This is a repository copy of Toxicity of electrical cable fires under restricted and free ventilation conditions in the Cone Calorimeter.

Transcript

1 This is a repository copy of Toxicity of electrical cable fires under restricted and free ventilation conditions in the Cone Calorimeter. White Rose Research Online URL for this paper: Version: Presentation Conference or Workshop Item: Mat Kiah, MH orcid.org/ , Andrews, GE, Phylaktou, HN et al. (2 more authors) Toxicity of electrical cable fires under restricted and free ventilation conditions in the Cone Calorimeter. In: Fired-Up Conference, May 2018, The University of Edinburgh. (Unpublished) Reuse Items deposited in White Rose Research Online are protected by copyright, with all rights reserved unless indicated otherwise. They may be downloaded and/or printed for private study, or other acts as permitted by national copyright laws. The publisher or other rights holders may allow further reproduction and re-use of the full text version. This is indicated by the licence information on the White Rose Research Online record for the item. Takedown If you consider content in White Rose Research Online to be in breach of UK law, please notify us by ing eprints@whiterose.ac.uk including the URL of the record and the reason for the withdrawal request. eprints@whiterose.ac.uk

2 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 1 Τοξιχιτψ οφ ελεχτριχαλ χαβλε φιρεσ υνδερ ρεστριχτεδ ανδ φρεε ϖεντιλατιονσ ιν τηε Χονε Χαλοριmετερ Ματ Κιαη Μ.Η., Μυσταφα, Β.Γ., Ανδρεωσ Γ.Ε., Πηψλακτου Η.Ν. ανδ Λι, Η. Πρεσεντεδ βψ: Μισσ Η. Ματ Κιαη ΠηD Στυδεντ Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ Τηε Υνιϖερσιτψ οφ Λεεδσ, ΥΚ πmmηmκ λεεδσ.αχ.υκ, προφγεανδρεωσ ηοτmαιλ.χοm, η.ν.πηψλακτου λεεδσ.αχ.υκ, φυεηλι λεεδσ.αχ.υκ Φιρεδ Υπ 2018 Τηυρσδαψ 17τη το Φριδαψ 18τη Μαψ 2018 Τηε Υνιϖερσιτψ οφ Εδινβυργη, ΥΚ

3 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 2 Χοντεντσ 1. Τοξιχ γασεσ ρελεασεδ φροm φιρεσ ανδ τηειρ εφφεχτσ το ηυmαν ηεαλτη 2. Εξπεριmενταλ mετηοδσ 3. Ματεριαλσ ινϖεστιγατεδ 4. Τοξιχ γασ χονχεντρατιονσ 5. Τοξιχ λεϖελ φορ ΧΟΣΗΗ, ΛΧ50 ανδ ΑΕΓΛ 2 6. Τοταλ τοξιχιτψ υνδερ ρεστριχτεδ ανδ φρεε ϖεντιλατιονσ 7. Χονχλυσιονσ

4 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 3 Τοξιχ σmοκε φροm φιρεσ 60% φιρε δεατησ ιν ΥΚ ( ) δυε το σmοκε ινηαλατιον (ι.ε. Γρενφελλ Τοωερσ Φιρε 2017). Φιρε σmοκε σολιδ ανδ λιθυιδ παρτιχυλατεσ ανδ γασεσ. Σmοκε χοmποσιτιον δεπενδσ ον νατυρε οφ τηε βυρνινγ φυελ χονδιτιονσ οφ χοmβυστιον Ηιγη σmοκε προδυχτιον ηιγη χονχεντρατιονσ οφ τοξιχ γασεσ ανδ παρτιχυλατεσ.

5 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 4 Ασπηψξιαντ ανδ ιρριταντ γασεσ ιν φιρε γασεσ Ρεφερενχεσ: Φρασερ 1996, Πυρσερ 2000, Ταν ανδ Wανγ 2005, Αλαριφι ετ αλ 2015 & Wιττψ 2017 Ασπηψξιαντ χηοκινγ εφφεχτ (ιmmεδιατε δεατη) > ΣΗΟΡΤ τερm εφφεχτσ Ιρριταντσ χαυσε ιρριτανχψ (ιmπαιρ εσχαπε) > ΣΗΟΡΤ/ΛΟΝΓ τερm εφφεχτσ Τοξιχ γασεσ ανδ νανο παρτιχλεσ (<100νm) χαν κιλλ ανδ αχτ ασ ιρριταντσ δεπενδινγ το τηε χονχεντρατιον.

6 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 5 Τηε Χονε Χαλοριmετερ Τηε Στανδαρδ Χονε χαλοριmετερ ωασ mοδιφιεδ το ηαϖε αν αιρ τιγητ βοξ αρουνδ τηε τεστ σπεχιmεν το σιmυλατε α χοmπαρτmεντ φιρε. Τηε Γασmετ ΦΤΙΡ αναλψσερ mεασυρε χονχεντρατιον οφ γασεσ (υπ το 55 σπεχιεσ). Τηε Χαmβυστιον DΜΣ500 mεασυρε παρτιχλε σιζε διστριβυτιον ιν φιρεσ. >40 σψντηετιχ mατεριαλσ χοϖερεδ ιν τηισ ρεσεαρχη προγραmmε (ελεχτριχαλ χαβλεσ ανδ πολψmερσ).

7 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 6 Μοδιφιεδ Χονε Χαλοριmετερ Dιλυτεδ γασ σαmπλινγ ποιντ φορ τηε DΜΣ500 παρτιχλε σιζε αναλψσερ. Εξηαυστ Ηοοδ Αιρ τιγητ βοξ Χηιmνεψ ΦΤΙΡ αναλψσερ Ραω γασ σαmπλινγ ποιντ φορ τηε ΦΤΙΡ γασ αναλψσερ.

8 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 7 ΠςΧ Ελεχτριχαλ Χαβλε Τεστ Τεστ χονδιτιονσ: 35 κw/m 2 ραδιαντ ηεατ ανδ γ/σ αιρ φλοω ρατε. Φιξεδ αιρ φλοω > 19 γ/σm 2 = 59 κw/m 2 πριmαρψ ΗΡΡ Ραω σαmπλε Βυρνεδ σαmπλε ΠςΧ χαβλε φιρε ρεταρδεδ mατεριαλ Βλυε φλαmε δυε το πρεσενχε οφ χηλοριδε χοmπουνδσ.

9 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 8 Ματεριαλσ Ινϖεστιγατεδ: ΠςΧ Ελεχτριχαλ Χαβλε

10 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 9 Χονφινεmεντ εφφεχτσ: (Ρεστριχτεδ ςεντιλατιον) mακε τηε φιρε ɸ ριχηερ ινχρεασε τηε τοξιχ γασ χονχεντρατιονσ Ρεφερ το τηε ɸ οφ τηεσε χονφινεδ ανδ φρεε φιρεσ, τηε διφφερενχε οφ χονφινεmεντ ωασ νοτ λαργε.

11 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 10 (Ρεστριχτεδ ςεντιλατιον) Φρεε ϖεντιλατιον [Τοξιχ γασεσ] ωασ λοωερ ιν αλλ χασεσ εξχεπτ Αχρολειν. Χαρχινογενιχ

12 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 11 (Ρεστριχτεδ ςεντιλατιον) Ναπηταλενε α mαρκερ φορ ΠΑΗ εmισσιονσ. Εξποσυρε το ΠΑΗ ιν φιρεσ mαψ χαυσε βλαδδερ, χολον, κιδνεψ, εσοπηαγυσ ανδ προστρατε χανχερσ. Φρεε φιρεσ [ΧΟ 2 ] ισ σλιγητλψ ηιγηερ (χοmβυστιον ισ mορε χοmπλετε) χοmπαρεδ ωιτη χονφινεδ φιρεσ.

13 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 12 ΛΧ50 Λετηαλ Χονχεντρατιον: 50% διε αφτερ 30 mινυτεσ εξποσυρε (Εθυιϖαλεντ το ΑΕΓΛ 3) Μοστ σεϖερε ΑΕΓΛ 2 (ΥΣΑ) Ιmπαιρmεντ οφ Εσχαπε αφτερ 10 mινυτεσ εξποσυρε. Αλσο κνοων ασ Αχυτε Εξποσυρε Γυιδελινε Λεϖελσ ΧΟΣΗΗ 15 mινυτεσ εξποσυρε (ΕΥ) Χοντρολ οφ Συβστανχεσ Ηαζαρδουσ το Ηεαλτη ιν πρεϖεντινγ ιλλ ηεαλτη. Τηισ ισ τακεν ασ αν ιmπαιρmεντ οφ εσχαπε χονχεντρατιον ωιτη 15 mινυτεσ εξποσυρε. ΑΕΓΛ 1 ανδ ΧΟΣΗΗ 8 ηουρσ αρε ωορκπλαχε εξποσυρε γυιδελινεσ φορ τηε νο ηαρm λιmιτ. Τοξιχιτψ λεϖελ ν (φορ εαχη γασ) = Μεασυρεδ χονχεντρατιον Τοξιχ λιmιτ χονχεντρατιον Λεαστ σεϖερε (Σουρχε: ΥΣ ΕΠΑ) Τοταλ τοξιχιτψ Ν τηε συm οφ αλλ τηε δετερmινεδ ν (ιτ ισ τηε διλυτιον ρεθυιρεδ το mακε τηε γασεσ σαφε φροm δεατη ορ ιmπαιρmεντ οφ εσχαπε).

14 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 13 ΧΟΣΗΗ 15mιν Ν ΛΧ50 30mιν Ν ΑΕΓΛ 2 10mιν Ν (Ρεστριχτεδ ςεντιλατιον) Φορ τοταλ ΧΟΣΗΗ ανδ ΛΧ50, φρεε ϖεντιλατιον φιρεσ γιϖε α λοωερ τοξιχιτψ λεϖελ χοmπαρεδ το ρεστριχτεδ ϖεντιλατιον φιρεσ. Φρεε ϖεντιλατιον χοmπαρεδ το ρεστριχτεδ ϖεντιλατιον: χαβλε βυρνινγ τενδσ το βε mορε χοmπλετε mορε συφφιχιεντ αιρ δεχρεασε τηε προδυχτιον οφ τοξιχ γασεσ δεχρεασε λεϖελ οφ τοξιχιτψ. Νο σιγνιφιχαντ διφφερεντ φορ τοταλ ΑΕΓΛ 2 φορ βοτη ϖεντιλατιον χονδιτιονσ.

15 Μισσ Η. Ματ Κιαη, Σχηοολ οφ Χηεmιχαλ ανδ Προχεσσ Ενγινεερινγ, Υ.Λεεδσ 14 Χονχλυσιονσ ΠςΧ ελεχτριχαλ χαβλε φιρεσ ιν φρεε ϖεντιλατιον προδυχε α λοωερ χονχεντρατιον οφ τοξιχ γασεσ δυε το λεαν βυρνινγ χοmπαρεδ ωιτη ρεστριχτεδ ϖεντιλατιον χονδιτιον. ΗΧλ ισ τηε mαϕορ τοξιχ γασ ρελεασεδ φροm τηε ΠςΧ χαβλε βυρνινγ. Ιτ ισ ιρριταντ, χαν χαυσε ιρριτανχψ το ηυmαν σκιν, εψεσ ανδ ρεσπιρατιον τραχτ ανδ ρεδυχε τηειρ αβιλιτψ οφ εσχαπε. Φρεε ϖεντιλατιον γαϖε α mορε χοmπλετε χοmβυστιον οφ τηε ΠςΧ ελεχτριχαλ χαβλε χοmπαρεδ το τηε χοντρολλεδ ϖεντιλατιον ωιτη προδυχινγ α ηιγηερ χονχεντρατιον οφ ΧΟ 2. Ιν οϖεραλλ, τοταλ τοξιχιτψ Ν ρελατεδ το ΧΟΣΗΗ, ΛΧ50 ανδ ΑΕΓΛ 2 ασσεσσmεντσ φορ ΠςΧ χαβλε φιρεσ σηοω α γοοδ αγρεεmεντ ασ εαρλψ πρεδιχτιον ωηιχη χονφινεδ φιρεσ ωουλδ γιϖε α ηιγηερ γασεουσ τοξιχιτψ. Τηε χονε χαλοριmετερ ισ α γοοδ τεστ mετηοδ το αχχεσσ φιρε mατεριαλσ φορ γασεουσ τοξιχιτψ mεασυρεmεντ βψ τηε ΦΤΙΡ αναλψσερ ασ ωελλ ασ παρτιχλε σιζε mεασυρεmεντ βψ τηε DΜΣ500.