С низким содержанием дыма, без галогенов или с низким содержанием дыма, без галогенов ( LSZH или LSOH или LS0H или LSFH или OHLS или ZHFR ) — это классификация материалов, обычно используемая для оболочек кабелей в проводной и кабельной промышленности. Оболочка кабеля LSZH состоит из термопластичных или термореактивных соединений, которые выделяют ограниченное количество дыма и не содержат галогенов 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 термопластическую матрицу для подавления огня и образования угля, что снизило выбросы ядовитых углеродных газов, а также дыма и частиц углерода. , сохраняя при этом электроизоляционные и физические свойства, необходимые для конечного применения. Предпочтительным неорганическим наполнителем для достижения огнестойкости по-прежнему остается тригидрат алюминия (ALTH). В случае пожара этот материал вступает в 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), используемого в качестве носителя наполнителя, происходило примерно при одной и той же температуре. Пар нарушает горение выделяющихся газов и помогает сформировать слой угля, который защищает оставшийся материал и улавливает твердые частицы . Требуемый высокий уровень наполнителя (≈ 60%) также заменяет базовый полимер, уменьшая общее количество топлива, доступного для сгорания.
Малодымный безгалогенный кабель значительно снижает количество токсичных и коррозийных газов, выделяющихся при горении. При горении малодымный безгалогенный кабель выделяет менее оптически плотный дым, который выделяется с меньшей скоростью. Во время пожара желательно использовать малодымный кабель, поскольку он уменьшает количество и плотность дыма, что облегчает выход людей из помещения, а также повышает безопасность операций по тушению пожара . Этот тип материала обычно используется в плохо вентилируемых помещениях, таких как самолеты, железнодорожные вагоны , резервуары , подводные и морские установки, подводные лодки или корабли. Он также широко используется в железнодорожной отрасли, где необходимо прокладывать высоковольтные или путевые сигнальные провода в туннельные системы и через них. Атомная промышленность — еще одна область, где кабели LSZH использовались и будут использоваться в будущем. Крупнейшие 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 уменьшит вероятность накопления токсичных газов в тех помещениях, где работает персонал, а отсутствие агрессивных газов там, где есть системы с компьютерным управлением, уменьшит вероятность повреждения проводов в результате пожара, что приведет к короткому замыканию .
С 1970-х годов в производстве проводов и кабелей в ряде областей применения используются материалы с низким содержанием дыма и галогенов. Появление термопластика LSZH расширило его применение на такие аксессуары, как термоусадочные трубки, маркировку и приспособления. Цель заключалась в том, чтобы создать систему оболочки проводов и кабелей, которая была бы не только огнестойкой, но и не выделяла бы плотный, затеняющий дым и менее токсичные или коррозийные газы. В военной сфере его внедрение ускорилось после 1982 года, когда в результате попадания ракеты Exocet во время Фолклендской войны корабль HMS Sheffield поднялся густой черный дым . Несколько пожаров, таких как пожар на Кингс-Кросс в Лондоне, в результате которого в лондонском метрополитене в 1987 году погиб 31 человек, повысили осведомленность о вкладе проводов и оболочек кабелей в пожар. В результате возросло использование кабелей LSZH. С увеличением количества кабелей в жилых, коммерческих и промышленных помещениях в последние годы увеличивается нагрузка на топливо в случае пожара, и системы LSZH играют важную роль в защите населения.
В нескольких стандартах описаны процессы, используемые для измерения дымообразования во время сгорания. Для военного применения Def Stan 02–711 в Великобритании и ASTM E662 в США, оба основаны на стандарте ASTM STP № 422, страницы 166–204, 1967 г., модифицированном AMTE, Портсмут в Великобритании [3] и замененном E662 в Соединенные штаты. В ходе этих испытаний определенный образец материала стандартизируется, а затем подвергается воздействию источника лучистого тепла; оптическая плотность выделяемого дыма измеряется фотометрически. [ необходимы разъяснения ] Существуют различные способы измерения оптической плотности: пиковая скорость выделения дыма, общее количество выделяемого 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 мог быть помечен как малодымный.
Эти испытания проводятся в лабораторных условиях и не могут претендовать на воспроизведение диапазона условий, ожидаемых в реальном сценарии пожара. Однако они обеспечивают меру, с помощью которой можно оценить потенциальное выделение дыма от материалов и идентифицировать опасные материалы, прежде чем приступить к дальнейшим испытаниям предпочтительных материалов, если это будет сочтено необходимым.