Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9900-11-2:2013 IEC 60695-11-2:2003 Thử nghiệm nguy cơ cháy - Phần 11-2: Ngọn lửa thử nghiệm - Ngọn lửa trộn trước 1Kw - Thiết bị, bố trí thử nghiệm xác nhận và hướng dẫn

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9900-11-2: 2013

IEC 60695-11-2:2003

THỬ NGHIỆM NGUY CƠ CHÁY - PHẦN 11-2: NGỌN LỬA THỬ NGHIỆM - NGỌN LỬA TRỘN TRƯỚC 1KW - THIẾT BỊ, BỐ TRÍ THỬ NGHIỆM XÁC NHẬN VÀ HƯỚNG DẪN

Fire hazard testing - Part 11-2: Test flames - 1 kW nominal pre-mixed flame - Apparatus, confirmatory test arrangement and guidance

Lời nói đầu

TCVN 9900-11-2:2013 hoàn toàn tương đương với IEC 60695-11-2:2003;

TCVN 9900-11-2:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E4 Dây và cáp điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 9900-11 (IEC 60695-11), Thử nghiệm nguy cơ cháy, gồm các phần sau:

1) Phần 11-2: Ngọn lửa thử nghiệm - Ngọn lửa trộn trước 1 kW - Thiết bị, bố trí thử nghiệm xác nhận và hướng dẫn

2) Phần 11-3: Ngọn lửa thử nghiệm - Ngọn lửa 500 W - Thiết bị và phương pháp thử nghiệm xác nhận

3) Phần 11-4: Ngọn lửa thử nghiệm - Ngọn lửa 50 W - Thiết bị và phương pháp thử nghiệm xác nhận

4) Phần 11-5: Ngọn lửa thử nghiệm - Phương pháp thử bằng ngọn lửa hình kim - Thiết bị, bố trí thử nghiệm xác nhận và hướng dẫn

5) Phần 11-10: Ngọn lửa thử nghiệm - Phương pháp thử bằng ngọn lửa 50 W nằm ngang và thẳng đứng

6) Phần 11-11: Ngọn lửa thử nghiệm - Xác định thông lượng nhiệt đặc trưng để mồi cháy từ nguồn lửa không tiếp xúc

7) Phần 11-20: Ngọn lửa thử nghiệm - Phương pháp thử bằng ngọn lửa 500 W

8) Phần 11-21: Ngọn lửa thử nghiệm - Phương pháp thử bằng ngọn lửa 500 W thẳng đứng đối với vật liệu polyme dạng ống

9) Phần 11-40: Ngọn lửa thử nghiệm - Thử nghiệm xác nhận - Hướng dẫn

THỬ NGHIỆM NGUY CƠ CHÁY - PHẦN 11-2: NGỌN LỬA THỬ NGHIỆM - NGỌN LỬA TRỘN TRƯỚC 1 KW - THIẾT BỊ, BỐ TRÍ THỬ NGHIỆM XÁC NHẬN VÀ HƯỚNG DẪN

Fire hazard testing - Part 11-2:Test flames - 1 kW nominal pre-mixed flame - Apparatus, confirmatory test arrangement and guidance

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này nêu các yêu cầu chi tiết để tạo ngọn lửa thử nghiệm trộn trước dùng khí propan có công suất danh nghĩa 1 kW.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho thiết bị kỹ thuật điện, cụm lắp ráp, các linh kiện của thiết bị và cũng có thể áp dụng cho vật liệu cách điện rắn hoặc vật liệu rắn dễ cháy khác.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

IEC 60584-1:1995, Thermocouples - Part 1: Reference tables (Nhiệt ngẫu - Phần 1: Bảng tham chiếu)

IEC 60584-2:1982, Thermocouples - Part 2: Tolerances (Nhiệt ngẫu - Phần 2: Dung sai)

IEC 60695-2-4/0:1991, Fire hazard testing - Part 2: Test methods - Section 4/sheet 0: Diffusion type and premixed type flame test methods (Thử nghiệm nguy cơ cháy - Phần 2: Phương pháp thử - Mục 4/Tờ số 0: Phương pháp thử ngọn lửa khuếch tán và trộn trước)

IEC Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety publications (Soạn thảo các ấn phẩm an toàn và sử dụng các ấn phẩm an toàn cơ bản và nhóm ấn phẩm an toàn)

ISO/IEC 13943:2000, Fire safety - Vocabulary (An toàn cháy - Từ vựng)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các định nghĩa nêu trong ISO/IEC 13943 cùng với các định nghĩa dưới đây.

3.1

Ngọn lửa thử nghiệm 1 kW tiêu chuẩn (standardized 1 kW test flame)

Ngọn lửa thử nghiệm phù hợp với tiêu chuẩn này và đáp ứng tất cả các yêu cầu được nêu ở các điều từ Điều 4 đến Điều 6.

4  Bố trí mỏ đốt/nguồn cung cấp

4.1  Yêu cầu

Ngọn lửa 1 kW tiêu chuẩn theo phương pháp này là ngọn lửa:

- được tạo ra bằng cách sử dụng các chi tiết như các hình từ Hình A.1 đến Hình A.8,

- được cấp khí propan có độ tinh khiết không nhỏ hơn 98 % có lưu lượng tương đương với 650 ml/min ±30 ml/min ở 23 °C, 0,1 MPa [1],

- được cấp không khí có lưu lượng tương đương với 10 l/min ± 0,5 ml/min ở 23 °C, 0,1 MPa¹. Phải có phương tiện đo nhiệt độ và áp suất của không khí xung quanh. Không khí về cơ bản không có dầu và nước.

Ngọn lửa phải đối xứng, ổn định và cho kết quả 45 s ± 5 s trong thử nghiệm xác nhận mô tả ở Điều 6.

Sử dụng bố trí thử nghiệm xác nhận thể hiện trên Hình A.8.

Khi đo trong tủ thử/tủ hút khói của phòng thử nghiệm và quan sát với ánh sáng dịu, kích thước gần đúng của ngọn lửa như sau:

- chiều cao của hình nón màu xanh: 50 mm đến 60 mm;

- chiều cao toàn bộ ngọn lửa: 170 mm đến 190 mm

4.2  Thiết bị và nhiên liệu

4.2.1  Mỏ đốt

Mỏ đốt phải phù hợp với các hình từ Hình A.1 đến Hình A.5.

Khí đốt là propan có độ tinh khiết không nhỏ hơn 98 %.

CHÚ THÍCH: Vòi phun khí đốt và cơ cấu ổn định ngọn lửa có thể tháo ra được để làm sạch.

4.2.2  Lưu lượng kế

Các lưu lượng kế phải thích hợp để:

- đo lưu lượng khí đốt 650 ml/min ở 23 °C, 0,1 MPa với dung sai ± 2 %.

- đo lưu lượng không khí 10 l/min ở 23 °C, 0,1 MPa với dung sai ± 2 %.

CHÚ THÍCH: Lưu lượng kế theo khối lượng là phương tiện ưu tiên để điều khiển chính xác lưu lượng của nhiên liệu và không khí vào mỏ đốt. Có thể sử dụng phương pháp khác nếu cho độ chính xác tương đương.

4.2.3  Áp kế

Yêu cầu có hai áp kế thích hợp để đo áp suất trong dải từ 0 MPa đến 0,1 MPa. Có thể sử dụng áp kế nước cho mục đích này. Các áp kế phải thích hợp với số đọc từ 0 MPa đến 0,1 MPa.

CHÚ THÍCH: Không yêu cầu áp kế khi sử dụng lưu lượng kế theo khối lượng.

4.2.4  Van điều khiển

Yêu cầu có hai van điều khiển để đặt lưu lượng khí đốt và không khí đến giá trị nằm trong phạm vi dung sai yêu cầu.

4.2.5  Khối đồng

Khối đồng đường kính 9 mm, khối lượng 10,00 g ± 0,05 g ở trạng thái gia công hoàn chỉnh chưa được khoan lỗ như thể hiện trên Hình A.7 được làm từ đồng điện phân Cu-ETP USN C11000 [2].

4.2.6  Nhiệt ngẫu

Nhiệt ngẫu loại dây mảnh, có cách điện vô cơ, được bọc kim loại, có mối nối cách điện được sử dụng để đo nhiệt độ của khối đồng. Nhiệt ngẫu phải là cấp 1 như xác định ở IEC 60584-2. Nhiệt ngẫu phải có đường kính ngoài danh nghĩa 0,5 mm và các sợi dây, ví dụ NiCr và NiAl (kiểu K) (IEC 60584-1) có điểm hàn bên trong vỏ bọc. Vỏ bọc bằng kim loại có khả năng làm việc liên tục ở nhiệt độ tối thiểu 1 050 °C. Dung sai nhiệt ngẫu phải phù hợp với IEC 60584-2, cấp 1.

CHÚ THÍCH: Vỏ bọc bằng hợp kim chịu nhiệt có nền niken (ví dụ như Inconel 600) đáp ứng các yêu cầu nêu trên.

Phương pháp ưu tiên để làm chặt nhiệt ngẫu vào khối đồng trước tiên là đảm bảo rằng nhiệt ngẫu được cắm vào toàn bộ chiều sâu của lỗ và sau đó ép đồng xung quanh nhiệt ngẫu như thể hiện trên Hình A.8.

4.2.7  Cơ cấu chỉ thị/ghi nhiệt độ/thời gian

Cơ cấu này phải thích hợp để đo thời gian khối đồng được gia nhiệt từ 100 °C ± 2 °C đến 700 °C ± 3 °C với dung sai của thời gian đo là ± 0,5 s.

4.2.8  Tủ thử/tủ hút khói trong phòng thử nghiệm

Tủ thử/tủ hút khói trong phòng thử nghiệm có dung tích tối thiểu là 1,0 m³. Tủ thử phải cho phép quan sát được các thử nghiệm đang tiến hành và phải tạo ra môi trường không có gió lùa trong khi không khí vẫn lưu thông bình thường do nhiệt qua mẫu thử. Các mặt phía trong của tủ thử có màu tối. Khi đồng hồ đo độ rọi, đặt ở vị trí của ngọn lửa thử nghiệm, mặt hướng về mặt sau tủ thử thì ánh sáng ghi được phải có độ rọi nhỏ hơn 20 lx.

Để an toàn và thuận tiện, tủ thử (có thể đóng kín hoàn toàn) tốt nhất là được lắp cơ cấu hút, ví dụ như quạt hút để loại bỏ các sản phẩm cháy có thể có độc hại. Cơ cấu hút, nếu được lắp, phải được tắt trong khi thử nghiệm và bật ngay sau khi thử nghiệm kết thúc để loại bỏ chất thải cháy. Có thể cần van cách ly áp suất dương.

CHÚ THÍCH 1: Lượng oxy sẵn có để cung cấp cho quá trình cháy mẫu thử là quan trọng cho việc tiến hành thử nghiệm cháy này. Đối với các thử nghiệm được tiến hành theo phương pháp này, khi thời gian cháy kéo dài thì tủ thử có dung tích 1,0 m³ có thể không đủ để tạo ra kết quả chính xác.

CHÚ THÍCH 2: Cần đặt một tấm gương trong tủ thử để quan sát phía sau mẫu thử.

5  Tạo ngọn lửa thử nghiệm

Sử dụng bố trí nguồn cung cấp cho mỏ đốt thể hiện trên Hình A.6. Cần chú ý để đảm bảo rằng các mối nối không bị rò rỉ.

Mồi cháy mỏ đốt, điều chỉnh luồng khí đốt và không khí đến giá trị yêu cầu.

Ngọn lửa phải ổn định và đối xứng khi kiểm tra.

6  Kiểm tra xác nhận ngọn lửa thử nghiệm

6.1  Nguyên lý

Thời gian để nhiệt độ của khối đồng, như thể hiện trên Hình A.6, tăng từ 100 °C ± 2 °C đến 700 °C ± 3 °C phải là 45 s ± 5 s khi sử dụng bố trí ngọn lửa như Hình A.8.

6.2  Quy trình

- Đặt bố trí thử nghiệm theo Hình A.8 trong tủ thử/tủ hút khói của phòng thử nghiệm, đảm bảo rằng các mối nối không bị rò rỉ khí đốt và không khí.

- Tạm thời rút mỏ đốt ra xa khối đồng để đảm bảo ngọn lửa không ảnh hưởng lên khối đồng trong quá trình điều chỉnh sơ bộ lưu lượng khí đốt và không khí.

- Mồi cháy và điều chỉnh lưu lượng khí đốt và không khí đến giá trị yêu cầu. Đảm bảo rằng chiều cao hình nón màu xanh và chiều cao tổng của ngọn lửa nằm trong các giới hạn định trước và ngọn lửa là đối xứng. Chờ trong ít nhất 5 min để các điều kiện của mỏ đốt đạt cân bằng. Kiểm tra để đảm bảo lưu lượng khí đốt và không khí nằm trong các giới hạn định trước.

- Với cơ cấu chỉ thị/ghi nhiệt độ/thời gian làm việc, đặt mỏ đốt trở lại vị trí bên dưới khối đồng.

- Thực hiện ba lần xác định thời gian để nhiệt độ của khối đồng tăng từ 100 °C ± 2 °C đến 700 °C ± 3 °C. Để khối đồng nguội tự nhiên trong không khí về nhiệt độ thấp hơn 50 °C giữa các lần xác định.

- Nếu khối đồng chưa được sử dụng trước đó thì tiến hành xác định sơ bộ để ổn định bề mặt khối đồng. Không sử dụng kết quả này.

- Kết quả được tính là thời gian trung bình, tính bằng giây.

7  Bố trí khuyến cáo về sử dụng ngọn lửa thử nghiệm

Các tiêu chí cần sử dụng để chọn bố trí thử nghiệm thích hợp được nêu trong IEC 60695-2-4/0. Ví dụ về các bố trí thử nghiệm thích hợp được nêu trong Phụ lục B.

Khi được sử dụng để thử nghiệm thiết bị, nếu không được quy định trong quy định kỹ thuật liên quan thì khoảng cách khuyến cáo từ đỉnh của ống mỏ đốt đến điểm trên bề mặt của mẫu thử xấp xỉ 100 mm và mỏ đốt được cố định đúng vị trí trong khi thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Khoảng cách 100 mm được chọn cho độ tái lập tốt hơn so với vị trí mà đầu của hình nón màu xanh tiếp xúc với mẫu thử.

Khi được sử dụng để thử nghiệm vật liệu dạng dải, người vận hành có thể di chuyển ngọn lửa trong khi thử nghiệm để bám theo mẫu thử bị biến dạng hoặc đốt cháy, đầu của hình nón màu xanh nên ở càng gần càng tốt nhưng không chạm vào mẫu thử.

Mỏ đốt được nghiêng sao cho tàn lửa rơi ra từ mẫu trong khi thử nghiệm không rơi lên mỏ đốt.

8  Phân loại và gọi tên

Thiết bị phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn này và tạo ra ngọn lửa thử nghiệm công suất danh nghĩa 1 kW có thể được dán nhãn:

“Thiết bị tạo ngọn lửa thử nghiệm 1 kW, phù hợp với TCVN 9900-11-2/1EC 60695-11-2”

Phụ lục A

(quy định)

Kết cấu mỏ đốt

Hình A.1 - Cụm lắp ráp chung

Kích thước tính bằng milimét

Vật liệu: Đồng thau

Nếu không có quy định khác, dung sai: ±0,1;

Hình A.2 - Chi tiết của mỏ đốt trộn trước

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ THÍCH: Ví dụ về hình dạng của chi tiết 9.

Vật liệu: Đồng thau hoặc vật liệu thích hợp khác.

Nếu không có quy định khác, dung sai: ± 0,1;

Hình A.3 - Chi tiết của mỏ đốt trộn trước

Kích thước tính bằng milimét

Vật liệu: Đồng thau

Nếu không có quy định khác, dung sai kích thước thẳng: ± 0,1;

Nếu không có quy định khác, dung sai kích thước góc: ± 30'.

Hình A.4 - Chi tiết của mỏ đốt trộn trước

Kích thước tính bằng milimét

Vật liệu: Đồng thau

Nếu không có quy định khác, dung sai kích thước thẳng: ± 0,1;

Nếu không có quy định khác, dung sai kích thước góc: ± 30’.

Hình A.5 - Chi tiết của mỏ đốt trộn trước

Đường kính trong của các ống nối lưu lượng kế đến mỏ đốt phải có cỡ thích hợp để giảm thiểu giảm áp suất.

Không khí nén về cơ bản không có dầu và nước.

CHÚ THÍCH: Không yêu cầu áp kế khi sử dụng lưu lượng kế theo khối lượng.

Hình A.6 - Bố trí nguồn cung cấp cho mỏ đốt (ví dụ)

Kích thước tính bằng milimét

Vật liệu: đồng điện phân Cu-ETP USN C11000 [2]

Khối lượng: 10,00 g ± 0,05 g trước khi khoan lỗ.

Nếu không có quy định khác, dung sai kích thước thẳng: ± 0,1;

Nếu không có quy định khác, dung sai kích thước góc: ± 30’.

Hình A.7 - Khối đồng

Kích thước tính bằng milimét

Phương pháp treo khối đồng phải sao cho khối đồng về cơ bản là duy trì đúng vị trí trong khi thử nghiệm.

Hình A.8 - Bố trí thử nghiệm xác nhận

Phụ lục B

(tham khảo)

Ví dụ về cách bố trí thử nghiệm

Kích thước gần đúng, tính bằng milimét

Phụ lục C

(tham khảo)

Nhà chế tạo mỏ đốt 1 kW

Danh sách cập nhật các nhà chế tạo và nhà cung ứng mỏ đốt 1 kW do Thư ký của Ban kỹ thuật IEC TC89 và IECEE-CTL giữ. Địa chỉ của các nguồn này có trong danh bạ IEC hoặc trang web IEC: http://www.iec.ch.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 9900-11-40:2013 (IEC/TS 60695-11-40:2002), Thử nghiệm nguy cơ cháy - Phần 11: Ngọn lửa thử nghiệm - Thử nghiệm xác nhận - Hướng dẫn

[2] ISO 1337:1980, Wrought coppers (having minimum copper contents of 99,85 %) - Chemical composition and forms of wrought products (Đồng gia công áp lực (có hàm lượng đồng tối thiểu 99,85 %) - Thành phần hóa học và dạng thù hình của đồng gia công áp lực) (Tiêu chuẩn này đã bị hủy tháng 3 năm 2000 bởi ban kỹ thuật ISO/TC26 và không có tiêu chuẩn thay thế. Đồng điện phân được gọi là: Cu-ETP USN C11000)

[3] IEC 60695-1-1:1999, Fire hazard testing - Part 1-1: Guidance for assessing the fire hazard of electrotechnical products - General guidelines (Thử nghiệm nguy cơ cháy - Phần 1-11: Hướng dẫn đánh giá nguy cơ cháy sản phẩm kỹ thuật điện - Hướng dẫn chung)

MỤC LỤC

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Bố trí mỏ đốt/nguồn cung cấp

5  Tạo ngọn lửa thử nghiệm

6  Kiểm tra xác nhận ngọn lửa thử nghiệm

7  Bố trí khuyến cáo về sử dụng ngọn lửa thử nghiệm

8  Phân loại và gọi tên

Phụ lục A (quy định) - Kết cấu mỏ đốt

Phụ lục B (tham khảo) - Ví dụ về cách bố trí thử nghiệm

Phụ lục C (tham khảo) - Nhà chế tạo mỏ đốt 1 kW

Thư mục tài liệu tham khảo