PL213285B1 - Sposób oceny skuteczności zewnętrznej osłony termicznej zwłaszcza modułu elektronicznego kasety rejestratora katastroficznego na działanie pożaru - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób oceny skuteczności zewnętrznej osłony termicznej zwłaszcza modułu elektronicznego kasety rejestratora katastroficznego na działanie pożaru.

Kaseta rejestratora katastroficznego jest zabudowywana na pokładzie, między innymi statku powietrznego, w celu odzyskania zarejestrowanych przez moduł elektroniczny parametrów pomocnych do określania przyczyn katastrofy statku powietrznego. Jednym z czynników mogących wystąpić podczas katastrofy jest pożar, który kaseta powinna przetrwać, chroniąc zapisane dane. Dlatego niezbędna jest ocena skuteczności zewnętrznej osłony termicznej modułu elektronicznego kasety na działanie pożaru.

Jako wewnętrzna osłona termiczna modułu elektronicznego przed oddziaływaniem pożaru stosowana jest substancja z przemianą fazową, absorbująca ciepło, taka jak wodorowęglan sodu absorbujący ciepło w ilości równej, 363 cal/g w zakresie temperatur 120-375°C. Wodorowęglan sodu w temperaturze powyżej 35°C rozkłada się, a w wyniku reakcji chemicznej wywołanej temperaturą z substancji wydziela się woda i dwutlenek węgla powodując ubytek jej masy. Teoretycznie graniczną wartością ubytku masy jest 37% masy początkowej. Temperatura topnienia pozostałości po reakcji węglanu sodu wynosi 853°C i w trakcie pożaru trwającego 60 minut, przy zastosowaniu zewnętrznej osłony termicznej, nie jest ona możliwa do osiągnięcia.

W znanym rozwiązaniu skuteczność izolacji cieplnej w postaci płaskiej, pionowej ściany określa się poprzez zadanie temperatury od jej strony gorącej i następnie wyliczenie temperatury po jej stronie zimnej, przy zadanej grubości izolacji w warunkach temperatury otoczenia 20°C, przy ruchu powietrza 0 m/s. Znany sposób nie umożliwia dokładnego określenia skuteczności izolacji cieplnej kasety, ponieważ sama znajomość parametrów termoizolacyjnych zastosowanego materiału na jej osłonę termiczną, takich jak przewodnictwo cieplne nie gwarantuje jeszcze dostatecznej skuteczności ekranowania cieplnego osłony ze względu na położenie modułu elektronicznego wewnątrz kasety.

Istota wynalazku polega na tym, że do wnętrza kasety rejestratora wprowadza się odważoną masę substancji z przemianą fazową, taką jak wodorowęglan sodu, następnie nakłada się zewnętrzną osłonę termiczną, po czym po kondycjonowaniu kasety w zakresie temperatury 20-30°C, poddaje się ją ekspozycji na działanie ognia o zadanej temperaturze i określonym strumieniu cieplnym w wyznaczonym czasie. Następnie kasetę studzi się do temperatury otoczenia, otwiera i wyjmuje wprowadzoną substancję, którą poddaje się ważeniu i mierzy się różnicę masy pomiędzy masą początkową a końcową substancji. Różnicę pomiędzy masą początkową a końcową substancji odnosi się do masy początkowej i wyraża w procentach. Wielkość tej różnicy stanowi o skuteczności osłony termicznej kasety.

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość dokładnego określenia skuteczności osłony termicznej w zdefiniowanych warunkach ogniowych i tym samym możliwość zapobieżenia pogarszaniu się skuteczności ekranowania cieplnego prowadzącego do wzrostu temperatury wewnątrz kasety, powodującego uszkodzenie modułu elektronicznego.

Przykład realizacji sposobu według wynalazku. Kasety rejestratora katastroficznego kondycjonowane w temperaturze 20-30°C, zawierające 510 g substancji z przemianą fazową w postaci wodorowęglanu sodu z osłoną termiczną wykonaną z materiału mikroporowatego o grubościach 10 i 15 mm poddaje się oddzielnie ekspozycji na działanie ognia o temperaturze w zakresie 1100-1150°C, o strumieniu cieplnym w zakresie 158-168 kW/m² w czasie 60 minut. Następnie kasety pozostawia się do ostygnięcia do temperatury otoczenia, po czym z wnętrza kaset wysypuje się substancję i waży oddzielnie, po czym dokonuje się obliczenia skuteczności zewnętrznej osłony termicznej. Masa wodorowęglanu sodu po pierwszej próbie wyniosła 349 g, co oznacza ubytek masy 31,6% skuteczność osłony 68,4% a po drugiej próbie masa wodorowęglanu wyniosła 390,5 g, co oznacza ubytek masy 23,4% i skuteczność osłony 76,6%.

Ze względu na graniczną wartość ubytku masy wodorowęglanu sodu wynoszącą 37%, kiedy zachodzi całkowity jego rozkład, brak skuteczności zewnętrznej osłony termicznej oznacza 63% a pełna skuteczność oznacza 100% i oznacza jednocześnie, że temperatura wewnątrz kasety nie przekroczyła w tych warunkach 35°C. Dla przedstawionych w przykładzie warunków ubytek wodorowęglanu sodu nie większy niż 31% oznacza graniczną wartość skuteczności osłony 69%, i jeśli temperatura pracy modułu elektronicznego nie przekroczy 35°C to nie zostanie on uszkodzony.

Claims (2)

1. Sposób oceny skuteczności zewnętrznej osłony termicznej zwłaszcza modułu elektronicznego kasety rejestratora katastroficznego na działanie pożaru, polegający na zadaniu temperatury, znamienny tym, że do wnętrza kasety rejestratora wprowadza się odważoną masę substancji z przemianą fazową, taką jak wodorowęglan sodu, następnie nakłada się zewnętrzną osłonę termiczną, po czym po kondycjonowaniu kasety w zakresie temperatury 20-30°C, poddaje się ją ekspozycji na działanie ognia o zadanej temperaturze i określonym strumieniu cieplnym w wyznaczonym czasie, następnie kasetę studzi się do temperatury otoczenia, otwiera i wyjmuje wprowadzoną substancję, którą poddaje się ważeniu i mierzy się różnicę masy pomiędzy masą początkową a końcową substancji.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że różnicę pomiędzy masą początkową a końcową substancji odnosi się do masy początkowej i wyraża w procentach, przy czym wielkość tej różnicy stanowi o skuteczności osłony termicznej kasety.