UL910 Steiner トンネル炉チャンバー

以下の規格を参照した設計

UL 910 : 環境空気を輸送する空間で使用される電気および光ファイバーケーブルの難燃性および煙密度値に関する安全試験のUL規格

2.1 概要

この技術的ソリューションは、計装と電気の統合に基づいており、OMRONの高度な多機能制御システムを使用して、点火シーケンス、燃焼安全性、電気的インターロック、自動温度制御、手動調整、監視アラーム、データ収集/通信を1つにまとめています。炉の温度と圧力制御システムは、OMRONコントローラー+ Advantech + Visual Basicソフトウェアで構成される制御システムを使用して、自動制御とオンライン監視を行います。上位コンピュータのAdvantechオペレーションステーションは、炉の必要なプロセスパラメータを操作および監視します。データ保存、検査、印刷などの機能があります。同時に、UL910 / NFPA262規格の要件に従い、燃焼試験用の専用燃焼試験室を設置できます。この燃焼試験室は、Steiner水平トンネル炉を効果的に隔離し、暗室に煙密度測定端を設置し、外部からの光の干渉を避けます。燃焼試験エリアは、独立した設計方法を採用し、規格の要件に従い、自由な気流を提供する必要があります。したがって、試験全体を通して、室内の空気圧を周囲の空気圧よりも0〜12 Pa（0〜0.05インチ水柱）高く制御します。温度は18.3℃〜26.7℃（65°F〜80°F）に維持し、相対湿度は45〜60％です。

2.1.1 設計条件

炉の種類：Steiner水平トンネル炉

炉の主な寸法：炉のサイズ7620mm * 451mm * 305mm

炉カバーの数：Steiner水平トンネル炉：1つの炉カバー

炉の動作温度：最大600℃（排ガス温度）

燃料：純度95％以上のメタン

燃料発熱量：3500btu / lb

燃料圧力：0.4〜0.5MPa

バーナーモデル：3/4インチU字型ダブルバーナー

煙道管の排気温度：<250℃、通常、排ガス温度は200℃以内に制御されます。

被試験物の試験方法：水平コンポーネント炉-炉天井吊り上げ

設計条件15KVA、380V / 220V、3相。注：電圧はカスタマイズできます。

2.1.2 構造パラメータ

2.1.3 n 炉構造：耐火レンガ+ SUS304ステンレス鋼板

2.1.4 n 炉底構造：耐火レンガ229mm x 114.5mm x 64mm

2.1.5 n バーナーの種類と数量：1つの3/4インチU字型ダブルバーナー。

2.1.6 n 排煙方法：機械排煙+背面壁での冷気混合

2.1.7 炉扉の開閉方法：水平コンポーネント炉-ホイスト天井吊り上げと移動（顧客が構築）

2.1.8 炉図

2.1.4 目的：

ワイヤーおよびケーブルのUL910難燃性試験用

2.1.5 設計原則

高度な技術、信頼性、安全性、経済合理性の原則を採用

2.2 炉構造

2.2.1 炉シェル

炉の鋼構造は、角管/長方形管端、側面直立部、炉本体鋼板で構成されています。高強度で溶接された後、長期間変形することなく使用できる堅牢な全体を形成します。

炉本体鋼板：SUS304、δ = 3mm

炉フレーム：Q235-A、角管/長方形管

炉横バー：Q235-A、角管/長方形管

窓：石英ガラスと強化ガラスの二層組み合わせ、δ = 3mm、70mm±6mm×280mm±38mm

2.2.2 炉耐火材料

試験炉の組積造は耐火レンガで構成されています。同時に、燃焼プロセス中に必要な空気の乱れを提供するために、6つの229mmの長さx 114.5mmの幅x 64mmの厚さの耐熱耐火レンガ（壁の長い垂直線と114.5mmの長い平行線）を配置することによって得られます。窓の中心線から耐火レンガの中心線までの測定値によると、窓の近くの耐火レンガ（窓を妨げない）1.98m±152mm、3.96m±152mm、5.79±152mm、反対側の距離は1.37m±152mm、2.90m±152mm、4.88m±152mmです。

最高耐熱温度：1427℃（2600℉）

かさ密度：0.77±0.046g / cm3

平均温度での熱伝導率：

260℃（500℉）0.23W / m·℃

538℃（1000℉）0.27 W / m·℃

815℃（1500℉）0.32 W / m·℃

1093℃（1500℉）0.37 W / m·℃

2.2.3 炉扉と加圧機構

炉本体の上にある操作炉扉は、炉本体のシール装置として機能します。金属と無機絶縁体で構成され、無機絶縁体で構成された絶縁体、51mm±6mm厚の無機絶縁体材料

水平炉扉は断面鋼で溶接されており、自重垂直吊り上げ方法を使用して圧縮し、炉の状態を観察します。観察窓は炉壁の両側に設置されており、効果的なシールを得るために、効果的な水封が炉扉と炉本体の間のシールとして機能します。水道水を循環水源として使用すると、炉本体と炉扉の品質検査のシールを提供するだけでなく、燃焼試験中の熱を取り除き、炉本体を効果的に保護できます。

ラボは、蓋を持ち上げるクレーンを提供する必要があります。

最大。有効使用温度は最大1050℃です。

密度：335±5kg / m3;

熱伝導率：0.085W / mK@400℃

寸法7620±50mm*451±5mm*305±5mm

2.2.4 入口チャンバーと入口バッフル

炉の鋼構造は、角管/長方形管端、側面直立部、炉本体鋼板で構成されています。高強度で溶接された後、長期間変形することなく使用できる堅牢な全体を形成します。吸気バッフルは空気圧制御されており、自動的に開閉できます。吸気チャンバーこの要素には、最も近いバッフルを介して燃焼試験チャンバーに空気が通過できるように、298.5mm±6mm×464mm±6mmの長方形の開口部が必要です。

炉鋼板：SUS304、δ = 3mm

炉フレーム：Q235-A、角管/長方形管

炉横リブ：Q235-A、角管/長方形管

2.2.4 排煙システムと炉圧制御システム

炉本体の排気は、炉内の圧力と温度、および排ガスが標準要件を満たすことを保証するために、機械排気の形式を採用しています。これには、移行セクション、排煙パイプライン、自動バタフライバルブ、差圧制御システムが含まれます。移行セクション：長さ902mm±6mm×幅686mm±6mm×高さ438mm±6mmの長方形セクションステンレス鋼要素、および457mm±6mm。長さの長方形楕円形移行セクションで構成され、長方形楕円形移行セクションは、内径（I.D.）406mm±3mの排気管に接続されています。移行セクションの外側は、密度130kg / m3の51mmセラミックファイバーカバーで断熱されています。鋼板はSUS304、δ = 1.5mmです。排気管：406mm±3mm I.D.排気管、移行セクションの排気端から4.88mから5.49mまで煙測定システムの中心線まで延びており、完全に混合された排ガス流を提供します。排気管の開口部は、排気伝送部分の開始から煙検出システムまで、少なくとも51mmの高温無機材料で断熱する必要があります。鋼板はSUS304、δ = 1.5mmです。差圧制御システム：検出器は、列の長さが列の外径の2倍であるステンレス鋼列、ドラフトゲージタップの長さが25±12mmで構成されている必要があります。25±12mm、および中央の固体パーティション。双方向プローブは圧力センサーに接続されており、炉内の圧力値を効果的に読み取ることができます。

排気ダンパー：406mm I.D.パイプの単一部品流量制御ダンパーは、煙測定システムの排気管の下1.68m±0.15mに設置され、中心線は中心線です。

排気移行コンポーネント、排気ダクト、煙測定システム、および排気ダクトダンパーの相対位置を図に示します。

試験プロセス全体で空気の流れを制御するために、排気管ダンパーは、差圧制御システムと効果的な通信を形成するクローズドループフィードバックシステムによって制御する必要があります。

2.2.5 効果図：Steinerトンネル炉チャンバー

2.3 燃焼システム

2.3.1 バーナー

バーナーへのガスは、単一の入口ダクトから供給する必要があります。Tセクションを介して各バーナーに分散します。19mm（0.75インチ）の空気出口定格のエルボチューブ、バーナー面は試験室の床と平行である必要があります。これにより、ガスをサンプルの真上に直接向けることができます。各バーナーは、燃焼試験室の中心線の各側で102mm±6mmの中心線を使用して位置を構成し、バーナーの炎が均等に分散されるようにします。

電子点火システムを使用して、安全性能を保証し、遠くからガスストーブに点火します。高電圧点火器、44KV、50mA、点火電極の最小電圧は1.8kVpです。

2.3.2 バルブグループ

2.3.3.1 ガスパイプラインシステム

純度95％以上のメタンは、ボールバルブ、減圧バルブ、圧力計、2つのソレノイドバルブ、および質量流量コントローラーを介して炉に送られます。

2.3.3.2 ガスパイプラインコンポーネント：

① 減圧弁：日本伊藤未来減圧弁、入口圧力補償およびゼロ圧力シャットダウン付き、設定されたスプリング張力に従います。調圧弁の出口圧力は一定に保たれ、ガス流量の変化の影響を受けません。ガスが減圧弁を通過しない場合、調整弁は自動的に閉じます。

② ソレノイドバルブ：開いて遮断し、1秒の高速閉鎖時間、高速応答と高速遮断を行います。最大動作周波数：20回/分、最大動作圧力：360mbar。

③ 圧力スイッチ圧力計：主ガスパイプラインの圧力を測定し、試運転段階でのガス圧力の調整への道を開き、ガスパイプラインの圧力が正常レベルに維持されるようにすることができます。圧力範囲：0〜20kpa。

④ 質量流量コントローラー：アメリカンAALBORG質量流量コントローラー、316ステンレス鋼、最大圧力1000psig（70bar）、漏れ率1×10-7 sml / s未満、NISTで校正、0〜5VDCおよび4〜20mA信号、回路保護、制御速度≤2s、制御精度は±1％FS、再現性±0.5FS、温度範囲0〜50℃、湿度範囲0〜90％、デジタル表示、ガス供給は5000Btu（5.3MJ）/自動制御試験中の分熱要件、ソフトウェアは使用されるガスの量を自動的に記録します。バーナー出力標準5.3MJ / minの熱と連携でき、さまざまな規格に従って、ガス流量を質量流量計で制御でき、測定範囲は0〜160L / minで、バーナーを変更できます発熱量出力、最大出力エネルギーは100MJ / minに達する可能性があります。

⑤ ガスフィルター：イタリアGuilongガスフィルター、フィルターコットンの開口部<50um

2.4 煙密度測定システム

2.4.1 煙密度測定システム光源

アメリカンGE 12V密閉型ランプ、クリーンレンズ、排気ダクトの断面に取り付けられた自動スポットライト、光線は排気管の垂直軸に沿って上向きに照射する必要があります。円筒ビームは、406mm（16インチ）I.D.パイプの上部と下部の直径76mm±3mmの開口部を通過し、複合ビームは光電池の中心に集中する必要があります。

2.4.2 煙密度測定システムの受信装置

受信した光の割合に応じて直接出力する光電池は、光源の上に配置する必要があり、光の経路からのバッテリーまでの総距離は914mm±102mmです。光電池は記録装置に接続する必要があり、これは、消滅する煙中の入射光が特殊な状況やその他の影響により減衰することを示すために使用されます。

2.4.4 加熱曲線：温度制御の上昇と下降、および炉の温度偏差の要件を満たします。

2.4.5 炉の圧力と温度の制御基準：予熱は、鋼板と、6mmの厚さx 2.44mの長さで、示されているようにチャンバーのサポートに配置するのに十分な幅の、未コーティングの繊維強化セメントボードの層を使用して行われます。取り外し可能な屋根が所定の位置にあります。燃料はメタンで供給され、入口バッフルの16mm±1.5mmの開口部を使用して必要な流量に調整されました。予熱は、床熱電対によって7.09m±13mmで示される温度が66℃±3℃に達するまで行われました。燃焼試験室は、3.96mの床熱電対で示される温度が41℃±3℃に達したときに冷却されました。

2.4.6 空気流速：これらの7つの点は、トンネルを7つの等しいセクションに分割し、各セクションの幾何学的中心での流速を記録することによって決定されます。これらの点は、ガス炉の中心線から7m±25mm、屋根支持体の平面の下152mm±6mmにあります。1.22m /秒±0.025m /秒（4ft /秒±0.083ft /秒）の流速を得る必要があります。

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2.4.7 炉熱電対：燃焼室の空気にさらされた9.5mm±3mmの接合部を備えた19 AWGニッケルクロム合金熱電対を、試験室の床を介して挿入する必要があります。熱電対の先端は、ファイバーグラステープの上面から25.4mm±3mm下、炉ノズルの中心線から7.01m±13mm、燃焼室の幅の中央にあります。試験室の床の表面から3.2mm±1.5mm下に埋め込まれた19 AWGニッケルクロム合金熱電対は、炉ノズルの中心線から3.96m±13mm、耐火セメントから7.09m±13mm、燃焼室の幅の中央に配置する必要があります。

作業環境

試験室と煙測定システムが配置されている火災試験室は、各試験の全期間にわたって、周囲空気圧よりも0〜12 Pa（0〜0.05インチ水柱）の制御された圧力を室内に維持するために、空気の自由流状態を提供する必要があります。温度は18.3℃〜26.7℃（65°F〜80°F）とし、相対湿度は45％〜60％とします。

室内の温度と湿度を制御するための空調および加湿および除湿装置が設置されており、室内の環境を監視するための温度計と湿度計、および室内の圧力を監視するための大気圧計が提供されています。

1.2 機器設置のための水、電気、ガスの要件

1.2.1 水の要件

1.2.1.1 トンネル炉サポート冷却：水道水、0.07mpa

1.2.2 サイト要件

1.2.2.1 トンネル炉の床面積：長さ22メートル以上、幅4メートル以上、高さ4メートル以上;

1.2.3 電気的要件

1.2.3.1 電気的要件1：220V、50Hz

1.2.3.2 電気的要件2：380V、50Hz

UL 910 : 環境空気を輸送する空間で使用される電気および光ファイバーケーブルの難燃性および煙密度値に関する安全試験のUL規格

5.2 技術パラメータ：

1. NFPA 262およびUL910試験規格の要件、および規格に記録する必要があるデータと曲線を満たします。

2. 煙密度測定装置、1％の偏差、1％未満のフルスケール変動範囲、フィルター後の校正で確認できます。

3. 空気入口ボックスが開いた状態で、遠心ファン気流により、静圧測定セクションの静圧が37paに達する可能性があります。

4. 空気入口ボックスを閉じた状態で、静圧が少なくとも93paに上昇します。

5. 燃焼ボックス内の空気速度は、1.22 m /秒±0.025 m /秒に調整できます。空気速度は7点で記録する必要があります。各点は、ガスバーナーの中心線から7 m±25 mm（23 ft±1 in）離れ、上部カバーサポートフランジの平面の下152 mm±6 mm（6 in±0.25 in）にあります。これらの7つの点は、煙道幅を7つの等しいセグメントに分割し、各セグメントの幾何学的中心での空気速度を記録することによって決定します。

6. 86 kW±2 kW（294,000±7300 Btu / hr）の調整可能なガス供給。光電池出力、ガス圧、オリフィスプレート全体の差圧、および使用されるガスの量は、試験全体を通して2秒間隔で継続的に記録する必要があります。

7. 温度上昇曲線は、規格で必要な曲線に類似しており、偏差は2％以下です。

8. 試験期間中の火炎伝播距離対時間グラフのレポート出力

9. 試験中のパイプライン速度グラフのレポート出力。

5.3 標準材料の受け入れ：

TP149標準ケーブルは、機器の受け入れ評価に使用され、推奨される結果を以下の表に示します：