Կրակմարիչ ծածկոց՝ UL94-ի հավաստագրումով, տնային և արդյունաբերական անվտանգության համար

UL94-ի հավաստագրման հասկացությունը և դրա դերը կրակմարիչ ծածկոցների անվտանգության մեջ

Ո՞րն է UL94 հրդեհավտանգության դասակարգումը և ինչու՞ է այն կարևոր կրակմարիչ ծածկոցների համար

UL94 փորձարկումը չափում է, թե ինչպես են նյութերը դիմադրում կրակին և բռնկված բոցի տարածմանը՝ հատուկ վերահսկվող ուղղահայաց և հորիզոնական այրման փորձարկումների ընթացքում: Հատկապես կրակմարիչ շղթաների դեպքում, այս վավերագրումը ստանալը նշանակում է, որ արտադրանքը փորձարկվել է և դիմակայել է ուղղակի բոցին առնվազն 30 վայրկյան ընթացքում՝ ըստ UL Solutions 2023 թվականի տվյալների, առանց ինքնուրույն բռնկվելու կամ այնպիսի հալված նյութեր կաթեցնելու, որոնք կարող են վտանգավոր լինել: Վերին մակարդակի՝ UL94 V-0 դասակարգումը հիմնականում համարվում է առևտրային արտադրանքների ոսկե ստանդարտը: Այս դասակարգում ունեցող նյութերը բոցը մարում են մոտ 90 տոկոսով ավելի արագ, քան այն նյութերը, որոնք չունեն ճիշտ վավերագրում, ինչը մեծ նշանակություն ունի փոքր հրդեհների դեպքում՝ նախքան դրանք անվերահսկելի դառնալը:

Ինչպես է UL-94 ստանդարտը կրակադիմադրության փորձարկման ընթացքում ապահովում նյութերի հուսալիությունը

UL-94 փորձարկումը կրակապարտող ծածկոցների նյութերը ենթարկում է ստուգման՝ դրանք ենթարկելով վերահսկվող բոցի և հետևելով, թե որքան ժամանակ են այրվում, ինչքան շուտ են հանգչում բոցը հեռացնելուց հետո և արդյոք արտանետում են վտանգավոր նյութեր: Որպեսզի նյութը ստանա վավերացում, այն պետք է ինքնաբերաբար հանգչի ընդամենը 10 վայրկյանի ընթացքում, երբ ուղղահայաց դիրքում է, իսկ հորիզոնական տարածումը պետք է 8 դյույմից պակաս լինի: Այս խիստ չափանիշներն են բացատրում, թե ինչու են UL94-ով վավերացված կրակապարտող ծածկոցները այդքան ավելի արդյունավետ աշխատում խոհանոցային արտակարգ իրավիճակներում: Ըստ 2023 թվականի ամենավերջին տվյալների՝ Ազգային կրակից պաշտպանության ասոցիացիայից, այս փորձարկված ծածկոցները յուղի հրդեհները 73% ավելի արդյունավետ են մարում, քան սովորական ծածկոցները, որոնք վավերացման չեն ենթարկվել: Այս աստիճանի արդյունավետության տարբերությունը կարող է որոշիչ լինել խոհանոցային հրդեհի կրիտիկական առաջին վայրկյաններին:

UL94-ի համեմատումն այլ վավերացման չափանիշների հետ (EN 1869, ISO 6940, ASTM F1989-05)

Մինչդեռ UL94-ը գնահատում է նյութի բնորոշ հակվածությունը հրդեհվելուն, հավելուրդ ստանդարտները ներառում են ավելի լայն կատարողականի չափանիշներ.

Ստանդարտ	Հիմնական կենտրոնացում	Կրակաբարակի մետրիկական ստուգում
UL94	Նյութի հրդեհման դիմադրություն	Լցման արագություն, հալման վարք
EN 1869	Բարակի տարածում	Ուշադրության շրջան, ջերմության արգելափակում
ASTM F1989-05	Արդյունաբերական օգտագործման տևականություն	Պոկման ամրություն, քիմիական ազդեցություն

UL94-ը համարվում է կրակը մարելու հնարավորության հիմնարար չափանիշ, որը երաշխավորում է հիմնական անվտանգությունը՝ նախքան լրացուցիչ սերտիֆիկացիաների տրման կիրառումը:

Արդյունաբերական պարադոքս. Ինչո՞ւ որոշ «կրակադիմացկուն» ծածկոցներ ձախողվում են՝ առանց UL94 սերտիֆիկացիայի

Թվերը պատմում են այլ պատմություն, քան ինչը գրված է պիտակին: Մոտ մեկ երրորդը այն ծածկոցներից, որոնք վաճառվում էին որպես կրակադիմացկուն՝ առանց UL94 սերտիֆիկացիայի, իրականում ձախողվեցին 600 աստիճան Ցելսիուսում փորձարկման ժամանակ, մինչդեռ սերտիֆիկավորվածների մոտ 9%-ն էր, որոնք ունեին խնդիրներ՝ համաձայն անցյալ տարվա Fire Safety Journal-ի հետազոտության: Ինչո՞ւ այդքան մեծ տարբերություն: Շատ արտադրողներ խնայում են՝ օգտագործելով ավելի էժան նյութեր, որոնք կարող են կարճ պահ դիմակայել բոցին, սակայն չեն կարողանում դիմանալ երկարատև ազդեցությանը: Հենց այստեղ է, որ օգտակար է լինում UL94-ը: Քանի որ այն պահանջում է անկախ փորձարկում, այս ստանդարտը օգնում է վերացնել անվստանգ ապրանքները, ինչը տրամաբանական է, եթե անվտանգությունն իսկապես կարևոր է:

UL94-ով սերտիֆիկավորված կրակաշերտերի նյութերն ու կառուցվածքը

Ոսկրաթելի կազմը՝ կրակադիմացկայիր ծածկոցների հիմնական կառուցվածքն ու ջերմային կայունությունը

Բարձրագույն մակարդակի UL94 վավերագրման շնորհիվ կրակադիմացկայիր ծածկոցների մեծամասնությունը հիմնված է ոսկրաթելի վրա, քանի որ այն հիմնականում անօրգանական նյութ է, որը չի հալում մոտ 1700 աստիճան Ցելսիուս ջերմաստիճանում՝ ըստ NIST-ի 2022 թվականի հետազոտության: Կրակի հպվելիս այս նյութը չի հալվում, այլ վերածվում է կայուն մոխրի շերտի, որը պահպանում է իր կառուցվածքը մոտ 15-ից 30 րոպե նույնիսկ ուղղակի կրակի ազդեցության դեպքում: Վերջերս կատարված բարելավումները ներառում են հատուկ ջերմադիմացկայիր կապող նյութեր, որոնք այս ծածկոցներին տալիս են ավելի մեծ ճկունություն՝ չնվազեցնելով դրանց ջերմամեկուսիչ հատկությունները: Այն հետազոտությունների համաձայն՝ դրանք կարող են այնքան էլ լավ դիմադրել ջերմաստիճանին, որքան հին ասբեստային ապրանքները, սակայն ակնհայտ է, որ այժմ ոչ ոք չի ցանկանում օգտագործել իրական ասբեստ: Phantom Fire Analysis Report-ը հաստատում է այս եզրակացությունը իր 2023 թվականի հետազոտության մեջ:

Սիլիկոնապատված և բարձր սիլիցիումային ոսկրաթել՝ ջերմադիմադրության և ճկունության համեմատում

Բանաձև	Սիլիկոնապատված ոսկրաթել	Բարձր սիլիցիում պարունակող ստվարաթուղթ
Շարունակական ջերմության սահման	500 °C	1000 °C
Լարվածության գնահատական	8/10	3/10
Ջրի դիմադրություն	Բարձրություն	Միջավոր
Քաշ (գ/մ²)	650	1100

Սիլիկոնով պատված տարբերակները ավելի լավ են մանիպուլյացվում կենցաղային օգտագործման դեպքում, իսկ բարձր սիլիցիում պարունակող տեսակները արդյունաբերական պայմաններում կրակը մարելու համար 78% ավելի երկար ժամանակ են ապահովում՝ հիմնվելով UL94 ուղղահայաց այրման արդյունքների վրա (Կրակի անվտանգության ամսագիր, 2023)

Կրակամարիչ շղթաներում օգտագործվող առաջադեմ նյութեր՝ արամիդ, բուրդ և պատված գործվածքների արդյունավետություն

Արամիդային թելերը ցուցաբերում են 450 ՄՊա-ի կտրվածքային ամրություն և կարող են դիմակայել մինչև 550 աստիճան Ցելսիուս ջերմաստիճանների: Սակայն շատ դեպքերում անհրաժեշտ է որոշակի հիբրիդային կառուցվածք, որպեսզի համապատասխանեն UL94 անվտանգության ստանդարտներին: Իսկ մաշկապարկերի դեպքում՝ 580 աստիճանից սկսած դրանք սկսում են այրվել, իսկ երկարատև ջերմային ազդեցության դեպքում դրանք ավելի վատ են պահում, քան սինթետիկ նյութերը: Վերջերս կան հետաքրքիր մշակումներ կերամիկական նանոմասնիկների վրա, որոնք կիրառվում են գործվածքների վրա: ASTM E119-22 ստանդարտին համապատասխան փորձարկումները ցույց են տվել, որ այս ծածկույթով օժտված նյութերը կրկնակի ապակու համեմատ ջերմափոխանցման ցրումը կրճատում են մոտ 34%: Բայց արտադրողները все էլ մտահոգված են այն հարցով, թե ինչպես են այս ծածկույթները պահպանվում ժամանակի ընթացքում այն ապրանքներում, որոնք կրկնակի են օգտագործվում:

Կրակամարկերի ջերմադիմադրությունը և ջերմաստիճանային աշխատանքը

Նյութի բաղադրությունը ուղղակիորեն որոշում է շահագործման սահմանափակումները: Բարձր սիլիցիում պարունակող ապակու մոդելները դիմակայում են 1000°C-ից բարձր ջերմաստիճանների 1,000°C (1,832°F) 15 րոպե, մինչդեռ ստանդարտ ապակու մանրաթելը պահպանում է իր ամբողջականությունը մինչև 550°C (1,022°F) վերահսկվող պայմաններում։

UL94-ի կողմից սերտիֆիկացված ծածկոցների առավելագույն ջերմության դիմադրությունը արդյունաբերական պայմաններում

Շարունակական ազդեցության դեպքում բարձր սիլիցիումի պարունակությամբ ծածկոցները հասնում են առավելագույն դիմադրության 1,200°C (2,192°F) ձուլարանների պայմաններում՝ ավելի լավ աշխատելով, քան վոլնային անալոգները՝ 58%-ով ավելի բարձր ջերմային կայունությամբ: UL94 ստանդարտը հաստատում է իրենց կրակադիմադրությունն ու կառուցվածքային ամրությունը այդպիսի չափազանց պայմաններում:

Իրական դեպքի ուսումնասիրություն. Կրակմարիչ ծածկոցի արդյունավետությունը 1000°C ջերմաստիճանի հացի յուղի հրդեհի դեպքում

2023 թվականի արդյունաբերական անվտանգության զեկույցում նկարագրված է սիլիկոնապատված ապակու մանրաթելի ծածկոց, որը մարել է 950°C (1,742°F) առևտրային խորության կրակ՝ 42 վայրկյանի ընթացքում, կանխելով 740,000 դոլարի վնաս։ Սա համապատասխանում է UL94-ի պահանջին՝ լրիվ թթվածնի մեկուսացման մեկ րոպեի ընթացքում

Ջերմաստիճանի տարբեր տիպերի համար դիմադրության սահմանափակումներ

• Ապակի : 480–550 °C (896–1,022 °F) | Լավագույնն է կարճատև բնակելի հրդեհների համար
• Արամիդային խառնուրդներ : 600–800 °C (1,112–1,472 °F) | Հարմար է բարդ երկրաչափական ձևերին՝ ճկունություն պահանջող
• Սիլիկոնապատված սիլիցիում : 1,000–1,100 °C (1,832–2,012 °F) | Պահպանում է ճկունությունը չափազանց բարձր ջերմաստիճանների դեպքում

Սիլիկոնային ծածկույթները բարձրացնում են ջերմության արտացոլումը 34 %-ով, իսկ վերմիկուլիտային շերտերը բարելավում են կրակի շիթերի շեղումը լորձակայքերում

Ինչպես են աշխատում հրդեհաշիջման ծածկոցները. Լցում և թթվածնի պակասի գիտական հիմնավորում

Հրդեհաշիջման ծածկոցի ֆունկցիոնալություն. Թթվածնի պակասի մեխանիզմի բացատրություն

Երբ հանգցնում ենք կրակը կրակմարիչ ծածկոցով, այն խափանում է կրակի պահպանման համար անհրաժեշտ երեք բաղադրիչները՝ ջերմությունը, վառելիքը և թթվածինը: Ծածկոցը հիմնականում հանգցնում է բոցերը՝ դրանք օդից մեկուսացնելով: Նույն ժամանակ այն վերադարձնում է ուժեղ տաքությունը, որպեսզի կրակը չտարածվի: Շատ խոհանոցային կրակներ, ինչպիսիք են յուղով կամ ճարպով պայմանավորված կրակները, սովորաբար շատ արագ հանգչում են՝ սովորաբար մոտ 15-45 վայրկյանում՝ կախված չափից: Այս հատուկ ապակու մանրաթելերից պատրաստված ծածկոցները աշխատում են, քանի որ ներքևում թթվածնի քանակը իջեցնում են մոտ 12% կամ ավելի քիչ: Կրակի համար անհրաժեշտ է առնվազն 16% թթվածին՝ այն այրված պահելու համար, ուստի այս ձևով այն արդյունավետ կերպով հանգչում է: Մեկ այլ մեծ առավելություն ջրի կամ փոշու կրակմարիչների համեմատ այն է, որ բացառվում է տաք յուղի ցայտման հնարավորությունը, որը կարող է առաջացնել այրվածքներ: Բացի այդ, ծածկվելուց հետո կրակը սովորաբար ինքնուրույն կրկին չի բռնկվում՝ ի տարբերություն այլ մեթոդների:

Քայլ առ քայլ ակտիվացում՝ տարածումից մինչև բոցերի ամբողջական հանգչում

Ճիշտ օգտագործումը հետևում է հստակ հաջորդականության.

1. Արագ ձգեք ծածկոցը նրա տուփից՝ օգտագործելով անկյունային պիտակները
2. Կողքից մոտենալիս ծածկեք ձեռքերը ծալած եզրով
3. Ծածկեք բոցերը ամբողջությամբ, սկսելով ամենամոտ եզրից
4. Սեղմեք շրջանակի երկայնքով՝ օդի մուտքի կետերը կնքելու համար
5. Թողեք անշարժ առնվազն 30 րոպե, որպեսզի ամբողջությամբ սառչի

Ինչու՞ է անհրաժեշտ անմիջական ծածկույթը փոքր մասշտաբի հրդեհները վերահսկելու համար

Երբ հանկարծակի վառվում է, այն կարող է երկու անգամ մեծանալ ամեն կես րոպեներին: Սա նշանակում է, որ ընդամենը 20 վայրկյան սպասելը կարող է 4 անգամ ավելի տաք դարձնել պայմանները՝ ըստ 2024 թ. NFPA-ի տվյալների, ինչը նյութերի համար վտանգի մեջ է դնում դրանց ամրությունը, և բռնակները կարող են դեֆորմացվել: Հրդեհին արագ արձագանքելը նվազեցնում է մահացու ծուխը, որն ավելի շատ մարդկանց է սպանում, քան հրդեհի բոցերը ինքներս: Վերցրեք, օրինակ, խոհանոցային յուղային հրդեհները՝ մոտ 8-ից 10 դեպքում մարդիկ հաջողությամբ մարում են դրանք, եթե վերցնում են ծածկոց և նետում են վրան՝ կրիտիկական առաջին 10 վայրկյանների ընթացքում, երբ հրդեհը դեռ բավականաչափ փոքր է կառավարելու համար:

Կրակմարի ծածկոցի արդյունավետությունը հրդեհի տարբեր դասերում և կիրառման ոլորտներում

Դաս A հրդեհներ. Կարո՞ղ են արդյոք կրակմարի ծածկոցները մարել փայտի և թղթի հիմքով այրումները

Ըստ 2023 թվականի NFPA տվյալների՝ UL94 ստանդարտներին համապատասխանող կրակմարիչ ծածկոցները բավականին լավ են աշխատում փայտ, թուղթ և գործվածք նման նյութերում տեղի ունեցող A կարգի հրդեհները մարելու համար: Դրանք ճիշտ օգտագործման դեպքում մոտ 83% հաջողությամբ հաջողվում է մարել այդ հրդեհները: Նրանց աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է այն նյութերի ամբողջությամբ ծածկելու վրա, որոնք tend to smolder, ինչպիսիք են սալիկե տուփերը կամ փայտե ֆուրնիտուրան, որոնք կրակի այրվելու համար անհրաժեշտ թթվածինը խփանալու համար: Սակայն այստեղ կա մի բան. այս ծածկոցները պետք է օգտագործվեն շատ արագ: Մեծամասնությամբ ստանդարտ չափսի ծածկոցները միայն 1 մետր սանտիմետր 1 մետր են, ուստի դրանք արդյունավետ չեն կարող ծածկել կես քառակուսի մետրից մեծ հրդեհները: Դա նշանակում է, որ իրական արտակարգ իրավիճակներում ժամանակի ճիշտ հաշվարկումը շատ կարևոր է:

B և K կարգի հրդեհներ. Խոհանոցային և ճարպային հրդեհների դեպքերում անհրաժեշտ պաշտպանություն

Կրակմարիչ ծածկոցները շատ լավ են աշխատում բռնկված հրդեհների դեպքում, որոնք ներառում են հանգստացնող հեղուկներ, ինչպիսին է բենզինը (սրանք կոչվում են B կարգի հրդեհներ), և խոհանոցներում հաճախ հանդիպող ձեթի հրդեհներ (K կարգ): Փորձարկումները ցույց են տվել, որ դրանք կարող են մարել մոդելավորված ճարպային հրդեհների մոտ 94 տոկոսը, ինչը բավականին տպավորիչ է: Ինչո՞ւ են դրանք այդքան լավ: Դրանք ֆիզիկապես խեղդում են բոցը, ինչը սովորական ջրի կամ փոշու կրակմարիչները չեն կարող անել՝ առանց վտանգավոր ցայտումներ առաջացնելու: Ըստ 2024 թվականին հրապարակված մի ուսումնասիրության՝ սիլիկոնային ծածկոցով պատված ծածկոցները կարողանում են 37 տոկոսով ավելի արագ մարել շատ տաք ճարպի հրդեհներ, որոնք հասնում են մոտ 1000 աստիճան Ցելսիուսի, քան սովորական ապակեթելից պատրաստվածները, քանի որ ավելի լավ են արտացոլում ջերմությունը: Բավականին հասկանալի է, թե ինչու այժմ ավելի շատ տնային տնտեսություններ և ռեստորաններ անցնում են այս ծածկոցներին:

C կարգի էլեկտրական հրդեհների և մեկուսացման պահանջների սահմանափակումներ

Երբ գործ ունենք էլեկտրական հրդեհների (C կարգ) հետ, սովորական հրդեհաշիջ թաղամածերը իրականում չեն համապատասխանում, trừա եթե դրանք հատուկ նախատեսված չեն դիէլեկտրական մեկուսացման համար: Ստանդարտ նյութերի մեծ մասը պարզապես չի դիմանում բարձր լարման աղեղներին, որոնք փորձարկման ստանդարտների համաձայն, ինչպիսին է ASTM F1989-05-ը, կես վայրկյանում կտրում են դրանք: Կենդանի սարքավորումների շուրջ անվտանգությունը պահանջում է բացարձակապես այլ մոտեցում: Լավ լուրն այն է, որ գոյություն ունեն հրդեհաշիջ թաղամածներ, որոնք համապատասխանում են և՛ UL94, և՛ IEC 60903 պահանջներին, թեև այս երկակի սերտիֆիկացված տարբերակները առևտրային հասանելի ապրանքների միայն մոտ 12%-ն են կազմում: Դա նշանակում է, որ շատ մարդիկ դեռևս կարող են օգտագործել այնպիսի սարքավորումներ, որոնք ճիշտ չեն համապատասխանում այս կոնկրետ արտակարգ իրավիճակին:

Վեճի վերլուծություն. Ռիսկեր և սխալ օգտագործում լիթիում-իոնային մարտկոցների հրդեհների դեպքում

Սովորական կրակի կոշտակները չեն կարող վստահելիորեն պարունակել լիթիում-իոնային մարտկոցների ջերմային վթարի դեպքեր, որոնք գերազանցում են 1100 °C-ը: 2023 թվականի միջադեպի վերանայում ցույց է տրվել, որ մարտկոցի 61% կրքերը վերսկսվել են կո Քանի որ UL94-ը չի գնահատում մետաղական կրակի դեմ պայքարը, սպառողների վստահությունը այս ծածկոցների վրա EV կամ սարքի կրակների համար զգալի ռիսկ է ներկայացնում:

Հաճախ տրամադրվող հարցեր

Ի՞նչ է UL94 հավաստագրումը:

UL94 սերտիֆիկացիան չափում է նյութի դիմադրությունը բռնկման եւ կրակի տարածման նկատմամբ, ապահովելով հրդեհային կաթսաների հրդեհային անվտանգության ստանդարտ:

Ինչու՞ է UL94-ը կարեւոր հրշեջ կոշտացածների համար:

UL94 սերտիֆիկացիան ապահովում է, որ հրդեհային կոշտակները կարող են դիմակայել ուղիղ կրակին եւ արդյունավետ մնալ փոքր կրակների խեղդման գործում՝ առանց ապամոնտաժման:

Հրշեջ կոշտակները կարելի՞ է օգտագործել բոլոր տեսակի հրդեհների համար:

Հրթիռային կոշտակները առավել հարմար են A, B եւ K դասի հրդեհների համար, սակայն կարող են անարդյունավետ լինել C դասի էլեկտրական հրդեհների եւ լիթիում-իոնային մարտկոցների հրդեհների համար:

Ի՞նչ նյութեր են սովորաբար օգտագործվում UL94-ի հավաստագրված կրակի համար նախատեսված ծածկոցներում:

Սանրաթելը սովորաբար օգտագործվում է, հաճախ հատուկ կապիչների կամ ծածկույթների հետ, որպեսզի բարելավվի ջերմային կայունությունը եւ ճկունությունը:

Ինչպե՞ս են աշխատում հրշեջ ծածկոցները:

Հրթիռային կոշտակները աշխատում են կրակը խեղդելով՝ թթվածնի մակարդակը նվազեցնելով այն մակարդակի տակ, որը անհրաժեշտ է կրակի պահպանման համար:

UL94-ի հավաստագրով կոշտապանակները դիմացկուն են բարձր ջերմաստիճանի կրակներին:

Այո, հատկապես բարձր քառաքաթի պարունակող վառագնացանյութերի տեսակները, որոնք դիմադրում են 1000°C-ից բարձր ջերմաստիճաններին եւ ապահովում են բարձր ջերմային դիմադրություն: