Определение теплоизолирующих свойств огнезащитных покрытий по металлу

Содержание статьи:

МИНИСТЕРСТВОВНУТРЕННИХ ДЕЛ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВСЕРОССИЙСКИЙОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА»
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ
СВОЙСТВ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
ПО МЕТАЛЛУ

МЕТОДИКА

МОСКВА 1998

Определение теплоизолирующихсвойств огнезащитных покрытий по металлу: Методика. — М.:ВНИИПО, 1998. — 19 с.

Предназначенадля сотрудников испытательных пожарных лабораторий, специалистовнаучно-исследовательских институтов, организаций и предприятий,разрабатывающих, выпускающих или применяющих средства огнезащиты.

Методикаразработана канд. техн. наук С.В. Баженовым, Ю.В. Наумовым, Л.В. Мотиной

Ил. 2, табл.1, прил. 1

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

Настоящаяметодика предназначена для определения теплоизолирующих свойств огнезащитныхпокрытий по металлу.

Методика можетбыть использована:

— в качествесравнительного метода оценки теплоизолирующих свойств огнезащитных покрытий;

— дляопределения и контроля теплоизолирующих свойств составов при их разработке,производстве и применении;

— дляопределения изменения теплоизолирующих свойств огнезащитных покрытий послеускоренного старения.

С введениемнастоящей методики действующая «Инструкция по определению теплоизолирующихсвойств вспучивающихся покрытий по металлу» (М., ВНИИПО, 1980), а такжеразработанные на ее основе инструкции и методики отменяются.

2. СУЩНОСТЬ МЕТОДА

Заключается в определении времени прогрева необогреваемой стороныобразца до критической температуры (для стали — 500°С) в процессе испытаний,которые проводятся по температурному режиму, заданному в соответствии стаблицей.

Примечание. t — время отначала испытания, мин; Т — температура в печи, соответствующая времени t, °С.

3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

3.1.Установка, предназначенная для определения теплоизолирующих свойств покрытий пометаллу (рис. 1), включает в себя:

-испытательную печь с кожухом 1;

— блокуправления режимом нагрева 4;

— блокдержателя образца 8;

— прибор,регистрирующий температуру 9.

Рис. 1. Схема установки для определениятеплоизолирующих свойств покрытий по металлу:

1 — испытательная печь с кожухом; 2 — нагревательныеэлементы (ТЭН); 3, 3а, 3б, — ТЭП, управляющие нагревом ТЭН; 4 — блок управлениярежимом нагрева; 5 — ТЭП, регистрирующий температуру прогрева образца; 6 — ТЭП,регистрирующий режим нагрева печи; 7 — образец; 8 — блок держателя образца; 9 -прибор, регистрирующий температуру (электронный потенциометр)

3.2.Испытательная печь (поз. 1, рис. 1)предназначена для нагрева образца в заданном режиме. Она представляет собойметаллический короб, смонтированный на раме, с внутренней камеройцилиндрической формы диаметром (320±5) мм и глубиной (160±5) мм. В качественагревательных элементов используются ТЭН (поз. 2, рис. 1). Контроль режима их нагрева осуществляетсятермоэлектрическими преобразователями (ТЭП) (поз. 3, 3а, 3б,рис. 1).

Температурныйрежим нагрева печи регистрируется с помощью ТЭП (поз. 6, рис. 1) установленного по центру закрепленного в блокедержателя образца на расстоянии (60±5) мм (для сильновспучивающихся покрытий (90±5)мм)от плоскости установки образца.

Для выходагазообразных продуктов, выделяющихся в процессе эксперимента, предусмотреноотверстие на задней стороне печи.

3.3. Блокуправления режимом нагрева предназначен для задания режима испытания образца.

3.4. Блокдержателя образца (рис. 2) предназначен длякрепления испытываемого образца, размещения его в испытательной печи и созданиятеплоизоляции необогреваемой стороны образца. Она обеспечивается размещенным вблоке керамическим элементом (поз. 2, рис.2) с углублением, создающим воздушную прослойку в зоне за образцом (толщинавоздушной прослойки (20±3) мм).

Рис. 2. Схема блока держателя образца:

1 — корпус держателя; 2 — керамическая теплоизоляция;3 — образец; 4 — игольчатые держатели; 5 — винты игольчатых держателей; 6 -ТЭП, регистрирующий температуру нагрева образца; 7 — держатель ТЭП с винтом

Образецкрепится к керамическому элементу игольчатыми держателями (поз. 4, рис. 2) диаметром 1,5-2,0 мм, обеспечивающимиточечный контакт с образцом. Для предупреждения прогрева образца через торцевыеповерхности огнезащитного покрытия его помещают в углубление в керамическом элементевысотой (144±2)мм, шириной (84±2)мм и глубиной 2-3 мм.

Температуранеобогреваемой поверхности образца фиксируется ТЭП (поз. 6, рис. 2), контакт которого с поверхностью образцаобеспечивается подпружиниванием.

3.5. Вторичныйприбор (поз. 9, рис. 1) предназначен для фиксирования показаний ТЭП,регистрирующих режим нагрева печи (поз. 6, рис.1) и температуру прогрева образца (поз. 5, рис. 1). Диапазон измерений прибора 20 — 1 °С,класс точности не ниже 0,5, градуировка ХА.

3.6.Термоэлектрические преобразователи — градуировка ХА, исполнение изоляциитермостойкое, пределы измерения температур 20-1 °С, диаметр 0,5-0,7 мм (длякабельных ТЭП внешний диаметр не более 2 мм).

3.7.Секундомер предназначен для фиксирования времени прогрева необогреваемойстороны образца до критической температуры, диапазон измерений 0-60 мин, классточности 2.

3.8.Работоспособность установки проверяется на стандартном образце по достижению500°Сна необогреваемой стороне в течение (9±1) мин.

4. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ

Температураокружающей среды … 10 — 30 °С

Относительнаявлажность воздуха … 40 — 80 %

Атмосферноедавление … 84 — 106 кПа

5. ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ

5.1. Дляиспытаний готовят три одинаковых образца, представляющих собой пластинки изстали марки Ст3 по ГОСТ 380-88 размером(140±1)´(80±1) мми толщиной 0,8 — 0,9 мм.

5.2.Подготовку поверхности пластинок и нанесение средства огнезащиты проводят всоответствии с требованиями представленной документации на его применение.

5.3. Образцы снанесенным средством огнезащиты кондиционируют в условиях, указанных в п. 4, не менее 14 суток дополного высыхания покрытия или в соответствии с нормативной документацией.

5.4. Приприменении грунтов испытания проводят для каждой марки грунта.

5.5. Приприменении декоративных или защитных покрытий, наносимых на поверхность огнезащитногослоя, испытания проводят для каждой системы покрытий.

6. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

6.1. Испытанияпроводят при включенной вытяжной вентиляции.

6.2. Передначалом испытания образец помещают в углубление в керамическом элементе блокадержателя и закрепляют с помощью игольчатых держателей. Блок держателя собразцом устанавливают в отверстие испытательной печи и фиксируют запорнымустройством.

6.3. Проверяютположение ТЭП, регистрирующего температуру перед образцом (режим нагрева) (поз.6, рис. 1).

6.4. Вотверстие блока держателя образца устанавливают ТЭП, регистрирующий температурупрогрева образца (поз. 5, рис. 1).

6.5. Включаютв сеть прибор, регистрирующий показания ТЭП (поз. 9, рис. 1).

6.6. Включениеи пуск установки осуществляют в порядке, указанном в паспорте.

6.7. В течениеиспытания фиксируют показания ТЭП, регистрирующих режим нагрева печи (поз. 6,рис. 1) и температуру прогрева образца (поз. 5,рис. 1).

6.8.Определяют теплоизолирующие свойства покрытия как время от начала испытаний додостижения критической температуры на необогреваемой стороне образца (показанияТЭП 5, рис. 1), после чего испытаниепрекращают.

6.9. Передпроведением следующего испытания печь должна быть охлаждена до температуры,отличающейся от температуры окружающей среды не более чем на 10°С.

7. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Теплоизолирующиесвойства огнезащитных покрытий по металлу оценивается как среднееарифметическое результатов испытания трех образцов, при этом результатыиспытаний не должны отличаться от вычисленного значения среднегоарифметического более чем на 15%.

Если указанноеусловие не соблюдается, то результаты испытаний, отличающиеся от среднегоарифметического более чем на 15%, исключаются, а вместо каждого из них проводятпо два дополнительных испытания и вновь определяют среднее арифметическое.

8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВИСПЫТАНИЙ

8.1.Результаты испытаний оформляются в виде протокола.

8.2. Протоколдолжен содержать следующие данные:

— наименованиеорганизации, проводившей испытание;

— наименованиеорганизации-заказчика;

— наименованиеиспытанного средства огнезащиты с указанием технической документации;

— сведения обизготовителе средства огнезащиты;

— датуизготовления средства огнезащиты;

— способнанесения средства огнезащиты;

— расходсредства огнезащиты, количество слоев и общую толщину сухого слоя огнезащитногопокрытия;

— наименованиеметода испытания;

— датупроведения испытания;

— результатиспытания.

9. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

9.1. Работа наустановке проводится в вытяжном шкафу при включенной вентиляции.

9.2.Эксплуатация и техническое обслуживание установки должны проводиться ссоблюдением требований действующих «Правил технической эксплуатацииэлектроустановок» (ПТЭ), «Правилтехники безопасности при эксплуатации электроустановок» (ПТБ), «Правилустройства электроустановок» (ПУЭ).

9.3. Оператордолжен проводить испытания стоя на резиновом коврике.

9.4.Подключение установки к силовой линии должно осуществляться черезавтоматический выключатель напряжения.

9.5.Запрещается работа на установке при снятом защитном кожухе.

9.6.Извлечение блока держателя образца из испытательной печи по завершенииэксперимента во избежание ожога следует проводить в защитных рукавицах.

Приложение

Пояснительнаязаписка

Цельюразработки настоящей методики было совершенствование широко применяемоголабораторного метода исследования огнезащитных свойств вспучивающихся покрытийпо металлу, что позволит более эффективно использовать его при создании новыхогнезащитных составов и контроле их качества при производстве и применении.

Как показалопыт, в этом случае целесообразно применять именно лабораторные методыисследования, позволяющие испытывать образцы небольшого размера, избежатьзначительных материальных затрат, повысить производительность установки, споследующим проведением крупномасштабных испытаний.

Предлагаемаяметодика позволяет решит эти вопросы, а также дает возможность проводитьсравнительную оценку теплоизолирующих свойств различных огнезащитных покрытий,определять их изменение после ускоренного старения покрытий. Она можетприменяться также для контроля теплоизолирующих свойств при производствесоставов.

В качествеосновного критерия оценки огнезащитных свойств, как и в ранее действующейметодике, предлагается использовать время прогрева металлической подложкиобразца (металлическая пластинка с огнезащитным покрытием) до критическойтемпературы (500°Сдля стали) при тепловом воздействии на него со стороны огнезащитного покрытия вэкспериментальной камере, соответствующем температурному режиму»стандартного пожара».

Настоящаяметодика вводится взамен «Инструкции по определению теплоизолирующихсвойств вспучивающихся покрытий по металлу», изданной ВНИИПО в 1980 г.

Необходимостьсовершенствования метода была обусловлена рядом задач. Основные из них:

— получениеболее достоверных результатов испытаний и повышение их воспроизводимости;

— увеличениестепени автоматизации эксперимента;

— уменьшениевремени, затрачиваемого на подготовку эксперимента;

— расширениесведений об огнезащитных свойствах покрытий.

Конструкцияустановки обеспечивает более стабильные условия теплового воздействия,исключающие значительные градиенты температуры и теплового потока в рабочейзоне камеры (печи), где происходит вспучивание огнезащитного покрытия. Вкачестве подтверждения этого приводятся экспериментальные данные изменениятемпературы (рис. 1 и 2) и теплового потока (рис. 3и 4) в различных координатах как наповерхности образца, так и в удаленных от нее в сторону теплового источника.

Это позволяетустранить эффект неконтролируемого возрастания интенсивности тепловоговоздействия на огнезащитное покрытие при его вспучивании (то есть по мереприближения к источнику нагрева), что наблюдалось при использовании прежнейустановки.

На новойустановке реализовано автоматическое воспроизведение заданного режима нагрева ификсирование результатов экспериментов, снижены допустимые интервалы отклоненияот температурного режима стандартного пожара (3 — 5% по сравнению с 10 — 15% наранее используемой установке), сокращено время, затрачиваемое на подготовкуэксперимента за счет исключения длительного предварительного прогрева печи.Эксперимент начинают при температуре печи, соответствующей температуреокружающей среды.

Кромеиспытаний образцов огнезащитных покрытий по температурному режиму стандартногопожара разработанная установка позволяет воспроизводить температурные режимыдля изучения поведения образцов покрытий в условиях, которые могутреализоваться при реальном пожаре.

Конструкцияустановки (при использовании блока держателя датчика теплового потока)позволяет измерять плотность теплового потока, соответствующую выбраннымтемпературным режимам нагрева.

Вариантустановки, предназначенной для научно-исследовательских целей, предусматриваетразличные виды теплоизоляции необогреваемой стороны образца и компенсациитепловых потерь путем использования сменных блоков держателей образцов. Приэтом уменьшение или компенсация тепловых потерь обеспечивается с помощьютеплоизоляционных материалов и нагревательного элемента (спирали), размещенногоза испытываемым образцом.

Опробованиеустановки проведено на ряде огнезащитных покрытий, включая ОПВ-1, ЭСМА, ВПМ-2,Файрекс-400, Barrier-87и т.д. При сравнительном анализе полученных данных установлена их корреляция срезультатами крупномасштабных испытаний.

Поиск по каталогу, статьям, СНиПам:

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > https://resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.