ISO 15029-2 Bestämning av sprayantändningsegenskaper hos brandbeständiga vätskor - Del 2: Spraytest - Stabiliserad flamvärmeutlösningsmetod

ISO 15029-2-standarden ”Petroleum och relaterade produkter - Bestämning av antändningsegenskaper hos brandsäkra vätskor i sprayer - Del 2: Spraytest - Stabiliserad flamvärmeutlösningsmetod”, publicerad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), beskriver en metod för att jämföra brandriskerna hos trycksatta sprayer av brandsäkra vätskor. En propanlåga i två dimensioner används för att antända och stabilisera förbränningen av en luftförstoftad vätska. Mätningar av värmeutlösningshastighet, flamlängd och rökdensitet ger kvantitativ information om vätskans brandbeteende.

För denna standards syften gäller följande termer och definitioner:

• Stabiliserad sprayflamma: Detta är den punkt där energifrisättningshastigheten, flamlängden och andra förbränningsegenskaper förblir konstanta över tid, vilket möjliggör beräkning av rimliga tidsmedelvärden.
• Flamlängd: Avståndet i millimeter från gasbrännarens vertikala mittlinje till den längsta uteffektspunkten som den synliga lågan når.
• Flamlängdsindex: En funktion av flamlängd (korrigerad till närmaste heltal) och propanflödeshastighet.
• Brännbarhetsfaktor: En funktion av värmeavgivning vid en given propanflödeshastighet, korrigerad till närmaste heltal.
• Röktäthet: En funktion av rökens opacitet i rökröret, mätt före och efter införandet av testvätskan.

Reagenser och material som används i testerna är:

• Propan, hög renhet (minst 98 procent)
• Kväve, syrefri, kommersiell kvalitet.
• Tryckluft.
• Vattnet uppfyller kraven i ISO 3696-standarden, klass 3.
• Monoetylenglykol, laboratoriekvalitet (98 % renhet)
• Ett lösningsmedel som är kompatibelt med den vätska som testas, av laboratoriekvalitet.

I princip leds en förkonditionerad testvätskeström genom en dubbelvätskeförångare in i en testkammare. Tryckluft, som tillförs munstycket med en kontrollerad hastighet, används för att producera en finfördelad spray som exponeras för en specifik flamma från en gasbrännare som är närvarande under hela testet. Den konstanta värmetillförseln från gaslågan resulterar i en stabiliserad sprayflamma, vilket säkerställer att förbränningsegenskaper som energiutsläppshastighet, flamlängd och rökproduktion förblir tillräckligt konstanta över tid, vilket möjliggör mätning av tidsmedelvärden.

Temperaturer mäts både vid förbränningskammarens inlopp och avgaser, och brännaren drivs först utan testvätska och sedan med testvätska. Flamlängden och röktätheten hos avgaserna kan mätas. Beräkningar av funktioner som flamlängdsindex, flambarhetsfaktor och rökdensitet görs från dessa mätningar. Baserat på dessa mätningar och de beräknade prestandaindexen föreslås ett system för att rangordna prestandan hos brandbeständiga vätskor.

Medan ISO 15029-1 utvärderar brandbeständiga vätskor med hjälp av en ihålig konsprutmetod som simulerar fina läckor och finfördelning, tar ISO 15029-2 upp ett annat och ofta mer utmanande verkligt scenario: ett stabiliserat flamtest med motstående munstycken med fast flöde. Denna standard besvarar frågan: om en vätskestråle under tryck träffar en befintlig låga, kommer lågan att fortsätta eller intensifieras? ISO 15029-2 anses allmänt vara ett mer rigoröst och konservativt brandbeständighetstest. Det efterfrågas ofta av gruvmyndigheter, stålverk, pressgjutningsföretag och offshore-plattformar.

Vid verkliga industriolyckor producerar hydrauliska läckor inte alltid fina dimmor. Högtrycksbrott skapar ofta sammanhängande strålar med hög hastighet (fasta strömmar) som direkt kan påverka heta ytor, svetslågor eller bränder i grenrör. En vätska som klarar spruttestet med ihålig kon (ISO 15029-1-standarden) kan understödja förbränning när den injiceras som en stråle i en stor, stabil flamma. Därför utvecklades ISO 15029-2-standarden för att simulera just detta värsta tänkbara scenario. Detta test kallas ofta för stabiliserad flamma eller motstråletest eftersom vätskestrålen sprutas horisontellt in i en stor, turbulent propanbrännarflamma.

Följande utrustning behövs för testerna:

• Högtryckspump som kan leverera 7,0 MPa plus/minus 0,2 MPa (70 bar) tryck.
• Munstycke med 1,2 mm öppning och fast flöde (ger en tät och jämn stråle).
• En stor rektangulär propanbrännare (cirka 170 mm x 70 mm i storlek) som producerar en turbulent låga med en värmeeffekt på cirka 25–30 kW.
• Utrustning för höghastighetsvideo och temperaturmätning.
• Explosionssäker testkammare med automatiskt brandsläckningssystem.

I allmänhet innefattar testmetoden följande steg:

• Brännaren tänds och stabiliseras i minst 5 minuter för att erhålla jämna flamegenskaper.
• Testvätskan trycksätts till exakt 7,0 MPa och sprutas horisontellt från ett avstånd av 1 meter direkt in i mitten av brännarlågan.
• Sprejningen fortsätter i 60 sekunder (eller tills förbränning sker).
• Efter att pumpen har stoppats fortsätter observationen i ytterligare 30 sekunder.

Kort sagt är ISO 15029-2-standarden ett brandmotståndstest för tuffa industriella miljöer. När en specifikation kräver ISO 15029-2 kategori A betyder det i huvudsak att denna vätska inte kommer att ge näring åt en brand, inte ens om en högtrycksstråle sprutas direkt in i en stor låga. För säkerhetsingenjörer inom gruv-, stål- och varmmetallbearbetningsindustrin kan en enda rad i databladet vara skillnaden mellan en kontrollerad olycka och en katastrofal. ISO 15029-2-standarden är fortfarande en av de mest respekterade skyddsåtgärderna som finns.

I många år har vår organisation, med sin kompetenta och erfarna personal, förstått sina kunders behov, tillhandahållit de avancerade testtjänster de behöver och hjälpt dem med att etablera, implementera och förbättra ledningssystem. Inom detta ramverk tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med ISO 15029-2-standarden.