해양 운송 케이블용 LSZH 화합물: 안전, 표준 및 선택 가이드

재료 선택을 주도하는 해양 화재 시나리오

선박에서의 화재는 건물에서의 화재와 근본적으로 다릅니다. 걸어갈 거리도 없고, 비울 로비도 없고, 닿을 수 있는 신선한 공기도 없습니다. 기관실이나 거주복도에서 화재가 감지될 때까지 승무원의 생존은 가시성, 호흡 가능한 공기, 복도를 통과할 수 없게 되기까지의 시간에 따라 달라집니다.

케이블 설치는 선상 화재 시 가장 먼저 발화되는 품목 중 하나이며 연소를 지속할 가능성이 가장 높습니다. 수백 미터에 달하는 전력, 제어 및 계측 케이블이 모든 구획을 통과하며, 이를 절연하고 피복하는 화합물에 따라 화염이 전파되는 속도, 연기의 밀도, 화재가 방출하는 가스가 결정됩니다.

전통적인 PVC 화합물은 연소 시 염화수소, 두꺼운 검은 연기 및 심한 그을음을 방출합니다. 밀폐된 해양 공간에서 이러한 조합은 몇 분 안에 탈출 경로를 차단할 수 있으며 불꽃이 승무원에게 도달하기 훨씬 전에 호흡기 손상을 일으킬 수 있습니다. 해상 운송 케이블용 LSZH(저연 무할로겐) 화합물은 이러한 결과를 바꾸기 위해 존재합니다. 할로겐화 폴리머 시스템을 폴리올레핀 기반 화학 및 무기 난연제로 대체함으로써 연기 발생을 극적으로 줄이고 부식성 할로겐산의 방출을 제거합니다. 이것이 바로 현대 조선 규격, 선급 협회 규칙 및 국제 협약에서 해양 케이블용 PVC 대신 LSZH를 점점 더 요구하는 이유입니다.

LSZH 화학이 실제로 화재 발생 시 수행하는 작업

메커니즘은 공급업체 데이터를 읽는 방법을 변경하므로 중요합니다. 할로겐 함유 폴리머의 난연성은 역사적으로 가스상에서 연소를 방해하는 염소 기반 라디칼에서 비롯되었습니다. 그 절충안은 짙은 연기와 산성 가스였습니다. LSZH 화합물은 다른 경로를 취합니다. 그들은 수산화알루미늄이나 수산화마그네슘과 같은 무기 충전재를 많이 함유한 할로겐 프리 폴리올레핀 수지를 사용합니다. 가열되면 이러한 필러는 흡열 분해되어 열을 흡수하고 수증기를 방출하며 산소 접근을 제한하고 떨어지는 것을 줄이는 안정적인 탄화 층을 남깁니다.

측정된 차이는 상당합니다. IEC 61034에 따라 LSZH 외장 컴파운드는 일반적으로 3m² 연기 챔버에서 60% 이상의 광 투과율을 달성하는 반면, 기존 PVC 컴파운드는 종종 20% 미만으로 떨어집니다. IEC 60754에 따라 할로겐산 가스 함량은 그램당 수백 밀리그램에서 5 mg/g 미만으로 떨어집니다. 선박 승무원의 경우 이 숫자는 화재가 발생하는 중요한 첫 순간 동안 눈에 보이는 출구 경로와 호흡 가능한 공기로 해석됩니다.

해양 케이블 화합물에 대한 표준 및 테스트 제도

재료 선택은 테스트 체계에서 시작됩니다. 왜냐하면 테스트는 분류 협회가 케이블을 승인하기 전에 화합물이 무엇을 증명해야 하는지를 정의하기 때문입니다.

해양 케이블 복합 사양에 참조된 핵심 화재 안전 테스트입니다.
표준	요구 사항	해양 설비에 중요한 이유
IEC 60332-1-2	단일 케이블 화염 전파	수직 케이블은 길이를 따라 화염을 전달해서는 안 됩니다.
IEC 60332-3-22/23/24	다발형 케이블 불꽃 확산	트레이에 그룹화된 케이블이 전체 번들을 점화해서는 안 됩니다.
IEC 61034-1/2	3m² 챔버의 연기 밀도	연기는 승무원이 출구를 찾을 수 있을 만큼 묽게 유지되어야 합니다.
IEC 60754-1/2	할로겐산 가스 함량	폐, 전자 장치 및 구조물을 손상시키는 부식성 가스를 제한합니다.
EN 45545-2 R15/R16	위험 수준에 따른 화염, 연기 및 독성	다중 모드 또는 철도 페리 사양이 요구하는 곳에 적용됩니다.

IEC 시리즈 외에도 IMO FTP 코드 파트 9와 ABS, DNV, Lloyd's Register 및 CCS의 선급 협회 규칙이 최종 선박 인증을 관리합니다. 전용 LSZH 운송 케이블 표준 가이드 다양한 테스트 경로가 실제로 어떻게 적용되는지 설명합니다.

열가소성 또는 가교결합: 첫 번째 사양 결정

LSZH 제품군 내에서 첫 번째 결정은 열가소성 등급 또는 가교 등급을 사용할지 여부입니다. 과부하, 높은 주변 온도 및 기계적 남용 시 두 가지 동작이 다르게 작동합니다.

열가소성 LSZH 화합물

열가소성 LSZH 컴파운드는 압출, 냉각되어 후처리 단계 없이 바로 사용할 수 있습니다. 더 빠른 생산, 더 쉬운 나사 청소 및 더 낮은 킬로그램당 비용을 제공합니다. 심각한 과부하 조건이 없는 일반 조명, 통신 및 제어 회로의 경우 열가소성 LSZH는 예측 가능한 비용으로 적절한 화재 성능을 제공하며 선박 내부 배선에 가장 널리 사용되는 제품군으로 남아 있습니다.

조사 가교된 LSZH 화합물

종종 XL-LSZH 또는 XLPO라고 불리는 방사선 가교결합된 LSZH는 압출 후 전자빔에 노출되어 폴리머 사슬 사이에 3차원 네트워크를 생성합니다. 이는 고온에서 행동을 변화시킵니다. 열가소성 외장은 105°C에서 부드러워지고 변형되기 시작하는 반면, 가교된 외장은 200°C 이상의 단락 온도에서도 모양과 기계적 강도를 유지합니다.

케이블이 주변 열이 높은 곳에 위치하여 변동하는 모터 부하를 전달하는 엔진실에서는 가교된 LSZH가 점차 기본으로 사용됩니다. 는 가교된 운송 케이블 화합물의 기계적 완전성 열, 진동 및 열 순환이 해양 전력 회로용으로 지정된 주요 이유입니다.

불 너머: 해양 복합단지가 살아남아야 하는 것

화재 안전은 진입 기준이지만 해양 케이블 컴파운드는 수년간의 염수, 습도, 오일, 진동 및 극한 온도를 견뎌야 합니다. 평가 시 세 가지 환경 축에 주목할 필요가 있습니다.

내유성 및 연료 저항성

엔진실을 통과하는 케이블은 윤활유, 유압유, 때로는 연료로 둘러싸여 있습니다. 탄성 개질제로 제조된 LSZH 화합물은 제한된 인장 강도 손실로 고온 침지 테스트를 통과할 수 있습니다. 냉각 후 치수 안정성도 중요합니다. 선박이 기울고 엔진이 진동하는 동안에도 케이블에 전원이 계속 공급되기 때문입니다.

차가운 유연성

노출된 갑판, 특히 북위도에서 운항하는 선박의 외장은 -40°C 굽힘에도 균열 없이 견뎌야 합니다. 대부분의 LSZH 제제에는 가소제가 포함되어 있지 않기 때문에 유연성을 달성하는 것이 진정한 제제 과제이며 모든 공급업체의 등급이 저온에서 통과되는 것은 아닙니다.

UV 및 내후성

데크 케이블과 야드 보관소는 선박이 진수되기 몇 달 동안 햇빛에 노출됩니다. 카본 블랙이나 적절한 UV 안정제 패키지가 없으면 피복 표면이 부서지기 쉽고 갈라질 수 있습니다. 해양 등급 화합물에는 추가 옵션이 아닌 표준으로 보호 기능이 포함되어야 합니다.

이러한 요소는 우리의 책에서 더 깊이 다루어집니다. LSZH 케이블 컴파운드의 오일, 연료 및 내후성 검토 .

해양 LSZH 화합물을 지정하기 위한 실제 순서

케이블 제조업체가 해양 케이블 개발 프로젝트를 시작할 때 재료 선택 프로세스는 일반적으로 7단계를 따릅니다.

관리 케이블 표준을 식별합니다(전력 및 제어용 IEC 60092-353, 통신 회로용 IEC 60092-376).
엔진룸과 주변 온도가 높은 위치에 대해 연속 정격 온도(일반적으로 90°C, 105°C 또는 125°C)를 정의합니다.
대상 용기 유형이 요구하는 화염 전파 등급(IEC 60332-3에 따른 클래스 A, B 또는 C)을 결정합니다.
선급협회 규칙에서 연기 밀도 및 산성 가스 제한을 확인하십시오.
과부하 위험 및 경로 환경에 따라 열가소성 또는 가교 LSZH를 선택하십시오.
화합물의 데이터 시트를 기준으로 오일, 연료 및 저온 유연성 요구 사항을 확인하십시오.
특정 케이블 구조 및 문서 추적성에 대해 복합 배치를 인증합니다.

케이블 제조업체를 위한 해양 등급 LSZH 제품

해양 제품 라인을 개발하거나 확장하는 케이블 제조업체의 경우 문서화된 화재, 기계 및 열 데이터를 통해 복합재 선택을 뒷받침해야 합니다. 다음 LSZH 등급은 해양 케이블 외장용으로 특별히 설계되었습니다.

엔진룸 케이블 및 기타 수요가 높은 경로의 경우 방사선 가교 할로겐 프리 저연 난연성 외피 화합물 하나의 압출 단계에서 고온 안정성, 내유성 및 기계적 강도를 결합합니다.

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열가소성 공정 친화적 등급이 선호되고 클래스 B 화염 성능이 허용되는 경우 무할로겐 저연 난연성 클래스 B 피복 화합물 압출 출력과 해양 화재 안전 요구 사항의 균형을 유지합니다.

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105°C 정격 케이블을 지정하는 선박의 경우 105°C 조사된 할로겐 프리 난연성 해양 외장재 저연, 무할로겐 성능을 희생하지 않고 서비스 온도 범위를 확장합니다.

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세 가지 등급 모두 자동화 라인에서 생산되며 선적 전에 기계, 전기 및 화재 특성에 대한 테스트를 거칩니다. 이는 분류 협회 제출에서 요구하는 사항입니다.

품질 관리 및 배치 간 일관성

형식 승인 케이블은 각 생산 실행에 실제로 사용되는 재료만큼만 우수하기 때문에 해양 케이블 컴파운드는 배송부터 배송까지 동일하게 수행되어야 합니다. 세 가지 매개변수는 화재 성능에 가장 큰 영향을 미칩니다: 충전재 분산, 수분 함량 및 가교 결합 일관성.

잘못 분산된 수산화알루미늄은 숯에 약점을 만들고 일관성 없는 연기 테스트 결과를 생성합니다. 약 0.2% 이상의 수분은 압출 표면을 저하시키고 난연성을 감소시킵니다. 가교 등급의 경우 데이터시트의 열 데이터를 보장하기 위해 가교 정도를 젤 함량(일반적으로 60% 이상)으로 확인해야 합니다.

우리의 실험실 테스트 장비 자재가 공장에서 출고되기 전에 화재, 기계적, 전기적 특성을 확인하고 모든 배치를 생산 매개변수로 추적할 수 있습니다. 케이블 제조업체의 경우 이러한 추적성은 신뢰할 수 있는 형식 승인 파일의 기초입니다.

결론

해상 운송 케이블용 LSZH 화합물은 더 이상 틈새 제품이 아닙니다. 이는 국제 협약 및 선급 협회 규칙에 따라 요구되는 현대 조선소의 안전에 중요한 구성 요소이며 승무원이 탈출할 수 있는 더 많은 시간과 출구를 찾을 수 있는 더 많은 가시성을 제공하기 때문에 선택되었습니다. 선택 결정은 열가소성 대 가교형, 정격 온도, 화염 전파 등급, 케이블 경로에 적합한 내유성 또는 내한성에 따라 결정됩니다. 프로세스 제어가 모든 배치에서 문서화된 성능을 재현할 수 있고 테스트 깊이가 처음부터 끝까지 형식 승인 노력을 지원할 수 있는 화합물 공급업체와 협력하세요.

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