RU2753261C1 - Method for determining fire resistance of protective coatings - Google Patents
Method for determining fire resistance of protective coatings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2753261C1 RU2753261C1 RU2020125786A RU2020125786A RU2753261C1 RU 2753261 C1 RU2753261 C1 RU 2753261C1 RU 2020125786 A RU2020125786 A RU 2020125786A RU 2020125786 A RU2020125786 A RU 2020125786A RU 2753261 C1 RU2753261 C1 RU 2753261C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- testing
- determining
- test
- fire
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/50—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Способ предназначен для определения в лабораторных условиях показателей горючести защитных материалов, применяемых в различных отраслях промышленности.The method is designed to determine in laboratory conditions the flammability indicators of protective materials used in various industries.
Защитные покрытия машин, механизмов, строительных сооружений обладают определенным набором свойств. Одним из важных свойств защитных покрытий является огнестойкость, в связи с тем, что покрытия могут, как повышать горючесть, так и способствовать более быстрому распространению пламени по поверхности, увеличивать дымообразование и токсичность. Исходя из этого, вопросы, связанные с оценкой пожароопасных характеристик защитных покрытий, являются актуальными.Protective coatings of machines, mechanisms, building structures have a certain set of properties. One of the important properties of protective coatings is fire resistance, due to the fact that coatings can both increase flammability and contribute to a more rapid spread of flame over the surface, increase smoke generation and toxicity. Based on this, the issues related to the assessment of the fire hazard characteristics of protective coatings are relevant.
Существующие способы, как правило, являются обобщенными и не ориентированы на испытание защитных покрытий, и, в большей степени, направлены на определение показателей горючести строительных материалов (отделочные, облицовочные, кровельные материалы, древесина, пенопласты, полистиролбетон, древесностружечные плиты, гипсокартонные листы и т.д.). Способы, которые предназначены для испытания защитных покрытий, отличаются ограниченным количеством определения показателей горючести и в связи с этим не позволяют в полной мере оценить их огнестойкость.Existing methods, as a rule, are generalized and are not focused on testing protective coatings, and, to a greater extent, are aimed at determining the flammability indicators of building materials (finishing, facing, roofing materials, wood, polystyrene, polystyrene concrete, particle boards, gypsum plasterboards, etc.) etc.). Methods that are intended for testing protective coatings are distinguished by a limited number of determination of flammability indicators and, therefore, do not allow a full assessment of their fire resistance.
Известен способ испытания на воспламеняемость (ГОСТ 30402-96). В соответствии с этим способом проводят испытания строительных, облицовочных материалов и лакокрасочных покрытий на воспламеняемость и классификацию их по группам воспламеняемости. Применяется для всех однородных и слоистых горючих строительных материалов.The known method of testing for flammability (GOST 30402-96). In accordance with this method, tests of building, facing materials and paint and varnish coatings for flammability and their classification according to flammability groups are carried out. Suitable for all homogeneous and layered combustible building materials.
Основным недостатком данного метода является определение только одного показателя горючести - температура воспламенения.The main disadvantage of this method is the determination of only one indicator of flammability - the ignition temperature.
Известен способ испытания горючих строительных материалов для определения их групп горючести (ГОСТ 30244-94. Метод 2). Способ применяют для всех однородных и слоистых горючих строительных материалов, в том числе используемых в качестве отделочных и облицовочных, а также лакокрасочных покрытий.A known method of testing combustible building materials to determine their flammability groups (GOST 30244-94. Method 2). The method is used for all homogeneous and layered combustible building materials, including those used as finishing and facing, as well as paint and varnish coatings.
Недостатком способа является то, что основным определяемым показателем горючести является температура дымовых газов, отходящих от камеры горения, так как термопары установлены в газоотводной трубе, а температура в самой камере горения не измеряется. Для защитных покрытий этот показатель не будет являться столь значимым как температура воспламенения и другие показатели.The disadvantage of this method is that the main determined indicator of combustibility is the temperature of the flue gases leaving the combustion chamber, since the thermocouples are installed in the gas outlet pipe, and the temperature in the combustion chamber itself is not measured. For protective coatings, this indicator will not be as significant as the ignition temperature and other indicators.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА - повышение качества проведения испытаний на огнестойкость защитных покрытий за счет определения расстояния от испытываемого покрытия до огня и изменение цвета испытываемого покрытия в период проведения испытания.TECHNICAL TASK - improving the quality of testing for fire resistance of protective coatings by determining the distance from the test coating to the fire and changing the color of the test coating during the test period.
В отличие от известных, предлагаемый способ позволяет определять огнестойкость комплексно, при этом оцениваются как показатели, представленные в аналогичных способах: продолжительность сопротивления покрытия воздействию огня, температура и момент воспламенения покрытия, площадь поврежденного покрытия, масса образца до и после испытания; так и показатели, которые не встречаются в приведенных аналогах: расстояние от испытываемого покрытия до огня, минимальная температура огня, при которой происходит воспламенение покрытия и изменение цвета испытываемого покрытия в период проведения испытания.In contrast to the known, the proposed method allows you to determine the fire resistance in a complex, while assessed as indicators presented in similar methods: the duration of the resistance of the coating to fire, the temperature and moment of ignition of the coating, the area of the damaged coating, the mass of the sample before and after testing; and indicators that are not found in the given analogs: the distance from the test coating to the fire, the minimum fire temperature at which the coating ignites and the color of the test coating changes during the test period.
Для достижения технической задачи заявленный способ осуществляется с применением устройства для определения показателей горючести защитных покрытий, камеры на штативе и компьютера с утилитой для захвата, монтажа и редактирования видеопотока. Возможность перемещения передвижного механизма устройства позволяет точно определить момент и температуру воспламенения испытываемого покрытия и определить расстояние до огня, при котором испытываемое покрытие воспламеняется.To achieve the technical problem, the claimed method is carried out using a device for determining the flammability of protective coatings, a camera on a tripod and a computer with a utility for capturing, editing and editing a video stream. The ability to move the mobile mechanism of the device allows you to accurately determine the moment and temperature of ignition of the test coating and determine the distance to the fire at which the test coating ignites.
Установка видеокамеры на штативе, подключенной к компьютеру с утилитой для захвата, монтажа и редактирования видеопотока над термостеклом устройства, запись видеокамеры в период проведения испытания и последующий анализ записанного видеопотока позволяет фиксировать изменение цвета покрытия в период проведения испытания.Installing a video camera on a tripod connected to a computer with a utility for capturing, editing and editing the video stream over the thermal glass of the device, recording the video camera during the test period and subsequent analysis of the recorded video stream allows you to record the color change of the coating during the test period.
Предлагаемый способ осуществляют при помощи устройства для определения показателей горючести защитных покрытий: фиг. 1 - вид сверху, фиг. 2 - вид спереди, фиг. 3-вид сбоку.The proposed method is carried out using a device for determining the flammability of protective coatings: Fig. 1 is a top view, FIG. 2 is a front view, FIG. 3-side view.
1 - камера горения, 2 - передвижной механизм, 3 - платформа, 4 - держатель, 5 - поворотная площадка, 6 - термопара, 7 - термотрубка, 8 - датчик измерения температуры, 9 - крышка, 10 - горелка, 11 - термостекло.1 - combustion chamber, 2 - mobile mechanism, 3 - platform, 4 - holder, 5 - turntable, 6 - thermocouple, 7 - thermotube, 8 - temperature measurement sensor, 9 - cover, 10 - burner, 11 - thermal glass.
Устройство представляет собой горизонтальную камеру горения 1 квадратного сечения 60 мм, длиной 500 мм, из металла толщиной не менее 2 мм на опорах, с расположенным внутри передвижным механизмом 2. В верхней части камеры горения нанесена измерительная шкала в миллиметрах и установлено термостекло 11, выдерживающее нагрузки до 750°С. Наличие термостекла позволяет фиксировать продолжительность сопротивления покрытия воздействию огня, момент воспламенения/самовоспламенения испытываемого покрытия, продолжительность горения/тления, изменение цвета испытываемого покрытия в период проведения испытания.The device is a
Передвижной механизм 2 вводят в камеру горения с открытой стороны камеры, и состоит из металлической платформы 3 длиной 100 мм, на которую прикреплен держатель 4 с поворотной площадкой 5, представляющей из себя куб со сторонами 30 мм. Платформа 3, держатель 4 и поворотная площадка 5 выполнены из жаропрочной стали. На поворотную площадку 5 с помощью фиксаторов зажима устанавливают испытательный образец квадратного сечения 25 мм. К платформе закреплена керамическая термотрубка 7, длиной 500 мм, приводящая в движение передвижной механизм. Для фиксации температуры воспламенения испытываемого покрытия через термотрубку 7 осуществляют подвод термопары к испытательному образцу. Возможность перемещения передвижного механизма относительно огня позволяет точно определить момент и температуру воспламенения испытываемого покрытия и определить расстояние до огня, при котором испытываемое покрытие воспламеняется. Погрешность измерения регулирующего и регистрирующего температуру приборов не должна превышать 0,5%.The
С обратной стороны камеры горения к торцу профиля закреплена металлическая крышка 9, представляющая собой металлическую пластину квадратного сечения 60 мм толщиной не менее 3 мм. По центру крышки выполнено отверстие под диаметр сопла горелки, по контуру которого параллельно основанию камеры горения 1 приварена металлическая втулка размером под диаметр сопла горелки. Через втулку крышки 9 помещают сопло газовой горелки 10 внутрь камеры горения вровень с поверхностью крышки.On the reverse side of the combustion chamber, a
Кроме устройства для определения показателей горючести защитных покрытий для осуществления заявленного способа необходимо следующее оборудование:In addition to the device for determining the flammability of protective coatings for the implementation of the claimed method, the following equipment is required:
• Секундомер с погрешностью измерения не более 1 с;• Stopwatch with a measurement error of no more than 1 s;
• Лабораторные весы с точностью не более 0,05 г;• Laboratory scales with an accuracy of no more than 0.05 g;
• Магнитный толщиномер покрытий с погрешностью не более 3%;• Magnetic coating thickness gauge with an error of no more than 3%;
• Видеокамера на штативе;• Video camera on a tripod;
• Компьютер с утилитой для захвата, монтажа и редактирования видеопотока;• Computer with a utility for capturing, editing and editing a video stream;
• Измерительная линейка с миллиметровой шкалой.• Measuring ruler with millimeter scale.
Подготовка к испытаниям.Preparation for testing.
- Для испытаний готовят не менее 3 образцов исследуемого покрытия. Толщина испытываемого покрытия должна соответствовать рекомендациям в технической документации к материалу.- Prepare at least 3 samples of the coating to be tested for testing. The thickness of the tested coating must comply with the recommendations in the technical documentation for the material.
- При необходимости перед испытанием образцы кондиционируют в соответствии с требованиями ГОСТ 12423 или технических условий на материал. Образцы должны характеризовать средние свойства исследуемого вещества (материала).- If necessary, before testing, the samples are conditioned in accordance with the requirements of GOST 12423 or technical specifications for the material. Samples should characterize the average properties of the test substance (material).
- Подготовленные образцы взвешиваются на весах с точностью 0,05 г.- Prepared samples are weighed on a balance with an accuracy of 0.05 g.
- Измеряется толщина испытываемых покрытий при помощи магнитного толщиномера с погрешностью не более 3%.- The thickness of the tested coatings is measured using a magnetic thickness gauge with an error of no more than 3%.
- Над термостеклом камеры горения устанавливается видеокамера на штативе и подсоединяется к компьютеру с утилитой для захвата, монтажа и редактирования видеопотока.- A video camera on a tripod is mounted above the thermal glass of the combustion chamber and connected to a computer with a utility for capturing, editing and editing a video stream.
- Пригодность установки к работе, точность показания датчика температуры проверяют по стандартному веществу - органическому стеклу (ГОСТ 10667), температура воспламенения которого равна (265±10)°С.- The suitability of the installation for operation, the accuracy of the temperature sensor is checked against a standard substance - organic glass (GOST 10667), the ignition temperature of which is (265 ± 10) ° C.
Проведение испытаний.Testing.
- Из камеры горения извлекается передвижной механизм, в держатель передвижного механизма устанавливается испытательный образец.- The mobile mechanism is removed from the combustion chamber, the test piece is placed in the holder of the mobile mechanism.
- Устройство приводится в рабочее состояние: зажигается горелка, устанавливается расход газа (л/мин), обеспечивающий в камере горения равномерный прогрев, с постепенным уменьшением температуры по длине камеры. Изменение температуры среды камеры горения в зависимости от длины камеры (расстояния от источника огня) будет зависеть от параметров горелки (расход газа, диаметр сопла и др.).- The device is brought into operation: the burner is ignited, the gas flow rate (l / min) is set, which ensures uniform heating in the combustion chamber, with a gradual decrease in temperature along the length of the chamber. The change in the temperature of the combustion chamber environment depending on the length of the chamber (distance from the fire source) will depend on the parameters of the burner (gas flow rate, nozzle diameter, etc.).
- В камеру горения, за время не более 15 с, вводят передвижной механизм с испытательным образцом на определенное расстояние до источника огня, определяемое температурой близкой к началу разложения исследуемого покрытия. Включают запись видеокамеры и нажимают на секундомер и наблюдают за образцом в камере горения, через термостекло.- Into the combustion chamber, for a time not exceeding 15 s, a mobile mechanism with a test sample is introduced at a certain distance to the fire source, determined by the temperature close to the beginning of the decomposition of the coating under study. Turn on the video camera recording and click on the stopwatch and observe the sample in the combustion chamber through the thermal glass.
- Если при температуре испытания образец воспламенится, то фиксируют время сопротивления покрытия воздействию огня, продолжительность самостоятельного горения, температуру и момент воспламенения и испытание прекращают. После остывания образца измеряют его массу и определяют потерю массы покрытия и определяют площадь повреждения покрытия и толщину покрытия поврежденных участков. Анализируют изменение цвета покрытия при помощи компьютера с утилитой для захвата, монтажа и редактирования видеопотока. Полученные данные фиксируют в протоколе, и следующее испытание проводят с новым образцом при большем расстоянии от огня, обеспечивающее меньшую температуру воздействия на испытываемое покрытие.- If the sample ignites at the test temperature, then the time of resistance of the coating to the action of fire, the duration of self-burning, the temperature and moment of ignition are recorded, and the test is stopped. After cooling the sample, measure its weight and determine the loss of coating weight and determine the area of damage to the coating and the thickness of the coating of damaged areas. Analyze the color change of the coating using a computer with a utility for capturing, editing and editing a video stream. The data obtained are recorded in the protocol, and the next test is carried out with a new sample at a greater distance from the fire, providing a lower temperature of exposure to the test coating.
Если в течение 20 минут образец не воспламенится, то испытание прекращают и в протоколе отмечают отказ.If within 20 minutes the sample does not ignite, then the test is stopped and the refusal is noted in the protocol.
За температуру испытания принимают показания термопары, измеряющей температуру образца.The test temperature is taken as the reading of the thermocouple, which measures the temperature of the sample.
- Методом последовательных приближений, используя новые образцы и изменяя расстояние от огня до образца, определяют минимальную температуру образца, при которой за время выдержки в камере горения не более 20 минут образец воспламенится и будет гореть более 5 с, а при температуре на 10°С меньше воспламенение отсутствует.- Using the method of successive approximations, using new samples and changing the distance from the fire to the sample, determine the minimum temperature of the sample at which, during holding in the combustion chamber for no more than 20 minutes, the sample will ignite and burn for more than 5 s, and at a temperature of 10 ° C less there is no ignition.
Оценка результатовEvaluation of results
- За температуру воспламенения исследуемого покрытия принимают среднеарифметическое двух температур, отличающихся не более чем на 10°С, при одной из которых наблюдается воспламенение трех образцов, а при другой трех отказов. Полученное значение температуры округляют с точностью до 5°С.- The arithmetic mean of two temperatures differing by no more than 10 ° C is taken as the ignition temperature of the coating under study, at one of which three samples are ignited, and at the other three failures. The resulting temperature value is rounded to the nearest 5 ° C.
- Сходимость метода при доверительной вероятности 95% не должна превышать 7°С.- The convergence of the method at a confidence level of 95% should not exceed 7 ° C.
- Воспроизводимость метода при доверительной вероятности 95% не должна превышать 20°С.- The reproducibility of the method at a confidence level of 95% should not exceed 20 ° C.
- Потерю массы определяют как разницу масс до и после проведения испытаний. Действительную потерю массы образца определяют как среднеарифметическое значение потери масс трех образцов, при которых наблюдалось воспламенение.- Weight loss is defined as the difference in weight before and after testing. The actual weight loss of the sample is determined as the arithmetic mean of the weight loss of the three samples at which ignition was observed.
- Потерю толщины покрытия определяют как разницу толщины до и после проведения испытаний. Действительную потерю толщины покрытия определяют как среднеарифметическое значение потери толщины трех образцов, при которых наблюдалось воспламенение.- The loss of coating thickness is defined as the difference in thickness before and after testing. The actual loss in thickness of the coating is determined as the arithmetic mean of the loss in thickness of the three samples at which ignition was observed.
- Площадь повреждения покрытия образца оценивается с помощью измерительной линейки. Действительную площадь повреждения покрытия определяют как среднеарифметическое значение площадей повреждения трех покрытий образцов, при которых наблюдалось воспламенение.- The area of damage to the coating of the sample is estimated using a ruler. The actual area of damage to the coating is determined as the arithmetic mean of the areas of damage of the three coatings of the samples in which ignition was observed.
- Изменение цвета покрытия в период проведения испытания определяют путем анализа видеопотока на компьютере с помощью утилиты для захвата, монтажа и редактирования видеопотока.- The color change of the coating during the test period is determined by analyzing the video stream on a computer using a utility for capturing, editing and editing the video stream.
- Условия и результаты испытаний регистрируют в протоколе.- Test conditions and results are recorded in the report.
За счет возможности определения большего количества показателей горючести, по сравнению с известными способами, разработанный способ позволяет качественно и полноценно определять огнестойкость защитных покрытий используемых в различных отраслях.Due to the possibility of determining a larger number of indicators of combustibility, in comparison with the known methods, the developed method makes it possible to qualitatively and fully determine the fire resistance of protective coatings used in various industries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020125786A RU2753261C1 (en) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | Method for determining fire resistance of protective coatings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020125786A RU2753261C1 (en) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | Method for determining fire resistance of protective coatings |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2753261C1 true RU2753261C1 (en) | 2021-08-12 |
Family
ID=77349130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020125786A RU2753261C1 (en) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | Method for determining fire resistance of protective coatings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2753261C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114858962A (en) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 中国地质大学（武汉） | Device for testing fire resistance of fireproof plugging material and using method thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2092821C1 (en) * | 1995-09-18 | 1997-10-10 | Самарская государственная архитектурно-строительная академия | Gear testing flame-retardant coats |
| RU2532601C1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Софитекст" | Method for determining fire-resistant efficiency of protective compounds and coatings for timber and materials on its basis, and unit for its implementation |
-
2020
- 2020-07-28 RU RU2020125786A patent/RU2753261C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2092821C1 (en) * | 1995-09-18 | 1997-10-10 | Самарская государственная архитектурно-строительная академия | Gear testing flame-retardant coats |
| RU2532601C1 (en) * | 2013-04-04 | 2014-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Софитекст" | Method for determining fire-resistant efficiency of protective compounds and coatings for timber and materials on its basis, and unit for its implementation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть, Москва, Стандартинформ, 2008, разделы 6.5, 6.7. ГОСТ 30402-96 Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость, Москва, Минстрой России, ГУП ЦПП, 1996, раздел 9. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114858962A (en) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 中国地质大学（武汉） | Device for testing fire resistance of fireproof plugging material and using method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100686374B1 (en) | System for testing and estimating fire property by burning of a test materials | |
| Lindholm et al. | Cone calorimeter—a tool for measuring heat release rate | |
| CN208443807U (en) | A kind of fireproof coating fire resistance detector | |
| RU2753261C1 (en) | Method for determining fire resistance of protective coatings | |
| Janssens | Fundamental measurement techniques | |
| CN114217007B (en) | Outer flame ignition platform based on cone calorimeter | |
| CN103954623B (en) | Non-contact solid burning rate testing method | |
| CN109557242A (en) | A kind of asphalt material flame retardant property test equipment and method | |
| CN105136852A (en) | Combustibility evaluation method of metal powder and solvent mixture thereof | |
| RU174688U1 (en) | Installation for determining the fire hazard of condensed materials during their thermal decomposition | |
| Tsuchiya | Methods of determining heat release rate: State-of-the-art | |
| Khan et al. | Upward fire growth over thermally thin corrugated paperboard | |
| RU2740179C1 (en) | Device for determination of flammability of protective coatings | |
| RU119115U1 (en) | DEVICE FOR TESTING MATERIALS FOR FLAMMABILITY | |
| RU2532601C1 (en) | Method for determining fire-resistant efficiency of protective compounds and coatings for timber and materials on its basis, and unit for its implementation | |
| SK9373Y1 (en) | Method for measurement of speed of firing and carbonization of polymers with initiation by flame and system for performing thereof | |
| Lee | Design of large cone calorimeter for the fire study | |
| SK9589Y1 (en) | Apparatus for determining rate of flame spread on the surface of polymeric materials and method for this determination | |
| SK9372Y1 (en) | Method for measuring burning rate and carbonization rate of polymers with electric spark initiation and system for its implementation | |
| CN110823753A (en) | Combustion quality characteristic testing device of solid fuel and evaluation method thereof | |
| RU14083U1 (en) | INSTALLATION FOR RESEARCH OF THERMAL DESTRUCTION OF MATERIALS | |
| Dreyer et al. | The CoaST‐Fire: A novel methodology to rapidly expose materials to various fire curves | |
| SK302022A3 (en) | Method for measurement of speed of firing and carbonization of polymers with initiation by flame and system for performing thereof | |
| AI et al. | Effects of ignition source in room fire tests | |
| SK312022A3 (en) | Method for measuring burning rate and carbonization rate of polymers with electric spark initiation and system for its implementation |