缆索防护材料耐火测试的小型局部明火试验装置及方法

1.缆索防护材料耐火测试的小型局部明火试验装置的试验方法，涉及缆索局部真火试验，其特征在于，所述装置包括：试验炉系统，包括试验炉(1)、风机子系统和燃气子系统，所述试验炉(1)为一面开口其余面封闭的立方体结构，其开口对准钢筒型或索股拼装型的缆索模型(2)；模型支座(3)，布置在试验炉(1)开口外侧用于固定缆索模型(2)；喷火燃烧器(18)，矩形阵列式分布在试验炉(1)内部；燃气子系统和风机子系统分别为喷火燃烧器(18)提供燃气和空气使两者以非预混燃烧的形式混合后形成火焰；温度监测系统，包括布置于喷火燃烧器(18)上方的铠装热电偶(17)和布置于缆索模型(2)各测点的热电偶，所述铠装热电偶(17)和热电偶分别与温度数据采集仪(6)连接；燃气子系统和风机子系统能够根据温度数据采集仪(6)获得的数据，通过调节燃气供给量以及送风频率来实现炉温动态控制；所述缆索模型(2)为索股拼装型时，其包括：缆索试验模型(20)，其截面直径根据足尺缆索等比缩小，最大能够达到1500mm，所述缆索试验模型(20)由多束相互平行、相同长度且两端对齐的索股(23)通过若干环形钢制抱箍(21)锁紧固定组成，所述索股(23)的缩小比例与缆索试验模型(20)的缩小比例一致，且所述索股(23)由多束细钢丝挤圆而成并且在其两端及中间位置通过钢制扎带错开绑扎固定细钢丝，以降低缆索试验模型(20)的孔隙率，使其接近真实缆索孔隙率；热电偶，焊接于缆索试验模型(20)内部的若干索股(23)的测点表面，并通过索股(23)之间的间隙引出，裸露在缆索试验模型(20)之外的热电偶表面加装钢垫片用以隔离火焰；焊接有热电偶的索股(23)根据目标测点位置在缆索试验模型(20)内按顺序摆放定位；钢丝(22)，缠绕于缆索试验模型(20)表面防止火焰直接接触缆索试验模型(20)；所述缆索模型(2)为钢筒型时，其温度测点布置于缆索模型(2)迎火面防火材料的外表面、钢筒外壁以及钢筒内壁，缆索模型(2)防火材料外表面测点处的热电偶表面加装钢垫片，以减少直接受火对热电偶的损害，避免热对流影响测量准确性；所述试验方法，包括以下步骤：步骤一，制作缆索模型(2)，在缆索模型(2)各温度测点处布置热电偶；步骤二，根据缆索模型(2)迎火面受火区域温度场与目标温度场预留模型支座(3)与试验炉(1)间距，将模型支座(3)放置于指定位置，将缆索模型(2)移动至模型支座(3)内，确保缆索模型(2)的迎火面与试验炉(1)的开口面平行对齐；步骤三，将缆索模型(2)的热电偶和试验炉(1)内的铠装热电偶(17)分别与温度数据采集仪(6)连接，风机子系统和燃气子系统连接适配的控制器(4)，将温度数据采集仪(6)和控制器(4)分别与计算机(5)连接；利用铠装热电偶（17）和布置于缆索模型（2）各测点的热电偶，实时监测试验过程中炉温和缆索模型（2）各测点的温度变化；步骤四，根据设置的目标升温曲线，预先通过控制器(4)设置风机子系统的送风频率与燃气子系统的阀门开度，并点燃火焰；步骤五，每间隔一段时间，由温度监测系统获取各测点温度并将数据传输至计算机(5)，将数据与目标升温曲线对比，根据设定的目标温升曲线得到所需调节的燃气供给量与送风频率后，通过控制器(4)实时调整风机子系统送风频率与燃气子系统的阀门开度，实现试验全过程炉温的实时动态监测与调控，确保试验在精确的温度条件下进行；复刻真实火灾场景下桥梁缆索的非均匀高温暴露环境，能更好地模拟桥梁火灾事故中缆索的实际受火情况；步骤六，当达到预定温度或受火时间后，停止试验，基于缆索模型(2)各测点的温升曲线，分析防护材料耐火性能；步骤七，更换不同防火材料的缆索模型(2)，进行多次试验分析，最终比选出最优缆索防护材料。 2.如权利要求1所述的缆索防护材料耐火测试的小型局部明火试验装置的试验方法，其特征在于，所述喷火燃烧器(18)呈垂直于地面的"田"字形排列，其喷火口面向试验炉(1)开口方向，每个喷火燃烧器(18)包含一个"L"型的火焰探测器(19)，当火焰探测器(19)监测到火焰时，正常喷射燃气，当火焰探测器(19)未监测到火焰时，在设定时间内关闭燃气供应。 3.如权利要求1所述的缆索防护材料耐火测试的小型局部明火试验装置的试验方法，其特征在于，所述风机子系统包括离心式引风机(7)，离心式引风机(7)连通送风主管道(8)，所述送风主管道(8)分支出四个送风分管道(9)，分别对应四组喷火燃烧器(18)的燃烧器管道(16)。 4.如权利要求3所述的缆索防护材料耐火测试的小型局部明火试验装置的试验方法，其特征在于，所述燃气子系统包括设有减压阀(14)的燃气主管道(11)，所述燃气主管道(11)与燃气瓶(15)连通并且分支出四个燃气分管道(12)，分别与对应的四个燃烧器管道(16)连接，所述燃气主管道(11)上还设有燃气控制阀(13)。