DEF STAN 02-713 Определяне на индекса на токсичност на продукти от горене от малки проби от материали

Стандартът „DEF STAN 02-713 Определяне на индекса на токсичност на продукти от горене от малки проби от материали“, публикуван по Британските отбранителни стандарти, описва изискванията за един от серия методи за изпитване за определяне на пожароустойчивостта на материалите, посочени в DEF STAN 07-247. Този тест изследва токсичността на продуктите от горене по отношение на ограничен брой малки молекулни видове, получени при пълно изгаряне на малка проба от материал при определени условия.

Този тест е предназначен да бъде част от процеса на предварителен подбор на материали и не следва да се тълкува като оценка на опасностите от токсичност при реални условия на пожар. Методът за изпитване е предназначен за анализ на специфична група газови видове, често срещани в продуктите от горенето на материали, използвани във военни приложения, и които могат да бъдат смъртоносни в случай на пожар. Този стандарт не разглежда ефектите на остра умствена изостаналост, забавената или дългосрочна токсичност или токсичността, свързана с частици от продуктите от горенето. Наборът от анализирани газови видове не е изчерпателен и тестът не определя общата токсичност на всички компоненти на продуктите от горенето.

Освен това, този тест не се опитва да вземе предвид влиянието на скоростта на горене на материала върху неговия принос към опасността от токсичност.

По принцип, аналитичните данни за специфични видове нискомолекулни газове, отделени при пълно изгаряне на материала при определени условия, се изчисляват математически въз основа на нивото на експозиция (в ppm) на всеки газ, което ще доведе до смъртоносни последици в рамките на 30 минути, и се получава комбиниран индекс на токсичност.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения:

• 1 m³Концентрация на 100 g (ppm): Концентрацията на газ (ppm), получена при тестови условия, е преизчислена за 100 g материал, а продуктите от горенето са изразени като 1 m³Преизчислява се, сякаш е разпределено върху обем от .
• Критичен фактор: Концентрацията (ppm) на газ, считан за смъртоносен за хората по време на 30-минутен период на експозиция.
• Измерена концентрация: Концентрацията на газ, измерена в тестовата камера, в ppm.
• Индекс на токсичност: Сумата от факторите на токсичност на избрани газове, получени при горенето на материал при условията, посочени в изпитването.
• Производствена партида: Количеството материал, произведено в една и съща кампания от едни и същи изходни материали, при едни и същи условия на процеса и със същото оборудване.
• Производствен материал: Материал със същия състав, произведен от същите суровини, при същите технологични условия, със същото оборудване и на същото място, както материалът, който ще бъде доставен за крайна употреба съгласно договора/поръчката, в която е посочен този стандарт.

Малки проби с предварително определена маса (обикновено около 1 грам) се изгарят напълно в затворена камера с обем 0,7–1,0 м³, като се използва горелка Бунзен, захранвана с въздух и газ, при температура от 1150 градуса плюс/минус 25 градуса^.

Получената атмосфера в камерата се анализира количествено за специфична група газове. Изваждат се фонови корекции за количествата въглероден оксид, въглероден диоксид и азотни оксиди, произведени от горелката.

За всеки газ измерената концентрация се мащабира на 100 g материал и се преизчислява, сякаш продуктите от горенето са разпръснати в обем от точно 1 m³ ^. Получената концентрация се изразява като съотношение на критичните фактори, което е равно на концентрацията на газа, считана за смъртоносна за хората, след 30 минути експозиция.

Индексът на токсичност на материала се получава чрез сумиране на скоростите за всички открити газове.

Публикуван от британското Министерство на отбраната, този стандарт установява метод за изпитване за оценка на потенциалната токсичност на дима и газовете, отделяни при горене на материали, с помощта на малки проби. Този стандарт е от решаващо значение за гарантиране на безопасността на материалите, използвани във военни приложения, където опасностите от пожар в затворени пространства, като подводници, самолети или превозни средства, могат да представляват сериозен риск за персонала. Чрез измерване на токсичността, той помага за избора на материали с нисък риск, които минимизират последиците за здравето по време на пожари.

Стандартът DEF STAN 02-713 възникна от необходимостта да се обърне внимание на пожарната безопасност във високорискови среди. От публикуването си стандартът е преработен, за да включва постиженията в анализа на токсични газове и международната хармонизация. Тази актуализация отговаря на обратната връзка от опити в областта на отбраната и развиващите се разпоредби за безопасност, като подобрява протоколите за изпитване, за да осигури по-добра точност при измерване на сублетални и летални нива на експозиция.

Този стандарт прави паралели с гражданския стандарт „ISO 13344 Оценка на леталния токсичен потенциал на отломки от пожар“, но е специално разработен за материали с военно предназначение и набляга на бързото тестване на малки проби, за да се подпомогне бързият скрининг на материалите.

Накратко, стандартът DEF STA 02-713 определя тест за горене в малък мащаб, за да се получи индексът на токсичност - числова стойност, показваща потенциала на токсична опасност на материала . Индексът на токсичност се изчислява въз основа на концентрацията на ключови токсични газове (напр. въглероден оксид, циановодородна киселина и солна киселина), които причиняват инвалидизиране или смърт в рамките на определени времена на експозиция.

Ключовите елементи на този стандарт са:

• Подготовка на пробите: Малки проби от материал (обикновено 15-50 грама) се кондиционират, за да симулират употреба в реални условия, като например композити, текстил или полимери.
• Изпитвателна апаратура: Контролирана фурна или лъчист панел излага пробата на топлинни потоци, симулиращи условия на пожар (напр. 25-50 kW/m²). Продуктите от горенето се събират в камера и се анализират чрез газова хроматография или инфрачервена спектроскопия с Фурие трансформация (FTIR).
• Симулация на експозиция: Тестът моделира два сценария, за да улови различни поведения на пожара: безпламъчно (тлеене) и разлагане чрез пламък. Моделите за експозиция на гризачи (използвани в миналото) или изчислителните модели предсказват човешката реакция.
• Мерки за токсичност: Токсичният отговор се извежда от времето на начало (напр. чрез модел на фракционна ефективна доза). Стойности под 1,0 показват ниска токсичност, докато по-високите резултати показват материали с висок риск.
• Докладване: Резултатите включват подробни данни за добива на газ, оптичната плътност на дима и праговете за съответствие. Критериите за преминаване/не преминаване зависят от крайната употреба (например, по-строги са за затворени пространства).

Тази процедура е проектирана за ефективност, като отнема 1-2 часа на тест, което я прави подходяща за контрол на качеството в производството.

В отбранителния сектор стандартът DEF STAN 02-713 е от съществено значение за намаляване на рисковете от токсичност на дима, който е причина за до 50% от смъртните случаи, свързани с пожари, в затворени военни среди. Той минимизира отделянето на дразнители от материали в кабелната изолация, подовите настилки или структурните композити, увеличавайки оцеляването в извънредни ситуации. Например, DEF STAN 02-345 е посочен за гумени тръбни сглобки, предоставяйки сертификационна подкрепа за военноморски, въздушно-въздушни и сухопътни системи.

Този стандарт е от решаващо значение по няколко причини, особено в контекста на военните приложения, където безопасността, надеждността и оперативната ефективност са от първостепенно значение.

Този стандарт оказва влияние и върху световните доставчици на отбранителна техника, тъй като съюзниците от НАТО обикновено спазват този стандарт за оперативна съвместимост. Усъвършенстваните тестови лаборатории предлагат акредитирани услуги по този стандарт, помагайки на производителите да спазват изискванията и да намалят отговорността си.

Нашата организация, която обслужва пазара от много години и следи щателно световните развития в науката и технологиите, провежда тестове, измервания и анализи в широк спектър от области за бизнеса от всички сектори с квалифициран екип и обширна инфраструктура. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандарта „DEF STAN 02-713 Определяне на индекса на токсичност на продукти от горене от малки проби от материали“.