Резолюция А.653(16)

РЕКОМЕНДАЦИЯ ОБ УЛУЧШЕННОЙ МЕТОДИКЕ ОГНЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ  ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ,  ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОБШИВКИ ПЕРЕБОРОК, ПОДВОЛОКОВ И ПАЛУБ

(Принята 19 октября 1989 года)

 

АССАМБЛЕЯ,

 

ССЫЛАЯСЬ на статью 15j Конвенции о Международной морской организации, касающуюся функций Ассамблеи в отношении правил и руководств, касающихся безопасности на море,

 

ССЫЛАЯСЬ ДАЛЕЕ на то, что резолюцией А.564(14) она приняла пересмотренную Рекомендацию по методике огневых испытаний для определения поверхностной воспламеняемости материалов, применяемых для обшивки переборок, подволоков и палуб, со ссылкой на термин "медленное распространение пламени", содержащийся в правилах II-2/3.8, II-2/34.3 и II-2/49.1 Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 года с поправками,

 

ПРИЗНАВАЯ необходимость улучшить эту методику испытаний в свете приобретенного опыта,

 

РАССМОТРЕВ РЕКОМЕНДАЦИЮ, сделанную Комитетом по безопасности на море на его пятьдесят седьмой сессии,

 

1. ПРИНИМАЕТ Рекомендацию об улучшенной методике огневых испытаний для определения поверхностной воспламеняемости материалов, применяемых для обшивки переборок, подволоков и палуб, текст которой приложен к настоящей резолюции и которая заменяет пересмотренную рекомендацию, приложенную к резолюции А.564(14);

 

2. РЕКОМЕНДУЕТ заинтересованным правительствам применять Рекомендацию об улучшенной методике огневых испытаний, изложенную в приложении, вместо пересмотренной Рекомендации, приложенной к резолюции А.564(14), вместе с Руководством по оценке огнестойкости материалов, изложенном в резолюции А.166(ES.IV).

 

 Приложение.

РЕКОМЕНДАЦИЯ ОБ УЛУЧШЕННОЙ МЕТОДИКЕ ОГНЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ  ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ,  ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОБШИВКИ ПЕРЕБОРОК, ПОДВОЛОКОВ И ПАЛУБ

 

 1. Сфера применения

 

Настоящая Рекомендация устанавливает процедуру определения характеристик горения материалов, применяемых для обшивки переборок, подволоков и палуб, в качестве основы для определения их воспламеняемости, и таким образом, пригодности для использования в судостроении.

 

 2. Предупреждение

 

 2.1 Опасность воспламенения

 

Применение настоящей методики испытаний связано с образованием весьма интенсивных тепловых потоков, способных привести к воспламенению некоторых материалов, например одежды, даже при кратковременном воздействии. Должны быть приняты меры предосторожности во избежание случайных воспламенений такого типа.

 

 2.2 Опасность выделения токсичных дымов

 

Внимание пользующихся настоящей методикой обращается на тот факт, что дымы, образующиеся при горении материалов, часто содержат окись углерода. Во многих случаях могут образовываться другие, еще более токсичные продукты. Должны быть приняты соответствующие меры предосторожности во избежание продолжительного воздействия этих дымов.

 

 3. Определения

 

Некоторые термины, используемые в настоящей Рекомендации, требуют определения для ясности. Используются также другие термины характеристик горения; их определения даны ниже, но относятся они только к результатам измерений, получаемых с помощью данного конкретного метода испытаний.

 

 3.1 Компенсаторная термопара

 

Термопара, вырабатывающая электрический сигнал, соответствующий медленному изменению температуры металлических деталей дымовой трубы. Часть этого сигнала вычитается из сигнала, создаваемого термопарами, измеряющими температуру газа в трубе.

 

 3.2 Критический поток при затухании

 

Уровень теплового потока на поверхности образца, соответствующий наибольшему расстоянию распространения пламени, в точке его затухания и измеренному по центральной линии образца. Определение интенсивности этого потока основывается на тарировочных испытаниях с образцом-макетом.

 

  3.3 Образец-макет

 

Образец, используемый для тарировки установки; он должен быть изготовлен из материала толщиной приблизительно 20 мм, плотности 800±100 кг/м³ и по негорючести должен отвечать требованиям резолюции А.472(ХII).

 

 3.4 Специальная тарировка образца макета

 

Образец-макет, как показано на рис. 14, предназначен только для использования при тарировке теплового потока, передвигающегося вместе с образцом.

 

 3.5 Дымовая труба

 

Канал, имеющий форму короба, с термопарами и заслонками, через который проходят пламя и горячие дымы от горящего образца. Его назначение - производить измерение теплоты, выделяемой горящим образцом.

 

   3.6 Теплота воспламенения

 

Произведение времени от момента начала нагревания образца до того, как фронт пламени достигнет точки на образце, находящейся на расстоянии 150 мм от его "горящего" конца, на уровень теплового потока в этой точке; последний определяется при тарировочном испытании установки.

 

 3.7 Выделенная образцом теплота

 

Теплота, выделенная образцом под действием внешнего теплового потока и измеренная способом, указанным в методике испытаний.

 

   3.8 Теплота устойчивого горения

 

Произведение времени от момента начала нагревания образца до прибытия фронта пламени в определенную точку образца на уровень падающего потока в этой точке, измеренной во время тарировки образца-макета. Максимальное время, используемое в данном вычислении, должно соответствовать времени, когда пламя достигает точки, расположенной по меньшей мере за 30 мм до точки наибольшего распространения пламени по центральной линии образца.

 

 3.9 Реверберационная решетка

 

Проволочная сетка, расположенная перед излучающей поверхностью панели, являющейся источником тепла. Она служит для эффективности сгорания газа и увеличении уровня излучения панели.

 

 3.10 Визирные гребенки

 

Комплект реек с проволочными штифтами, расположенными с интервалом в 50 мм и используемыми для повышения точности регистрации времени прохождения фронта пламени вдоль образца.

 

   4. Принцип испытания

 

Настоящая методика испытаний описывает способы оценки характеристик воспламеняемости образцов размером 155 мм х 800 мм в горизонтальной или вертикальной ориентации. Образцы находятся под воздействием теплового потока, создаваемого радиационной панелью, отапливаемой газом. Предусматриваются средства для регистрации времени воспламенения, распространения и затухания пламени вдоль образца, а также для измерения компенсированного напряжения, возникающего в термопарах при измерении температуры продуктов горения в дымовой трубе. Полученные результаты представляются в виде следующих параметров: теплота воспламенения, теплота устойчивого горения, критический тепловой поток при затухании и выделенная образцом теплота при горении.

 

 5. Требования к оборудованию и приборам

 

 5.1 Общая часть

 

Подробное описание оборудования и приборов, необходимых для проведения настоящих испытаний, приводится в дополнении. Перечень оборудования, необходимого для проведения испытаний, может быть представлен следующим образом.

 

5.1.1 Специальное помещение для испытаний, оборудованное системой вытяжки дыма и каналом для поступления свежего воздуха.

 

5.1.2 Рама радиационной панели, оборудованная воздуходувкой или другим источником воздуха, необходимого для горения, система подачи метана* или система подачи природного газа с необходимыми средствами безопасности, а также радиационная панель с реверберационной решеткой, позволяющая излучать тепло на образец, установленный в вертикальном положении. Альтернативно может использоваться электрический источник теплового излучения тех же размеров, при условии, что он может подвергать образец воздействию распределенного теплового потока, показанного в таблице 1. Эффективное излучение температуры любой излучающей панели не превышает 1000°С.

______

* Использование иного газа, чем метан или природный газ, не  рекомендуется, хотя имеется информация о том, что если  изменить расстояние между панелью и образцом, использование  оборудования с пропаном возможно. При этом уровень  теплового потока может достичь 5 кВт/м².

 

5.1.3 Рама держателя образца, три держателя образца, две запальные горелки, направляющие для держателя образца, визирные гребенки и зеркало для ведения наблюдений.

 

5.1.4 Дымовая труба с термопарами для измерения температуры газа и компенсационными термопарами, а также со средствами регулировки величины компенсационного сигнала.

 

5.1.5 Приборы, включающие хронограф, цифровые или стрелочные электрические часы с секундной стрелкой, цифровой милливольтметр, двухканальный милливольтметр с записывающим устройством, измерители скорости газового потока, измерители теплового потока, пирометр полного излучения с широким углом обзора и секундомер. Использование системы фиксации данных для записи излучения панели и сигнала выделенной теплоты трубы во время проведения испытания будет облегчать обработку информации.

 

 6. Тарировка

 

Механическая, электрическая и температурная настройка и тарировка должны производиться, как указано в дополнении. Эта регулировка и тарировка должны выполняться после первоначальной установки аппарата, затем по мере необходимости.

 

   6.1 Ежемесячные проверки

 

Тарировка распределения теплового потока по поверхности образца и надежность эксплуатации дымовой трубы и системы термопар должны подтверждаться ежемесячными испытаниями или более часто, если это будет найдено необходимым (см. 4.3.1 и 4.6 дополнения).

 

 6.2 Ежедневные проверки

 

Для обеспечения постоянной надлежащей настройки аппарата ежедневно или чаще, если характер образцов требует этого, должны производиться следующие испытания:

 

6.2.1 Регулировка запальной горелки - подача ацетилена и воздуха должна быть отрегулирована так, чтобы длина пламени была около 230 мм*. После того как это будет сделано, в затемненной лаборатории будет видно, что кончик пламени должен возвышаться над верхним фланцем держателя образца на 40 мм. Расстояние от горелки до образца регулируется при работающем источнике излучения с помощью планок из мягкого дерева толщиной 3 мм и шириной 10 мм и 12 мм. Если провести эти планки в течение 2 сек вдоль пламени между горелкой и поверхностью образца-макета, то планка шириной 10 мм не должна обугливаться, а планка шириной 12 мм должна иметь следы обугливания.  Если образец находится в вертикальном положении, обугливание 12-миллиметровой планки должно происходить в вертикальном направлении на участке длиной по меньшей мере 40 мм от верхнего конца образца (см. рис. 9 дополнения).

 

____________

* Для получения большей точности рекомендуется, когда это  возможно, предпочтительнее использовать ацетилен, чем  другие газы.

 

6.2.2 Термопары для измерения температуры газа в трубе должны осторожно чиститься щеткой по меньшей мере один раз в день. Может потребоваться даже более частая чистка, иногда непосредственно перед каждым испытанием, если при испытании материалов образуется много сажи. Каждая из этих термопар должна быть также проверена на отсутствие обрыва с тем, чтобы убедиться в наличии полезного термоконтакта. Кроме ежедневной чистки этих параллельно соединенных термопар для измерения температуры газа в трубе, должно проверяться сопротивление между ними, а также компенсационной термопарой и металлическими трубами, которое не должно превышать 106 ст. ом.

 

   6.3 Непрерывный контроль при эксплуатации

 

Образец-макет должен находиться в положении, обычно занимаемым образцом во время всех подготовительных работ с оборудованием. Это является обязательным условием непрерывного процесса контроля, который осуществляется измерением:

 

.1 сигнала в милливольтах, поступающего от обеих термопар для  измерения температуры в трубе и от пирометра полного  излучения, надежно закрепленного на раме держателя  образца и направленного на поверхность радиационной  панели;

 

.2 сигнала в милливольтах от обеих термопар для измерения  температуры в трубе и от измерителя теплового потока,  расположенного в 350 мм от нагреваемого конца образца  морского судового исполнения толщиной около 20 мм (см.  дополнение, пункт 4.3.2).

 

Любой из этих способов измерения будет удовлетворительным для определения того, что достигнут необходимый для проведения испытания тепловой режим. Предпочтительно использовать радиационный пирометр, так как он позволяет непрерывно контролировать интенсивность излучения панели даже во время проведения испытаний. Оба сигнала должны оставаться достаточно стабильными в течение 3 мин до испытания. Величина теплового потока как радиационного пирометра, так и измерителя теплового потока должна совпадать с точностью в пределах 2% с подобной требуемой величиной теплового потока, указанной в таблице 1, относящейся к тарировке, указанной в пункте 6.1 выше.

 

 7. Образцы

 

 7.1 Требуемое количество

 

Для каждого материала с различной поверхностью для получения результатов проверки результатов проверки и применения должно быть испытано по три образца.

 

   7.2 Размеры

 

Образцы должны иметь ширину 150 плюс 0/минус 5 мм, длину 800 плюс 0/минус 5 мм и обладать характерными свойствами используемого материала.

 

7.2.1 Толщина образца: Однородные композитные материалы, имеющие толщину 50 мм и менее, должны испытываться при естественной толщине, путем их прикрепления посредством приклеивания к нижней поверхности, к которой они будут крепиться на практике. Для однородных и композитных материалов, имеющих толщину более 50 мм, требуемые образцы должны быть срезаны с нагреваемой стороны, чтобы довести их толщину до 50 плюс 3/минус 0 мм.

 

 7.3 Композитные материалы

 

Образцы должны быть такими, как указано в пункте 7.2. Однако, если при изготовлении конструкции используются тонкие однородные или композитные материалы, наличие воздушных зазоров и/или характер любой нижележащей конструкции может в значительной степени влиять на характеристики воспламеняемости нагреваемой поверхности. Необходимо учитывать влияние нижележащих слоев и принимать меры для обеспечения того, чтобы результаты, полученные при испытании на любой конструкции, соответствовали применению образца на практике.

 

 7.4 Металлические облицовки

 

При испытании образца с блестящей металлической облицовкой перед кондиционированием для испытания они должны быть окрашены тонким слоем матовой черной краски.

 

 7.5 Разметка образцов

 

Вдоль длины испытываемой поверхности каждого образца должна быть нанесена центральная линия. Должны быть приняты меры предосторожности во избежание влияния материала, использованного для разметки, на поведение образца при испытании.

 

 7.6 Кондиционирование образцов

 

Перед испытанием образцы должны быть кондиционированы до постоянного содержания влаги при температуре 23±2°С и относительной влажности±10%. Постоянное содержание влаги считается достигнутым, если после двух последовательных взвешиваний, произведенных с интервалом в 24 ч, измеренные массы отличаются не более чем на 0,1% массы образца.

 

 8. Процедуры испытаний

 

 8.1 Общие положения

 

Способ испытания заключается в установке кондиционированных образцов в точно измеренном поле излучаемого потока и в измерении: времени воспламенения, распространения пламени, конечного затухания пламени, а также сигнала от термопар дымовой трубы, как показателя теплоты, выделенной образцом при горении.

 

 8.1.1 Подготовить надлежащим образом кондиционированный образец для испытаний, установив его в холодный держатель в стороне от теплового потока радиационной панели. Перед установкой в держатель задняя поверхность и кромка образца должны быть обернуты одним листом алюминиевой фольги толщиной 0,02 мм и размерами (175 + а) мм х (820 + а) мм, где "а" - величина, в два раза превышающая толщину образца. После установки в держатель каждый образец должен иметь сзади холодную подложку толщиной 10±2 мм, изготовленную из негорючего отражающего изоляционного материала и имеющего те же размеры сторон и плотность, как у образца-макета. При установке еще не подвергнутых испытанию образцов в держатель прокладки должны быть расположены между образцом и полкой держателя с тем, чтобы гарантировать, что испытуемая лицевая сторона образца остается на том же расстоянии от пламяизлучателя, что и подвергающийся испытанию образец.  На нагретом конце испытуемого материала прокладки для таких материалов могут чаще требоваться длиной 100 мм.

 

8.1.2 Образец-макет в держателе установить в нужном положении перед радиационной панелью. Включить систему вытяжки дыма из оборудования.

 

8.1.3 Для создания условий испытания, указанных в пункте 6.3, включить радиационную панель. Включить милливольметр с записывающим устройством для записи выходной мощности сигнала термопар дымовой трубы, а также сигнала от общего радиационного пирометра или измерителя теплового потока, расположенного, как описано в пункте 6.3.2.

 

8.1.4 Когда радиационная панель и сигналы показателя теплоты после предварительного нагревания достигнут постоянного равновесия, зажечь запальное пламя, отрегулировать скорость подачи топлива и наблюдать по крайней мере в течение 3 мин; проверить установившееся постоянство сигнала.

 

8.1.5 После того, как оба сигнала достигнут неизменяющегося уровня удалить держатель с образцом-макетом и установить на его место образец в положение для испытания на время 10 с. Одновременно включить часы и секундомер.

 

8.1.6 Включить самописец хронографа, чтобы записать время воспламенения и прибытия фронта пламени во время периода первоначального быстрого охвата образца горением. Время прибытия пламени в данную точку должно регистрироваться как время, когда фронт пламени на продольной центральной линии образца совпадает с положением двух соответствующих шпилек визирных гребенок. Это время записывается, как по показаниям хронографа, так и по показаниям часов. Прибытие фронта пламени должно регистрироваться, насколько это возможно, через каждые 50 мм по длине образца. Записать время и положение пламени на образце, в котором прекращается продвижение пламенного горения. Уровень показаний работающей панели, также как и сигналы дымовой трубы, должны записываться в течение всего времени испытания и продолжаться до завершения испытания.

 

8.1.7 При проведении испытания скорость подачи топлива к радиационной панели не должна изменяться для компенсации изменений в ее рабочем режиме.

 

 8.2 Продолжительность испытания

 

Испытание должно прекращаться, образец удаляться, а образец-макет вновь устанавливаться вместе с держателем при соблюдении одного из следующих условий:

 

.1 после 10 мин нагревания не происходит воспламенения  образца;

 

.2 прошло 3 мин после того, как полностью прекратилось  пламенное горение образца;

 

.3 пламя достигло конца образца или самозатухает и таким  образом прекращается его распространение по образцу.  Этот критерий должен соблюдаться, если не проводилось  измерения выделенной теплоты.

 

8.2.1 Операции, указанные в пунктах 8.1.1 - 8.1.7, должны быть повторены на двух дополнительных образцах (см. пункт 8.3).

 

   8.3 Условия повторных испытаний

 

В случае повреждения во время испытания одного или более образцов обеспечить безопасность случае полного распространения пламени или нормального выделения тепла дугой; полученные данные следует не учитывать и провести новое испытание или испытания. Такие повреждения должны включать, но не ограничивать незавершенные результаты наблюдений или неисправную работу приборов регистрации результатов измерений. Чрезмерный разброс основных линейных сигналов термопар дымовой трубы также должен потребовать дальнейшей устойчивой работы оборудования и проведение повторных испытаний.

 

8.3.1 В случае, если первые два из трех образцов не воспламеняются в течение 10 мин, по меньшей мере один образец должен быть испытан с применением углового запального пламени, с тем, чтобы воспламенить верхнюю половину образца. В случае воспламенения этого образца должны быть проведены два дополнительных испытания в тех же условиях.

 

8.3.2 Если во время испытания видно, что образец теряет много не полностью сгоревшего материала, в этом случае должен быть испытан один по крайней мере дополнительный образец, прикрепленный к раме с помощью металлической сетки, и полученные данные занесены в отдельный протокол.

 

 8.4 Наблюдения

 

В дополнение к записи экспериментальных данных необходимо наблюдать и регистрировать особенности общего поведения образца, включая: образование раскаленных обуглившихся участков, плавление, горящие капли, распад образца и т.д.

 

 9. Производные характеристики горения

 

Результаты испытаний должны быть представлены в виде замеров температуры падающего теплового потока, полученных на образце-макете. В результаты не должно вводиться поправок на изменение теплоотдачи радиационной панели во время проведения испытания. В результате испытания должны быть получены следующие данные.