HFFR (Halogen Free Flame Retardant – Halojensiz Alev Geciktirici) Malzemeler esas olarak Etilen Vinil Asetat (EVA), Alüminyum Tri Hidroksit (ATH) ve Polietilen (PE) içeren kampaundlardır. Bazı ürünlerde alev geciktirici olarak ATH yerine Magnezyum Oksit kullanılsa da bu ürünler genelde çok pahalı olduğu için Türk kablo üreticileri tarafından pek tercih edilmez. HFFR kısaltması yerine LSFOH (Low Smoke Fume Zero Halogen), LSZH (Low Smoke Zero Halogen) ya da FRNC (Flame Retardant Non Corrosive) gibi kısaltmalar da kullanılır. Ancak ürün Türkiye’de genellikle HFFR olarak bilinir.
Yangın ihmal, kaza, bilgisizlik, koruma önlemlerinin alınmaması hatta doğa olayları sonucu bile karşılaşılabilme ihtimali olan bir hayat gerçeğidir. Bu gerçek karşısında ilk olarak önlem alınmalı daha sonra ihtimal karşısında ne yapılması ile ilgili bilgi alınmalıdır.
Özellikle büyük yerleşim alanlarında, konut ve iş yerlerinde çıkan yangınların önemli bir kısmı elektrik enerjisi aksamının teknik koşullara göre yapılmaması nedeni ile ortaya çıkarken, yapılardaki yanlış malzeme kullanımları maddi ve manevi kayıplara neden olmaktadır.
Yaşam alanlarımızı bir ağ gibi saran kabloların olası bir yangın durumunda, yaşamlarımız için tehdit oluşturmamasını sağlamak, kabloda kullanılacak malzemenin doğru seçimi ile sağlanabilir.
Yaşanan yangınlarda, kolayca alev alan ve etrafa zehirli gazlar yayan kablolar şüphesiz ki büyük kayıplara yol açmaktadır. Yanma kimyasal bir reaksiyondur. Bu reaksiyon sonucu yanan malzemelerin yapısında bulunan ve karbon içeren halojenler, insan sağlığını etkileyecek zararlı ve zehirli gazlara dönüşürken alevi ileterek yangının büyümesine neden olurlar. Yaşanan yangınların büyük bir çoğunluğunda, tesisatta yangına dayanıklı olmayan kablolar kullanıldığı takdirde yangının giderek büyüdüğü, daha da önemlisi bu kabloların yanmasıyla birlikte ortaya zehirli gazların çıktığı görülmüştür. Yangın ihtimali olan alanlarda kullanılacak kablolarda, alev iletmeme özelliği, halojensiz olma özelliği, yangına dayanıklılık özelliği ve düşük duman yoğunluğu özellikleri aranır.
Aşağıda verilen bilgiler HFFR ekstrüzyonunun temelleri hakkında fikir vermek adına belirlenmiştir.
1- İçerdiği ATH nedeniyle HFFR malzemelerin neme karşı hassasiyeti yüksektir. Bu nedenle orijinal ambalaj kullanımdan hemen önce açılmalı ve malzeme kesinlikle kuru bir ortamda stoklanmalıdır.
2- Nem aldığından kuşkulanılan termoplastik HFFR malzeme etüvde, kurutucuda ya da nem alma cihazında (de-humidifier) 60-70 °C aralığında 4 saat kadar kurutularak kullanılabilir. Termoset (xlink, çapraz bağlı) malzemelerde uzun süreli kurutma işlemi içerdiği silan buharlaşacağı için tavsiye edilmez.
3- Malzemeyi renklendirmek için taşıyıcısı EVA ya da PE olan her türlü masterbatch kullanılabilir.
Masterbatch kullanımında dikkat edilmesi gereken 2 husus vardır. Birincisi renkli masterbatch’in nemsiz olması, ikincisi ise malzemenin alev geciktirici özelliğini düşürmemek için masterbatch’in en çok %1 oranında kullanılması. Bu nedenle istenen rengi elde etmek için daha fazla masterbatch kullanmak yerine pigment oranı yüksek bir masterbatch kullanılması önerilir.
4- HFFR malzemenin ekstrüzyonunda 170 °C kritik ısı eşiğidir. 170 °C ısıda alev geciktirici katkı olan ATH bozunur ve su açığa çıkartır. Zaten malzemenin alev geciktirici olmasını sağlayan da ATH’ın bu özelliğidir. Yangın esnasında yüksek ısı ile karşılaşan ATH su açığa çıkararak alevi ya söndürür ya da ilerlemesini engeller. HFFR izolasyonlu bir kabloyu yaktığınızda yüzeyde gözlemlenen kabarcıklar açığa çıkan sudur. Eğer kritik eşik olan 170 C ekstrüzyon esnasında aşılırsa buharlaşan su malzemede gözenek oluşturur ve köpürmesine yol açar dolayısıyla malzemenin mekanik değerlerine ve yanmazlık özelliklerine olumsuz etki yapar.
5- Gözenek kontrolünü 2 şekilde yapabilirsiniz; İzole ya da kılıfı yatay kesip gözle ya da mikroskopla.
ikinci yöntem de izole/kılıf üzerinden özgül ağırlık kontrolü. Granülde 1,50 olan özgül ağırlık izole/kılıf'ta 1,46-1,48 g/cm3 ölçülmelidir. Daha düşük değerler mikro köpürmeye işaret eder.
6- Isının 170 C üzerine çıkmasının çeşitli nedenleri olabilir.
6a- Thermocouple, rezistans ya da fanların düzgün çalışmaması.
6b- Vidanın sıkıştırma oranının yüksek olması (1:1.12 - 1:1.20 aralığında sıkıştırma tavsiye ederiz)
6c- Kovan-boğaz-kafa geçişlerinin çok dar ya da açılı olması
6d- Torpido (plastik dağıtıcı-yürek) kanallarının sığ ve dar olması
6e- Süzgeç teli kullanılması
6f- Uygun ekstrüzyon takımının kullanılmaması nedeniyle kafada basınç yükselmesi.
6g- Küçük kesitler için çok büyük ekstruder kullanılması.
7- HFFR ekstrüzyonunda temel prensip basıncın ve dolayısıyla ısının ekstruderin hiçbir bölümünde kontrolsüz olarak yükselmemesidir. Artan basınç bariyer etkisiyle malzemenin kovanda geri dönmesine, dolayısıyla sürtünme nedeniyle kontrolsüz ısı artışına neden olur.
8- Temassız infrared termometre ile ayna çıkışında malzeme üzerinden ölçeceğiniz ısı size çapraz kontrol imkanı verecektir.
9- Özellikle kış aylarında havuzun ilk bölgesinin ısıtılmaması (30-40 C arası olması gerekir) malzemenin
şoklanmasına ve mekanik değerlerde ani düşüşe neden olur.
10- Isıl profilin düşük tutulması (Kafada 150oC altında) da mekanik değerlerin, özellikle kopma uzamasının düşmesine yola açar.
11- Islak ya da nemli masterbatch yine gözenek oluşumuna yol açacaktır.
12- Ekstruderdeki PVC kalıntıları ya da yanlışlıkla taşıyıcısı PVC olan masterbatch kullanımı HFFR malzemeyi çürütür.
13- Kablo standartlarında HFFR izolasyon ve kılıftan beklenen performans genellikle 9-10 N kopma mukavemeti ile %125 uzamadır ve kablo üreticileri bu değerleri yakaladıklarında genellikle iyileştirmeye uğraşmazlar. Tavsiyemiz kullanılan malzemenin üreticisi tarafından yayınlanan teknik bilgi formunda verilen mekanik değerlere (11-12 N kopma mukavemeti & %150-200 uzama) ulaşıncaya kadar denemelerin ve iyileştirmelerin sürdürülmesidir. Alışkanlık olarak sınır değerleri yeterli kabul ederseniz ekstrüzyon esnasında yaşanacak küçük bir aksaklık sonucu mekanik değerlerin %10 düşmesi
üretilen kablonun standardı karşılamaması dolayısıyla hurda olmasına yol açar. Halbuki teknik bilgi formunda yer
alan mekanik değerleri yakaladığınızda bu tür aksaklıklardan kaynaklanan %10-15 performans kaybında dahi kablonuz halen standartlarda istenen değerleri karşılayacaktır.
14- HFFR kablo üreticilerinin en büyük sıkıntılarından birisi de “merdiven testi” olarak da adlandırılan dikey yanma testlerinden başarıyla geçmektir. IEC 332-3-C dikey yanma testinde malzemenin kendisi kadar kablo konstrüksiyonu, ekstrüzyon koşulları ve yanma odasının standartlara uygunluğu da önemlidir. Yanlış konstrüksiyon (dolgu kullanmamaktan kaynaklanan geometri bozukluğu neticesinde izoleler arası ya da izoleyle kılıf arası boşluklar gibi) nedeniyle kablo boyunca uzanan boşluklar test esnasında baca görevi göreceği için kablonun içten yanmasına neden olur. Ya da uygun olmayan ekstrüzyon koşulları nedeniyle yukarıda anlatıldığı üzere ATH’ın bozunması kablonun yanmazlık değerlerini düşürür. Normal şartlar altında LOI değeri 34 ve daha yukarı olan her HFFR merdiven testinde iyi sonuç verir.
15- XLPE (Çapraz Bağlı Polietilen) için yüksek sıkıştırmalı vida ve ekstrüzyon takımları kullanmaya
alışkın kablo üreticileri “çapraz bağlı” olması nedeniyle termoset HFFR için de XLPE ekstrüzyon koşullarının
geçerli olduğunu düşünebilir. Ancak bu bir yanılgıdır. Termoset (çapraz bağlı, x-link) HFFR malzemelerin
ekstrüzyon koşulları termoplastik olanlarla birebir aynıdır.
Demet Kabloda Dikey Alev testi (IEC 60332-3-22 testi (CAT A) / IEC 60332-3-23 testi (CAT B) / IEC 60332-3-24 testi (CAT C)
Tek başına dururken kablonun alev karşısında tepkisinin ölçülmesine rağmen demet halinde bulunan kabloların aleve verecekleri tepkiler değişmektedir. Bu durumda IEC 60332-3 standardında belirlenmiş olan testler yapılır ve kablolar bu standardın içerdiği belli kategorilere ayrılır.
Test aşağıdaki gibi gerçekleştirilir:
Kablodaki metalik olmayan (yanıcı) kısmın litre/m cinsinden değerine bağlı olarak numune miktar tayin edilir. Her bir numune uzunluğu 3,5 m olup demet halinde döşenir. Kapalı bir odada (rüzgarın hızı 8 m/s’den küçük olmalıdır) hava akışı sağlanarak yanma gerçekleşir. Test süresi kategori C ve D için 20 dk, kategori AF/R, A ve B için 40 dakikadır. Yanma ve kılıfın zarar görme mesafesi max. 2.5 m olmalıdır. 1 metre genişliğinde, 2 metre derinliğinde,
4 metre yüksekliğindeki test odasının arka kısmına çelik merdiven sabitlenir. Test odasının tabanında 5000 lt/dk’lık bir hava akımı olmalıdır. Kablo numunelerinin boyu 3,5 metre olmalıdır ve aşağıdaki tabloya göre (kategori türüne göre) numune sayısı ve test süresi belirlenmelidir. Test numuneleri genişliği 300 mm geçmeyecek şekilde merdivene bağlanır. Odanın tabanından 600 mm yukarısında bir propan gaz beki olmalıdır. Test süresi bittikten 1 saat sonra alev hala sönmemiş ise söndürülerek test sonlandırılır. Deney numunesinde ölçülen en büyük kömürleşmiş kısım, alevin başlangıç noktasından ölçülerek 2,5 metreyi geçmemelidir.
Halojenden Arındırılmış (Halogen Free) Kablolar
Halogen Free Flame Retardant (HFFR) halojenden arındırılmış, alev geciktirici özelliğe sahip kablolar, PVC kabloların yangın esnasında çıkarmış oldukları yoğun duman ve hidroklorik asit, karbonmonoksit, karbondioksit gibi zehirli gazları çıkarmazlar. Bu kablolar yapılarında, flor, klor, iyot, brom ya da astatin gibi zararlı bileşenler bulundurmadıkları için alev ile temas durumunda herhangi bir toksik gaz açığa çıkarmazlar. Buna bağlı olarak elektronik cihazlarda ve metal aksamlarda korozyon yani oksitlenmeye de sebebiyet vermezler. Alev geciktirici özelliklerinden dolayı alevlerin azalması ve sönmesi durumunda alev almış bu kablolar kendiliğinden söner ve yangını büyütmezler. Düşük duman yoğunluğu özelliği, tahliye sırasında kurtarma ekipleri ve yangın söndürme çalışanlarına kolaylık sağlar.
Halojenden Arındırılmış Kabloların Kullanım Alanları
►Hastaneler
►Okullar
►Alışveriş merkezleri
►Sinema ve tiyatro salonları
►Metro ve karayolu tünelleri
►Hava alanı terminal binaları
►Oteller
►Yüksek binalar
►Toplu konutlar
►Uçaklar
►Demiryolları
Alçak gerilim kablo konusunda sektöre öncülük eden 2M Kablo, yangın oluşma riski olan alanlarda kullanılacak kablolar için Firekab markalı ürünlere sahiptir ve bu ürünlerde kullanılan en önemli malzeme halojen içermeyen dış kılıf ve izolasyon plastiklerdir.
2M Kablo tarafından üretilen Firekab ürünleri, insanların yoğun olarak bulunduğu veya değerli eşyaların olduğu akıllı veya yarı akıllı binalar, hastaneler, sinemalar, tiyatrolar, okullar, alışveriş merkezleri, havaalanları, fabrikalar gibi yerlerde yangın alarm sistemleri, yangın sırasında çalışması gereken cihazların kontrolü/beslemesi, acil aydınlatma, takip ve tahliye için gerekli cihaz ve donanımların çalışması ve uyarı sistemleri gibi fonksiyonu belirli bir süre sürdürmesi gereken sistemlerde kullanılırlar.
Alev İletmeyen Halojensiz Kabloların Testleri
Kabloların sorunsuz çalışması ve işlevlerini kontrol etmek için uluslararası standartlarda yangın testleri bulunmaktadır. Bu testler yangına dayanıklı kabloların üretiminden sonra kabloya uygulanır ve olası bir yangın anında kabloların davranışları gözlemlenir. Temel olarak uygulanan ilk test, IEC 60332-1 standardı ile uluslararası alanda uygulanan alev iletmeme testidir.
1. Tek kabloda Dikey Alev testi (IEC / EN 60332-1)
HFFR kablolarda kullanılan malzemeler zor alev alır, ateşin yayılması oldukça yavaştır ve alev kesildiğinde kendiliğinden söner. Bu test ile tek damarlı ve demet halindeki kabloların bu özellikleri kontrol edilir.
Test aşağıdaki gibi gerçekleştirilir:
600 mm uzunluğundaki test numunesi, ön tarafı açık metal bir hücreye dik olarak iki ucundan
sabitlenir. Alev uzunluğu 170-190 mm olan, gaz beki numunenin en altından 75 mm
yukarıya, 45 derecelik açı ile yerleştirilir. Test süresi kablo çapına bağlıdır. Alevin tamamının
sönmesinden sonra, kömürleşmiş bölüm, üst kıskacın alt kenarından en az 50 mm uzaklıkta ise test başarılıdır.
Duman yoğunluğu testi (IEC 61034 -1/2/ VDE 0472 PART 816)
Yangın esnasında insanların dumandan boğulmamaları için duman yoğunluğu belirli bir seviyenin altında ve ışık geçirgenliği belli bir seviyenin üstünde olmalıdır. Bu test ile HFFR kabloların duman yoğunluğu kontrol edilir.
2mkablo-ts-en-60332-3Test aşağıdaki gibi gerçekleştirilir:
Test odası 27 m3 hacmindedir. Bu odanın içinde yaklaşık 2,15 mm yüksekliğinde 100 W’lık halojen bir lamba (ışık kaynağı) ve aynı yükseklikte ışık kaynağının karşısında selenyum foto-elektrik hücresinden oluşur. Dumanın dağılımını sağlamak için bir vantilatör kullanılır. Kabloyu yakmak için ise bir tepsi içine alkol karışımı konur. Test numuneleri 1 metre uzunluğundadır. Numune sayısı kablo çapına göre belirlenir. Numuneler alkol tepsisine yatay olarak sabitlenip, vantilatör çalıştırılır ve alkol tutuşturularak test başlatılır. Duman yoğunluğu, gelen ışığın yoğunluğunu ölçen fotoelektrik hücresi ile belirlenir. Test, ateş kaynağı söndükten sonra 5 dakika boyunca ışık iletiminde bir düşme olmazsa veya test suresi 40 dakikayı geçerse test sonlandırılır. Işık iletimi %60’dan az olmamalıdır.
Yanma sonucu çıkan halojen gaz miktarı tayini (IEC 60754-1, IEC 60754-2)
Yangın kablolarında kullanılan polimer malzemelerin yanma sırasında çıkardıkları halojen gaz miktarını ölçer. Halojen asit gazları, flor, klor, brom ya da iyot gibi elementler içerir.
HFFR kablolar zehirli ve aşındırıcı gazların açığa çıkmasına neden olmaz. Bu özellik, kapalı ortamlarda ölümle sonuçlanan olaylara, metalik yüzeylerin aşınmasına ve bozulmalarına sebep olmaz.
2mkablo-halojen_asit_testi
Yangın Oluşması sonucu tehlikeli olan 3 değer vardır. Bunlar;
Isı: Yangın başlangıcından itibaren yangın alanında sıcaklık hızlı bir şekilde yükselir. Kablonun işlevini sürdürebilmesi için yüksek sıcaklıklarda gerekli dayanıma sahip olması gerekmektedir.
Alev: Alevlerin dağılımı yangını büyük alanlara taşımaya sebebiyet verirken, insan biyolojisi için tehdit durumundadır. Dolayısıyla alevlerin taşınmaması ve sıçramaması kablolar açısından çok önemlidir.
Duman: Yeterli oksijen bulamamış, tamamlanmamış bir yanma olayında açığa çıkan gazların havada oluşturduğu bulut kütlesidir. Duman görüşü azaltmasının yanında, nefes almada güçlük ve içerdiği zararlı maddelerin boğucu etkisiyle yangın sırasında önlenmesi gereken bir olaydır. Halojensiz malzeme kullanımı, bu duman içinde bulunan sağlığa zararlı maddelerin azalmasını sağlar.
Halojensiz kablolar, yukarıdaki 3 önemli etkeni sınırlandırmak için aşağıda belirtilen alanlarda kullanılır:
►Yangın ihbar ve alarm sistemleri
►Acil durum aydınlatma sistemleri
►Acil anons sistemleri
►Yangın suyu sistemleri
►Yangın kaçış yolu aydınlatması
►Pozitif basınçlandırma fanları
►Duman ve ısı egzost fanları
►İtfaiye asansörleri
►Tahliye amaçlı asansörler.
Alevi yaymama: IEC/TS/BS/EN 60332-3
Kablodaki metalik olmayan (yanıcı) kısmın litre/m cinsinden değerine bağlı olarak numune miktarı tayin edilir. Her bir numune uzunluğu 3,5 m olup demet halinde döşenir. Kapalı bir oda da (rüzgarın hızı 8 m/s den küçük olmalıdır) hava akışı sağlanarak yanma gerçekleşir. Test süresi kategori C ve D için 20 dk, kategori AF/R, A ve B için 40 dakikadır. Yanma ve kılıfın zarar görme mesafesi max. 2.5 m olmalıdır.
Duman yoğunluğu: TS/BS/IEC/EN 61034-1+2
Test odasında kablo çapına bağlı olarak standartta verilen numune miktarı yakılır. Yanmadan önce yüzde 100 olan ışık iletimi 40 dakika sonuna kadar bilgisayar ile izlenir. Işık iletimi test sonunda minimum yüzde 60 olmalıdır.
Bu standart ve test sadece halojensiz kablolar için değildir. Normalde halojensiz bir kablo da bu değer yüzde 90 civarlarıdır.
Halojen testi (Korosiv Gaz): IEC 60754-2, TS/BS/EN 50267-2
Halojen içermeyen malzemelerin teyidi için pH ve iletkenlik tayini yöntemi kullanılır. pH≥4.3 ve iletkenlik ≤ 10 µS/mm olmalıdır.
Yanma sınıfı belirleme: EN 50399
2011 yılında 305/2011 CPR Avrupa Yapı malzemeleri tüzüğü kapsamında tüm yapı malzemelerinde yanma performansı ve sınıfı esasına geçiş baz alınmıştır. Burada tüm kablolar dahil edilmiş ve bu kapsamda yayınlanan EN 50399, IEC/TS/BS/EN 60332-3 bazlı olmakla beraber işin içine ısı ve duman yayılımın da aynı düzenekte ölçümü eklenmiştir. Sınıflandırma da ise duman yoğunluğu, pH / iletkenlik ve yanma mesafesi kademelendirilmiştir. Bu kademelendirme sayesinde yanma sınıfları verilmiştir. (kablo için B2, C,D, E, F)
Avrupa’da 1 Temmuz 2013 tarihinde yürürlüğe girecektir ve yanma sınıflarına uygun CE markalaması istenecektir. Hazırda onaylanmış kuruluşlar yeniden denetime tabii tutulacaktır. Yanma sınıfına uygun CE markalaması olmayan ürünlerin Avrupa’ya ihracının mümkün olmaması öngörülmektedir. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Türkiye de uygulamanın başlangıcını Ağustos 2014 olarak öngörmektedir.
İzolasyon sürekliliği testi: TS/IEC 60331, VDE 0472-814, BS 6387 C
Nominal gerilim altında 3 saat süreyle uygulanan bu test (IEC 60331 de min. 90 dk diye ifade edilir) yangına dayanıklılık testlerinin ilkidir. BS, ısı ve çekilen akım açısından farklılaşır. Düzenekte de hafif farklılıklar vardır. (IEC, 750 °C; BS, 950 °C baz alır).
Alev altında mekanik darbe testi: BS 6387 Z, TS/BS/EN 50200 (20 mm çaptan yüksek kablolar için EN 50362)
Nominal gerilim altında TS/BS/EN 50200 standardına göre U şeklinde döşenen kabloya test süresi boyunca 5 dakika da bir darbe uygulanır. PH dan sonra gelen rakam dakika cinsinden süresi ifade eder ve PH15, PH30, PH60, PH90, PH120 şeklinde gruplandırılır. Aynı standartta alev ve darbe ile beraber isteğe bağlı su testi de vardır. ( Annex E).
BS 8434-2 de ise su da şarttır.
BS 6387 Z de kablo Z şeklinde döşenir ve 15 dakika test süresince 30 saniye de bir darbe üretilir. Sınıflandırma yoktur.
Alev altında su testi: BS 6387 W
BS 6387 CWZ üçlemesinde 3 saat alev testi, sonrasında darbe testi ve en son bu test uygulanır. 15 dakika kuru yanma 15 dakika da su altında yanma vardır. Yangın altında sistem testi: DIN 4102 kısım 12 DIN VDE yatay kabloya 3 saat yanma testi uyguladığı 0472- 814 den sonra (FE180) sistemi bir bütün olarak ele almak için bu testi şart koşmuştur. Burada alarm, kontrol ve güç kabloları bir odaya döşenir, kullanılan kanal vs malzemeler markaları ve tesis şekli de sabitlenerek kaydedilir. Sertifikasyonda kullanılan diğer tesisat malzemelerin markaları ve uygulama şekli de yazar.
Test sonunda E30: 30 dakika fonksiyon süresi, E60: 60 dakika ve E90: 90 dakika fonksiyon süresi demektir.
Kullanıcılara ve uygulamacılara alternatif olabilmesi için test yapılırken 3-4 farklı marka kanal kullanılarak sertifika alınabilmektedir.
HFFR Halogen Free Flame Reterdant Testleri ve muayenesi için markamız TÜRCERT ile irtibata geçebilir müşteri temsilcimizden test ve deney detayları hakkında bilgi alabilirsiniz.
