DEF STAN 02-713 Küçük Malzeme Örneklerinden Yanma Ürünlerinin Toksisite İndeksinin Belirlenmesi

İngiliz Savunma Standartları kapsamında yayınlanan “DEF STAN 02-713 Küçük malzeme örneklerinden yanma ürünlerinin toksisite indeksinin belirlenmesi” standardında, DEF STAN 07-247 standardında atıfta bulunulan malzemelerin yangın özelliklerini belirlemek için bir dizi test yönteminden birinin gereklilikleri açıklanmaktadır. Bu test, belirli koşullar altında küçük bir malzeme numunesi tamamen yandığında ortaya çıkan sınırlı sayıda küçük moleküler tür açısından yanma ürünlerinin toksisitesini inceler.

Bu test, malzemeler için ön seçim tarama sürecinin bir parçasını oluşturmayı amaçlamaktadır ve gerçek yangın koşulları altında toksisite tehlikesinin bir değerlendirmesi olarak yorumlanmamalıdır. Test yöntemi, askeri uygulamalarda kullanılan malzemelerin yanma ürünlerinde yaygın olarak bulunan ve yangın anında ölümcül olabilen belirli bir gaz türü grubunun analizine yöneliktir. Bu standart, akut zihinsel yetersizlik etkilerini, gecikmiş veya uzun vadeli toksisiteyi veya partikül yanma ürünleriyle ilgili toksisiteyi ele almaz. Analiz edilen gaz türleri kümesi kapsamlı değildir ve test, yanma ürünlerinin tüm bileşenlerinin toplam toksisitesini belirlemez.

Ayrıca bu test, bir malzemenin yanma hızının toksisite tehlikesine katkısı üzerindeki etkisini hesaba katmaya çalışmaz.

Prensip olarak, belirtilen koşullar altında malzeme tamamen yandığında ortaya çıkan belirli küçük moleküler gaz türlerinin analitik verileri, her bir gazın 30 dakika içinde ölümcül sonuçlara yol açacak maruz kalma seviyesi (ppm cinsinden) temel alınarak matematiksel olarak hesaplanır ve birleşik bir toksisite indeksi elde edilir.

Bu standardın amaçları doğrultusunda şu terimler ve tanımlar geçerlidir:

• 1 m³’te 100 g’a göre konsantrasyon (ppm): Test koşulları altında üretilen gaz konsantrasyonu (ppm), 100 gram malzeme için ölçeklendirilir ve yanma ürünleri 1 m³’lük bir hacme yayılmış gibi yeniden hesaplanır.
• Kritik faktör: 30 dakikalık maruz kalma süresi boyunca insan için ölümcül olduğu düşünülen bir gazın konsantrasyonu (ppm).
• Ölçülen konsantrasyon: Test odasında ölçülen gaz konsantrasyonu, ppm cinsinden.
• Toksisite indeksi: Testte belirtilen koşullar altında bir malzemenin yanması sonucu oluşan seçili gazların toksisite faktörlerinin toplamı.
• Üretim partisi: Aynı başlangıç malzemelerinden, aynı proses koşulları altında ve aynı ekipmanla, aynı kampanyada üretilen malzeme miktarı.
• Üretim malzemesi: Bu standardın belirtildiği sözleşme / sipariş kapsamında nihai kullanım için tedarik edilecek malzemeyle aynı bileşime sahip, aynı hammaddelerden, aynı proses koşulları ile, aynı ekipmanla ve aynı yerde üretilen malzeme.

Önceden belirlenmiş kütleye sahip küçük numuneler (genellikle yaklaşık 1 gram), 0,7-1,0 m³ hacimli kapalı bir haznede, hava ve gazla beslenen bir Bunsen brülörü kullanılarak tamamen yakılır ve 1150 derece artı/eksi 25 derece

Elde edilen hazne atmosferi, belirli bir gaz grubu için kantitatif olarak analiz edilir. Brülör tarafından üretilen karbon monoksit, karbondioksit ve azot oksit miktarları için arka plan düzeltmeleri çıkarılır.

Her bir gaz için, ölçülen konsantrasyon, 100 g malzeme için ölçeklendirilir ve yanma ürünleri tam olarak 1 m³’lük bir hacme yayılmış gibi yeniden hesaplanır. Elde edilen konsantrasyon, 30 dakikalık maruz kalma durumunda insan için ölümcül kabul edilen gazın konsantrasyonuna eşit olan kritik faktör oranı olarak ifade edilir.

Tespit edilen tüm gazlar için oranlar toplanarak malzemeye ait toksisite indeksi elde edilir.

İngiliz Savunma Bakanlığı tarafından yayınlanan bu standart, küçük ölçekli numuneler kullanılarak, malzemeler yandığında açığa çıkan duman ve gazların potansiyel toksisitesini değerlendirmek için kullanılan bir test yöntemi oluşturur. Bu standart, denizaltılar, uçaklar veya araçlar gibi kapalı alanlardaki yangın tehlikelerinin personel için ciddi riskler oluşturabileceği askeri uygulamalarda kullanılan malzemelerin güvenliğini sağlamak açısından kritik öneme sahiptir. Toksisiteyi ölçerek, yangınlar sırasında sağlık etkilerini en aza indiren düşük riskli malzemelerin seçilmesine yardımcı olur.

DEF STAN 02-713 standardı, yüksek riskli ortamlarda yangın güvenliğini ele alma ihtiyacından doğmuştur. Bu standart, yayınlandıktan sonra toksik gaz analizi ve uluslararası uyum alanındaki gelişmeleri kapsayacak şekilde revize edilmiştir. Bu güncelleme, savunma denemelerinden ve gelişen güvenlik düzenlemelerinden gelen geri bildirimlere yanıt vererek, öldürücü olmayan ve öldürücü maruziyet seviyelerinin ölçülmesinde daha iyi doğruluk sağlamak için test protokollerini iyileştirmiştir.

Bu standart, sivil standartlar olan “ISO 13344 Yangın atıklarının öldürücü toksik potansiyelinin tahmini” standardı ile paralellikler kurmaktadır ancak askeri sınıf malzemeler için özel olarak tasarlanmıştır ve hızlı malzeme taramasını desteklemek için küçük numuneler için hızlı test yapılmasına vurgu yapmaktadır.

Kısaca DEF STAN 02-713 standardı, malzemenin toksik tehlike potansiyelini gösteren sayısal bir değer olan toksisite indeksini elde etmek için küçük ölçekli bir yanma testini belirtir. Toksisite indeksi, belirli maruz kalma süreleri içinde güçsüzlüğe veya ölüme neden olan temel toksik gazların (örneğin karbon monoksit, hidrosiyanik asit ve hidroklorik asit) konsantrasyonuna göre hesaplanır.

Bu standardın temel unsurları şunlardır:

• Numune hazırlama: Malzemeden küçük numuneler (genellikle 15-50 gram), kompozitler, tekstiller veya polimerler gibi gerçek dünya kullanımını simüle etmek için şartlandırılır.
• Test cihazı: Kontrollü bir fırın veya radyant panel, numuneyi yangın koşullarını taklit eden ısı akışlarına (örneğin 25-50 kW/m²) maruz bırakır. Yanma ürünleri bir haznede toplanır ve gaz kromatografisi veya Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile analiz edilir.
• Maruz kalma simülasyonu: Test, çeşitli yangın davranışlarını yakalamak için iki senaryoyu modellemektedir: alevsiz (için için yanan) ve alevli ayrışma. Kemirgen maruziyeti (tarihsel olarak kullanılmıştır) veya hesaplamalı modeller, insan tepkisini tahmin eder.
• Toksisite ölçütleri: Toksisite tepkisi, etkisiz hale gelme süresinden (örneğin kesirli etkin doz modeli aracılığıyla) türetilir. 1,0’ın altındaki değerler düşük toksisiteyi gösterirken, daha yüksek puanlar yüksek riskli malzemeleri işaret eder.
• Raporlama: Sonuçlar, ayrıntılı gaz verimlerini, duman için optik yoğunluğu ve uygunluk eşiklerini içerir. Geçme / kalma kriterleri son kullanıma bağlıdır (örneğin kapalı alanlar için daha katıdır).

Bu prosedür, test başına 1-2 saat süren verimlilik için tasarlanmıştır ve bu da onu üretimde kalite kontrolü için uygun hale getirir.

Savunma sektöründe DEF STAN 02-713 standardı, dar askeri ortamlarda yangın kaynaklı ölümlerin yüzde 50’sine kadarını oluşturan duman toksisitesi risklerini azaltmak için vazgeçilmezdir. Kablo yalıtımı, döşeme veya yapısal kompozitlerdeki malzemelerin minimum tahriş edici madde salınımını sağlayarak acil durumlarda hayatta kalma oranını artırır. Örneğin kauçuk boru düzenekleri için DEF STAN 02-345 standardında referans alınmış ve deniz, hava ve kara sistemleri için sertifikasyon desteği sağlanmıştır.

Bu standart, özellikle güvenlik, güvenilirlik ve operasyonel etkinliğin çok önemli olduğu askeri uygulamalar bağlamında olmak üzere çeşitli nedenlerle kritik öneme sahiptir.

Bu standart, aynı zamanda NATO müttefiklerinin genellikle birlikte çalışabilirlik için bu standartla uyumlu olması nedeniyle küresel savunma tedarikçilerini de etkilemektedir. Gelişmiş test laboratuvarları, bu standarda akredite hizmetler sunarak üreticilerin uyum sağlamasına ve yükümlülüklerini azaltmasına yardımcı olmaktadır.

Uzun yıllardır hizmet veren ve dünyada bilim ve teknoloji alanında yaşanan gelişmeleri titizlikle takip eden kuruluşumuz, her sektörden işletmelere, yetişkin bir kadro ve geniş bir altyapı ile çok farklı alanlarda test, ölçüm ve analiz çalışmaları gerçekleştirmektedir. Bu çerçevede işletmelere “DEF STAN 02-713 Küçük malzeme örneklerinden yanma ürünlerinin toksisite indeksinin belirlenmesi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.