً آبی باشد.
ارتفاع کلی آن معمولاً باید برابر باشد با: 18 mm تا 22 mm
و تنظیم آن با هدف رسیدن به: 20 mm انجام شود.
تأیید حرارتی
هنگامی که آزمون با استفاده از آرایش تأیید مشخصشده برای بلوک مسی انجام میشود، زمان لازم برای گرمکردن بلوک مسی از: 100 ± 2 °C تا: 700 ± 3 °C باید برابر باشد با: 44 ± 2 s
این پاسخ حرارتی، اصلیترین تأیید صحت ایجاد شعله استانداردشده است.
3. الزامات کامل مشعل
مشعل اساساً از اجزای زیر تشکیل میشود:
- لوله مشعل؛
- بدنه اصلی؛
- نشیمنگاه شیر / انژکتور گاز؛
- شیر سوزنی؛
- مجموعه آببندی شیر سوزنی؛
- مهره قفلکن؛
- استاپ قابلتنظیم شیر سوزنی؛
- ورودی هوای قابلتنظیم.
لوله مشعل، انژکتور گاز و شیر سوزنی برای تمیزکاری قابل جداسازی هستند. هنگام مونتاژ مجدد، باید به نوک شیر سوزنی و همراستایی آن با نشیمنگاه شیر توجه ویژهای شود. آسیبدیدگی یا همراستایی نادرست میتواند بر تنظیم گاز و در نتیجه عملکرد شعله تأثیر بگذارد.
4. لوله مشعل — الزامات ابعادی
مطابق نقشه تفصیلی مشعل، لوله مشعل شامل ابعاد اصلی زیر است:
قطر داخلی: 9.5 ± 0.3 mm
طول لوله: 100 ± 10 mm
قطر داخلی بخش پایینی بدنه برابر است با: 18 mm
مشعل دارای 3 شیار با فاصلهگذاری مساوی پیرامون قطر است
تا هوای قابلتنظیم را تأمین کند.
حداقل مساحت کل ورودیهای هوا باید برابر باشد با: 225 mm²
جنس مشعل باید از نوع زیر باشد: برنج یا ماده مناسب دیگری
مگر آنکه برای قطعه خاص، الزام دیگری تعیین شده باشد.
هندسه صحیح مشعل اهمیت دارد، زیرا مکش هوا، اختلاط گاز/هوا و خروجی حرارتی حاصل، مستقیماً به این ابعاد وابسته هستند.
5. انژکتور گاز / نشیمنگاه شیر
یکی از مهمترین ابعاد مشعل، روزنه گاز است.
قطر روزنه: Ø 0.9 ± 0.03 mm
هندسه نشیمنگاه شیر همچنین شامل یک سطح تخت با حداکثر مقدار زیر در قسمت بالایی است: 0.4 mm
هندسه تفصیلی نشیمنگاه شیر و ابعاد زاویهای آن باید مطابق نقشه استاندارد مشعل باشد.
از آنجا که هندسه انژکتور مستقیماً بر سرعت گاز و اختلاط اثر میگذارد، جایگزینی آن با یک نازل تجاری دلخواه، مگر در صورت اثبات انطباق معادل، کافی نیست.
6. تلرانسهای ابعادی مشعل
مگر آنکه تلرانس دیگری بهطور صریح روی نقشه مشعل مشخص شده باشد.
7. سیستم تأمین گاز
آرایش تأمین مشعل شامل موارد زیر است:
منبع گاز سوخت → شیر کنترل → فلومتر گاز → اندازهگیری فشار → مشعل
مشعل همچنین شامل موارد زیر است:
- تنظیم شیر سوزنی؛
- ورودی هوای قابلتنظیم.
قطر داخلی لولهای که فلومتر را به مشعل متصل میکند باید بهاندازه کافی بزرگ باشد تا افت فشار به حداقل برسد. همه اتصالات گاز باید بدون نشتی باشند.
8. الزامات فلومتر
فلومتر باید برای اندازهگیری دبی متان موردنیاز، یعنی 105 ml/min در شرایط 23 °C و 0.1 MPa، مناسب باشد.
با دقت/تلرانس: ±2 %
فلومتر جرمی بهعنوان روش ترجیحی برای کنترل دقیق ورودی سوخت شناخته میشود.
روشهای دیگر کنترل دبی تنها زمانی قابل استفاده هستند که دقت معادل آنها اثبات شود.
9. اندازهگیری فشار
مانومتر باید برای اندازهگیری محدوده زیر مناسب باشد: 0 تا 7.5 kPa
بهشرط آنکه مانومتر آبی بهدرستی برای این محدوده اندازهگیری سازگار شده باشد، میتوان از آن استفاده کرد.
فشار برگشتی مورد انتظار مشعل برابر است با: کمتر از تقریباً 10 mm ستون آب
هنگام استفاده از فلومتر جرمی نیز برای حفظ فشار برگشتی لازم مشعل، همچنان به مانومتر نیاز است.
10. کنترل گاز
برای تنظیم دبی گاز، استفاده از یک شیر کنترل مجزا ضروری است.
تنظیم دقیق شرایط عملکرد مشعل با استفاده همزمان از شیر سوزنی مشعل و ورودی هوای قابلتنظیم انجام میشود.
کنترل پایدار و تکرارپذیر هر دو پارامتر ضروری است، زیرا آزمون تأیید به خروجی حرارتی واقعی شعله وابسته است، نه صرفاً مقدار دبی گاز نشاندادهشده.
11. مشخصات گاز سوخت
سوخت موردنیاز عبارت است از: متان با خلوص: ≥ 98 %
بنابراین، ترکیب گاز باید بهعنوان بخشی از شرایط کنترلشده آزمون در نظر گرفته شود.
استفاده از سوخت دیگر یا مخلوط متانی که بهدرستی کنترل نشده باشد، شعله استاندارد تعریفشده در این روش محسوب نمیشود.
12. گیج ارتفاع شعله
ارتفاع شعله با استفاده از گیج تعیینشده ارتفاع شعله بررسی میشود.
این گیج از ورق فولادی 1.0 mm تا 1.5 mm ساخته میشود
و نوارهای عایق حرارتی در طراحی آن تعبیه شده است.
ابعاد اصلی نشاندادهشده برای گیج شامل موارد زیر است:
- ارتفاع کلی بدنه: 90 mm
- عرض بدنه: 30 mm
- دسترسی کلی: 120 mm
- بعد مرجع شعله: 22 ± 0.1 mm
- بعد مرجع اضافی: 4 ± 0.05 mm
- سطوح مرجع: 45°
مگر آنکه خلاف آن مشخص شده باشد:
- تلرانس خطی: ±0.1 mm
- تلرانس زاویهای: ±30 min
این گیج مرجعی تکرارپذیر برای تنظیم ارتفاع کلی شعله بهسمت مقدار اسمی 20 mm فراهم میکند.
13. بلوک تأیید مسی
شعله استانداردشده با استفاده از یک بلوک مسی دقیق، از نظر حرارتی تأیید میشود.
این قطعه اهمیت زیادی دارد، زیرا ورودی گرمای شعله را به زمان افزایش دمای قابلاندازهگیری تبدیل میکند.
ماده: مس الکترولیتی با رسانایی بالا: Cu-ETP / UNS C11000
قطر اسمی Ø 5.5 mm
نقشه تفصیلی مقدار زیر را مشخص میکند: Ø 5.5 ± 0.01 mm جرم
پیش از سوراخکاری: 1.76 ± 0.01 g
سوراخ ترموکوپل Ø 0.5 mm
ابعاد مهم
نقشه تفصیلی بلوک مسی، از جمله موارد زیر را مشخص میکند:
- 10.3 ± 0.03 mm
- 8.8 ± 0.02 mm
- 4 ± 0.02 mm
- زوایای ماشینکاری پایینی برابر با 45° ± 0.5°
تمام سطوح بلوک باید پرداختکاری شوند.
مگر آنکه روی نقشه خلاف آن ذکر شده باشد:
- تلرانس ابعادی: ±0.1 mm
- تلرانس زاویهای: ±30 min
14. کنترل بلوک مسی
استاندارد روش راستیآزمایی جداگانهای برای خود بلوک مسی مشخص نمیکند.
در عوض، به آزمایشگاهها توصیه میشود موارد زیر را نگهداری کنند:
- یک واحد مرجع استاندارد؛
- یک واحد مرجع استاندارد ثانویه؛
- یک واحد کاری؛
و برای راستیآزمایی سیستم کاری، آنها را در صورت لزوم با یکدیگر مقایسه کنند.
این موضوع از آن جهت اهمیت دارد که تغییرات در هندسه، جرم یا وضعیت سطح بلوک مسی میتواند مستقیماً بر زمان گرمایش اندازهگیریشده اثر بگذارد.
15. الزامات ترموکوپل
دمای بلوک مسی با استفاده از یک ترموکوپل سیمنازک عایقشده با عایق معدنی و غلاف فلزی اندازهگیری میشود
با یک اتصال عایقشده
ترموکوپل باید با IEC 60584-2، Class 1 مطابقت داشته باشد.
قطر کلی اسمی 0.5 mm
یک نمونه عبارت است از: Type K — NiCr/NiAl مطابق با IEC 60584-1.
نقطه اندازهگیری جوشخورده در داخل غلاف قرار دارد.
جنس غلاف باید قابلیت تحمل کارکرد مداوم در دمای: ≥ 1,050 °C را داشته باشد.
یک آلیاژ مقاوم به حرارت پایه نیکل، مانند یک آلیاژ مناسب دمابالا، میتواند این الزام را برآورده کند.
16. نصب ترموکوپل
ترموکوپل باید تا عمق کامل سوراخ بلوک مسی وارد شود.
روش نگهداری ترجیحی، فشردهکردن موضعی مس در اطراف ترموکوپل است تا حسگر بدون آسیبدیدگی، بهطور ایمن در جای خود ثابت بماند.
نصب صحیح اهمیت دارد، زیرا تماس حرارتی ضعیف یا موقعیت نادرست حسگر میتواند پاسخ گرمایشی اندازهگیریشده را تغییر دهد.
17. سیستم ثبت دما و زمان
تجهیزات نشاندهنده یا ثبتکننده دما/زمان باید برای تعیین زمان لازم جهت افزایش دمای بلوک مسی از: 100 ± 2 °C تا: 700 ± 3 °C مناسب باشند.
تلرانس مجاز زمان اندازهگیریشده برابر است با: ±0.5 s
بنابراین، سیستم اندازهگیری باید برای این بازه گرمایش نسبتاً کوتاه، پاسخ دمایی، تفکیکپذیری زمانی و عملکرد ثبت داده کافی داشته باشد.
18. محفظه آزمون آزمایشگاهی
مشعل و آزمون تأیید باید درون هود یا محفظه مناسب آزمایشگاهی کار کنند.
مگر آنکه روش آزمون رفتار سوختن مربوطه خلاف آن را مشخص کرده باشد، محفظه باید حجم داخلی حداقل: 0.5 m³ داشته باشد.
محفظه باید:
- امکان مشاهده آزمون را فراهم کند؛
- محیطی عاری از جریان هوا ایجاد کند؛
- اجازه گردش حرارتی طبیعی هوا در اطراف نمونه آزمون را بدهد؛
- دارای دیوارههای داخلی با رنگ تیره باشد.
محیط عاری از جریان هوا ضروری است، زیرا حتی حرکت نسبتاً کم هوا نیز میتواند هندسه شعله و انتقال حرارت را تغییر دهد.
19. روشنایی محفظه
با قرار دادن لوکسمتر رو به قسمت پشتی محفظه و در موقعیتی که معمولاً شعله آزمون در آن قرار میگیرد، سطح نور اندازهگیریشده باید برابر باشد با: < 20 lx
این الزام، شرایط دیداری مناسبی برای مشاهده شعله و نمونه آزمون فراهم میکند.
20. سیستم اگزاست
برای ایمنی، محفظه میتواند به سیستم مکش، مانند فن اگزاست، مجهز شود تا محصولات احتراق بالقوه سمی را خارج کند.
بااینحال: سیستم مکش باید هنگام آزمون خاموش باشد.
این سیستم باید بلافاصله پس از پایان آزمون روشن شود
تا محصولات احتراق خارج شوند.
ممکن است استفاده از دمپر با بستهشدن کامل نیز ضروری باشد.
اگزاست نباید هنگام انجام اندازهگیریها شعله را مختل کند.
21. راهاندازی اولیه مشعل
سیستم تأمین گاز و مشعل را مطابق آرایش مشخصشده نصب کنید.
پیش از احتراق:
- صحت مونتاژ مشعل را بررسی کنید؛
- صحت تأمین گاز را بررسی کنید؛
- لولهها را بررسی کنید؛
- کافیبودن قطر لولهها را تأیید کنید؛
- فلومتر و اندازهگیری فشار را بررسی کنید؛
- از بدوننشتیبودن همه اتصالات گاز اطمینان حاصل کنید؛
- مشعل را داخل محفظه مشخصشده قرار دهید.
22. تولید شعله آزمون
متان را مشتعل کنید. دبی گاز را روی مقدار موردنیاز تنظیم کنید. برای ایجاد شرایط لازم دبی گاز از شیر سوزنی استفاده میشود. سپس ورودی هوا را تنظیم کنید. تأمین هوا باید تا زمانی تنظیم شود که شعله کاملاً آبی شود.
بدون: مخروط داخلی
شعله نهایی باید پایدار و متقارن به نظر برسد
و ارتفاع کلی آن باید با الزام مشخصشده مطابقت داشته باشد.
23. ارتفاع هدف شعله
ارتفاع کلی شعله معمولاً باید برابر باشد با: 18–22 mm
و تنظیم آن با هدف رسیدن به: 20 mm انجام شود.
اندازهگیری با استفاده از گیج تعیینشده ارتفاع شعله، داخل محفظه آزمایشگاهی انجام میشود.
بااینحال، ارتفاع شعله بهتنهایی معیار نهایی کالیبراسیون نیست.
آزمون تأیید حرارتی نیز باید با موفقیت انجام شود.
24. اصل تأیید شعله
آزمون تأیید، اثر حرارتی شعله بر بلوک مسی استانداردشده را اندازهگیری میکند.
مشعل طبق هندسه تأیید مشخصشده، زیر بلوک مسی آویزان قرار میگیرد.
زمان لازم برای افزایش دمای بلوک از: 100 ± 2 °C
تا: 700 ± 3 °C اندازهگیری میشود. نتیجه موردنیاز: 44 ± 2 s
25. هندسه آزمون تأییدی
بلوک مسی باید بهگونهای آویزان شود که هنگام آزمون، اساساً ثابت باقی بماند.
آرایش استاندارد تأیید شامل موارد زیر است:
- نقطه تعلیق در بالای بلوک؛
- حداقل طول/مرجع تعلیق برابر با 75 mm؛
- قرارگیری عمودی مشعل در زیر بلوک مسی؛
- رابطه مشخص بین مشعل و بلوک، شامل بعد 10 ± 1 mm نشاندادهشده در آرایش تأیید؛
- اتصال ترموکوپل به دستگاه اندازهگیری دما.
آرایش فیزیکی باید مطابق نقشه تأیید مشخصشده باشد، نه اینکه صرفاً بر اساس تماس دیداری شعله تعیین شود.
26. روش کامل تأیید شعله
مرحله 1 — مونتاژ سیستم
سیستم تأمین مشعل و دستگاه تأیید را مطابق آرایشهای مشخصشده، داخل محفظه آزمایشگاهی، راهاندازی کنید.
از بدوننشتیبودن همه اتصالات گاز اطمینان حاصل کنید.
مرحله 2 — محافظت از بلوک مسی هنگام تنظیم
مشعل را موقتاً از بلوک مسی دور کنید.
این کار مانع گرمشدن بلوک در اثر تنظیم اولیه شعله میشود.
مرحله 3 — مشتعلکردن شعله
متان را مشتعل کنید و دبی گاز را روی شرایط موردنیاز تنظیم کنید.
مرحله 4 — تنظیم تأمین هوا
ورودی هوای مشعل را بچرخانید/تنظیم کنید تا نوک زردرنگ شعله تازه ناپدید شود.
این معیار عملیاتی برای ایجاد شعله پیشمخلوط موردنیاز اهمیت دارد.
مرحله 5 — بررسی هندسه شعله
بررسی کنید که:
- ارتفاع کلی شعله در محدودههای موردنیاز باشد؛
- شعله متقارن باشد؛
- شرایط عملکرد پایدار باشد.
مرحله 6 — پایدارسازی حرارتی
اجازه دهید مشعل حداقل بهمدت: 5 دقیقه کار کند
پیش از انجام اندازهگیری تأیید.
این کار باعث میشود شرایط عملکرد مشعل به تعادل برسد.
مرحله 7 — بررسی مجدد دبی گاز
پس از پایدارسازی، دبی گاز را اندازهگیری و تأیید کنید که همچنان در محدودههای مشخصشده قرار دارد.
مرحله 8 — شروع اندازهگیری
از عملیاتیبودن سیستم نشاندهنده یا ثبتکننده دما/زمان اطمینان حاصل کنید.
مشعل را زیر بلوک مسی در موقعیت خود قرار دهید.
مرحله 9 — اندازهگیری زمان گرمایش
زمان سپریشده برای افزایش دمای بلوک مسی از: 100 ± 2 °C → 700 ± 3 °C را تعیین کنید.
مرحله 10 — ارزیابی نتیجه
زمان گرمایش موردنیاز: 44 ± 2 s
بازه قابلقبول معادل: 42–46 s
27. سه نتیجه متوالی موردنیاز است
یک چرخه گرمایش موفق کافی نیست.
هنگامی که اولین تعیین در محدوده: 44 ± 2 s قرار گرفت
روش آزمون باید دو بار دیگر تکرار شود.
شعله تنها زمانی تأیید میشود که هر سه تعیین متوالی
در محدوده مشخصات قرار داشته باشند.
28. خنککاری بین تعیینها
بین اندازهگیریهای متوالی، باید اجازه داده شود بلوک مسی بهطور طبیعی در هوا خنک شود
تا دمای آن به: کمتر از 50 °C برسد.
تنها پس از آن باید تعیین بعدی انجام شود.
تغییر مصنوعی فرایند خنککاری تعیینشده میتواند بر تکرارپذیری اثر بگذارد و نباید جایگزین شرایط خنککاری طبیعی در هوا شود.
29. اگر نتیجه مردود شود چه باید کرد؟
اگر هر یک از تعیینها خارج از محدوده: 44 ± 2 s باشد
شعله باید تنظیم شود.
پس از تنظیم:
- اجازه دهید شعله دوباره به تعادل برسد؛
- روش تأیید را از ابتدا آغاز کنید.
بنابراین، الزام استاندارد «سه آزمون قابلقبول از میان چند تلاش» نیست.
الزام عبارت است از: سه تعیین متوالی منطبق با مشخصات.
30. آمادهسازی بلوک مسی جدید
اگر بلوک مسی قبلاً استفاده نشده است، برای آمادهسازی سطح آن یک مرحله گرمایش مقدماتی انجام دهید.
نتیجه این مرحله مقدماتی باید حذف شود
و نباید بهعنوان یکی از سه تعیین تأیید موردنیاز محسوب شود.
31. احتیاط در دمای بالا
ترموکوپل در دماهای بالاتر از: 700 °C بهراحتی ممکن است آسیب ببیند.
به همین دلیل، بهمحض رسیدن بلوک مسی به دمای بالایی اندازهگیری، مشعل باید سریعاً کنار برده شود.
32. معیارهای نهایی پذیرش
شعله تنها زمانی برای استفاده در آزمون تأیید میشود که همه شرایط اساسی برقرار شده و الزام تأیید حرارتی برآورده شده باشد.
معیار اصلی تأیید عبارت است از:
بلوک مسی: 100 ± 2 °C → 700 ± 3 °C
زمان گرمایش: 44 ± 2 s
تکرارهای موردنیاز: 3 تعیین متوالی منطبق
بهصورت عملی:
42 s ≤ هر نتیجه ≤ 46 s
برای هر سه تعیین متوالی.
33. نامگذاری دستگاه
دستگاهی که با الزامات IEC 60695-11-4 مطابقت داشته و قادر به تولید شعله استانداردشده باشد، میتواند با عنوان زیر معرفی شود:
«دستگاه شعله آزمون اسمی 50 W، منطبق با IEC 60695-11-4.»
34. کاربرد پیشنهادی برای آزمون تجهیزات
برای آزمون تجهیزات، فاصله پیشنهادی بین قسمت بالایی لوله مشعل
و نقطه روی سطح نمونه آزمون که مورد آزمون قرار میگیرد
برابر است با: 20 mm
مگر آنکه استاندارد محصول مربوطه الزام دیگری تعیین کرده باشد.
مشعل را میتوان بهاندازه: 45° یا کمتر متمایل کرد
و هنگام آزمون در موقعیت خود ثابت نگه داشت.
استاندارد محصول مربوطه در نهایت شرایط دقیق اعمال شعله را تعیین میکند.
35. کاربرد پیشنهادی برای نمونههای آزمون میلهای
برای نمونههای آزمون میلهای، فاصله پیشنهادی از بالای لوله مشعل تا نقطه آزمون برابر است با: 10 mm
مگر آنکه استاندارد مربوطه خلاف آن را مشخص کرده باشد.
اپراتور میتواند هنگام آزمون شعله را جابهجا کند تا نمونهای را که تغییر شکل میدهد یا میسوزد، دنبال کند.
فاصله 10 mm برای بهبود تکرارپذیری نسبت به حفظ صرف تماس بین نوک شعله و نمونه آزمون انتخاب شده است.
36. ریزش مواد
در صورت نیاز، میتوان مشعل را متمایل کرد تا مواد مشتعل یا مذاب حاصل از نمونه آزمون مستقیماً داخل مشعل نریزد.
این کار به جلوگیری از اختلال در عملکرد مشعل هنگام آزمون کمک میکند.
37. گیج فاصله
استاندارد IEC 60695-11-4 همچنین طراحی یک گیج فاصله را ارائه میکند که میتواند به بالای لوله مشعل متصل شود.
هدف آن کمک به اپراتور برای حفظ فاصله مشخصشده بین مشعل و نمونه آزمون است.
این گیج از فولاد زنگنزن ساخته میشود
و فواصل مرجع زیر را در خود دارد: 10 ± 0.05 mm
هندسه تفصیلی و ابعاد نصب آن در استاندارد تعریف شده است.
38. کاربرد در تجهیزات
هنگام آزمون تجهیزات، شعله آزمون معمولاً به یک سطح داخلی، در نقطهای که به دلیل نزدیکی به منبع احتمالی اشتعال، مستعد اشتعال در نظر گرفته میشود، اعمال میگردد.
اگر دهانههای تهویه وجود داشته باشند، شعله میتواند به یک دهانه اعمال شود؛ در غیر این صورت، شعله روی یک سطح جامد اعمال میشود.
در آرایشهای نشاندادهشده برای آزمون تجهیزات، نوک شعله باید تنها سطح نمونه آزمون را لمس کند.
اگر یک جزء عمودی وجود داشته باشد، شعله را میتوان با زاویهای مناسب نسبت به راستای عمودی اعمال کرد.
برای مواد داخل محفظه آتش، در صورتی که ابعاد فیزیکی مانع اعمال شعله از داخل شود، اعمال شعله به سطح خارجی مجاز است.
39. تمایز مهم — استاندارد شعله در برابر استاندارد آزمون محصول
استاندارد IEC 60695-11-4 در درجه نخست مشخص میکند: شعله استاندارد 50 W چگونه تولید و تأیید شود.
این استاندارد بهتنهایی معیارهای عمومی قبولی/ردی را برای هر ماده یا محصول نهایی تعیین نمیکند.
استاندارد محصول یا ماده مربوطه باید مواردی مانند موارد زیر را مشخص کند:
- هندسه نمونه آزمون؛
- شرایطدهی؛
- موقعیت اعمال شعله؛
- مدت اعمال شعله؛
- تعداد دفعات اعمال؛
- معیارهای پسسوزی؛
- معیارهای پستابش؛
- معیارهای چکهکردن/اشتعال؛
- الزامات نهایی پذیرش محصول.
بنابراین، انطباق دستگاه شعله 50 W با IEC 60695-11-4 نباید با انطباق یک ماده یا محصول با الزام جداگانه اشتعالپذیری اشتباه گرفته شود.
40. چکلیست عملی پیش از آزمون
اپراتور باید پیش از استفاده از شعله 50 W برای یک آزمون واقعی، حداقل موارد زیر را بررسی کند:
✓ هندسه صحیح مشعل IEC
✓ تمیزبودن و مونتاژ صحیح مشعل
✓ انطباق انژکتور/روزنه گاز
✓ سالمبودن و همراستایی صحیح شیر سوزنی
✓ عملکرد صحیح ورودی هوا
✓ خلوص متان ≥98 %
✓ دبی تصحیحشده متان = 105 ± 5 ml/min
✓ قابلیت اندازهگیری دبی با تلرانس ±2 %
✓ در دسترسبودن اندازهگیری فشار
✓ اتصالات گاز بدون نشتی
✓ گیج صحیح ارتفاع شعله
✓ ارتفاع تقریبی شعله 20 mm
✓ پایداری و تقارن شعله
✓ شرایط صحیح شعله آبی
✓ نبود مخروط داخلی در شرایط تولید
✓ ماده، ابعاد و جرم صحیح بلوک مسی
✓ ترموکوپل 0.5 mm، Class 1
✓ ورود کامل ترموکوپل به بلوک مسی
✓ سیستم مناسب ثبت دما/زمان
✓ تلرانس اندازهگیری زمان ±0.5 s
✓ محفظه عاری از جریان هوا
✓ حجم محفظه ≥0.5 m³ در موارد کاربرد
✓ روشنایی پسزمینه <20 lx
✓ خاموشبودن اگزاست هنگام اندازهگیری
✓ پایدارسازی مشعل بهمدت ≥5 min پیش از تأیید
✓ خنکشدن طبیعی بلوک مسی تا کمتر از 50 °C بین اجراها
✓ قرارگیری سه زمان گرمایش متوالی در محدوده 42–46 s
41. چرا آزمون تأیید اهمیت دارد؟
یک اشتباه رایج در آزمون شعله، تمرکز صرف بر این پرسش است: «آیا ارتفاع شعله 20 mm است؟»
اما ارتفاع شعله بهتنهایی شعله آزمون استاندارد 50 W را تعریف نمیکند.
دو شعله با ابعاد ظاهراً یکسان ممکن است به دلیل تفاوت در موارد زیر، انرژی حرارتی متفاوتی منتقل کنند:
- دبی گاز؛
- ترکیب گاز؛
- ابعاد انژکتور؛
- هندسه مشعل؛
- مکش هوا؛
- فشار گاز؛
- دمای مشعل؛
- تنظیم شعله؛
- جریان هوای محیط.
بنابراین، IEC 60695-11-4 از پاسخ گرمایشی بلوک مسی بهعنوان تأیید عملی کل سیستم شعله استفاده میکند. مفهوم اصلی را میتوان بهصورت زیر خلاصه کرد:
هندسه را کنترل کنید → سوخت را کنترل کنید → جریان هوا را کنترل کنید → مشعل را پایدار کنید → ابعاد شعله را بررسی کنید → خروجی حرارتی را تأیید کنید.
شعله تنها پس از تأیید حرارتی موفق باید برای آزمون موردنظر خطر آتش استفاده شود.
- تایمر دیجیتال
- کنترلکننده دبی از نوع روتامتر
- نشاندهنده فشار گاز
- اعمال خودکار شعله روی قطعه نمونه
- ابعاد محفظه مطابق استاندارد
- مکانیزم خطی دومحوره موقعیتدهی نمونه
- بلوک مسی و واحد اندازهگیری با نرمافزار WINDOWS برای تأیید شعله بهعنوان آپشن ارائه میشود (در تحویل استاندارد included نیست)
- توان اسمی شعله: 50 W
- نوع شعله: پیشمخلوط
- سوخت: متان (تأمین توسط مشتری)
- خلوص متان: ≥98 %
- دبی گاز: 105 ± 5 ml/min در 23 °C، 0.1 MPa
- تلرانس فلومتر: ±2 %
- محدوده مانومتر: 0–7.5 kPa
- ارتفاع معمول شعله: 18–22 mm
- ارتفاع هدف شعله: ≈20 mm
- قطر داخلی لوله مشعل: 9.5 ± 0.3 mm
- طول لوله مشعل: 100 ± 10 mm
- روزنه گاز: Ø0.9 ± 0.03 mm
- حداقل مساحت ورودی هوا: 225 mm²
- قطر بلوک مسی: 5.50 mm
- جرم بلوک مسی: 1.76 ± 0.01 g پیش از سوراخکاری
- ترموکوپل: 0.5 mm، Class 1
- بازه دما: 100 ± 2 °C → 700 ± 3 °C
- زمان گرمایش موردنیاز: 44 ± 2 s
- تلرانس زمانسنجی: ±0.5 s
- تأیید موردنیاز: 3 نتیجه متوالی منطبق
- خنککاری بین اجراها: بهصورت طبیعی تا <50 °C
- پایدارسازی مشعل: ≥5 min
- حداقل حجم محفظه: 0.5 m³، مگر آنکه خلاف آن مشخص شده باشد
- روشنایی محفظه: <20 lx
- فاصله پیشنهادی تجهیزات: 20 mm
- فاصله پیشنهادی نمونه آزمون میلهای: 10 mm