ISO 15029-2 Определяне на свойствата на запалване чрез пръскане на огнеупорни флуиди - Част 2: Изпитване чрез пръскане - Метод за отделяне на топлина от стабилизиран пламък

Стандартът ISO 15029-2 „Нефт и свързани продукти - Определяне на свойствата на запалване на огнеупорни флуиди в спрейове - Част 2: Изпитване за пръскане - Метод за отделяне на топлина със стабилизиран пламък“, публикуван от Международната организация по стандартизация (ISO), описва метод за сравняване на пожароопасностите от спрейове под налягане с огнеупорни флуиди. Пропанов пламък в две измерения се използва за запалване и стабилизиране на горенето на флуид, разпръснат с въздух. Измерванията на скоростта на отделяне на топлина, дължината на пламъка и плътността на дима предоставят количествена информация за поведението на флуида при пожар.

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

• Стабилизиран пламък на пръскане: Това е точката, в която скоростта на освобождаване на енергия, дължината на пламъка и други характеристики на горене остават постоянни във времето, което позволява изчисляването на разумни осреднени във времето стойности.
• Дължина на пламъка: Разстоянието в милиметри от вертикалната централна линия на газовата горелка до най-отдалечената точка на изход, достигната от видимия пламък.
• Индекс на дължината на пламъка: Функция на дължината на пламъка (коригирана до най-близкото цяло число) и дебита на пропан.
• Коефициент на запалимост: Функция на отделянето на топлина при даден дебит на пропан, коригирана до най-близкото цяло число.
• Плътност на дима: Функция на непрозрачността на дима в димоотводната тръба, измерена преди и след въвеждането на изпитваната течност.

Реагентите и материалите, използвани в тестовете, са:

• Пропан, висока чистота (минимум 98 процента)
• Азот, без кислород, търговски клас.
• Сгъстен въздух.
• Водата отговаря на изискванията на стандарт ISO 3696, клас 3.
• Моноетиленгликол, лабораторен клас (98% чистота)
• Разтворител, съвместим с тестваната течност, лабораторен клас.

По принцип, предварително подготвен поток от тестова течност се пренася през двоен флуиден атомизатор в тестова камера. Сгъстен въздух, подаван към дюзата с контролирана скорост, се използва за получаване на атомизиран спрей, който е изложен на специфичен пламък на газова горелка, присъстваща по време на цялото изпитване. Постоянната скорост на подаване на топлина от газовия пламък води до стабилизиран пламък на спрея, гарантирайки, че характеристиките на горенето, като скорост на освобождаване на енергия, дължина на пламъка и производство на дим, остават достатъчно постоянни във времето, което позволява измерването на осреднени във времето стойности.

Температурите се измерват както на входа, така и на изхода на горивната камера, а горелката работи първо без тестова течност, а след това с тестова течност. Могат да се измерят дължината на пламъка и непрозрачността на дима от отработените газове. От тези измервания се правят изчисления на функции като индекс на дължината на пламъка, коефициент на запалимост и плътност на дима. Въз основа на тези измервания и изчислените индекси на ефективност се предлага система за класиране на ефективността на огнеупорни течности.

Докато ISO 15029-1 оценява огнеупорни флуиди, използвайки метод на пръскане с кух конус, който симулира фини течове и атомизация, ISO 15029-2 разглежда различен и често по-предизвикателен реален сценарий: изпитване със стабилизиран пламък с противоположни дюзи за плътен поток. Този стандарт отговаря на въпроса: ако струя флуид под налягане удари съществуващ пламък, ще продължи ли пламъкът или ще се засили? ISO 15029-2 се счита за по-строг и консервативен тест за огнеупорност. Той често се изисква от минните власти, стоманодобивните заводи, предприятията за леене под налягане и офшорните платформи.

При реални промишлени аварии, хидравличните течове не винаги произвеждат фини мъгли. Разкъсванията под високо налягане често създават кохерентни, високоскоростни струи (твърди потоци), които могат директно да засегнат горещи повърхности, заваръчни пламъци или пожари в колекторите. Флуид, който преминава теста за пръскане с кух конус (стандарт ISO 15029-1), може да поддържа горенето, когато се инжектира като струя в голям, стабилен пламък. Поради това е разработен стандартът ISO 15029-2, за да симулира точно този най-лош сценарий. Този тест често се нарича тест със стабилизиран пламък или контраструя, защото струята от флуид се пръска хоризонтално в голям, турбулентен пламък на пропанова горелка.

За тестовете е необходимо следното оборудване:

• Високонапорна помпа, способна да подава налягане от 7,0 MPa плюс/минус 0,2 MPa (70 бара).
• Дюза с плътен поток с отвор 1,2 мм (произвежда плътна и равномерна струя).
• Голяма правоъгълна пропанова горелка (с размери приблизително 170 мм x 70 мм), произвеждаща турбулентен пламък с топлинна мощност приблизително 25-30 kW.
• Високоскоростно видео и оборудване за измерване на температура.
• Взривобезопасна тестова камера с автоматична пожарогасителна система.

Като цяло, методът на тестване включва следните стъпки:

• Горелката се запалва и стабилизира за поне 5 минути, за да се получат постоянни характеристики на пламъка.
• Тестовата течност се нагнетява точно до 7,0 MPa и се пръска хоризонтално от разстояние 1 метър директно в центъра на пламъка на горелката.
• Пръската продължава 60 секунди (или докато не се получи горене).
• След спиране на помпата, наблюдението продължава още 30 секунди.

Накратко, стандартът ISO 15029-2 е тест за огнеустойчивост в тежки промишлени среди. Когато дадена спецификация изисква ISO 15029-2 Категория А, това по същество означава, че тази течност няма да подхрани пожар, дори ако струя под високо налягане се впръска директно в голям пламък. За инженерите по безопасност в минната, стоманодобивната и металообработващата промишленост, един-единствен ред в информационния лист може да бъде разликата между контролирана авария и катастрофална такава. Стандартът ISO 15029-2 остава една от най-уважаваните налични предпазни мерки.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, ние също така предоставяме услуги за тестване, съответстващи на стандарта ISO 15029-2.