Composti LSZH per cavi metropolitani e metropolitani: sicurezza antincendio, standard e selezione

È il fumo, non il fuoco, a decidere come finisce un incidente in un tunnel

Un tunnel della metropolitana non si comporta come un edificio aperto. Il fumo non ha vie di fuga, i gas di combustione viaggiano lungo i flussi di ventilazione e il tempo a disposizione dei passeggeri per evacuare viene misurato in minuti. Per un produttore di cavi o un integratore di sistema, questo cambia il modo in cui vengono specificati i materiali. La priorità non è semplicemente impedire che il cavo si bruci; serve a mantenere bassa la generazione di fumo, tenere gli acidi alogeni fuori dall'atmosfera e mantenere i prodotti di combustione tossici al di sotto delle soglie di sopravvivenza.

I composti a basso contenuto di fumi e senza alogeni (LSZH) esistono perché i composti convenzionali in PVC rilasciano fumo denso e acido. Quando il PVC brucia in un tunnel umido, il contenuto di alogeni si converte in acido cloridrico, che si combina con l'umidità per formare acido cloridrico. L'acido attacca le apparecchiature di trazione, gli armadi di controllo e i circuiti di segnalazione molto tempo dopo che le fiamme sono state soppresse. Inoltre rende inutilizzabili le vie di evacuazione. I composti per cavi LSZH sono progettati per bruciare producendo molto meno fumo, non rilasciano acidi alogeni e producono gas tossici significativamente inferiori. Questo è il motivo per cui i progetti di metropolitane e metropolitane in Europa, Nord America e Asia hanno spostato LSZH da un’opzione a valore aggiunto a una base minima.

Quali standard regolano i complessi di cavi della metropolitana e della metropolitana?

La metropolitana e i cavi della metropolitana si trovano all'intersezione tra la sicurezza degli edifici e la sicurezza ferroviaria. I materiali devono quindi soddisfare gli standard specifici del settore, non solo test generici sui cavi. I tre quadri normativi che compaiono più spesso nelle gare d'appalto internazionali sono EN45545-2, NFPA130 e le serie cinesi TB/T o GB. Ciascuno definisce come vengono misurati la densità del fumo, l'acidità del gas, la tossicità, la propagazione della fiamma e l'indice di ossigeno e quali limiti si applicano ai diversi livelli di pericolo.

Se il progetto è disciplinato dalla norma EN 45545-2, la questione pratica è quale livello di pericolo si applica a ciascuna posizione del cavo. I materiali che superano HL2 non sono automaticamente adatti per i percorsi HL3 perché i limiti di crescita del fumo, tossicità e rilascio di calore sono severi a ciascun livello. Il nostro revisione dei requisiti di sicurezza antincendio EN 45545-2 per cavi di trasporto spiega come il sistema a livello di rischio si associa alla scelta composta ed è un utile punto di partenza quando un'offerta menziona lo standard per nome.

Architettura composta: strati isolanti, guaina e protezione interna

LSZH termoplastico o reticolato

La prima decisione nella scelta del composto è se l'isolamento e la guaina debbano essere termoplastici o reticolati. I gradi termoplastici LSZH vengono lavorati su normali estrusori, offrono cicli di produzione più brevi e funzionano bene per cavi metropolitani con temperatura nominale di 70 °C e 90 °C. I gradi reticolati, mediante innesto di silano o radiazione con fascio di elettroni, forniscono temperature di servizio continuo più elevate, migliore resistenza alla deformazione in condizioni di cortocircuito e migliore resistenza a olio e solventi. Per i cavi instradati attraverso scompartimenti di locomotive, convertitori di potenza o sezioni di tunnel con temperature ambiente elevate, l'LSZH reticolato è solitamente la scelta ingegneristica più sicura.

Ruoli della guaina e dell'isolamento in un ambiente di galleria

La guaina è la prima linea di difesa. Deve impedire alla fiamma di raggiungere il nucleo, ridurre al minimo il fumo quando brucia e resistere all'abrasione, agli spruzzi d'olio e alle condizioni di installazione a freddo. L'isolamento, nel frattempo, deve preservare la rigidità dielettrica attraverso cicli termici e sollecitazioni meccaniche ripetute. Un cavo può guastarsi durante il servizio anche quando la sua guaina supera tutti i test antincendio perché l'isolamento è stato specificato solo per le proprietà elettriche. Gli operatori ferroviari includono quindi criteri sia termici che meccanici per l'isolamento. Il integrità meccanica dei composti LSZH sotto carichi operativi ferroviari deve coprire la resistenza alla trazione, l'allungamento alla rottura e il comportamento alla flessione a freddo, poiché tali proprietà determinano se un cavo sopravvive quando viene tirato attraverso condotti, trascinato oltre i bordi e bloccato in alberi confinati.

Per la produzione di materiale rotabile e cavi di transito, a Mescola della guaina di classe B1 a bassa emissione di fumi senza alogeni a 90 °C è un punto di partenza comune: offre un elevato indice di ossigeno, una bassa densità di fumo e una flessibilità sufficiente per percorsi di tunnel stretti. Laddove il cavo necessita di una parete isolante sottile ma affidabile, gradi di isolamento LSZH reticolati con radiazioni preservare le prestazioni mantenendo sotto controllo il diametro complessivo del cavo. Nei progetti che trasportano dati o circuiti di controllo adiacenti alle coppie di alimentazione, an Guaina interna in LSZH con barriera all'ossigeno fornisce una separazione aggiuntiva senza introdurre sostanze chimiche alogenate nella struttura del cavo.

Composto per guaina interna con barriera per l'ossigeno a bassa emissione di fumi senza alogeni ML-H9001G Siamo Cina all'ingrosso ML-H9001G Composto per guaina interna con barriera per ossigeno a basso fumo senza alogeni Fornitori, Fabbrica, Hangzhou Meilin Nuovo Mate ... Visualizza il prodotto →

Commercio all'ingrosso ML-FJ9001/1051/1251 105/125℃ Radiazione reticolata senza alogeni Bassa S Siamo Cina all'ingrosso ML-FJ9001/1051/1251 105/125 ℃ Radiazione reticolata senza alogeni Composto isolante a basso fumo Fornitori, Fabbrica,... Visualizza il prodotto →

Guaina ignifuga di classe B1 a basso contenuto di fumi senza alogeni ML-H9001B1 da 90 ℃ Siamo Cina all'ingrosso ML-H9001B1 90 ℃ Composto di guaina ignifuga a basso fumo di classe B1 senza alogeni Fornitori, fabbrica, Hangzhou Meilin... Visualizza il prodotto →

Obiettivi immobiliari che contano nelle specifiche reali

Gli standard stabiliscono il limite inferiore, ma i veri appalti metropolitani vanno oltre. Dalla nostra esperienza con progetti di cavi di transito, i seguenti valori compaiono ripetutamente nelle specifiche tecniche:

• Indice di ossigeno pari al 32% minimo per le guaine; alcune formulazioni reticolate puntano al 35% o più per un margine extra.
• Contenuto di gas acido alogeno non superiore allo 0,5 %, pH non inferiore a 4,3 e conduttività non superiore a 10 μS/mm se testato secondo IEC 60754-2.
• Densità del fumo tale che la trasmissione luminosa minima raggiunga il 60% o più secondo IEC 61034-2; diversi progetti metropolitani riducono tale soglia al 70%.
• I risultati della cromatografia ionica confermano l'assenza di fluoro, cloro, bromo e iodio piuttosto che un semplice passaggio del pH.
• Minimi meccanici nell'ordine di 8-10 MPa di resistenza alla trazione e 125-150 % di allungamento a rottura per una guaina a 90 °C per uso generale.
• Test di piegatura a freddo a bassa temperatura a -25 °C o inferiore, spesso combinati con test di impatto a -10 °C per coprire la movimentazione approssimativa in cantiere.

Questi non sono limiti universali, ma riflettono il livello di diligenza osservato nelle gare d’appalto della metropolitana. Un composto che supera il certificato oggi può fallire domani se la dispersione del riempitivo o l'equilibrio dell'agente di accoppiamento si spostano. Il margine tra una buona guaina LSZH a 90 °C e una appena passante è spesso invisibile finché il test di densità del fumo non viene eseguito a tre volte lo spessore della parete standard. Ecco perché la piattaforma di formulazione dietro al composto è importante tanto quanto il certificato del test finale.

Elaborazione di LSZH sulla linea di estrusione

I composti LSZH non sono un'alternativa immediata al PVC. I riempitivi di idrossido metallico utilizzati per ottenere il ritardo di fiamma aumentano la viscosità del fuso e l'assorbimento di acqua è maggiore rispetto alle poliolefine non caricate. Un'essiccazione uniforme, un design della vite che fornisce una miscelazione delicata senza taglio eccessivo e una superficie dello stampo abbastanza lunga da stabilizzare la pressione di fusione sono le tre variabili pratiche che separano una superficie estrusa liscia da una ruvida, a pelle di squalo.

I gradi termoplastici LSZH funzionano generalmente in una finestra di temperatura di fusione inferiore rispetto al PVC e perdono resistenza meccanica se la matrice polimerica viene degradata termicamente durante l'avvio o l'arresto. I gradi reticolabili aggiungono un altro punto di controllo: i sistemi a silano necessitano di un profilo di temperatura che eviti la reticolazione prematura nel cilindro, mentre i prodotti reticolati per irradiazione richiedono uno stretto coordinamento tra l'impianto di cablaggio e l'impianto di irradiazione. La coerenza tra batch si presenta allo stesso modo. Se il produttore del composto controlla attentamente la dimensione delle particelle del riempitivo e la chimica dell'accoppiamento, gli operatori di linea possono mantenere le tolleranze dimensionali senza correzioni costanti della velocità della vite. In caso contrario, ogni nuova consegna diventa un nuovo esperimento.

Cosa verificare con il fornitore prima della qualificazione

Considerata la posta in gioco, la qualificazione di un complesso LSZH per l’uso in metropolitana dovrebbe basarsi su qualcosa di più di una semplice scheda tecnica. Il pacchetto minimo di verifica comprende indice di ossigeno, contenuto di alogeni, densità di fumo, indice di tossicità laddove si applica la norma EN 45545-2, trazione e allungamento, invecchiamento termico, shock termico, piegatura a freddo e immersione in olio. Parallelamente, il team di qualità del cliente dovrebbe confermare che il fornitore può riprodurre tali risultati su scala di produzione.

È qui che le strutture contano. Un fornitore di composti dovrebbe essere in grado di eseguire prove interne di composizione, controllare l'umidità e i masterbatch additivi e testare le proprietà fisiche prima del rilascio. Quando si valutano i potenziali partner, chiedere quante linee di produzione automatizzate sono in funzione, se il laboratorio è dedicato al controllo di qualità in entrata e in uscita e come viene gestita la tracciabilità dei lotti. Le linee appena messe in servizio e le condizioni di compounding controllate riducono il rischio di deriva dei micro-lotti che è difficile da rilevare in seguito. È più facile giudicare la capacità in fabbrica che dai certificati di prodotto, perché la disciplina del processo diventa visibile solo quando si vede la linea in funzione. Un fornitore con apparecchiature di analisi di laboratorio dedicate e procedure di ispezione documentate rappresentano un partner più sicuro per i progetti metropolitani rispetto a uno che offre solo certificati importati.

Selezione dei composti LSZH per applicazioni metropolitane e metropolitane

I cavi della metropolitana sono critici per la sicurezza, fisicamente impegnativi e sempre più standardizzati. Il composto che funziona nel montante di un edificio non è automaticamente adatto per un tunnel: i limiti di densità del fumo sono più severi, la tossicità viene misurata, il contenuto di alogeni viene trattato come un pericolo e l'ambiente meccanico comprende flessioni ripetute, installazione a freddo, esposizione a olio e vibrazioni. L'approccio affidabile consiste nel definire innanzitutto il livello di pericolo, la classe di temperatura, l'ambiente meccanico e la capacità di lavorazione dell'impianto di cavi, quindi selezionare una famiglia di composti che copra isolamento, guaina e strati di protezione interna da un'unica piattaforma di materiali coerente.

Hangzhou Meilin produce sistemi composti privi di alogeni e a basso contenuto di fumi da oltre tre decenni, gestendo 31 linee di produzione automatizzate in tre stabilimenti di base. La gamma di prodotti per il trasporto ferroviario qui descritta rappresenta l'approccio che consigliamo: guaine LSZH di classe B1, guaine interne con barriera all'ossigeno e isolamenti LSZH reticolati con radiazioni sviluppati per gli stretti margini di sicurezza del funzionamento in galleria. Se stai specificando un progetto metropolitano, richiedi un rapporto di prova completo ed esegui un'estrusione pilota utilizzando le condizioni della tua linea. Il composto che supera i test sulla densità del fumo nel laboratorio del produttore è lo stesso che devi riprodurre sulla tua linea e la differenza si trova solitamente nella disciplina del processo piuttosto che nella sola chimica.