轨道车辆表面材料火焰传播测试方法分析介绍李俊红徐文野张术DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.07.052摘要：该文对多个轨道车辆防火标准中引用的火焰传播测试方法，包括ISO5658-2，BS476-7，DIN54837，ASTME162及铺地材料类测试，结合一些相关的燃烧理论，做出分析介绍，并得出了它们的不同点。关键词：轨道车辆火焰传播测试方法：TS07：A：1674-098X（2016）03（a）-0052-02轨道交通事业是当今社会最重要的运输手段之一，特别是我国正处在高速发展的时期，随着列车的提速，高架、隧道、地下等特殊运行线路的发展，相应的车辆安全性能要求也在不断提高。轨道交通的运行安全始终放在首要地位，而火灾隐患和脱轨倾覆隐患是影响车辆运行的主要危险源，防火对于车辆安全运行至关重要。近年来，我国对于轨道交通车辆的防火要求日趋重视，引入多种国际上常用的防火标准，同时也有国内自行制定的标准，这虽丰富和满足了多种情况的使用需求，但同时也造成了国内多种车辆防火标准并存使用的复杂情况，给很多标准的使用者带来了困扰。该文对各国标准中车辆表面材料的火焰传播测试方法，结合一些相关的燃烧理论，进行一些简单的介绍。1火焰传播材料支持火焰传播的能力是影响火灾危险性的重要因素，它会扩大燃烧区域和影响燃烧热量的释放。火焰传播可看作材料未引燃部分的引燃速度和已着火部分持续燃烧速度相互竞争的结果，火焰传播速率（V）定义为固体热解前沿的加热长度L与引燃时间tig之比[1]，即V=L/tig。固体材料表面的火焰传播有两种形式，即顺风传播和逆风传播。逆风传播是指火焰传播的方向与空气流动方向相反，而顺风传播时两者方向相同。火场的空气流动通常由燃烧过程引起，顺风传播包括火焰在垂直表面的向上传播或在天花板上的辐射传播，逆风传播包括火焰在垂直表面的向下或侧向传播以及火焰在地板面上的辐射传播。逆风火焰传播过程是由火焰到固体的热传递过程和气相化学反应动力学两者相互作用来控制，而顺风火焰传播由火焰到材料表面热裂解前沿的热传递控制，由于顺风火焰传播有利于热量的传递并加大材料表面暴露面积，所以通常比逆风传播速率大得多。1.1非铺地材料的火焰传播欧盟标准引用的测试方法标准ISO5658-2[2]，及英国标准中的BS476-7[3]都是典型的垂直面侧向火焰传播测试方法，分别见图1和图2。二者的测试形式类似，都是样品垂直放置，在靠近样品的一端有作为热源的辐射板，与样品表面形成固定的夹角。辐射板的功率固定，试样按照安装位置要求就位后，其表面暴露于辐射热流中，热通量的大小随试样长度方向而改变，从而在被测样品表面形成有梯度变化的辐射场。样品受到热辐射的作用，并施加一个小的诱导火焰，从靠近热源一端点燃，向另一端侧向蔓延发展，属于侧向的逆风火焰传播，在样品引燃之前受材料点燃控制，引燃之后受热板辐射热量及自身燃烧的传热过程与固相的分解反应速度控制，这与样品的密度、导热性、比热容和样品表面形态都有关系。两种测试方法也存在不同点，如辐射板与样品表面的夹角及对样品表面的辐射强度，样品的尺寸，在相应车辆标准中的考量指标等。ISO5658-2测试结果考量的是样品表面纵轴上火焰发展前沿对应的热板辐射强度，即临界辐射通量，而BS476-7是根据规定时间点及最终的火焰传播距离来评定材料的火焰传播等级。德国标准引用DIN54837[4]，同时测定燃烧性能、产烟性能及滴落物状况，见图3。样品垂直安装，并从其底部施加火焰，样品被点燃后主要沿垂直方向向上发展，属于典型的顺风传播。该测试使用明火作为热源而非辐射板，引燃之初主要是靠外部火源的加热，当火焰向上发展而远离引燃火源后，主要靠样品自身燃烧提供的热量维持。测试结束后测量样品的损毁长度用以划分易燃性级别。美国标准采用ASTME162[5]测试标准，见图4，样品与垂直方向倾斜30°放置，暴露面面向垂直放置的辐射板，且样品上端靠近该热源，从样品上端至下辐射场呈梯度变化。样品从上部被引燃并向下传播，属于向下的逆风传播，维持燃烧的热量多来自于辐射板。记录火焰发展到间隔为3-in的每个刻度的时间，同时该测试也包含对燃烧产生的热的测量。1.2铺地材料的火焰传播对于铺地材...