жылыматериалдық өрт қауіпсіздігібағалау, «түтіннің тығыздығы» қыздыру немесе жану кезінде қанша түтін шығатынын өлшейтін негізгі сандық көрсеткіш болып табылады. Бұл көріну мүмкіндігіне, қызметкерлерді эвакуациялау ықтималдығына және өрт кезінде құтқару қиындығына тікелей байланысты. Түтіннің тығыздығын ғылыми және дәл сынау және оның артындағы стандартты жүйені түсіну материалды зерттеушілер, өнім дизайнерлері және қауіпсіздік реттеушілері үшін шешім қабылдау үшін негіз болып табылады. Бұл мақала түтіннің тығыздығын тексерудің негізгі принциптерін, негізгі әдістерін және жаһандық қолдану стандарттарын жүйелі түрде талдайды.
Түтін – ауада ілінген қатты және сұйық бөлшектерден тұратын аэрозоль. Тестілеудің негізгі принципі түтіннің жарықты блоктау қабілетін сандық бағалау болып табылады, ол негізінен екі техникалық жолға бөлінеді:
1. Жарықты әлсірету әдісі (негізгі әдіс)
Бұл ең кең таралған және стандартталған негізгі әдіс. Ол түтін арқылы өтетін жарықтың әлсіреуі түтін концентрациясына және жол ұзындығына пропорционалды екенін көрсететін Ламберт Беер заңына негізделген.
·Принцип: Белгілі бір толқын ұзындығының параллельді жарық шоғы (әдетте ақ жарық немесе белгілі бір жолақ) түтінмен толтырылған сынақ камерасынан өтеді. Өткізілген жарық қарқындылығының (I) бастапқы жарық қарқындылығына (I ₀) қатынасын өлшеңіз.
· Негізгі параметрлер:
·Оптикалық тығыздық (OD): OD=log ₁₀ (I ₀/I). OD мәні неғұрлым үлкен болса, түтін соғұрлым тығыз болады.
·Меншікті оптикалық тығыздық (Ds): Үлгі қалыңдығы мен ауданының әсерін жою үшін әртүрлі материалдарды салыстыру үшін қолданылады. Ds = (V / (A * L)) * OD， Мұндағы V – түтін жәшігінің көлемі, A – үлгінің ашық ауданы, L – оптикалық жол ұзындығы.
·Түтіннің тығыздығы немесе көлеңкелеу жылдамдығы: әдетте жарық ағынының жоғалуының пайызы ретінде көрсетіледі.
·Артықшылықтары: Өрт кезінде көрінудің төмендеуіне тікелей байланысты түтіннің пайда болу динамикалық процесін тікелей, үздіксіз және нақты уақыт режимінде жазу.
2. Сапа туралы заң
Жану өнімдеріндегі қалқымалы бөлшектердің жалпы массасын өлшеу арқылы түтіннің көлемін бағалаңыз.
·Принцип: Сүзгідегі барлық түтінді жинап, сүзгінің салмағын арттырыңыз.
· Өкілдік стандарт: ASTM D4100.
·Сипаттамасы: Ол түтіннің жалпы массалық шығымына көбірек назар аударады, бірақ оның оптикалық көрінумен байланысы жарықты әлсірету әдісі сияқты тікелей емес және ол динамикалық процестерді ала алмайды.
1-әдіс: Статикалық түтіннің тығыздығы сынағы (NBS Smoke Box әдісі)
Бұл шектеулі кеңістікте материалдардың жануы нәтижесінде пайда болатын түтіннің жиналуын модельдейтін жабық, статикалық ортада жүргізілетін сынақ.
· Сынақ құрылғысы: Өзек - бұл герметикалық текше түтін қорабы (әдетте ішкі өлшемдері 914 мм × 914 мм × 610 мм немесе 3 текше фут), оның құрамында:
1. Тігінен орнатылған үлгі сөресі.
2. Стандартталған жылу көзі: Жалын режимі пропан/ауа қыздырғышын пайдаланады (жалын биіктігі шамамен 127 мм); Жалынсыз режим электр жылыту радиациялық конусын пайдаланады (сәулелену қарқындылығы әдетте 25 кВт/м² немесе 50 кВт/м²).
3. Тік оптикалық жол жүйесі (жарық көзі және фотоэлектрлік қабылдағыш).
4. Шығару және тазалау жүйесі.
·Тестілеу процесі: Үлгі таңдалған жылу көзінің әсеріне ұшырайды және уақытты белгілеу басталады. Уақыт өте келе, әдетте 20 минут ішінде өткізгіштіктегі өзгерістерді үнемі өлшеп, жазып алыңыз. Түтіннің максималды тығыздығының мәнін (ең төменгі өткізгіштік) және бүкіл процестің түтін тығыздығының қисығын жазыңыз.
· Негізгі шығыс:
· Максималды меншікті оптикалық тығыздық (Ds max)
·Түтіннің максималды тығыздығына жету уақыты
2-әдіс: Түтіннің динамикалық тығыздығының сынағы (конусты калориметрден алынған түтін параметрлері)
Конусты калориметр - материалдарды сынайтын және ашық, басқарылатын және динамикалық ауа ағыны ортасында өрт сценарийлерінің дамуын модельдейтін өрт туралы ғылымдағы ең қуатты құралдардың бірі.
· Сынақ құрылғысы: Лазерлі немесе жарықдиодты сәуле жүйесімен және стандартты конусты калориметрдегі фотодетектормен біріктірілген (ISO 5660-1, ASTM E1354), шығару құбырында орналасқан.
·Тестілеу процесі: үлгі белгіленген радиациялық жылу ағынында (мысалы, 25, 50, 75 кВт/м²) тұтанады (немесе өздігінен тұтанады) және жану өнімдері тұрақты ағын жылдамдығымен желдеткішпен тартылады. Жарық сәулесінің көмегімен құбырлардағы түтіннің мөлдірлігін нақты уақытта өлшеу.
· Негізгі шығыс (динамикалық параметрлер):
· Түтін өндіру жылдамдығы (SPR): Уақыт бірлігінде шығарылатын түтін мөлшері (нақты сөну аймағында көрсетілген, м²/с). SPR = (V / L) * (d(OD)/dt)， Мұндағы V – көлемдік ағын жылдамдығы.
·Шығарылатын жалпы түтін (TSR): Бүкіл жану процесіндегі уақыт бойынша SPR интегралы (m²).
·Спецификалық сөну аймағы (SEA): Масса жоғалту бірлігіне (м ²/кг), SEA=TSR/масса жоғалтуына өндірілетін түтіннің мөлшері. Бұл материалдың «түтіннің уыттылығын» бағалаудың негізгі параметрі.
·Стандартты өкілдер: ISO 5660-4 (арнайы түтін параметрлерін өлшеуге арналған), ASTM E1354 (түтін өлшеу бөлімін қоса).
Әртүрлі салалар мен аймақтар өнімді қолдану сценарийлеріне негізделген әртүрлі сынақ стандарттары мен біліктілік критерийлерін қабылдады.
| Стандартты нөмір | Стандартты атау | сынақ әдісі | Негізгі қолдану аймақтары | Негізгі қорытындылар мен ескертпелер |
| ASTM E662 | Қатты материалдармен түзілетін түтіннің меншікті оптикалық тығыздығын стандартты сынау әдісі | Статикалық (NBS темекі қорабы) | Құрылыс материалдары, интерьер материалдары (авиация, теміржол), электронды жабдықтың қаптамалары | Ds max。 Құрама Штаттарда кеңінен қолданылады, FAA авиациялық материалдары сынақтан өтуі керек. |
| ISO 5659-2 | Пластмассалар — Түтін шығару — 2-бөлім: Бір камералы сынақ арқылы оптикалық тығыздықты анықтау | Статикалық (жақсартылған түтін қорабы) | Халықаралық деңгейде қолданылады, әсіресе Еуропада және теміржол транзитінде (EN 45545 сілтемесі бар) | Ds (4), Ds (16), VOF4 (4 минут ішінде жалпы түтін шығару). |
| GB/T 8323.2 | Пластикалық түтіннің пайда болуы - 2-бөлім: бір камералық әдіспен оптикалық тығыздықты анықтау | Статикалық (ISO 5659-2 баламасы) | Қытайдағы әртүрлі материалдар | ISO 5659-2 сияқты. |
| ISO 5660-4 | Өртке реакциялық сынақтар - Жылу бөліну, түтін шығару және массалық жоғалту жылдамдығы - 4-бөлім: Түтін шығару жылдамдығын өлшеу | Динамикалық (конусты калориметр) | Зерттеулер мен әзірлемелер, материалдарды салыстыру, өртке қарсы үлгіні енгізу, жоғары сапалы өнімді сертификаттау | SPR， TSR， SEA。 Ең бай динамикалық ақпаратты қамтамасыз етіңіз. |
| IEC 61034-1/-2 | Белгіленген жағдайларда жанып жатқан кабельдердің түтін тығыздығын өлшеу | Үлкен кабельдік түтін қорабы (~1м³) | Сым және кабель өнеркәсібі үшін әлемдік стандарт | Минималды өткізгіштік мәні. Белгілі бір жалын астында бүкіл кабельдің түтін шығаруын тексеріңіз. |
| EN 45545-2 | Темір жол қолданбалары - Теміржол көліктеріндегі өрттен қорғау - 2 бөлім: Материалдар мен бөлшектердің өртке қарсы әрекетіне қойылатын талаптар | Жүйе стандарттары, ISO 5659-2, IEC 61034 және т.б | Теміржол транзиттік материалдарының ЕО Міндетті стандарттары | Тәуекел деңгейіне сәйкес (HL1-HL3) Ds max, TSR және т.б. бойынша қатаң шектеулер бар. |
| NFPA 258 | Қатты материалдардың түтін түзілуін анықтауға арналған стандартты зерттеу сынау әдісі | статикалық | Американдық өрттен қорғау қауымдастығының байланысты өрістері | Негізгі әдіс ASTM E662-ге ұқсас. |
Таңдау өнімнің түпкілікті қолданылуына, мақсатты нарықтық ережелерге және қажетті ақпарат тереңдігіне байланысты.
1. Сәйкестік және нарыққа қол жеткізу:
·ЕО теміржол транзитіне сатылатын өнімдер EN 45545-2 сәйкес ISO 5659-2 сынағынан өтуі керек.
· Өнім сым және кабель болып табылады және IEC 61034 есебі әдетте бүкіл әлемде талап етіледі.
· Өнім FAA талаптарына сәйкес келетін ұшақтың ішкі материалы болып табылады, әдетте ASTM E662.
·Қытай нарығында өртке қарсы сертификаттау көбінесе GB/T 8323.2 сәйкестігін талап етеді.
2. Зерттеу және материалды іріктеу:
· Бастапқы зерттеу және әзірлеу кезеңінде ISO 5660-4 (конусты калориметр) материалдардың жану және түтіннің пайда болу тәртібін түсінудің ең жақсы құралы болып табылады. Ол түтін шығарудың шыңдары мен жану кезеңдерін анықтауға және жылу шығару жылдамдығымен (HRR) талдауды корреляциялауға көмектесетін SPR қисықтарын бере алады.
3. Статикалық және динамикалық тестілеу:
·Статикалық тестілеу (NBS түтін жәшігі) жабық және жинақталған түтін көрінісін имитациялайды және нәтиже нормативтік талаптарға сәйкестік пен классификацияға жарамды «ең нашар жағдай сценарийінің» экстремалды мәні болып табылады.
·Динамикалық тестілеу (конусты калориметр) желдету мен өрт сценарийлерін имитациялайды, нәтижесінде нақты өрттердегі түтін қаупінің даму процесін жақсырақ көрсететін үздіксіз динамикалық деректер алынады.
Материалдардың түтін тығыздығын сынау қарапайым «түтіннің максималды тығыздығының мәнін» алудан алыс. Бұл оптикалық физиканы, жану химиясын және стандартты инженерияны біріктіретін жүйелі ғылыми бағалау процесі.
Материалды әзірлеушілер мен өнім өндірушілер үшін дұрыс стратегия:
1. Мақсатты нақтылау: бірінші басымдық - бұл міндетті нормативтік актілерге сәйкес келу немесе ішкі зерттеулер мен тәжірибелік-конструкторлық оңтайландыруларды жүргізу.
2. Стандарттарды түсіну: Мақсатты нарық сілтеме жасайтын арнайы тестілеу стандарттары (әдістер, шарттар, пайымдау көрсеткіштері) бойынша терең зерттеулер жүргізу.
3. Құралдарды жақсы пайдаланыңыз: Статикалық сәйкестікті сынауды динамикалық ҒЗТКЖ талдау құралдарымен біріктіріңіз. Конусты калориметрді (динамикалық) пайдалана отырып, материалдың мінез-құлқын терең түсіну және рецептураларды оңтайландыру (мысалы, тиімді түтін басатын мырыш боратын таңдау); Стандартты темекі қораптарын (статикалық) пайдаланып, сәйкестік есептерін алыңыз және нарыққа есігін ашыңыз.
4. Деректерді интерпретациялау: максималды мәнге ғана емес, бүкіл түтін шығару процесінің қисығына назар аударыңыз. Мысалы, бір материалда жоғары Ds макс болуы мүмкін, бірақ оған өте кеш жетеді, ал басқа материалда орташа Ds макс бар, бірақ өте тез түтін шығарады, ал соңғысының ертерек қаупі жоғары болуы мүмкін.
Осы ғылыми сынақтар мен бағалау жүйесі арқылы сіз өнімдеріңіздің әлемдік нарыққа қолжетімділік талаптарына сай екендігіне көз жеткізіп қана қоймай, сонымен қатар нақты өрт кезінде қауіпсіз және қызметкерлерді эвакуациялау үшін құнды уақытты үнемдейтін озық материалдарды түбегейлі жобалап, әзірлеуге болады. Материалдарыңыз бен өнімдеріңіз түтіннің тығыздығының арнайы стандарттарына сәйкес сертификатталуы керек пе? Немесе ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыс кезеңінде түтіннің басылуын жүйелі түрде бағалауды және оңтайландыруды қалайсыз ба? Біз ASTM, ISO, IEC, GB және т.б. сияқты жаһандық негізгі стандарттарды қамтитын түтін тығыздығын тексеру қызметтерінің толық жиынтығын ұсына аламыз, олар терең жану әрекетін талдау үшін конусты калориметрмен біріктіріліп, өнімдеріңіздің қауіпсіздігі мен сәйкестігін қамтамасыз ете аламыз.
