材料及線纜煙密度測量方法比較

李明珠， 王 申

(上海電纜研究所，上海200093)

0 引言

煙是火災致死的首要危險因素之一。人們通常用煙密度來量度發煙量，燃燒時釋放煙霧越多的材料煙密度越大，對火災時疏散人員和滅火越不利。

光電線纜的絕緣和護套基本都是有機高分子材料，在火災時會釋放出大量煙霧，所以人們希望生產和使用低煙的線纜產品。近年來線纜行業大力發展低煙無鹵線纜和材料，此類產品都要求測量煙密度。

1 煙密度測量原理及標準

煙密度測量的主要原理是在特定的空間內，線纜或材料在特定的燃燒或輻射條件下產生煙霧，光束穿過煙霧后會產生衰減，測量光束的透光率并計算得出比光密度和煙密度。

煙密度測量方法很多。線纜用材料煙密度測量方法標準主要有兩個:ASTM E662和ISO 5659。我國行業內普遍采用的GB/T 8323—1987《塑料燃燒性能試驗方法煙密度法》即等效于ASTM E662。現行的低煙無鹵材料產品標準的指標由GB/T 8323—1987方法測試而來。新版試驗方法標準 GB/T 8323—2008《塑料煙生成》已經實施且代替了1987版標準，其等同采用ISO 5659—2006。

成品線纜煙密度測量方法目前多數采用IEC 61034和國家標準GB/T 17651—1998《電纜或光纜在特定條件下燃燒的煙密度測定》(等同采用IEC 61034－1997)。由于全球化貿易的需求，業內很多企業關注美標線纜(美國、加拿大和墨西哥等)的測試方法UL 2556—2007(9.9節)《電線電纜試驗方法9.9節煙釋放》。這些標準之間存在較大差異，我們對其進行了比較，以供行業內同仁參考。

2 材料煙密度測量的方法比較

ASTM E662和ISO 5659標準在測試箱和光學系統方面是基本相同的，但是在加熱系統、試樣放置和試驗過程方面有不少差異。GB/T 8323—2008/ISO 5659—2006、GB/T 8323—1987 和 ASTM E662—2009標準的相同部分見表1，差異部分見表2。

表1 材料煙密度測量方法相同部分

由表 2可以看出，GB/T 8323—2008/ISO 5659—2006和GB/T 8323—1987標準存在諸多差異。由于用上述方法測得的煙密度值是試樣在規定試驗條件下測得的，不能認為是試樣的固有性能。而且上述方法沒有提供在其他燃燒條件下由曝露在熱源或火焰中的材料產生煙密度的基礎，也沒有建立與其他測試方法得到的數據的任何聯系。因此同一種材料用兩種方法得到的煙密度試驗結果不同，是不能相互比較的。因為現行的低煙無鹵材料產品標準的指標由GB/T 8323—1987方法測試而來，如果使用新版標準方法進行測試，將要進行大量的驗證試驗，重新確定材料標準的指標。

3 線纜煙密度測量方法比較

目前，UL標準電線的無鹵化進程正在穩步推進，行業內生產的美標線纜如果要加上“LS”標志，就要按UL 2556—2007(9.9節)進行煙密度測試。但是正如表3所示，UL 2556—2007(9.9節)與在行業內廣泛使用的國家標準GB/T 17651—1998/IEC 61034—1997試驗方法有很大差異。由于未建立兩種測試方法所得數據之間的聯系，不能簡單認為通過GB/T 17651—1998/IEC 61034—1997測試的電線電纜即能通過UL 2556—2007(9.9節)測試。

表2 材料煙密度測量方法差異部分

表3 線纜煙密度測量方法比較

4 結束語

從以上的分析可以看出，材料煙密度試驗方法標準新舊版本的測試方法有很大不同，用新版標準測試的結果未必與原標準測試結果符合。而且由于試驗模式改變，單純以有焰法和無焰法來區分煙密度可能將不再合適。希望行業內有識之士關注此事，共同探討標準使用的合適方式。

線纜煙密度測試方法IEC標準和國家標準與UL標準體系不同，標準間的不一致可能將繼續存在，希望行業內注意到這些差異，在發展全球化貿易的過程中減少不必要的損失。

［1］GB/T 8323—1987 塑料燃燒性能試驗方法 煙密度法［S］.

［2］GB/T 8323—2008/ISO 5659—2006 塑料煙生成［S］.

［3］GB/T 17651—1998/IEC 61034—1997 電纜或光纜在特定條件下燃燒的煙密度測定［S］.

［4］ASTM E662—2009 Standard test method for specific optical density of smoke generated by solid materials［S］.

［5］UL 2556—2007 Wire and cable test methods［S］.