Отбор образцов ОЗП с объекта
Методика
МОСКВА 2015
УДК 657.052.78
ББК 38.96
О93
Разработана ФГБУ ВНИИПО МЧС России
Оценка огнезащитных свойств покрытий в зависимости от сроков их эксплуатации:методика.М.: ВНИИПО, 2015. 31 с. | |
Изложен порядок оценки сохранения огнезащитных свойств покрытий, предназначенных для защиты строительных материалов и конструкций, элементов инженерного оборудования и электрических кабелей. Методика предназначена для сотрудников Государственной противопожарной службы МЧС России, в том числе судебно-экспертных учреждений и организаций, специализирующихся в области оценки соответствия продукции требованиям пожарной безопасности, испытательных лабораторий, аккредитованных в области испытаний средств огнезащиты, а также организаций и предприятий, выполняющих услуги в области огнезащиты. Вводится взаменМетодики «Оценка огнезащитных свойств покрытий в зависимости от сроков их эксплуатации, М.: ВНИИПО, 2014». |
Ó МЧС России, 2015
Ó ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ..................................................................................... 4
1. Общие положения .................................................................. 6
2. Термины и определения ........................................................ 6
3. Объект исследования. Образцы для испытаний ................... 9
3.1. Отбор образцов ОЗП с объекта ..................................... 9
3.2. Образцы сравнения ....................................................... 11
4. Методы исследования ......................................................... 11
4.1. Визуальный метод ........................................................ 11
4.2. Измерение толщины ОЗП ............................................ 12
4.3. Определение коэффициента вспучивания покрытия .. 13
4.4. Экспресс-методы оценки ............................................. 14
4.5. Термический анализ ..................................................... 15
5. Особенности проведения ТА-исследований....................... 15
5.1. Испытательное оборудование для ТА......................... 15
5.2. Требования к аппаратуре для ТА................................. 17
5.3. Проведение ТА-исследований ..................................... 17
5.3.1. Калибровка аппаратуры для ТА ........................ 17
5.3.2. Подготовка образцов огнезащитных покрытий
для ТА-испытаний................................................ 18
5.3.3. Процедура испытаний......................................... 19
5.3.4. Оформление результатов ТА-испытаний........... 20
5.4. Анализ результатов ТА-исследований......................... 21
5.5. Критерии сохранения огнезащиты по ТА-данным ..... 22
6. Заключение о степени сохранения огнезащитных
свойств ОЗП ......................................................................... 23
Литература ............................................................................... 24
Приложение 1 .......................................................................... 26
Приложение 2 .......................................................................... 27
Приложение 3 .......................................................................... 30
ВВЕДЕНИЕ
Методика разработана в рамках выполнениянаучно-исследовательской темы в соответствии с Единым тематическим планом НИОКР МЧС России на 2008–2010 гг.
Методика предназначена для оценки степени сохранения огнезащитных свойств огнезащитных покрытий(ОЗП) для строительных материалов и конструкций,элементов инженерного оборудования и электрических кабелей (далее – объектов огнезащиты) в зависимости от сроков их эксплуатации на объектах строительства.
Актуальность данной методики определяется следующими факторами:
- необходимостью достоверной оценки пожарной безопасности огнезащищенного объекта по истечении определенного времени, которая возможна только после установления степени сохранения огнезащитных свойств покрытий при их эксплуатации (до настоящего времени такой методики не существовало);
- необходимостью повышения качества и объективности заключений о состоянии пожарной безопасности огне-защищенных объектов при проведении контроля и проверок.
В качестве основного в работе используется термоаналитический метод (ТА).
Достоинства термоаналитических методов:
- простота и надежность;
- высокая точность;
- возможность автоматической записи результатов измерений;
- воспроизводимость результатов.
Применение метода термического анализа для сравнительной оценки изменений характеристик, определяющих эффективность огнезащитных материалов (покрытия, краски и т. п.), позволит:
- контролировать качество огнезащиты;
- прогнозировать степень относительной огнезащитной эффективности в конкретных условиях эксплуатации;
- определять значимые ТА-характеристики для инструментальной идентификации огнезащитного покрытияи установления его идентичности.
Применение методики оценки огнезащитных свойств покрытий на объектах огнезащиты в зависимости от сроков их эксплуатации в сочетании с ИПС «Банк данных по идентификационным характеристикам строительных материалов и средств огнезащиты»будет способствоватьповышению объективности и достоверностиоценки состояния огнезащиты на объектах, результатов контроля.
Методика разработана с использованием результатов экспериментальных исследований огнезащитной эффективности и теплоизолирующей способности покрытий после различных сроков эксплуатации,действующей нормативно-технической документации в области пожарной безопасности.
Общие положения
1.1. Настоящая Методика распространяется на огнезащитные покрытия, полученные при применении огнезащитных составов (ОС), подлежащих испытаниям на пожарную опасность или огнезащитную эффективность и/или сертификации в области пожарной безопасности.
1.2. Настоящая Методика устанавливает порядок, правила и методы испытаний.
1.3. Область применения Методики– установлениестепени сохранения огнезащитных свойств покрытий строительных материалов и конструкций, элементов инженерного оборудования и электрических кабелей в зависимости от сроков их эксплуатации, а также оценка их соответствия требованиям нормативных документов.
2. Термины и определения
В настоящей Методике примененыследующие термины с соответствующими определениями.
2.1. Огнезащита– специальная обработка материалов и конструкций с целью снижения их пожарной опасности и (или) повышения огнестойкости. Огнезащита является одним из способов обеспечения системы противопожарной защиты объекта [1, 2].
2.2. Огнезащитное покрытие (ОЗП) – полученный в результате огнезащитной обработки слой (слои) на поверхности объекта огнезащиты.
2.3. Объект огнезащиты – строительные материалы и конструкции (деревянные и металлические), элементы инженерного оборудования и электрические кабели, на которые наносятся ОЗП с целью снижения их пожарной опасности.
2.4. Огнезащитная эффективность– показатель, характеризующий способность ОЗП снижать пожарную опасность и (или) повышать огнестойкость объектов огнезащиты.
2.5. Огнезащитная обработка–нанесение ОЗП на поверхность (окраска, обмазка и т. д.) объекта огнезащиты.
2.6. Техническая документация на ОЗП (ТД)– технические условия, инструкции, руководства и другие документы, устанавливающие требованияк ОЗП и их применению.
2.7. Устойчивость к старению– способность нанесенного в результате огнезащитной обработки ОЗП сохранять огнезащитную эффективность при воздействии факторов окружающей среды.
2.8. Срок службы огнезащитной обработки– срок эксплуатации, в течение которого огнезащитная эффективность и состояние нанесенного в результате огнезащитной обработки ОЗП соответствуют требованиям, установленным ТД.
2.9. Микрообразец– количество материала массой не более 0,2 г, достаточное для проведения термического анализа с точностью не менее ± 3 %. В зависимости от типа прибора и метода анализа масса микрообразца может составлять от 1 до 200 мг.
2.10. Термический анализ (ТА)– методы, с помощью которых исследуются те или иные свойства материалов и веществ или протекающие в них физико-химические процессы в условиях программированного воздействия температуры, как функции времени, с использованием аппаратурытермического анализа, включающих термогравиметрию, дифференциально-термический анализ, дифференциально-сканирующую калориметрию и др.
2.11. Термогравиметрия (ТГ)– метод термического анализа, при котором регистрируется термогравиметрическая кривая (изменение массы образца в зависимости от температуры или времени при нагревании в заданной среде с регулируемой скоростью).
2.12. Термогравиметрия по производной–метод, позволяющий получить первую (ДТГ) или вторую (ДДТГ) производную термогравиметрической кривой по времени или температуре.
2.13. Идентификационные ТА-параметры– значимые характеристики кривых ТА, являющиеся критериями(признаками)идентичности, по которым устанавливается идентичность материалов.
2.14. Кривая нагревания–запись температуры вещества (образца), помещенного в среду, нагреваемую с регулируемой скоростью, в зависимости от времени (Т = f(t)).
2.15. Скорость нагревания β –производная температуры по времени (β = dT/τ).
2.16. Дифференциально-термический анализ (ДТА) –метод, позволяющий регистрировать разность температур ΔТ исследуемого вещества и эталона в зависимости от температуры или времени.
2.17. Экстраполированная точка начала или окончания процесса– точка пересечения касательной, проведенной в точке наибольшего наклона, с экстраполированной базовой линией.
2.18. Температура начала разложения – по ГОСТ 29127 [3].
2.19. Идентификация–установление соответствия конкретной продукции образцу и (или) ее описанию
(по ГОСТ Р 51293 [4]).
2.20. Значимыехарактеристики (критерии идентификации) – характеристики кривых ТА, по которым устанавливается идентичность материалов, веществ и средств огнезащиты.
2.21. Качественные характеристики–характеристики кривых ТА, которые дополняют информацию о процессе разложения.
2.22. Максимальная скорость потери массыА, %/мин–амплитудамаксимума ДТГ-кривой.
2.23. Относительная амплитуда теплового эффектаJ, °C/(мг × мин)–относительная амплитуда максимума ДТА-кривой.
2.24. Относительные тепловые экзо- и эндоэффекты–площадь под ДТА-кривой Q, °С/мг.
2.25. Зольный остаток mз, %–остаточный процент массы при температуре окончания процесса деструкции или указанной температуре Т, °C.
2.26. Коксовый остаток mк, %,при 750 °С (850 °С) –остаточный процент массы при температуре окончания процесса пиролиза (в инертной атмосфере) или указанной температуре Т, °C.
3. Объект исследования.
Образцы для испытаний
Настоящая Методика распространяется на огнезащитные покрытия (ОЗП) для строительных материалов (древесины и материалов на ее основе, композитных материалов), металлических конструкций, элементов инженерного оборудования и электрических кабелей.
Образцы сравнения
При отсутствии данных по огнезащитному материалу, необходимых для проведения сравнительных методов оценки, изложенных ниже, готовят образцы сравнения (далее – эталоны или идентификаторы) из исходных, контрольных ОЗП.
Для получения данных по материалам с неизученным поведением, или данных, используемых для прогнозирования срока эксплуатации огнезащитного материала, проводится его искусственное ускоренное старение этого материала. Старение осуществляется в соответствии с [6] по методам 1 и 15.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Испытания и исследования проводятся по следующим направлениям:
- визуальный метод исследования образцов (оценка внешнего вида огнезащитного покрытия);
- определение толщины слоя покрытия и грунта и огнезащитного покрытия на объекте на отобранных образцах;
- определение коэффициента вспучивания отобранных образцов покрытия;
- оценка экспресс-методами;
- термический анализ отобранных образцов покрытия;
- стандартные испытания (при необходимости);
- проведение процедуры искусственного старения (при необходимости).
Визуальный метод
Визуальный метод контроля осуществляется согласно Руководству [5] для оценки состояния (внешнего вида) ОЗП на объекте и отобранных его образцов до и после проведения испытаний (возможна фиксация в виде фотографий).
При осмотре конструкций и изделий, защищенных составами, образующими на поверхности объекта огнезащиты слой покрытия (лаки, краски, пасты, обмазки и т. п.), определяется отсутствие сквозных трещин, отслоений, других видимых признаков разрушения покрытия, изменений цвета и т. д. Для конструкций и изделий, защищенных пропиточными составами, недопустимо наличие посторонних покрытий и загрязнений.
Образцы, механически отобранные с конструкций объекта, исследуются с помощью микроскопа (например, МБС-12).
Измерение толщины ОЗП
Толщинаслоя нанесенного огнезащитного покрытия на металлических конструкциях измеряется спомощью специальных приборов, обеспечивающих необходимую точность измерений. Для покрытий толщиной до 20 мм рекомендуется использовать магнитный толщиномер (например, «Минитест», «МТ-2007»), ультразвуковые толщиномеры,микрометры. Для измерения толщины покрытий от10 мм и вышеможно использовать штангенциркуль или игольчатый щуп с линейкой. По результатам измерений определяется усредненное значение и минимальное значение толщины покрытия.
Для контроля толщины огнезащитного покрытия, нанесенного на деревянные конструкции, необходимо вырезать образец древесины с покрытием толщиной, превышающей указанную в ТД на данное средство огнезащиты. Толщина нанесенного покрытия на отобранном образце определяется при рассмотрении его в сечении под микроскопом, например МБС-9 и МБС-12, при этом срез образца помещается на прибор типа объект-микрометр (например, ОМОУ 4.2, ГОСТ 7513-75).
Толщинупокрытия,нанесенного на изоляцию электрокабелей,контролируют штангенциркулем или микрометром[7], а также, в случае необходимости, аналогично вышеизложенному способу.
Толщинаслоя грунта и ОЗП на отобранных образцах определяется при рассмотрении фрагментов каждой пробы из отобранных образцов в сечении излома под микроскопом МБС-12, как и для огнезащитного покрытия.
По результатам измерений определяют среднюю и минимальную толщину огнезащитного покрытия. Следует учитывать, что значение средней толщины, полученное на объекте, может отличатьсяот значения средней толщины, указанной в сертификате пожарной безопасности (обычно указывается для огнезащитных составов, предназначенных для защиты металлических поверхностей). Допустимо отклонение не более 20%.
4.3. Определение коэффициента
вспучивания покрытия
Для определения коэффициента вспучивания покрытия отобранных образцов проводятся испытания согласно Руководству [5].
Образец покрытия помещают в термошкаф при температуре 600 °С и выдерживают в течение 5 мин для получения вспученного слоя.
Коэффициент вспучивания Квс определяется как отношение толщины вспученного слоя h к исходной толщине покрытия h0:
Квс = h/h0.
Измерение h и h0 проводится в сечениях пяти образцов. Коэффициент вспучивания определяется как среднеарифметическое пяти измерений. Внешний вид образцов до и после испытания можно представить на фотографиях. Результаты измерений приводятся в таблице (прил. 1).
Покрытие считается вспучивающимся, если среднеарифметическое значение коэффициента вспучивания для его образцов составляет не менее 10.
Потеря огнезащитных свойств оценивается при сравнительной оценке коэффициента вспучивания эталонного и исследуемого (с объекта)образцов.Допускается уменьшение среднеарифметического значения коэффициента вспучивания не более чем на 30 % от исходного. При больших отклонениях рекомендуется для уточнения провести исследования методом ТА.
Экспресс-методы оценки
Сохранение огнезащитной обработки древесины, защищенной пропиточными составами, на объектах оцениваютс помощью малогабаритного переносного прибора по ГОСТ Р 53292 [8], предварительную оценку допускается проводить по горючести стружки.
Рекомендации по методике отбора проб даны в п. 4.2. Сущность метода заключается в оценке огнезащитных свойств (по признакам воспламенения) образцов поверхностного слоя древесины, подвергнутой огнезащитной обработке пламенем газовой горелки. В целях безопасности не допускается проведение таких испытаний непосредственно на месте отбора образцов.
Испытания образцов и оценку результатов проводят согласно методике, изложенной в [8].
Однако оцениватькачество огнезащитных лакокрасочных покрытий по древесине согласноданной методике весьма проблематично. Это связано с тем, что сложно отобрать образцы стружкибез разрушения покрытия и, кроме того, спорны сами критерии оценки результатов испытаний.
Оценку качества огнезащитной обработки текстильных материалов, защищенных пропиточными составами, на объектах оценивают экспресс-методом, сущность которого заключается в оценке огнезащитных свойств (по признакам воспламенения) образцов материалов в результате воздействия пламени спиртовой горелки.
Для испытаний необходимо отобрать образцы тканей с огнезащитной обработкой размером 50 × 200 мм, три в направлении основы (по длине текстильного материала) и три в направлении утка (по ширине текстильного материала). Испытания образцов и оценку результатов проводят по методике, изложенной в Руководстве [9].
Термический анализ
Термический анализ образцов огнезащитного покрытия осуществляется в соответствии с [10, 11].
5. ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ
ТА-ИССЛЕДОВАНИЙ
Для получения значимых характеристик, необходимых для определения идентификационных ТА-параметров ОЗП, как при первичных ТА-испытаниях – контрольного образца (идентификатора), так и образца сравнения, проводятся преимущественно исследования ТГ, ДТГ, для уточнения поведения материала и получения дополнительных ТА-данных возможно применение методов ДТА (ДСК), а также композиционного анализа.
Требования к аппаратуре для ТА
Общие требования:
- конечная температура нагрева образцов – не менее 1000 °С;
- линейная скорость нагревания – в пределах от 5 до 20 °С/мин;
- погрешность измерения температуры – ± 2 °С;
- точность линейности нагрева – не ниже ± 3 % (в диапазоне температур от 50 до 1000 °С);
- установка должна обеспечивать возможность подачи в реакционную зону (тигельное пространство) воздуха или инертного газа (азота, аргона) с расходом от 30 до 120 или 120–400 мл/мин в зависимости от типа прибора и тиглей.
Требования к термовесам:
- диапазон измерения массы – от 1 до 500 мг;
- погрешность измерения массы образца – 1,5 %;
- в термовесах должна быть предусмотрена периодическая калибровка для сохранения требуемой точности измерения.
Требования к аппаратуре ДТА и ДСК:
- конечная температура нагрева – не менее 1000 °С;
- предел измерения разности температур образца и эталона (для ДТА) – не более 0,2 °С;
- калориметрическая чувствительность (для ДСК) – не более 20 мкВт.
Проведение ТА-исследований
Процедураиспытаний
При испытании образцов огнезащитных покрытий выполняются следующие условия проведения термического анализа.
Линейный нагрев:
- скорость нагревания – 20 °С/мин;
- температурный диапазон нагревания – от 30 до 950 °С;
- держатель образца – платиновые и кварцевые тигли;
- термопара образца – платина/платинородий;
- атмосфера – воздух, расход газа – 50 мл/мин;
- атмосфера испытаний: для вспучивающихся покрытий на полимерной основе – азот или переменная атмосфера (композиционный анализ: азот – до температуры выхода ТГ-кривой на горизонталь, примерно 750 °С, после 750 °С – воздух), которая чаще применяется при оценке качества текстильных материалов; для остальных покрытий – воздух;
- расход газа в (из) нагревательную камеру (тигельное пространство) от 50 мл/мин (модульные приборы типа Du Pont, Metler,Netzsch) до 400 мл/мин (дериватографы Q и С серии); патрубок, отводящий (подводящий) воздух, должен располагаться в непосредственной близости от исследуемого образца (дериватограф).
При обработке кривых фиксируются:
- процент потери массы Dmпри фиксированных температурах от 300 до 500 °С;
- температура образца, °С, при потере 5, 10, 20, 50 % (масс);
- коксовый остаток, %, при 750 и 850 °С;
- зольный остаток, %, при 750, 850 и 950 °С;
- значимые точки максимумов:температура Tmax, °C;скорость потери массы Аmax,%/мин;
- точки максимумов и минимумов ДТА (температура максимума Тmax, °C);
- амплитуда максимумаJmax, °C /(мин × мг).
Оформление результатов ТА-испытаний
Требования по обработке результатов испытания приведены в стандарте по идентификации твердых веществ и материалов [11].
По результатам обработки рассчитываются средние значения величин Dmср, Тср, Тmax ср, Аmax ср и стандартные (среднеквадратичные) отклонения повторяемости (сходимости) образцов.
Требования к регистрации эксперимента и протоколу испытаний приведены в [11].
Наряду с указанными значимыми идентификационными характеристиками [10, 11] определяютсятемпературные интервалы деструкции, а также ход пологих участков деструкции с невысокими скоростями разложения.
Кроме того, фиксируются внешний вид отобранных образцов, размеры и форма навесок до испытаний, а также форма и размеры остатка после испытаний.
В протоколе испытаний в таблицах приводятся термоаналитические характеристики, необходимые для получения ТА-параметров (прил. 2).
Результаты термического анализа образцов оформляются также в виде графических зависимостей к ним. Характерные усредненные термоаналитические кривые ТГ, ДТГ представлены в прил. 2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ О СТЕПЕНИ СОХРАНЕНИЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ОЗП
Заключение о сохранении огнезащитных свойств покрытия на объекте делается на основании результатов исследований и испытаний по перечисленным ниже методам с учетом установленных критериев.
Предварительная оценка выполняетсяпо результатам визуального осмотра и экспресс-методов контроля.
Для пропиточных покрытий по древесине оценка делается на основе результатов испытаний в соответствии с ГОСТ Р 53292-2009 и п. 4.4 настоящей Методики.
Для тонкослойных покрытий по дереву, металлу и электрокабелям оценка выполняетсяна основе результатов испытаний в соответствии с п.п.4.2 и 4.3 настоящей Методики.
Окончательная оценка сохранения огнезащитныхсвойств покрытия на объекте делается на основе результатов испытаний методом ТА в соответствии с п.п. 4.5 и 5 настоящей Методики, по представленным выше критериям.
ЛИТЕРАТУРА
1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности [Электронный ресурс]: Федер. закон Рос. Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. Рос. Федерации 4 июля 2008 г.: одобр. Советом Федерации Федер. Собр. Рос. Федерации 11 июля 2008 г. (в ред. Федер. законов от 10.07.2012 № 117-ФЗ и от 02.07.2013№ 185-ФЗ). Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
2. Романенков И.Г., Левитес Ф.А. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991. 320 с.
3. ГОСТ 29127-91 (ИСО 7111-87). Пластмассы. Термогравиметрический анализ полимеров. Метод сканирования по температуре.
4. ГОСТ Р 51293-99. Идентификация продукции. Общие положения.
5. Руководство по оценке качества огнезащиты и установления вида огнезащитных покрытий на объектах. М.: ВНИИПО, 2011.
6. ГОСТ 9.401-91. Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов.
7. ГОСТ Р 53311-2009. Покрытия кабельные огнезащитные. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний.
8. ГОСТ Р 53292-2009. Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний.
9. Способы и средства огнезащиты текстильных материалов: руководство. М.: ВНИИПО, 2004. 29 с.
10. Идентификация твердых веществ, материалов и средств огнезащиты при испытаниях на пожарную опасность:инструкция. М.: ВНИИПО, 2004. 33с.
11. ГОСТ Р 53293-2009. Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа.
12. Пилоян Г.О. Введение в теорию термического анализа. М.: Наука, 1964. 232 с.
13. Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир, 1978. 526 с.
14. Шестак Я. Теория термического анализа. М.: Мир, 1987. 456 с.
15. Булага С.Н., Дудеров Н.Г., Смирнов Н.В. Контролькачества огнезащитных работ // Пожарная безопасность. 2004, № 6. С. 51–56.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица 1
Результаты (пример оформления) определения коэффициента вспучивания образцов покрытий до и после старения
Параметр | Номер пробы образцов | |||||||||
Образец № 1 | Образец № 2 | |||||||||
Толщина образца h0, мм | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,0 | 0,7 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,7 |
Толщина образца h, мм | ||||||||||
Среднеарифметическое значение коэффициента вспучивания Квс | Менее 10 |
Таблица 2
Результаты визуального контроля (пример оформления)вспучивания образцов ОЗП до и после испытаний методом ТА
Номер образца | Масса образца, мг | Вспучивание образца | Номер образца | Масса образца, мг | Вспучивание образца |
4,6 | + | 5,6 | + | ||
6,4 | ++ | 6,2 | ++ | ||
5,3 | ++ | 6,5 | ++ | ||
6,4 | ++ | Идентификатор | 4,9 | ++ |
+ наблюдается незначительное вспучивание образца;
++ наблюдается сильное вспучивание образца.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Результаты ТА*-испытаний (пример оформления) образцов ОЗП
для проведения сравнения идентификационных характеристик
Показатель | Обозначение | Значение | |
Идентификатор | Образец после 5-ти лет эксплуатации | ||
Потеря массы, %, при фиксированной температуре, °С | Dm300 | 7,7 | 5,8 |
Dm400 | 38,4 | 34,7 | |
Dm500 | 48,0 | 44,0 | |
Зольный остаток, %, при Т = 850 °С | Dmзол | 33,4 | 38,9 |
Температура, °C, при фиксированной потере массы | Т5% | ||
Т10% | |||
Т20% | |||
Т50% | |||
Температура максимума/максимальная скорость потери массы, °C/%/мин | Tmах/Аmах | 271/3,68 | 270/2,35 |
332/9,97 | 337/8,14 | ||
375/6,56 | 373/7,13 |
*Приведены усредненные (по трем испытаниям) характеристики кривых ТА.
Рис. 1. Термогравиметрические кривые огнезащитных покрытий:
исходного (образец № 1) и покрытия с частичной потерей
эффективности огнезащиты (образец № 2 после старения)*:
1 – ТГ-кривые – потеря массы;
2 – ДТГ-кривые – скорость потери массы;
3 – ДСК-кривые.
Атмосфера – воздух; скорость нагревания 20 °C/мин
Рис. 2. Термогравиметрические кривые огнезащитных покрытий:
исходного (образец № 1) и покрытия с практически полной
потерей эффективности огнезащиты после воздействия
климатических факторов старения (образец № 3)*:
1 –ТГ-кривые – потеря массы;
2 –ДТГ-кривые – скорость потери массы.
Атмосфера – азот до 850 °C, далее воздух;
скорость нагревания 20 °C/мин
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Методика
МОСКВА 2015
УДК 657.052.78
ББК 38.96
О93
Разработана ФГБУ ВНИИПО МЧС России
Оценка огнезащитных свойств покрытий в зависимости от сроков их эксплуатации:методика.М.: ВНИИПО, 2015. 31 с. | |
Изложен порядок оценки сохранения огнезащитных свойств покрытий, предназначенных для защиты строительных материалов и конструкций, элементов инженерного оборудования и электрических кабелей. Методика предназначена для сотрудников Государственной противопожарной службы МЧС России, в том числе судебно-экспертных учреждений и организаций, специализирующихся в области оценки соответствия продукции требованиям пожарной безопасности, испытательных лабораторий, аккредитованных в области испытаний средств огнезащиты, а также организаций и предприятий, выполняющих услуги в области огнезащиты. Вводится взаменМетодики «Оценка огнезащитных свойств покрытий в зависимости от сроков их эксплуатации, М.: ВНИИПО, 2014». |
Ó МЧС России, 2015
Ó ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ..................................................................................... 4
1. Общие положения .................................................................. 6
2. Термины и определения ........................................................ 6
3. Объект исследования. Образцы для испытаний ................... 9
3.1. Отбор образцов ОЗП с объекта ..................................... 9
3.2. Образцы сравнения ....................................................... 11
4. Методы исследования ......................................................... 11
4.1. Визуальный метод ........................................................ 11
4.2. Измерение толщины ОЗП ............................................ 12
4.3. Определение коэффициента вспучивания покрытия .. 13
4.4. Экспресс-методы оценки ............................................. 14
4.5. Термический анализ ..................................................... 15
5. Особенности проведения ТА-исследований....................... 15
5.1. Испытательное оборудование для ТА......................... 15
5.2. Требования к аппаратуре для ТА................................. 17
5.3. Проведение ТА-исследований ..................................... 17
5.3.1. Калибровка аппаратуры для ТА ........................ 17
5.3.2. Подготовка образцов огнезащитных покрытий
для ТА-испытаний................................................ 18
5.3.3. Процедура испытаний......................................... 19
5.3.4. Оформление результатов ТА-испытаний........... 20
5.4. Анализ результатов ТА-исследований......................... 21
5.5. Критерии сохранения огнезащиты по ТА-данным ..... 22
6. Заключение о степени сохранения огнезащитных
свойств ОЗП ......................................................................... 23
Литература ............................................................................... 24
Приложение 1 .......................................................................... 26
Приложение 2 .......................................................................... 27
Приложение 3 .......................................................................... 30
ВВЕДЕНИЕ
Методика разработана в рамках выполнениянаучно-исследовательской темы в соответствии с Единым тематическим планом НИОКР МЧС России на 2008–2010 гг.
Методика предназначена для оценки степени сохранения огнезащитных свойств огнезащитных покрытий(ОЗП) для строительных материалов и конструкций,элементов инженерного оборудования и электрических кабелей (далее – объектов огнезащиты) в зависимости от сроков их эксплуатации на объектах строительства.
Актуальность данной методики определяется следующими факторами:
- необходимостью достоверной оценки пожарной безопасности огнезащищенного объекта по истечении определенного времени, которая возможна только после установления степени сохранения огнезащитных свойств покрытий при их эксплуатации (до настоящего времени такой методики не существовало);
- необходимостью повышения качества и объективности заключений о состоянии пожарной безопасности огне-защищенных объектов при проведении контроля и проверок.
В качестве основного в работе используется термоаналитический метод (ТА).
Достоинства термоаналитических методов:
- простота и надежность;
- высокая точность;
- возможность автоматической записи результатов измерений;
- воспроизводимость результатов.
Применение метода термического анализа для сравнительной оценки изменений характеристик, определяющих эффективность огнезащитных материалов (покрытия, краски и т. п.), позволит:
- контролировать качество огнезащиты;
- прогнозировать степень относительной огнезащитной эффективности в конкретных условиях эксплуатации;
- определять значимые ТА-характеристики для инструментальной идентификации огнезащитного покрытияи установления его идентичности.
Применение методики оценки огнезащитных свойств покрытий на объектах огнезащиты в зависимости от сроков их эксплуатации в сочетании с ИПС «Банк данных по идентификационным характеристикам строительных материалов и средств огнезащиты»будет способствоватьповышению объективности и достоверностиоценки состояния огнезащиты на объектах, результатов контроля.
Методика разработана с использованием результатов экспериментальных исследований огнезащитной эффективности и теплоизолирующей способности покрытий после различных сроков эксплуатации,действующей нормативно-технической документации в области пожарной безопасности.
Общие положения
1.1. Настоящая Методика распространяется на огнезащитные покрытия, полученные при применении огнезащитных составов (ОС), подлежащих испытаниям на пожарную опасность или огнезащитную эффективность и/или сертификации в области пожарной безопасности.
1.2. Настоящая Методика устанавливает порядок, правила и методы испытаний.
1.3. Область применения Методики– установлениестепени сохранения огнезащитных свойств покрытий строительных материалов и конструкций, элементов инженерного оборудования и электрических кабелей в зависимости от сроков их эксплуатации, а также оценка их соответствия требованиям нормативных документов.
2. Термины и определения
В настоящей Методике примененыследующие термины с соответствующими определениями.
2.1. Огнезащита– специальная обработка материалов и конструкций с целью снижения их пожарной опасности и (или) повышения огнестойкости. Огнезащита является одним из способов обеспечения системы противопожарной защиты объекта [1, 2].
2.2. Огнезащитное покрытие (ОЗП) – полученный в результате огнезащитной обработки слой (слои) на поверхности объекта огнезащиты.
2.3. Объект огнезащиты – строительные материалы и конструкции (деревянные и металлические), элементы инженерного оборудования и электрические кабели, на которые наносятся ОЗП с целью снижения их пожарной опасности.
2.4. Огнезащитная эффективность– показатель, характеризующий способность ОЗП снижать пожарную опасность и (или) повышать огнестойкость объектов огнезащиты.
2.5. Огнезащитная обработка–нанесение ОЗП на поверхность (окраска, обмазка и т. д.) объекта огнезащиты.
2.6. Техническая документация на ОЗП (ТД)– технические условия, инструкции, руководства и другие документы, устанавливающие требованияк ОЗП и их применению.
2.7. Устойчивость к старению– способность нанесенного в результате огнезащитной обработки ОЗП сохранять огнезащитную эффективность при воздействии факторов окружающей среды.
2.8. Срок службы огнезащитной обработки– срок эк<