strona nr 2 - Przegląd Pożarniczy
Transkrypt
strona nr 2 - Przegląd Pożarniczy
micznego i spalania oraz ograniczeniem widzialności przez powstały podczas poża5 ru dym "*'. Materiał polimerowy Temperatura zapłonu lotTemperatura nych, palnych produktów Dane statystyczne pożarów samozapłonu rozkładu termicznego ma(zapalenia) w Stanach Zjednoczonych teriału polimerowego [K] [K] i Wielkiej Brytanii' pokazują, Polipropylen 593 623 że znaczna liczba uszkodzeń ciała i zgonów następuje podPolistyren 623 763 czas pożarów w budynkach Polichlorek winylu) 663 723 mieszkalnych (80 proc.), podPolitetrafluoroetylen 833 853 czas gdy małą część przypadPoli(metakrylan metylu) 573 703 ków zranień (20 proc.) i śmierci (10 proc.) zanotowano w buBawełna 483 673 dynkach użyteczności publiPoliuretan (sztywne pianki PU) 688 583 cznej, np. sklepach, hotelach, szpitalach i klubach. bodziec punktowy, np. płomień lub iskrę elekW Wielkiej Brytanii dokonano analizy, które tryczną, aby doszło do pojawienia się płomie- materiały pierwsze uległy zapaleniu w pożania na powierzchni materiału polimerowego. rach budynków' mieszkalnych'. Wyniki badań O samozapłonie (zapłonie samorzutnym, prowadzonych w latach 1996-2000 przedstazapaleniu) mówimy, gdy palne gazy muszą wia wykres. osiągnąć odpowiednią temperaturę, równą Konwencjonalne metody obniżenia palności temperaturze samozapalenia (zapalenia) cho- polimerów, polegające na dodaniu chemiczciaż jednego ze składników palnych w powie- nych środków ogniochronnych do polimeru, trzu, przy nieobecności punktowego bodźca zazwyczaj prowadzą do powstania większej energetycznego. Temperatury zapłonu produ- gęstości i toksyczności dymu w stosunku któw lotnych palnych materiałów polimero- do gęstości i toksyczności dymu uzyskanego wych są niższe czasami o kilkadziesiąt stopni z materiałów niemodyfikowanych*"10. Mimo iż od temperatury samozapłonu odpowiednich materiały uodpornione przcciwogniowo w rzemateriałów polimerowych (tab. 4)4. czywistych warunkach pożaru mogą spalać 4. Tlenie materiału polimerowego się mniej intensywnie, mając mniejszą szybw przypadku spalania bczpłomieniowego ma- kość spalania w stosunku do materiału nicteriału polimerowego modyfikowanego przeciwogniowo, to zwykle Zjawisko tlenia dotyczy jedynie tych mate- procesowi temu towarzyszy zwiększona inriałów polimerowych, które nic miękną i nie tensywność wydzielania dymu, zazwyczaj na topią się podczas ogrzewania, tylko tworzą skutek spalania niecałkowitego fazy gazosztywną porowatą strukturę zwęgloną (np. wej. Niecałkowite spalanie materiału polimeniektóre pianki poliuretanowe w Obecności rowego przyczynia się do wzrostu wartości bodźca energetycznego nieplomieniowego). stosunku tlenku węgla do dwutlenku węgla, Dla polimerów syntetycznych stosowanych zwiększając w ten sposób toksyczność wym.in. w budownictwie lub transporcie, gdzie dzielanego dymu. pożar jest największym zagrożeniem dla ludzDlatego też najlepszym sposobem na poprakiego życia ze względu na swoje szybkie roz- wienie właściwości palnych materiałów poliprzestrzenianie, wymaga się zachowania rów- merowych jest zastosowanie matrycy polimenowagi pomiędzy funkcjonalnością materia- rowej (tj. użycie do syntezy polimeru takich łów polimerowych a ich potencjalnym ryzysubstratów, które w efekcie końcowym dają kiem związanym z niebezpieczeństwem po- polimer termoodporny bez środków ogniowstania pożaru. Destrukcyjne działanie pło- chronnych o składzie chemicznym skutecznie mienia niszczy strukturę polimeru, natomiast odpornym na działanie ognia, charakteryzuprodukty procesu spalania, czyli dym, spaliny, jący się niską szybkością spalania i małą wyprowadzą bezpośrednio lub pośrednio do dajnością spalania palnej fazy gazowej). utraty życia. Szybkość tworzenia się palnej mieszaniny Badania statystyczne pożarów prowadzone nad powierzchnią polimeru jest istotną wielkozarówno w Polsce, jak i na świecie w ostatnich ścią, która decyduje o szybkości wydzielania latach pokazują, że zdecydowana większość ciepła (tab. 3) i dymu w czasie spalania płomiewypadków śmiertelnych podczas pożarów niowego w ekspozycjach cieplnych symu(60-80 proc.) spowodowana jest inhalacją w śro- lujących warunki pożarowe. Przedstawienie dowisku pożarowym produktów rozkładu ter- temperatury zapalenia czy wskaźnika tlenowego jako parametrów charaRys. 2. Materiały, które pierwsze ulegają zapaleniu kteryzujących właściwości w pożarach mieszkań palne materiału polimerowego ma obecnie znaczenie tylko informacyjne (uzupełniające), parametry te nie przedstawiają rzeczywistego zagrożenia, jakie wywołuje dane tworzywo w dynamicznych warunkach pożarowych. Europejski system klasyfikacji przewiduje zaliczenie wyrobów budowlanych, a więc i niektórych materiałów polimerowych, ze względu na ich reakcję na ogień do jednej Tab. 4. Wartości temperat nr zapłonu produktów lot nych palnych i temperatur samozaptonu (zapalenia) wybranych materiałów polimerów ych wg ASTM D 1929 14 WYBRANE POŻARY tworzyw sztucznych: • Listopad 1994 r. - pożar wyposażenia wnętrza hali widowiskowej Stoczni Gdańskiej. Pożar spowodował śmierć 7 osób, a ok. 300 młodych ludzi zostało rannych. • Kwiecień 1996 r. - pożar na lotnisku w Diisseldorfie. Zginęło 17 osób, 72 zostały ciężko ranne. Spaliło się około 11 400 kg polistyrenu i 5900 kg polichlorku winylu. • W 1996 r. pożar hali magazynowej wypełnionej kauczukiem w Kędzierzynie-Koźlu. • Maj 2001 r. - wybuch gazu i pożar w fabryce tworzyw sztucznych BASF w Lugwigshafen spowodował zatrucie ok. 100 osób, w tym 50 dzieci z pobliskiej szkoły. • Październik 2001 r. - ponad 100 strażaków przez kilkanaście godzin walczyło z pożarem w sortowni odpadów (głównie tworzyw sztucznych) w Dąbrowie Górniczej. Ogień zniszczył 3 ok. 1000 m hali należącej do firmy Lobbe. • Maj 2003 r. - w Humberside (Yorkshire) wybuchł pożar w firmie Bartoline, produkującej polimery wchodzące w skład farb dekoracyjnych. z siedmiu podstawowych klas: A1? A2, B, C, D, E, F wg EN 13501-1:2002. Większość wyrobów budowlanych oraz materiałów wykorzystanych do wykończenia wnętrz z tworzyw sztucznych zalicza się do średnich euroklas A2, B, C i D. Do klasyfikacji tych materiałów stosuje się test pojedynczego płonącego przedmiotu (mig. SBI - Single Bimihii/Itcm Test), symulujący rozwój pożaru w narożniku pokoju wg EN 13 823:2002. W teście SBI wyznacza się m.in.: • całkowite ciepło wydzielone podczas spalania wyrobu • szybkość wydzielania ciepła - wskaźnik FIGRA (ang. Fire Growth Ratę) • intensywność wydzielania dymu - wskaźnik SMOGRA (ang. Smoke Growth Ratę) • obszar poprzecznego rozprzestrzeniania się płomienia • obszar powstawania płonących kropel i odpadów. Z powyższych wniosków wynika, że analiza procesu spalania płomieniowego materiałów polimerowych, szybkości tworzenia się palnej mieszaniny nad powierzchnią polimeru jest istotną wielkością, która decyduje o rozwoju pożarów w pomieszczeniu oraz wbudynkach. Autorka jest pracownikiem naukowym Szkoły Gtównej Stużby Pożarniczej Literatura: 1 M.P. Stevens, Wprowadzenie do chemii polimerów, PWN, Warszawa 1983. 2 W. Szlezyngier, Tworzywa sztuczne, FOSZE, Rzeszów 1998. 3 A.F. Grand, ChA. Wilkie, Fire retardancy of polimeric materials, Marcel Dekker, Inc., New York 2000. 4 D. Drysdale, Introduction to Fire Dynamics, J. Willey & Sons Inc., New York 1985. 5 B.F. Clarke, Fire death, causes and strategies for control teclinmmc, Lancaster 1984. ( 'P. G. Edgerley, Fire and Muter 1982, 6, 2. 1 P.G. Holborn, P.F. Nolan, J. Golt, Fire Safety Journal 38,1-42, 2003. S R.M. Aseeva, G.E. Zaikov, Combustion ofPolymerMaterials, Hanser Publ., Munich, Yienna, New York 1986. •'fi.J.S. Green, J. Hume, S. Kumar, Fire and Mater., l, 36,1976. 10 M. Pofit-Szczepańska, M. Pólka, The Influence of Inhibitors on the Heat Release Properties of Unsaturates Polyester Resins, Proeeediny of f)1' Kiimjx'(iii Meetiiifi on Fin1 Rftardancy ofPolymeric Materials - Lilie, Francja, 1997. Przegląd Pożarniczy- 11/2003