Tulipalojen terveyskustannukset - Pelastustieto

Kalsiumkarbonaatin (CaCO 3 ) hajoamislämpötila on niin korkea (n. 840 ºC), että sen reaktioei ole otettu mallissa huomioon.Palosuoja-aineen hajoaminen ei luonnollisestikaantuota palamiskelpoisia kaasuja vaanlähinnä vettä. Kartiokalorimetritulokset kuitenkinosoittavat, että hajoamisen alkuvaiheessavapautuu palamiskelpoisiakin kaasuja.Tarkkaa tietoa niiden alkuperästä ei ole,mutta todennäköisesti ne syntyvät erilaistenlisäaineiden (vahat, pehmittimet) hajotessa.Kartiokalorimetri ei kuitenkaan sovellu kovinhyvin tämän kaltaiseen analyysiin. Parempivaihtoehto olisi käyttää ilmailuteollisuudentarpeisiin kehitettyä pienen mittakaavanpalamiskalorimetria (Micro-scale CombustionCalorimeter, MCC), jonka avullavoidaan mitata palamisessa vapautuva lämpömäärälämpötilan funktiona [9]. TGA- jaDSC-kokeiden perusteella lisäaineiden hajoaminentapahtuu samaan aikaan MDH:nkanssa, ja reaktioita on vaikea erottaa toisistaan.Mallinnuksessa lisäaineiden hajoamisessasyntyvä polttoaine voidaan ottaa huomioonasettamalla osa syntyvistä tuotteista muutosta että sen suurempi. sisällyttämistä TGA:ssa malleihin näkyvä ei pidetty kolmas tarpeellisena. reaktio tapahtuu Vastaava niin korkeassa prosessi toistettiin lämpötilassa, myömuutosta suurempi. TGA:ssa näkyvä kolmas reaktio tapahtuu niin korkeassa lämpötilassavedeksi ja osa polttoaineeksi. Tämän toimenpiteenvaikutusta tutkitaan toistamalla simu-eriste- taulukossa ja täytemateriaaleille. 3.Niiden tulokset on esitetty kuvassa 4 ja parametrit lueteltuettä eriste- sen sisällyttämistä ja Kuva täytemateriaaleille. 2. Vaippamateriaalin malleihin Niiden ei pidetty tulokset vaihtoehtoiset tarpeellisena. on esitetty Vastaava reaktiopolut.kuvassa prosessi 4 ja parametrit toistettiin lueteltu myösloinnit myös ilman lisäaineen palamiskelpoistahajoamistuotetta.taulukossa 3.Kaapelin vaippamateriaalille toteutettiin Kineettisten parametrien estimointikolme vaihtoehtoista reaktiopolkua, jotka onesitetty kuvassa 2. ”Vaippa 1” on ns. yleinenmalli, joka ei sisällä mitään oletuksiaKineettisetpalosuoja-aineentyypistä. ”Vaippa 2” perustuu vaippamateriaalin ole-kolmelle reaktiomallille sekä täyte- ja eristemateriaaleille. Kaikiparametrit estimoitiin TGA-datan ja geneettisen algoritmin avutukseen, että palosuoja-aine on nimenomaan malleissa oletettiin yksinkertaisuuden vuoksi että reaktion kertaluku N = 1. MallitulokMDH:a, ja sen massaosuus on pyrittiin määritetty sovittamaan koetuloksiin neljällä eri lämmitysnopeudella (2-20 K/min) malTGA:n avulla. ”Vaippa 3” on kaikkein yleispätevyyden yksityiskohtaisinmalli. Siinä materiaalikompo-parantamiseksi. Tuloksena saadut parametrit on lueteltu taulukossa 3sovitus esitetty kuvassa 3. Pelkästään koetulosten perusteella muodostettujen mallien “Vaipnenttien massaosuudet perustuvat valmistajanilmoittamiin osuuksiin, lukuun1”ottamatta10 % lisäainekomponenttia, joka toki perus-erilaiset. a) ”Vaippa 3” ei toista ensimmäisen reaktion kohdalla kokeellista TGA-käyrja “Vaippa 2” tulokset näyttävät hyvin samankaltaisilta, mutta kineettiset parametrit oa) b)tuu kokeellisiin havaintoihin. Kalsiumkarbonaatin(CaCO3) hajoamislämpötila on niinkoska 56 % Kuva MDH-sisältöä 3. Kaapelin vaippamateriaalin vastaava massanmuutos TGA-tuloksetb)(17.4 10 K/min %) lämmitysnopeudella: on paljon kokeessa a) TGA. havait b)TGA:n aikaderivaatta.Kuva 3. Kaapelin vaippamateriaalin TGA-tulokset 10 K/min lämmitysnopeudella: a) TGA. b)TGA:n aikaderivaatta.korkea (n. 840 ºC), että sen reaktioita ei oleotettu mallissa huomioon.5KineeTTisten parametrien estimointiKineettiset parametrit estimoitiin TGA-datanja geneettisen algoritmin avulla vaippamateriaalinkolmelle reaktiomallille sekä täyte- jaeristemateriaaleille. Kaikissa malleissa oletettiinyksinkertaisuuden vuoksi että reaktionkertaluku N = 1. Mallitulokset pyrittiin sovittamaankoetuloksiin neljällä eri lämmitysnopeudella(2–20 K/min) mallin yleispätevyydenparantamiseksi. Tuloksena saadutparametrit on lueteltu taulukossa 3 ja sovitusesitetty kuvassa 3. Pelkästään koetulostenperusteella muodostettujen mallien ”Vaippa1” ja ”Vaippa 2” tulokset näyttävät hyvin samankaltaisilta,mutta kineettiset parametritovat toki erilaiset. ”Vaippa 3” ei toista ensimmäisenreaktion kohdalla kokeellista TGAkäyrää,koska 56 % MDH-sisältöä vastaava62 PALOTUTKIMUKSEN PÄIVÄT 2011Kuva 4. TGA-tulokset kaapelin eriste- ja täytemateriaaleille.Kuva 4. TGA-tulokset kaapelin eriste- ja täytemateriaaleille.Termisten parametrien estimointi kartiokalorimetrikokeistaTermisten parametrien estimointi kartiokalorimetrikokeistamassanmuutos Kartiokalorimetrimalli (17.4 %) on koostuu paljon kokeessa kolmesta hin kaapelimateriaalikerroksesta ei pidetty tarpeellisena. Vastaava ja niiden alapuolellolevasta alusmateriaalista, jonka ominaisuudet olivat ρ = 800 kg/m 3 prosessiKartiokalorimetrimalli havaittua muutosta suurempi. koostuu TGA:ssa kolmesta näkyväkolmas reaktio tapahtuu niin korkeassa Niiden tuloksetkaapelimateriaalikerroksesta toistettiin myös eriste- ja , k ja = niiden 0.1 W/(m·K) alapuolella ja c =olevasta 1.0 kJ/(kg·K). alusmateriaalista, Johtimia ei jonka otettu ominaisuudet mallissa huomioon. olivat ρ Kerrosrakenne = 800 kg/m 3 täytemateriaaleille.on esitetty taulukossa 4Eri komponenttien tiheydet ovat: (vaippa) 1373 kg/m 3 on esitetty , k kuvassa = 0.1 W/(m·K) ja c =1.0 kJ/(kg·K). Johtimia ei otettu mallissa huomioon. Kerrosrakenne , (eriste) 840 on kg/mesitetty 3 4 ja parametritlueteltulämpötilassa, että sen sisällyttämistä mallei-, (täyte) taulukossa 1361 kg/m 4.3Eri Kerrosrakenne komponenttien on tiheydet tehty ovat: symmetriseksi, (vaippa) 1373 jotta kg/m mallia 3 taulukossa 3., (eriste) olisi 840 helpompi kg/m 3 , soveltaa (täyte) 1361 CFD-mallin kg/m 3 .Kerrosrakenne kolmiulotteisissa on rakenteissa, tehty symmetriseksi, joissa altistus jotta voi mallia tulla kappaleen olisi helpompi eri puolilta. soveltaa CFD-mallinkolmiulotteisissa rakenteissa, joissa altistus voi tulla kappaleen eri puolilta.Vaippamateriaalin reaktiolämmöt ja lämpötilasta riippuva ominaislämpökapasiteett