Метод испытания на распространение пламени

Проведение испытания

4.1 Подготовка установки к испытаниям. После этого открывают дверцу камеры, зажигают газовую горелку и располагают ее так, чтобы расстояние между факелом пламени и экспонируемой поверхностью составляло не менее 50 мм.

4.2 Устанавливают образец в держатель, фиксируют его положение с помощью приспособлений для крепления, помещают держатель с образцом на платформу и вводят в камеру.

4.3 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.

4.4 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.

4.5 После окончания испытания открывают дверцу камеры, выдвигают платформу, извлекают образец.

Испытание каждого последующего образца проводят после охлаждения держателя образца до комнатной температуры и проверки соответствия ППТП в точке L2 требованиям, указанным в таблице 2.

4.6 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 (разрыва, сколы поверхности и т.п.) повреждением не являются.

 

Обработка результатов испытания

Длину распространения пламени определяют как среднее арифметическое значение по длине поврежденной части пяти образцов.

Величину КППТП устанавливают на основании результатов измерения длины распространения пламени по графику распределения ППТП по поверхности образца, полученному при калибровке установки.

При отсутствии воспламенения образцов или длине распространения пламени менее 100 мм следует считать, что КППТП материала составляет более 11 кВт/кв.м.

В случае принудительного гашения образца по истечении 30 мин испытания величину ППТП определяют по результатам измерения длины распространения пламени на момент гашения и условно принимают эту величину равной критической.

Для материалов с анизотропными свойствами при классификации используют наименьшую из полученных величин КППТП.

Протокол испытания

В протоколе испытания приводят следующие данные:

- наименование испытательной лаборатории;

- наименование заказчика;

- наименование изготовителя (поставщика) материала;

- описание материала или изделия, техническую документацию, а также торговую марку, состав, толщину, плотность, массу и способ изготовления образцов, характеристику экспонируемой поверхности, для слоистых материалов - толщину каждого слоя и характеристику материала каждого слоя;

- параметры распространения пламени (длина распространения пламени, КППТП), а также время воспламенения образца;

- вывод о группе распространения материала с указанием величины КППТП;

- дополнительные наблюдения при испытании образца: выгорание, обугливание, плавление, вспучивание, усадка, расслоение, растрескивание, а также другие особые наблюдения при распространении пламени.

 

Заключение испытаний по ГОСТ Р 51032-97 «Материалы строительные. Метод испытаний на распространение пламени». Способность распространения пламени по поверхности -Нераспространяющийся (РП1)

 

Метод экспериментального определения коэффициента дымообразования твердых веществ и материалов

Подготовка образцов

5.1. 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.

5.2. 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.

5.3. Проверку режимов работы установки проводят с помощью стандартного образца, описание которого приведено в приложении 9. При этом значения коэффициента дымообразования (D_m) должно быть в пределах:

режим тления (без инициирующего пламени) D_m = (360±20) м²·кг^-1;

режим горения (с инициирующим пламенем) D_m = (120±8) м²·кг^-1.

Проведение испытаний

5.4. Испытание образцов проводят в двух режимах: в режиме тления и в режиме горения с использованием газовой горелки (длина пламени горелки 10 - 15 мм).

5.5. Включают электропитание установки в таком режиме, чтобы плотность теплового потока, падающего на образец, составляла 35 кВт·м^-2 Контролируют плотность падающего теплового потока с помощью теплоприеминка типа Гордона с погрешностью не более 8 %.

5.6. Включают источник и приеминк света. Устанавливают начальное значение светопропускания, соответствующее верхнему пределу измерений регистрирующего прибора и принимаемому за 100%.

5.7. 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.

5.8 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.

5.9. По окончании испытания лодочку с остатками образца вынимают из камеры сгорания. Установку вентилируют в течение 3 - 5 мин, но не менее чем требуется для достижения исходного значения светопропускания в камере измерений.

Примечание - В случае, когда не достигается начальное значение светопропускания, защитные стекла фотометрической системы протирают тампоном из мягкой ткани, слегка смоченным этиловым спиртом.

5.10. В каждом режиме испытывают по пять образцов.

Оценка результатов

5.11 Коэффициент дымообразования (D_m) в м²·кг^-1 вычисляют по формуле

, (28)

где V - вместимость камеры измерения, м³;

L - длина пути луча света в задымленной среде, м;

m - масса образца, кг;

Т₀ , T_min - соответственно значения начального и конечного светопропускания, %.

5.12. Для каждого режима испытаний определяют коэффициент дымообразования как среднее арифметическое по результатам пяти испытаний.

За коэффициент дымообразования исследуемого материала принимают большее значение коэффициента дымообразования, вычисленное для двух режимов испытания.

5.13. Сходимость и воспроизводимость метода при доверительной вероятности 95 % не должна превышать 15 %.

5.14. Условия и результаты испытаний регистрируют в протоколе

Заключение испытаний по ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) п.4.18 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». Материал с умеренной дымообразующей способностью (Д2)

Метод экспериментального определения показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов

Подготовка к испытаниям

6.1. При наладке установки следует определить параметры напряжения на спирали электронагревательного излучателя, при которых обеспечиваются заданные уровни плотности теплового потока. Для измерения величины падающего теплового потока водоохлаждаемый датчик ФОА-013 закрепляют на нейтральном участке держателя образца. Измерения проводят при герметизированной экспозиционной камере и открытых заслонках переходных рукавов. По результатам измерений строят график зависимости плотности падающего тепловою потока (Q) от напряжения на спирали электронагревательного излучателя.

6.2. По величине плотности теплового потока определяют значение температуры испытания (t_исп), соответствующее температуре нагреваемой поверхности контрольного (негорючего) образца из асбоцемента. Для определения (t_исп) используют данные, приведенные в табл. 16.

Таблица 16

Q, кВт·м-2	10,0	13,5	18,0	23,0	28,0	32,5	38,0	44,0	52,5	65,02
tисп, °С

6.3. Установку следует считать готовой к испытаниям материалов, если при контрольной проверке:

значения плотности падающего теплового потока соответствуют установленным значениям напряжения на спирали электронагревательного излучателя;

выход СО в условиях термоокислительного разложения порошковой целлюлозы (фракция 0,25-0,75) массой 2,5 г при температуре испытания 450 °С (плотность падающего теплового потока 23 кВт·м^-2) составляет (200±4) мг·г^-1;

концентрация СО в экспозиционной камере за время выдерживания 30 мин снижается не более чем на 5 % от первоначального уровня.

6.4. Для испытаний готовят не менее 10 образцов размером (40х40) мм фактической толщины, но не более 10 мм. Образцы кондиционируют в лабораторных условиях не менее 48 ч и затем взвешивают с погрешностью не более 0,1 г. Они должны характеризовать средние свойства исследуемого материала.

6.5. Предварительно образцы каждого материала подвергают воздействию тепловых потоков различной плотности, обеспечивающих в каждом последующем опыте повышение температуры испытания образца на 50 °С. При этом находят значение температуры испытания материала в режиме термоокислительного разложения (тления). Оно должно быть на 50 °С ниже температуры, при которой наблюдается самовоспламенение образца.

Проведение испытаний

6.6. Материалы испытывают в одном из двух режимов - термоокислительного разложения или пламенного горения, а именно в режиме, способствующем выделению более токсичных смесей летучих веществ. Режим пламенного горения обеспечивается при температуре испытания 750°С (плотность падающего теплового потока 65 кВт·м^-2). Критерием выбора режима основных испытаний служит наибольшее число летальных исходов в сравниваемых группах подопытных животных.

6.7. При проведении основных испытаний в установленном режиме находят ряд значений зависимости токсического действия продуктов горения от величины отношения массы образца к объему установки. Для получения токсических эффектов ниже и выше уровня 50 % летальности изменяют объем экспозиционной камеры при постоянных размерах образцов материалов.

Примечание - При определении токсического эффекта учитывают гибель животных, наступившую во время экспозиции, а также в течение последующих 14 суток.

6.8. Затравку животных проводят статическим способом. В каждом опыте используют не менее 8 белых мышей массой (20±2) г. Продолжительность экспозиции составляет 30 мин. Температура воздуха в предкамере за время экспозиции не должна превышать 30 °С, а концентрация кислорода должна быть менее 16 % об.

Примечание - В отдельных случаях по требованию заказчика время экспозиции может быть изменено в пределах 5 - 60 мин.

6.9. Предусматривают следующий порядок проведения испытания. Нагнетают воздух в надувную прокладку до давления 0,6 МПа, проверяют заземление установки, исправность приборов и оборудования, эффективность вентиляции. Подают воду для охлаждения излучателя, после чего включают его на соответствующее напряжение. Заслонки переходных рукавов, клапан продувки, дверца камеры сгорания находятся в положении “закрыто”.

Взвешенный образец материала помещают, а при необходимости закрепляют во вкладыше, имеющем комнатную температуру. Клетку с животными устанавливают в предкамере, наружную дверцу которой закрывают.

С момента выхода электронагревательного излучателя на стабилизированный режим (через 3 мин после включения) открывают заслонки переходных рукавов и дверцу камеры сгорания. Вкладыш с образцом без задержки помещают в держатель образца, после чего дверцу камеры сгорания быстро закрывают. Отмечают время начала экспозиции животных в токсический среде.

По достижении максимальных значений концентрации СО и СО₂ в экспозиционной камере заслонки переходных рукавов закрывают. Снимают напряжение с нагревательного элемента излучателя. Включают на 2 мин вентилятор перемешивания.

По истечении времени экспозиции животных открывают клапан продувки, заслонки переходных рукавов и наружную дверцу предкамеры. Установку вентилируют не менее 10 мин. Регистрируют число погибших и выживших животных.

Примечание - В случае определения показателя токсичности продуктов горения при условии кратковременной (5 - 20 мин) экспозиции затравку животных начинают с момента достижения максимальных значений концентрации СО и СО₂, но не позднее чем через 15 мин после разложения образца.

6.10. В зависимости от состава материала при анализе продуктов горения определяют количественный выход оксида углерода, диоксида углерода, цианистого водорода, оксидов азота, альдегидов и других веществ. Для оценки вклада оксида углерода в токсический эффект измеряют содержание карбоксигемоглобина в крови подопытных животных.

6.11. Если масса образца принятых размеров (40х40) мм не позволяет получить эффекты меньше или больше уровня летальности 50 %, допускается уменьшить размеры образца или увеличить их до (80х80) мм и толщину до 20мм.

Оценка результатов

6.12. Полученный ряд значений зависимости летальности от относительной массы материала используют для расчета показателя токсичности в г·м^-3. Расчет проводят с помощью пробит-анализа или других способов расчета средних смертельных доз и концентраций.

6.13. При необходимости определить классификационные параметры для других значений времени экспозиции их вычисляют по формуле

, (31)

где CL₅₀CO - средняя смертельная концентрация оксида углерода в мг·м^-3, которую вычисляют по уравнению CL₅₀ = 4502 + 2229 t^-1 (t - время экспозиции в мин); gCO = уровень выделения СО при сгорании условно “эталонных” материалов: для чрезвычайно опасных - больше 360 мг·г^-1, высокоопасных 120-360 мг·г^-1, умеренноопасных 40-120 мг·г^-1, малоопасных - до 40 мг·г^-1.

6.14. Если значение , полученное в результате испытания материала, близко к граничному значению двух классов, то при определении степени опасности материала принимают во внимание режим испытания, время разложения образца, данные о составе продуктов горения, сведения о токсичности обнаруженных соединений.

6.15. При содержании карбоксигемоглобина в крови подопытных животных 50 % и более считают, что токсический эффект продуктов горения обуславливается в основном действием оксида углерода.

6.16. Сходимость метода при доверительной вероятности 95 % не должна превышать по выходу СО (мг·г^-1) 15 %.

6.17. Воспроизводимость метода при доверительной вероятности 95 % не должна превышать по выходу СО (мг·г^-1) 25 %

6.18. Условия и результаты испытаний регистрируют в протоколе

Заключение испытаний по ГОСТ 12.1.044-89 (ИСО 4589-84) п.4.20 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». Материал умеренноопасный по токсичности продуктов горения (Т2)