Ocena palności i toksyczności wybranych tworzyw polimerowych stosowanych w budownictwie*



Podobne dokumenty
SYCHTA LABORATORIUM Sp. J. Laboratorium Badań Palności Materiałów ul. Ofiar Stutthofu Police

Zmieniona została norma PN-IEC :2010 Instalacje elektryczne niskiego napięcia - Część 5-56: Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego -

Euroklasy oznacza się jako A1, A2, B, C, D, E, F. Charakteryzują one wyrób pod względem:

3. Izolacja ogniowa wełną mineralną ISOVER

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1280

mgr inż. Aleksander Demczuk

Karta charakterystyki mieszaniny

Liczba interwencji w związku z tlenkiem węgla na terenie woj. mazowieckiego w latach

Karta charakterystyki mieszaniny

- przewody i izolacje wykonane z wyrobów klasy reakcji na ogień: A1L; A2L-s1, d0; A2L-s2, d0; A2L-s3, d0; BL-s1, d0; BL-s2, d0 oraz BL-s3, d0;

Karta charakterystyki mieszaniny

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1501

Krzysztof Kaiser WENTYLACJA POŻAROWA. seria. Projektowanie i instalacja

Okresowe kontrole kominów dymowych,spalinowych i wentylacyjnych w budownictwie mieszkaniowym. Przepisy prawne a praktyka wykonywania przeglądów.

Polimarky Sp. z o.o. Sp. K. 1

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1280

Wymagania badawcze dla kabli elektrycznych status prawny i możliwości badawcze CNBOP-PIB

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1501

ROZPAŁKA EKOLOGICZNA STAŁA

KARTA CHARAKTERYSTYKI PRODUKTU

Kraków, dnia 24 października 2016 r.

EWAKUACJA W SZKOLE JAK TO UGRYŹĆ??? Projekt autorski mł.. bryg. mgr inż.. Arkadiusz Nosal

Pigment antykorozyjny NAN-4

Podstawowe wiadomości o zagrożeniach

Jan Budzynowski Korporacja Kominiarzy Polskich. Rola przeglądów kominiarskich dla bezpieczeństwa użytkowników. aspekty prawne a rzeczywistość

BADANIA ROZWOJU POŻARU W SKALI RZECZYWISTEJ

Klasyfikacja odporności ogniowej wyrobów budowlanych oraz elementów budynków i elementów konstrukcyjnych. Opracowała: dr inż.

Karta charakterystyki mieszaniny

OCENA SKUTECZNOŚCI FUNKCJONOWANIA

Karta Charakterystyki Substancji Chemicznej

Niebezpieczeństwo pożarowe domów energooszczędnych i pasywnych oraz metody ich zapobiegania.

Palący problem izolacji

SEMINARIUM DYPLOMOWE. Budownictwo semestr VII

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1280

wyrobom budowlanym związanym Poznań 21 stycznia 2010

dr inż. Dariusz Ratajczak, dr inż. Dorota Brzezińska Warszawa, 21 stycznia 2016 r.

Kampania jest realizowana od października 2018 r. do marca 2019 r.

INSTRUKCJE PISEMNE. Czynności, które powinny być wykonane w razie wypadku lub zagrożenia

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 014

Niska emisja SPOTKANIE INFORMACYJNE GMINA RABA WYŻNA

OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA

Ocieplenia elewacji budynków z uwagi na bezpieczeństwo pożarowe

Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej

Tlenek węgla to bardzo trujący gaz. Nie jest on wyczuwalny przez ludzkie zmysły. Tlenku węgla NIE usłyszysz! NIE zobaczysz! NIE poczujesz!

Poszkodowani w wyniku zatrucia tlenkiem węgla w Polsce

Karta charakterystyki mieszaniny

WYMAGANIA DLA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH BUDYNKÓW W POLSCE I INNYCH KRAJACH. WYTYCZNE SITP

Niska emisja sprawa wysokiej wagi

Taśma Uszcelniająca. Ośno II / Aleksandrów Kujawski

1. IDENTYFIKACJA SUBSTANCJI/MIESZANINY I IDENTYFIKACJA PRZEDSIĘBIORSTWA

Karta Charakterystyki PASTA POLERSKA IDENTYFIKACJA SUBSTANCJI / MIESZANINY I IDENTYFIKACJA PRZEDSIĘBIORSTWA

Gotowi na nowe wymagania

KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNEJ

ThermaCompact TF, ThermaGo AQUA, Wickelband

Zwroty R. ToxInfo Consultancy and Service Limited Partnership Tel.:

1. IDENTYFIKACJA SUBSTANCJI/MIESZANINY I IDENTYFIKACJA PRZEDSIĘBIORSTWA

Karta Charakterystyki / Danych Bezpieczeństwa. Nazwa handlowa produktu: Folia izolacyjna GOLDMURIT CZARNA FOLIZOL20055

st. kpt. mgr inż. Maciej Chilicki Rzeczoznawca ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych nr upr. 612/2014

Czujka na straży Twojego bezpieczeństwa!

Odporność Ogniowa Dachowe Systemy Ruukki.

KARTA CHARAKTERYSTYKI NIEBEZPIECZNEJ SUBSTANCJI CHEMICZNEJ

KARTA CHARAKTERYSTYKI. Sekcja 1 Identyfikacja produktu chemicznego. Sekcja 2 Skład/informacja o składnikach

Czynniki alternatywne - przyszłość chłodnictwa? Dr hab. inż. Artur Rusowicz Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska

KARTA BEZPIECZEŃSTWA PRODUKTU

czyli materiały: - nie zapalne - niepalne

KNAUF Goldband Gipsowa zaprawa tynkarska do stosowania wewnątrz budynków

Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe.

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

WYMAGANIA DLA ŚCIAN ZEWNĘTRZNYCH BUDYNKÓW (W TYM OCIEPLEŃ ETICS) W POLSCE I INNYCH KRAJACH. Monika Hyjek

Spis treści. Przedmowa Wykaz ważniejszych oznaczeń Wymiana ciepła Rodzaje i właściwości dymu... 45

PODSTAWOWE ZASADY OCHRONY PRZECIWPOŻAROWEJ ORAZ POSTĘPOWANIA W RAZIE POŻARU. Szkolenia bhp w firmie szkolenie wstępne ogólne 147

PALĄCY PROBLEM IZOLACJI

Kodrewex Sp.z o.o. Wojciechów, ul. Fabryczna Gomunice KARTA CHARAKTERYSTYKI

Karta charakterystyki mieszaniny

Karta charakterystyki

Karta charakterystyki substancji chemicznej Wodorowęglan sodu Informacje na temat produktu i firmy

Zatrucia tlenkiem węgla (zaczadzenia) w budownictwie mieszkaniowym. Przyczyny, skala zjawiska i środki zaradcze

Nowe możliwości badawcze w zakresie reakcji na ogień kabli elektrycznych

kpt. Marcin Janowski Komenda Wojewódzka Państwowej Straży Pożarnej w Białymstoku

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 014

Kampania społeczna 2016/2017 1

Kampania społeczna 2016/2017

ARKUSZ DANYCH BEZPIECZEŃSTWA WE według dyrektywy WE 91/155/EWG

LABORATORIUM SPALANIA I PALIW

KARTA CHARAKTERYSTYKI PREPARATU Pochłaniacz wilgoci

Zastosowanie: biologicznie czynny składnik preparatów kosmetycznych, dermatologicznych i wyrobów chemii gospodarczej.

Urząd Miasta Bydgoszczy Wydział Zarządzania Kryzysowego, Wydział Edukacji i Sportu 1

SEKCJA 1: IDENTYFIKACJA SUSTANCJI/MIESZANINY I IDENTYFIKACJA PRZEDSIĘBIORSTWA

Czujki pożarowe- korzyści z ich stosowania.

ZMIANY PRZEPISÓW ZE WZGLĘDU NA WARUNKI BEZPIECZEŃSTWA PRZECIWPOŻAROWEGO

PUREX NG-0428 / HG Przegląd:

Karta charakterystyki

1. IDENTYFIKACJA PREPARATU I IDENTYFIKACJA PRODUCENTA

ZAGROŻENIA GAZOWE CENTRALNA STACJA RATOWNICTWA GÓRNICZEGO G

Karta charakterystyki

Symbole stosowane do oznaczenia niebezpieczeństwa związanego z użyciem związków chemicznych w krajach Unii Europejskiej

OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA

SEKCJA 1: IDENTYFIKACJA MIESZANINY I IDENTYFIKACJA PRZEDSIĘBIORSTWA

Indeks ilustracji Indeks tabel Przepisy dotyczące prac przy składowaniu materiałów Bibliografia

Transkrypt:

Ocena palności i toksyczności wybranych tworzyw polimerowych stosowanych w budownictwie* Dr inż. Włodzimierz Baranowski, prof. dr hab. inż. Józef Koszkul, Politechnika Częstochowska, mł. bryg. mgr inż. Jan Kołdej, Centralna Szkoła Państwowej Straży Pożarnej, Częstochowa W artykule rozpatrzono problemy związane ze spalaniem i wydzielaniem toksycznych produktów rozkładu podczas spalania wybranych tworzyw polimerowych, często stosowanych w budownictwie. W procesie spalania szczegółowej analizie poddano oznaczenie wskaźnika tlenowego, skład podstawowych produktów spalania oraz szybkość zmian temperatury na powierzchni badanej próbki tworzywa. Na podstawie przeprowadzonych badań zaproponowano procedury bezpiecznego prowadzenia akcji ratowniczo- -gaśniczej. Ponadto, wskazano nowoczesne kierunki profilaktyki przeciwpożarowej w dziedzinie zastosowania tworzyw polimerowych w budownictwie 1. Wprowadzenie Tworzywa polimerowe stosowne są w budownictwie w coraz większym zakresie. Także elementy wyposażenia mieszkań wykonane są coraz częściej z tworzyw polimerowych; zastępują one inne materiały, na przykład drewno. Proces ten nasila się; obecnie można już oszacować, że tworzywa polimerowe stanowią około 30% materiałów wykorzystywanych do budowy i wyposażenia budynków mieszkalnych. Problem palności i toksyczności produktów spalania tworzyw polimerowych staje się zatem istotnym z punktu widzenia bezpieczeństwa. W Polsce obowiązują w tym zakresie zalecenia dyrektywy 89/106/EEC [1]. Z dyrektywą związane są normy zharmonizowane [2]. Przepisy określające wymagania dla materiałów budowlanych określone w dyrektywie, w Polsce zostały wprowadzone Rozporządzeniem Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14.12.1994 r. [3]. Tylko te wyroby i materiały budowlane, które mają oznaczenie znakiem bezpieczeństwa CE mogą być dopuszczone do obrotu towarowego. Należy brać pod uwagę także zagadnienia związane z rozwojem zastosowań tworzyw polimerowych w budownictwie na przykład rur w sieci gazociągowej, jak i rosnących potrzeb unowocześniania procedur bezpiecznego prowadzenia akcji ratunkowo-gaśniczej. Takie połączenie spraw stało się powodem powstania artykułu. 2. Wpływ pożaru na bezpieczeństwo ludzi w budynkach W Polsce ginie rocznie w pożarach około 500 osób. W latach 2000 2004 średnio na milion mieszkańców przypadało rocznie 12 osób, co nie odbiega od średniej krajów Unii Europejskiej. Jednak rozpatrując problematykę zagrożenia życia ludzi pożarami w budynkach, nie można ograniczać się jedynie do ofiar śmiertelnych, gdyż skalę zagrożenia stwarzanego dla ludzi przez pożary, najlepiej obrazuje całkowita liczba poszkodowanych, których część stanowią ofiary śmiertelne. Podobnie jak liczba pożarów, liczba poszkodowanych w pożarach ma niewielką tendencję rosnącą i przekracza obecnie 3000 osób rocznie. Wśród nich około 80% stanowią poszkodowani w pożarach budynków zaliczanych do kategorii zagrożenia ludzi ZL mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Zagrożenie życia ludzi w budynkach powodowane przez pożar zależy od: stanu przepisów techniczno-budowlanych i przeciwpożarowych, regulujących kwestie projektowania, budowy i eksploatacji budynków, stopnia przestrzegania tych przepisów przez wszystkie podmioty, których one dotyczą, możliwości skutecznego prowadzenia akcji ratowniczej przez jednostki ochrony przeciwpożarowej. 2.1. Opis czynników najczęściej powodujących zagrożenia ludzi w pożarze Pożar stanowi duże zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi. Dlatego też rozwój badań zajmujących się zja- 25

KO N S T R U KC J E E L E M E N T Y M AT E R I A ŁY Tabela 1. Czynniki zagrożenia ludzi w pożarze Czynniki zagrożenia ludzi w pożarze 1. Wysoka temperatura dolnej warstwy 2. Wysoka temperatura gorącej warstwy 3. Rozprzestrzenianie płomienia 4. Promieniowanie cieplne 5. Gazy toksyczne (dym) 6. Obniżenie zawartości tlenu 7. Obniżenie warstwy dymu Powodowane zagrożenie powoduje poparzenia, utrudnia ewakuację. Jako kryterium ewakuacji przyjmujemy 60 70 C poparzenia w bezpośrednim sąsiedztwie (od promieniowania) 183 C, przy temperaturze 600 C następuje rozgorzenie może prowadzić do gwałtownego wzrostu powierzchni spalania, przez co pożar stwarza dodatkowe zagrożenie gdy gęstość strumienia jest większa od 1,1 kw/m 2 prowadzi do poparzeń nawet przy znacznej odległości od źródła ciepła gdy stężenie przekroczy stężenie krytyczne (różne dla różnej toksyny) może nastąpić utrata przytomności lub śmierć posadzki PN-B-02854 trudno zapalne łatwo zapalne palny PN-B-02862 ściany, dachy, przewody wentylacyjne jeżeli stężenie tlenu spadnie poniżej 20% występuje działanie duszące do ok. 1,5 m nad poziom podłogi ograniczenie widzialności i opóźnienie ewakuacji WYRÓB BUDOWLANY PN-B-02867 PN-B-02872 PN-B-02873 posadzki PN-B-02854 niezapalne trudno zapalne łatwo zapalne niepalny PN-B-02862 wiskiem pożaru ma na celu zmniejszenie lub wyeliminowanie czynników zagrażających ludziom. Do czynników powodujących zagrożenie w pożarze zaliczamy wysoką temperaturę, temperaturę gorącej warstwy, szybkość rozprzestrzeniania płomienia, generowane promieniowanie cieplne, gazy toksyczne (dym), zmniejszenie ilości tlenu w pomieszczeniu, obniżanie się gorącej warstwy dymu. Wymienione czynniki z szerszym opisem przedstawiono w tabeli 1. Z dotychczasowych badań wynika, że czynnikami odpowiedzialnymi za śmierć w warunkach pożarowych są: tworzenie się tlenku węgla i innych toksycznych gazów, obniżenie stężenia tlenu, wysoka temperatura, bezpośrednie działanie płomieni, różnego typu czynniki mechaniczne uniemożliwiające bezpieczną ewakuację ludzi ze środowiska pożarowego. Z danych w literaturze wynika, że przyczyną około 75% wszystkich wypadków śmiertelnych podczas pożarów jest zatrucie produktami spalania i rozkładu znajdującymi się w dymie. Działanie związków toksycznych jest zróżnicowane w zależności od sposobu atakowania organizmów żywych i na tej podstawie dzieli się je na trzy zasadnicze grupy wyróżniając substancje o charakterze: duszącym, np. tlenek węgla, dwutlenek węgla, tlenki azotu, cyjanowodór, siarkowodór, pary aniliny; drażniącym (żrące lub parzące), np. chlor, brom, chlorowodór i amoniak; narkotyczne, np. pewne nienasycone związki organiczne, nitrozwiązki oraz niektóre alkohole. Według ostatnich badań, powyższy podział należy uzupełnić związkami powodującymi choroby zawodowe strażaków, np. związki rakotwórcze znajdujące się w środowisku pożarowym. Dawka substancji trujących zależy od jej stężenia i czasu oddziaływania toksycznego na organizm ludzki. Szkodliwe pary i gazy najłatwiej przedostają się do organizmu przez drogi oddechowe, dlatego jako kryterium zagrożenia przyjmuje się stężenia tych substancji w atmosferze środowiska wyrażone w procentach objętościowych, miligramach/litr (bramach/metr sześcienny) lub częściach na milion (ppm). Typowe wyposażenie współczesnego mieszkania to cała masa tworzyw sztucznych, z których wykonane są: meble, wykładziny, elementy wystroju, rury oraz różnego rodzaju urządzenia służące w codziennym życiu. Z tych tworzyw w czasie trwania pożaru wydzielają się mieszaniny różnego rodzaju toksycznych substancji chemicznych. 3. System klasyfikacji ogniowej wyrobów budowlanych 26 NRO nie rozprzestrzeniający ogień SRO słabo rozprzestrzeniający ogień silnie rozprzestrzeniający ogień Rys. 1. Klasyfikacja wyrobów budowlanych w zakresie reakcji na ogień Dyrektywa Rady Wspólnot Europejskich dotycząca wyrobów budowlanych (89/106/EEC) [1] stawia bezpieczeństwo pożarowe na drugim miejscu w grupie sześciu wymagań podstawowych. Dokument Interpretacyjny do wymagania podstawowego nr 2

Tabela 2. Porównanie euroklas i dotychczasowej polskiej klasyfikacji ogniowej Euroklasa Dotychczasowa polska klasyfikacja ogniowa A 1 A 2 B C D E F A1 fl, A2 fl B fl, C fl Wyroby budowlane z wyłączeniem podłogowych niepalny niezapalny trudno zapalny łatwo zapalny niepalny trudno zapalny Wyroby podłogowe Bezpieczeństwo pożarowe (DI-2) [2] dotyczy wyrobów przeznaczonych do stosowania w obiektach budowlanych. Wymagania i kryteria są związane z funkcją, jaką ma spełniać element budowli podczas pożaru lub wynikającą z ograniczenia niekorzystnych zjawisk, które mogą zaistnieć w wyniku oddziaływania ognia na wyrób/materiał budowlany. EURO klasa Krótka charakterystyka ogniowa 3.1. Porównanie polskich i europejskich metod badań wyrobów budowlanych na działanie ognia Obecnie, w zakresie reakcji na ogień polska klasyfikacja przewiduje grupy wyrobów oznaczone w sposób opisany na rysunku 1. Podstawowe grupy wyrobów w polskich przepisach budowlanych [3] to wyroby: niepalne, niezapalne, trudno zapalne, nie rozprzestrzeniające ognia, słabo rozprzestrzeniające ogień. Ponadto, klasyfikuje się materiały/wyroby z uwagi na: dymotwórczość i toksyczność produktów spalania, kapanie i odpadanie. Europejski system klasyfikacji w zakresie reakcji na ogień nie jest jeszcze kompletny, gdyż nie obejmuje niektórych dość istotnych wyrobów budowlanych, jak zestawy do ociepleń budynków, tzw. wyrobów liniowych (rur, przewodów, kabli itp.), które są przedmiotem naszych badań. Sposób ich klasyfikacji jest w trakcie opracowania w CEN, a po opublikowaniu zostanie wprowadzony do przepisów polskich. Klasyfikacja dachów będzie określona w CEN w najbliższym czasie. Obecna polska klasyfikacja ścian zewnętrznych przewodów i izolacji rur oraz kanałów zostanie utrzymana do czasu opracowania norm CEN. Klasyfikacja dotycząca rozprzestrzeniania ognia przez ściany wewnętrzne zostanie wyeliminowana. System euroklas będzie wprowadzany w Polsce etapowo. Klasyfikacja UE nie zostanie prawdopodobnie wprowadzona bezpośrednio do przepisów techniczno-budowlanych, lecz jako arkusz krajowy do normy EN 13501-1:2002. Zachowanie wyrobu podczas badania referencyjnego w pomieszczeniu pełnej skali PN-ISO-9705 Room corner test Wyroby budowlane (przykłady klasyfikacji) wełna A1 NIEPALNY BRAK ROCKWOOL A2 PRAWIE NIEPALNY ROZGORZENIA wełny szklane B PRAWIE NIEPALNY PCV twarde C PALNY FLASHOVER ROZGORZENIE sklejka D PALNY styropiany E F PALNY PALNY nie klasyfikowany pianki poliuretanowe (PUR) (EPS) FLASHOVER ROZGORZENIE nagłe i gwałtowne rozprzestrzenianie się płomienia charakteryzujące się skokowym wzrostem temperatury Rys. 2. Europejska klasyfikacja wyrobów budowlanych w zakresie reakcji na ogień i ich możliwość do doprowadzenia w pomieszczeniu objętym pożarem nagłego i gwałtownego rozprzestrzenia się płomieni oraz wzrostu temperatury i ilości dymu 27

KO N S T R U KC J E E L E M E N T Y M AT E R I A ŁY 4. Opis wyników przeprowadzonych badań i ich interpretacja 28 Badaniom poddano tworzywa polimerowe często wykorzystywane w budownictwie, a mianowicie PE-HD (żółty) o gęstości 0,95 g/cm 3 i PE-HD (niebieski) o gęstości 0,94 g/cm 3 z udziałem 15% regranulatu, z którego wytworzone były rury do sieci gazociągowej. ABS stosowany jest do wytwarzania obudów urządzeń wentylacyjnych, a także urządzeń wyposażenia domowego, np. opiekaczy do chleba. Badano polietylen, z którego wytworzone były obudowy i gniazda wtyczek do sieci elektrycznych oraz styropian, z którego wykonane były izolacje termiczne budynków. 4.1. Metoda oznaczania wskaźnika tlenowego Wskaźnik tlenowy jest to najmniejsza wyrażona w procentach objętościowych zawartość tlenu w mieszaninie tlenu i azotu, która w warunkach metody badań podtrzymuje stałe palenie się badanej próbki (rys. 3). Metodę pomiaru wskaźnika tlenowego stosuje się do wszystkich tworzyw sztucznych w celu porównawczej oceny ich zapalności. Stosuje się ją przy ocenie modyfikacji tego samego rodzaju tworzywa oraz ocenie wpływu dodatku wypełniaczy i plastyfikatorów na spalanie tworzywa i skuteczności działania antypirenów. Wskaźnik tlenowy nie stanowi podstawy do klasyfikacji tworzyw pod względem zagrożenia pożarowego. Opierając się na wartości wskaźnika tlenowego, wprowadzono w przemyśle amerykańskim (wykorzystywany również w Polsce) podział na tzw. tworzywa: palne, gdy wskaźnik tlenowy WT< 21%, samogasnące, gdy wskaźnik tlenowy 21% < WT < 28%, niepalne, gdy wskaźnik tlenowy 28% < WT < 100%. Wyznaczanie wartości wskaźnika tlenowego odbywa się metodą laboratoryjną zgodnie z PN-ISO 4589-2 Oznaczanie zapalności metodą wskaźnika tlenowego [4]. 4.2. Metoda oznaczania ciepła spalania w bombie kalorymetrycznej Pomiar ciepła spalania wykonano na kalorymetrze KL-11 stosowanym do oznaczania ciepła spalania substancji stałych i płynnych wg PN-81/G-04513 Oznaczenie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej. Paliwa stałe [5] (rys. 4). Pomiar ciepła spalania polega na całkowitym spaleniu próbki paliwa stałego organicznego w atmosferze tlenu pod ciśnieniem w bombie kalorymetrycznej zanurzonej w wodzie i na pomiarze przyrostu temperatury tej wody, przy czym zapłon uzyskuje się przez rozżarzenie spiralki elektrycznej. Ciepło spalania paliwa wyliczane jest w sposób automatyczny i przedstawione na cyfrowym wyświetlaczu kalorymetru. Rys. 3. Stanowisko do oznaczania zapalności metodą wskaźnika tlenowego wg PN-ISO 4589-2 Rys. 4. Kalorymetr KL-11 do pomiaru ciepła spalania substancji stałych i płynnych wg PN-81/G-04513 4.3. Metoda oznaczania minimalnej temperatury zapłonu pyłu Pomiar temperatury zapłonu obłoku pyłu przeprowadzono na stanowisku zbudowanym zgodnie z normą europejską EN 50281-2-1:1998 z włączoną poprawką AC, która ma status Polskiej Normy (rys. 5). W niniejszej normie europejskiej określono dwie metody badawcze, służące do oznaczania minimalnych temperatur zapłonu pyłu w celu doboru urządzeń elektrycznych do stosowania w obecności pyłów palnych zgodnie z EN 50281-1-2:1998 i zbudowanych zgodnie z EN 50281-1-1:1998 [6]. Metoda B jest stosowana do oznaczania minimalnej temperatury, przy której dochodzi do zapłonu obłoku badanego pyłu lub innego rozdrobnionego ciała stałego. Badanie to jest badaniem uzupełniającym, po oznaczeniu minimalnej temperatury zapłonu warstwy pyłu metodą A niniejszej normy europejskiej. Metodę tę stosuje się do urządzeń przemysłowych, w których pył występuje w postaci krótkotrwałego obłoku, ponieważ sposób działania pieca sprawia, że czas przebywania ziaren pyłu w jego przestrzeni wewnętrznej jest krótki. Jest to metoda badania w małej skali

i jej wyniki nie zawsze są reprezentatywne w stosunku do wszystkich warunków przemysłowych. Rys. 5. Stanowisko do pomiaru temperatury zapłonu obłoku pyłu zgodnie z EN 50281-2-1:1998 Rys. 6. Stanowisko wg PN-ISO 4589-2 z dołączonym sprzętem pomiarowym: komputerowy analizator spalin IMR 1400 oraz rurkowy przyrząd pomiarowy 4.4. Metoda oznaczania stężenia tlenu w dymie oraz emisji wybranych lotnych produktów rozkładu i spalania Pomiar stężenia tlenu w dymie oraz emisji właściwej lotnych produktów rozkładu i spalania został przeprowadzony w rurze (kominie) stanowiska, na którym oznaczano wartości wskaźnika tlenowego zgodnie z polską normą PN-ISO 4589-2 Oznaczanie zapalności metodą wskaźnika tlenowego (rys. 6). Badanie było przeprowadzane dla stężenia tlenu i azotu dostarczanego do komory spalania, równemu wartości wskaźnika dla badanej próbki. Oznaczenie stężenia tlenu, dwutlenku i tlenku węgla wykonano za pomocą komputerowego analizatora spalin IMR 1400. Analizator ten służy do pomiaru spalin małych instalacji do spalania według federalnych przepisów o ochronie środowiska (1.BlmSchV). Przy pomocy sondy możliwy jest jednoczesny pomiar temperatury spalin, zawartości O 2, CO 2 i CO ciągu, jak również stopnia sadzy. Pomiar chlorowodoru i cyjanowodoru wykonano za pomocą rurkowych przyrządów pomiarowych wykrywacza gazów firmy Drager. 4.5. Badanie czasu rozszczelnienia się rury poddanej działaniu płomienia dyfuzyjnego o temperaturze 750 C Badaniu poddana została rura wykonana z PE. Nagrzewanie ścianki zewnętrznej następowało od dołu płomieniem propanowo -butanowym długości około 5 cm i temperaturze 750 C. Temperatura mierzona była termoparą wewnątrz rury od strony działania płomienia na ściance wewnętrznej za pomocą termopary i pirometru optycznego. Tabela 3. Wyniki przeprowadzonych badań opisanych w punktach od 4.1. do 4.4. Badany parametr Rura PE żółta Rura PE niebieska Pianka Styropian Wskaźnik tlenowy [% tlenu] 17 17 23 18 Ciepło spalania [kj/kg] 45 900 46 150 42 750 38 550 Temperatura zapłonu obłoku pyłu ( mediana < 50 µm ) [ C] 460 450 580 490 Stężenie tlenu w dymie oraz emisja właściwa wybranych lotnych produktów rozkładu i spalania w temperaturze 450 C O 2 [%] 19,8 19,8 19,5 19,2 CO 2 [g/kg] 55 56 96 77 CO [g/kg] 29 25 48 86 HCl [g/kg] 3 3 2 2 HCN [g/kg] 1 1 12 28 29

KO N S T R U KC J E E L E M E N T Y M AT E R I A ŁY o t emperatura [ C ] 350 300 250 200 150 100 50 0 00:00 00:15 00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 czas [min.] 01:45 02:00 02:15 02:30 temp. Rys. 8. Wykres zmian temperatury ścianki wewnętrznej badanej rury PE Rys. 7. Próbka po badaniu oraz stanowiskowo do badania wpływu temperatury od płomienia na wytrzymałość i szczelność rur wykonanych z PE 5. Podsumowanie Tworzywa polimerowe stosowane na wyroby budowlane ze względu na niską temperaturę zapłonu oraz toksyczność produktów spalania, stanowią istotne zagrożenie w przypadku powstania pożaru. W związku z takim zagrożeniem, należy podjąć działania minimalizujące ryzyko powstania pożaru. W przypadku zaistnienia pożaru w obrębie budynku, należy ograniczyć możliwość jego swobodnego rozprzestrzeniania się na inne budynki i ich otoczenie. W tym celu dokonano szczegółowej analizy wyników przeprowadzonych badań i zaprezentowano kierunki profilaktyki przeciwpożarowej oraz procedury bezpiecznego prowadzenia akcji ratowniczo-gaśniczej. 5.1. Analiza wyników badań Badania dymotwórczości materiałów wykonywane są przede wszystkim w celu ich porównania, klasyfikacji i szkodliwości ze względu na właściwości dymotwórcze. Badania materiałów w standardowych warunkach opiera klasyfikację materiałów na podstawie jedynie wyników laboratoryjnych. Należy przestrzegać zaleceń ISO, które zaznaczają na początku swych norm, że wyniki uzyskane w danych badaniach odnoszą się tylko do tych specyficznych warunków badań, w których zostały one przeprowadzone i nie mogą być bezpośrednio przenoszone na warunki rzeczywistego pożaru. Prawidłowa interpretacja wyników badań laboratoryjnych w odniesieniu do warunków rzeczywistych, uwzględniających geometrię pomieszczeń, wentylację i rodzaj dymu jest niezmiernie trudna. Wyniki należy też interpretować w sposób, który określa właściwości palne tworzyw w warunkach badań opisanych powyżej. Badane tworzywa wykazują dość dobre właściwości 30 Rys. 9. Przebieg badania rury PE

palne oraz średnie właściwości, jeśli chodzi o właściwości dymotwórcze. Badane rury PE poddawane działaniu ognia zachowują szczelność w warunkach zbliżonych do tych, które panują w rzeczywistym pożarze przez okres około dwóch i pół minuty. Jest to dość krótki czas i należałoby takie instalacje (szczególnie gazowe), znajdujące się w budynkach, dodatkowo zabezpieczyć przed działaniem ognia. Stosowany polietylen do wytwarzania rur powoduje szczególne zagrożenia, ze względu na jego wady, z których najistotniejszymi są: niska odporność na możliwość powstania ich zapłonu, wydzielanie dużej ilości dymu oraz toksycznych produktów rozkładu i spalania. 5.2. Procedury bezpiecznego prowadzenia akcji ratowniczo-gaśniczej oraz kierunki profilaktyki przeciwpożarowej w zakresie stosowania tworzyw polimerowych w budownictwie Najczęściej już po upływie dwóch minut od powstania ognia ludzie są narażeni na niebezpieczeństwo utraty życia, a główną przyczyną jest wdychanie gazów toksycznych powstałych podczas spalania tworzyw sztucznych. Skład i ilość produktów rozkładu i spalania zależy chemicznej budowy tworzywa, ale także od temperatury spalania oraz od dostępu powietrza do strefy spalania. W przypadku niedoboru powietrza powstają produkty niepełnego spalania, na przykład pożary w biurach i mieszkaniach. Gdy dostęp powietrza jest swobodny, na przykład pożar na otwartej przestrzeni, składowiskach, w dużych magazynach następuje spalanie całkowite. Zagrożenie życia ludzkiego w czasie pożaru zależy od rodzaju substancji toksycznych, ich stężenia oraz warunków pożaru rozmiarów przestrzennych, obciążenia ogniowego oraz stanu rozdrobnienia paliwa oraz wentylacji. Można stwierdzić, ze dym to mieszanina silnie trujących gazów palnych i niepalnych, niosących poważne zagrożenia dla strażaków w każdym momencie prowadzenia akcji ratowniczo-gaśniczej. Dlatego nigdy nie należy lekceważyć dymu pożarowego szczególnie, gdzie mamy do czynienia ze spalaniem tworzyw sztucznych czyli prawie zawsze i na każdym etapie prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych zakładać należy sprzęt ochrony dróg oddechowych, aby chronić własne zdrowie. Podczas prowadzenia działań gaśniczych w miejscu, gdzie mamy do czynienia ze spalaniem dużej ilości tworzyw sztucznych należy pamiętać o tym, że: a) zapach środków toksycznych np. chlorowodoru, chlorku winylu, dymów spalinowych itp. jest wyczuwalny znacznie wcześniej niż stężenie środka toksycznego stanie się groźne dla życia człowieka; b) w czasie spalania lub pirolizy (rozkładu termicznego) polichlorku winylu powstaje chlorowodór, który doskonale rozpuszcza się w wodzie, tworząc roztwór kwasu solnego. Stężenie kwasu solnego będzie uzależnione od ilości chlorowodoru oraz ilości wody, zwłaszcza użytej do gaszenia. Kwasowość wody odprowadzonej do instalacji ściekowo-kanalizacyjnej podczas ewentualnego pożaru, o wartości poniżej 5 ph wymaga jej neutralizacji; c) osoby ratujące powinny wiedzieć, że niektóre gazy nie wywołują zatrucia bezpośredniego po narażeniu na ich działanie. Objawy zatrucia mogą występować po kilku godzinach, a nawet po dwóch dobach. Z tego względu wszystkie osoby podejrzane o zatrucie gazami działającymi w ten sposób powinny znaleźć się pod opieką lekarską; d) w przypadku wystąpienia w powietrzu toksycznych stężeń gazów, ratujący zabezpieczony odzieżą ochronną i izolującym aparatem oddechowym powinien natychmiast usunąć zatrutego (wyprowadzić, wynieść na rękach, na plecach lub płachcie) z miejsca, w którym jest narażony na działanie gazu. Wiedząc o właściwościach palnych i toksycznych tworzyw polimerowych w budownictwie, należałoby przy wykańczaniu wnętrz i pomieszczeń uwzględnić następujące warunki: W salach konferencyjnych, restauracjach i podobnych pomieszczeniach dopuścić do stosowania ścianki działowe składane, wykonane z materiałów co najmniej trudno zapalnych o słabych właściwościach dymotwórczych. Na drogach komunikacji ogólnej, służącym celom ewakuacji, zabronić stosowania palnych elementów wystroju wnętrz, a okładziny ścian powinny spełniać wymagania określone dla elementów nie rozprzestrzeniających ognia, o słabych właściwościach dymotwórczych, nie kapiących. Zabronić stosować łatwo zapalne wykładziny podłogowe o silnych i średnich właściwościach dymotwórczych. Sufity podwieszane powinny być wykonane z materiałów niepalnych o słabych właściwościach dymotwórczych. BIBLIOGRAFIA [1] Dyrektywa Rady Wspólnot Europejskich w sprawie zbliżenia ustaw i aktów wykonawczych Państw Członkowskich dotyczących wyrobów budowlanych (89/106/EEC), ITB, Warszawa, 1994 [2] Dokument Interpretacyjny do dyrektywy (89/106/EEC), dotyczącej wyrobów budowlanych. Wymaganie podstawowe nr 2 Bezpieczeństwo pożarowe, Warszawa, 1995 [3] Rozporządzeniem Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 14.12.1994r Dz. U. 99.15.199 rozdz. VI w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. [4] PN-ISO 4589-2: Oznaczanie zapalności metodą wskaźnika tlenowego. [5] PN-81/G-04513: Oznaczenie ciepła spalania i obliczanie wartości opałowej. Paliwa stałe [6] EN 50281-2-1:1998: Urządzenia elektryczne do stosowania w obecności pyłów palnych, Metody oznaczania minimalnej temperatury zapłonu pyłu * Artykuł powstał na bazie referatu przygotowanego i wygłoszonego na Konferencji Naukowo-Technicznej GEOSYNTETYKI I TWORZYWA SZTUCZNE W GEOTECHNICE I BUDOWNICTWIE INŻYNIERYJNYM w Częstochowie, 11 13 maja 2006 r. 31