Evaluación de peligros cuantitativos: evaluación de la toxicidad del humo y la corrosividad de los compuestos LSZH para cables de transporte

I. Introducción: Ingeniería de Seguridad en Materiales de Cables de Transporte

En sectores de infraestructura críticos como el ferrocarril, la aviación y el tránsito metropolitano, la seguridad de los pasajeros y la integridad de los sistemas electrónicos complejos son primordiales. Por lo tanto, los materiales de aislamiento y revestimiento para cableado, específicamente Compuestos LSZH para cables de transporte (bajo nivel de humo, cero halógenos) , debe exhibir mucho más que una resistencia básica a las llamas. También deben restringir severamente la generación de humo (opacidad) y gases corrosivos y tóxicos durante la combustión.

Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd., incluida Hangzhou Meilin Special Material Co., Ltd., es un fabricante profesional de materiales para cables especializados. Nuestras amplias instalaciones, líneas de producción automatizadas avanzadas y un equipo dedicado de ingenieros superiores y personal técnico (que comprende más del 30 % de nuestra fuerza laboral) garantizan que cumplimos con los estrictos requisitos de rendimiento para LSZH, FR-PE y otros compuestos especializados vendidos a nivel mundial. Nuestro enfoque técnico está en entregar materiales que garanticen seguridad y confiabilidad en aplicaciones altamente exigentes.

II. Opacidad y visibilidad del humo: la prueba de densidad de humo del NBS

La opacidad del humo es un peligro directo, ya que el humo denso degrada rápidamente la visibilidad, lo que dificulta la evacuación de emergencia y los esfuerzos de rescate. La prueba de la cámara de densidad de humo NBS proporciona una medida cuantitativa de este riesgo.

A. Metodología de evaluación cuantitativa de la prueba de densidad de humo de NBS

La evaluación cuantitativa de la prueba de densidad de humo de NBS (normalmente realizada según ASTM E662 o ISO 5659-2) mide la densidad óptica específica máxima (Dm) del humo generado por el material en condiciones de llama controlada o sin llama. Dm es un número adimensional que representa el potencial de oscurecimiento de la luz del humo. Un valor bajo de Dm se correlaciona directamente con una mayor distancia de visibilidad (V), que es crítica para la evacuación de pasajeros dentro de los espacios reducidos del material rodante.

B. Objetivos de desempeño para el transporte público

Los compuestos de PVC estándar, si bien son rentables, normalmente producen valores Dm altos debido a su composición química. Los compuestos LSZH para cables de transporte, que utilizan retardantes no halogenados, presentan una generación de humo drásticamente reducida, lo que los hace obligatorios en ambientes cerrados. Para aplicaciones ferroviarias, el requisito a menudo especifica Dm < 150 (o incluso menos) en condiciones tanto con llama como sin llama.

III. Evaluación de corrosividad y toxicidad: liberación de gas ácido

El contenido químico de los humos de combustión plantea dos peligros: toxicidad inmediata para los seres humanos y corrosión a largo plazo en equipos electrónicos caros y sensibles.

A. Normas de prueba de liberación de gas ácido IEC 60754-2

La corrosividad de los gases de combustión se evalúa cuantitativamente utilizando las normas de prueba de liberación de gases ácidos IEC 60754-2. En esta prueba, se quema una muestra de cable y los gases liberados se absorben en agua desionizada. Luego se mide el pH y la conductividad de la solución acuosa resultante. Una alta concentración de halógenos (cloro, flúor) da lugar a ácidos fuertes (HCl, HF), lo que da como resultado un pH bajo y una conductividad alta. Los criterios de aprobación estándar para la evaluación de corrosividad del material del cable libre de halógenos B2B generalmente requieren que el pH de la solución sea > 4,3 y la conductividad sea < 10 μS/mm.

B. Impacto en equipos sensibles

Los cables utilizados en cabinas de control o cerca de infraestructuras de señalización (es decir, compuestos de cables de baja toxicidad para material rodante) requieren un rendimiento de baja corrosividad porque los gases altamente ácidos, incluso en pequeñas concentraciones, pueden depositarse en placas de circuitos y componentes metálicos, lo que provoca una corrosión rápida e irreversible y fallas del sistema, mucho después del incendio. Esto requiere el uso de compuestos sin halógenos.

IV. Integración de rendimiento y formulación de compuestos

Lograr la trifecta de retardo de llama, bajo nivel de humo y baja corrosividad requiere ingeniería de materiales y técnicas de composición sofisticadas.

A. Formulación retardante de llama para cables de transporte LSZH

El núcleo de una formulación eficaz de retardantes de llama para cables de transporte LSZH implica reemplazar los retardantes de llama halogenados con altas cargas de cargas inorgánicas no halogenadas, principalmente hidróxidos metálicos como el trihidrato de aluminio (ATH) o el hidróxido de magnesio (MDH). Estos materiales funcionan descomponiéndose endotérmicamente tras la exposición al calor, liberando vapor de agua que enfría la llama y diluye los gases combustibles. El residuo de óxido metálico resultante actúa como una capa de carbón cerámico, suprimiendo aún más la propagación del humo y las llamas. Este mecanismo es lo que califica a los materiales para los criterios de baja corrosividad según las normas de prueba de liberación de gases ácidos IEC 60754-2.

B. Fabricación y garantía de calidad

Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd. opera plantas industriales modernas y 31 líneas de producción automatizadas avanzadas. Nuestro sistema de gestión de calidad garantiza que la alta carga de relleno requerida para los compuestos LSZH para cables de transporte se distribuya uniformemente, lo cual es crucial. La dispersión no uniforme puede comprometer la integridad mecánica (flexibilidad y resistencia a la abrasión) o, críticamente, el desempeño de seguridad contra incendios en áreas localizadas, no pasando la Evaluación Cuantitativa de la Prueba de Densidad de Humo de la NBS.

V. Conclusión: Los dos imperativos de seguridad y rendimiento

Para los socios B2B del sector del transporte, especificar compuestos de cables requiere una evaluación técnica rigurosa. El cumplimiento de la evaluación cuantitativa de la prueba de densidad de humo de NBS garantiza una visibilidad de evacuación segura, mientras que el cumplimiento de los estándares de prueba de liberación de gas ácido IEC 60754-2 protege de la corrosión tanto la salud humana como la infraestructura electrónica vital. Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd. se compromete a proporcionar compuestos LSZH técnicamente superiores para cables de transporte que cumplan con estos imperativos duales, garantizando seguridad y confiabilidad a largo plazo en aplicaciones críticas.

VI. Preguntas frecuentes (FAQ)

1. ¿Qué métrica clave de la Evaluación Cuantitativa de la Prueba de Densidad de Humo de la NBS determina la visibilidad?

• R: La métrica clave es la densidad óptica específica máxima (Dm). Un valor Dm más bajo, normalmente < 150 para aplicaciones de transporte, significa que el humo oscurece menos luz, lo que garantiza una mayor visibilidad para la evacuación de emergencia según lo evaluado por la Evaluación Cuantitativa de la Prueba de Densidad de Humo de NBS.

2. ¿Cuáles son los criterios de aprobación de las normas de prueba de liberación de gases ácidos IEC 60754-2?

• R: Para pasar los estándares de prueba de liberación de gases ácidos IEC 60754-2, los gases de combustión deben producir una solución acuosa con un pH superior a 4,3 y una conductividad inferior a 10 μS/mm. Estos límites confirman que el material no es corrosivo y está libre de halógenos.

3. ¿Por qué los compuestos para cables de baja toxicidad para material rodante son esenciales para los equipos electrónicos?

• R: Los compuestos para cables de baja toxicidad para material rodante son esenciales porque los gases altamente ácidos producidos por materiales halogenados (como el HCl) pueden corroer irreversiblemente el cableado de cobre, las placas de circuito impreso y los sensores sensibles utilizados en los sistemas de señalización y control, lo que provoca fallas catastróficas en los equipos.

4. ¿Cómo funcionan los hidróxidos metálicos (p. ej., ATH) en la formulación retardante de llama para cables de transporte LSZH?

• R: Los hidróxidos metálicos actúan como retardantes de llama endotérmicos. Al calentarse, se descomponen y liberan vapor de agua, que enfría la zona de combustión y diluye la concentración de gas inflamable, suprimiendo eficazmente tanto el humo como la propagación de las llamas, una característica clave de la formulación retardante de llama para cables de transporte LSZH.

5. ¿Cuál es la relevancia B2B de la evaluación de corrosividad del material del cable libre de halógenos B2B?

• R: La evaluación de corrosividad del material del cable libre de halógenos B2B brinda confianza a la adquisición de que los compuestos LSZH seleccionados para cables de transporte cumplen con los mandatos de seguridad internacionales (como los requeridos para ferrocarriles o marítimos) y garantiza la protección de infraestructuras de alto valor contra daños corrosivos durante un incendio.