AFAP-02: випробування матеріалів на димоутворення

Що це таке

AFAP-02 (NATO Allied Fire Assessment Publication 2, Edition 3, надруковане на власній обкладинці як AFAP-2) - це лабораторний метод випробування, яким вимірюють, скільки диму утворює матеріал за визначених умов пожежі. Оприлюднений NATO у липні 2010 року, він не створює нового випробування з нуля: він бере цивільний стандарт випробування ISO 5659-2:2006, "Plastics - Smoke generation - Part 2: Determination of optical density by a single-chamber test," і додає правила щодо підготовки зразків, калібрування, проведення та звітності, які потрібні NATO, щоб отримувати з нього послідовні та порівнянні результати в різних країнах і лабораторіях, а також додатковий необов'язковий параметр VOF4, що вимірює, як швидко матеріал починає утворювати дим.

Це другий документ із п'ятичастинної серії NATO, яка оцінює різні вогневі характеристики того самого кола матеріалів-кандидатів: AFAP-1 задає політику попереднього добору матеріалів, AFAP-2 (цей документ) вимірює димоутворення, AFAP-3 вимірює токсичність продуктів горіння, AFAP-4 вимірює поверхневе поширення полум'я, а AFAP-5 вимірює швидкість тепловиділення. NATO прямо зазначає, що ця серія є засобом порівняльного відсіювання для вибору між матеріалами-кандидатами, а не прогнозом поведінки матеріалу в реальній пожежі і не вироком "придатний чи ні" для жодного з них.

Хто насправді виконує роботу

Через документ проходять три сторони. Лабораторія вогневих випробувань проводить фізичне випробування: готує зразки, калібрує установку та фіксує результати. "Technical Authority", визначений у документі як відповідний орган, що відповідає за нормативи й настанови щодо властивостей матеріалів у реакції на вогонь у закупівлях та підтримці в експлуатації, вирішує те, що документ залишає відкритим, наприклад, який бік шаруватого матеріалу випробовувати або чи використовувати сітку тримача зразка. А постачальник або виробник надає матеріал для випробування і його зазначають у готовому протоколі поряд із лабораторією.

AFAP-02 не має власної сили. Країни фіксують свою згоду застосовувати його в STANAG 4602, і до окремого постачальника він доходить лише тоді, коли його викликає тендер, контракт чи специфікація на матеріали. Сам документ каже про це прямо: будь-який запит щодо нього "in relation to an invitation to tender or a contract in which it is incorporated" надсилають до Technical Authority, а не до NATO.

У чому полягає випробування

Основний метод узятий з ISO 5659-2: горизонтальний зразок піддають дії променевого теплового потоку, а камера вимірює ослаблення світла в міру накопичення диму, що переводять у питому оптичну густину Ds. AFAP-02 встановлює три режими випробування: 25 kW/m2 без чергового полум'я, 25 kW/m2 з черговим полум'ям і 50 kW/m2 без чергового полум'я, кожен на трьох зразках. Четвертий режим за ISO 5659-2, 50 kW/m2 з черговим полум'ям, зазначений як непотрібний.

Власні доповнення AFAP-02 заміняють або посилюють кілька частин процедури ISO. Правило припинення переписано: початкове випробування в кожному режимі завжди триває повні 20 хвилин незалежно від того, коли димоутворення досягає піку, щоб не проминути другого піку (наприклад, коли шаруватий матеріал прогорає до наступного шару); якщо це перше випробування показує пік у межах перших 10 хвилин, наступні випробування в тому самому режимі можна зупиняти на 10 хвилині. Випробування можна також припинити достроково, щойно Ds сягає власної верхньої межі документа - 792; цю стелю документ встановлює тому, що формула, яка лежить в основі, прямує до нескінченності за дуже низького пропускання світла, і тому, що такі низькі показники не вважають точними. Якщо чергове полум'я гасне від самого диму під час випробування, цей зразок відкидають і проводять випробування на заміну. VOF4, який обчислюють лише тоді, коли цього просить Technical Authority, додає питому оптичну густину на першій, другій і третій хвилинах плюс половину значення на четвертій хвилині, щоб виявити матеріали, які починають диміти рано. Матеріали, які поводяться як "intumescent" під час випробування на відстані 25 мм від конічного нагрівача, мають цей результат відкинутий і їх випробовують повторно на відстані 50 мм, із приміткою, що результати за двох відстаней можуть бути непорівнянними.

Підготовка зразків і калібрування

Annex 1 подає правила підготовки для конкретних матеріалів, яких в ISO 5659-2 немає взагалі: системи фарб і покриттів наносять на квадратні панелі з маловуглецевої сталі розміром 75 мм, витримують, потім кондиціюють 7 днів і випробовують упродовж наступних 7; трубки та ділянки труб розрізають на плоскі смуги, якщо вони гнучкі, або на визначену кількість вигнутих сегментів завширшки 75 мм, якщо вони жорсткі; композиції м'яких меблів і матраців збирають до максимальної випробувальної товщини 25 мм, при цьому окремі шари зважують і вимагають, щоб вони вкладалися в 95-105% від середньої маси набору з дев'яти.

З боку апаратури робочий вимірювач теплового потоку, яким налаштовують конічний випромінювач, треба калібрувати на початку кожного дня випробувань, і він має бути простежуваним, не більш ніж у чотири кроки, до первинного еталона, який зберігають LNE у Франції або SP у Швеції. Annex 3 подає повну відпрацьовану процедуру передавального калібрування, зокрема приклад рівняння калібрування, виведеного з виміряних даних. Сітку тримача зразка, описану в ISO 5659-2, за замовчуванням не використовують; вона потрібна лише тоді, коли Technical Authority це вкаже, наприклад у специфікації на матеріали.

Протокол випробування

Розділ 11 закріплює довгий перелік того, що має містити протокол: дані лабораторії та постачальника чи виробника, дати випробування, повний опис матеріалу (зокрема номери NATO Stock Number, якщо вони відомі), конструкцію зразка й те, який бік випробовували, результати по кожному зразку (Ds,max, час його досягнення, Ds10, VOF4, якщо його обчислювали, і поправковий коефіцієнт чистого променя DC), середні значення по кожному з трьох режимів, спостереження та будь-які недійсні випробування з причинами, а також фіксоване формулювання про те, що результати стосуються лише випробуваних зразків за конкретних умов того випробування. Annex 4 подає необов'язковий заздалегідь укладений аркуш даних для цього запису, який має розмітку грифів секретності, використану в базі даних матеріалів за STANAG 4602, описаній в AFAP-1; це підказує, що результати призначені для зберігання й повторного використання, а не для одноразового формування та подальшого відкладання.

Чого він не охоплює

AFAP-02 нічого не каже про те, які матеріали потребують цього випробування в конкретній програмі, яку межу димоутворення має встановити специфікація і як результат живить ширше рішення щодо матеріалу; це визначає контракт, специфікація на матеріали чи Technical Authority, а не цей документ. Він також не прогнозує, як матеріал димітиме в реальній пожежі: передмова до самої серії прямо каже, що ці випробування є засобом порівняльного відсіювання для попереднього добору матеріалів-кандидатів, який застосовують ще до того, як проєкт зупиниться на конкретному матеріалі.

Стандарти, на які він посилається

• AFAP-01Довідково
• AFAP-03Довідково
• AFAP-04Довідково
• AFAP-05Довідково

Інші стандарти в темі «Управління життєвим циклом і забезпечення якості»

• AACP-02AACP-02 - настанови щодо взаємного проведення аудитів контрактів
• AAP-20AAP-20 рамкова система управління програмами NATO
• AAP-48AAP-48 процеси життєвого циклу системи в NATO
• ACMP-2000ACMP-2000 політика NATO щодо управління конфігурацією
• ACMP-2009ACMP-2009: керівництво з управління конфігурацією
• ACMP-2100ACMP-2100 договірні вимоги до управління конфігурацією