1. Cel ćwiczenia:
Celem przeprowadzonego doświadczenia była analiza podatności na zapalenie płaskich wyrobów włókienniczych głównie od małego płomienia oraz równoczesna analiza szybkości rozprzestrzeniania się płomienia po tych wyrobach.
2. Stanowisko pomiarowe:
3. Charakterystyka metody pomiarowej oraz przebieg doświadczenia.
Metoda A (zapalenie powierzchni)
Do przeprowadzenia badań wykorzystaliśmy próbki materiałów włókienniczych o wymiarach 200mm x 80mm. Za pomocą szablonu wycięliśmy próbki robocze w sumie dla pięciu różnych
materiałów włókienniczych. Następnie próbki zamocowaliśmy na igłach uchwytu próbki roboczej, tak aby jej tylna strona oddalona była o co najmniej 20 mm od prostokątnej, metalowej ramki uchwytu. Kierunek wzdłużny próbki przyjął pozycję pionową, a przednia strona próbki była
skierowana w stronę płomienia zapalającego z palnika dyfuzyjnego zasilanego gazem
propan-butan. Palnik ustawiliśmy prostopadle do próbki roboczej. Jego oś usytuowana była 20 mm
powyżej linii dolnych igieł i działała na pionową linię środkową powierzchni próbki roboczej.
Zakończenie stabilizatora palnika oddalone było o ok. 17 mm od powierzchni próbki roboczej. Zasięg płomienia ustawiliśmy na ok. 25 mm. Następnie przeprowadziliśmy badania wstępne
przykładając płomień zapalający na czas zbliżony, po którym następuje zapłon, po czym
przystąpiliśmy do badania właściwego. W tym etapie pobraliśmy kolejną próbkę materiału.
Jeśli uległa ona zapaleniu, dla następnej próbki przykładaliśmy płomień zapalający na czas krótszy o 1 s od poprzedniego, jeśli nie uległa zapaleniu, ogień zapalający przykładaliśmy na czas dłuższy o 1 s. W ten sposób, tzw. metodą „w górę i w dół” postępowaliśmy, aż do uzyskania przynajmniej pięciu przypadków zapłonu i pięciu przypadków braku zapłonu. Za każdym razem czas działania płomienia i zapłon lub jego brak został przez nas odnotowany. Obecność zapłonu zgodnie z normą oznaczyliśmy jako „X”, zaś brak zapłonu jako „O”.
przyłożenie płomienia do próbki materiału
palenie się jasnym płomieniem badanej próbki materiału
4. Obliczenia, wyniki i tabele pomiarowe:
| wełna | bawełna | bawełna + poliester |
poliester | firanka poliestrowa |
|---|---|---|---|---|
| 4s | O | 4s | X | 4s |
| 5s | O | 3s | X | 5s |
| 6s | O | 2s | O | 4s |
| 7s | O | 3s | O | 3s |
| 8s | O | 4s | X | 4s |
| 9s | O | 3s | O | 3s |
| 10s | O | 4s | X | 2s |
| 11s | O | 3s | O | 3s |
| 12s | O | 4s | X | 4s |
| 13s | O | 3s | O | 3s |
| 14s | O | 4s | X | 2s |
| 3s | O |
Materiał: Wełna
Wyniki badań czasu działania płomienia na wełnę - zapalenie powierzchniowe.
| Czas działania płomienia | Liczba przypadków zapłonu | Liczba przypadków braku zapłonu |
|---|---|---|
| 4s | 0 | 1 |
| 5s | 0 | 1 |
| 6s | 0 | 1 |
| 7s | 0 | 1 |
| 8s | 0 | 1 |
| 9s | 0 | 1 |
| 10s | 0 | 1 |
| 11s | 0 | 1 |
| 12s | 0 | 1 |
| 13s | 0 | 1 |
| 14s | 0 | 1 |
Nie stwierdzono zapłonu
Średnia zanotowanych wartości czasu, dla których stwierdzono brak zapłonu:
$$\frac{\left( 1 \times 4 \right) + \ \left( 1 \times 5 \right) + \left( 1 \times 6 \right) + \left( 1 \times 7 \right) + \ \left( 1 \times 8 \right) + \left( 1 \times 9 \right) + \left( 1 \times 10 \right) + \ \left( 1 \times 11 \right) + \left( 1 \times 12 \right) + \left( 1 \times 13 \right) + \left( 1 \times 14 \right)}{11} = 9\ \lbrack s\rbrack$$
Materiał: Bawełna
Wyniki badań czasu działania płomienia na bawełnę - zapalenie powierzchniowe.
| Czas działania płomienia | Liczba przypadków zapłonu | Liczba przypadków braku zapłonu |
|---|---|---|
| 2s | 0 | 1 |
| 3s | 1 | 5 |
| 4s | 5 | 0 |
Średnia zanotowanych wartości czasu, dla których stwierdzono zapłon:
$$\frac{\left( 1 \times 3 \right) + \ (5 \times 4)}{6} = 3,83\ \lbrack s\rbrack$$
Średni czas zapalenia:
3,83-0,5=3,33 ≈ 3s
Średnia zanotowanych wartości czasu, dla których stwierdzono brak zapłonu:
$$\frac{\left( 1 \times 2 \right) + \ (5 \times 3)}{6} = 2,83\ \lbrack s\rbrack$$
Średni czas zapalenia:
2,83+0,5=3,33 ≈ 3s
Materiał: Bawełna + poliester
Wyniki badań czasu działania płomienia na bawełnę + poliester - zapalenie powierzchniowe.
| Czas działania płomienia | Liczba przypadków zapłonu | Liczba przypadków braku zapłonu |
|---|---|---|
| 2s | 0 | 2 |
| 3s | 2 | 2 |
| 4s | 3 | 1 |
| 5s | 1 | 0 |
Średnia zanotowanych wartości czasu, dla których stwierdzono zapłon:
$$\frac{\left( 2 \times 3 \right) + \ \left( 3 \times 4 \right) + (1 \times 5)}{6} = 3,83\ \lbrack s\rbrack$$
Średni czas zapalenia:
3,83-0,5=3,33 ≈ 3s
Średnia zanotowanych wartości czasu, dla których stwierdzono brak zapłonu:
$$\frac{\left( 2 \times 2 \right) + \ \left( 2 \times 3 \right) + (1 \times 4)}{5} = 2,8\ \lbrack s\rbrack$$
Średni czas zapalenia:
2,8+0,5=3,3 ≈ 3s
Materiał: Poliester
Wyniki badań czasu działania płomienia na poliester - zapalenie powierzchniowe.
| Czas działania płomienia | Liczba przypadków zapłonu | Liczba przypadków braku zapłonu |
|---|---|---|
| 4s | 0 | 1 |
| 5s | 0 | 1 |
Nie stwierdzono zapłonu
Średnia zanotowanych wartości czasu, dla których stwierdzono brak zapłonu:
$$\frac{\left( 1 \times 4 \right) + \ \left( 1 \times 5 \right)}{2} = 4,5\ \lbrack s\rbrack$$
Materiał: Firanka poliestrowa
Wyniki badań czasu działania płomienia na firankę poliestrową - zapalenie powierzchniowe.
| Czas działania płomienia | Liczba przypadków zapłonu | Liczba przypadków braku zapłonu |
|---|---|---|
| 4s | 0 | 1 |
| 5s | 0 | 1 |
Nie stwierdzono zapłonu
Średnia zanotowanych wartości czasu, dla których stwierdzono brak zapłonu:
$$\frac{\left( 1 \times 4 \right) + \ \left( 1 \times 5 \right)}{2} = 4,5\ \lbrack s\rbrack$$
5. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 z późn. zm.):
„§ 258. 1. W strefach poŜarowych ZL I, ZL II, ZL III i ZL V stosowanie do wykończenia wnętrz materiałów i wyrobów łatwo zapalnych, których produkty rozkładu termicznego są bardzo
toksyczne lub intensywnie dymiące, jest zabronione.
1a. W przypadku stosowania materiałów wykończeniowych luźno zwisających, w szczególności w kurtynach, zasłonach, draperiach, kotarach oraz żaluzjach, za łatwo zapalne uważa się materiały, których właściwości określone w badaniach zgodnych z Polskimi Normami odnoszącymi się do zapalności i rozprzestrzeniania płomienia przez wyroby włókiennicze, nie spełniają co najmniej jednego z kryteriów:
1) ti ≥ 4s,
2) ts ≤ 30s,
3) nie następuje przepalenie trzeciej nitki,
4) nie występują płonące krople.
2. Na drogach komunikacji ogólnej, służących celom ewakuacji, stosowanie materiałów i wyrobów budowlanych łatwo zapalnych jest zabronione.
§ 260. 1. W pomieszczeniach, przeznaczonych do jednoczesnego przebywania ponad 50 osób oraz w pomieszczeniach produkcyjnych, stosowanie łatwo zapalnych przegród, stałych elementów
wyposażenia i wystroju wnętrz oraz wykładzin podłogowych jest zabronione,
§ 261. Pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego przebywania ponad 200 osób dorosłych lub 100 dzieci, w których miejsca do siedzenia są ustawione w rzędach, powinny mieć:
1) fotele i inne siedzenia trudno zapalne oraz niewydzielające produktów rozkładu i spalania,
określonych jako bardzo toksyczne, zgodnie z Polską Normą dotyczącą badań wydzielania
produktów toksycznych,
§ 262. 1. Okładziny sufitów oraz sufity podwieszone należy wykonywać z materiałów niepalnych lub niezapalnych, niekapiących i nieodpadających pod wpływem ognia. Wymaganie to nie dotyczy mieszkań.”
6. Analiza błędów.
Błędy podczas prowadzonych przez nas pomiarów mogły wystąpić z różnych przyczyn:
- z niedokładności wycięcia próbek materiałów włókienniczych zgodnych z wymiarami podanymi w instrukcji,
- z wilgotności próbek materiałów włókienniczych,
- zasięg płomienia co jakiś czas zmieniał się samoistnie co mogło być spowodowane ciśnieniem w butli,
- osoby, które przeprowadzały doświadczenie zgodne z normą mogły pracować na innym sprzęcie i mieć inne warunki w laboratorium.
7. Wnioski.
Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń można stwierdzić, że wyznaczanie zapalności i szybkości rozprzestrzeniania płomienia po pionowo umieszczonych próbkach materiałów włókienniczych nie są zbytnio skomplikowane, jednak aby wykonać je zgodnie z normą należy mieć dostęp do specyficznego sprzętu badawczego oraz postępować zgodnie z zawartymi poleceniami w instrukcji.
Wyznaczenie bardziej dokładnych wyników możliwe byłoby poprzez przeprowadzenie większej ilości pomiarów zapalności próbek, lecz dla niektórych wyrobów włókienniczych nie starczyło nam materiału. Większa ilość pomiarów pozwoliła by nam na bardziej wiarygodne wyniki. Doświadczenie dało nam ogólny pogląd na metodykę badań zapalności i szybkości rozprzestrzeniania płomienia.
Z odnotowanych przez nas wyników, można stwierdzić, że dla badanych próbek materiałów włókienniczych jak: wełny, poliestru czy firanki poliestrowej nie odnotowaliśmy zapłonu. Każdy materiał zachowywał się inaczej. Podczas przeprowadzenia doświadczenia zauważyliśmy dla:
- wełny - pomiary dla danego materiału skończyliśmy na 14s ze względu na brak materiału. Próbka pod działaniem 14s przyłożonego płomienia zaczęła się palić, lecz po 4s płomień zgasł dlatego nie mogliśmy uznać tej próby za obecność zapłonu zgodnie z normą. Możemy przypuszczać, że w późniejszych sekundach próbka uległaby zapłonowi.
- bawełny - materiał spalał się szybko, jasnym płomieniem, wydzielało się mało dymu
- bawełny + poliestru - szybkie rozprzestrzenianie dobrze widocznego płomienia, mało dymu
- poliestru - materiał po 5s nie zapalił się, lecz po przyłożeniu płomienia zaczął się kurczyć oraz topić, po zgaszeniu powstawało wokół miejsca przyłożenia płomienia zastygnięte stopione krople poliestru
- firanki poliestrowej - materiał w miejscu przyłożenia płomienia zaczął się gwałtownie kurczyć, topić w wyniku czego powstała dziura w badanym materiale, brak zapłonu.
Wyszukiwarka