CC BY
26
ml. bryg. mgr inz. Zbigniew SURAL
Kierownik Zakladu-Laboratorium Technicznego Wyposazenia Strazy Pozarnych i Technicznych Zabezpieczen Przeciwpozarowych CNBOP
NOWE METODY BADAN POZARNICZYCH W^ZY TLOCZNYCH DO HYDRANTOW
Streszczenie
Autor artykulu przedstawia nowe metody badan w^zy pozarniczych tlocznych do hydrantow, ktore zostaly przeprowadzone w Zakladzie-Laboratorium Technicznego Wyposazenia Strazy Pozarnej i Technicznych Zabezpieczen Przeciwpozarowych CNBOP
Summary
The author introduces New searching methods concerning to delivery hoses which were delved in Department-Laboratory of technical Equipment of Fire Brigade CNBOP
W zwi^zku z wdrozeniem nowej normy europejskiej PN-EN 14540: 2005 (U) „W§ze pozarnicze-W§ze nie przesi^kaj^ce plasko skladane, do hydrantow wewn^trznych" CNBOP prowadzi prace maj3.ce na celu modernizaj istnijcych stanowisk badawczych i budow§ nowych. Na przelomie lat 2005/2006 powstaly w ramach tego tematu dwa nowe stanowiska badawcze:
1. Stanowisko do badania elastycznosci w§zy w niskiej temperaturze,
2. Stanowisko do badania odpornosci w§zy na kontakt z gor^c^. powierzchni^, Wprowadzenie tych stanowisk na wyposazenie zakladu-laboratorium pozwoli na
dostosowanie juz istniej^cych metod badawczych do aktualnie obowi^zjcych wymagan stawianych w^zom przez normy europejskie.
Prace zwi^zane z wdrazaniem nowych metod badan w§zy rozpocz^to od analizy istniej^cych dokumentow normatywnych oraz wymagan wewn^trznych: PN-87/M-51151 Sprz^t pozarniczy. Pozarnicze w§ze tloczne.
PN-EN 14540: 2005 (U) W§ze pozarnicze-W§ze nie przesi3kaj3.ce plasko skladane, do
hydrantow wewn^trznych. WBO/04/01/CNBOP: 1998 Wymagania, badania i kryteria oceny pozarniczych w§zy tlocznych.
Na podstawie analizy ww. opracowan, procedur i metod badawczych zawartych w normach stwierdzono koniecznosé wprowadzenia do obecnie stosowanego zakresu badan, badania elastycznosci wçzy w niskiej temperaturze oraz badania odpornosci wçzy na kontakt z gor^c^ powierzchni^. Wprowadzenie tych badan pozwolilo uzupelnié obecnie juz stosowane procedury i dostosowaé program badan do wymagan normy europejskiej. Nalezy jednak przy tym zauwazyé, ze nie wszystkie metody badawcze wçzy zawarte w PN-EN 14540: 2005 (U) pozwalaj^. na uzyskanie wyników odpowiadaj^cych standardom zawartym w PN-EN ISO/IEC 17025: 2005. Dotyczy to miçdzy innymi badan zmiany dlugosci oraz k^ta skrçcenia. Z dokonanych przez nas analiz wynika, ze metoda zaproponowana w normie europejskiej obarczona jest duzo wiçkszym blçdem (nawet do 60%) niz metody dotychczas stosowane. Jest to zwi^zane przede wszystkim ze zmiany dlugosci odcinka pomiarowego (wg PN-EN ISO 1402 dlugosé odcinka pomiarowego wynosi 0,5 m, podczas gdy w dotychczasowej metodzie wykorzystywano odcinek 20 m).
Norma PN-EN 14540: 2005 (U) dotyczy wçzy hydrantowych; dla wçzy do motopomp i autopomp konieczne jest pozostawienie wymagan i procedur badawczych zawartych w WBO/04/01/CNBOP: 1998.
Ponizej przedstawiono prace wykonane w ramach realizacji tematu.
Budowa stanowiska do badania elastycznosci wçzy w niskiej temperaturze.
W ramach realizacji tematu zbudowano stanowisko do badania elastycznosci wçzy w niskiej temperaturze.
Dotychczas stosowana metoda pomiaru odpornosci wçzy na niskie temperatury oparta byla na procedurze zawartej w dokumencie „Wymagania, badania i kryteria oceny pozarniczych wçzy tlocznych" WBO/04/01/CNBOP: 1998. Próba polegala na umieszczeniu w komorze klimatycznej, na okres 4 godzin, w temperaturze -300C wçza zwiniçtego w kr^g, a nastçpnie bezposrednio po wyjçciu wçza z komory na rozwiniçciu jego i zwiniçciu. Zwijanie i rozwijanie powinno odbywaé siç bez zalaman i pçkniçé. Procedurç sprawdzenia zawarto tez w polskiej normie PN-87/M-51151 (juz wycofanej).
Nalezy przy tym zauwazyé, ze badanie to dotyczylo zarówno pozarniczych wçzy tlocznych jak i hydrantowych. Wprowadzenie do stosowania normy PN-EN 14540: 2005 (U) „Wçze pozarnicze - Wçze nie przesi^kaj^ce, plasko skladane, do hydrantów wewnçtrznych" wymusilo stworzenie nowego stanowiska badawczego oraz nowej procedury sprawdzenia. Nalezy przy tym zauwazyé, ze sprawdzenie to dotyczy wyl^cznie wçzy hydrantowych. Obecnie stosowanym
kryterium do oceny odpornosci (elastycznosci) wçza w niskiej temperaturze (zgodnie z PN-EN 14 540 pkt 6.4) jest okreslenie po próbie opisanej ponizej, czy po 15 cyklach testowych przeprowadzonych w temperaturze -20 ±2 C (przy badaniu standardowym) oraz -30 ±20C (przy badaniu specjalnym dla wçzy przeznaczonych do uzytku w zimniejszej strefie klimatycznej) wewnçtrzna wykladzina wçza nie wykazuje sladów pçkniçé lub czy nie oddziela siç od otuliny.
Badaniu nalezy poddaé dwie próbki z kazdego typu wçza. Wymiary próbek powinny wynosié S0 mm x 40 mm dla wçza o srednicy wewnçtrznej 25 mm oraz 100 mm x 40 mm dla wçzy o wszystkich innych srednicach wewnçtrznych i powinny byé wyciçte obwodowo, tj. w kierunku w^tku z dlugosci 0,3 m wçza. Próbki testowe powinny byé kondycjonowane. Próbki nalezy umiescié w szczçkach zaciskowych o wymiarach zgodnych z ponizszymi rysunkami. Wymiary podano w milimetrach.
Ryc. 1 Szczçki zaciskowe
Legenda:
1 - rowki
2 - szczçka stala
3 - szczçka ruchoma
Rysunek 2 przedstawia sposob mocowania probki testowej w szcz^kach zaciskowych.
2' '1 Ryc. 2 Sposob mocowania probki testowej w szczekach zaciskowych
Legenda:
1 - szcz^ka ruchoma 4 - wewn^trzna wykladzina w§za
2 - szcz^ka stala 5 - probka testowa
3 - wymiar: 3 x grubosc w§za (z uwzgl^dnieniem usztywnienia, jezeli wyst^puje).
Szcz^ki testowe wykonane zgodnie z powyzszymi rysunkami sluz^. do utrzymania probki testowej w wybranej pozycji. Jedna z nich zamocowana jest na stale, druga - ruchoma. Odleglosc pomi^dzy szcz^kami w pozycji zamkni^tej powinna byc rowna trzykrotnej grubosci w§za, wl^czaj^c w to usztywnienie, jezeli wyst^puje. Odleglosc pomi^dzy szcz^kami w pozycji otwartej, gdy probka testowa jest odejmowana, powinna wynosic 50mm plus wydluzenie wynikaj^ce z dzialania sily rozci^gaj^cej o wartosci 250N, wywieranej przez ruchom^ szcz§k§. Szcz^ka ruchoma powinna poruszac si§ z pr^dkosci^ 10 mm/s.
Po przeanalizowaniu wymagan opracowano dokumentacje techniczn^ stanowiska do badania odpornosci pozarniczych w§zy tlocznych na nisk^ temperature. Na podstawie opracowanej dokumentacji wykonano stanowisko i wprowadzono je na stan inwentarza Zakladu-Laboratorium BS (protokol przyj^cia z dnia 30 grudnia 2005 r.).
Widok stanowiska oraz poszczególnych jego elementów przedstawiaj^ ponizsze fotografíe.
Fot. 1. Czçsé urz^dzenia pracuj^cego w komorze klimatycznej
Fot. 2. Widok ogólny stanowiska
Fot. 3. Sterownik urz^dzenia
Fot. 4. Widok szczçk zaciskowych stanowiska
Budowa stanowiska do badania elastycznosci w$zy w niskiej temperaturze.
W ramach realizacji tematu zaklad-laboratorium BS wspolnie z zakladem TP zbudowal stanowisko do badania odpornosci w§zy tlocznych na gor^c^ powierzchni§.
Norma PN-87/M-51151 nie okreslala wymagan w zakresie odpornosci w§zy tlocznych na gor^c^. powierzchni§. Dotychczas stosowana, zblizona metoda pomiaru dotyczyla badania odpornosci w§zy na dzialanie plomienia. Oparta byla na procedurze zawartej w dokumencie „Wymagania, badania i kryteria oceny pozarniczych w§zy tlocznych" WBO/04/O1/CNBOP:1998. Metod§ t^. zaczerpni^to z normy niemieckiej DIN 14 811 cz^sc 11. Proba polegala na umieszczeniu odcinka w§za o dlugosci okolo 1,5 m w stanowisku badawczym, skladaj^cym si§ z komory wykonanej wedlug DIN 14 811 cz^sc 4 oraz palnika Bunsena, zasilanego gazem propan-butan. Po napelnieniu w§za wod^. i zaslepieniu jednego konca w§za pokryw^. nasady (odpowiedni^ dla danej wielkosci w§za), ustalono odleglosc pomi^dzy gorn^ kraw^dzi^. palnika a doln^ kraw^dzi^. probki w§za (25 mm). Cisnienie gazu zasilaj^cego palnik wynosilo 0,01 MPa. Po zapaleniu palnika rejestrowano czas, po ktorym pojawily si§ pierwsze krople z badanego odcinka w§za.
Nalezy przy tym zauwazyc, ze badanie to dotyczylo zarowno pozarniczych w§zy tlocznych jak i hydrantowych. Wprowadzenie do stosowania normy PN-EN 14540: 2005 (U) „W§ze pozarnicze - W§ze nie przesi^kaj^ce, plasko skladane, do hydrantow wewn^trznych" wymusilo stworzenie nowego stanowiska badawczego oraz nowej procedury sprawdzenia. Nalezy przy tym zauwazyc, ze sprawdzenie to dotyczy wyl^cznie w§zy hydrantowych. Dla pozarniczych w§zy tloczny powlekanych zewn^trznie pozostaje bez zmian procedura opisana powyzej. Obecnie stosowanym kryterium do oceny odpornosci w§zy tlocznych na gor^c^ powierzchni§ (zgodnie z PN-EN 14 540 (U) pkt 6.5) jest okreslenie po probie opisanej ponizej, czy nie wyst^puj^ przecieki w badanym w§zu, w czasie krotszym niz 120s, po uprzednim przylozeniu pr^ta zarnikowego nagrzanego do temperatury 200 ±100C do badanego w§za. Badanie nalezy wykonac kazdorazowo 4 razy.
Probka testowa powinna miec dlugosc okolo 0,5 m. Probk§ nalezy oznaczyc w czterech miejscach, mniej wi^cej co 900 obwodowo w taki sposob, zeby dwa ze znacznikow wypadaly na plaskich kraw^dziach w§za. Punkty styku pr^ta zarnikowego z w^zem okreslono na ponizszym rysunku (widok z gory)
Legenda:
1 - sterownik temperatury
2 - rejestrator lub komputer
3 - termopara typu J lub K
4 - pr§t zarnikowy
5 - punkt styku
6 - punkt pomiaru
7 - w^z
8 - pola testowane
F - sila docisku pr^ta zarnikowego do w§za
Ryc. 3 Punkty styku pr^ta zarnikowego z w^zem
Ponizej zamieszczono przyklad wykonania prçta zarnikowego. Wymiary w milimetrach.
Ryc. 4. Przyklad wykonania prçta zarnikowego
Stanowisko wyposazono w:
• prçt zarnikowy zlozony ze spirali grzejnej o rezystancji okolo ВС W owiniçty wokól rury ceramicznej o srednicy 21 mm i zamkniçty w obudowie ze stali nierdzewnej,
• sterownik temperatury z rejestratorem, zdolny utrzymac zadanq temperatura w ciqgu 15 s trwania pomiaru,
• termoparç typu J wykonanq z przewodów o Srednicy С,25 ±С,С25 mm, nie skrçconych wokól siebie, owiniçtq wokól prçta zarnikowego,
• obciqznik, przeznaczony do docisniçcia prçta zarnikowego do pionowo zamontowanej próbki testowej z silq F równq 4 N,
• oslonç, dla wyeliminowania lokalnych ruchów powietrza w poblizu próbki testowej i prçta zarnikowego.
Po przeanalizowaniu wymagan opracowano dokumentacjç technicznq stanowiska do badania odpornosci pozarniczych wçzy tlocznych na kontakt z gorqcq powierzchniq.
Na podstawie opracowanej dokumentacji wykonano stanowisko i wprowadzono je na stan inwentarza zakladu-laboratorium BS (protokól przyjçcia z dnia 30 grudnia 2005 r.).
Widok stanowiska oraz poszczególnych jego elementów przedstawiajq, ponizsze fotografíe.
Fot. 5. Widok ogólny stanowiska
Fot. б. Widok sterownika z manometrem
PODSUMOWANIE
Przeprowadzono walidacjç nowych metod badan odpornosci wçzy na gorqcq powierzchniç oraz elastycznosci w niskiej temperaturze.
Wdrozone metody badan poddane procedurze akredytacji przez Polskie Centrum Akredytacji w grudniu 2СС6 r.
Ze wzglçdu na stosunkowq wysokq niepewnosé metod pomiaru przyrostu dlugosci oraz kqta skrçcenia wçzy, okreslone w normie PN-EN 1454С, zachowano dotychczas stosowane metody badania zgodnie z PN-B7/M-51151 oraz WBO/C4/C1/CNBOP: 199В.
LITERATURA
1. PN-87/M-51151
Sprzçt pozarniczy. Pozarnicze wçze tloczne.
2. PN-EN 1454С: 2СС5 (U)
Wçze pozarnicze-Wçze nie przesiqkajqce plasko skladane, do hydrantów wewnçtrznych.
3. PN-EN ISO 14С2
Wçze i przewody z gumy, i z tworzyw sztucznych. Badania hydrostatyczne.
4. WBO/04/01/CNBOP: 199В
Wymagania, badania i kryteria oceny pozarniczych wçzy tlocznych.
5.
PN-EN ISO/IEC 17С25: 2СС5
Ogólne wymagania dotyczqce kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujqcych.
