專利名稱：用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐和檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢測技術(shù)，涉及對用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐和檢測方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
測試膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火性能主要按ISO834和GB9978標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的足尺寸鋼梁型工件臥式爐耐火極限方法。為了檢測工程現(xiàn)場用膨脹防火涂料的品質(zhì)，有以下四種方法1、“國家防火建材質(zhì)檢中心”采用了從工程工件上刮取涂層粉末后，置于坩堝內(nèi)用箱式電爐測量其膨脹性能的方法；2、北京出臺了地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ01-616-2004，從工程現(xiàn)場刮取涂層粉末后取樣置于坩堝內(nèi)，在750℃焙燒5分鐘，測量膨脹倍率；3、“國家防火建材質(zhì)檢中心”還曾經(jīng)采用從工程現(xiàn)場抽取防火涂料料漿制備60cm～90cm長的36b工字鋼梁，在標(biāo)準(zhǔn)大爐內(nèi)測量背溫的辦法檢查工程用防火涂料的質(zhì)量。
4、還有直接用噴燈噴燒從工程用料中抽取的料漿樣品涂覆于鋼板上的干膜，觀察涂層膨脹狀況的辦法。
上述方法的缺點(diǎn)是ISO834和GB9978標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的足尺寸鋼梁型工件臥式爐耐火極限方法每次至少需要制備一根5～6米長的36b或40b標(biāo)準(zhǔn)工字鋼梁。從涂覆涂料到養(yǎng)護(hù)完成至少需要2～6個(gè)月，所有費(fèi)用加起來不少于2萬元。對耐火極限高的工程可能需要3萬元以上。無論從時(shí)間周期還是費(fèi)用都不具備實(shí)際操作可行性。對比較小的工程，例如造價(jià)10萬元或以下的工程更加不現(xiàn)實(shí)。即使采用60cm～90cm的工字鋼梁的辦法，也需要2個(gè)月以上的周期，費(fèi)用也不低于萬元。
北京地方標(biāo)準(zhǔn)的坩堝法不能檢測出涂料的真實(shí)防火性能。原因在于按照坩堝法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對“超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料”膨脹倍率不小于10倍。且不說膨脹倍率與膨脹防火涂料的防火性能并不高度一致(因?yàn)榉阑鹦阅苁芘蛎涹w的化學(xué)和物理兩方面因素的影響)；而且由于國內(nèi)許多廠家了解坩堝法只在一個(gè)固定溫度焙燒5min，因此在配方中加入大量的氨基樹脂和發(fā)氣劑，在短時(shí)間焙燒中可以達(dá)到10倍膨脹倍率。但按照標(biāo)準(zhǔn)曲線升溫，30min以后膨脹體將燒蝕得所剩無幾，防火性能幾乎蕩然無存。另外一種情況是有的廠家用較低分子量的樹脂和催化劑，大量添加發(fā)氣成分，不添加高溫增強(qiáng)劑。這種涂料成本很低，在坩堝法中可以獲得很好的結(jié)果，但是由于該方法不能暴露下述問題，即附著在鋼構(gòu)件上的涂層膨脹體懸臂，在標(biāo)準(zhǔn)火場中膨脹體將會在30min以后發(fā)生脫落，而失去防火作用，所以坩堝法的結(jié)果與膨脹防火涂料的防火性能是非常不一致的兩個(gè)概念。以北京為例，地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ01-161-2004“建筑防火涂料(板)工程設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收規(guī)范”已經(jīng)執(zhí)行兩年，工程質(zhì)量情況并沒有改善。
至于噴燈法，由于環(huán)境的溫度、空氣流動(dòng)狀況諸多因素的影響，加上方法所限造成被測試件大量的散熱，結(jié)果既沒有很好的再現(xiàn)性又不能模擬型式檢驗(yàn)足尺寸鋼梁的結(jié)果，也不能作為防火涂料工程現(xiàn)場質(zhì)量控制檢驗(yàn)的定量手段。總體看，目前急需一種能夠短周期、快速、準(zhǔn)確評定工程用“膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料”質(zhì)量，最好能夠與國家型式檢驗(yàn)結(jié)果對照的的方法。
北京航空材料研究院于2004年第二屆全國鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)研討會發(fā)表的名稱為《超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料原材料與涂料水平》中公開了一種小型試驗(yàn)電爐，使用該電爐試驗(yàn)膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火性能時(shí)，能比較準(zhǔn)確地評價(jià)防火涂料的防火性能。其缺點(diǎn)是試樣是臥式安裝在爐體上方，試樣的受火面和背火面均為64cm2。面積為1∶1，所以散熱速度比較快。在國家型式檢驗(yàn)和中型耐火極限梁爐測試時(shí)，鋼梁三面受火，僅上面一個(gè)表面散熱。國家型式認(rèn)證用鋼梁受熱面積與散熱面積比例大約為9∶1。因此，試驗(yàn)中，該電爐的最終背溫遠(yuǎn)低于國家型式檢驗(yàn)和中型耐火極限梁爐測試時(shí)的最終背溫，對于評價(jià)人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)要求很高，不利于準(zhǔn)確、快捷地作出評價(jià)，也難以推廣使用。對于防火性能接近的膨脹型涂料也難以做出精確的區(qū)分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種使試樣能獲得形狀特征與國家型式檢驗(yàn)和中型耐火極限梁爐測試時(shí)接近的背溫-時(shí)間曲線的試驗(yàn)電爐和檢測方法，不但大大降低了對于評價(jià)人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的要求，便于推廣使用，而且能更加精確地區(qū)分防火性能接近的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料質(zhì)量的細(xì)微差別，從而能準(zhǔn)確、快捷地對現(xiàn)場的防火涂料品質(zhì)作出評價(jià)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐，包括由耐火材料制造的爐體6和爐蓋7，在爐體6的內(nèi)腔底面上安裝有加熱體5，在爐膛中上部有2支爐溫?zé)犭娕?，其輸出端引線從爐體6的側(cè)壁引出孔引出，在爐膛上部有背溫?zé)犭娕?，其輸出端引線從爐蓋7引出，其特征在于，(1)爐體6的內(nèi)腔水平截面為矩形，其長度為50～300mm，其寬度B＝50～300mm；(2)在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚4，托磚4的安裝關(guān)系為下述情況之一其兩端插置在爐膛兩側(cè)爐壁上的凹槽內(nèi)；或者放置在一個(gè)固定在爐壁上的耐熱金屬托架上；(3)有一個(gè)散熱芯片1，它是由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的矩形板，其長度L＝47～297mm，比爐體6的內(nèi)腔長度小1～3mm，其高度H＝50～300mm，其厚度t＝2～15mm，在散熱芯片1的中間有一個(gè)平行于高度H的、貫通其厚度t但不貫通高度H的背溫?zé)犭娕及惭b槽9，背溫?zé)犭娕?位于該安裝槽9內(nèi)；(4)所說的爐蓋7為下述結(jié)構(gòu)之一爐蓋7由兩塊尺寸相同的矩形蓋板組成；爐蓋7由一塊整板組成，在爐蓋7的中間有一道貫通槽；(5)散熱芯片1立置在托磚4的上表面，散熱芯片1的上邊緣伸入到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋7中間的貫通槽內(nèi)。
使用如上面所述的電爐進(jìn)行膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的方法，基于一個(gè)由上述電爐、爐溫?zé)犭娕?、背溫?zé)犭娕?、數(shù)據(jù)采集器10、程序儀9和計(jì)算機(jī)12組成的測試裝置，其特征在于，檢測步驟如下(1)制作檢測試樣；試樣2是采用幾何尺寸相同的鋼質(zhì)材料做的兩塊矩形薄板，其長度A＝L＝47～297mm，與散熱芯片1的長度相等，其高度B＝20～300mm，其厚度p＝0.8～4mm，防火涂料均勻地涂覆在每塊矩形薄板的一個(gè)表面，涂覆厚度按照GB14907-2002確定，與型式檢驗(yàn)報(bào)告所標(biāo)明的厚度相同，在涂覆防火涂料之前先稱量試樣2的凈重，在涂覆防火涂料并養(yǎng)護(hù)后再次稱量試樣2的重量，求出涂層干膜的凈重，保持三位有效數(shù)字；(2)、測量涂層干膜厚度；用無損檢測測厚儀測定涂層的干膜平均厚度，精確到0.01mm，計(jì)算出涂層的干密度；(3)、安裝試樣和連接試驗(yàn)設(shè)備；將試樣2無涂料面貼靠在由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的散熱芯片1的兩側(cè)下端，使用鐵絲捆扎或者夾子夾持將試樣2和散熱芯片1固定為一體，垂直安放在爐體6內(nèi)的托磚4上，將背溫?zé)犭娕?安裝在散熱芯片1中間的專用安裝槽內(nèi)，將兩個(gè)爐溫?zé)犭娕?安裝在爐膛內(nèi)，蓋好爐蓋7，將背溫?zé)犭娕?和一個(gè)爐溫?zé)犭娕?的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集器10的相應(yīng)輸入端連接，將另一個(gè)爐溫?zé)犭娕?的輸出端與程序儀9的相應(yīng)輸入端連接，將程序儀9的功率輸出端13與爐膛內(nèi)的加熱體5連接，將數(shù)據(jù)采集器10的輸出端11與計(jì)算機(jī)12的相應(yīng)輸入端連接；(4)升溫試驗(yàn)；打開試驗(yàn)裝置電源，開始升溫試驗(yàn)，升溫曲線按照GB9978的要求進(jìn)行，當(dāng)試樣背溫達(dá)到580℃時(shí)停止升溫，從開始升溫到試樣背溫達(dá)到580℃的時(shí)間長短為該試樣的防火性能參數(shù)，精確到秒；(5)測量膨脹厚度；打開上蓋7，拍攝試驗(yàn)后的電爐和爐膛內(nèi)防火涂料膨脹體的形貌，測量試樣2的殘余重量和膨脹體的厚度，殘余重量保持三位有效數(shù)字，膨脹體厚度精確到1mm；(6)計(jì)算出燒蝕率和膨脹倍數(shù)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的的試驗(yàn)電爐和方法能使試樣獲得形狀特征與國家型式檢驗(yàn)和中型耐火極限梁爐測試時(shí)接近的背溫-時(shí)間曲線，不但大大降低了對于評價(jià)人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的要求，便于推廣使用，而且能更加精確地區(qū)出分防火性能接近的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料質(zhì)量的細(xì)微差別，從而能準(zhǔn)確、快捷地對現(xiàn)場的防火涂料品質(zhì)作出評價(jià)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，右圖是左圖的左視圖。圖中，2是試片，位于散熱芯片1的兩側(cè)，放置在托磚4的上表面。
圖2是本發(fā)明中散熱芯片1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明所使用的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明使用的試樣的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1、2，本發(fā)明的電爐，包括由耐火材料制造的爐體6和爐蓋7，在爐體6的內(nèi)腔底面上安裝有加熱體5，在爐膛中上部有2支爐溫?zé)犭娕?，其輸出端引線從爐體6的側(cè)壁引出孔引出，在爐膛上部有背溫?zé)犭娕?，其輸出端引線從爐蓋7引出，其特征在于，(1)爐體6的內(nèi)腔水平截面為矩形，其長度A＝50～300mm，其寬度B＝50～300mm；(2)在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚4，托磚4的安裝關(guān)系為下述情況之一其兩端插置在爐膛兩側(cè)爐壁上的凹槽內(nèi)；或者放置在一個(gè)固定在爐壁上的耐熱金屬托架上；(3)有一個(gè)散熱芯片1，它是由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的矩形板，其長度L＝47～297mm，比爐體6的內(nèi)腔長度小1～3mm，其厚度t＝2～15mm，在散熱芯片1的中間有一個(gè)平行于高度H的、貫通其厚度t但不貫通高度H的背溫?zé)犭娕及惭b槽9，背溫?zé)犭娕?位于該安裝槽9內(nèi)；所以選擇L＝47～297mm，是為了保證散熱芯片能順利地放入、取出，有又不會太大縫隙，使端面直接裸露在爐膛火場中。
(4)所說的爐蓋7為下述結(jié)構(gòu)之一爐蓋7由兩塊尺寸相同的矩形蓋板組成；爐蓋7由一塊整板組成，在爐蓋7的中間有一道貫通槽；(5)散熱芯片1立置在托磚4的上表面，散熱芯片1的上邊緣伸入到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋7中間的貫通槽內(nèi)。
由于以下兩個(gè)原因，托磚4上表面以上的爐膛容積為整個(gè)爐膛容積的2％～40％。一是因?yàn)橥写u上表面以上的容積比率直接影響到程序儀根據(jù)爐溫信號反饋給出的加熱體輸出功率大小，有可能影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性；二是因?yàn)槿绻写u太低，位于爐膛下方的加熱體放出的強(qiáng)烈輻射熱會直接灼燒到防火涂層，也可能使試驗(yàn)結(jié)果失真。
托磚4的長度不小于爐體6內(nèi)腔的長度A，托磚4的寬度為20～120mm，厚度為20～80mm。因?yàn)橥写u除了作為試片和散熱芯片的安裝支撐外，另外一個(gè)重要作用是代替型式檢驗(yàn)和中型梁爐測試時(shí)鋼梁下緣表面的防火涂層，防止安放在爐膛下方的加熱體放出的強(qiáng)烈輻射熱直接灼燒沒有防火涂層的試片和散熱芯片的下端，并避免從涂層的非厚度方向向試片和涂層傳輸熱量。所以托磚選擇的長度不小于試片和散熱芯片的長度。托磚的寬度和厚度根據(jù)涂層的厚度不同而變化。
對于涂層干膜厚度較大的試片，為了保證涂料有足夠的膨脹空間，需要選擇大尺寸的爐膛；為了保證同樣足夠的熱通量，必需加大加熱體輸出的功率，為了減少底電爐加熱體的功率密度，可以在托磚4下表面以下的爐膛四周的爐壁上安裝有加熱體5。
參見圖3、4，使用如本發(fā)明的電爐進(jìn)行膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的方法，基于一個(gè)由上述電爐、爐溫?zé)犭娕?、背溫?zé)犭娕?、數(shù)據(jù)采集器10、程序儀9和計(jì)算機(jī)12組成的測試裝置，其特征在于，檢測步驟如下(1)制作檢測試樣；試樣2是采用幾何尺寸相同的鋼質(zhì)材料做的兩塊矩形薄板，其長度A＝47～297mm，與散熱芯片1的長度相等，其高度B＝20～300mm，其厚度p＝0.8～4mm，防火涂料均勻地涂覆在每塊矩形薄板的一個(gè)表面，涂覆厚度按照GB14907-2002確定，與型式檢驗(yàn)報(bào)告所標(biāo)明的厚度相同，在涂覆防火涂料之前先稱量試樣2的凈重，在涂覆防火涂料并養(yǎng)護(hù)后再次稱量試樣2的重量，求出涂層干膜的凈重，保持三位有效數(shù)字；(2)、測量涂層干膜厚度；用無損檢測測厚儀測定涂層的干膜平均厚度，精確到0.01mm，計(jì)算出涂層的干密度。
(3)、安裝試樣和連接試驗(yàn)設(shè)備；將試樣2無涂料面貼靠在由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的散熱芯片1的兩側(cè)下端，使用鐵絲捆扎或者夾子夾持將試樣2和散熱芯片1固定為一體，垂直安放在爐體6內(nèi)的托磚4上，將背溫?zé)犭娕?安裝在散熱芯片1中間的專用安裝槽內(nèi)，將兩個(gè)爐溫?zé)犭娕?安裝在爐膛內(nèi)，蓋好爐蓋7，將背溫?zé)犭娕?和一個(gè)爐溫?zé)犭娕?的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集器10的相應(yīng)輸入端連接，將另一個(gè)爐溫?zé)犭娕?的輸出端與程序儀9的相應(yīng)輸入端連接，將程序儀9的功率輸出端13與爐膛內(nèi)的加熱體5連接，將數(shù)據(jù)采集器10的輸出端11與計(jì)算機(jī)12的相應(yīng)輸入端連接。
(4)升溫試驗(yàn)；打開試驗(yàn)裝置電源，開始升溫試驗(yàn)，升溫曲線按照GB9978的要求進(jìn)行，當(dāng)試樣背溫達(dá)到580℃時(shí)停止升溫，從開始升溫到試樣背溫達(dá)到580℃的時(shí)間長短為該試樣的防火性能參數(shù)。精確到秒。
(5)測量膨脹厚度；打開上蓋7，拍攝試驗(yàn)后的電爐和爐膛內(nèi)防火涂料膨脹體的形貌，測量試樣2的殘余重量和膨脹體的厚度。殘余重量保持三位有效數(shù)字，膨脹體厚度精確到1mm。
(6)計(jì)算出燒蝕率和膨脹倍數(shù)。
本發(fā)明電爐的實(shí)施例如下例1，(1)爐體6內(nèi)腔的長度A＝230mm，寬度B＝230mm；(2)托磚4的寬度為90mm，厚度為65mm。托磚4放置在一個(gè)固定在爐壁上的耐熱金屬托架上。
(3)散熱芯片1由有抗氧化層的普通碳鋼制造，其長度L＝225mm，其高度H＝180mm，其厚度t＝8mm。背溫?zé)犭娕及惭b槽9的深度為135mm。
(4)爐蓋7為兩塊230mm×115mm、厚度65mm的矩形蓋板組成。
例2，(1)爐體6內(nèi)腔的長度A＝150mm，寬度B＝150mm；(2)托磚4的寬度為60mm，厚度為35mm。長度為200mm，兩端插入爐膛兩側(cè)壁內(nèi)的方孔。
(3)散熱芯片1由有抗氧化性能好的黑色耐熱合金制造，其長度L＝147mm，其高度H＝120mm，其厚度t＝5mm。背溫?zé)犭娕及惭b槽9的深度為90mm。
(4)爐蓋7為兩塊150mm×72mm、厚度65mm的矩形蓋板組成。
例3，(1)爐體6內(nèi)腔的長度A＝82mm，寬度B＝82mm；(2)托磚4的寬度為20mm，厚度為20mm。托磚4放置在一個(gè)固定在爐壁上的耐熱金屬托架上。
(3)散熱芯片1由有抗氧化層的普通碳鋼制造，其長度L＝80mm，其高度H＝80mm，其厚度t＝3mm。背溫?zé)犭娕及惭b槽9的深度為60mm。
(4)爐蓋7為兩塊115×55mm、厚度65mm的矩形蓋板組成。
本發(fā)明測試方法的實(shí)施例如下例1，制作檢測試樣；試樣2長度A＝225mm，其高度B＝90mm，其厚度p＝1.8mm，涂覆防火涂料之前凈重290g，290g，涂覆防火涂料后重量373g，375g。
測量涂層厚度；用無損檢測測厚儀測定涂層的平均厚度3.05mm，干密度為1.36g/cm3。
升溫試驗(yàn)；從開始升溫到試樣背溫達(dá)到580℃的時(shí)間為105分鐘10秒。
測量膨脹厚度為60mm。兩塊總殘重645g。
計(jì)算出燒蝕率為61.3％，膨脹倍數(shù)為19.7倍。
例2，制作檢測試樣；試樣2長度A＝146mm，其高度B＝60mm，其厚度p＝1.5mm，涂覆防火涂料之前凈重102g，104g涂覆防火涂料后重量121g，123g。
測量涂層厚度；用無損檢測測厚儀測定涂層的平均厚度1.62mm，干密度為1.34g/cm3。
升溫試驗(yàn)；從開始升溫到試樣背溫達(dá)到580℃的時(shí)間為89分鐘28秒。
測量膨脹厚度為41mm。兩塊總殘重220.7g。
計(jì)算出燒蝕率為61.3％，膨脹倍數(shù)為25.3倍。
例3，制作檢測試樣；試樣2長度A＝80mm，其高度B＝40mm，其厚度p＝1.1mm，涂覆防火涂料之前凈重27.95g，27.43g涂覆防火涂料后重量33.08g，32.54g。
測量涂層厚度；用無損檢測測厚儀測定涂層的平均厚度1.13mm，干密度為1.42g/cm3。
升溫試驗(yàn)；從開始升溫到試樣背溫達(dá)到580℃的時(shí)間為63分鐘32秒。
測量膨脹厚度為32mm。兩塊試樣總殘重59.34g。
計(jì)算出燒蝕率為61.3％，膨脹倍數(shù)為28.3倍。
權(quán)利要求
1.用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐，包括由耐火材料制造的爐體[6]和爐蓋[7]，在爐體[6]的內(nèi)腔底面上安裝有加熱體[5]，在爐膛中上部有2支爐溫?zé)犭娕糩3]，其輸出端引線從爐體[6]的側(cè)壁引出孔引出，在爐膛上部有背溫?zé)犭娕糩8]，其輸出端引線從爐蓋[7]引出，其特征在于，(1)爐體[6]的內(nèi)腔水平截面為矩形，其長度為50～300mm，其寬度B＝50～300mm；(2)在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚[4]，托磚[4]的安裝關(guān)系為下述情況之一其兩端插置在爐膛兩側(cè)爐壁上的凹槽內(nèi)；或者放置在一個(gè)固定在爐壁上的耐熱金屬托架上；(3)有一個(gè)散熱芯片[1]，它是由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的矩形板，其長度L＝47～297mm，比爐體[6]的內(nèi)腔長度小1～3mm，其高度H＝50～300mm，其厚度t＝2～15mm，在散熱芯片[1]的中間有一個(gè)平行于高度H的、貫通其厚度t但不貫通高度H的背溫?zé)犭娕及惭b槽[9]，背溫?zé)犭娕糩8]位于該安裝槽[9]內(nèi)；(4)所說的爐蓋[7]為下述結(jié)構(gòu)之一爐蓋[7]由兩塊尺寸相同的矩形蓋板組成；爐蓋[7]由一塊整板組成，在爐蓋[7]的中間有一道貫通槽；(5)散熱芯片[1]立置在托磚[4]的上表面，散熱芯片[1]的上邊緣伸入到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋[7]中間的貫通槽內(nèi)。
2.使用如權(quán)利要求1所述的電爐進(jìn)行膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的方法，基于一個(gè)由上述電爐、爐溫?zé)犭娕糩3]、背溫?zé)犭娕糩8]、數(shù)據(jù)采集器[10]、程序儀[9]和計(jì)算機(jī)[12]組成的測試裝置，其特征在于，檢測步驟如下(1)制作檢測試樣；試樣[2]是采用幾何尺寸相同的鋼質(zhì)材料做的兩塊矩形薄板，其長度A＝L＝47～297mm，與散熱芯片[1]的長度相等，其高度B＝20～300mm，其厚度p＝0.8～4mm，防火涂料均勻地涂覆在每塊矩形薄板的一個(gè)表面，涂覆厚度按照GB14907-2002確定，與型式檢驗(yàn)報(bào)告所標(biāo)明的厚度相同，在涂覆防火涂料之前先稱量試樣[2]的凈重，在涂覆防火涂料并養(yǎng)護(hù)后再次稱量試樣[2]的重量，求出涂層干膜的凈重，保持三位有效數(shù)字；(2)、測量涂層干膜厚度；用無損檢測測厚儀測定涂層的干膜平均厚度，精確到0.01mm，計(jì)算出涂層的干密度；(3)、安裝試樣和連接試驗(yàn)設(shè)備；將試樣[2]無涂料面貼靠在由鋼質(zhì)材料或者耐熱合金材料制造的散熱芯片[1]的兩側(cè)下端，使用鐵絲捆扎或者夾子夾持將試樣[2]和散熱芯片[1]固定為一體，垂直安放在爐體[6]內(nèi)的托磚[4]上，將背溫?zé)犭娕糩8]安裝在散熱芯片[1]中間的專用安裝槽內(nèi)，將兩個(gè)爐溫?zé)犭娕糩3]安裝在爐膛內(nèi)，蓋好爐蓋[7]，將背溫?zé)犭娕糩8]和一個(gè)爐溫?zé)犭娕糩3]的輸出端分別與數(shù)據(jù)采集器[10]的相應(yīng)輸入端連接，將另一個(gè)爐溫?zé)犭娕糩3]的輸出端與程序儀[9]的相應(yīng)輸入端連接，將程序儀[9]的功率輸出端[13]與爐膛內(nèi)的加熱體[5]連接，將數(shù)據(jù)采集器[10]的輸出端[11]與計(jì)算機(jī)[12]的相應(yīng)輸入端連接；(4)升溫試驗(yàn)；打開試驗(yàn)裝置電源，開始升溫試驗(yàn)，升溫曲線按照GB9978的要求進(jìn)行，當(dāng)試樣背溫達(dá)到580℃時(shí)停止升溫，從開始升溫到試樣背溫達(dá)到580℃的時(shí)間長短為該試樣的防火性能參數(shù)，精確到秒；(5)測量膨脹厚度；打開上蓋[7]，拍攝試驗(yàn)后的電爐和爐膛內(nèi)防火涂料膨脹體的形貌，測量試樣[2]的殘余重量和膨脹體的厚度，殘余重量保持三位有效數(shù)字，膨脹體厚度精確到1mm；(6)計(jì)算出燒蝕率和膨脹倍數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐，其特征在于，托磚[4]上表面以上的爐膛容積為整個(gè)爐膛容積的2％～40％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電爐，其特征在于，托磚[4]的長度不小于爐體[6]內(nèi)腔的長度，托磚[4]的寬度為20～120mm，厚度為20～80mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電爐，其特征在于，在托磚[4]下表面以下的爐膛四周的爐壁上安裝有加熱體[5]。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電爐，其特征在于，在托磚[4]下表面以下的爐膛四周的爐壁上安裝有加熱體[5]。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料檢測技術(shù)，涉及對用于膨脹防火涂料現(xiàn)場檢測的電爐的改進(jìn)及檢測方法。其中改進(jìn)的電爐包括爐體6和爐蓋7，加熱體5，爐溫?zé)犭娕?，背溫?zé)犭娕?，其特征在于，爐體6的內(nèi)腔水平截面為矩形；在爐膛中間有一塊耐火材料制造的托磚4；有一個(gè)散熱芯片1，試樣2貼靠在散熱芯片1下端，立置在托磚4的上表面，散熱芯片1的上邊緣伸入到兩塊蓋板的對合縫中或者伸入到爐蓋7中間的貫通槽內(nèi)。本發(fā)明改進(jìn)的試驗(yàn)電爐和方法可以使試樣獲得形狀特征與國家型式檢驗(yàn)和中型耐火極限梁爐測試時(shí)接近的背溫－時(shí)間曲線，大大降低了對于評價(jià)人員的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的要求，而且能更加精確地區(qū)出分防火性能接近的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料質(zhì)量的細(xì)微差別，能準(zhǔn)確快捷地對膨脹防火涂料作出評價(jià)，便于推廣使用。
文檔編號G01N9/36GK1975371SQ20061016776
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者熊家錦, 裘陸道, 師華, 李風(fēng), 孔小弟, 馬道貞 申請人:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院