Метод определения кислородного индекса неметаллических материалов кабелей - Испытание на нераспространение горения проводов или кабелей, проложенных в пучках - ГОСТ Р МЭК 332-3-96

ПРИЛОЖЕНИЕ А
 (справочное)

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДНОГО ИНДЕКСА НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ КАБЕЛЕЙ

А.1 Область распространения
Данный метод позволяет проводить сравнительную оценку возгораемости неметаллических материалов, отобранных от кабелей или используемых в них, путем измерения минимальной концентрации кислорода в смеси кислорода и азота, при которой поддерживается горение пламени. Этот метод используется ограниченно, так как некоторые испытуемые образцы физически недостаточно жестки.

А. 2 Определение
Кислородный индекс (КИ) — это минимальная концентрация кислорода, в кислородно-азотной смеси, выраженная в объемных процентах, при которой будет поддерживаться горение материала в условиях, установленных данным методом.

А.3 Принцип метода
Минимальная концентрация кислорода в смеси кислорода и азота, при которой будет поддерживаться горение, измеряется в условиях равновесия «свечеподобного» горения. При этом устанавливается равновесие между теплом, выделяемым при сгорании образца, и теплом, теряемым в окружающей среде.

А. 4 Аппаратура
А.4.1 Испытательная колонка, которая состоит из жаропрочной стеклянной трубки одного из типов, указанных в таблице А1. Низ колонки или основание, к которому прикрепляется трубка, должен содержать негорючий материал, чтобы смешать и равномерно распределить газовую смесь, поступающую в это основание. Над негорючим материалом помещают проволочную сетку, чтобы задерживать падающие частицы, которые не должны попадать на основание колонки.
Должно быть установлено устройство для проверки или обеспечения того, чтобы температура газовой смеси, входящей в трубку, была (23 ±2) °С. Если устройство имеет внутренний зонд, его положение и конструкция должны быть такими, чтобы свести к минимуму турбулентность в трубке.
А.4.2 Секундомер для отсчета времени не менее 10 мин с точностью до 1 с.
А.4.3 Держатель образца
Может быть использовано любое небольшое устройство, в котором вертикально закрепляют образец у его основания в центре колонки.

Таблица А1
В миллиметрах

А.4.4 Источники газа
Газовую смесь, необходимую для испытания, приготовляют с использованием кислорода и/или азота торгового сорта (лучше чистотой нс менее 98 %) и/или очищенного воздуха (с концентрацией кислорода 20,9 % объемных).
Содержание влаги в газовой смеси, поступающей в испытательную трубку, должно быть менее 0,1 % по массе.
Примечание — Нет гарантий того, что кислород или азот в баллонах будет всегда содержать воды менее 0,1 % по массе, хотя, как правило, содержание влаги составляет 0,003—0,01 % по массе. Если баллон заряжен при неблагоприятных условиях, газ поступающий из последних 10 % содержимого баллона, может содержать 0,1—0,5 % поды по массе, так как давление газа уменьшается относительно давления водяного пара при температуре окружающей среды Поэтому система подачи газа должна иметь сушильное устройство или должно проводиться измерение содержания влаги.
А.4.5 Измерение концентрации кислорода
Концентрацию кислорода измеряют одним из следующих методов. В спорных случаях используют метод а).
а) Концентрацию кислорода в смешанных газах определяют измерением парамагнетизма кислорода.
б) Используют приборы измерения и контроля состава газа, которые позволяют измерять и контролировать состав смеси газа в испытательной трубке так, чтобы концентрация кислорода в смеси газа была определена с точностью до ±0,5 % по объему смеси.
А.4.6 Источник пламени
Источником зажигания является бутановая горелка (рисунок А.1). Длина пламени от края сопла при измерении на воздухе должна быть около 30 мм.
А.4.7 Вытяжной вентилятор
Для удаления дыма, сажи и вредных выделений аппаратуру размещают в зоне, оборудованной эффективными вытяжными устройствами, при этом они не должны влиять на результаты испытании.

А.5 Образец
А.5.1 Образцы для испытания — это плоские прямоугольные полосы со следующими размерами:
длина 70—150 мм;
ширина (6,5±0,5) мм;
толщина (3,0±0,5) мм
А.5.2 Образцы получают путем формовки, резки или механической обработки из предназначенных для испытания материалов, отобранных с кабеля.
Если такой возможности нет, как, например, для кабеля, содержащего вулканизированный материал, используют формованную и вулканизированную пластину, изготовленную из материала, отобранного во время переработки данной производственной партии.
А. 5.3 Края образцов должны быть гладкими, образцы не должны иметь мелких выступов или заусенцев от механической обработки или краевых подтеков, полученных при формовке.

А. 6 Проведение испытания
А.6.1 Каждый образец маркируют двумя линиями на расстоянии 8 и 58 мм от верха. Для лучшего обзора каждую линию проводят по двум соседним поверхностям. Для белых и цветных образцов можно использовать обычную шариковую ручку. Для черных образцов используют контрастные чернила. Перед испытанием чернила должны высохнуть. Образец зажимают в держателе вертикально приблизительно в центре колонки так, чтобы верх образца был не менее чем на 100 мм ниже верха открытого конца колонки. Если используют колонку с уменьшенным отверстием (А.4.1), то верх образца должен быть не менее чем на 40 мм ниже края отверстия.
А. 6.2 Испытание проводят при температуре (23 ±2) °С, и образцы должны быть предварительно выдержаны при температуре (23±2) °С и относительной влажности (50±5) % в течение 24 ч.
А. 6.3 Устанавливают требуемую начальную концентрацию кислорода, проходящего через колонку. Скорость потока газа в колонке должна быть (40±10) мм/с, которая рассчитывается по общему потоку газа в кубических миллиметрах в секунду, деленных на площадь сечения колонки в квадратных миллиметрах.
А.6.4 Газ пропускают не менее 30 с, чтобы продуть систему.
А.6.5 Источник пламени подводят так, чтобы пламя на длине около 6 мм касалось верха образца. При горении образца источник пламени опускают, чтобы касание пламени удерживалось на длине около 6 мм. После загорания образца концентрацию кислорода не изменяют.
Горение пламени поддерживают до тех пор, пока образец не сгорит до восьмимиллиметровой линии. Затем пламя удаляют и начинают отсчет времени.
А.6.6 Предварительная оценка результатов
а) Если образец горит 3 мин или более, или сгорает на длине 50 мм или более, его следует загасить и зафиксировать концентрацию кислорода для этих условий.
б) Если образец прекращает гореть до истечения 3 мин и на длине менее 50 мм, концентрацию кислорода следует считать низкой. Время, когда пламя погасло, фиксируют.
А.6.7 Закрепляют новый образец (образец можно использовать вторично, если его охладить и отрезать сгоревший конец, при этом он должен отвечать требованиям А. 5.2 и А. 6.2).
Регулируют концентрацию кислорода на основе результатов, полученных в А.6.6. Повторяют испытание в соответствии с А.6.4— А.6.6.
А.6.8 Продолжают испытание согласно А.6.7, проводя только одно испытание при каждой концентрации кислорода до тех пор, пока не будут получены две концентрации, которые будут удовлетворять следующим условиям:
а) при первой концентрации образец горит не менее 3 мин или сгорает на длине не менее 50 мм;
б) при второй концентрации образец затухает за период менее 3 мин и сгорает на длине менее 50 мм;
в) численное различие между концентрациями кислорода по перечислениям а) и б) не превышает 0,25 %.
Концентрацию кислорода по перечислению а) принимают за приблизительное значение КИ на этой стадии.
А. 6.9 Затем продолжают испытание, учитывая следующие требования.
При каждом значении концентрации кислорода наибольший результат испытания трех образцов фиксируют как результат для этой концентрации (с включением результатов из первоначальной серии, полученных в А.6.8).
Начальное значение концентрации кислорода при испытании должно соответствовать значению КИ, полученному в А.6.8. Затем испытание продолжают с шагом не более ±0,25 % концентрации кислорода либо выше, либо ниже начального значения.
Когда будут получены наибольшие результаты, которые удовлетворяют перечислениям а), б) и в) А.6.8, испытание прекращают.
Наибольший результат, соответствующий А.6.8 а, принимают за абсолютное значение КИ испытуемого материала.

А. 7 Протокол испытания
В протокол должно быть включено следующее:
а) абсолютное значение КИ;
б) описание любых отклонении, отмеченных при испытании.

А. 8 Подтверждение минимального значения КИ Данную методику применяют для определения абсолютного значения КИ. Если требуется проверить, находится ли значение КИ выше минимального установленного значения, следует использовать методику, указанную в Д.6.3—А.6.5, и требование удовлетворяется, если выполняется требование А.6.6б.

1 — медная трубка диаметром 6,3 мм; 2 — отверстия диаметром 1,6 мм; 3 — место крепления бутановой паяльной лампы
Рисунок А. 1
Примечания

1 Испытательная   колонка
Если стеклянная испытательная колонка становится чрезмерно горячей, может быть получено заниженное значение КИ. Поэтому рекомендуется использовать две испытательные колонки.
2 Калибровка
Должны быть обеспечены соответствующие методы калибровки и степень точности оборудования.
3 Расходомеры
Если используются расходомеры, которые откалиброваны для воздуха, следует делать поправку на плотность газов.

УДК 621.315.2001.4:006.354   ОКС 29.060.20   Е46  ОКСТУ 3509

Ключевые слова: испытание, метод, кабель, провод, нераспространение горения