文/田曉磊 柯思藝 楊鑫燕

在我國(guó)，不少地區(qū)的冬季長(zhǎng)時(shí)間處于低溫干燥，很多場(chǎng)所（如紙張倉(cāng)庫(kù)）的物品也變得非常干燥，同時(shí)冬季用火、用電增多，遇火易燃；冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)建筑的冷庫(kù)區(qū)、易燃物品的立體庫(kù)房區(qū)，易引發(fā)火災(zāi)。在火災(zāi)發(fā)生初期，環(huán)境氣溫處于較低狀態(tài)，安裝的報(bào)警器能否保持有效的響應(yīng)靈敏度，及時(shí)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，是報(bào)警器的重要性能參數(shù)之一。

近年來(lái)，國(guó)家監(jiān)督抽查情況總體良好，但國(guó)內(nèi)出口歐洲等地報(bào)警器的召回事件、冬季倉(cāng)庫(kù)發(fā)生火災(zāi)的情況還時(shí)有發(fā)生。在發(fā)生火災(zāi)初期，若報(bào)警器在低溫環(huán)境中出現(xiàn)延時(shí)報(bào)警，會(huì)影響火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的人員撤離和對(duì)火勢(shì)的判斷。為此，本文對(duì)光電感煙火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器（以下簡(jiǎn)稱“報(bào)警器”）這類應(yīng)用廣泛的國(guó)產(chǎn)報(bào)警器在低溫工況下正常工作的能力和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)研究。

一、我國(guó)與歐洲報(bào)警器響應(yīng)靈敏度檢測(cè)方法比對(duì)

1. 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

報(bào)警器是根據(jù)散射光、透射光原理（光電感煙）工作的。在《點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器》（GB 4715-2005）和《獨(dú)立式感煙火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器》（GB 20517-2006）中，關(guān)于報(bào)警器低溫（運(yùn)行）試驗(yàn)（或低溫試驗(yàn)）的測(cè)試方法原理類似，即在規(guī)定條件下，將報(bào)警器在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放置于穩(wěn)定的低溫環(huán)境（-10±3）℃中，之后取出，置于規(guī)定的大氣溫濕度條件下恢復(fù)，然后測(cè)量報(bào)警器經(jīng)歷低溫保存后的響應(yīng)閾值，與其在未經(jīng)過(guò)低溫保存前的響應(yīng)閾值對(duì)比，以此評(píng)估報(bào)警器在低溫環(huán)境下的工作適應(yīng)性。該測(cè)試方法更側(cè)重于考核報(bào)警器在經(jīng)過(guò)低溫保存且恢復(fù)后，其性能是否產(chǎn)生不可接受的變化，但未對(duì)報(bào)警器于低溫環(huán)境運(yùn)行時(shí)的工作性能是否發(fā)生不可接受的變化有測(cè)試要求。

2. 歐洲標(biāo)準(zhǔn)

歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)報(bào)警器于低溫環(huán)境條件下運(yùn)行時(shí)工作性能的評(píng)價(jià)已有相關(guān)規(guī)定。如《煙霧警報(bào)系統(tǒng)》（EN 14604:2005）（以下簡(jiǎn)稱“EN 14604”）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低溫運(yùn)行試驗(yàn)的描述是：將指定樣品在常溫氣流工況條件下測(cè)得的響應(yīng)閾值 m1，與該樣品在其余測(cè)試參數(shù)不變、低溫（0±2）℃氣流工況條件下測(cè)得的響應(yīng)閾值 m2進(jìn)行比較（mmax∶mmin≤1.6）。其目的是驗(yàn)證報(bào)警器在可能出現(xiàn)的低溫環(huán)境條件下正常工作的能力。該測(cè)試更多關(guān)注的是報(bào)警器實(shí)際使用過(guò)程中可能面臨低溫條件下運(yùn)行導(dǎo)致報(bào)警器性能變化的問(wèn)題。

標(biāo)準(zhǔn)煙箱作為報(bào)警器響應(yīng)閾值測(cè)量的重要設(shè)備，在上述標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于響應(yīng)閾值測(cè)量中均有使用。它采用光學(xué)方法測(cè)量響應(yīng)閾值，即通過(guò)在規(guī)定升煙速率下，光學(xué)密度計(jì)利用光束受粒子煙作用后，光輻射能按指數(shù)規(guī)律衰減的原理測(cè)量煙濃度，其結(jié)果用減光系數(shù)值（dB/m）表示。該方法在煙霧報(bào)警類產(chǎn)品測(cè)試中均獲得采用。

二、測(cè)試方案

本測(cè)試方案設(shè)備選用符合EN 14604 附錄A 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)煙箱和氣溶膠發(fā)生器通斷控制器（自制），滿足1 s 精度開(kāi)關(guān)量控制。

本測(cè)試按照EN 14604 關(guān)于煙霧報(bào)警設(shè)備響應(yīng)靈敏度測(cè)試方法，除驗(yàn)證與升煙速率相關(guān)的參數(shù)外，其余參數(shù)均采用EN 14604 規(guī)定設(shè)置。本測(cè)試全過(guò)程保持煙箱氣流風(fēng)速為（0.2±0.04）m/s，且滿足目標(biāo)風(fēng)速于煙箱內(nèi)分布均勻，并根據(jù)煙箱使用手冊(cè)推薦設(shè)置參數(shù)，設(shè)置氣溶膠發(fā)生器噴吐流量為14 L/min，僅通過(guò)控制溫度作為唯一變量找出升煙速率的變化。

本測(cè)試方案是通過(guò)既定氣溶膠發(fā)生器發(fā)生占空比，測(cè)取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的常溫（23±5）℃和低溫（0± 2）℃這兩種狀態(tài)下的升煙速率，以此測(cè)算出升煙速率偏移量比。

圖1 兩種溫度氣流狀態(tài)下升煙速率曲線圖

圖1 為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的常溫（23±5 ）℃試驗(yàn)和低溫（0± 2）℃試驗(yàn)氣流狀態(tài)下的升煙速率變化數(shù)據(jù)。

圖1 數(shù)值顯示，在700 s ～1 300 s 區(qū)間，兩種溫度工況下升煙速率處于相對(duì)穩(wěn)定的窄幅波動(dòng)。因此，本文取穩(wěn)定區(qū)間升煙速率平均值（見(jiàn)表1）。

表1 穩(wěn)定區(qū)間升煙速率平均值

可見(jiàn)，在其余實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，低溫試驗(yàn)的穩(wěn)定區(qū)間升煙速率平均值比常溫試驗(yàn)的穩(wěn)定區(qū)間升煙速率平均值小。EN 14604 明確：影響煙霧濃度在光學(xué)密度計(jì)和被測(cè)樣品周圍存在的因素之一便是升煙速率，故本文對(duì)在（0± 2）℃環(huán)境下的響應(yīng)閾值進(jìn)行報(bào)警器靈敏度測(cè)試，來(lái)了解在此工況下，報(bào)警器靈敏度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

三、報(bào)警器樣品不同升煙速率測(cè)試與結(jié)果分析

依據(jù)EN 14604 低溫運(yùn)行關(guān)于報(bào)警器響應(yīng)靈敏度測(cè)試方法，本文對(duì)8 個(gè)不同型號(hào)的報(bào)警器樣品進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同報(bào)警器0 ℃響應(yīng)靈敏度的測(cè)試結(jié)果

從表2 可以看出，樣品A～F 符合EN 14604 響應(yīng)閾值要求，樣品G 和H 不符合EN 14604 標(biāo)準(zhǔn)要求。依據(jù)GB 20517-2006，實(shí)驗(yàn)室對(duì)樣品G 和H 進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果：樣品G 不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，樣品H 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

從上述樣品的測(cè)試情況來(lái)看，出口產(chǎn)品符合此指標(biāo)要求，而針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)產(chǎn)品，目前兩款，無(wú)論價(jià)格高低都在低溫（0±2）℃條件下無(wú)法符合EN 14604 要求。

四、結(jié) 語(yǔ)

因EN 14604 試驗(yàn)更多關(guān)注報(bào)警器在實(shí)際使用過(guò)程中可能面臨低溫條件下運(yùn)行并導(dǎo)致報(bào)警器性能變化的問(wèn)題，故具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，本文僅在低溫0 ℃工況下對(duì)8 個(gè)報(bào)警器進(jìn)行了靈敏度測(cè)試。當(dāng)然該研究還不能反映目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的整體情況，還需要進(jìn)一步擴(kuò)大樣品量和研究其他相關(guān)影響機(jī)理。本文希望通過(guò)在低溫（0±2）℃工況下檢測(cè)、評(píng)估報(bào)警器的低溫測(cè)試結(jié)果，為今后相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修訂、提升報(bào)警器在低溫環(huán)境下的產(chǎn)品性能和相關(guān)標(biāo)簽中的使用范圍說(shuō)明等標(biāo)準(zhǔn)化工作方面提供一些參考。