Что именно делает возгорание связного кабеля таким сложным?
Многие люди думают, что возгорание связного кабеля — это просто «сгорание нескольких кабелей вместе», но на самом деле все гораздо сложнее. Учитывая случаи сбоев, основные проблемы лежат в трех областях:
Эффект дымохода и накопление тепла. Когда кабели плотно связаны, они при горении образуют вертикальный канал, позволяющий пламени быстро распространяться вверх по этому пути. Когда горит один кабель, пламя изолировано и тепло легко рассеивается; однако, когда несколько кабелей горят в связке, они выделяют тепло одновременно, в результате чего скорость выделения тепла намного превышает сумму отдельных кабелей. В результате температура корпуса может легко превысить 100°C. Одиночный кабель может погаснуть, а пучок – нет.
Капание и целостность слоя угля. Связное горение часто приводит к сильному плавлению и капанию капель внизу, непрерывному обугливанию канала в середине и «ложному самозатуханию» в несгоревшей верхней части, где пламя временно поднимается потоком воздуха, но сразу же вновь загорается при усиленной вентиляции. В случае одиночной проволоки горение прекращается после падения расплавленных капель; Однако в связке расплавленные капли несут пламя вниз, в результате чего нижняя часть остается незащищенной от огня, и вся связка не может быть сохранена. Если оболочка после формирования оболочки не может действовать как «броня», предотвращающая распространение пламени вверх, испытание, как правило, не будет пройдено.
Вспомогательные материалы сдерживают испытание. Во многих случаях неудачных испытаний на сжигание пучка проблема связана не с изоляционной оболочкой, а с наполняющим тросом, оберточной или оберточной лентой. Обычная полипропиленовая веревка имеет кислородный индекс всего 18–20; пламя устремляется вверх по заправочному канату, прожигая непосредственно весь пучок кабелей. Независимо от того, насколько эффективна огнестойкость основного материала, если вспомогательные материалы не являются огнестойкими, это равносильно созданию «лестницы» для пламени.
Основное противоречие заключается в следующем: сжигание одиночного провода проверяет, «можно ли погасить пламя », тогда как сжигание пучка проверяет, «может ли весь пучок выдержать огонь без распространения». Первый вариант зависит исключительно от самого материала, тогда как второй зависит от обугливания и устойчивости к капанию.
Почему агенты обугливания играют ключевую роль в комплексном горении?
Чтобы комплексное сжигание было успешным, огнезащитная система должна быстро образовывать полный плотный слой угля во время сгорания. Этот слой угля должен изолировать от тепла и блокировать кислород, герметизировать расплавленный материал, чтобы предотвратить капание, и покрывать шнур наполнителя и вспомогательные материалы, чтобы они не стали путями распространения пламени.
Роль обугливающих агентов заключается в обеспечении эффективной поддержки основного антипирена.
Наноорганический монтмориллонит Yinsu Flame Retardant K100 представляет собой обугленный синергист, полученный с использованием технологии интеркаляционной модификации. Модифицируя монтмориллонит специальным интеркалянтом, расстояние между слоями может достигать 3,0 нм. После внедрения в расплавленный материал он полностью диссоциирует на отдельные слои и равномерно распределяется по матрице.
Три ключевые роли K100 при сжигании пакетов:
Быстрое обугливание с образованием плотного барьерного слоя. При горении К100 образует на поверхности материала плотный углеродный барьерный слой, обеспечивающий отличную теплоизоляцию и изоляцию кислорода. Этот углеродный слой представляет собой не рыхлое скопление, а сплошную сеть, переплетенную из слоистых структур: пламя не может проникнуть в него и через него не может передаваться тепло.
Подавление капель для предотвращения распространения пламени. Одним из самых больших рисков при сжигании связок являются капли, которые воспламеняют материалы, находящиеся внизу. Во время горения нанолисты K100 образуют сшитую сетчатую структуру, которая прочно удерживает расплавленный материал, значительно уменьшая капание. При контроле капания пламя не может распространяться вниз через расплавленные капли.
Синергетический эффект снижает необходимую дозировку первичных антипиренов . Когда K100 используется в сочетании с первичными антипиренами, такими как ATH, MDH и APP, добавления всего 3–5% достаточно для достижения превосходной синергетической огнестойкости и сохранения формы. Обугливающий агент разделяет часть огнезащитной массы, что позволяет снизить дозировку первичных антипиренов и свести к минимуму потерю физических свойств.
Подход к разработке синергетического сжигания пучков кабелей
Основной антипирен отвечает за «тушение огня», а К100 отвечает за «образование обугливания» и «предотвращение капель» — оба необходимы.
Если взять в качестве примера полиолефиновые кабели с низким содержанием дыма, не содержащие галогенов, то типичный синергетический подход к составлению рецептуры выглядит следующим образом:
Первичная антипиреновая система (в сочетании с АТН/МДГ или фосфорно-азотными соединениями) + углеобразующий синергист К100 (3–5%) + другие синергетические компоненты
К100 равномерно диспергируется в матрице за счет интеркаляции расплава. Во время горения нанослои мигрируют к поверхности, образуя обуглившуюся оболочку, эффективно изолирующую тепло и горючие газы и снижающую скорость выделения тепла. Данные исследований показывают, что добавление наномонтмориллонита позволяет снизить пиковое тепловыделение на 40%. Высоту угля можно контролировать ниже 1,5 м, что надежно соответствует требованиям к сжиганию связок класса А.
Подходящие системы материалов: огнестойкие полиолефиновые кабельные компаунды, такие как PE, EVA, PP и PVC. Используется в сочетании с первичными антипиренами, такими как ATH, MDH и APP.
Краткое изложение одним предложением: Одножильное горение зависит от материала; комплектное сжигание зависит от системы. Прохождение однонитевого теста означает лишь соответствие минимальному стандарту; прохождение комплексного теста — вот где заключается настоящий профессионализм. K100 разработан, чтобы помочь основному антипирену справиться с проблемой «связки» — сформировать плотный слой угля, улавливать расплавленные капли и блокировать распространение пламени, гарантируя, что весь пучок кабелей выдержит 40-минутный пожар.
Если вам нужны образцы или технические характеристики, свяжитесь с командой YinSu по огнестойким технологиям.
