ISO 15029-2 Stanovenie vlastností zapálenia rozprašovaním ohňovzdorných kvapalín - Časť 2: Skúška rozprašovaním - Metóda uvoľňovania tepla stabilizovaným plameňom

Norma ISO 15029-2 „Ropa a súvisiace produkty – Stanovenie zápalných vlastností ohňovzdorných kvapalín v sprejoch – Časť 2: Skúška rozprašovaním – Metóda uvoľňovania tepla stabilizovaným plameňom“, ktorú vydala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO), opisuje metódu porovnávania požiarnych rizík tlakových rozprašovačov ohňovzdorných kvapalín. Na zapálenie a stabilizáciu horenia kvapaliny rozprašovanej vzduchom sa používa propánový plameň v dvoch rozmeroch. Merania rýchlosti uvoľňovania tepla, dĺžky plameňa a hustoty dymu poskytujú kvantitatívne informácie o správaní kvapaliny pri požiari.

Na účely tohto štandardu platia nasledujúce pojmy a definície:

• Stabilizovaný rozprašovaný plameň: Toto je bod, v ktorom rýchlosť uvoľňovania energie, dĺžka plameňa a ďalšie charakteristiky spaľovania zostávajú v priebehu času konštantné, čo umožňuje výpočet primeraných časovo spriemerovaných hodnôt.
• Dĺžka plameňa: Vzdialenosť v milimetroch od vertikálnej osi plynového horáka k najvzdialenejšiemu bodu výstupu, ktorý dosahuje viditeľný plameň.
• Index dĺžky plameňa: Funkcia dĺžky plameňa (upravenej na najbližšie celé číslo) a prietoku propánu.
• Faktor horľavosti: Funkcia uvoľnenia tepla pri danom prietoku propánu, korigovaná na najbližšie celé číslo.
• Hustota dymu: Funkcia opacity dymu v dymovode, meraná pred a po zavedení testovacej kvapaliny.

Reagencie a materiály použité v testoch sú nasledovné:

• Propán, vysoká čistota (minimálne 98 percent)
• Dusík, bez kyslíka, komerčnej kvality.
• Stlačený vzduch.
• Voda spĺňa požiadavky normy ISO 3696, trieda 3.
• Monoetylénglykol, laboratórna kvalita (98 % čistota)
• Rozpúšťadlo kompatibilné s testovanou kvapalinou, laboratórnej kvality.

V princípe sa prúd testovacej kvapaliny vopred upravenej teploty privádza cez dvojitý rozprašovač kvapaliny do testovacej komory. Stlačený vzduch, dodávaný do trysky kontrolovanou rýchlosťou, sa používa na vytvorenie rozprášeného postreku, ktorý je vystavený špecifickému plameňu plynového horáka prítomného počas celého testu. Konštantná rýchlosť vstupu tepla z plynového plameňa vedie k stabilizovanému plameňu postreku, čím sa zabezpečí, že charakteristiky spaľovania, ako je rýchlosť uvoľňovania energie, dĺžka plameňa a tvorba dymu, zostávajú v priebehu času dostatočne konštantné, čo umožňuje meranie časovo spriemerovaných hodnôt.

Teploty sa merajú na vstupe aj na výstupe zo spaľovacej komory a horák sa prevádzkuje najprv bez testovacej kvapaliny a potom s testovacou kvapalinou. Možno merať dĺžku plameňa a opacitu dymu z výfukových plynov. Z týchto meraní sa vykonávajú výpočty funkcií, ako je index dĺžky plameňa, faktor horľavosti a hustota dymu. Na základe týchto meraní a vypočítaných výkonnostných indexov sa navrhuje systém na hodnotenie výkonnosti ohňovzdorných kvapalín.

Zatiaľ čo norma ISO 15029-1 hodnotí ohňovzdorné kvapaliny pomocou metódy rozprašovania s dutým kužeľom, ktorá simuluje jemné netesnosti a atomizáciu, norma ISO 15029-2 sa zaoberá iným a často náročnejším scenárom z reálneho sveta: skúškou stabilizovaného plameňa s protiľahlými tryskami s plným prúdom. Táto norma odpovedá na otázku: ak prúd kvapaliny pod tlakom zasiahne existujúci plameň, bude plameň pokračovať alebo sa zintenzívni? Norma ISO 15029-2 sa všeobecne považuje za prísnejšiu a konzervatívnejšiu skúšku ohňovzdornosti. Často ju vyžadujú banské úrady, oceliarne, spoločnosti zaoberajúce sa tlakovým liatím a pobrežné plošiny.

Pri skutočných priemyselných nehodách hydraulické úniky nie vždy vytvárajú jemnú hmlu. Praskliny spôsobené vysokým tlakom často vytvárajú koherentné, vysokorýchlostné prúdy (pevné prúdy), ktoré môžu priamo zasiahnuť horúce povrchy, plamene zvárania alebo požiare v rozdeľovači. Kvapalina, ktorá prejde skúškou rozprašovania s dutým kužeľom (norma ISO 15029-1), môže podporovať horenie, keď je vstreknutá ako prúd do veľkého, stabilného plameňa. Preto bola vyvinutá norma ISO 15029-2, aby simulovala presne tento najhorší scenár. Táto skúška sa často označuje ako skúška stabilizovaného plameňa alebo protiprúdu, pretože prúd kvapaliny sa rozprašuje horizontálne do veľkého, turbulentného plameňa propánového horáka.

Na testy je potrebné nasledujúce vybavenie:

• Vysokotlakové čerpadlo schopné dodať tlak 7,0 MPa plus/mínus 0,2 MPa (70 barov).
• Tryska s plným prúdom s otvorom 1,2 mm (vytvára hustý a konzistentný prúd).
• Veľký obdĺžnikový propánový horák (s rozmermi približne 170 mm x 70 mm) vytvárajúci turbulentný plameň s tepelným výkonom približne 25 – 30 kW.
• Vysokorýchlostné video a zariadenia na meranie teploty.
• Skúšobná komora odolná voči výbuchu s automatickým hasiacim systémom.

Vo všeobecnosti testovacia metóda zahŕňa nasledujúce kroky:

• Horák sa zapáli a stabilizuje najmenej 5 minút, aby sa dosiahli konzistentné charakteristiky plameňa.
• Testovaná kvapalina sa natlakuje presne na 7,0 MPa a rozprašuje sa horizontálne zo vzdialenosti 1 metra priamo do stredu plameňa horáka.
• Sprej pokračuje 60 sekúnd (alebo kým nedôjde k spaľovaniu).
• Po zastavení čerpadla pokračuje pozorovanie ďalších 30 sekúnd.

Stručne povedané, norma ISO 15029-2 je skúška požiarnej odolnosti pre náročné priemyselné prostredie. Keď špecifikácia vyžaduje normu ISO 15029-2 kategórie A, v podstate to znamená, že táto kvapalina nebude podporovať oheň, a to ani v prípade, že vysokotlakový prúd sa vstrekne priamo do veľkého plameňa. Pre bezpečnostných inžinierov v baníctve, oceliarstve a spracovaní horúcich kovov môže byť jediný riadok v technickom liste rozdielom medzi kontrolovanou nehodou a katastrofickou nehodou. Norma ISO 15029-2 zostáva jednou z najuznávanejších dostupných ochranných opatrení.

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ISO 15029-2.