Оценка тепловыделения при горении электрических кабелей
Аннотация
Проанализированы методы оценки тепловыделения при горении полимерных материалов; выбран метод испытаний. Определены характеристики тепловыделения при горении различных типов электрических проводов. В качестве испытательного оборудования выбран проточный калориметр типа OSU (ASTM E906), используемый при оценке пожарной опасности материалов авиационного назначения. Представлены результаты испытаний. Показано влияние различных составляющих на регистрируемые показатели. Описаны подходы к возможной оценке пожарной опасности электрических проводов и кабелей по характеристикам тепловыделения.
Ключевые слова
тепловыделение,
провод,
пожарная безопасность,
проточный калориметр,
кабель,
heat release,
wire,
fire safety,
OSU calorimeter,
electric cable
Об авторах
С. Л. Барботько
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Россия
Россия
О. С. Вольный
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Россия
Россия
Список литературы
1. История авиационного материаловедения.ВИАМ-80 лет: годы и люди / Под общ. ред. Е. Н. Каблова. -М. : ВИАМ, 2012.-С. 391-396.
2. Каблов Е. Н. ВИАМ: продолжение пути // Наука в России. -2012. -№ 3. -С. 36-44.
3. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. -2012. -№ S. -С. 7-17.
4. Smith E. E. Measuring rate of heat, smoke and toxic gas release // Fire Technology.-1972.-Vol. 8, Issue 3. -P. 237-245. DOI: 10.1007/bf02590547.
5. Tewarson A. Heat release rate in fires // Fire and Materials.-1980.-Vol. 4, Issue 4.-P. 185-191. DOI: 10.1002/fam.810040405.
6. Krause R. F., Gann R. G. Rate of heat release measurements using oxygen consumption // Journal of Fire and Flammability. -1980.-Vol. 12, No. 2. -P. 117-130.
7. Babrauskas V. Performance of the Ohio State University rate of heat release apparatus using polymethylmethacrylate and gaseous fuels // Fire Safety Journal.-1982.-Vol. 5, Issue 1.-P. 9-20. DOI: 10.1016/0379-7112(82)90003-0.
8. Tsuchiya Y. Methods of determining heat release rate: State-of-the-art // Fire Safety Journal.-1982. -Vol. 5, Issue 1. -P. 49-57. DOI: 10.1016/0379-7112(82)90006-6.
9. Babrauskas V. Comparative rates of heat release from five different types of test apparatuses // Journal of Fire Sciences. -1986.-Vol. 4, No. 2.-P. 148-159. DOI: 10.1177/073490418600400208.
10. Цstman B. A.-L., Tsantaridis L. D. Heat release and classification of fire retardant wood products // Fire and Materials. -1995.-Vol. 19, Issue 6. -P. 253-258. DOI: 10.1002/fam.810190603.
11. Fritz T. W., Hunsberger P. L. Testing of mattress composites in the cone calorimeter // Fire and Materials. - 1997. - Vol. 21, Issue 1. - P. 17-22. DOI: 10.1002/(sici)1099-1018(199701)21:1<17::aid-fam590>3.0.co;2-g.
12. Барботько С. Л. Тепловыделение при горении полимерных материалов авиационного назначения : автореф. дис. …канд. техн. наук. -М. : ВИАМ, 1999. -23 с.
13. Barbotko S. L., Vorobyоv V. N. Influence of air flow in the OSU calorimeter on test results // Third International Aircraft Fire&Cabin Research Conference, October 22-25, 2001. URL: http://www.fire.tc.faa.gov/2001Conference/files/TAInsulationSeatFlammability/BarbotkoPAPER.PDF (дата обращения: 05.07.2016).
14. Marker T. Heat release and flammability testing of surrogate panels // Technical Report DOT/FAA/AR-TN01/112.-Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2001.-26 p.
15. Huiqing Zhang. Fire-Safe Polymers and Polymer Composites // Technical Report DOT/FAA/AR-04/11. -Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2004. -209 p.
16. Lyon R. E., Blake D. Heat release rate of objects burning in cargo compartments // Technical Report DOT/FAA/AR-TN05/9. - Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2005. -11 p.
17. Xin Liu, Quintiere J. G. Flammability properties of clay-nylon nanocomposites // Technical Report DOT/FAA/AR-07/29.-Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2007.-154 p.
18. Quintiere J. G., Walters R. N., Crowley S. Flammability properties of aircraft carbon-fiber structural composite // Technical ReportDOT/FAA/AR-07/57.-Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2007. -49 p.
19. Барботько С. Л. Моделирование процесса горения материалов при испытаниях по оценке тепловыделения // Пожаровзрывобезопасность. -2007. -Т. 16, № 3. -С. 10-24.
20. Барботько С. Л. Прогнозирование на основе математической модели изменения кинетики тепловыделения при горении стеклопластика // Пожаровзрывобезопасность.-2008.-Т. 17,№5. -С. 23-28.
21. Walters R. N., Lyon R. E. Flammability of polymer composites // Technical ReportDOT/FAA/AR-08/18. -Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2008. -22 p.
22. Барботько С. Л. Влияние толщины металлической подложки на кинетику тепловыделения при горении тонкослойных полимерных материалов // Пожаровзрывобезопасность.-2009.-Т. 18, № 7. -С. 45-50.
23. Stoliarov S. I., Crowley S., Lyon R. E. Predicting the burning rates of noncharring polymers // Technical Report DOT/FAA/AR-TN09/16. - Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2009. -41 p.
24. Stoliarov S. I., Crowley S., Walters R. N., Lyon R. E. Prediction of the burning rates of charring polymers // Technical Report DOT/FAA/AR-TN09/59. - Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2009. -29 p.
25. Барботько С. Л., Асеева Р. М., Серков Б. Б., Сивенков А. Б., Круглов Е.Ю.Обопределении теплот сгорания и тепловыделения при горении полимерных материалов // Пожаровзрывобезопасность. -2012. -Т. 21, № 5. -С. 25-34.
26. Walters R. N., Lyon R. E. Microscale combustion calorimeter: interlaboratory study of precision and bias // Technical Report DOT/FAA/TC-12/39.-Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2012. -29 p.
27. Шуркова Е. Н., Вольный О. С., Изотова Т. Ф., Барботько С. Л. Исследование возможности снижения тепловыделения при горении композиционного материала путем изменения его структуры // Авиационные материалы и технологии. -2012. -№ 1(22).-С. 27-30.
28. Барботько С. Л., Кириллов В. Н., Шуркова Е. Н. Оценка пожарной безопасности полимерных композиционных материалов авиационного назначения // Авиационные материалы и технологии. -2012.-№ 3(24).-С. 56-63.
29. Lyon R. E., Safronava N. A probabilistic analysis of pass/fail fire tests // Technical Report DOT/FAA/TC-12/13.-Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2013.-36 p.
30. Барботько С. Л., Швец Н. И., Застрогина О. Б., Изотова Т.Ф. Исследование влияния толщины стеклопластиков на характеристики тепловыделения при горении // Пожаровзрывобезопасность. -2013.-Т. 22, № 7. -С. 30-36.
31. Скрылев Н. С., Вольный О. С., Постнов В. И., Барботько С. Л. Исследование влияния тепловых факторов климата на изменение характеристик пожаробезопасности полимерных композиционных материалов // ТрудыВИАМ.-2013.-№9, ст. 5.-C. 23-28.URL:http://www.viam-works.ru (дата обращения: 23.06.2016).
32. Lyon R. E., Walters R. N., Stoliarov S. I., Safronava N. Principles and practice of microscale combustion calorimetry // Technical Report DOT/FAA/TC-12/53, R1.-Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2014. -95 p.
33. Скрылев Н. С., Вольный О. С., Абрамов Д. В., Шуркова Е. Н. Исследование влияния тепловлажностных факторов на изменение характеристик пожарной безопасности ПКМ, подверженных климатическим воздействиям // Труды ВИАМ.-2014.-№7, ст. 12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 23.06.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-7-12-12.
34. Safronava N., Lyon R. E., Crowley S., Stoliarov S. I. Effect of moisture on ignition time of polymers // Technical Report DOT/FAA/TC-TN14/53. - Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2015. -29 p.
35. Lyon R. E., Fulmer M., Walters R., Crowley S. Effect of airflow and measurement method on the heat release rate of aircraft cabin materials in the Ohio State University apparatus // Technical Report DOT/FAA/TC-TN15/34. - Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2016. -20 p.
36. Reinhardt J. W. Development of an improved fire test method and criteria for aircraft electrical wiring // Technical Report DOT/FAA/AR-10/2. - Federal Aviation Administration, William J. Hughes Technical Center Airport and Aircraft Safety, 2010. -95 p.
37. Авиационные правила. Часть 25. Самолеты транспортной категории. 3-я ред. с попр. 1-7 / Межгосударственный авиационный комитет. -М. : ОАО “Авиаиздат”, 2014. -278 с.
38. Lyon R. E. Fire Calorimetry (Technical ReportDOT/FAA/CT-95/46).-NJ : Federal Aviation Administration, Atlantic City Intl. Airport, 1995.-200 p.
39. Перельман В. И. Краткий справочник химика. -М. : Химия, 1951. -326 с.
40. Корольченко А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения : справочник: в 2 ч. - 2-е изд. -М. : Пожнаука, 2004. -Ч. I. -С. 98-105.
41. Mouritz A. P., Gibson A. G. Fire properties of polymer composite materials.-Dordrecht, Netherlands : Springer, 2006.-398 p.
42. Барботько С. Л., Шуркова Е. Н., Вольный О. С., Скрылёв Н. С. Оценка пожарной безопасности полимерных композиционных материалов для внешнего контура авиационной техники // Авиационные материалы и технологии. -2013. -№ 1(26).-С. 56-59.
Рецензия
Для цитирования:
Барботько С.Л., Вольный О.С. Оценка тепловыделения при горении электрических кабелей. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2016;25(11):35-44. https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.11.35-44
For citation:
Barbotko S.L., Volnyy O.S. Heat release assessment at burning electric cables. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2016;25(11):35-44. (In Russ.) https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.11.35-44
Просмотров: 207
Послать статью по эл. почте 