کابل های مقاوم در برابر حریق Fire Resistant Cables
واژه کابل مقاوم در برابر حریق در صنایع و ساختمانها کاربرد بسیاری دارد. از منظر ویژگی و کاربرد دو نوع دسته بندی برای کابلهای مقاوم در برابر حریق بوجود آمده است که به شرح ذیل می باشند:
- کابلهای ضد حریق یا Fire Resistant Cables
این نوع کابلها پس از وقوع حریق به عملکرد نرمال خود ادامه می دهند. بعبارت دیگر با وقوع حریق، یکپارچکی مدار (Circuit Integrity) در زمان معین و تحت شرایط تعریف شده حفظ خواهد شد.
- کابلهای بازدارنده حریق یا Fire Retardant Cables
این نوع کابلها تضمین می نمایند باعث انتشار شعله حریق از یک ناحیه به ناحیه دیگر در زمان معین و تحت شرایط تعریف شده نمی شوند.
ملاحظه می گردد این دو نوع کابل به هنگام وقوع حریق ویژگی های متفاوتی از خود بروز می دهند. باید در نظر داشت کابلهای Fire Resistant معمولا می بایست Fire Retardant هم باشند ولی کابلهای Fire Retardant از نوع Fire Resistant نمی باشند.
دسته دیگری از ویژگی ها نظیر چگالی دود و انتشار گازهای سمی بهنگام وقوع حریق وجود دارند که عموما کابلهای Fire Resistant می بایست آنها را رعایت کنند اما در مورد کابلهای Fire Retardant این الزام وجود ندارد.
برای سالیان متمادی و برای هر دو دسته کابل، استانداردها و روشهای تست سختگیرانه ای تدوین شده و آزمایشگاههای توانمندی تاسیس شده اند که براساس استانداردهای تدوین شده، اقدام به تست کابلها و صدور گواهینامه گذراندن موفقیت آمیز این تست ها می نمایند. برخی از استانداردها مانند IEC جهانی بوده و برخی دیگر مانند British Standards (BS) یا Underwriter Laboratories (UL) بصورت ملی اما مورد قبول اکثر کشورهای جهان می باشند. برخی از آزمایشگاههایی که شهرت جهانی دارند و نسبت به تست و صدور گواهینامه اقدام می کنند نیز عبارتند از LPCB ، BASEC ، UL و VDE.
در این بخش به تشریح استانداردهای معتبر و موجود در این زمینه که غالبا مرجع تست آزمایشگاههای معتبر نیز واقع می شوند پرداخته می شود. لازم به ذکر است در این بخش استانداردهایی ذکر شده اند که بیشتر مرجع استفاده سازندگان کابلهای مقاوم در برابر حریق قرار می گیرند. برای این استانداردها سه نوع دسته بندی می توان قائل شد:
- استانداردهای حفظ یکپارچگی مدار یا Circuit Integrity. در تست کابل براساس این نوع از استانداردها، کابل تحت ولتاژ نامی برقدار شده و طی مدت زمان انجام تست هیچگونه خللی نباید در عملکرد صحیح کابل برقدار شده ایجاد گردد:
- استاندارد BS 6387, Category CWZ:
از مجموعه استانداردهای کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
Cat. C : کابل 180 دقیقه در معرض شعله با دمای 950 درجه قرار داده می شود.
Cat. W : کابل ابتدا 15 دقیقه در معرض شعله با دمای 650 درجه قرار داده می شود. سپس 15 دقیقه دیگر همزمان در معرض شعله با دمای 650 درجه و پاشش آب قرار می گیرد.
Cat. Z: کابل 15 دقیقه همزمان در معرض شعله با دمای 950 درجه و ضربات مکانیکی قرار داده می شود. ضربات مکانیکی بصورت 1 ضربه در هر 30 ثانیه می باشد.
- استاندارد BS EN 50200:
از مجموعه استانداردهای اتحادیه اروپا مود تایید کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
کابل برای مدتی معین برحسب دقیقه که در کنار شاخص PH نشان داده می شود همزمان در معرض شعله با دمای 830 درجه و ضربات مکانیکی قرار می کیرد. ضربات مکانیکی بصورت 1 ضربه در هر 5 دقیقه می باشد. شاخصها نیز به این ترتیب می باشند. .PH15, PH30, PH60, PH90 & PH120
- استاندارد BS EN 50200: Annex E:
از مجموعه استانداردهای اتحادیه اروپا مورد تایید کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
کابل ابتدا 15 دقیقه همزمان در معرض شعله با دمای 830 درجه و ضربات مکانیکی با نرخ 1 ضربه در هر 5 دقیقه قرار داده می شود. سپس 15 دقیقه دیگر همزمان در معرض شعله با دمای 830 درجه و ضربات مکانیکی با نرخ 1 ضربه در هر 5 دقیقه و پاشش آب قرار می گیرد. این تست برای شاخص PH30 انجام می گردد. تستهای مشابه برای شاخصهای PH60 و PH90 و PH120 نیز انجام می گردند.
- استاندارد BS 7629-1:
از مجموعه استانداردهای کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
تست عملکرد کابل مشابه استاندارد BS EN 50200 در زمان معین و BS EN 50200:Annex E برای 30 دقیقه می باشد.
- استاندارد BS 8434-2:
از مجموعه استانداردهای کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
کابل ابتدا 60 دقیقه همزمان در معرض شعله با دمای 950 درجه و ضربات مکانیکی با نرخ 1 ضربه در هر 5 دقیقه قرار داده می شود. سپس 60 دقیقه دیگر همزمان در معرض شعله با دمای 950 درجه و ضربات مکانیکی با نرخ 1 ضربه در هر 5 دقیقه و پاشش آب قرار می گیرد.
- استاندارد IEC 60331-2 & 31:
از مجموعه استانداردهای بین المللی بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
کابل بصورت افقی به مدت 120 دقیقه در معرض شعله با دمای 830 درجه و ضربات مکانیکی با نرخ 1 ضربه در هر 5 دقیقه قرار می گیرد.
- استاندارد IEC 60331-11 & 21:
از مجموعه استانداردهای بین المللی بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
کابل تحت ولتاژ نامی بصورت افقی 90 دقیقه در معرض شعله با دمای حداقل 750 درجه قرار می گیرد. پس از این مدت شعله خاموش شده و کابل 15 دقیقه در معرض سرد شدن قرار می گیرد. در طول مدت 15+90 دقیقه عملکرد کابل بایستی تحت ولتاژ نامی حفظ شود.
- استاندارد UL 2196:
از مجموعه استانداردهای کشور آمریکا بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
کابل روی یک دیوار که نقش کوره را بازی میکند و ابعاد آن 3*14*15 متر است بسته شده و 2 ساعت در معرض دمای 1850 درجه فارنهایت یا 1010 درجه سانتیگراد قرار می گیرد که در طی این زمان کابل به ولتاژ 120 یا 480 ولت متصل بوده و طی این مدت جریان می بایست با صحت کامل از کابل عبور کند.
- استانداردهایی برای جلوگیری از انتشار شعله یا Flame Propagation:
استانداردهای بین المللی IEC 60332 و آمریکایی UL 910 ، UL 1424 ، UL 1581 ، UL 1666 و UL 1685 برای جلوگیری از انتشار شعله در زمان وقوع حریق در کابلها تدوین شده اند.
- استانداردهای اندازه گیری میزان چگالی دود و گازهای سمی منتشر شده:
3-1) استاندارد BS EN 60754-1:
از مجموعه استانداردهای اتحادیه اروپا در کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
استاندارد مربوط به اندازه گیری انتشار گازهای ناشی از شعله روی کابل است. زمانیکه 1 گرم نمونه از متریال غیر فلزی کابل درون محفظه با دمای 800 درجه سانتیگراد قرار داده شود و اسید HCL به میزان کمتر از 5 mg/g تشکیل شود، کابل از نوع LSZH محسوب می شود. اگر مقدار اسید بین دو عدد 5mg/g و 15mg/g باشد، کابل از نوع LSF محسوب می شود.
3-2) استاندارد BS EN 60754-2:
از مجموعه استانداردهای اتحادیه اروپا در کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
استاندارد مربوط به تشخیص pH و هدایت پذیری گازهای ناشی از شعله روی کابل است. زمانیکه 1 گرم نمونه از متریال غیر فلزی کابل درون محفظه با دمای 800 درجه سانتیگراد قرار داده شود و اسید HCL به میزان کمتر از 5 mg/g تشکیل شود، میزان pH این اسید بایستی بزرگتر از 4.3 بوده و Conductivity آن برای 1 لیتر آب بزرگتر از 10µs/mm باشد.
3-3) استاندارد BS EN 61034 – 1&2 :
از مجموعه استانداردهای اتحادیه اروپا در کشور انگلستان بوده که روش تست کابل در آن به شرح ذیل می باشد:
استاندارد مربوط به اندازه گیری چگالی دود بوجود آمده روی کابل است. در صورتیکه طی این تست پارامتر light transmission بزرگتر از 60% باشد، کابل استاندارد مربوط به چگالی دود را پاس می کند. اعداد بزرگتر از 60% نشانگر تولید دود کمتر در طی حریق روی کابل می باشد.
جمع بندی:
کابلهای مورد استفاده در کاربردهایی نظیر سیستمهای اعلام حریق، سیستمهای پیجینگ و برخی از سیستمهای کنترل و ابزار دقیق در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، نیروگاهی، معدنی و ساختمانی بدلیل حفظ عملکرد این سیستمها در زمان حریق می بایست از نوع ضد حریق یا Fire Resistant باشند. این کابلها علاوه بر اینکه عملکرد عادی آنها در شرایط وقوع حریق حفظ می شوند (Circuit Interity)، خود باعث انتشار شعله به ناحیه دیگر نشده (Flame Propagation) و میزان دود (Low Smoke) و بخارات سمی (Zero Halogen) متصاعد شده از آن در شرایط حریق از محدوده تعیین شده در استانداردهای بین المللی فراتر نمی رود. استانداردهای مورد بحث و روشهای تست آنها که سالیان متمادی است در جهان کاربرد عملی پیدا کرده است، هم اکنون جای خود را در قوانین سازمانهای مسئول در داخل کشور نظیر سازمان آتش نشانی شهر تهران باز کرده اند. لذا شایسته است که این استانداردها مورد توجه سازندگان کابل مقاوم در برابر حریق و آزمایشگاههای تست آنها در داخل کشور قرار بگیرند.