Jednotné řešení pro testování požárů námořních kabelů

Jak čínský lodní průmysl nadále vedoucí globální trh v objemu zakázek, tak i požární bezpečnostní požadavky na doplňkové námořní produkty se staly středem pozornosti celého odvětví. Nedávno společnost Dongguan Zhongli Instrument Technology Co., Ltd. oznámila, že její portfolio vybavení pro testování ohnivé odolnosti námořních kabelů dosáhlo plné úrovně a nabízí komplexní testovací služby pro námořní kabely v souladu s hlavními mezinárodními normami, včetně IEC, ISO a BS — pokrývající odolnost proti hoření, hustotu kouře, korozivitu/toxicitu plynů a odolnost vůči ohni.

Bezpečnostní imperativ za boomem ve stavebnictví lodí

Čína v současnosti zaujímá první místo na světě v klíčových ukazatelích lodního průmyslu, včetně dokončené tonáže, nových zakázek i objemu zakázek v portfoliu. U vysokocenových lodí, jako jsou tanker LNG nebo velké výletní lodě, jsou knihy zakázek rozprostřeny na několik let dopředu. V této situaci se požární bezpečnost stala nepostradatelnou prioritou jak pro majitele lodí, tak pro klasifikační společnosti.

Námořní kabely slouží jako “neurový systém” lodi, přenášejí energii a signály po celé lodi. V případě požáru jejich schopnost bránit šíření plamene a udržet integritu obvodů během požáru přímo ovlivňuje bezpečnost posádky a přežití lodi. Mezinárodní námořní organizace (IMO) a různé klasifikační společnosti stanovily přísné testovací požadavky na námořní kabely, které zahrnují odolnost proti hoření, nízkokouřové bezhalogenové (LSZH) vlastnosti a odolnost vůči ohni. Nabídka vybavení společnosti Zhongli Instrument přesně pokrývá tyto základní testovací potřeby.

Čtyři dimenze testování pokrývající hlavní standardy

Společnost Zhongli Instrument vyvinula kompletní testovací protokol pro hodnocení požární odolnosti námořních kabelů, zahrnující čtyři klíčové dimenze:

Testování odolnosti proti hoření

Testování odolnosti proti hoření hodnotí schopnost kabelu zabránit šíření plamene — což je nejzákladnější požadavek na požární bezpečnost námořních kabelů.

ZL-1028 – jednotlivý vertikální tester hoření drátů je navržen v souladu s IEC 60332-1-1 and IEC 60332-1-2 standards. Je vhodný pro určování vertikálního šíření plamene u jednotlivých izolovaných drátů, řídicích kabelů, křížově propojených kabelů a námořních kabelů. Přístroj je vybaven standardním hořákem o výkonu 1 kW s modrou vnitřní výškou plamene 50–60 mm a celkovou výškou plamene 170–190 mm; doba působení plamene je nastavitelná v rozmezí 0,1 až 999,9 sekundy. Během testu je hořák umístěn pod úhlem 45° k vertikální ose vzorku, přičemž bod kontaktu plamene je umístěn 475 mm pod dolní hranou horní opěry — což přesně simuluje chování kabelu při působení plamene v vertikálních instalacích.

ZL-1020 – standardní tester hoření svazků drátů a kabelů splňuje IEC 60332-3-10 and IEC 60332-3-21 through 3-25 series standardsimuluje schopnost potlačování šíření plamene u svazků kabelů v reálných instalacích. Samostatný kabel, který projde testem odolnosti proti hoření, nemusí zaručit stejný výkon, pokud jsou kabely svázány dohromady — při vzájemném umístění více kabelů mohou plameny postupně pronikat mezerami mezi kabely a po kabelových obalech. Test svazků proto představuje mnohem náročnější zkoušku.

Jako doplňková nabídka je ZL-1021 UL1581 Testér hoření drátů a kabelů vyhovuje normám UL 1581, sloužící pro kabelové produkty určené pro severoamerický trh nebo specifické požadavky jednotlivých loďařů, čímž se zvyšuje mezinárodní kompatibilita portfolia zařízení.

Testování hustoty kouře

Kouř vznikající při požáru je jednou z hlavních příčin úmrtí a zranění — nejenže brání evakuaci a záchranám, ale také způsobuje hypoxii a otravy. Test dle hustoty kouře vyhodnocuje objem kouře vznikajícího při hoření kabelů.

Zkušební přístroj na měření hustoty kouře z kabelů ZL-1049 disponuje velkoobjemovou spalovací komorou o rozměrech 3 m × 3 m × 3 m (27 m³) a splňuje IEC 61034-1/2 standards. Tato norma představuje klíčovou metodu testování nízkokouřových a bezhalogenových ohnivzdorných vlastností kabelů. Její princip spočívá v Lambertově–Beerově zákonu — kouřové částice vzniklé při hoření kabelu působí na intenzitu světla odrazem a rozptylem, což se vyjadřuje jako propustnost světla. Systém využívá 100W kvarcovou halogenovou lampu jako zdroj světla a silikonový fotocel jako detektor. Hodnota 0% znamená kompletní blokaci světla, zatímco 100% znamená plnou propustnost. Při testování slouží jako standardní zdroj zapálení 1,0 l alkoholu, uloženého ve stříbrné nerezové vaničce s rozměry dna 210 mm × 110 mm, vrchní části 240 mm × 140 mm a výškou 80 mm. Stolní ventilátor zajišťuje rovnoměrné rozprostření kouře v komoře, aby byla zaručena přesnost měření.

Stojí za pozornost, že IEC 61034 zahrnuje normalizační požadavky pro výpočet propustnosti na základě vnějšího průměru kabelu: u kabelů s vnějším průměrem nad 80 mm musí být naměřené minimální hodnoty propustnosti korigovány. Vydání z roku 2019 představilo nový normalizační vzorec pro kabely s vnějším průměrem větším než 20 mm. To je zejména důležité u vysokonapěťových kabelů, jejichž vnější průměr obvykle přesahuje 80 mm, protože alokace výkonnostních cílů přímo ovlivňuje kvalifikaci produktu.

Doplňkem ZL-1049 je ZL-3078 Testér hustoty kouře při hoření plastů, které splňuje ISO 5659-2. Používá jednokomorovou metodu k určování trendů tvorby kouře na úrovni materiálu, což ji činí vhodnou pro analýzu hustoty kouře izolačních a obvodových materiálů kabelů.

Testování toxickosti a korozivnosti kouře

Námořní kabely jsou povinné být nejen “nízkokouřové”, ale i “bezhalogenové” — to znamená, že plyny uvolňované při hoření nesmějí být příliš korozivní ani toxické.

Přístroj na měření emisí halogenních kyselin při hoření ZL-1050 je navržen v souladu s Normy IEC 60754-1 a IEC 60754-2. Speciálně slouží k měření celkového množství halogenních kyselin uvolněných při hoření kabelových materiálů, stejně jako hodnoty pH a vodivosti vzniklých plynů. Norma IEC 60754-1 stanovuje postup pro stanovení obsahu halogenních kyselin: trubková pec je předehřívána na 800 °C, do pece je zasunuta kvarcová trubice s 1,0 g vzorku a spalovací plyny jsou proudem vzduchu přeneseny do roztoku hydroxidu sodného k absorpci, následně se měří obsah halogenních kyselin v roztoku. Norma IEC 60754-2 pak určuje kyselost spalovacích plynů měřením pH a vodivosti vodného roztoku, čímž se posuzuje korozivita plynů.

Podle těchto norem jsou kabelové materiály s emisí halogenních kyselin pod 5 mg/g klasifikovány jako bezhalogenové (LSZH), zatímco ty mezi 5 mg/g a 15 mg/g patří do kategorie nízkohalogenních (LSF). U bezhalogenových kabelů musí hodnota pH vodného roztoku přesáhnout 4,3 a vodivost musí být nižší než 10 μS/cm. Metoda IEC 60754-1 nedokáže spolehlivě kvantifikovat hladiny halogenů pod 5 mg/g; v takových případech je nutné použít IEC 60754-2 jako doplňkové ověření. Tento standardní systém tvoří základ pro požadavek “nízkokouřové bezhalogenové” často uplatňovaný u moderních námořních kabelů.

Zkušební zařízení pro klasifikaci nebezpečí toxickosti kouře materiálů ZL-1056 splňuje ISO 19700. V něm jsou materiály ohřívány v trubkové peci a vytvořený kouř je zachycován, což umožňuje klasifikaci toxickosti produktů spalování — což je zásadní pro hodnocení rizika toxicity spalovacích emisí v uzavřených prostorách, jako jsou lodě.

Test odolnosti proti požáru (celistvost obvodu)

Test odolnosti proti požáru je nejkritičtější součástí celého řešení — ověřuje, zda kabel dokáže udržet celistvost obvodu a pokračovat v dodávce elektrické energie během požáru.

Zkušební zařízení pro testování odolnosti kabelů proti požáru ZL-1048 je navržen v souladu s IEC 60331-11, IEC 60331-21, IEC 60331-23, IEC 60331-25, stejně jako BS 6387 a BS 8491. IEC 60331-21 určuje postupy a požadavky na testování udržení celistvosti obvodu kabelů s jmenovitým napětím 0,6/1 kV a nižším v podmínkách požáru: teplota plamene nejméně 750 °C, doporučená doba působení ohně 90 minut, při které není používán žádný vodní sprej ani mechanický náraz. Během zkoušky musí být vzorek napájen při svém jmenovitém napětí — u vícežilových kabelů se napětí připojuje mezi jednotlivými vodiči; u jednožilových kabelů se napětí připojuje mezi vodičem a zemí nebo mezi vodičem a kovovým stínidlem. Po skončení doby působení ohně musí být dodávka elektrické energie udržována dalších 15 minut. Kabel test odolnosti proti požáru splní, pokud nedojde k aktivaci pojistky či jističe a nezhasne žádná kontrolní žárovka.

Pro náročnější aplikace stanovuje IEC 60331-1 test odolnosti proti požáru s mechanickým nárazem: teplota plamene nejméně 830 °C, platí pro kabely s jmenovitým napětím 0,6/1 kV a nižším, jejichž vnější průměr přesahuje 20 mm. Nově publikovaná norma IEC 60331-4:2024 rozšiřuje tuto metodu testování i na středněnapěťové kabely s jmenovitým napětím nad 1 kV až do 30 kV, přičemž zavádí jako volitelné postupy testování vodním sprejem či vodním proudem; pro speciální aplikace je navíc možné použít variantu s teplotou plamene 1000 °C. Britské normy BS 6387 a BS 8491 kladou podobné požadavky; některé vysoce kvalitní požárně odolné kabely musejí udržet dodávku energie při teplotách plamene 830 °C nebo dokonce 950 °C, a to současně při působení vodního spreje i mechanického nárazu.

Kompletní matrice vybavení

Průmyslový význam a výhled

Průmysloví analytici poznamenávají, že v minulosti bylo vybavení pro testování odolnosti kabelů proti požáru v Číně rozděleno mezi různé standardy či jednotlivé dimenze zkoušek. Aby výrobci dokončili kompletní sadu certifikačních testů pro námořní kabely, museli často odesílat vzorky do několika laboratoří. Díky integrovanému portfoliu zařízení — pokrývající jednotlivé i svazkové parametry odolnosti proti hoření, hustoty a toxicity kouře i odolnosti vůči požáru — umožňuje Zhongli Instrument provádět testy v rámci jediného technického rámce, čímž zvyšuje efektivitu testování a sjednocuje standardy.

Zvláště významné je, že s tím, jak konvence SOLAS stále zvyšuje požadavky na požární bezpečnost na lodích, a jak klasifikační společnosti včetně China Classification Society (CCS), DNV a ABS stále více upřesňují své požadavky na typové schválení námořních kabelů, trh s ohnivzdornými kabely rapidně roste. Nově publikovaná norma IEC 60331-4:2024 rozšířila testování odolnosti vůči požáru na středněnapěťové kabely až do 30 kV a přidala možnosti vodního postřiku a plamene o teplotě 1000 °C, což odráží průmyslový tlak směřující k vyšším úrovním bezpečnosti. Dokončení portfolia vybavení společnosti Zhongli Instrument přichází ve zcela vhodný okamžik, aby zachytil tento rostoucí segment trhu.

O společnosti Dongguan Zhongli Instrument Technology Co., Ltd.

Společnost Dongguan Zhongli Instrument je technologická firma specializující se na výzkum a vývoj a výrobu zařízení pro testování odolnosti proti hoření a plamennosti. Její produkty jsou široce využívány při kontrolách kvality a certifikačních testech pro dráty a kabely, stavební materiály, námořní vybavení a další průmyslové obory. Díky profesionálnímu technickému týmu a komplexnímu systému poprodejního servisu se společnost zavazuje poskytovat zákazníkům jednoúčelová řešení pro požární testování.