1范圍
本部分規(guī)定了軍用裝備實驗室爆炸性大氣試驗的術(shù)語與定義、目的與應(yīng)用、剪裁指南、信息耍求、 試驗耍求、試驗過程和結(jié)果分析的內(nèi)容。
本部分適用于對軍用裝備進(jìn)行爆炸性大氣試驗。 2引用文件
下列文件中的有關(guān)條款通過引用而成為本部分的條款。凡注日期或版次的引用文件,其E的任何修 改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版本都不適用于本部分,但提倡使用本部分的各方探討使用其M新版本 的可能性。凡不注日期或版次的引用文件,其新版本適用于本部分。
GIB〗 50.1 A-2009軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第1部分.?通用耍求 GJB 560A-1997高閃點(diǎn)噴氣燃料規(guī)范 GJB 2376-1995寬餾分噴氣燃料規(guī)范 GJB 4239裝備環(huán)境工程通用耍求
3術(shù)語與定義
下列術(shù)語和定義適用r本部分
3. 1 模擬高度 simu丨ated altitude
試驗■內(nèi)通過減壓產(chǎn)生的任何高度。
3.2 試驗高度 test altitude
試件試驗時所采用的通常在海平面以上的標(biāo)稱模擬高度。 4目的與應(yīng)用
4. 1目的
本試驗的0的在于:
a) 確定裝備在混合的燃料和空氣爆炸性火氣中]:作而不引起爆炸的能力:
b) 確定帶外殼的裝備隔斷其內(nèi)部發(fā)生的火焰與爆炸不至于1延到外部的能力》
4 2應(yīng)用
本試驗適用T在爆炸性人氣附近使用的所有裝備。
爆炸性大氣與在海平面成海平面以上使)U的飛行器、汽笮和艦船用的燃料冇關(guān)■>程序H適叫P持續(xù) 地或間斷地茍可燃液體或蒸氣存在的空間內(nèi)的火氣?程序n所測試的裝備應(yīng)隔斷其內(nèi)部發(fā)生的燃燒而不 點(diǎn)燃周圍的爆炸性大氣,且正?;蛘`操作所導(dǎo)致的表面溫度升高也不會點(diǎn)燃裝備內(nèi)部或外部的爆炸性火 氣。若其他爆炸性人氣安全試驗(如電氣或礦并安全〉對裝備更合適(也可以釆 4. 3限制
本試驗限制如下:
a) 本試驗采用的是相對低閃點(diǎn)的爆炸性混合氣體,它不能代表某些實際的燃料和免氣混合氣體或 者大氣懸浮顆粒浞合物(如浮塵h
b) 本試驗是一個保守的試驗。若試件不能點(diǎn)燃試驗用燃料和空氣混合氣體,那么裝備在使用中點(diǎn)
燃)卯彳燃'a價氣體的_仙老m:很小。反之.試件能點(diǎn)燃試驗州燃料和空氣混合氣體并不意味著 裝備總能點(diǎn)燃災(zāi)丨冰使11川| d的燃?xì)狻?/p>
c) 本試驗小迠m十丨6km以」.的U驗島度,IX丨為在此高度以上,由于缺氧而不會點(diǎn)燃爆炸性大氣^
d) 本試驗不適用T確定由于農(nóng)to溫皮升A而異致的燃燒,因為本試驗設(shè)計用電火花點(diǎn)火。
5剪裁指南
5. 1選擇試驗方法 5.1.1概述
分析冇關(guān)技術(shù)文件的耍求,應(yīng)叫裝備(產(chǎn)品)訂購過程中實施GJB 4239得出的結(jié)果,確定裝備壽命 期內(nèi)爆炸性大氣環(huán)境出現(xiàn)的階段,根據(jù)下列環(huán)境效應(yīng)確定是否需耍進(jìn)行本試驗。當(dāng)確定需耍進(jìn)行本試驗, 且本試驗與其他環(huán)境試驗使用同一試件時,還需確定本試驗與其他試驗的先后順序。
5. 1.2環(huán)境效應(yīng)
簡單的產(chǎn)品,如袖珍式半導(dǎo)體收音機(jī),在低能放電或者產(chǎn)生電弧時就能點(diǎn)燃燃料和空氣的混合氣體》 氣密裝備外殼(一種惰性的裝備外殼)表面上的一個熱點(diǎn)也能點(diǎn)燃燃料和空氣混合氣體。在一定空間范圍 內(nèi)的燃料能被低能放電如短路的閃光電池、開關(guān)觸點(diǎn)、靜電放電等產(chǎn)生的火花點(diǎn)燃。
5. 1.3選擇試驗順序 5. 1.3, 1 —般要求
見 GJB 150.1A-2009 中的 3.6?
5. 1.3. 2特殊要求
為了保持試件的壽命,應(yīng)先進(jìn)行對試件損密最小的環(huán)境試驗》通常將爆炸性大氣試驗放在試驗序列 的后面。振動應(yīng)力、沖擊應(yīng)力和溫度應(yīng)力會使密封裝置變形而降低密封效果,使其更有可能點(diǎn)燃可燃大 氣。迚議先進(jìn)行振動、沖m/溫度試驗。
5.2選擇試驗程序
5.2. 1概述
本試驗個試驗打序:程序1 一一-在爆炸性大氣中T:作、程序II——隔爆試驗。應(yīng)根據(jù)有關(guān)文 件迎選扦坫飭還川的杵
5.2. 2各程序間的差別
5.2.2. I程序1——在爆炸性大氣中工作
適〗4H+1所冇密封成丨丨密j彳妓備,用干評價試件在充滿燃料和空氣混合氣體的環(huán)境中丄作而不點(diǎn)燃此 燃料和空氣混合氣體的能力。
5. 2. 2. 2程序》——隔爆試驗
適用干帶有機(jī)箱成其他外殼的裝備,評價裝備外殼阻隔由于內(nèi)部故陣而產(chǎn)生的爆炸或燃燒的 能力..
5. 3確定試驗條件 5. 3. 1概述
選定本試驗和相應(yīng)程序后,應(yīng)報據(jù)有關(guān)文件的規(guī)定和為該程序提供的信息,選定該程序所用的試驗 條件和試驗技術(shù)。確定時應(yīng)考慮5J.2?5.3.6的內(nèi)容。
5. 3. 2燃料
除另W定外,使坩止:己烷作為燃料(試劑級或者含95%i£己烷、5%正己烷異構(gòu)體的混合氣體)。 使用這種燃料圮W為它在可燃性大氣中的引燃特性相當(dāng)于或敏感子辛烷值為丨〇〇/丨30的航空汽油、寬餾 分噴氣燃料和^閃點(diǎn)噴氣燃料。正己烷和空氣的S佳比混合氣體能在低至223°C的熱點(diǎn)溫度下點(diǎn)燃,而 寬餾分噴氣燃料的燃料和空氣*比混合氣體的Q燃溫度較低需耍230*C, 100/130辛烷航空汽油和空 氣則滯耍441°C才能熱點(diǎn)點(diǎn)燃,點(diǎn)燃燃料與空氣*比混合氣體的最小火花能S輸入,對Tilf己烷和
100/130辛烷航空汽油基本相同,。而點(diǎn)燃寬餾分噴氣燃料和島閃點(diǎn)噴氣燃料與空氣的混合氣體需耍的能 量則高得多。不推薦使出與正己烷不同的燃料。
5.3. 3燃料和空氣混合氣體
5. 3. 3. 1使用比例適當(dāng)?shù)木蝗剂虾涂諝饣旌蠚怏w進(jìn)行?炸性大氣試驗。燃料山山■?試驗氣體總體 積的3.8%計算得出,這種混合氣體只需耍最小的政"了以點(diǎn)燃^此混合氣體中按黽丨扣卜筇得到的空 氣與燃料的比為8.33。
加熱燃料和空氣混合氣體?達(dá)到試件在實際f:作中所遇到的設(shè)沿淋境溫度,丼在JJUUA卜完成所存 試驗?對于空氣強(qiáng)制制冷的試件,采)fj裝備在無風(fēng)冷怙況K,能止:常操作和丄作的記品上!度作為試驗
溫度。
5. 3. 5濕度對可燃?xì)怏w的影響
若環(huán)境空氣的露點(diǎn)不高P 10C,則濕度對燃料和仝氣混合氣體組成的影響可以不用考慮,W為此 時水蒸氣僅僅使正己烷濃度從卩1試驗氣體體積的3.82%增加到3.85%?若人氣壓力從高P試驗高度
1525m處降至試驗高度以F (壓力改變34%), UW正己烷占總體積的百分比將從4,61%降至3.08%。該減 少值將補(bǔ)償由于試驗氣體中水蒸H的稀釋而使燃料濃度增加造的影響^
5.3.6高度模擬
點(diǎn)燃燃料和空氣混合氣體嚮耍的能M隨〗力的降低而增加。但對低于海平面的試驗高度,這一能量 降低則不明顯。因此,除另有規(guī)定舛,至少采W兩個試驗步驟完成所有的試驗。一個是裝備預(yù)期的* 使用高度(該高度不應(yīng)超過12200m,因為在此高度以±爆炸的可能性消失);另一個在壓力78kPa? 107kPa之間,代表大部分地面環(huán)境壓力。如前所述,在16km附近或高于此高度時,由于氧氣不足,不 能完成本試驗《
6信息要求
6.1試驗前霑要的信息
一般信息見GJB 150.1A-2009中的3J,特殊信息如下':
a) 燃料體積成
b) 在每個試驗點(diǎn)需耍的燃料量;
c) 試件的斷、通循環(huán)速率;
d) 與打火裝迓成高溫元件位置相關(guān)的信息。
6.2試驗中霑要的信息
—般信息見GJB 150.1 A-2009中的3.11,特殊信息如下:
a) 工作時間與試驗高度對應(yīng)關(guān)系曲線(接通和斷開點(diǎn));
b) 每個試驗高度所用的燃料量。
6.3試驗后霈要的信息
一般信息見CUB 150.1 A-2009中的3.14,特殊信息如下:
a) 試驗箱試驗高度和溫度;
b) 試件逍成的爆炸;
c) 故陣的初步分析- 7試驗要求 7. 1試驗設(shè)備
爆M-性.人H試驗設(shè)備由試驗箱以及輔助伩器組成。該設(shè)備能夠獲得、保持和監(jiān)測規(guī)定的試驗條件。 試驗W應(yīng)ff確記浞介氣體樣本爆炸特性的裝?,如具有足夠能量點(diǎn)燃3.82%正己烷和空氣混合氣體的火 花隙成熱邙6.火來?確定燃料爆炸特性的替代方法是使州校正過的爆炸性氣體表,它能夠確定爆炸度與 燃料和:個:\浞&-體的濃度u 7. 2試驗控制
試驗前,應(yīng)檢齊關(guān)鍵參數(shù),保證火花隙裝置功能完好和燃料霧化系統(tǒng)不受沉淀物的影響而抑制其功 能;將空試驗筘調(diào)節(jié)至*試驗高度,關(guān)閉真空系統(tǒng),測S空氣的泄漏率,確定任何泄湯不足以影響完 成所耍求的試驗等。注入試驗用燃料,等待3min以便使燃料充分氣化,此時仍處在試驗高度以上至少 IOOOitu 7. 3試驗中斷
7.3. 1 一般要求
見 GJB 丨 50.1A—2009 中的 3.12〇
7.3. 2特殊要求
若出現(xiàn)意外的試驗中斷,應(yīng)將試驗箱恢復(fù)到地面大氣壓力,排出試驗箱內(nèi)可燃?xì)怏w。然后將試驗箱 重新調(diào)至試驗耍求的試驗高度,再注入所需體積的正己烷,用同一試件重新開始試驗。
7.4試件的安裝與調(diào)試
_見0見丨50.1八一2009中的3.9丄
8試驗過程
8. 1試驗準(zhǔn)備
8. 1.1槪述
試驗開始前,根據(jù)有關(guān)文件規(guī)定確定試驗程序、試件的技術(shù)狀態(tài)、試驗溫度、試驗高度等
8. 1.2預(yù)備步驟
8. 1. 2. 1程序I——在爆炸性大氣中工作
步驟如下:
a) 在試件的較大功能部件上安裝熱電偶,測遍:其熱穩(wěn)定性,并在試驗筘內(nèi)岈W定兩個熱電偶以檢 測由混合氣體燃燒引起的溫度增加。
b) 將試件安裝在試驗箱內(nèi),使之能通過密封的電纜口在試驗箱外部操作和控制試件》將試件的外 殼拆去或松開,以便于爆炸性混合氣體滲入內(nèi)部。因為受到尺寸的限制,由兩個或多個單元連 接的試件可能if要單獨(dú)進(jìn)行試驗^在這種情況下,應(yīng)通過電纜口擴(kuò)展它們之間的11接。
c) 使試件工作,并確定其運(yùn)行正常。若可能,標(biāo)注出能導(dǎo)致爆炸的電火花或高溫元彳1的份?
d) 若必耍,可以模擬驅(qū)動組件和伺服裝置上的機(jī)械負(fù)荷以及開關(guān)和繼電器上的電負(fù)說;qiwu矩、 電壓、電流、電感阻抗等。在任何情況試件應(yīng)以實際使用的方式正常運(yùn)行》
8. 1.2.2程序II——隔爆試驗
步驟如下:
a) 在試件的較大功能部件上安裝熱電偶,測Vlt熱穩(wěn)定性,并在試驗箱內(nèi)壁阇定兩個熱電偶以檢 測由混合氣體燃燒引起的溫度增加^
b) 將裝備(或體積和技術(shù)狀態(tài)^米備川m的投w放入機(jī);㈧,然;n將機(jī)tiau⑷mrirt.
c) 將燃料和空氣混合氣體通入被測試的機(jī)☆內(nèi):對強(qiáng)制mu^k;濟(jì),冷如’個必須利MUIIS* 氣浞合氣體;對'r非強(qiáng)制風(fēng)冷裝備,〗外☆ 以W!入永i'i敁風(fēng)約軟)tm忡迪入燃《 和空氣混合氣體)和排氣軟管,并采収坫施防軟逆火噸減燃訓(xùn)舊的浞fr、忭為促 進(jìn)可燃?xì)怏w導(dǎo)入而采収的任何改進(jìn)彳AAi,不捫使機(jī)喪化超hi 5%
d) 安裝能可雜地點(diǎn)燃機(jī)殼內(nèi)爆炸性浞介物的few、為女妓火花K㈤/I機(jī):AJ-認(rèn)幾戌攻片,成牝火 花隙安裝于機(jī)殼內(nèi)C■各引燃點(diǎn)離捕H孔或的撲離不l、vlu 13mm除IIV〆高的U構(gòu)+他 滿足此耍求,否_應(yīng)使用所有的引燃點(diǎn)。
e) 將熱電偶插入機(jī)殼內(nèi),.并與試驗筘外高靈敏度的電流計相連.)H來檢測機(jī)殼內(nèi)發(fā)十煤許,
f) 使試驗箱內(nèi)空氣的水蒸氣露點(diǎn)低TM(TC?
8.2試驗程序
8. 2. 1程序I——在爆炸大氣中工作
試驗程序的步驟如下:
a) 安裝試件并密封試驗箱,穩(wěn)定試件使其低丁'試件最商n:作溫度丨ot:以
b) ig 試驗筘內(nèi)的氣壓:,欖擬比試件最M !:作萵度(不超過12200m)高2000m的高度,以便f燃 料不II空/ £的導(dǎo)入、汽化和浞合《
c) M射私5度開始K降時,向試驗箱慢t#注入所耑界積的il.:己烷。
d) 使試驗筘內(nèi)的氣體循環(huán)至少3mm以便燃料完全氣化并形成均勻的混合氣體,丨司時降低試驗箱 的投擬島度。
e) 在相svr試驗商度以上}〇〇〇m的壓力點(diǎn),Wj -'個火花隙或熱線點(diǎn)火3;1嘗試點(diǎn)燃來rn式驗筘的 混合氣體樣本,以確定燃料潛在的爆炸性?該點(diǎn)火源應(yīng)冇足夠的能賢點(diǎn)燃含3.82%ili己烷的混
合氣體^芯不能點(diǎn)燃,沾除試驗筘中的燃?xì)獠??S!a)?dh
f) 使試件處r_ i:作狀態(tài),盡可能頻繁而合理地接通和斷開電氣觸點(diǎn)《
g) 保證燃料和*氣充分浞合,向試驗箱內(nèi)通入交?'(,以不人F〗〇〇m/miri的速度緩慢地降低試驗 模擬尚皮。
h) 低了.試驗商度l〇〇〇m時停|〖:降低模擬高度,進(jìn)行S后一次I:作檢測并斷開試件的電源。在降 低高度的過柺中,若試驗筘內(nèi)發(fā)生爆炸,則記at試驗結(jié)采。
〇 試驗箱內(nèi)未發(fā)也爆炸,使〗He)所叫的方法確定燃料的爆炸性。若能夠點(diǎn)燃,則記錄試驗結(jié)果。
若沒釘點(diǎn)燃,沾除試驗筘中的燃料并從a)茁新開始本試驗,H至能點(diǎn)燃為1丨%
j) imH式驗筘內(nèi)的氣壓,擬擬比現(xiàn)場海拔高度島2000m的高度?
k) 茁復(fù)c)?g),并在此觀場地而爪力條件K,進(jìn)行敁后一次丄作檢測丼關(guān)W試件的屯源。在降 低高度的過柙中,若試驗筘內(nèi)發(fā)生爆炸,則試驗結(jié)束,記錄試驗結(jié)果。
l) 若試驗筘內(nèi)米發(fā)生爆炸,使州e)所州的方法確定燃料的燦炸性。若能夠點(diǎn)燃,則記錄試驗結(jié)果: 若沒冇點(diǎn)燃,潔除試驗筘中的燃料并從j)開始里笈本試驗,直至能夠點(diǎn)燃為1匕
m) 記錄試驗結(jié)果<<
8. 2. 2程序II——隔爆試驗 試驗程序的步驟如下:
a) 安裝試件并密封試驗筘,升高試驗筘的溫度至試件*T作溫度。
b) 當(dāng)試件溫度、試驗額A贈溫度切式驗筘內(nèi)空氣溫度相羌不超過10°C時,調(diào)節(jié)試驗箱內(nèi)的氣壓, 梭:擬比試驗現(xiàn)場高度(如地面高度)高2000m的高度。
c) 向試驗箱內(nèi)慢慢注入所耑料積的止己烷,以獲得燃料和空氣混合氣體,并將其導(dǎo)入試件內(nèi)部。
d) 以每分鐘不火TMOOm的速度緩慢降低模擬高度至現(xiàn)場試驗高度。
e) 給機(jī)必內(nèi)引燃點(diǎn)通屯,MJ所描入的熱電偶確定試件內(nèi)M否發(fā)生爆炸。若沒冇發(fā)生爆炸.則清除 試驗筘和試件閃的所打燃料和空氣混合物,巫新從a)開始試驗<>
f) 蕎試件機(jī)殼內(nèi)的爆炸沒仃簦延塋試件外的燃料和空氣混合物,《彳應(yīng)按下述情況分別處理:
1) 式件機(jī)嚨的體積不超過試驗筘容積的1/50. U_繼續(xù)進(jìn)行g(shù)h
2) 艿試件的體積等r成人P試驗筘容積的1/50,則潔除試驗筘和試件內(nèi)的所有燃料和空氣浞 介/:1體,然6繼續(xù)進(jìn)行&)。
g) 出火花隙成熱線點(diǎn)火遊嘗試點(diǎn)燃來丨1試驗筘的浞合氣體樣本,以確定燃料爆炸性。該點(diǎn)火源應(yīng) 冇足夠的能廿UV:燃食3.82?/。止己烷的M合氣體?若不能點(diǎn)燃,潔除試驗箱中的燃料和空氣混合 氣體并從a)開始/G:fi糧個試驗?
h) 記詁試驗姑果
9結(jié)果分析
使Jl:j CUB 150.1A — 2009 中 3.17 提供的指南。
本試驗中點(diǎn)燃燃料和空H混合氣體就意味沿試件已經(jīng)失效。使用與試件火效有關(guān)的所有數(shù)據(jù),來滿 足裝備規(guī)范對試驗分析的耍求。
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