Коэффициент дымообразования. Коэффициент дымообразования Материалы и их коэффициенты дымообразования
Коэффициент дымообразования – это показатель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном или термоокислительной деструкции () определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний. Коэффициент дымообразования определяют по .
Твердые вещества (материалы) по дымообразующей способности классифицируются согласно данным, приведенным в таблице.
Классификация
Коэффициент дымообразования используется в противопожарном нормировании применения строительных материалов в зданиях (сооружениях), для подтверждения соответствия заданным в нормативно-технической документации требованиям. Значение коэффициент дымообразования включают в стандарты или технические условия на твердые вещества (материалы).
Более подробно о классификации горючих строительных материалов по дымообразующей способности в материале:
Значения
| Вещества и материалы | Коэффициент дымообразования, м 2 /кг -1 | |
| Тление | Горение | |
| Картон гофрированный | – | 1 |
| Лен разрыхленный | – | 3,37 |
| Древесина | 345 | 23 |
| Атлас декоративный | 32 | 32 |
| Хлопок | – | 35 |
| Картон марки «Г» | – | 35 |
| Репс | 50 | 50 |
| Пиломатериалы лиственных пород с тремя слоями лака ПФ-283 | – | 53 |
| Волокнистая плита из скопа Жичевской бумажной фабрики | – | 54 |
| Полотно палаточное | 57 | 58 |
| Пиломатериалы хвойных пород с двумя слоями олифы глифталевой | – | 61 |
| Ткань вискозная | 63 | 63 |
| Фанера клееная + шпон строганный | – | 69 |
| Бутиловый спирт | – | 80 |
| ДСП (древесно-стружечная плита) | 760 | 90 |
| Стеклотекстолит | – | 92 |
| Древесное волокно (береза, осина) | 323 | 104 |
| Ткань мебельная полушерстяная | 103 | 116 |
| Табак «Юбилейный» | 240 | 120 |
| ДВП (древесно-волокнистая плита) | 879 | 130 |
| Фанера | 700 | 140 |
| Сосна | 759 | 145 |
| Береза | 756 | 160 |
| Турбинное масло | – | 243 |
| Бензин (А-76) | – | 256 |
| Линолеум ПВХ (ТУ 21-29-76-79) | 200 | 270 |
| Этилацетат | – | 330 |
| Стеклопластик | 640 | 340 |
| Пленка ПВХ марки ПДО-15 | 640 | 400 |
| Мипора | – | 400 |
| Линолеум на тканевой основе | – | 469 |
| Циклогексан | – | 470 |
| Пленка марки ПДСО-12 | 820 | 470 |
| Полиэфирный стеклопластик волокнистый листовой | – | 475 |
| Полиэфирный стеклопластик «Синплекс» | – | 520 |
| Толуол | – | 562 |
| Дизельное топливо | – | 620 |
| Пенопласт марки ППУ-316м | – | 757 |
| Полиэтилен высокого давления ПЭВФ | 1930 | 790 |
| Резина (ТУ 38-5-12-06-68) | 1680 | 850 |
| Полиэтилен | 1290 | 890 |
| Пенополистирол ПС-1 | – | 1048 |
| Пенополистирол ПС-1 + 3% декаброма и фенилоксида | – | 1219 |
| Пенопласт ПВХ-9 | 2090 | 1290 |
Метод определения
Определение коэффициента дымообразования, и соответственно дымообразующей способности горючих строительных материалов, проводится в соответствии с требованиями п. 4.18 ГОСТ 12.1.044-89. Сущность метода определения коэффициента дымообразования заключается в определении оптической плотности дыма, образующегося при горении или тлении известного количества испытуемого вещества или материала, распределенного в заданном объеме. Другими словами – фотометрически регистрируют ослабление освещенности при прохождении света через задымленное пространство.
1 – камера сгорания; 2 – держатель образца; 3 – окно из кварцевого стекла; 4, 7 – клапаны продувки; 5 – приемник света; 6 – камера измерений; 8 – кварцевое стекло; 9 – источник света; 10 – предохранительная мембрана; 11 – вентилятор; 12 – направляющий козырек; 13 – запальная горелка; 14 – вкладыш; 15 – электронагревательная панель
На рисунке показана схема установки для определения коэффициента дымообразования. Камера сгорания вместимостью 3×10 -3 м 3 выполнена из листовой нержавеющей стали толщиной 2,0 ± 0,1 мм. В ней имеются верхнее и нижнее отверстия сечением 30×160 мм, соединяющие ее с дымовой камерой. На боковой поверхности камеры сгорания расположено окно из кварцевого стекла для наблюдения за образцом при испытании. В камере сгорания установлены держатель образца и закрытая электронагревательная панель, смонтированная на верхней стенке камеры под углом 45° к горизонтали. Держатель образца выполнен в виде рамки размером 100x100x10 мм и закреплен на дверце камеры на расстоянии 60 мм от панели параллельно ее поверхности. В держатель устанавливают вкладыш из асбосилита, в центре которого имеется углубление для размещения образца. Над держателем образца установлена газовая горелка. При испытании материалов в режиме горения пламя горелки касается поверхности верхней части образца.
Дымовая камера размером 800x800x800 мм выполнена из листовой нержавеющей стали. Внутренние стенки камеры оклеены черной бумагой. В верхней стенке и в днище камеры имеются отверстия для возвратных клапанов продувки, осветителя и предохранительной мембраны. Внутри камеры находятся устройство для вертикального перемещения фотоэлемента и двухлопастный вентилятор для перемешивания дыма.
Испытания проводят в двух режимах: термоокислительного разложения (тления) и пламенного горения. Режим термоокислительного разложения (тления) обеспечивается при нагревании поверхности образца до 400 °С, при этом плотность теплового потока равна 18 кВт/м 2 . Материалы, термостойкость которых выше 400 °С, испытывают при нагревании до 600 °С, плотность теплового потока равна 38 кВт/м 2 . Во всех случаях материалы не должны самовоспламеняться при испытании. Режим пламенного горения обеспечивается при использовании газовой горелки и нагревании поверхности образца до 750 °С, при этом плотность теплового потока равна 65 кВт/м 2 . Для измерения плотности теплового потока используют датчик металлокалориметрического типа.
При наладке установки определяют подаваемое на электронагревательную панель напряжение, обеспечивающее указанные режимы испытания. Для этого вставляют в держатель вкладыш с контрольным образцом из асбестоцемента (40x40x10 мм), в центре которого укреплена термопара. Дверцу камеры сгорания закрывают и подают напряжение на спирали электронагревательной панели. Для контроля стабилизированных условий нагревания применяют потенциометр.
При проведении испытания в режиме пламенного горения вставляют в держатель вкладыш с асбестоцементным образцом, закрывают обе камеры, подают на спирали электронагревательной панели выбранное для данного режима напряжение. После выхода панели на стабилизированные условия нагревания включают осветитель, измерительный прибор люксметра, вентилятор перемешивания. Затем открывают камеру сгорания, вынимают вкладыш с асбестоцементным образцом, зажигают газовую горелку, камеру закрывают. Производят продувку дымовой камеры в течение 1 мин. Регулируют диафрагмами осветитель, установив освещенность 100 лк, и диаметр пучка света, равный диаметру светочувствительной поверхности фотоэлемента. Подготовленный образец испытуемого материала устанавливают во вкладыш, имеющий комнатную температуру, открывают дверцу камеры сгорания, без задержки вставляют вкладыш в держатель и закрывают дверцу. Продолжительность испытания определяется временем достижения минимальной освещенности, но не более 15 мин.
При испытании в режиме тления газовую горелку не зажигают, устанавливают вкладыш с асбестоцементным образцом, подают соответствующее напряжение на электронагревательную панель. Порядок проведения испытаний аналогичен порядку, установленному для режима пламенного горения. Испытывают по пять образцов материала в каждом режиме. По результатам каждого испытания рассчитывают коэффициент дымообразования D т max по формуле:
D т max = (V / L × m ) l n(E / E min ),
V – вместимость дымовой камеры, м 3 ;
L – длина светового пути в задымленном пространстве, м;
т – масса образца исследуемого материала, кг;
In(E/Emin) – оптическая плотность дыма;
E / E min – соответственно начальная и минимальная освещенность, лк.
Для каждой серии испытаний рассчитывают среднее арифметическое не менее пяти значений коэффициента дымообразования. За окончательный результат принимают наибольшее значение из двух средних арифметических.
Протокол определения коэффициента дымообразования можно скачать .
Проведение испытания
Устанавливают образец в держатель, фиксируют его положение с помощью приспособлений для крепления, помещают держатель с образцом на платформу и вводят в камеру.
Закрывают дверцу камеры и включают секундомер. После выдержки в течение 2 мин приводят пламя горелки в контакт с образцом в точке “0”, расположенной по центральной оси образца. Оставляют факел пламени в этом положении в течение (10±0,2) мин. По истечении этого времени возвращают горелку в исходное положение.
При отсутствии воспламенения образца в течение 10 мин испытание считают законченным.
В случае воспламенения образца испытание заканчивают при прекращении пламенного горения или по истечении 30 мин от начала воздействия на образец газовой горелки путем принудительного гашения.
В процессе испытания фиксируют время воспламенения и продолжительность пламенного горения.
Измеряют длину поврежденной части образца по его продольной оси для каждого из пяти образцов. Измерения проводят с точностью до 1 мм.
Повреждением считается выгорание и обугливание материала образца в результате распространения пламенного горения по его поверхности. Оплавление, коробление, спекание, вспучивание, усадка, изменение цвета, формы, нарушение целостности образца (разрывы, сколы поверхности и т.п.) повреждением не являются.
Длину распространения пламени определяют как среднее арифметическое значение по длине поврежденной части пяти образцов.
Величину КППТП устанавливают на основании результатов измерения длины распространения пламени
Коэффициент дымообразования
Коэффициент дымообразования - показатель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пламенном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний.
Значение коэффициента дымообразования следует применять для классификации материалов по дымообразующей способности. Различают три группы материалов:
с малой дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования
до 50 м 2 ·кг -1 включ.;
с умеренной дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования
св. 50 до 500 м 2 ·кг -1 включ.;
с высокой дымообразующей способностью - коэффициент дымообразования
св. 500 м 2 ·кг -1 .
Значение коэффициента дымообразования необходимо включать в стандарты или технические условия на твердые вещества и материалы.
Сущность метода определения коэффициента дымообразования заключается в определении оптической плотности дыма, образующегося при горении или тлении известного количества испытуемого вещества или материала, распределенного в заданном объеме.
Установка для определения коэффициента дымообразования
1 - камера сгорания; 2 - держатель образца; 3 - окно из кварцевого стекла; 4, 7 -клапаны продувки; 5 - приемник света; 6 - камера измерений; 8 - кварцевое стекло; 9 - источник света; 10 - предохранительная мембрана; 11 - вентилятор: 12 - направляющий козырек; 13 - запальная горелка: 14- вкладыш; 15 -электронагревательная панель.
Для испытаний готовят 10 - 15 образцов исследуемого материала размером (40х40) мм и фактической толщиной, но не более 10 мм (для образцов пенопластов допускается толщина до 15 мм). Лакокрасочные и пленочные покрытия испытывают нанесенными на ту же основу, которая принята в реальной конструкции. Если область применения лаков и красок неизвестна, то их испытывают нанесенными на алюминиевую фольгу толщиной 0,2 мм.
Подготовленные образцы перед испытаниями выдерживают при температуре (20±2) °С не менее 48 ч, затем взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. Образцы должны характеризовать средние свойства исследуемого материала.
Испытание образцов проводят в двух режимах: в режиме тления и в режиме горения с использованием газовой горелки (длина пламени горелки 10 - 15 мм).
Подготовленный образец помещают в лодочку из нержавеющей стали. Открывают дверцу камеры сгорания и без задержки устанавливают лодочку с образцом в держатель, после чего дверцу закрывают.
Испытание прекращают при достижении минимального значения светопропускания.
В случае, когда минимальное значение светопропускания выходит за пределы рабочего диапазона или находится вблизи его границ, допускается уменьшать длину пути луча света (расстояние между источником и приеминком света) либо изменять размеры образца.
При испытаниях в режиме тления образцы не должны самовоспламеняться. В случае самовоспламенения образца последующие испытания проводят при уменьшенном на 5 кВт·м -2 значении плотности теплового потока. Плотность теплового потока снижают до тех пор, пока не прекратится самовоспламенение образца во время испытания.
В каждом режиме испытывают по пять образцов.
Коэффициент дымообразования (D m) в м 2 ·кг -1 вычисляют по формуле
где V - вместимость камеры измерения, м 3 ;
L - длина пути луча света в задымленной среде, м;
m - масса образца, кг;
Т 0 , T min - соответственно значения начального и конечного светопропускания, %.
Дымообразующая способность — способность веществ и материалов выделять дым при горении или термическом разложении.
Согласно части 9 статьи 13 Федерального закона №123-ФЗ от 22 июля 2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» по дымообразующей способности горючие строительные материалы в зависимости от значения коэффициента дымообразования подразделяются на следующие группы:
- С малой дымообразующей способностью (Д1), имеющие коэффициент дымообразования менее 50 квадратных метров на килограмм
- С умеренной дымообразующей способностью (Д2), имеющие коэффициент дымообразования не менее 50, но не более 500 квадратных метров на килограмм
- С высокой дымообразующей способностью (ДЗ), имеющие коэффициент дымообразования более 500 квадратных метров на килограмм
В соответствии с таблицей 27 Федерального закона №123-ФЗ от 22 июля 2008 года «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» ряд строительных материалов в обязательном порядке должен проходить испытания с целью определения коэффициента дымообразования. К таким материалам относятся отделочные и облицовочные материалы для стен и потолков, в том числе покрытия из красок, эмалей лаков, материалы для покрытия полов, ковровые покрытия полов и теплоизоляционные материалы.
Сущность метода основана на свойстве ослабления потока света (освещенности) при прохождении через слой дыма, образующегося в результате термического разложения или горения твердых материалов и веществ. Величина ослабления светового потока фиксируется с помощью фотометрической системы.
Для проведения испытаний в ФГБУ СЭУ ФПС ИПЛ по Республике Мордовия необходимо предоставить 10 – 15 образцов исследуемого материала размером 40×40 мм и фактической толщиной, но не более 10 мм (для образцов пенопластов допускается толщина до 15 мм). Лакокрасочные и пленочные покрытия испытываются нанесенными на ту же основу, которая принята в реальной конструкции. Если область применения лаков и красок неизвестна, то они испытываются нанесенными на алюминиевую фольгу толщиной 0,2 мм.
Подготовленные образцы перед испытаниями выдерживаются при температуре (20±2) °С не менее 48 ч, затем взвешивают с погрешностью не более 0,01 г. Образцы должны характеризовать средние свойства исследуемого материала.
Испытание образцов проводится в теплофизической лаборатории на испытательной установке «Дым».
Схема установки «Дым» для определения коэффициента дымообразования твердых веществ и материалов
1 - камера сгорания; 2 - держатель образца; 3 - окно из кварцевого стекла; 4, 7 - клапаны продувки; 5- приемник света; 6 - камера измерений; 8 - кварцевое стекло; 9 - источник света; 10 - предохранительная мембрана; 11 - вентилятор; 12 - направляющий козырек; 13 - запальная горелка; 14 - вкладыш; 15 - электронагревательная панель.
Внешний вид установки
Испытание образцов проводится в двух режимах: в режиме тления и в режиме горения с использованием газовой горелки. В каждом режиме испытываются по пять образцов.
Обработка результатов проводится по методике ГОСТ 12.1.044-89.
Коэффициент дымообразования Dm в м 2 кг -1 вычисляется по формуле:
где V – вместимость камеры измерения, м3; L – длина пути луча света в задымленной среде, м; m – масса образца, кг; T0, Tmin – соответственно значения начального и конечного светопропускания, %.
Для каждого режима испытаний определяют коэффициент дымообразования как среднее арифметическое по результатам пяти испытаний.
За коэффициент дымообразования исследуемого материала принимается большее значение коэффициента дымообразования, вычисленное для двух режимов испытания.
После проведения испытаний и оплаты стоимости испытания, сотрудники испытательной пожарной лаборатории подготавливают отчетную документацию.
- Похожие записи