一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法与流程

1.本发明涉及环保型水防护隔震橡胶支座耐火性能检测方法技术领域，具体涉及一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法。


背景技术：

2.申请号：202310152179.1对隔震橡胶支座的结构组成及防火设计需求进行了总结，提出了一种使用水防护的空心钢管与隔震橡胶支座连体结构，介绍了其防御火灾/震后火灾及自干燥的方法。申请号：202310152177.2针对橡胶体高度较高的隔震支座震后完全或不完全复位且需要抗御火灾的需求以及抵御雨雪水、风沙等服役环境自我清洁的需求，提出了一种半工厂预制半现场装配的防火及主动自洁功能隔震支座系统及实现方法。申请号：202210502868.6面向支承lng储罐的隔震橡胶支座需要进行防火保护的需求，提出了通过在隔震橡胶支座的上连接板底面或侧边连接一环形喷淋管的构造，水量充足的情况下，形成的环形水幕可阻止火焰延伸到隔震支座橡胶层，进而实现隔热。申请号：202210584450.4提出了一种设有喷淋灭火的建筑隔震橡胶支座，其灭火件固定在建筑隔震层上与橡胶支座完全分离。
3.总结这些针对隔震橡胶支座开发的水防护技术可以发现：喷孔/喷嘴自上向下喷水时，相邻喷孔锥状出水后其间隔将形成倒三角空白/薄弱水防护区，上连接板边缘立面、底面橡胶体向外的圆环区域均未能受到了水体直喷均匀冷却，单路供水不能避免远端压力降低较大造成的近来水端、远来水端附近喷孔出水量差异，进而影响隔热效果，来水支路水平外伸将造成供水管内水体在用于冷却橡胶支座前即受到加热，如申请号：202210502868.6，喷淋管设置于上连接板的侧边一圈仅出于防止施工中破坏橡胶体保护层的目的。同时，灭火件与橡胶支座的分体设计，难以保证防御震后火灾的有效性，如申请号：202210584450.4的连接有灭火件的隔震层局部就可能在地震中率先破坏。
4.进一步总结以上技术开发的背景可以发现：1、隔震橡胶支座使用于储罐装置的底部、建筑的地坪下开敞空间框架柱顶、大空间公共建筑的柱底，这些类室外场所的火灾温升特点为局部火灾，耐火性能测试所用升温环境不能够使用《建筑构件耐火试验方法》（gb/t9978.1）规定的“小室轰然”火灾升温曲线进行表达；2、这些采用周边喷水防护技术的隔震橡胶支座，无法在现有的水平耐火试验炉（楼板等水平分隔构件用）、垂直耐火试验炉（墙体等垂直分隔构件用）、四面受火柱炉内开展测试，无法借鉴使用喷水保护的垂直耐火玻璃构件的实验装置（类似于垂直墙炉，矩形炉腔一立面开口镶嵌垂直玻璃试件，测试时在玻璃表面形成水幕），且这些火炉装置均未有开展耐火时间6.0h检测的先例（申请号：202210502868.6中提出）；3、泄露的lng储罐被点燃，将发生池火现象（“lng池火抑制试验研究”，消防科学与技术，2016年、第35卷、第5期，第591-594页），支承罐底的隔震橡胶支座将被火焰包围，尚未有基于性能目标、结合真实火灾场景针对隔震橡胶支座的耐火性能测试技术及方法。
5.其他现有技术如：申请号201610870652.x提出了一种测试大空间场所屋面结构构
件温升的实验装置及使用方法，被测试的楼板或梁试件水平夹持在两块盖板之间，盖板顶面与楼板或梁顶面平齐。申请号201611044628.7提出了一种空间结构节点火灾行为实验装置及方法，其模拟屋面围护结构的烟气围护装置设置在h截面环梁上，不需与被测的板式节点或焊接球节点试件接触。申请号201811059847.1提出了一种宫格型的建筑构件模拟火灾实验用燃气火源装置及使用方法，并介绍了考察不同单位面积热释放速率使用工况下8个燃烧器包围柱试件测试其表面不同位置的温度变化的方法，指出当只执行一个特定使用工况时可以获得柱试件表面温度随时间的温升变化，且测试过程简单，不能适用水防护隔震支座的火灾场景特点及测试方法、程序。


技术实现要素：

6.本发明相较于现有耐火性能测试技术方法针对水防护型隔震橡胶支座不适用、装置结构不完善，针对橡胶体高度不大于300mm的隔震橡胶支座水防护技术装置加工成本高、隔热可靠性差等不足，提供一种模拟真实火灾场景的隔震橡胶支座耐火性能测试技术方法，本发明能够为非“小室轰然”火灾使用环境下的隔震橡胶支座，特别是水防护支座提供一种基于性能目标、模拟真实火灾场景的耐火性能测试技术方法，应用本反喷型技术方案降低了隔震橡胶支座水防护技术装置的加工成本、提高了耐火可靠性。
7.应用本技术方案于储罐装置底部、建筑地坪下开敞空间框架柱顶、大空间公共建筑柱底等场所部位包覆防护隔震橡胶支座/水防护隔震橡胶支座的耐火性能测试，填补了工程建设的需求空白，提供了更加环保、节约、可靠的水防护技术方案，为相关消防标准的制修订、工程实践中的隔震橡胶支座防火设计及耐火性能提升提供了借鉴。
8.本发明采取的技术方案是：一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，步骤如下：第一步，布水性能测试：步骤1-1，布置测试模型：将水防护型隔震橡胶支座放置于地坪；步骤1-2，设备准备：将流量计和水防护型隔震橡胶支座的数个压力传感器分别连接数据采集仪，给流量计、数个压力传感器供电，将数据采集仪校至北京时间；步骤1-3，装置准备：关闭启闭阀，将水防护型隔震橡胶支座的供水管通过三通与启闭阀连接，启闭阀、开度阀、流量计、供水泵和水源通过管路依次连接，设定供水压力为xmpa并启动供水泵，且一般x≥0.6，按照测试工况目标压力由小到大确定i个测试工况，i≥2，相应的数个目标压力用xi指代，xi＜x，单位mpa；步骤1-4，调试标定：打开启闭阀，在持续观察数据采集仪上压力传感器显示值的同时逐步打开开度阀并微调，使压力传感器显示值维持在测试工况i=1的目标压力x1mpa
±
2%，维持时间≥1min，然后通过数据采集仪采集记录压力数据，采集记录过程持续3~5min后停止，同时关闭启闭阀，绘制数个压力传感器在采集记录时段内各自的压力-时间曲线，判定管路连通及系统调试状态；步骤1-5，正式测试：快速打开启闭阀，并采集记录流量计的流量数据，观察记录各喷嘴的喷水状态，观察记录水防护型隔震橡胶支座的上连接板和下连接板被浸润状态，水防护型隔震橡胶支座的上连接板、下连接板与橡胶体外立面形成的圆环柱状空间内水雾填
充状态是否均匀，使用激光雾滴测定仪测试圆环柱状空间内雾滴体积百分比特征直径，采集记录过程持续3~5min后停止，同时关闭启闭阀，绘制流量计在采集记录时段内的流量-时间曲线，并计算加权于时间的流量均值，判定系统运行状态，记录测试工况目标压力x1mpa下的雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,x1
和流量均值q
v,x1
，在开度阀上标记测试工况x1mpa对应的开度k
x1
，然后关闭开度阀，形成的数据结果为“测试工况1-目标压力x
1-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,x1-流量均值q
v,x1-开度k
x1”；重复步骤1-4~1-5共i-1次，获得余下测试工况目标压力ximpa下雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi
和流量均值q
v,xi
，并在开度阀上继续标记k
xi
，形成的数据结果为“测试工况i-目标压力x
i-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi-流量均值q
v,xi-开度k
xi”；步骤1-6，结果汇总：确定用于开展隔热性能测试的测试工况j，选出工况的数据结果为“测试工况j-目标压力x
j-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xj-流量均值q
v,xj-开度k
xj
，j≤i”；第二步，隔热性能测试：步骤2-1，继续布置测试模型：在水防护型隔震橡胶支座支墩外的地坪上设置数个包围其摆放的燃烧器，将隔热体吊装在水防护型隔震橡胶支座上连接板顶面上，完全遮盖于数个燃烧器上方，在水防护型隔震橡胶支座橡胶体上设置数个热电偶，数个燃烧器和数个热电偶分别与数据采集仪连接；步骤2-2，确定测试目标：设计耐火性能测试时间内热电偶温度满足设定准则；步骤2-3，喷水启动：将开度阀调节到拟开展测试工况j=1的开度k
xj
后快速打开启闭阀，同时通过数据采集仪采集记录压力、流量计流量、温度数据，水防护型隔震橡胶支座各喷嘴开始喷水；步骤2-4，点火启动：喷水30s后开始同时点燃数个燃烧器，继续30s内调整各燃烧器火焰高度达到隔热体隔热板底面，通过数据采集仪观察各个燃烧器的燃气流量显示值，调节至相互一致且数值稳定，并采集记录；步骤2-5，开始测试：重新记录时间作为隔热性能测试的零时刻，通过数据采集仪观察压力、流量计流量、燃气流量是否稳定，热电偶显示值是否满足步骤2-2测试目标，决定是否完成隔热性能测试。
9.步骤1-4中所述判定管路连通及系统调试状态的方法为：若任意时刻数个压力值相互差异≤3%，则判定水防护型隔震橡胶支座的多边形喷淋管、供水管、喷嘴管路连通良好，若任意时刻数个压力值分别与测试工况目标压力x1mpa的偏差≤3%，则判定整个供水系统调试稳定。
10.步骤1-5中所述判定系统运行状态的方法为：若任意时刻流量值与流量均值的偏差≤3%，则判定整个供水系统运行稳定。
11.步骤1-6中所述确定用于开展隔热性能测试的测试工况j的方法为：从全部i个测试工况中筛选出水防护型隔震橡胶支座的上连接板、下连接板被完全浸润，水防护型隔震橡胶支座的上连接板、下连接板与橡胶体外立面形成的圆环柱状空间内水雾填充均匀，雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi
＜1.000mm的测试工况，并按照测试工况目标压力xi由小到大另标记为j个测试工况，j从1开始。
12.步骤2-2中所述设计耐火性能测试时间内热电偶温度满足设定准则的指标为：设
计耐火性能测试m小时期间，3.0≤m≤6.0，任意1分钟内橡胶体上单个热电偶测点平均温度≤130℃或全部热电偶测点平均温度≤120℃。
13.步骤2-5中所述决定是否完成隔热性能测试的方法为：若测试工况j=1开始测试后m小时内热电偶显示值均满足测试目标，则判定水防护型隔震橡胶支座满足耐火性能要求，测试完成，若m小时内某一时刻不满足，则判定水防护型隔震橡胶支座不满足耐火性能要求，立即关闭数个燃烧器，继续喷水15~30min后关闭启闭阀及开度阀，将测试模型静置空气冷却≥4.0h，重复步骤2-3~2-5共j-1次，1＜j≤i，直至筛选出热电偶显示值满足步骤2-2测试目标的最低目标压力下测试工况j，测试完成，报告测试数据结果为“测试工况j-目标压力x
j-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xj-流量均值q
v,xj-开度k
xj”工况下的水防护型隔震橡胶支座满足耐火性能要求。
14.所述数个燃烧器沿地坪移动调整，内侧呈边边相靠的正多边形包围所述水防护型隔震橡胶支座，燃烧器上口与水防护型隔震橡胶支座支墩上沿等高；所述隔热体隔热板水平投影覆盖范围自燃烧器整体外轮廓且向外延伸不小于燃烧器的侧边长度，隔热体隔热板的下表面与水防护型隔震橡胶支座上连接板的顶面无间隙接触，且通过调节若干吊绳保持隔热体隔热板水平。
15.所述水防护型隔震橡胶支座由上连接板、下连接板、橡胶体、多边形喷淋管、供水管、喷嘴、压力传感器、支墩组成；所述上连接板和下连接板之间设有橡胶体，所述下连接板设置在支墩上，在支墩顶面上沿所述下连接板的外围设有多边形喷淋管，所述多边形喷淋管的两个供水管分别设置在支墩的两条相对的u形槽内，所述两条u形槽内填装砂浆完全包覆各自供水管并抹平至支墩立面，所述多边形喷淋管上设有数个竖直向上的喷嘴和两个垂直于供水管连线方向安装的压力传感器。
16.所述多边形喷淋管由一体的至少8个管段组成，且为4的倍数，在多边形喷淋管每个管段中间的顶面均贯通连接有一个喷嘴，管段长度不大于喷嘴在橡胶体高度上的成雾覆盖宽度，在多边形喷淋管的两相对角部贯通连接有两个竖直向下的供水管，在多边形喷淋管水平面内垂直于供水管连线方向的另外两相对角部贯通连接有两个竖直向上的压力传感器，多边形喷淋管切面中心与下连接板中面等高，且外切连接于下连接板。
17.所述支墩顶面外轮廓包裹多边形喷淋管的水平投影且向外延伸不小于40mm。
18.本发明的有益效果是：本发明提供的耐火性能测试方法具有真实火灾场景复现性强、操作性及安全性强的特点，当前工程建设、产品性能测试市场需求性强、特别是直接服务水防护型隔震橡胶支座这一环保水系统产品耐火性能检测测试的巨大需求。本发明提出了lng储罐用隔震橡胶支座受池火包围型火焰作用的场景复现硬件模拟方法及测试程序方法，该方法还适用除o形包围火焰外的，u型包围火焰、单边一字形包围火焰的模拟测试，适用场景广，且适用支座直径可达2.20m。本发明提出的橡胶体高度不大于300mm的水防护型隔震橡胶支座环保水雾防护结构，通过多边形喷淋管自下向上喷水设计，避免了自上向下喷水时，相邻喷嘴锥状出水后间隔形成的倒三角空白/薄弱水雾防护区，使上连接板边缘立面、底面橡胶体向外的圆环区域均受到了水雾直喷均匀冷却，成雾最低压力需求仅0.30mpa，且多边形喷淋管较圆环形喷淋管加工成本及对加工设备的要求均大幅降低，降低幅度可达40%以上；通过两个供水管双路来水设计，避免了单路供水时远端压力降低较大造成的近来水端、远来水端附近喷嘴出水量差异，影响隔热效果，通过供水管埋藏于支墩u形
槽的设计，避免了供水管内水体在用于冷却橡胶支座前即被加热，有益温差可达20℃以上；通过压力传感器的设置，满足了服役、调试状态下健康监测及产品耐火性能测试中的工况调节、校准、标定需求。
19.总之，本发明为非“小室轰然”火灾使用环境下的水防护型隔震橡胶支座（大空间建筑场所、非封闭连通室外场所）提供了基于真实火灾场景的耐火性能测试技术方法、模拟思路，解决了需求迫切且尚且未有真火模拟测试技术方法的难题，通过依序的布水性能和隔热性能测试，避免直接火灾测试的巨大投入及安全风险，基于性能指标逐步筛选出满足耐火性能要求的最低目标压力工况参数数据，测试方法流程体现了充分的环保节水优势，整体具有巨大的社会公共安全、灾害应急管理、经济和环保效益。
附图说明
20.图1为本发明水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法装置设备示意图；图2为本发明布水性能测试布置示意图；图3为本发明多边形喷淋管与数据采集仪及阀的连接示意图；图4为本发明隔热性能测试布置示意图；图5为图2结构的a-a剖视图及本发明隔热性能测试中热电偶安装示意图；图6为图2结构的b-b剖视图及本发明隔热性能测试中热电偶安装示意图。
具体实施方式
21.实施例1，如图2、图3、图5、图6所示，支承大型lng储罐大圆平板罐底结构（上部结构）的水防护型隔震橡胶支座4由圆形的上连接板4-1、圆柱状的橡胶体4-3、圆形的下连接板4-2和带有两条竖向贯通相对u形槽4-8-1的支墩4-8自上向下对中连接而成，在支墩4-8的顶面沿下连接板4-2的外围设有外切连接的正十二边的多边形喷淋管4-4，在正十二边的多边形喷淋管4-4的两相对角部贯通连接有两个竖直向下的供水管4-5，且两供水管4-5分别被砂浆完全包覆在两个u形槽4-8-1内，用砂浆填满u形槽4-8-1并抹平至支墩4-8立面，在正十二边的多边形喷淋管4-4平面内垂直于两供水管4-5连线方向的另两相对角部贯通连接有两个竖直向上的压力传感器4-7，在正十二边的多边形喷淋管4-4每个管段中间的顶面均贯通连接有一个竖直向上的喷嘴4-6，喷嘴4-6为标准实心锥形喷嘴，标称喷孔直径1.6mm，喷嘴4-6在橡胶体4-3高度上的成雾覆盖宽度大于正十二边的多边形喷淋管4-4的每个管段长度，正十二边的多边形喷淋管4-4的切面中心与下连接板4-2的中面等高，压力传感器4-7的量程为0~0.6mpa，支墩4-8顶面外轮廓包裹多边形喷淋管4-4的水平投影且向外延伸50mm，上连接板4-1、下连接板4-2厚度均为30mm，直径为1.40m，橡胶体4-3高度为290mm。
22.如图1、图3至图6所示，一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，水防护型隔震橡胶支座4耐火性能测试的测试模型基于lng储罐泄露，在隔震橡胶支座的周边形成lng液池，起火后支座被池火焰体o形包围、支座上面是lng储罐大圆平板罐底结构真实火灾场景布置。
23.在提升构件耐火性能方面，水雾具有“压力需求（涉及设备投入和运行成本）-雾滴粒径”性价比高，阻隔热辐射及冷却效果好的特点，借鉴《自动喷水灭火系统第3部分：水雾
喷头》（gb51353），要求喷嘴4-6喷水形成的雾滴体积百分比特征直径d
v0.90
＜1.000mm。
24.第一步，布水性能测试：步骤1-1，布置测试模型：将水防护型隔震橡胶支座4放置于地坪1；步骤1-2，设备准备：将流量计和水防护型隔震橡胶支座4的两个压力传感器4-7分别连接数据采集仪，给流量计、两个压力传感器4-7供电，将数据采集仪校至北京时间；步骤1-3，装置准备：关闭启闭阀，将水防护型隔震橡胶支座4的两个供水管4-5通过三通与启闭阀连接，启闭阀、开度阀、流量计、供水泵和水源通过管路依次连接，设定供水压力为0.6mpa并启动供水泵，按照测试工况目标压力由小到大确定3个测试工况，相应的数个目标压力用xi指代，依次为x1=0.3mpa、x2=0.4mpa、x3=0.5mpa；步骤1-4，调试标定：打开启闭阀，在持续观察数据采集仪上压力传感器4-7显示值的同时逐步打开开度阀并微调，使压力传感器4-7显示值维持在测试工况i=1的目标压力0.3mpa
±
2%，维持时间1min，然后通过数据采集仪采集记录压力数据，采集记录过程持续3min后停止，同时关闭启闭阀，绘制数个压力传感器4-7在采集记录时段内各自的压力-时间曲线，若任意时刻数个压力值相互差异≤3%，则判定水防护型隔震橡胶支座4的多边形喷淋管4-4、供水管4-5、喷嘴4-6管路连通良好，若任意时刻数个压力值分别与测试工况目标压力0.3mpa的偏差≤3%，则判定整个供水系统调试稳定；步骤1-5，正式测试：快速打开启闭阀，并采集记录流量计的流量数据，观察记录各喷嘴4-6的喷水状态，观察记录水防护型隔震橡胶支座4的上连接板4-1和下连接板4-2被浸润状态，水防护型隔震橡胶支座4的上连接板4-1、下连接板4-2与橡胶体4-3外立面形成的圆环柱状空间内水雾填充状态是否均匀，使用激光雾滴测定仪测试圆环柱状空间内雾滴体积百分比特征直径，采集记录过程持续3min后停止，同时关闭启闭阀，绘制流量计在采集记录时段内的流量-时间曲线，并计算加权于时间的流量均值，若任意时刻流量值与流量均值的偏差≤3%，则判定整个供水系统运行稳定，记录测试工况目标压力0.3mpa下的雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,x1
=1180.4μm和流量均值q
v,x1
=3.18m3/h，在开度阀上标记测试工况0.3mpa对应的开度k
x1
，然后关闭开度阀，形成的数据结果为“测试工况1-目标压力x
1-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,x1-流量均值q
v,x1-开度k
x1”；重复步骤1-4~1-5共2次，获得余下测试工况目标压力xi=0.4、0.5mpa下雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi
和流量均值q
v,xi
，并在开度阀上继续标记k
xi
，形成的数据结果为“测试工况i-目标压力x
i-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi-流量均值q
v,xi-开度k
xi”；步骤1-6，结果汇总：从全部3个测试工况中筛选出水防护型隔震橡胶支座4的上连接板4-1、下连接板4-2被完全浸润，水防护型隔震橡胶支座4的上连接板4-1、下连接板4-2与橡胶体4-3外立面形成的圆环柱状空间内水雾填充均匀，雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi
＜1.000mm的测试工况，具体为目标压力xi=0.4、0.5mpa对应的测试工况，按照测试工况目标压力xi由小到大另标记为j=2个测试工况，确定用于开展隔热性能测试，选出工况的数据结果为“测试工况j=1-目标压力x
j1
=0.4-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xj1
=926.7μm-流量均值q
v,xj1
=4.62m3/h-开度k
xj1
=71%”，“测试工况j=2-目标压力x
j2
=0.5-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xj2
=748.7μm-流量均值q
v,xj2
=6.17m3/h-开度k
xj2
=87%”；第二步，隔热性能测试：步骤2-1，继续布置测试模型：在水防护型隔震橡胶支座4支墩4-8外的地坪1上设
置八个包围其摆放的燃烧器2，将隔热体3吊装在水防护型隔震橡胶支座4上连接板4-1顶面上，完全遮盖于八个燃烧器2上方，在水防护型隔震橡胶支座4橡胶体4-3上设置十二个热电偶5，八个燃烧器2和十二个热电偶5分别与数据采集仪连接；步骤2-2，确定测试目标：设计耐火性能测试6.0小时期间，任意1分钟内橡胶体4-3上单个热电偶5测点平均温度≤130℃或全部热电偶5测点平均温度≤120℃；步骤2-3，喷水启动：将开度阀调节到拟开展测试工况j=1的开度k
xj1
后快速打开启闭阀，同时通过数据采集仪采集记录压力、流量计流量、温度数据，水防护型隔震橡胶支座4各喷嘴4-6开始喷水；步骤2-4，点火启动：喷水30s后开始同时点燃八个燃烧器2，继续30s内调整各燃烧器2火焰高度达到隔热体3隔热板3-1底面，即火焰高度等于上连接板4-1、下连接板4-2、橡胶体4-3高度之和为350mm，通过数据采集仪观察各个燃烧器2的燃气流量显示值，调节至相互一致且数值稳定，并采集记录；步骤2-5，开始测试：重新记录时间作为隔热性能测试的零时刻，通过数据采集仪观察压力、流量计流量、燃气流量是否稳定，热电偶5显示值是否满足步骤2-2测试目标，发现测试工况j=1开始测试后压力、流量计流量、燃气流量稳定，但第4.2小时（第252min）热电偶5显示值不满足步骤2-2测试目标，则判定水防护型隔震橡胶支座4不满足耐火性能要求，立即关闭数个燃烧器2，继续喷水30min后关闭启闭阀及开度阀，将测试模型静置空气冷却≥4.0h，重复1次步骤2-3~2-5，发现测试工况j=2开始测试后压力、流量计流量、燃气流量稳定，6.0小时内热电偶5显示值均满足步骤2-2测试目标，判定水防护型隔震橡胶支座4满足耐火性能要求，测试完成，最终筛选出的最低目标压力下测试工况j=2，报告测试数据结果为“测试工况j=2-目标压力x
j2
=0.5-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xj2
=748.7μm-流量均值q
v,xj2
=6.17m3/h-开度k
xj2
=87%”工况下的水防护型隔震橡胶支座4满足耐火性能要求。
25.其中：八个燃烧器2沿地坪1移动调整，内侧呈边边相靠的正多边形包围水防护型隔震橡胶支座4，燃烧器2上口与水防护型隔震橡胶支座4支墩4-8上沿等高；隔热体3隔热板3-1水平投影覆盖范围自燃烧器2整体外轮廓且向外延伸不小于燃烧器2的侧边长度，隔热板3-1的下表面与水防护型隔震橡胶支座4上连接板4-1的顶面无间隙接触，且通过调节若干吊绳3-2保持隔热板3-1水平，防止隔热板3-1悬垂或折断，隔热板3-1选用厚度25cm的蒸压加气混凝土板。
26.注意：隔热性能测试过程中若通过数据采集仪观察压力、流量计流量、燃气流量异常波动，测试模型出现异常响动或变形，则应立即关闭全部燃烧器2并启动应急处置措施。
27.步骤2-4中点火启动前喷水30s模拟发现lng储罐泄露且起火前即对供水管4-5充水这一过程，实现对水防护隔震橡胶支座的早期/超早期喷水预动作。
28.本发明以lng储罐泄露、隔震橡胶支座被池火焰体o形包围作为实施例进行测试方法介绍，其他场景中由于隔震橡胶支座周围存在一定阻碍，形成焰体由o形包围转化为u形包围甚至单边一字形包围等情况均属于本发明测试方法结合真实火灾场景的燃烧器2变化排列使用，不再一一列举，但均属于本发明保护之情况。同时本发明测试方法也适用于需要基于真实火灾场景、对水防护或包覆防护（包覆防火板材、棉毡及相互组合）隔震橡胶/摩擦摆/滑板支座进行耐火性能测试的需求，测试方法不限制喷水管路结构及安装方式、包覆材料种类及构造样式。

技术特征：
1.一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，步骤如下：第一步，布水性能测试：步骤1-1，布置测试模型：将水防护型隔震橡胶支座（4）放置于地坪（1）；步骤1-2，设备准备：将流量计和水防护型隔震橡胶支座（4）的数个压力传感器（4-7）分别连接数据采集仪，给流量计、数个压力传感器（4-7）供电，将数据采集仪校至北京时间；步骤1-3，装置准备：关闭启闭阀，将水防护型隔震橡胶支座（4）的供水管（4-5）通过三通与启闭阀连接，启闭阀、开度阀、流量计、供水泵和水源通过管路依次连接，设定供水压力为xmpa并启动供水泵，且一般x≥0.6，按照测试工况目标压力由小到大确定i个测试工况，i≥2，相应的数个目标压力用x
i
指代，x
i
＜x，单位mpa；步骤1-4，调试标定：打开启闭阀，在持续观察数据采集仪上压力传感器（4-7）显示值的同时逐步打开开度阀并微调，使压力传感器（4-7）显示值维持在测试工况i=1的目标压力x1mpa
±
2%，维持时间≥1min，然后通过数据采集仪采集记录压力数据，采集记录过程持续3~5min后停止，同时关闭启闭阀，绘制数个压力传感器（4-7）在采集记录时段内各自的压力-时间曲线，判定管路连通及系统调试状态；步骤1-5，正式测试：快速打开启闭阀，并采集记录流量计的流量数据，观察记录各喷嘴（4-6）的喷水状态，观察记录水防护型隔震橡胶支座（4）的上连接板（4-1）和下连接板（4-2）被浸润状态，水防护型隔震橡胶支座（4）的上连接板（4-1）、下连接板（4-2）与橡胶体（4-3）外立面形成的圆环柱状空间内水雾填充状态是否均匀，使用激光雾滴测定仪测试圆环柱状空间内雾滴体积百分比特征直径，采集记录过程持续3~5min后停止，同时关闭启闭阀，绘制流量计在采集记录时段内的流量-时间曲线，并计算加权于时间的流量均值，判定系统运行状态，记录测试工况目标压力x1mpa下的雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,x1
和流量均值q
v,x1
，在开度阀上标记测试工况x1mpa对应的开度k
x1
，然后关闭开度阀，形成的数据结果为“测试工况1-目标压力x
1-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,x1-流量均值q
v,x1-开度k
x1”；重复步骤1-4~1-5共i-1次，获得余下测试工况目标压力x
i
mpa下雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi
和流量均值q
v,xi
，并在开度阀上继续标记k
xi
，形成的数据结果为“测试工况i-目标压力x
i-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi-流量均值q
v,xi-开度k
xi”；步骤1-6，结果汇总：确定用于开展隔热性能测试的测试工况j，选出工况的数据结果为“测试工况j-目标压力x
j-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xj-流量均值q
v,xj-开度k
xj
，j≤i”；第二步，隔热性能测试：步骤2-1，继续布置测试模型：在水防护型隔震橡胶支座（4）支墩（4-8）外的地坪（1）上设置数个包围其摆放的燃烧器（2），将隔热体（3）吊装在水防护型隔震橡胶支座（4）上连接板（4-1）顶面上，完全遮盖于数个燃烧器（2）上方，在水防护型隔震橡胶支座（4）橡胶体（4-3）上设置数个热电偶（5），数个燃烧器（2）和数个热电偶（5）分别与数据采集仪连接；步骤2-2，确定测试目标：设计耐火性能测试时间内热电偶温度满足设定准则；步骤2-3，喷水启动：将开度阀调节到拟开展测试工况j=1的开度k
xj
后快速打开启闭阀，同时通过数据采集仪采集记录压力、流量计流量、温度数据，水防护型隔震橡胶支座（4）各喷嘴（4-6）开始喷水；步骤2-4，点火启动：喷水30s后开始同时点燃数个燃烧器（2），继续30s内调整各燃烧器（2）火焰高度达到隔热体（3）隔热板（3-1）底面，通过数据采集仪观察各个燃烧器（2）的燃气
流量显示值，调节至相互一致且数值稳定，并采集记录；步骤2-5，开始测试：重新记录时间作为隔热性能测试的零时刻，通过数据采集仪观察压力、流量计流量、燃气流量是否稳定，热电偶（5）显示值是否满足步骤2-2测试目标，决定是否完成隔热性能测试。2.根据权利要求1所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，步骤1-4中所述判定管路连通及系统调试状态的方法为：若任意时刻数个压力值相互差异≤3%，则判定水防护型隔震橡胶支座（4）的多边形喷淋管（4-4）、供水管（4-5）、喷嘴（4-6）管路连通良好，若任意时刻数个压力值分别与测试工况目标压力x1mpa的偏差≤3%，则判定整个供水系统调试稳定。3.根据权利要求1所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，步骤1-5中所述判定系统运行状态的方法为：若任意时刻流量值与流量均值的偏差≤3%，则判定整个供水系统运行稳定。4.根据权利要求1所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，步骤1-6中所述确定用于开展隔热性能测试的测试工况j的方法为：从全部i个测试工况中筛选出水防护型隔震橡胶支座（4）的上连接板（4-1）、下连接板（4-2）被完全浸润，水防护型隔震橡胶支座（4）的上连接板（4-1）、下连接板（4-2）与橡胶体（4-3）外立面形成的圆环柱状空间内水雾填充均匀，雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xi
＜1.000mm的测试工况，并按照测试工况目标压力x
i
由小到大另标记为j个测试工况，j从1开始。5.根据权利要求1所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，步骤2-2中所述设计耐火性能测试时间内热电偶温度满足设定准则的指标为：设计耐火性能测试m小时期间，3.0≤m≤6.0，任意1分钟内橡胶体（4-3）上单个热电偶（5）测点平均温度≤130℃或全部热电偶（5）测点平均温度≤120℃。6.根据权利要求1所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，步骤2-5中所述决定是否完成隔热性能测试的方法为：若测试工况j=1开始测试后m小时内热电偶（5）显示值均满足测试目标，则判定水防护型隔震橡胶支座（4）满足耐火性能要求，测试完成，若m小时内某一时刻不满足，则判定水防护型隔震橡胶支座（4）不满足耐火性能要求，立即关闭数个燃烧器（2），继续喷水15~30min后关闭启闭阀及开度阀，将测试模型静置空气冷却≥4.0h，重复步骤2-3~2-5共j-1次，1＜j≤i，直至筛选出热电偶（5）显示值满足步骤2-2测试目标的最低目标压力下测试工况j，测试完成，报告测试数据结果为“测试工况j-目标压力x
j-雾滴体积百分比特征直径d
v0.90,xj-流量均值q
v,xj-开度k
xj”工况下的水防护型隔震橡胶支座（4）满足耐火性能要求。7.根据权利要求1所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，所述数个燃烧器（2）沿地坪（1）移动调整，内侧呈边边相靠的正多边形包围所述水防护型隔震橡胶支座（4），燃烧器（2）上口与水防护型隔震橡胶支座（4）支墩（4-8）上沿等高；所述隔热体（3）隔热板（3-1）水平投影覆盖范围自燃烧器（2）整体外轮廓且向外延伸不小于燃烧器（2）的侧边长度，隔热板（3-1）的下表面与水防护型隔震橡胶支座（4）上连接板（4-1）的顶面无间隙接触，且通过调节若干吊绳（3-2）保持隔热板（3-1）水平。8.根据权利要求1所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，所述水防护型隔震橡胶支座（4）由上连接板（4-1）、下连接板（4-2）、橡胶体（4-3）、多边形喷
淋管（4-4）、供水管（4-5）、喷嘴（4-6）、压力传感器（4-7）、支墩（4-8）组成；所述上连接板（4-1）和下连接板（4-2）之间设有橡胶体（4-3），所述下连接板（4-2）设置在支墩（4-8）上，在支墩（4-8）顶面上沿所述下连接板（4-2）的外围设有多边形喷淋管（4-4），所述多边形喷淋管（4-4）的两个供水管（4-5）分别设置在支墩（4-8）的两条相对的u形槽（4-8-1）内，所述两条u形槽（4-8-1）内填装砂浆完全包覆各自供水管（4-5）并抹平至支墩（4-8）立面，所述多边形喷淋管（4-4）上设有数个竖直向上的喷嘴（4-6）和两个垂直于供水管（4-5）连线方向安装的压力传感器（4-7）。9.根据权利要求8所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，所述多边形喷淋管（4-4）由一体的至少8个管段组成，且为4的倍数，在多边形喷淋管（4-4）每个管段中间的顶面均贯通连接有一个喷嘴（4-6），管段长度不大于喷嘴（4-6）在橡胶体（4-3）高度上的成雾覆盖宽度，在多边形喷淋管（4-4）的两相对角部贯通连接有两个竖直向下的供水管（4-5），在多边形喷淋管（4-4）水平面内垂直于供水管（4-5）连线方向的另外两相对角部贯通连接有两个竖直向上的压力传感器（4-7），多边形喷淋管（4-4）切面中心与下连接板（4-2）中面等高，且外切连接于下连接板（4-2）。10.根据权利要求8所述的一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，其特征在于，所述支墩（4-8）顶面外轮廓包裹多边形喷淋管（4-4）的水平投影且向外延伸不小于40mm。

技术总结
一种水防护型隔震橡胶支座耐火性能测试方法，按步骤包括布水性能测试和隔热性能测试。前者将支座供水管与启闭阀、开度阀、流量计、供水泵和水源连接，采集压力传感器和流量计数据，判定管路联通及系统调试状态，并测试雾滴体积百分比特征直径，通过连接板浸润、圆环柱状空间水雾填充状态及雾滴粒径筛选出用于隔热性能测试的工况并标定启闭阀开度；后者以隔热体、包围支座摆放的燃烧器模拟真实火灾场景，以设计耐火时间内橡胶体表面热电偶温度为准则，筛选出满足隔热性能且目标压力最低的测试工况，并报告测试数据结果。本发明提供了基于真实火灾场景的耐火性能测试模拟思路、技术方法，解决了环保水防护橡胶支座未有真火模拟测试技术方法的难题。拟测试技术方法的难题。拟测试技术方法的难题。


技术研发人员：尹亮 刘激扬 羡学磊 徐蕴颢
受保护的技术使用者：应急管理部天津消防研究所
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/20