Краткое описание рейтингов огнестойкости и стандартов испытаний

Обзор рейтингов огнестойкости и стандартов испытаний

I. Концепция рейтингов огнестойкости

Испытания на огнестойкость - это метод, используемый для оценки способности материала сопротивляться распространению пламени. Общие стандарты включают UL 94, IEC 60695-11-10 и GB/T 5169.16. В стандарте UL 94 - "Испытание на воспламеняемость пластмассовых материалов для деталей в устройствах и приборах", в зависимости от серьезности испытания и целевого применения, рейтинги огнестойкости классифицируются на 12 классов: HB, V-2, V-1, V-0, 5VA, 5VB, VTM-0, VTM-1, VTM-2, HBF, HF-1 и HF-2.

Общепринятые рейтинги огнестойкости обычно варьируются от V-0 до V-2, при этом V-0 представляет собой наилучшие показатели огнестойкости среди них.

1.1 Определения основных рейтингов (HB, V-2, V-1, V-0)

• HB: Горизонтальное горение
  Рейтинг HB указывает на то, что материал горит медленно, но не самозатухает. Это самый низкий рейтинг в UL 94 и часто используется, когда испытания на вертикальное горение (V-0, V-1 или V-2) неприменимы.

• V-2: Вертикальное горение - Уровень 2
  Рейтинг V-2 указывает на то, что после двух 10-секундных воздействий пламени в вертикальном положении время горения материала не превышает 30 секунд после удаления пламени. Допускается, чтобы горящие капли воспламеняли вату, помещенную на расстоянии 30 см ниже образца, но пламя не должно распространяться за пределы указанной метки.

• V-1: Вертикальное горение - Уровень 1
  Рейтинг V-1 указывает на то, что после двух 10-секундных воздействий пламени в вертикальном положении время горения материала не превышает 30 секунд после удаления пламени. Пламя не должно распространяться за пределы указанной метки, и горящие капли не должны воспламенять вату, помещенную на расстоянии 30 см ниже.

• V-0: Вертикальное горение - Уровень 0
  Рейтинг V-0 указывает на то, что после двух 10-секундных воздействий пламени в вертикальном положении время горения материала не превышает 10 секунд после удаления пламени. Пламя не должно распространяться за пределы указанной метки, и горящие капли не должны воспламенять вату, помещенную на расстоянии 30 см ниже.

1.2 Введение в другие рейтинги огнестойкости

• 5VA и 5VB:Эти рейтинги относятся к классификации испытаний на вертикальное горение с использованием испытательного пламени мощностью 500 Вт (высота пламени 125 мм).

  • 5VA:После воздействия пламени в указанных условиях время послесвечения материала не превышает 60 секунд после удаления пламени, пламя не должно распространяться за пределы метки, а время горения капающих частиц не должно превышать 60 секунд.

  • 5VB:Критерии аналогичны 5VA в отношении времени послесвечения и распространения пламени, а время горения капающих частиц не должно превышать 60 секунд.

• VTM-0, VTM-1, VTM-2:Это классификации испытаний на вертикальное горение для тонких материалов (толщина < 0,025 мм), с использованием пламени высотой 20 мм, применимые к пластиковым пленкам.

  • VTM-0:После воздействия пламени время послесвечения не превышает 10 секунд.

  • VTM-1:После воздействия пламени время послесвечения не превышает 30 секунд.

  • VTM-2:После воздействия пламени время послесвечения не превышает 30 секунд (специфические критерии прохождения/непрохождения отличают его от VTM-1).

• HBF, HF-1, HF-2:Это классификации испытаний на горизонтальное горение для вспененных материалов, с использованием пламени высотой 38 мм.

  • HBF:Скорость горения не превышает 40 мм/мин, и пламя должно погаснуть до отметки 125 мм.

  • HF-1:После удаления пламени время послесвечения не превышает 5 секунд, и пламя не должно распространяться за пределы метки.

  • HF-2:После удаления пламени время послесвечения не превышает 10 секунд, и пламя не должно распространяться за пределы метки.

II. Цель испытаний на огнестойкость

Цели испытаний на огнестойкость включают:

2.1 Оценка характеристик горения материалов: Она определяет скорость горения, склонность к распространению пламени и степень развития пожара в условиях пожара. Это помогает установить безопасность, надежность и пригодность материала для противопожарных применений.

2.2 Определение способности материалов к огнестойкости: Испытания выявляют способность материала подавлять распространение пламени при воздействии источника воспламенения. Это имеет решающее значение для предотвращения распространения пожара и уменьшения потерь, вызванных пожарами.

2.3 Руководство по выбору и использованию материалов: Путем испытаний и сравнения свойств огнестойкости различных материалов можно сделать обоснованный выбор для выбора и применения материалов. Это помогает в выборе подходящих материалов для строительства, транспорта, электронных устройств и т. д. для повышения пожарной безопасности.

2.4 Соответствие нормам и стандартам: Испытания на огнестойкость часто проводятся в соответствии с национальными или отраслевыми нормами и стандартами. Испытания гарантируют, что материалы соответствуют требованиям, обеспечивая соответствие и безопасность в конкретных областях применения.

В заключение, цель испытаний на огнестойкость состоит в том, чтобы предоставить критическую основу для выбора подходящих материалов, повышения пожарной безопасности и обеспечения соответствия нормам и стандартам путем оценки характеристик горения и огнестойких свойств материалов.

III. Справочные стандарты

• UL 94: "Испытание на воспламеняемость пластмассовых материалов для деталей в устройствах и приборах."

• IEC 60695-11-10:2013: "Испытания на пожарную опасность - Часть 11-10: Испытательные пламена - Методы испытаний горизонтальным и вертикальным пламенем мощностью 50 Вт."

• GB/T 5169.16-2017: "Испытания на пожарную опасность для электрических и электронных изделий - Часть 16: Испытательные пламена - Методы испытаний горизонтальным и вертикальным пламенем мощностью 50 Вт." (Национальный стандарт Китая, технически согласованный с IEC 60695-11-10).

IV. Методы испытаний для HB, V-2, V-1, V-0

4.1 Горизонтальное горение: HB

4.1.1 Требования к образцам

• Форма: Листы, полученные путем резки, литья, экструзии и т. д., с гладкими краями, чистыми поверхностями и однородной плотностью.

• Размеры: Длина × Ширина = 125 ± 5 мм × 13,0 ± 0,5 мм. Предоставьте образцы минимальной толщины и толщиной 3 мм. Если минимальная толщина >3 мм или максимальная толщина <3 мм, образцы толщиной 3 мм могут не потребоваться. Максимальная толщина ≤13 мм, максимальная ширина ≤13,5 мм, радиус закругления углов ≤1,3 мм.

• Серия: Для разных цветов, плотностей и т. д. предоставьте репрезентативные образцы.

• Количество: Минимум 2 комплекта, 3 образца в комплекте.

4.1.2 Процедура испытания

• Маркировка: Нанесите метки на расстоянии 25 ± 1 мм и 100 ± 1 мм.

• Зажим: Зажмите конец возле отметки 100 мм, сохраняя длинную ось горизонтальной, а широкую ось под углом 45° ± 2°. Поместите проволочную сетку на расстоянии 100 ± 1 мм ниже образца.

• Горелка: Метан, расход 105 мл/мин, противодавление 10 мм водяного столба.

• Пламя: Высота пламени 20 ± 1 мм.

• Применение: Поднесите пламя под углом 45° к нижнему краю образца, погружая его на 6 мм, в течение 30 ± 1 секунды или до тех пор, пока пламя не достигнет отметки 25 мм, затем уберите.

• Хронометраж: Начните отсчет времени, когда фронт пламени достигнет отметки 25 ± 1 мм. Запишите время, необходимое для прекращения горения, и длину сгоревшего участка.

• Расчет: V = 60L / t, где V - скорость горения (мм/мин), L - длина сгоревшего участка (мм), t - время горения (с).

4.1.3 Записи испытаний

• Достигает ли пламя отметки 25 ± 1 мм или 100 ± 1 мм.

• Если горение прекращается между 25 мм и 100 мм, запишите длину сгоревшего участка (L) и время (t).

• Если пламя проходит отметку 100 мм, запишите время от 25 мм до 100 мм.

• Рассчитанная скорость горения.

4.1.4 Критерии рейтинга HB

• Для образцов толщиной 3-13 мм на участке 75 мм: Скорость горения ≤ 40 мм/мин.

• Для образцов толщиной <3 мм на участке 75 мм: Скорость горения ≤ 75 мм/мин.

• Горение прекращается до отметки 100 мм.
  Образцы, соответствующие этим критериям, оцениваются как HB.

4.2 Вертикальное горение: V-2, V-1, V-0

4.2.1 Требования к образцам

• Форма: Листы, полученные путем резки, литья, экструзии и т. д., с гладкими краями, чистыми поверхностями и однородной плотностью.

• Размеры: Длина × Ширина = 125 ± 5 мм × 13,0 ± 0,5 мм. Предоставьте образцы минимальной и максимальной толщины. Если результаты различаются, могут потребоваться образцы промежуточной толщины. Максимальная толщина ≤13 мм, радиус закругления углов ≤1,3 мм.

• Серия: Для вариантов предоставьте репрезентативные образцы.

• Количество: Минимум 2 комплекта, 5 образцов в комплекте.

4.2.2 Кондиционирование образцов

• Стандартное кондиционирование: 48 часов при 23 ± 2°C и 50 ± 5% относительной влажности. Испытание в течение 30 минут после извлечения.

• Кондиционирование в печи: Не менее 168 часов при 70 ± 1°C, затем охлаждение в эксикаторе при комнатной температуре не менее 4 часов. Испытание в течение 30 минут после извлечения.

4.2.3 Процедура испытания

• Зажим: Зажмите верхние 6 мм образца, ориентированного вертикально вниз. Нижний конец образца должен находиться на расстоянии 300 ± 10 мм над слоем чистой ваты (0,08 г, 50x50 мм, максимальная толщина 6 мм).

• Горелка: Метан, расход 105 мл/мин, противодавление 10 мм водяного столба.

• Пламя: Высота пламени 20 ± 1 мм.

• Применение: Поместите центр пламени в середину нижнего края (10 ± 1 мм от кончика горелки до образца). Применяйте в течение 10 ± 0,5 секунд. Отрегулируйте горелку, если образец деформируется. Если происходит капание, наклоните горелку на 45°. Через 10 ± 0,5 с уберите горелку со скоростью 300 мм/мин на расстояние не менее 150 мм. Немедленно запишите время послесвечения t1. После прекращения пламени снова приложите пламя на 10 ± 0,5 с. Уберите и запишите второе время послесвечения t2 и время послесвечения t3.

• Примечание: Различайте послесвечение/послесвечение. Если пламя гасится газами материала, немедленно повторно зажгите горелку и продолжайте применение до достижения общей продолжительности 10 ± 0,5 с.

4.2.4 Записи испытаний

• Первое время послесвечения (t1).

• Второе время послесвечения (t2).

• Второе время послесвечения (t3).

• Сгорает ли образец полностью.

• Воспламеняют ли капающие частицы вату.

4.2.5 Критерии рейтинга V-2, V-1, V-0
После испытаний рейтинг огнестойкости определяется на основе следующих критериев (сводка пределов прохождения/непрохождения для общего времени послесвечения, отдельных времен послесвечения, времени послесвечения, воспламенения ваты и потребления образца).