Wymagania i badania laboratoryjne gęstości dymu wydzielanego przez palące się przewody lub kable

Szczegóły

Nadrzędna kategoria: Artykuły

Opublikowano: środa, 11, luty 2015 14:47

Gęstość dymu wydzielanego przez palący się wyrób ma znaczący wpływ na możliwości ewakuacji osób i dostęp do miejsc gaszenia pożaru. Jest to związane z obniżeniem widzialności w zadymionym pomieszczeniu lub strefie, a co za tym idzie możliwością odnalezienia i odczytania znaków ewakuacyjnych i zlokalizowania dróg i wyjść ewakuacyjnych oraz stałych urządzeń gaśniczych.

W normie EN 13501-6:2014 [1] opublikowanej w marcu 2014 r., przedstawiono zasady klasyfikacji ogniowej przewodów i kabli elektrycznych. Jako jeden z elementów uwzględniona została klasyfikacja dotycząca wydzielania dymu. Badania gęstości dymów prowadzone są zgodnie z normą EN 61034-1 i -2 [2, 3].

Kryteria klasyfikacji kabli wg normy EN 13501-6 pod kątem ich dymotwórczości są następujące:

• klasa s1a: transmitancja ≥80% (badanie zgodnie z normą EN 61034-2);
• klasa s1b: transmitancja ≥60% i <80% (badanie zgodnie z normą EN 61034-2).

Badanie gęstości wydzielanego dymu opiera się na pomiarze transmitancji w komorze, w której spalane są przewody elektryczne. Transmitancja wyraża się przez stosunek natężenia wiązki przepuszczonej do natężenia wypływającej wiązki światła. Określenie gęstości dymu wydzielanego przez palące się kable przez pomiar transmitancji oparte jest na prawie Lamberta-Beera. Prawo to opisuje pochłanianie promieniowania elektromagnetycznego przy przechodzeniu przez częściowo absorbujący i rozpraszający ośrodek. Stopień stłumienia światła przechodzącego przez ośrodek jest proporcjonalny do grubości warstwy, czyli drogi jaką przebywa światło i właściwości optycznych tej warstwy.

W przypadku omawianego badania właściwość optyczna warstwy składającej się z mieszaniny powietrza i dymu wydzielonego przez kable jest implikowana stężeniem dymu, który stanowi zawiesinę cząstek stałych w powietrzu.

Czynniki wpływające na wynik badania
Przy sposobie pomiaru określonym w normie EN-61034-1 i -2, kluczowe dla oceny faktycznej ilości (gęstości) wydzielającego się dymu jest ścisłe i precyzyjne ustalenie wszystkich warunków badania. Po to by wyniki badania dla dwóch identycznych próbek były porównywalne należy przede wszystkim określić kluczowe elementy wynikające z samej definicji wielkości mierzonej, a więc:

• wielkość próbki, która wpływa na ilość wydzielającego się dymu;
• objętość komory, w której dym jest rozprzestrzeniany, co przy tej samej ilości wydzielonego dymu wpływa na jego stężenie;
• wymiary liniowe komory wpływające na drogę wiązki światła od źródła do fotometru.

W normie podano precyzyjnie sposób wykonania badania wraz ze wszystkimi dodatkowymi parametrami, które mają wpływ na jego wynik, w tym:

• dobór oraz sposób ułożenia próbek do badań;
• położenie i ustawienie układu fotometrycznego, charakterystykę źródła światła;
• geometrię komory, wysokość i wymiary okienek i ich odległość od podłogi, położenie i powierzchnię otworów służących do przeprowadzenia przewodów oraz utrzymania w komorze ciśnienia atmosferycznego, geometrię i położenie osłony ruchu powietrza;
• położenie, geometrię i wydajność wentylatora, za pomocą którego zapewnia się równomierne rozprowadzenie dymu;
• położenie, geometrię i materiał z jakiego ma być wykonany pojemnik, w którym umieszcza się źródło ognia;
• skład standardowego źródła ognia (powtarzalna mieszanka nie powinna mieć wpływu na wielkość emisji dymu z badanego kabla).

Badania dymotwórczości kabli są jednymi z wielu, dla których brakuje danych dotyczących precyzji. Dla niektórych badań tego typu dane uzyskane w wyniku prowadzonego przez komitety normalizacyjne eksperymentu walidacyjnego zamieszczane są w normie. Stanowi to wskazanie dla laboratoriów, dotyczące spodziewanego rozrzutu wyników. Samodzielne prowadzenie przez laboratoria eksperymentów określających precyzję jest nieracjonalnie kosztowne. Zapewnienie możliwości analizy statystycznej wymagałoby zaangażowania odpowiednio dużej liczby laboratoriów i wykonanie wielokrotnych powtórzeń badania na jednorodnym wyrobie.

W omawianym przypadku brak danych dotyczących precyzji metody zrekompensowano opisaną w normie próbą kwalifikacyjną. Ponieważ wyniki badania według normy EN 61034-1,-2 są porównywalne wyłącznie w przypadku zastosowania odpowiednich warunków, próba kwalifikacyjna pozwala na weryfikację czy stosowany układ komory do spalań i układ optyczny jest prawidłowy i zgodny z normą. Spełnienie wymagań dotyczących wyników próby kwalifikacyjnej ma zapewnić, że podczas spalania identycznych próbek w takich samych warunkach laboratoria uzyskają takie same wyniki.

(...)

dr inż. Ewa Szewczak,
mgr inż. Marek Łukomski
Instytut Techniki Budowlanej

Pełna wersja artykułu w EI 1/2015 do zakupu na portalu www.e-czasopismo.pl oraz www.magazyn-online.com