One-Stop-oplossing voor brandtesten van maritieme kabels

Nu de Chinese scheepsbouwindustrie blijft leiden op de wereldmarkt wat betreft de orderboekjes, zijn de eisen op het gebied van brandveiligheid voor maritieme hulpproducten een belangrijk aandachtspunt binnen de sector geworden. Onlangs kondigde Dongguan Zhongli Instrument Technology Co., Ltd. aan dat haar assortiment apparatuur voor brandtesten van maritieme kabels volledig is uitgegroeid en uitgebreide testdiensten biedt voor maritieme kabels conform belangrijke internationale normen zoals IEC, ISO en BS — met inbegrip van vlamvertragend vermogen, rookdichtheid, gascorrosiviteit/gasgiftigheid en brandwerendheid.

De veiligheidsnoodzaak achter de scheepsbouwboom

China staat momenteel wereldwijd op de eerste plaats op belangrijke scheepsbouwgebieden, waaronder afgeleverde tonnage, nieuwe orders en orderboekjes. Hoogwaardige schepen zoals LNG-vrachtschepen en grote cruiseschepen hebben orderboekjes die zich over meerdere jaren uitstrekken. In deze context is brandveiligheid een niet-onderhandelbare prioriteit geworden voor zowel rederijen als classificatiebureaus.

Maritieme kabels fungeren als het “zenuwstelsel” van een schip en transporteren stroom en signalen door het hele vaartuig. In geval van brand heeft hun vermogen om vlamverspreiding te beperken en de integriteit van de circuits tijdens een brand te handhaven direct invloed op de veiligheid van de bemanning en de overlevingskansen van het schip. De Internationale Maritieme Organisatie (IMO) en diverse classificatiebureaus hebben strenge testvereisten vastgesteld voor maritieme kabels, die onder meer vlamvertragend vermogen, lage-rook-geen-halogeen (LSZH)-eigenschappen en brandwerendheid omvatten. Het productassortiment van Zhongli Instrument speelt precies in op deze kernbehoeften op het gebied van testen.

Vier testdimensies die gangbare normen bestrijken

Zhongli Instrument heeft een volledig testprotocol ontwikkeld voor de brandgedragseigenschappen van maritieme kabels, dat vier cruciale dimensies omvat:

Vlambestendigheidstesten

Bij de vlamvertragende test wordt het vermogen van een kabel gemeten om vlamverspreiding te voorkomen — de meest fundamentele eis op het gebied van brandveiligheid voor maritieme kabels.

De ZL-1028 Enkelvoudige Verticale Draadbrandtester is ontworpen in overeenstemming met IEC 60332-1-1 and IEC 60332-1-2 standards. Deze tester is geschikt voor het bepalen van de verticale vlamverspreidingsprestaties van enkelvoudige geïsoleerde draden, besturingskabels, cross-linked kabels en maritieme kabels. Het apparaat beschikt over een standaardbrander van 1 kW met een blauwe binnenvlamhoogte van 50–60 mm en een totale vlamhoogte van 170–190 mm; de instelbare brandtoepassingstijd varieert van 0,1 tot 999,9 seconden. Tijdens de test wordt de brander onder een hoek van 45° ten opzichte van de verticale as van het monster geplaatst, waarbij het contactpunt van de vlam zich 475 mm onder de onderste rand van de bovenste steun bevindt — dit simuleert nauwkeurig het gedrag van een kabel onder vlammenbelasting bij verticale installatie.

De ZL-1020 Standaard Gevlochten Draad- en Kabelbrandtester voldoet aan IEC 60332-3-10 and IEC 60332-3-21 through 3-25 series standard, die de prestaties van gevlochten kabels bij het onderdrukken van vlamverspreiding in werkelijke installatieomstandigheden simuleert. Een enkele kabel die de vlamvertragende test doorstaat, garandeert niet dezelfde prestaties wanneer kabels samengebonden worden — wanneer meerdere kabels dicht bij elkaar zijn geïnstalleerd, kunnen vlammen geleidelijk verspreiden via de ruimtes tussen de kabels en langs de kabelmantels. De gevlochten brandtest vormt daarom een strengere beoordeling.

Als aanvullend aanbod is de ZL-1021 UL1581 Draad- en kabelbrandtester voldoet aan UL 1581-normen, die kabelproducten levert die bestemd zijn voor de Noord-Amerikaanse markt of voldoen aan specifieke eisen van rederijen, waardoor de internationale compatibiliteit van het apparatuurassortiment wordt verbeterd.

Rookdichtheidstesten

Rook die tijdens een brand ontstaat, is een van de belangrijkste oorzaken van slachtoffers — ze belemmert niet alleen evacuatie- en reddingsacties, maar veroorzaakt ook hypoxie en vergiftiging. Rookdichtheidstesten beoordelen de hoeveelheid rook die vrijkomt wanneer kabels verbranden.

De ZL-1049 kabelrookdichtheidstester beschikt over een grootschalige verbrandingskamer van 3 m × 3 m × 3 m (27 m³) en voldoet aan IEC 61034-1/2 standards. Deze norm is een cruciale testmethode voor de lage-rook, halogeenvrije vlamvertragende eigenschappen van kabels. Het principe is gebaseerd op de Lambert-Beer wet — rookdeeltjes die tijdens de verbranding van de kabel ontstaan, zorgen door reflectie en verstrooiing voor een afname van de lichtintensiteit, uitgedrukt als lichtdoorlatendheid. Het systeem maakt gebruik van een 100 W kwarts-halogeenlamp als lichtbron en een siliciumfotocel als detector. Een transmissiewaarde van 0% duidt op volledige blokkering van het licht, terwijl 100% volledige doorlatendheid aangeeft. Tijdens de test wordt 1,0 L alcohol gebruikt als standaardontstekingsbron; deze bevindt zich in een roestvrijstalen pan met afmetingen van 210 mm × 110 mm aan de onderkant, 240 mm × 140 mm aan de bovenkant en 80 mm hoogte. Een tafelventilator zorgt voor een gelijkmatige verspreiding van de rook in de verbrandingskamer om de meetnauwkeurigheid te garanderen.

Het is vermeldenswaard dat IEC 61034 normalisatievereisten bevat voor de berekening van de transmissiewaarde op basis van de buitendiameter van de kabel: voor kabels met een buitendiameter van meer dan 80 mm moeten de gemeten minimale transmissiewaarden worden gecorrigeerd. De editie van 2019 introduceerde een nieuw normalisatieformule voor kabels met een buitendiameter groter dan 20 mm. Dit is vooral relevant voor hoogspanningskabels, die doorgaans een buitendiameter van meer dan 80 mm hebben, omdat de toewijzing van prestatiedoelen rechtstreeks invloed heeft op de kwalificatie van het product.

Ter aanvulling op de ZL-1049 is er de ZL-3078 Plastic Brandrookdichtheidstester, die voldoet aan ISO 5659-2. Deze tester maakt gebruik van een één-kamer-methode om de rookproductietrends op materiaalniveau te bepalen, waardoor hij geschikt is voor rookdichtheidsanalyse van isolatie- en mantelmateriaal van kabels.

Rooktoxiciteit-/corrosiviteitstesten

Maritieme kabels dienen niet alleen “laagrook” te zijn, maar ook “halogeenvrij” — wat betekent dat de gassen die tijdens de verbranding vrijkomen niet sterk corrosief of giftig mogen zijn.

Het ZL-1050 Halogeenzuurgasvrijgave-meetapparaat is ontworpen in overeenstemming met IEC 60754-1 en IEC 60754-2-normen. Het wordt specifiek gebruikt om de totale hoeveelheid halogeenzuurgas die tijdens de verbranding van kabelmateriaal vrijkomt, evenals de pH-waarde en geleidbaarheid van de resulterende gassen, te meten. IEC 60754-1 beschrijft de methode voor het bepalen van het gehalte aan halogeenzuurgas: een buisoven wordt voorverwarmd tot 800 °C, een kwartsbuis met een monster van 1,0 g wordt in de oven geschoven, en de verbrandingsgassen worden door de luchtstroom naar een natriumhydroxide-oplossing getransporteerd voor absorptie, waarna het gehalte aan halogeenzuur in de oplossing wordt gemeten. IEC 60754-2 bepaalt de zuurgraad van de verbrandingsgassen door de pH-waarde en geleidbaarheid van de waterige oplossing te meten, om de corrosiviteit van de gassen te beoordelen.

Volgens deze normen worden kabelmaterialen met een vrijgave van halogeenzuurgas lager dan 5 mg/g geclassificeerd als halogeenvrij (LSZH), terwijl materialen tussen 5 mg/g en 15 mg/g vallen onder de categorie laag-halogeen (LSF). Voor halogeenvrije kabels moet de pH-waarde van de waterige oplossing hoger zijn dan 4,3 en de geleidbaarheid lager dan 10 μS/cm. De IEC 60754-1-methode kan halogengehalten onder 5 mg/g niet betrouwbaar kwantificeren; in dergelijke gevallen moet IEC 60754-2 als aanvullende controle worden gebruikt. Dit normensysteem vormt de basis voor de “laagrook, halogeenvrij” eis die vaak wordt toegepast op moderne maritieme kabels.

De ZL-1056 tester voor classificatie van giftigheid van rook uit materialen voldoet aan ISO 19700. Hij verwarmt materialen in een buisoven en verzamelt de daaruit voortkomende rook, waardoor de toxiciteit van verbrandingsproducten kan worden geclassificeerd — essentieel voor het beoordelen van het toxiciteitsrisico van verbrandingsemissies in afgesloten ruimtes zoals schepen.

Brandwerendheidstest (circuitintegriteit)

Brandwerendheidstesten vormen het meest cruciale onderdeel van de gehele oplossing — ze verifiëren of een kabel tijdens een brand de circuitintegriteit kan handhaven en de stroomvoorziening kan blijven waarborgen.

De ZL-1048 tester voor brandwerendheid en integriteit van kabels is ontworpen in overeenstemming met IEC 60331-11, IEC 60331-21, IEC 60331-23, IEC 60331-25, evenals BS 6387 en BS 8491. IEC 60331-21 bepaalt de testprocedures en eisen voor het handhaven van de circuitintegriteit van kabels met een nominale spanning van 0,6/1 kV en lager onder brandomstandigheden: vlamtemperatuur niet lager dan 750 °C, met een aanbevolen brandduur van 90 minuten, gedurende welke geen waternevel of mechanische schokken worden toegepast. Het monster moet tijdens de test onder zijn nominale spanning worden aangesloten — bij meeraderige kabels wordt spanning tussen de geleiders aangelegd; bij enkelaadige kabels wordt spanning aangelegd tussen geleider en aarde of tussen geleider en metalen afscherming. Na de brandperiode moet de stroomvoorziening nog eens 15 minuten worden gehandhaafd. De kabel slaagt voor de brandwerendheidstest als er geen zekering of stroomonderbreker uitschakelt en geen testlamp dooft.

Voor veeleisender toepassingen specificeert IEC 60331-1 brandwerendheidstesten met mechanische schokken: vlamtemperatuur niet lager dan 830 °C, van toepassing op kabels met een nominale spanning van 0,6/1 kV en lager en een buitendiameter groter dan 20 mm. De recent gepubliceerde IEC 60331-4:2024 breidt deze testmethode uit naar middenspanningskabels met een nominale spanning boven 1 kV en tot 30 kV, en introduceert waternevel- of waterstraalimpacttesten als optionele procedures, met een optie voor een vlamtemperatuur van 1000 °C voor speciale toepassingen. De Britse normen BS 6387 en BS 8491 stellen vergelijkbare eisen, waarbij sommige hoogwaardige brandwerende kabels vereist zijn om de stroomvoorziening te handhaven bij vlamtemperaturen van 830 °C of zelfs 950 °C, terwijl ze tegelijkertijd blootgesteld worden aan waternevel en mechanische schokken.

Volledige apparatuurmatrix

Industriële betekenis en vooruitzichten

Industrieanalisten merken op dat in het verleden de apparatuur voor brandtesten van kabels in China versnipperd was over afzonderlijke normen of enkele testdimensies. Om een volledige certificeringstestreeks voor maritieme kabels te doorlopen, moesten fabrikanten vaak monsters naar meerdere laboratoria sturen. Met zijn geïntegreerde apparatuurmatrix – die gaat van enkelvoudige/bundel-vlamvertraging, rookdichtheid en -toxiciteit tot vuurbestendigheid – maakt Zhongli Instrument het mogelijk om tests uit te voeren binnen één technisch kader, waardoor de testefficiëntie en de consistentie van de normen worden verbeterd.

Het is bijzonder opmerkelijk dat, nu het SOLAS-verdrag de eisen voor brandveiligheid aan boord van schepen steeds verder verhoogt en classificatiebureaus zoals de China Classification Society (CCS), DNV en ABS hun vereisten voor typegoedkeuring van maritieme kabels steeds verfijnder maken, de markt voor vuurbestendige kabels snel groeit. De recent gepubliceerde IEC 60331-4:2024 heeft de vuurbestendigheidstests uitgebreid naar middenspanningskabels tot 30 kV en introduceert opties voor waternevel en vlammen van 1000 °C, wat de sectorale drang naar hogere veiligheidsniveaus weerspiegelt. Het feit dat Zhongli Instrument haar apparatuurportfolio nu compleet heeft, komt precies op het juiste moment om dit groeiende marktsegment te benutten.

Over Dongguan Zhongli Instrument Technology Co., Ltd.

Dongguan Zhongli Instrument is een technologiebedrijf dat gespecialiseerd is in onderzoek, ontwikkeling en productie van testinstrumenten voor brandvertraging en vlamwerendheid. De producten worden op grote schaal gebruikt bij kwaliteitsinspecties en certificeringstests voor draad en kabel, bouwmaterialen, maritieme apparatuur en andere industriële sectoren. Met een professioneel technisch team en een uitgebreid after-sales servicenetwerk zet het bedrijf zich in om klanten te voorzien van alles-in-één oplossingen voor brandtesten.