Малодымный нулевой галоген или малодымный без галогена ( LSZH или LSOH или LS0H или LSFH или OHLS или ZHFR ) — это классификация материалов, обычно используемых для оболочки кабеля в кабельной промышленности. Оболочка кабеля LSZH состоит из термопластичных или термореактивных соединений, которые выделяют ограниченное количество дыма и не выделяют галогена при воздействии высоких источников тепла. [1]
Первый коммерческий термопластичный материал LSZH для оболочки кабеля был изобретен Ричардом Скиппером в 1979 году и запатентован корпорацией Raychem . [2] Это изобретение решило проблему включения достаточного количества неорганического наполнителя, тригидрата алюминия (ALTH), в соответствующую термопластичную матрицу для подавления огня и образования угля, что снизило выбросы ядовитых углеродных газов, а также дыма и частиц углерода, при этом сохранив электроизоляционные свойства и физические свойства, требуемые конечным применением. Предпочтительным неорганическим наполнителем для достижения огнестойкости по- прежнему остается тригидрат алюминия (ALTH). В случае пожара этот материал претерпевает эндотермическую химическую реакцию
2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O (180 °С)
который поглощает тепловую энергию и выделяет пар , когда соединение достигает определенной температуры. Крайне важно, чтобы разложение полимера(ов), используемых для переноса наполнителя, происходило примерно при той же температуре. Пар нарушает горение выделяющихся газов и помогает сформировать слой угля, который защищает оставшийся материал и улавливает частицы . Высокий уровень требуемого наполнителя (≈ 60%) также заменяет базовый полимер, уменьшая общее количество топлива, доступного для сгорания.
Малодымный нулевой галогенный кабель значительно снижает количество токсичных и едких газов, выделяемых при горении. При горении малодымный нулевой галогенный кабель выделяет менее оптически плотный дым, который выделяется с меньшей скоростью. Во время пожара малодымный кабель желателен, поскольку он уменьшает количество и плотность дыма, что облегчает выход из помещения для людей, а также повышает безопасность пожаротушения . Этот тип материала обычно используется в плохо проветриваемых помещениях, таких как самолеты, железнодорожные вагоны , резервуары , подводные и морские установки, подводные лодки или корабли. Он также широко используется в железнодорожной отрасли, где высоковольтные или сигнальные провода должны быть проложены в туннельных системах и через них. Ядерная промышленность — еще одна область, где кабели LSZH использовались и будут использоваться в будущем. Основные производители кабелей производят кабели LSZH для ядерных объектов с начала 1990-х годов. Строительство новых атомных электростанций почти наверняка будет включать широкое использование кабеля LSZH. Это снизит вероятность накопления токсичных газов в зонах работы персонала, а отсутствие едких газов там, где имеются компьютерные системы управления, снизит вероятность повреждения проводов в результате пожара, что может привести к короткому замыканию .
С 1970-х годов в кабельной промышленности используются малодымные материалы с низким содержанием галогенов в ряде приложений. Внедрение термопластичного LSZH расширило его применение на такие аксессуары, как термоусадочные трубки, маркировка и арматура. Цель состояла в том, чтобы создать систему оболочки проводов и кабелей, которая была бы не только огнестойкой, но и не создавала бы густого, скрывающего дыма и менее токсичных или едких газов. В военной сфере ее внедрение ускорилось после 1982 года после густого черного дыма, выброшенного HMS Sheffield после попадания в него ракеты Exocet во время Фолклендской войны . Несколько пожаров, таких как пожар на станции Кингс-Кросс в Лондоне, в результате которого в лондонском метро в 1987 году погибло 31 человек, повысили осведомленность о вкладе, который оболочка проводов и кабелей вносит в пожар. В результате возросло использование кабелей LSZH. За последние годы, учитывая увеличение количества кабелей, используемых в жилых, коммерческих и промышленных помещениях, в случае пожара увеличивается и количество возгораемого топлива, поэтому системы LSZH играют важную роль в защите населения.
Несколько стандартов описывают процессы, используемые для измерения дымовыделения при горении. Для военных приложений Def Stan 02–711 в Великобритании и ASTM E662 в США, которые оба основаны на ASTM STP No. 422 страницы 166–204, 1967, измененном AMTE, Портсмут в Великобритании [3] и замененном E662 в США. Во время этих испытаний указанный образец материала стандартизируется, а затем подвергается воздействию источника лучистого тепла; оптическая плотность выделяемого дыма измеряется фотометрически. [ необходимо разъяснение ] Существуют различные способы измерения оптической плотности: пиковая скорость выделения дыма, общее выделение дыма и плотность дыма в различных точках и продолжительностях во время испытания. Результаты должны быть ниже определенного значения, и материал должен пройти испытание на горение, чтобы материал был маркирован как малодымный.
Эти испытания проводятся в лабораторных условиях и не могут претендовать на воспроизведение диапазона условий, ожидаемых в реальном сценарии пожара. Однако они предоставляют меру, с помощью которой можно оценить потенциальное выделение дыма материалами и идентифицировать опасные материалы, прежде чем приступать к дальнейшему тестированию предпочтительных материалов, если это будет сочтено необходимым.