תקני בטיחות אש ברכבת: כיצד לבחור אטמי כבלים העומדים בדרישות קריטיות לעמידות באש?

שריפות ברכבת עלולות להתפשט במהירות דרך מערכות הכבלים, ולכן אטמי כבלים עמידים באש הם רכיב בטיחותי חיוני שיכול להציל חיים.

יישומים בתחום הרכבות דורשים אטמי כבלים העומדים בדרישות EN 45545-2¹ תקני אש עם דרישות ספציפיות לעיכוב בעירה, פליטת עשן נמוכה וגזים לא רעילים, כדי להבטיח את בטיחות הנוסעים ולשמור על תפקוד המערכות הקריטיות במצבי חירום.

בשנה שעברה, פרויקט הרכבת של דייוויד התעכב בחצי שנה מכיוון שהאטמים שנבחרו בתחילה לא עמדו במבחן EN 45545-2 – טעות יקרה שהייתה יכולה להימנע באמצעות מפרט מתאים.

תוכן העניינים

• אילו תקני בטיחות אש חלים על בחירת אטמי כבלים לרכבת?
• כיצד דרישות EN 45545-2 משפיעות על בחירת חומר אטם הכבלים?
• אילו חומרים עמידים באש מספקים את הביצועים הטובים ביותר ליישומים בתחום הרכבות?
• אילו תהליכי בדיקה והסמכה מבטיחים עמידה בדרישות בטיחות אש ברכבות?

אילו תקני בטיחות אש חלים על בחירת אטמי כבלים לרכבת?

תקנות בטיחות האש ברכבת הן מהמחמירות ביותר בכל ענף, דבר המשקף את החשיבות הקריטית של הגנה על הנוסעים.

EN 45545-2 הוא התקן האירופי העיקרי בתחום הכיבוי ברכבות, המחייב את אטמי הכבלים לעמוד ברמות סיכון ספציפיות (HL1-HL3) בהתאם למיקום היישום, עם דרישות נוספות מ- NFPA 130², BS 6853, ותקנים אזוריים המסדירים התפשטות להבות, פליטת עשן ופליטת גזים רעילים.

תקני בטיחות אש ראשוניים לרכבות

תקנים אירופיים:

• EN 45545-2: הגנה מפני אש ברכבות (חובה באיחוד האירופי)
• EN 50264: יישומים בתחום הרכבות – התנהגות חומרים באש
• EN 50306: יישומים ברכבת – הוראות הגנה הקשורות לבטיחות חשמלית

תקנים בינלאומיים:

• NFPA 130: תקן למערכות תחבורה קבועות על מסילה (צפון אמריקה)
• BS 6853: קוד התנהגות למניעת שריפות (תקן בריטי ישן)
• JIS E 4016: דרישות בטיחות אש ברכבת היפנית
• AREMA: תקני הנדסת הרכבות האמריקאיים

סיווג רמות סיכון

תקן EN 45545-2 מגדיר שלוש רמות סיכון קריטיות:

לכל רמה יש דרישות ספציפיות עבור:

• קצב התפשטות הלהבה (CFE – שטף קריטי בעת כיבוי)
• ייצור עשן (SMOG – צפיפות אופטית ספציפית)
• פליטת גז רעיל (מדד הרעילות המקובל (CIT)³)

שונות אזורית

פרויקט הרכבת של חסן במזרח התיכון נדרש לעמוד בתקן EN 45545-2 ובקודי אש מקומיים. סיפקנו אטמי כבלים המאושרים על פי התקנים המחמירים ביותר, כדי להבטיח את קבלתם בכל תחומי השיפוט. גישה זו מונעת עיכובים יקרים בהסמכה מחודשת! 😉

שיקולים אזוריים עיקריים:

• אירופה: EN 45545-2 חובה עבור צי רכב חדש
• צפון אמריקה: NFPA 130 בתוספת דרישות רשות התחבורה המקומית
• אסיה-פסיפיק: שילוב של תקני EN ותקנות מקומיות
• המזרח התיכון: לעתים קרובות נדרשת הסמכה כפולה (EN + תקנים מקומיים)

כיצד דרישות EN 45545-2 משפיעות על בחירת חומר אטם הכבלים?

בדיקת EN 45545-2 משנה באופן מהותי את האופן שבו אנו מעריכים חומרים ועיצובים של אטמי כבלים.

התקן דורש שהחומרים יעברו בדיקת קלורימטר קוני⁴ לצורך בדיקת קצב שחרור החום, בדיקת תא העשן לצורך בדיקת הצפיפות האופטית, וניתוח הגז לצורך בדיקת פליטות רעילות, מה שמבטל למעשה את השימוש בחומרים מסורתיים רבים כגון PVC ומצריך שימוש בתרכובות מעכבות בעירה מיוחדות.

פרמטרים קריטיים לבדיקה

קצב שחרור חום (HRR):

• דרישת CFE: מינימום 20 קילוואט/מ"ר עבור HL2, 30 קילוואט/מ"ר עבור HL3
• HRR שיא: שחרור חום מרבי מותר במהלך בעירה
• שחרור חום כולל: שחרור אנרגיה מצטבר במהלך תקופת הבדיקה
• השפעה על הבחירה: מבטל את השימוש בניילון סטנדרטי, דורש תרכובות FR

ייצור עשן (SMOG):

• ערכי Ds(4): מקסימום 300 עבור רוב היישומים הרכבת
• מדידה: צפיפות אופטית ספציפית לאחר 4 דקות
• קריטי לפינוי: עשן מועט מאפשר ראות טובה לנוסעים
• השפעה מהותית: דורש תוספים בעלי פליטת עשן נמוכה בתרכובות פולימריות

מדד הרעילות (CIT):

• רמות מקובלות: בדרך כלל <0.75 עבור אזורי נוסעים
• ניתוח גז: CO, CO₂, HCN, HCl, HBr, HF, SO₂, NOx
• בטיחות חיים: מונע הצטברות גז רעיל במהלך שריפה
• השפעת העיצוב: מבטל מעכבי בעירה המכילים הלוגן

מטריצת חיסול חומרים

חומרים שאינם עומדים בדרך כלל בתקן EN 45545-2:

• PVC סטנדרטי (פליטה גבוהה של HCl)
• ניילון PA6/PA66 קונבנציונלי (עמידות לא מספקת בפני אש)
• פוליקרבונט (ייצור עשן גבוה)
• תרכובות TPE סטנדרטיות (ביצועים נמוכים בתחום האש)

קטגוריות חומרים מקובלות:

• ניילון מעכב בעירה ללא הלוגן
• פוליאמיד משופר עם חומרי מילוי מינרליים
• תרכובות מיוחדות בדרגת רכבת
• מארזי מתכת עם אטמים תואמים

שינויים בעיצוב לצורך עמידה בתקינה

שינויים מבניים:

• עובי הדופן: מוגבר כדי לשפר את עמידות האש
• תכנון פתחי אוורור: מבוקר כדי למנוע התפשטות להבות
• בחירת אטמים: רק תרכובות אלסטומר תואמות
• עיצוב חוט: שונה כדי לשמור על שלמות בתנאי אש

דייוויד למד את הלקח הזה כאשר אטמי הכבלים הסטנדרטיים שלו נכשלו במבחן העשן. עיצבנו מחדש את המוצר עם חומרים נטולי הלוגן ואופטימיזציה של עובי הדופן, והשגנו תאימות מלאה לתקן EN 45545-2.

אילו חומרים עמידים באש מספקים את הביצועים הטובים ביותר ליישומים בתחום הרכבות?

בחירת חומרים ליישומים בתחום הרכבות מחייבת איזון בין ביצועי אש לבין תכונות מכניות ועמידות סביבתית.

פוליאמידים מעכבי בעירה ללא הלוגן⁵ עם חומרי מילוי מינרליים מספקים ביצועים מיטביים, ומציעים עמידות מצוינת באש, פליטת עשן נמוכה וחוזק מכני, בעוד סגסוגות מתכת מיוחדות עם אטמים תואמים משמשות ליישומים בטמפרטורות גבוהות.

פתרונות פולימרים בעלי ביצועים גבוהים

ניילון מעכב בעירה ללא הלוגן:

• פולימר בסיס: PA66 או PA6 משופרים עם חומר מעכב בעירה על בסיס זרחן
• מערכת מילוי: אלומיניום טריהידראט (ATH) או מגנזיום הידרוקסיד
• ביצועים: UL94 V-0, תכונות מכניות מצוינות
• יישומים: אטמי כבלים סטנדרטיים לרכבת, תיבות חיבורים
• המפרט שלנו: תרכובת מותאמת אישית העומדת בתקן EN 45545-2 HL2/HL3

תרכובות המכילות מינרלים:

• הרכב: 30-40% סיבי זכוכית + חומרי מילוי מינרליים
• יתרונות: עמידות משופרת באש, יציבות ממדית
• ביצועי אש: ערכי CFE מצוינים, פליטת עשן נמוכה
• מגבלות: שבירות מוגברת, עלות גבוהה יותר
• הכי מתאים ל: יישומים קריטיים הדורשים בטיחות אש מרבית

תערובות פולימריות מתקדמות:

• טכנולוגיה: מערכות רב-מרכיביות עם השפעות סינרגטיות של מעכבי בעירה
• יתרונות: תכונות מאוזנות, עיבוד קל יותר
• אישורים: עומד בתקן מראש למספר תקני רכבת
• יישומים: ייצור בהיקפים גדולים, פרויקטים רגישים לעלויות

פתרונות מתכת לתנאים קיצוניים

מערכות נירוסטה:

• חומר: נירוסטה 316L עם אטמים תואמים
• ביצועי אש: אינו דליק, ללא פליטת עשן
• יישומים: התקנת מנהרות, מערכות בטיחות קריטיות
• אתגר האטם: איתור אלסטומרים העומדים בתקן EN 45545-2
• הפתרון שלנו: תרכובות EPDM שנוצרו במיוחד לשימוש ברכבות

אפשרויות סגסוגת אלומיניום:

• חומר: 6061-T6 עם גימור אנודייז
• יתרון משקל: 60% קל יותר מפלדת אל-חלד
• ביצועי אש: מצוין, אך דורש בחירה נכונה של אטם
• תועלת לעומת עלות: חסכוני יותר מנירוסטה עבור מתקנים גדולים

שיקולים בנוגע לאטמים וחותמות

חומרים אלסטומריים תואמים:

• תרכובות EPDM: נוסחה מיוחדת עבור EN 45545-2
• מערכות סיליקון: יישומים בטמפרטורות גבוהות
• חלופות ל-TPE: אפשרויות מוגבלות, נדרשת בחירה קפדנית
• דרישות הבדיקה: כל חומר אטם זקוק לאישור נפרד

גורמים קריטיים לביצועים:

• עמידות בטמפרטורה: -40°C עד +125°C מינימום
• סט דחיסה: <25% לאחר הזדקנות תרמית
• ביצועי אש: אסור לתרום להתפשטות הלהבות
• עמידות כימית: חומרי ניקוי, חשיפה סביבתית

פרויקט הרכבת התחתית של חסן דרש אטמי כבלים ליישומים במנהרות. סיפקנו מארזי נירוסטה עם אטמי EPDM שתוכננו במיוחד, העומדים בתקן HL3 תוך שמירה על אורך חיים צפוי של 20 שנה.

אילו תהליכי בדיקה והסמכה מבטיחים עמידה בדרישות בטיחות אש ברכבות?

בדיקות מקיפות והסמכה הן חיוניות לעמידה בדרישות בטיחות אש ברכבות ולקבלת אישור לשווקן.

אטמי כבלים לרכבת חייבים לעבור בדיקות קלורימטר קוני (ISO 5660), בדיקות צפיפות עשן (ISO 5659) וניתוח רעילות (ISO 5659) במעבדות מוסמכות, עם תיעוד מלא ואישור צד שלישי הנדרשים לקבלת אישור רגולטורי.

פרוטוקולי בדיקה נדרשים

בדיקת קלורימטר קוני (ISO 5660-1):

• מטרה: מודד את קצב שחרור החום ואת התפשטות הלהבה
• תנאי הבדיקה: 50 קילוואט/מ"ר שטף חום, כיוון אופקי
• מדידות מרכזיות: CFE, HRR שיא, שחרור חום כולל
• משך: בדרך כלל 20 דקות או עד שהדגימה נצרכה
• דרישות לדוגמה: דגימות מרובות, מידות ספציפיות

בדיקת צפיפות עשן (ISO 5659-2):

• מטרה: מכמת את ייצור העשן במהלך הבעירה
• מדידה: צפיפות אופטית ספציפית (Ds) לאורך זמן
• ערכים קריטיים: Ds(4) לאחר 4 דקות, Ds מקסימלי
• הגדרת הבדיקה: תא סגור עם מדידת העברת אור
• חשיבות: קריטי עבור נראות נתיבי הפינוי

ניתוח רעילות:

• מדידת גז: ניתוח בזמן אמת של התפתחות גזים רעילים
• גזים עיקריים: CO, CO₂, HCN, HCl, HBr, HF, SO₂, NOx
• חישוב: מדד רעילות קונבנציונלי (CIT)
• קריטריונים לקבלה: CIT <0.75 עבור רוב היישומים
• קורלציה לדוגמה: יש להשתמש בדגימות בדיקה זהות

תהליך ההסמכה

בחירת מעבדה:

• הסמכה: מוסמך ISO 17025 לבדיקות רכבת
• הכרה: מקובל על ידי שווקים/רשויות יעד
• ניסיון: רקורד מוכח עם EN 45545-2
• השותפים שלנו: TUV, Exova, RISE, מכוני בדיקה מובילים אחרים

דרישות תיעוד:

• דוחות בדיקה: חבילות נתונים מלאות עבור כל שיטת בדיקה
• מפרט חומרים: הרכב ומאפיינים מפורטים
• נהלי איכות: בקרות תהליך הייצור
• עקיבות: מעקב אחר אצוות ורישומי מקורות חומרים

אבטחת איכות במהלך הייצור

בקרת חומרים נכנסים:

• אימות תעודה: תכולת תוסף FR ותכונותיו
• בדיקות אצווה: מאפיינים עיקריים של כל אצווה ייצור
• ביקורות ספקים: הערכה שוטפת של ספקי חומרים
• תיעוד: שרשרת עקיבות מלאה

ניטור תהליכים:

• בקרת טמפרטורה: קריטי ליעילות תוסף FR
• אימות ערבוב: פיזור אחיד של חומרים מעכבי בעירה
• פרמטרים של יציקה: תנאי עיבוד עקביים
• נקודות בקרת איכות: בדיקות ואימות בתהליך

אימות המוצר הסופי:

• בדיקה ויזואלית: איכות פני השטח ודיוק מימדי
• בדיקות תפקודיות: ביצועי איטום ותכונות מכניות
• שמירת דגימות: דוגמאות מייצגות לעיון עתידי
• הנפקת תעודות: תיעוד תאימות עבור כל משלוח

דרישות ספציפיות לשוק

האיחוד האירופי:

• חובה: EN 45545-2 עבור צי רכב חדש
• גופים מוסמכים: נדרש לתהליך סימון CE
• קובצי טכניים: חבילות תיעוד מקיפות
• פיקוח על השוק: פיקוח שוטף על עמידה בדרישות

צפון אמריקה:

• NFPA 130: תקן ראשי למערכות תחבורה ציבורית
• קנו אמריקה: דרישות תוכן מקומי
• עמידה בהסכם סחר חופשי: אישור מינהל התחבורה הפדרלי
• שונות מקומית: דרישות של רשויות תחבורה ציבורית בודדות

הפרויקט האחרון של דייוויד דרש עמידה בו-זמנית בתקן EN 45545-2, NFPA 130 ובתקנות הכיבוי המקומיות. תוכנית הבדיקות המקיפה שלנו השיגה את כל האישורים, מה שמאפשר גישה לשוק העולמי עם עיצוב מוצר אחד בלבד.

סיכום

בחירת אטמי כבלים עמידים באש ליישומים ברכבת מחייבת הבנה של תקנים מורכבים, מדע החומרים ופרוטוקולי בדיקה קפדניים כדי להבטיח את בטיחות הנוסעים.

שאלות נפוצות אודות אטמי כבלים עמידים באש לרכבות