3) 실험 방법론
각 실험에 대해 다음 절차를 수행했습니다.
① 시편은 앞에서 설명된 대로 준비
② 시편을 Dexion 지지틀에 위치시키고, 세 개의 열전대를 미리 뚫은 구멍에 삽입하고 세라믹 섬유로 보호된 절단된 부분의 EPS 단열재 노출
③ 주위 온도에서 버너 및 연통을 제 위치로 이동하여 시료 정렬을 확인하고, 10mm 여유 공간을 확인
④ 버너가 점화되고 UDL 프로그램이 시작되었지만, 비 수집 모드에서 연통 표면 온도를 모니터링 했습니다. 압축 공기 흐름 및 연료 흐름을 원하는 연통 온도에 도달하도록 조정
⑤ 열전대 2번의 연통 온도가 원하는 수준에 도달하자마자, UDL 프로그램이 획득 모드로 다시 시작 되었습니다. 프로그램 타이머가 휴대용 디지털 스톱워치와 동기화되었습니다.
⑥ 30초 경과 후, 비디오카메라가 작동 ⑦ 60초 경과 후, 버너/연통이 제 위치로 이동
⑧ 점화가 일어난 시간, 화염이 멈추었을 때, LPG가 꺼질 때 등 뿐만 아니라 다른 일반적인 관찰을 주목하면서 시편의 성능을 모니터링
⑨ 시본이 냉각됨에 따라 육안 관찰을 기록되었고, 제거된 모서리에서 후레싱의 마감 상태, 단열재의 용융 등을 측정
일반적으로 각 시험은 LPG가 버너로 흐름을 중단시킴으로 총 15분 후에 종료되었습니다. 연소가 여전히 분명한 상태라면 시험을 계속할 수 있었습니다.
5. 결과
이 실험 과정에서 총 9개의 개별 시편이 시험되었습니다. 이 보고서에는 수집된 데이터에 대한 일부 분석은 물론 이러한 9가지 실험의 결과가 포함되어 있습니다.
1) 실험 관측
각각의 개별 실험 과정에서 각 시험의 행동에 대한 관찰뿐만 아니라, 각 실험의 행동과 관련된 모든 정보를 기록했습니다.
(1) 실험 No.1
이 실험은 본질적으로 후속 실험에서 가능한 행동을 나타내는 실험이었습니다. 또한 제안된 시험 방법에 수정이 필요한지 여부를 확인하는 방법으로도 사용되었습니다. 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① 최고 연통 온도 약 800°C ② LPG 유량 70L/min ③ 60초 위치에 연통 배치 ④ 눈에 띄는 가스 배출 ⑤ 150초 점화 ⑥ LPG 180초에 잠금 ⑦ 화염은 240초에 중단 ⑧ EPS 단열재가 녹은 측정 거리는 210~220mm
(2) 실험 No.2
이 No.2 실험은 No.1에서와 똑같은 조건을 반복하여, No.1 실험에서 이어지는 전체 길이의 실험으로 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① 65초 위치에 연통 배치 ② 거의 눈에 띄는 가스 배출 ③ 90초에 후레싱 가장자리 끝에서 새어 나오는 가스 ④ 902초에 LPG 잠금 ⑤ 모든 실험 단계에서 점화가 발생하지 않음 ⑥ EPS 단열재가 녹은 측정 거리는 410~450mm
(3) 실험 No.3
No.3 실험은 No.1, No.2 실험의 반복입니다. No.2 실험에서 발화가 일어나지 않았기 때문에, No.3은 실험1과 비슷한 방식으로 다른 시편이 점화될 수 있는지를 확인하려고 시도했으며, 실험 No.3에서 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① 69초 위치에 연통 배치
② 연통이 약간의 정렬 불량으로 표면이 가열되어 EPS 단열재에 접촉하여 점화가 발생했습니다. 연통의 위치가 조금씩 재배치됨에 따라 즉시 화염이 멈췄습니다.
③ 눈에 띄는 가스 배출 ④ 199초에 연통 표면에 가연성 가스가 점화됨 ⑤ 바닥 샌드위치판넬 표면의 가장자리에 마지막 작은 불꽃이 863초에 깜박이며 꺼짐 ⑥ 902초에 LPG 잠금 ⑦ EPS 단열재가 녹은 측정거리는 450~600mm
(4) 실험 No.4
실험 No.4는 연통 온도가 더 낮을 경우 EPS 단열재가 여전히 발화하는지 여부를 조사하였습니다. 감소된 목표 연통 표면온도는 약 700℃로 버너에 대한 LPG 흐름을 줄이고 연통 내 압축 공기흐름을 조절하여 달성하였으며, 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① LPG 유량 45L/min ② 66초 위치에 연통 배치
③ 가스 배출은 No.1~3에 비해 현저하게 적었으며, 순간적으로 일어나기보다는 점진적으로 형성되었습니다.
④ 406초에 점화 ⑤ 730초에 화염이 중단 ⑥ 900초에 LPG 잠금 ⑦ EPS 단열재가 녹은 측정 거리는 300~500mm
(5) 실험 No.5
실험 No.4에 이어, 연통 목표 온도는 연통 표면온도에 대한 점화의 관계를 조사하기 위해 더 낮아졌습니다. 따라서 목표 연통 온도는 약 600°C로 감소되었으며, 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① LPG 유량 40L/min로 설정 ② 65초 위치에 연통 배치 ③ 105초에 가스가 배출된 흔적이 있으며, 점차 체적이 증가 ④ 900초의 실험 기간 동안 점화가 발생하지 않음
점화가 발생하지 않았기 때문에, LPG 유량은 900초에서 70L/min으로 증가하였고, 실험 No.1~3과 유사한 연통 표면온도를 만들기 위해서입니다. 이와 관련하여, 점화는 연료 유량이 증가하여 약 120초(1,018초 경과)에서 발생했습니다. 화염은 점화 360초(전체 경과 시간 1,380초)내에 샌드위치판넬 빈 부분 가장자리에 국한되도록 아래로 내려갔으며, 약 720초(총 경과 시간 2100초 후)후 중단되었습니다. LPG 공급은 2,400초에 중단되었습니다. EPS 판넬 시편의 EPS 단열재는 약 550~750mm 녹았습니다.
(6) 실험 No.6
실험 No.6에서는 연통 표면온도를 증가시키려고 시도했다. 이를 위해 두께 25mm의 “Kaowool” 세라믹 섬유를 사용하여 연통의 뒷면을 단열시켰습니다. 그 결과, 연통의 방사 표면이 약 40°C 증가했습니다. 더 높은 연료 유속으로 온도를 높이려 시도하였지만, 이것은 매우 불안정한 연통 표면 측정값을 초래했습니다. 70L/min의 연료 유량에서 최적의 상태가 달성했습니다. 열전대 7번은 또한 “Kaowool” 단열 섬유 뒤의 조사용으로 일시적으로 사용되었으며, 열전대 10번에 기록된 연통의 화염 온도에 근접한 표면온도 수치를 보였습니다. 실험 No.6의 과정에서 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① LPG 유량 70L/min ② 60초 위치에 연통 배치 ③ 연통 배치 5초 이내에 점화 ④ 1380초에 화염이 중단 ⑤ LPG 유량은 1500초에 잠금 ⑥ EPS 단열재가 녹은 측정 거리는 600~650 mm
(7) 실험 No.7
실험 No.7은 No.6 실험의 변형된 실험입니다. 이 실험에서 EPS 판넬 시편의 EPS 단열재는 연통 표면으로 반경 100mm 뒤쪽 방향으로 움푹 파였으며, 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① 67초 위치에 연통 배치 ② 82초 후에 빈 부분 가장자리에서 작은 화염의 섬광 발생 후 중단 ③ 88초 후에 외부로 작은 화염이 나왔지만, 다시 중단 ④ 97초 후에 지속적인 점화 ⑤ 600초 후, 지속적인 화염 중단 ⑥ 다음 약 480초 동안, 600~1,080초 사이에 짧은 화염이 세 번 더 시작 ⑦ 1,500초에 LPG 잠금 ⑧ EPS 단열재가 녹은 측정 거리는 600~750mm
(8) 실험 No.8
실험 No.8은 No.6과 No.7에 대한 추가적인 변형된 실험입니다. 이 실험에서는 주변으로부터 증가된 연통 온도의 영향을 관찰했습니다. 실험 No.1~7의 방법론을 반복하는 대신, 가열되지 않은 연통이 위치되었고 연료가 제자리에서 점화되었으며, 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① LPG 유량을 켜고 60초에 점화 ② 225초에 압축 공기 흐름이 증가하여 연통 표면온도 상승 ③ 234초에 점화가 발생 ④ 외부 화염은 1,320초 정도 EPS 판넬 단열재 빈 부분 안에서 사라짐 ⑤ 작고 간헐적인 내부 발화는 1,410초에 중단 ⑥ 1,500초에 LPG 잠금 ⑦ EPS 단열재가 녹은 측정 거리는 600~800mm
(9) 실험 No.9
실험 과정의 No.9의 최종 시험에서 시편은 EPS 판넬 샘플의 1,200mm 폭에 걸쳐 시편이 15°의 기울기로 설치되었다는 점에서 이전 실험 No.8과 다릅니다. 이 구성의 목적은 EPS 판넬의 EPS 단열재가 녹을 때, 즉 흐름, 방울(drip) 등의 행동 방식을 평가하는 것이었습니다. 설정 등은 실험 No.6~8과 동일합니다. 실험 No.9에서 다음과 같은 관찰이 이루어졌습니다.
① 65초 위치에 연통 배치 ② 86초에 점화 발생 ③ 작은 방울은 연소, 녹은 EPS가 약 60~120초 동안 샌드위치판넬 빈 부분으로 떨어졌으며, 방울의 화염이 거의 즉시 중단 ④ 약 60~120초 동안 EPS 판넬 상부 표면 외부 코팅이 불에 탐 ⑤ 연통 주위에 화염은 이전의 시편 중 가장 심했음 ⑥ 약 840초 후, 외부 화염은 EPS 판넬 표면재 사이의 구멍 가장자리로 후퇴했음 ⑦ 약 1260초 후에 마지막으로 깜박이는 불꽃이 사라짐 ⑧ 이전 실험 No.6~8보다 화염은 더 빨리 쇠퇴하는 것으로 보였음 ⑨ 1500초에 LPG 잠금 ⑩ EPS 단열재가 녹은 측정 거리는 600~900mm