Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
|
Rocznik 2020 - zeszyt 1
Ocena emisji związków chemicznych podczas rozkładu termicznego i spalania pasów klinowych
Evaluation of chemical compound emissions during thermal decomposition and combustion of V-belts
10.15199/62.2020.1.12
Piotr Krawiec
Łukasz Warguła
Anna Dziechciarz
Daniel Małozięć
Darina Ondrušová
nr katalogowy: 124468
10.15199/62.2020.1.12
Streszczenie
Pasy przekładniowe lub transportowe są narażone na działanie wysokiej temperatury, co może być przyczyną pożaru. W pracy poruszono tematykę emisji toksycznych związków najczęściej uwalnianych podczas rozkładu termicznego i spalania pasów klinowych. Siedem pasów klinowych wykonanych z gumy lub poliuretanu spalono w piecu rurowym w temp. 960°C. Za pomocą analizatora gazu FTIR zidentyfikowano 9 produktów gazowych (CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, HBr i SO2). HF lub HBr były obecne tylko w 2 próbkach. Limity stężenia gazów zostały znacznie przekroczone.
Abstract
Seven V-belts made of rubbers or polyurethanes were combusted in a tube furnace at 960°C. Nine gaseous products (CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, HBr, and SO2) were identified. Their sp. emissions and av. concns. by vol. were detd. by using a FTIR gas analyzer. HF or HBr were found in 2 samples only. The results were compared with the concn. limits. They were significantly exceeded.
Bibliografia
[1] P. Krawiec, Progress in industrial mathematics, Springer-Verlag, Berlin- -Heidelberg 2010, 925. [2] M. Kujawski, P. Krawiec, J. Manuf. Sci. Eng.-Trans. ASME 2011, 133, nr 5, 051006. [3] P. Krawiec, M. Grzelka, J. Kroczak, G. Domek, A. Kołodziej, Measurement 2019, 132, 182. [4] P. Krawiec, A. Marlewski, J. Theor. Appl. Mech. 2016, 54, nr 2, 561. [5] P. Krawiec, J. Theor. Appl. Mech. 2017, 55, nr 2, 461. [6] DOI:10.1051/matecconf/201815701009. [7] DOI: 10.1051/matecconf/201925401004. [8] R. Dobrzyńska, Logistyka 2014, 5, 329. [9] M. Półka, Bezp. Tech. Pożar. 2010, 19, nr 3, 73. [10] Z. Sychta, Spowolnienie procesu rozkładu termicznego i spalania materiałów podstawowym warunkiem bezpieczeństwa pożarowego obiektów technicznych, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 2002, 570. Stosowanie pasów klinowych w przekładniach cięgnowych sięga początku XX w. W ostatnich kilkunastu latach dzięki intensywnemu rozwojowi przemysłu chemicznego opracowano wiele nowych materiałów do ich produkcji. Innowacje dotyczą oprócz nowych materiałów także postaci geometrycznych pasów i kół pasowych. Źródłem nieprawidłowej pracy przekładni cięgnowych mogą być niedokładne wykonanie i montaż maszyn i urządzeń1–3), niewyważenie elementów znajdujących się w ruchu obrotowym4, 5), zużycie elementów6, 7) oraz zmiana temperatury przekładni. Ten ostatni parametr może stać się przyczyną zapalenia pasa. Stosowane w przekładniach cięgnowych pasy klinowe są najczęściej wykonane z materiałów kompozytowych zawierających tworzywa sztuczne. Warstwę nośną stanowią włókna stalowe lub poliamidowe, warstwę podatną (ściskaną) guma lub kauczuk, a warstwę rozciąganą kompozyt tkaninowo-gumowy. Całość jest owinięta zawulkanizowaną taśmą płócienną lub kordową (warstwa ochronna). Współcześnie w produkcji pasów cięgnowych stosuje się kompozyty i materiały o zróżnicowanej strukturze. Szczegółowe informacje o stosowanych rozwiązaniach są najczęściej chronione. Dane powszechnie dostępne dotyczą głównie właściwości mechanicznych pasów i ich odporności na środowisko eksploatacji. Znajomość składu materiałowego produktu ułatwiłaby m.in. proces jego recyklingu. W przypadku pasów klinowych można stosować dwie metody utylizacji. Pierwsza polega na ich rozdrobnieniu i zmieleniu, a następnie granulacji powstałego materiału i powtórnym jego wykorzystaniu. Druga metoda to spalanie, ale w tym przypadku trzeba zwrócić szczególną uwagę na bezpieczeństwo tego procesu, aby do atmosfery nie przedostały się toksyczne związki chemiczne. 99/1(2020) 93 Bryg. mgr inż. Daniel MAŁOZIĘĆ w roku 1999 ukończył studia w Szkole Głównej Służby Pożarniczej w Warszawie. Jest oficerem Państwowej Straży Pożarnej. Od 2015 r. pełni funkcję kierownika Zespołu Laboratoriów Procesów Spalania i Wybuchowości w Centrum Naukowo- -Badawczym Ochrony Przeciwpożarowej Państwowym Instytucie Badawczym im. Józefa Tuliszkowskiego w Józefowie. Specjalność – badania w zakresie reakcji na ogień wyrobów budowlanych. Mgr inż. Anna DZIECHCIARZ w roku 2013 ukończyła studia na Wydziale Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej w zakresie technologii chemicznej, a w 2013 r. uzyskała dyplom magistra inżyniera w zakresie inżynierii chemicznej na tej uczelni. Od 2013 r. pracuje w Zespole Laboratoriów Procesów Spalania i Wybuchowości w Centrum Naukowo- Badawczym Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – PIB w Józefowie. Specjalność – badania reakcji na ogień wyrobów budowlanych oraz przewodów i kabli. W literaturze8–14) opisane są podstawowe skutki kontaktu tworzyw sztucznych z ogniem (wysoka temperatura, emisja dymu oraz toksycznych produktów rozkładu termicznego i spalania materiałów, niedobór tlenu, a także uszkodzenie elementów konstrukcyjnych). Ponadto cząstki dymu (sadza) silnie adsorbują toksyczne gazy, przyspieszając ich wchłanianie przez organizm14). Dymotwórczość materiału oraz toksyczność produktów jego rozkładu termicznego i spalania zależą od składu chemicznego i temperatury spalania. Ze względu na brak szczegółowych informacji o składzie chemicznym badanych pasów do oceny toksyczności pożaru niezbędne są wyniki badań składu emitowanych spalin. Badania wykonano we współpracy z Zespołem Laboratoriów Procesów Spalania i Wybuchowości Centrum Naukowo-Badawczego Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego w Józefowie. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane przy doborze metod recyklingu pasów, a ponadto mogą stanowić ważne źródło informacji dla osób zajmujących się bezpieczeństwem pracy w przedsiębiorstwach stosujących maszyny i urządzenia z przekładniami cięgnowymi. Część doświadczalna Materiały Badaniom poddano próbki 7 pasów cięgnowych wykonanych z materiałów tradycyjnych (kauczuk naturalny i akrylonitrylowy NBR, rys. 1 i 2) oraz opracowanych wg nowych technologii z poliuretanów termoplastycznych (PU), rys. 3–7. Masa każdej próbki wynosiła 0,2 g. Fig. 1. Standard V-belt made of natural rubber (sample 1) Rys. 1. Pas klinowy standardowy wykonany z kauczuku naturalnego (próbka 1) Fig. 2. Toothed V-belt made of NBR mix (sample 2) Rys. 2. Pas klinowy uzębiony wykonany z mieszanki NBR (próbka 2) Fig. 3. Welded V-belt made of PU (85 Shore A) with graphite fillers (sample 3) Rys. 3. Pas klinowy zgrzewany wykonany z PU (85 Shore’a A) i napełniaczy grafitowych (próbka 3) Fig. 4. V-belt made of PU (85 Shore A) (sample 4) Rys. 4. Pas klinowy wykonany z PU (85 Shore’a A) (próbka 4) Fig. 5. V-belt made of PU (75 Shore A) (sample 5) Rys. 5. Pas klinowy wykonany z PU (75 Shore’a A) (próbka 5) Fig. 6. V-belt made of PU (92 Shore A) reinforced with steel cord (sample 6) Rys. 6. Pas klinowy wykonany z PU (92 Shore’a A) wzmocniony kordem stalowym (próbka 6) 94 99/1(2020) aa Prof. Ing. Darina ONDRUŠOVÁ, PhD. w roku 1991 ukończyła studia na Wydziale Technologii Chemicznej Słowackiego Uniwersytetu Technologicznego w Bratysławie. Stopień naukowy doktora uzyskała w roku 2001 r. W 2005 r. habilitowała się w dziedzinie inżynierii materiałowej, a w 2011 r. uzyskała tytuł profesora w dziedzinie materiałów. Od 1996 r. pracuje na Wydziale Technologii Przemysłowej w Púchovie na Uniwersytecie Aleksandra Dubčeka w Trenczynie, od roku 2011 jako profesor, a od roku 2016 jako dziekan wydziału. Specjalność – technologia chemiczna. Fig. 7. T profile flat V-belt made of PU (85 Shore A) (sample 7) Rys. 7. Pas klinowo-płaski o profilu T wykonany z PU (85 Shore’a A) (próbka 7) Fig. 8. Stand for testing the toxicity of products of combustion of materials used in the production of V-belts; 1 – furnace, 2 – FTIR gas analyzer, 3 – PC with a system for identifying and determining the mass of released chemical compounds Rys. 8. Stanowisko do badania toksyczności produktów spalania materiałów stosowanych do produkcji pasów klinowych; 1 – piec, 2 – analizator gazów FTIR, 3 – komputer PC z systemem identyfikacji i wyznaczania masy wydzielanych związków chemicznych Fig. 9. Concentration of toxic gases during thermal decomposition and combustion of the sample 1(natural rubber); no HBr and HF emissions; CO ×100 ppm, CO2 ×1000 ppm Rys. 9. Stężenie gazów toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania próbki 1 (kauczuk naturalny); brak emisji HBr i HF; CO × 100 ppm, CO2 × 1000 ppm Fig. 10. Concentration of toxic gases during thermal decomposition and combustion of the sample 2 (NBR mix); no HF emissions; CO ×100 ppm, CO2 ×1000 ppm Rys. 10. Stężenie gazów toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania próbki 2 (mieszanka NBR); brak emisji HF; CO × 100 ppm, CO2 × 1000 ppm Fig. 11. Concentration of toxic gases during thermal decomposition and combustion of the sample 3 (PU /85 Shore A/ with graphite fillers); no HBr emissions; CO ×100 ppm, CO2 ×1000 ppm, NO × 2 ppm Rys. 11. Stężenie gazów toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania próbki 3 (PU /85 Shore’a A/ i napełniacze grafitowe); brak emisji HBr; CO × 100 ppm, CO2 × 1000 ppm, NO × 2 ppm Metodyka badań Proces rozkładu termicznego i spalania próbek badanych materiałów prowadzono w poziomym piecu rurowym w temp. 960ºC, w przepływie powietrza (rys. 8). Emisję właściwą oraz średnie stężenie objętościowe CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, HBr, HF i SO2 określono przy użyciu analizatora gazów FTIR (typ FT/IR-4700 firmy JASCO), sprzężonego z komputerowym systemem wyznaczania masy wydzielanych substancji. Oznaczenie emisji właściwej wymagało ciągłego pomiaru stężenia w funkcji czasu. Wyniki badań Wartości stężeń gazów emitowanych podczas rozkładu termicznego i spalania 7 próbek pasów cięgnowych przedstawiono w funkcji czasu na rys. 9–15. W przypadku próbek 2 i 3 zarejestrowano emisję 8 związków toksycznych, w pozostałych próbkach emisję 7 związków toksycznych. Najczęściej emitowanymi gazami były CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl i SO2. Dwie próbki emitowały podczas spalania HBr lub HF. Liczbę i rodzaj toksyn emitowanych podczas spalania próbek zestawiono w tabeli 1. Na jej podstawie stwierdzono, że materiały tradycyjne nie różniły się znacząco pod względem liczby i rodzaju emitowanych związków toksycznych od materiałów wytwarzanych wg najnowszych technologii. 99/1(2020) 95 Fig. 12. Concentration of toxic gases during thermal decomposition and combustion of the sample 4 (PU 85 Shore A); no HBr and HF emissions; SO2, NO2, HCl, NO, HCN ×4 ppm, CO ×100 ppm, CO2 ×1000 ppm Rys. 12. Stężenie gazów toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania próbki 4 (PU 85 Shore’a A); brak emisji HBr i HF; SO2, NO2, HCl, NO, HCN ×4 ppm, CO ×100 ppm, CO2 ×1000 ppm Fig. 13. Concentration of toxic gases during thermal decomposition and combustion of the sample 5 (PU 75 Shore A); no HBr and HF emissions; SO2, NO2, HCl, NO, HCN ×10 ppm, CO × 100 ppm, CO2 ×1 000 ppm Rys. 13. Stężenie gazów toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania próbki 5 (PU 75 Shore’a A); brak emisji HBr i HF; SO2, NO2, HCl, NO, HCN ×10 ppm, CO ×100 ppm, CO2 × 1000 ppm Fig. 14. Concentration of toxic gases during thermal decomposition and combustion of the sample 6 (PU 92 Shore A reinforced with steel cord); no HBr and HF emissions; SO2, NO2, HCl, NO, HCN ×10 ppm, CO × 200 ppm, CO2 × 1000 ppm Rys. 14. Stężenie gazów toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania próbki 6 (PU 92 Shore’a A wzmocniony kordem stalowym); brak emisji HBr i HF; SO2, NO2, HCl, NO, HCN ×10 ppm, CO × 200 ppm, CO2 ×1000 ppm Fig. 15. Concentration of toxic gases during thermal decomposition and combustion of the sample 7(PU 75 Shore A); no HBr and HF emissions; SO2, NO2, HCl, NO, HCN × 2 ppm, CO × 200 ppm, CO2 × 1000 ppm Rys. 15. Stężenie gazów toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania próbki 7 (PU 75 Shore’a A); brak emisji HBr i HF; SO2, NO2, HCl, NO, HCN × 2 ppm, CO × 200 ppm, CO2 × 1000 ppm Na rys. 16–24 przedstawiono wartości chwilowej emisji wybranych gazów toksycznych w zależności od materiału próbki. Dodatkowo uwzględniono graniczne stężenia produktów rozkładu termicznego Table 1. Types and numbers of toxins emitted during combustion of tested samples Tabela 1. Rodzaj i liczba toksyn emitowanych podczas spalania badanych próbek Próbka Rodzaj emitowanych toksyn Liczba emitowanych toksyn 1 CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, SO2 7 2 CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, HBr, SO2 8 3 CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, HF, SO2 8 4 CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, SO2 7 5 CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, SO2 7 6 CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, SO2 7 7 CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, SO2 7 Fig. 16. CO concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples with indication of admissible values (table 2) Rys. 16. Stężenie CO w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek ze wskazaniem wartości dopuszczalnych (tabela 2) 96 99/1(2020) Fig. 17. CO2 concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples Rys. 17. Stężenie CO2 w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek Fig. 18. HCN concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples with indication of admissible values (table 2) Rys. 18. Stężenie HCN w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek ze wskazaniem wartości dopuszczalnych (tabela 2) Fig. 19. NO2 concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples Rys. 19. Stężenie NO2 w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek i spalania materiałów (tabela 2). Parametr LC50 oznacza stężenie śmiertelne (lethal concentration), czyli stężenie substancji, przy którym w czasie ekspozycji lub w określonym umownym okresie po ekspozycji następuje zgon 50% narażonych organizmów16), LC30 50i to stężenie powodujące śmierć 50% populacji po 30 min ekspozycji, a IC50 to stężenie inhibitora (inhibitory concentration) powodujące 50-proc. spowolnienie biologicznych i biochemicznych funkcji organizmów16). W rzeczywistych warunkach pożaru masa spalanego pasa jest znacznie większa niż podczas próby pomiarowej, a proces Fig. 20. NO concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples Rys. 20. Stężenie NO w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek Fig. 21. HCl concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples Rys. 21. Stężenie HCl w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek Fig. 22. HBr concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples Rys. 22. Stężenie HBr w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek Fig. 23. HF concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples Rys. 23. Stężenie HF w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek 99/1(2020) 97 Fig. 24. SO2 concentration as a function of time during thermal decomposition and combustion of tested samples with indication of admissible values (table 2) Rys. 24. Stężenie SO2 w funkcji czasu podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek ze wskazaniem wartości dopuszczalnych (tabela 2) spalania trwa dłużej. Dla takich warunków stosuje się graniczne wartości stężenia produktów rozkładu termicznego i spalania materiałów11, 15). Emisja CO podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek (rys. 16) znacznie przekraczała wszystkie dopuszczalne wartości. Stężenie CO2 (rys. 17) było znacznie większe od dopuszczalnej wartości LC30 50i, równej 99 963 ppm11, 17). Emisja HCN (rys. 18) w przypadku próbek 2 i 3 nie przekraczała dopuszczalnych wartości LC30 50i, IC50 i LC50, wynoszących odpowiednio 13311, 14, 17), 165 i 165 ppm15) (tabela 2), w przypadku próbki 5 przekraczała je nieznacznie, a dla pozostałych próbek była znacznie większa niż wartości dopuszczalne. Stężenie emitowanego NO2 (rys. 19) było znacznie mniejsze od wartości dopuszczalnych (LC30 50i, 100 ppm11, 17, 14), IC50 170 ppm15) oraz LC50 250 ppm)15). Najwyższy poziom emisji NO2, podobnie jak NO, zarejestrowano dla próbki 3 (rys. 20). Table 2. Limit concentration values of thermal decomposition products Tabela 2. Graniczne wartości stężenia produktów rozkładu termicznego Produkt rozkładu termicznego Graniczna wartość stężenia LC30 50i 11) IC50 15) LC50 15) g/m3 ppm ppm ppm Tlenek węgla (CO) 3,75 2999 5700 5700 Ditlenek węgla (CO2) 196,4 99 963 nie jest toksyczny, ale zmniejsza ilość O2 w powietrzu, co powoduje niedotlenienie organizmu Cyjanowodór (HCN) 0,16 133 165 165 Ditlenek azotu (NO2) 0,205 100 170 250 Chlorowodór (HCl) 1 614 1000 3800 Ditlenek siarki (SO2) 0,7 245 150 1400 Tlenek azotu (NO) – – nie jest określone dopuszczalne stężenie, ale zmniejsza on ilość O2 w powietrzu, podczas pożaru może utleniać się do NO2 Bromowodór (HBr) – – 1000 3800 Fluorowodór (HF) – – 500 2900 Na rys. 21 pokazano zmiany stężenia HCl w funkcji czasu. Próbka 1 charakteryzowała się brakiem emisji HCl w analizowanych warunkach. W przypadku pozostałych próbek wartość tego parametru była znacznie niższa niż dopuszczalne wartości IC50 15), LC50, LC30 50i 11, 14, 17) (odpowiednio 1000, 3800 i 614 ppm). Emisję HBr zarejestrowano tylko w przypadku próbki 3 (rys. 22), ale stężenie tego związku było nieznaczne w porównaniu z wartościami dopuszczalnymi LC30 50i, i IC50, wynoszącymi 1000 ppm15), oraz LC50, wynoszącą 3800 ppm15). Zauważono, że emisja HBr rozpoczynała się i zwiekszała w ostatnim etapie procesu spalania i rozkładu termicznego. Próbka 2 jako jedyna (rys. 23) emitowała HF, przy czym jego stężenie było małe w porównaniu z wartościami dopuszczalnymi IC50 (500 ppm) i LC30 50i, (2900 ppm)15). Największą emisję SO2 zarejestrowano w przypadku próbek 1 i 2 (próbki materiałów tradycyjnych) (rys. 24). Podczas ich rozkładu termicznego i spalania stężenie SO2 przekraczało wartości dopuszczalne IC50 i LC30 50i, wynoszące odpowiednio 150 i 245 ppm11, 14, 15, 17). Przekroczenie dopuszczalnej wartości IC50 zarejestrowano również w przypadku próbki 3. Nie odnotowano natomiast przekroczenia granicznej wartości LC50 (1400 ppm)15) (tabela 2). W tabeli 3 przedstawiono charakterystykę emisji związków toksycznych podczas rozkładu termicznego i spalania badanych próbek w analizowanych warunkach. Podsumowanie Podczas rozkładu termicznego i spalania próbek pasów klinowych w temp. 960ºC wydzielały się znaczne ilości toksycznych związków chemicznych (CO, CO2, HCN, NO2, NO, HCl, HBr, HF i SO2). W wielu przypadkach w ciągu kilku sekund procesu zarejestrowano stężenia emitowanych zanieczyszczeń przekraczające wartości graniczne LC50, IC50 i LC30 50i. Aby ocenić zachowanie się materiałów podczas pożaru, należałoby przyjąć metodykę badań zgodną z normą18). Wówczas na podstawie produktów rozkładu termicznego i spalania można by było scharakteryzować materiały stosowane do wytwarzania pasów cięgnowych wg wskaźnika toksykometrycznego jako bardzo toksyczne, toksyczne i umiarkowanie toksyczne w warunkach pożaru. Równolegle do określenie klas toksyczności pasów cięgnowych powinny być prowadzone prace dotyczące ograniczenia emisji szkodliwych związków podczas ich rozkładu termicznego, np. przez zastosowanie dodatków obniżających palność i toksyczność stosowanych materiałów. Prowadzone na przestrzeni lat badania pasów cięgnowych doprowadziły do znaczącej poprawy ich właściwości mechanicznych oraz odporności na warunki eksploatacji i wpływ środowiska. Nie udało się jednak znacząco ograniczyć emisji zanieczyszczeń podczas pożaru. Charakterystyki stężenia gazów emitowanych podczas rozkładu termicznego i spalania pasów wykonanych z różnych materiałów mogą posłużyć jako baza danych w systemach monitorujących działanie maszyn i urządzeń. Otrzymano: 18-10-2019 LITERATURA ##B## [1] P. Krawiec, Progress in industrial mathematics, Springer-Verlag, Berlin– –Heidelberg 2010, 925. [2] M. Kujawski, P. Krawiec, J. Manuf. Sci. Eng.-Trans. ASME 2011, 133, nr 5, 051006. [3] P. Krawiec, M. Grzelka, J. Kroczak, G. Domek, A. Kołodziej, Measurement 2019, 132, 182. [4] P. Krawiec, A. Marlewski, J. Theor. Appl. Mech. 2016, 54, nr 2, 561. [5] P. Krawiec, J. Theor. Appl. Mech. 2017, 55, nr 2, 461. [6] DOI:10.1051/matecconf/201815701009. [7] DOI: 10.1051/matecconf/201925401004. [8] R. Dobrzyńska, Logistyka 2014, 5, 329. [9] M. Półka, Bezp. Tech. Pożar. 2010, 19, nr 3, 73. [10] Z. Sychta, Spowolnienie procesu rozkładu termicznego i spalania materiałów podstawowym warunkiem bezpieczeństwa pożarowego obiektów technicznych, Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, 2002, 570. [11] P. Guzewski, D. Wróblewski, D. Małozięć, Czerwona księga pożarów. Wybrane problemy pożarów oraz ich skutków, CNBOP-PIB, Józefów 2014. [12] D. Riegert, Bezp. Tech. Pożar. 2013, 30, nr 2, 51. [13] J. Gałaj, W. Jaskółowski, Z. Karpovič, R. Šukys, Bezp. Tech. Pożar. 2011, 23, nr 3, 55. [14] DOI: 10.16926/tiib.2016.04.09. 2016. [15] DOI: 10.1016/j.enbuild.2010.10.015. [16] T.M. Traczewska, Biologiczne metody oceny skażenia środowiska, Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011, 27. [17] R. Dobrzyńska, Bezp. Tech. Pożar. 2012, 28, nr 4, 53. [18] PN-88/B-02855, Ochrona przeciwpożarowa budynków..
Zeszyt
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2020-1
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
55.00 zł
Do koszyka
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-1
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
58.00 zł
Do koszyka
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-10
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
55.00 zł
Do koszyka
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-11
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
55.00 zł
Do koszyka
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-12
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
55.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
762.00 zł
Do koszyka
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)
1002.00 zł brutto
927.78 zł netto
74.22 zł VAT
(stawka VAT 8%)
1002.00 zł
Do koszyka
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna
960.00 zł brutto
888.89 zł netto
71.11 zł VAT
(stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka
42.00 zł brutto
34.15 zł netto
7.85 zł VAT
(stawka VAT 23%)
1002.00 zł
Do koszyka
Open Access
Zeszyt
2020-1
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH