출처: https:tk//uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/8455/Adeosun_David.PDF.pdf?%09sequence=5
③ Ⅲ단계: 화재 후 유출물
화재의 마지막 단계에서 사용 가능한 연료가 소모되거나 사용 가능한 산소농도 너무 낮아 화재환경 내에서 화염 연소를 지속할 수 없습니다. 소방관 및 다른 인원은 진압 후 환경에 남아있는 가스에 항상 노출되기 때문에 이러한 가스의 특성과 유형에 대해 자세히 알아보는 것이 중요합니다. 따라서 화재 후 가스는 열방출율이 피크값의 약 40%로 떨어지고 광학밀도가 각각 최대 광학밀도의 40%로 감소했을 때, 환기가 잘되는 콘칼로리미터와 환기가 잘되지 않는 연기밀도 챔버 테스트 중에 Ⅲ단계에서 수집되었습니다. 결과는 다음 단원에서 자세히 설명합니다.
ⓐ 환기가 잘되는 콘칼로리미터 테스트에서 비난연 및 10% 난연제의 화재 후 유출물
아래 표는 화재의 최종 소멸 단계에서 확인된 주요 화학 종류의 요약입니다. 또한 아래 그림은 모든 경질우레탄폼단열재에서 가스가 수집되는 시간 척도의 여러 지점을 보여줍니다. 서로 다른 지점은 각 난연제의 서로 다른 반응에 대한 영향을 받습니다. 따라서 난연제에 대한 결과는 완전히 비교할 수 없습니다. 화재 후 조건에서 비난연 기본 경질우레탄폼에서 수집된 가스는 Ⅱ단계 화염 연소에서 확인된 가스에 비해 상대적으로 적은 화합물을 나타냅니다.
[비난연 및 10% 난연 경질우레탄폼에 대한 환기가 잘되는 콘칼로리미터 테스트의 화학 제품(Ⅲ단계)]
이 가스는 주로 방향족 화합물입니다. 이 연소 후기 단계에서 브롬난연제 경질우레탄폼에서 나오는 가스 유출물에는 알켄, 알코올, 지방족 및 방향족과 같은 다양한 성분이 포함됩니다. 알켄과 알코올과 같은 부분적으로 산화된 생성물의 존재는 브롬 난연제 경질우레탄폼이 이 샘플링 단계 동안 여전히 산화반응을 일으키고 있음을 시사합니다. 아래 표에서 열거된 화학 물질과 일치하며 또한 연장된 연소 기간 동안 경질우레탄폼 질량의 90% 이상이 소비됨을 나타내는 데이터에 의해 뒷받침됩니다.
[비난연 및 10% 난연 경질우레탄폼에 대한 환기가 잘되는 콘칼로리미터 테스트의 연소 생성물(Ⅱ단계)]
높은 연기 생성은 뜨거운 경질우레탄폼 가스에 널리 퍼진 방향족 화합물(즉, 그을음 전체구)의 배열뿐만 아니라 테스트된 인계 난연제 경질우레탄폼 이후 가장 높은 연기 밀도를 갖는 브롬 난연제를 보여주는 아래 표의 연기 데이터를 통해 추적할 수 있습니다.
[콘칼로리미터에서 연기 데이터(환기가 잘되는 조건)]
팽창 흑연 난연제 및 인계 난연제 경질우레탄폼에 대한 관찰은 매우 흥미롭습니다. Ⅱ단계 생성물과 비교할 때 Ⅲ단계 샘플링 중에 팽창 흑연 난연제 및 인계 난연제 경질우레탄폼에서 수집된 유출물에서 현재 TD-GC-MS방법으로 검출되는 가스는 거의 없습니다. 이것은 표면 숯 층이 각 경질우레탄폼 위에 형성되고 연소 물질을 공기로부터 보호하여 화염을 질식시킨다는 생각과 일치합니다. 상당히 다른 가스 생성물이 20% 인계 난연제 경질우레탄폼과 비교하여 10% 인계 난연제 경질우레탄폼에서 화재 후 환경에서 관찰됩니다.
이것은 2세트의 테스트 경질우레탄폼에 대해 모공과 균열의 분포가 다른 것을 특징으로 하는 경질우레탄폼의 표면에 형성된 숯 층의 특성과 일치합니다. 아래 그림은 10% 및 20% 인계 난연제 경질우레탄폼을 테스트하는 동안 형성된 숯의 표면 특성 차이를 보여줍니다.
[테스트 후 10% 인계 난연제 및 20% 인계 난연제 경질우레탄폼에서 숯 층의 다른 표면 특성]
10% 인계 난연제의 숯 층은 충분히 다공성이어서 경질우레탄폼을 가열하는 동안 발생하는 가스의 일부 투과를 허용하는 반면, 20%의 경질우레탄폼에서는 사실상 다공성이 적고 단열성이 더 높을 수 있습니다. 분명히 인 숯 층의 특성과 본성은 여기에 제시된 예비 결과를 더 잘 이해하기 위해 플래시오버 후 화재 환경에서 추가 연구를 할 가치가 있습니다.
비난연 및 20% 난연 경질우레탄폼에서 생성된 화학 생성물 목록은 아래 표에 나와있습니다. 알켄 및 알킨, 알데히드, 케톤, 질소 함유 화합물 및 방향족을 포함한 다양한 저분자량 탄화수소 가스의 생성은 브롬 난연제 테스트 경질우레탄폼에서 가져온 결과에서 볼 수 있습니다. 이러한 가스의 식별은 경질우레탄폼이 연장된 연소기간 동안 여전히 활성 산화반응을 겪고 있음을 강력히 시사합니다. 이것은 테스트의 후반 단계에서 상당한 양의 경질우레탄폼 질량이 소비되어 테스트 종료시 16%의 PMR만 남았다는 사실과 일치합니다. 브로모–메탄의 존재는 화재 반응에서 브롬의 적극적인 참여를 다시 나타냅니다.
[비난연 및 20% 난연 경질우레탄폼에 대한 환기가 잘되는 콘칼로리미터 테스트에서 화학 생성물(Ⅲ단계)]