Спосіб оцінки горючості матеріалів

Спосіб оцінки горючості матеріалів при дії відкритого полум'я, який полягає в закріпленні проби в тримачі, встановленні тримача з пробою в фіксованому положенні, розташуванні пальника в певному положенні по відношенню до тримача з пробою, дії на пробу з нижньої и сторони відкритим полум'ям з певними параметрами протягом визначеного терміну, визначення моментів проходження фронтом полум'я певної відстані від краю проби, який відрізняється тим, що контроль і визначення моментів проходження фронтом полум'я певної відстані від краю проби здійснюють з допомогою фотоелектричних елементів, розташованих по довжині проби на суворо фіксованих відстанях від початку проби та один від одного, зв'язаних з вимірювачами часу, які автоматично фіксують час в момент отримання ВІДПОВІДНОГО сигналу від фотоелектричних елементів Винахід відноситься до області дослідження горючості матеріалів при дії відкритого полум'я і може бути використаний в лабораторіях і організаціях, які займаються створенням матеріалів для засобів індивідуального захисту і дослідженням їх властивостей Відомо ряд способів, які призначені для оцінки горючості текстильних матеріалів при дії відкритого полум'я [1-5] Сутність зазначених способів полягає в тім, що на проби матеріалів, які закріплені в певному положенні (вертикально, горизонтально або під кутом) діють відкритим полум'ям газового або спиртового пальника Для підвищення достовірності і повторюваності результатів випробувань, розміри та параметри полум'я пальника регулюють для надання йому певних характеристик (ВІДПОВІДНИХ вимогам кожного способу) температури, висоти, тривалості дії на пробу Для оцінки горючості матеріалів використовують, в першу чергу такі характеристики швидкість розповсюдження полум'я, час остаточного горіння, час остаточного тління Основними відмінами, за якими розрізняють зазначені способи дослідження горючості матеріалів, є параметри випробувань а також спосіб реєстрації переміщення полум'я по пробі БІЛЬШІСТЬ способів передбачає візуальне спостереження за переміщенням фронту полум'я Реєстрацію поло ження його фронту, у визначений проміжок часу, як правило, здійснює оператор за допомогою механічних або електричних вимірювачів часу В зв'язку з цим результати випробувань в значній мірі залежать від кваліфікації оператора, його навичок та уваги, що вносить суб'єктивну помилку при-проведенні дослідження Найбільш близьким по технічній сутності є спосіб, описаний в міжнародному стандарті [5] В способі, що регламентований стандартом, зроблена спроба зменшити вплив оператора на результати випробувань Згідно ЦЬОГО документу, для контролю за переміщенням фронту полум'я, необхідно використовувати бавовняні маркувальні нитки, які розташовують перпендикулярно щодо проби матеріалу, на певній відстані віл газового пальника, початку проби та одну від одної Маркувальні нитки знаходяться в натягнутому (напруженому) стані і зв'язані з вимірювачами часу (таймерами) При дії тепла відбувається руйнування певної маркувальної нитки і таймер фіксує час, за який відбулось це руйнування При цьому вважають, що момент руйнування бавовняних маркувальних ниток є моментом досягнення краєм полум'я даної ділянки проби Вочевидь проста методична помилка - час руйнування бавовняної нитки під дією полум'я (або тепла), та час досягнення краю полум'я ділянки ю (О (О ю 56625 проби по місцю знаходження нитки мають різну фізичну сутність, характеризують різні процеси, а ВІДПОВІДНО і значення часу Перша характеристика показує час досягнення певної температури в МІСЦІ розташування нитки Ця температура відповідає температурі руйнування матеріалів з бавовняних волокон і складає приблизно 180°С Внаслідок чого руйнування маркувальної нитки може відбуватись не при досягненні фронтом полум'я бавовняної нитки, а від теплового впливу (конвекція, теплове випромінювання) Тому, ця характеристика не є об'єктивною щодо використання її для визначення швидкості горіння матеріалів Окрім нього, теплофізичні властивості волокноутворюючого полімеру, з якого створено текстильний (або інший) матеріал, що досліджують, можуть не співпадати з теплофізичними властивостями бавовняної нитки (це буває найчастіше), а відтак отримані результати дослідження не є коректними ще і з цієї причини Друга характеристика показує час досягнення краєм полум'я того самого місця проби, де в першому випадку мала б бути розташована маркувальна нитка, (при цьому температура на зазначеній ДІЛЯНЦІ значно перевищує температуру руйнування бавовняної нитки), ВІДПОВІДНО, величина цього показника буде іншою Саме показник цієї другої характеристики дозволяє визначати швидкість розповсюдження полум'я Отже недоліком способу, описаному в міжнародному стандарті [5], є отримання недостовірної інформації щодо горючості матеріалів за рахунок контролю часу досягнення температури руйнування бавовняних ниток, які розташовані на певних ділянках проби матеріалу, а не часу досягнення фронтом полум'я визначених ділянок проби Задача винаходу - підвищення достовірності випробувань при ОЦІНЦІ горючості матеріалів при дії відкритого полум'я Сутність запропонованого способу полягає в тому, що пробу матеріалу закріплюють в тримачі, встановленому у фіксованому положенні по відношенню до полум'я пальника (вертикально або під кутом) Встановлюють пальник з полум'ям яке має певні параметри у задане місце і положения В момент встановлення пальника відбувається вмикання вимірювачів часу Відкрите полум'я пальника діє на нижній край проби на протязі визначеного терміну, підпалюючи її Контроль і визначення моментів проходження фронтом полум'я певної відстані на пробі здійснюють з допомогою фотоелектричних елементів, розташованих на суворо фіксованих відстанях від початку проби (нижнього краю), по її довжині та один від одного При досягненні фронтом полум'я певної ділянки проби, яка розташована напроти робочого вікна певного фотоелектричного елементу, останній створює електричний сигнал Кожний фотоелектричний елемент зв'язаний з ВІДПОВІДНИМ вимірювачем часу, який в момент отримання сигналу від фотоелектричного елементу автоматично фіксує час проходження фронтом полум'я певної відстані Вона дорівнює відстані від початку проби до певного фотоелектричного елемента Розрахунок швидкості розповсюдження полум'я на певній ДІЛЯНЦІ проби здійснюють за відомою формулою V = ST, [мм с], де S - відстань від початку проби до певного фотоелектричного елемента, мм, Т - час, за який фронт полум'я проходить відстань від початку проби до певного фотоелектричного елемента, с На фіг 1 схематично представлений перелік технічних засобів для реалізації запропонованого способу Схема вміщує пробу матеріалу- 1, пальник - 2, фотоелектричні елементи - 3, вимірювачі часу - 4 Методика здійснення запропонованого способу оцінки горючості матеріалів при дії відкритого полум'я полягає в наступному Пробу 1 матеріалу закріплюють в тримачі проби Запалюють пальник 2 і прогрівають його протягом 2 хвилин Регулюють і встановлюють певну висоту полум'я, при вертикальному розташуванні пальника 2 Висоту полум'я встановлюють в залежності від умов випробування, але такою, щоб при розташуванні пальника 2 в робочому положенні, верхня границя його полум'я знаходилась нижче ділянки проби 1, з якої знімає інформацію, про наявність або відсутність полум'я в даній зоні, перший (нижній) фотоелектричний елемент (ФЕЕ1) Розташовують пальник 2 нижче нижнього зрізу проби 1 (таким чином, щоб він знаходився на одній осі з центральною ЛІНІЄЮ, яка проходить вздовж проби 1), при цьому одночасно вмикаються вимірювачі часу 4 Діють полум'ям пальника 2 протягом певного часу (в залежності від виду матеріалу та умов його експлуатації) В результаті дії полум'я пальника 2 відбувається загорання проби Через деякий час, в зону знімання інформації першим фотоелектричним елементом (ФЕЕ1) попадає полум'я горіння проби Фотоелектричний елемент (ФЕЕ1) вимикає перший вимірювач часу, який показує час проходженням фронтом полум'я відстані між нижнім краєм проби 1 та фотоелектричним елементом (ФЕЕ1) Після проходження фронтом полум'я відстані від нижнього краю проби 1 до другого фотоелектричного елементу (ФЕЕ2), останній вимикає другий вимірювач часу, який показує час проходження фронтом полум'я відстані від початку проби 1 до другого фотоелектричного елемента (ФЕЕ2) Надалі процес вимірювання часу проходження фронтом полум'я відстані від початку проби 1 до наступних фотоелектричних елементів 4 повторюється За отриманими результатами (показниками вимірювачів часу) розраховують швидкість розповсюдження полум'я на певній ДІЛЯНЦІ проби (за наведеною вище формулою) Таким чином, за рахунок того що результати вимірювань отримують без суб'єктивної участі оператора, запропонований спосіб дозволяє отримати достовірні дані щодо горючості матеріалів при дії відкритого полум'я, з використанням об'єктивного критерію - швидкості розповсюдження полум'я Джерела інформації 1 ГОСТ 15898-79 ССБТ Ткани льняные и полульняные Методы определения огнеупорных свойств -М, Изд-во стандартов, 1984 - 10 с 2 Современное состояние и развитие в области испытания горючести текстильных материалов и текстильных изделий в ЧССР Пер с чешек //Textil, V 33 -1978 - № 6 - p 222-228, 3 Монахов В Т Методы исследования пожарной опасности веществ - М Химия, 1972 - 4 1 4 с 4 НПБ 157-99 Нормы пожарной безопасности Боевая одежда пожарного Общие технические требования Методы испытаний - М ГУГПС 56625 и ВНИИПО МВД России, 2000 - 29 с 5 ИСО 6941 - 84 Материалы текстильные Ткани Поведение при возгорании Изменение свойств распространения пламени на вертикально расположенных образцах - М Изд-во стандартов, 1987 - 1 1 с Фіг. і Схема реалізації способу оцінки горючості матеріалів. Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24