1范围
本部分规定了军用装备实验室爆炸性大气试验的术语与定义、目的与应用、剪裁指南、信息耍求、 试验耍求、试验过程和结果分析的内容。
本部分适用于对军用装备进行爆炸性大气试验。 2引用文件
下列文件中的有关条款通过引用而成为本部分的条款。凡注日期或版次的引用文件,其E的任何修 改单(不包括勘误的内容)或修订版本都不适用于本部分,但提倡使用本部分的各方探讨使用其M新版本 的可能性。凡不注日期或版次的引用文件,其新版本适用于本部分。
GIB〗 50.1 A-2009军用装备实验室环境试验方法第1部分.•通用耍求 GJB 560A-1997高闪点喷气燃料规范 GJB 2376-1995宽馏分喷气燃料规范 GJB 4239装备环境工程通用耍求
3术语与定义
下列术语和定义适用r本部分
3. 1 模拟高度 simu丨ated altitude
试验■内通过减压产生的任何高度。
3.2 试验高度 test altitude
试件试验时所采用的通常在海平面以上的标称模拟高度。 4目的与应用
4. 1目的
本试验的0的在于:
a) 确定装备在混合的燃料和空气爆炸性火气中]:作而不引起爆炸的能力:
b) 确定带外壳的装备隔断其内部发生的火焰与爆炸不至于1延到外部的能力》
4 2应用
本试验适用T在爆炸性人气附近使用的所有装备。
爆炸性大气与在海平面成海平面以上使)U的飞行器、汽笮和舰船用的燃料冇关■>程序H适叫P持续 地或间断地苟可燃液体或蒸气存在的空间内的火气„程序n所测试的装备应隔断其内部发生的燃烧而不 点燃周围的爆炸性大气,且正常或误操作所导致的表面温度升高也不会点燃装备内部或外部的爆炸性火 气。若其他爆炸性人气安全试验(如电气或矿并安全〉对装备更合适(也可以釆 4. 3限制
本试验限制如下:
a) 本试验采用的是相对低闪点的爆炸性混合气体,它不能代表某些实际的燃料和免气混合气体或 者大气悬浮颗粒浞合物(如浮尘h
b) 本试验是一个保守的试验。若试件不能点燃试验用燃料和空气混合气体,那么装备在使用中点
燃)卯彳燃'a价气体的_仙老m:很小。反之.试件能点燃试验州燃料和空气混合气体并不意味着 装备总能点燃灾丨冰使11川| d的燃气。
c) 本试验小迠m十丨6km以」.的U验岛度,IX丨为在此高度以上,由于缺氧而不会点燃爆炸性大气^
d) 本试验不适用T确定由于农to温皮升A而异致的燃烧,因为本试验设计用电火花点火。
5剪裁指南
5. 1选择试验方法 5.1.1概述
分析冇关技术文件的耍求,应叫装备(产品)订购过程中实施GJB 4239得出的结果,确定装备寿命 期内爆炸性大气环境出现的阶段,根据下列环境效应确定是否需耍进行本试验。当确定需耍进行本试验, 且本试验与其他环境试验使用同一试件时,还需确定本试验与其他试验的先后顺序。
5. 1.2环境效应
简单的产品,如袖珍式半导体收音机,在低能放电或者产生电弧时就能点燃燃料和空气的混合气体》 气密装备外壳(一种惰性的裝备外壳)表面上的一个热点也能点燃燃料和空气混合气体。在一定空间范围 内的燃料能被低能放电如短路的闪光电池、开关触点、静电放电等产生的火花点燃。
5. 1.3选择试验顺序 5. 1.3, 1 —般要求
见 GJB 150.1A-2009 中的 3.6„
5. 1.3. 2特殊要求
为了保持试件的寿命,应先进行对试件损密最小的环境试验》通常将爆炸性大气试验放在试验序列 的后面。振动应力、冲击应力和温度应力会使密封装置变形而降低密封效果,使其更有可能点燃可燃大 气。迚议先进行振动、冲m/温度试验。
5.2选择试验程序
5.2. 1概述
本试验个试验打序:程序1 一一-在爆炸性大气中T:作、程序II——隔爆试验。应根据有关文 件迎选扦坫饬还川的杵
5.2. 2各程序间的差别
5.2.2. I程序1——在爆炸性大气中工作
适〗4H+1所冇密封成丨丨密j彳妓备,用干评价试件在充满燃料和空气混合气体的环境中丄作而不点燃此 燃料和空气混合气体的能力。
5. 2. 2. 2程序》——隔爆试验
适用干带有机箱成其他外壳的装备,评价装备外壳阻隔由于内部故陣而产生的爆炸或燃烧的 能力..
5. 3确定试验条件 5. 3. 1概述
选定本试验和相应程序后,应报据有关文件的规定和为该程序提供的信息,选定该程序所用的试验 条件和试验技术。确定时应考虑5J.2〜5.3.6的内容。
5. 3. 2燃料
除另W定外,使坩止:己烷作为燃料(试剂级或者含95%i£己烷、5%正己烷异构体的混合气体)。 使用这种燃料圮W为它在可燃性大气中的引燃特性相当于或敏感子辛烷值为丨〇〇/丨30的航空汽油、宽馏 分喷气燃料和^闪点喷气燃料。正己烷和空气的S佳比混合气体能在低至223°C的热点温度下点燃,而 宽馏分喷气燃料的燃料和空气较好比混合气体的Q燃温度较低需耍230*C, 100/130辛烷航空汽油和空 气则滞耍441°C才能热点点燃,点燃燃料与空气较好比混合气体的最小火花能S输入,对Tilf己烷和
100/130辛烷航空汽油基本相同,。而点燃宽馏分喷气燃料和岛闪点喷气燃料与空气的混合气体需耍的能 量则高得多。不推荐使出与正己烷不同的燃料。
5.3. 3燃料和空气混合气体
5. 3. 3. 1使用比例适当的均一燃料和空气混合气体进行»炸性大气试验。燃料山山■•试验气体总体 积的3.8%计算得出,这种混合气体只需耍最小的政"了以点燃^此混合气体中按黾丨扣卜筇得到的空 气与燃料的比为8.33。
加热燃料和空气混合气体•达到试件在实际f:作中所遇到的设沿淋境温度,丼在JJUUA卜完成所存 试验•对于空气强制制冷的试件,采)fj装备在无风冷怙况K,能止:常操作和丄作的记品上!度作为试验
温度。
5. 3. 5湿度对可燃气体的影响
若环境空气的露点不高P 10C,则湿度对燃料和仝气混合气体组成的影响可以不用考虑,W为此 时水蒸气仅仅使正己烷浓度从卩1试验气体体积的3.82%增加到3.85%•若人气压力从高P试验高度
1525m处降至试验高度以F (压力改变34%), UW正己烷占总体积的百分比将从4,61%降至3.08%。该减 少值将补偿由于试验气体中水蒸H的稀释而使燃料浓度增加造的影响^
5.3.6高度模拟
点燃燃料和空气混合气体嚮耍的能M随〗力的降低而增加。但对低于海平面的试验高度,这一能量 降低则不明显。因此,除另有规定舛,至少采W两个试验步骤完成所有的试验。一个是装备预期的高 使用高度(该高度不应超过12200m,因为在此高度以±爆炸的可能性消失);另一个在压力78kPa〜 107kPa之间,代表大部分地面环境压力。如前所述,在16km附近或高于此高度时,由于氧气不足,不 能完成本试验《
6信息要求
6.1试验前霑要的信息
一般信息见GJB 150.1A-2009中的3J,特殊信息如下':
a) 燃料体积成
b) 在每个试验点需耍的燃料量;
c) 试件的断、通循环速率;
d) 与打火装迓成高温元件位置相关的信息。
6.2试验中霑要的信息
—般信息见GJB 150.1 A-2009中的3.11,特殊信息如下:
a) 工作时间与试验高度对应关系曲线(接通和断开点);
b) 每个试验高度所用的燃料量。
6.3试验后霈要的信息
一般信息见CUB 150.1 A-2009中的3.14,特殊信息如下:
a) 试验箱试验高度和温度;
b) 试件逍成的爆炸;
c) 故陣的初步分析- 7试验要求 7. 1试验设备
爆M-性.人H试验设备由试验箱以及辅助伩器组成。该设备能够获得、保持和监测规定的试验条件。 试验W应ff确记浞介气体样本爆炸特性的装®,如具有足够能量点燃3.82%正己烷和空气混合气体的火 花隙成热邙6.火來„确定燃料爆炸特性的替代方法是使州校正过的爆炸性气体表,它能够确定爆炸度与 燃料和:个:\浞&-体的浓度u 7. 2试验控制
试验前,应检齊关键参数,保证火花隙装置功能完好和燃料雾化系统不受沉淀物的影响而抑制其功 能;将空试验筘调节至高试验高度,关闭真空系统,测S空气的泄漏率,确定任何泄湯不足以影响完 成所耍求的试验等。注入试验用燃料,等待3min以便使燃料充分气化,此时仍处在试验高度以上至少 IOOOitu 7. 3试验中断
7.3. 1 一般要求
见 GJB 丨 50.1A—2009 中的 3.12〇
7.3. 2特殊要求
若出现意外的试验中断,应将试验箱恢复到地面大气压力,排出试验箱内可燃气体。然后将试验箱 重新调至试验耍求的试验高度,再注入所需体积的正己烷,用同一试件重新开始试验。
7.4试件的安装与调试
_见0见丨50.1八一2009中的3.9丄
8试验过程
8. 1试验准备
8. 1.1槪述
试验开始前,根据有关文件规定确定试验程序、试件的技术状态、试验温度、试验高度等
8. 1.2预备步骤
8. 1. 2. 1程序I——在爆炸性大气中工作
步骤如下:
a) 在试件的较大功能部件上安装热电偶,测遍:其热稳定性,并在试验筘内岈W定两个热电偶以检 测由混合气体燃烧引起的温度增加。
b) 将试件安装在试验箱内,使之能通过密封的电缆口在试验箱外部操作和控制试件》将试件的外 壳拆去或松开,以便于爆炸性混合气体渗入内部。因为受到尺寸的限制,由两个或多个单元连 接的试件可能if要单独进行试验^在这种情况下,应通过电缆口扩展它们之间的11接。
c) 使试件工作,并确定其运行正常。若可能,标注出能导致爆炸的电火花或高温元彳1的份?
d) 若必耍,可以模拟驱动组件和伺服装置上的机械负荷以及开关和继电器上的电负说;qiwu矩、 电压、电流、电感阻抗等。在任何情况试件应以实际使用的方式正常运行》
8. 1.2.2程序II——隔爆试验
步骤如下:
a) 在试件的较大功能部件上安装热电偶,测Vlt热稳定性,并在试验箱内壁阇定两个热电偶以检 测由混合气体燃烧引起的温度增加^
b) 将装备(或体积和技术状态^米备川m的投w放入机;㈧,然;n将机tiau⑷mrirt.
c) 将燃料和空气混合气体通入被测试的机☆内:对強制mu^k;济,冷如’个必须利MUIIS* 气浞合气体;对'r非强制风冷装备,〗外☆ 以W!入永i'i敁风約软)tm忡迪入燃《 和空气混合气体)和排气软管,并采収坫施防软逆火吨减燃训旧的浞fr、忭为促 进可燃气体导入而采収的任何改进彳AAi,不扪使机丧化超hi 5%
d) 安装能可雜地点燃机壳内爆炸性浞介物的few、为女妓火花K㈤/I机:AJ-认几戌攻片,成牝火 花隙安装于机壳内C■各引燃点离捕H孔或的扑离不l、vlu 13mm除IIV〆高的U构+他 满足此耍求,否_应使用所有的引燃点。
e) 将热电偶插入机壳内,.并与试验筘外高灵敏度的电流计相连.)H来检测机壳内发十煤许,
f) 使试验箱内空气的水蒸气露点低TM(TC»
8.2试验程序
8. 2. 1程序I——在爆炸大气中工作
试验程序的步骤如下:
a) 安装试件并密封试验箱,稳定试件使其低丁'试件最商n:作温度丨ot:以
b) ig 试验筘内的气压:,榄拟比试件最M !:作萵度(不超过12200m)高2000m的高度,以便f燃 料不II空/ £的导入、汽化和浞合《
c) M射私5度开始K降时,向试验箱慢t#注入所耑界积的il.:己烷。
d) 使试验筘内的气体循环至少3mm以便燃料完全气化并形成均匀的混合气体,丨司时降低试验箱 的投拟岛度。
e) 在相svr试验商度以上}〇〇〇m的压力点,Wj -'个火花隙或热线点火3;1尝试点燃来rn式验筘的 混合气体样本,以确定燃料潜在的爆炸性•该点火源应冇足够的能贤点燃含3.82%ili己烷的混
合气体^芯不能点燃,沾除试验筘中的燃气并:®S!a)〜dh
f) 使试件处r_ i:作状态,尽可能频繁而合理地接通和断开电气触点《
g) 保证燃料和*气充分浞合,向试验箱内通入交•'(,以不人F〗〇〇m/miri的速度缓慢地降低试验 模拟尚皮。
h) 低了.试验商度l〇〇〇m时停|〖:降低模拟高度,进行S后一次I:作检测并断开试件的电源。在降 低高度的过柺中,若试验筘内发生爆炸,则记at试验结采。
〇 试验箱内未发也爆炸,使〗He)所叫的方法确定燃料的爆炸性。若能够点燃,则记录试验结果。
若没釘点燃,沾除试验筘中的燃料并从a)茁新开始本试验,H至能点燃为1丨%
j) imH式验筘内的气压,拟拟比现场海拔高度岛2000m的高度„
k) 茁复c)〜g),并在此观场地而爪力条件K,进行敁后一次丄作检测丼关W试件的屯源。在降 低高度的过柙中,若试验筘内发生爆炸,则试验结束,记录试验结果。
l) 若试验筘内米发生爆炸,使州e)所州的方法确定燃料的燦炸性。若能够点燃,则记录试验结果: 若没冇点燃,洁除试验筘中的燃料并从j)开始里笈本试验,直至能够点燃为1匕
m) 记录试验结果<<
8. 2. 2程序II——隔爆试验 试验程序的步骤如下:
a) 安装试件并密封试验筘,升高试验筘的温度至试件高T作温度。
b) 当试件温度、试验額A赠温度切式验筘内空气温度相羌不超过10°C时,调节试验箱内的气压, 梭:拟比试验现场高度(如地面高度)高2000m的高度。
c) 向试验箱内慢慢注入所耑料积的止己烷,以获得燃料和空气混合气体,并将其导入试件内部。
d) 以每分钟不火TMOOm的速度缓慢降低模拟高度至现场试验高度。
e) 给机必内引燃点通屯,MJ所描入的热电偶确定试件内M否发生爆炸。若没冇发生爆炸.则清除 试验筘和试件闪的所打燃料和空气混合物,巫新从a)开始试验<>
f) 荞试件机壳内的爆炸没仃簦延茔试件外的燃料和空气混合物,《彳应按下述情况分别处理:
1) 式件机咙的体积不超过试验筘容积的1/50. U_继续进行gh
2) 艿试件的体积等r成人P试验筘容积的1/50,则洁除试验筘和试件内的所有燃料和空气浞 介/:1体,然6继续进行&)。
g) 出火花隙成热线点火遊尝试点燃来丨1试验筘的浞合气体样本,以确定燃料爆炸性。该点火源应 冇足够的能廿UV:燃食3.82»/。止己烷的M合气体„若不能点燃,洁除试验箱中的燃料和空气混合 气体并从a)开始/G:fi粮个试验„
h) 记诂试验姑果
9结果分析
使Jl:j CUB 150.1A — 2009 中 3.17 提供的指南。
本试验中点燃燃料和空H混合气体就意味沿试件已经失效。使用与试件火效有关的所有数据,来满 足装备规范对试验分析的耍求。
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