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天康电线电缆燃烧过程的主要因素
发布时间:2018-04-08   点击次数:693次

天康电线电缆燃烧过程的主要因素

橡胶、塑料电线电缆的燃烧过程 橡塑电线电缆的燃烧过程,由 冷态起燃 → 自身延燃 → 火焰熄灭 ,延燃距离和熄灭时间,取决于橡塑材料的阻燃特性,也取决电缆结构和规格,燃烧过程可经历以下4个或5个阶段: 1. 加热、熔融和解聚 首先,在加热阶段,高聚物由于受热而温度上升,机械强度降低,继而软化,变成粘稠的类似胶状物质,分子间的键断裂而解聚。这种场合,有时是在缺氧情况下的解聚,有时则氧和热同时存在情况下的解聚。若解聚反应是吸热反应,则温度下降;若是放热反应,则温度上升,这与高聚物的比热、热导率、熔解热和蒸发潜热等有关。 2. 分解 高聚物的分解,随高聚物的结构和组成、温度的高低、升温速度、生成挥发成分(气体)的速度、吸热或发热等的不同而有不同的分解反应,与分解温度、分解潜热和分解产物有关。一般而言,几乎所确的高聚物在分解阶段都会发生如下的变化: (1) 产生可燃烧的气体和不可燃烧的气体; (2) 部分高聚物分解而液化; (3) 生成炭化物而固化; (4) 生成微粒炭的烟尘。 3. 着火和燃烧 当高聚物由于受热分解,所产生的可燃烧气体与空气混合到达可燃浓度范围时,即发生着火,并由其产生的燃烧热使气相、液相、固相温度上升,燃烧得以维持。在这一阶段,主要的影响因素是可燃性气体与空气中的氧的扩散速度和高聚物材料的燃烧热。 4. 继续延燃 要使燃烧向相邻部分传播,必须补充在燃烧过程中散失的热量所需的燃烧热。因此延燃与高聚物材料的燃烧热有关,也受高聚物表面状况、曝露程度等的影响。在高聚物的燃烧过程中,显然热分解是一个至关重要的步骤。由于高聚物热分解所产生的各种碳化氢产物,在燃烧过程中所产生的自由基的活性非常大。因此,在没有从外界获取热能(指燃烧灯具)的情况下,就能与外部的分子互相反应,并可生成新的自由基,如此的反应接连不断,使全部反应连锁地进行。这就是所谓高聚物在燃烧过程中的连锁反应。 5. 火焰自熄 火焰自熄并不是必然的过程,在单根电缆燃烧试验时,当外界燃烧灯具停止供火后,外界热源消失,在原热源处的电缆开始降温,导致加速延燃部分电缆的热量道出,这样延燃处电缆,若其产生的热量,不足以提供维持燃烧状态,则火焰强度逐渐降低,直至火焰自熄。 二、与高聚物燃烧有关的因素 1. 比热容 比热容的定义为:1 g物质温度升高1℃时,所需吸收的热量称为比热容,高聚物的比热容越大,在燃烧过程中的加热需要较大的热量,温度上升速度相对慢,原理上减缓了延燃速度。 2. 热导率 热导率又称导热系数,是表示物质热传导性能的物理量。热导率大,则散热大,影响升温速度,相对减缓了延燃速度。 3. 分解温度 高聚物的燃烧为分解燃烧,因此,只有受热升温到达分解温度及以上时才有可能引起燃烧。显然热分解温度较低的材料,燃烧的可能较大。 4. 燃烧热 高聚物燃烧一般都是放热反应,燃烧热的定义为:1 g高聚物充分燃烧时所发出的热量。燃烧热是维持燃烧及延燃的重要因素。显然燃烧热很低的材料常不足以维持延燃状态。 5. 闪点和自燃点 当高聚物受热到达闪点时,即使有明火引燃也不致燃烧,但闪燃可引起易爆气体的爆炸。若高聚物达到自燃点,即使没有明火,也能自燃。 6. 火焰温度 火焰温度也是维持燃烧的重要因素,绝大部分高聚物燃烧时的火焰温度达到2000℃左右。 7. 氧指数 氧指数(OI)的定义为:刚好维持高聚物燃烧时的混合气体中zui低氧含量的体积百分率。测定氧指数与环境温度有关,通常是指环境温度为20℃时测定的数值。氧指数是衡量高聚物材料是否易燃的一项重要指标,氧指数越小,则越容易燃烧。空气的含氧浓度为20.9%,氧指数在21以下的高聚物,一般都能在空气中很容易点燃。此外,氧指数与材料周围的温度有关,温度升高,氧指数一般都降低,因此对于氧指数在21以上的高聚物,在高温情况下,也可能在空气中点燃。 8. 燃烧速度 各种高聚物材料的燃烧特性不同,燃烧时的传播速度也不同。 三、电缆结构的影响 1. 导体规格 导体规格对单根电线通过垂直燃烧试验的影响是明显的,导体越大,则越容易将热量导出,当燃烧灯具停止供火后,大规格电线延燃产生的热量,常不足以补充导体导出的热量,zui后自行熄火。对于阻燃聚烯烃绝缘线芯,2.5 mm2 以下的电线,较难通过单根电线通过垂直燃烧试验。 2. 金属密封或半密封层 有些电缆必须采用纯聚乙烯绝缘,聚乙烯容易分解和气化。电缆结构中,常考虑采用阻燃隔离层和高阻燃护套,但不一定能完全避免可燃气体释放到电缆周边,如果释放的数量较大,仍可促使电缆继续延燃。在电缆结构的适当位置,增加金属密封层或金属半密封层,可防止大量可燃气体泄出,有效制止延燃状态。 3. 可燃物质与不可燃物质的比例 可燃物质与不可燃物质的比例越大,则延燃的可能性越大,反之,则延燃可能性小。这一点于上述导体规格的影响非常相似。

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