Influence of External Factors on the Strength of Firefighting Hoses Used in Fire Protection Units Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Karolina Dworskaa)*, Leszek Jureckia), Mateusz Jakubowskia), Maksymilian Zurawskia), Lukasz Pastuszkaa)

a) Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute / Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej im. Jozefa Tuliszkowskiego - Panstwowy Instytut Badawczy * Corresponding author / Autor korespondencyjny: [email protected]

Influence of External Factors on the Strength of Firefighting Hoses Used in Fire Protection Units

Wptyw czynnikow zewn^trznych na wytrzymatosc pozarniczych w^zy ttocznych stosowanych w jednostkach ochrony przeciwpozarowej

ABSTRACT

Aim: The purpose of this article is to review information on firefighting hoses in terms of their division and the materials used in their production, and to determine if and how external factors affect their strength and durability.

Introduction: Firefighting hoses are one of the most important products of technical equipment of Fire Protection Units. Since they are an indispensable element during rescue and firefighting operations, conducting research on the strength of fire hoses is needed and extremely important from the point of view of fire protection.

Project and methods: Technological advances in the area of using various types of materials for fire hoses over time have had (and continue to have) a significant impact on the undertaking of rescue and firefighting operations, the speed with which these operations are carried out, as well as their effectiveness. Therefore, at the beginning of the article, a historical outline of the fire hoses used for firefighting in various countries around the world over the years was made. In the following part of the article, the influence of external factors on the adhesive strength of firefighting hoses used in fire protection units in Poland was analysed. The effect of exposure to a 3% foam solution of a fire extinguishing agent on hose tape samples placed in this solution was tested, depending on the time of direct contact of the samples with this agent. The effect of UV exposure (under wetting and drying conditions) on the hose tape samples was also studied, with time intervals of different lengths.

Results and conclusions: When testing the exposure of the hose tape samples to UV light (for 90 minutes, at 38 ± 3°C, without water spray, followed by water exposure for 30 minutes, at 50 ± 10% humidity), decreasing trends were observed for the average values of delamination strengths. Tests were also made on a series of samples exposed to a 3% solution of aqueous foam extinguishing agent on the hose tape, both externally and internally. Declining trends were observed for the mean values of adhesive strengths (after 3 and 6 weeks). The impact of factors such as exposure to UV radiation, as well as the impact of the foam extinguishing agent solution negatively affects the hose tape, reducing its strength. The article was prepared on the basis of the authors' own research results, as well as available sources, both national and foreign, based on the available literature on the raised issues. Keywords: firefighting hose, fire hose strength, adhesion, UV, foam extinguishing agent Type of article: preliminary (research) report

Received: 07.11.2023; Reviewed: 21.11.2023; Accepted: 06.12.2023;

Author's ORCID ID: K. Dworska - 0009-0008-7611-1176; L. Jurecki - 0000-0002-7117-7263; M. Jakubowski - 0009-0005-0756-943X; M. Zurawski - 0011-1100-1100-001; t. Pastuszka - 0000-0001-8382-2584;

Percentage contributon: K. Dworska - 40%; L. Jurecki - 20%; M. Jakubowski - 15%; M. Zurawski - 15%; t. Pastuszka - 10%;

Please cite as: SFT Vol. 62 Issue 2, 2023, pp. 150-170, https://doi.org/10.12845/sft.62.2.2023.9;

This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).

ABSTRAKT

Cel: Celem niniejszego artykulu jest przeglqd informacji dotyczqcych pozarniczych w§zy ttocznych pod wzgl^dem ich podzialu oraz materiatow stosowanych do ich produkcji, a takze okreslenie, czy i w jaki sposöb czynniki zewn^trzne wplywajq na ich wytrzymalosc i trwalosc. Wprowadzenie: W§ze pozarnicze to jeden z najwazniejszych wyroböw technicznego wyposazenia jednostek ochrony przeciwpozarowej. Z uwagi na fakt, ze stanowiq one niezb^dny element podczas dzialan ratowniczo-gasniczych, prowadzenie badan w zakresie wytrzymalosci w§zy pozarniczych jest potrzebne i niezwykle istotne z punktu widzenia ochrony przeciwpozarowej.

Projekt i metody: PostQp technologiczny w obszarze stosowania röznego rodzaju materialöw do produkcji w§zy pozarniczych z biegiem czasu mial (i ma nadal) znaczqcy wplyw na podejmowanie dzialan ratowniczo-gasniczych, szybkosc prowadzenia tych dzialan, a takze ich skutecznosc. Dlatego na poczqtku artykulu dokonano zarysu historycznego pozarniczych w§zy tlocznych stosowanych do gaszenia pozaröw w röznych panstwach swiata

na przestrzeni lat. W dalszej cz^sci pracy analizowano wplyw czynnikow zewn^trznych na wytrzymalosc adhezyjnq pozarniczych w§zy tlocznych sto-sowanych w jednostkach ochrony przeciwpozarowej w Polsce. Sprawdzano wplyw oddzialywania 3-procentowego roztworu pianotworczego srodka gasniczego na probki tasmy w^zowej, umieszczonych w tym roztworze, w zaleznosci od czasu bezposredniego kontaktu probek z tym czynnikiem. Badano rowniez wplyw ekspozycji promieniowania UV (w warunkach zwilzenia i suszenia) na probki tasmy w^zowej, w przedzialach czasowych o roznej dlugosci. Wyniki i wnioski: Podczas badania ekspozycji probek tasmy w^zowej na oddzialywanie promieniowania UV (przez 90 min, w temperaturze 38 ± 3°C, bez zraszania wodq, a nast^pnie dzialaniu wody przez 30 min, przy wilgotnosci 50 ± 10%) zaobserwowano tendencje spadkowe w przypadku srednich wartosci sil wytrzymalosci na rozwarstwienie. Dokonano rowniez badan serii probek poddanych oddzialywaniu 3-procentowego roztworu wodnego pianotworczego srodka gasniczego na tasrn? w^zowq, zarowno od zewnqtrz, jak i od wewnqtrz. Zaobserwowano tendencje spadkowe w przypadku srednich wartosci sil wytrzymalosci adhezyjnych (po 3 i 6 tygodniach). Czynniki takie jak ekspozycja na promieniowanie UV, a takze oddzialywanie roztworu gasniczego srodka pianotworczego negatywnie wplywajq na tasm§ w^zowq, zmniejszajqc jej wytrzymalosc. Artykul przygotowano na pod-stawie wynikow badan wlasnych autorow, a takze dost^pnych zrodel zarowno krajowych, jak i zagranicznych, z wykorzystaniem literatury dotyczqcej dotyczqcq poruszanych zagadnien.

Stowa kluczowe: pozarniczy wqz tloczny, wytrzymalosc w§zy pozarniczych, adhezja, UV, pianotworczy srodek gasniczy Typ artykutu: doniesienie wst^pne (komunikat z badan)

Przyj?ty: 07.11.2023; Zrecenzowany: 21.11.2023; Zaakceptowany: 06.12.2023;

Identyfikatory ORCID autorow: K. Dworska - 0009-0008-7611-1176; L. Jurecki - 0000-0002-7117-7263; M. Jakubowski - 0009-0005-0756-943X; M. Zurawski - 0011-1100-1100-0011; t. Pastuszka - 0000-0001-8382-2584;

Procentowy wklad merytoryczny: K. Dworska - 40%; L. Jurecki - 20%; M. Jakubowski - 15%; M. Zurawski - 15%; t. Pastuszka - 10%; Prosz? cytowac: SFT Vol. 62 Issue 2, 2023, pp. 150-170, https://doi.org/10.12845/sft.62.2.2023.9; Artykul udost^pniany na licencji CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).

Introduction

Wprowadzenie

Fire hoses, as one of the most important products of technical equipment of fire protection units, are an essential element during rescue and firefighting operations. It is difficult to imagine performing even the least complicated firefighting operation without their use. The use of this type of equipment during firefighting operations allows water or other extinguishing agent to be pumped at the appropriate pressure from the water source (or other extinguishing agent or pump) to the location where these operations are performed [1].

W?ze pozarnicze, jako jeden z najwazniejszych wyrobow tech-nicznego wyposazenia jednostek ochrony przeciwpozarowej, sta-nowiq niezb?dny element podczas dziatan ratowniczo-gasni-czych. Trudno wyobrazic sobie nawet najmniej skomplikowanq akcj? gasniczq bez ich wykorzystania. Zastosowanie tego rodzaju sprz?tu podczas dziatan gasniczych pozwala na ttoczenie wody lub innego srodka gasniczego pod odpowiednim cisnieniem od zrodta wody (lub innego srodka gasniczego albo pompy) do miej-sca, w ktorym te dziatania sq wykonywane [1].

Figure 1. Firefighting hose for fire pumps

Rycina 1. Pozarniczy wqz ttoczny do pomp pozarniczych

Source: Own elaboration.

Zrodto: Opracowanie wtasne.

Since humans have achieved the ability to start fires, there has been a simultaneous problem in controlling them, resulting in the spread of fires. Until the 17th century, firefighting techniques were characterized by high labour- and time-consuming operations and low efficiency. They were carried out by so-called "brigades with buckets" [2]. The firefighting operations then

Od kiedy ludzie osiqgn?li umiej?tnosc wzniecania ognia, jed-noczesnie pojawiat si? problem z opanowaniem go, co skutko-wato rozprzestrzenianiem si? pozarow. Do XVII wieku techniki gaszenia pozarow charakteryzowaty si? duzq praco- i czaso-chtonnosciq dziatan oraz niskq skutecznosciq. Realizowane byty przez tzw. brygady z wiadrami [2]. Dziatania gasnicze polegaty

consisted of setting up rows of people parallel to each other, who would pass buckets filled with water to each other in the first row, thus reaching the site of the fire. The people in the second row were tasked with picking up the empty buckets in an analogous manner, to fill them up again at the source with water and hand them over filled. Due to the short distance between the person pouring water from the bucket and the fire, this method proved to be very dangerous [3].

The breakthrough year was 1672, when a leather fire hose was invented in Amsterdam. This was done by a painter involved with the fire department, Jan Van der Heyden, together with his son Nicholaas. He manufactured a firefighting hose made of leather. One hose was a section of 50 feet, or more than 15 meters, and was terminated with brass screws, allowing the individual sections to be connected to each other, at any length. This hose served both discharge and suction functions. One end of the hose was attached to the engine, while the other end was submerged in water. The suction hole was provided with a piece of cork to make it float, and terminated with a grille or brass plate with lots of small holes to prevent mud and dirt from being sucked in [4-5]. Carefully made fire leather hose was characterized by durability, provided it was properly cleaned (i.e. rinsed with clean water, cleaned of sand and dirt, and then dried) and maintained by lubricating it with grease (such as fish oil, lard, tallow and beeswax), thus preventing it from drying out and hardening. For protection against pests (including mice), the hoses were soaked in an infusion of bitter apple or colocynth (a plant of the cucurbit family, native to the sandy areas of Africa and Asia). The invention momentarily took firefighting technology to the next level. Due to the possibility of supplying water from the water source to the place of fire, the time of firefighting operations was significantly reduced, could be carried out from a distance (increasing the safety of firefighters at that time), with much greater precision (possibility of directing the water jet to the fire focus). Despite the listed advantages, it only began to be used in England from 1760.

The technology for making hose remained unchanged for another 135 years when James Sellers and Abraham Pennock (Philadelphia Hose Company) developed a method of riveting the leather hose between 1807 and 1808, replacing the previous technique of stitching the leather pieces together.

In parallel, 1720 brought the boom of canvas fire hoses. Those who went down in history are: Beck from Leipzig, a lace weaver, who made seamless woven hemp hoses, as well as Erke from Weimar, who made linen fire hoses (later also manufactured in Dresden and Slqsk). Canvas fire hoses had the advantage of being lightweight, as well as being easily renovated by cutting out the damaged section and sewing the edges together with waxed thread. Unfortunately, these hoses were not resistant to abrasion and the effects of moisture [5]. The 19th century was the era when rubber fire hoses were popular. In 1827, a rubber fire hose was manufactured in Fulham by Thomas Hancock [5]. In 1844, the process of vulcanising rubber was independently patented by Charles Goodyear (USA) and Thomas Hancock (UK). As a result of vulcanisation, they obtained rubber that retained its properties under extreme conditions, i.e. non-melting at high temperatures and elasticity at

wówczas na ustawieniu równolegtych wzglçdem siebie rz^dów ludzi, którzy w pierwszym rzçdzie podawali sobie kolejno wiadra wypetnione wodq, docierajqc w ten sposób do miejsca pozaru. Ludzie z drugiego rzçdu mieli za zadanie odbierac w analogiczny sposób puste wiadra, aby ponownie zapetnic je u zródta wodq i przekazywac napetnione. Z uwagi na niewielkq odlegtosc osoby wylewajqcej wodç z wiadra od ognia, metoda ta okazywata siç bardzo niebezpieczna [3].

Przetomowym stat siç rok 1672, kiedy w Amsterdamie wyna-leziono pozarniczy wqz skórzany. Dokonat tego malarz zaangazo-wany w sprawy strazy pozarnej, Jan Van der Heyden, wraz z synem Nicholaasem. Wyprodukowat on wqz ttoczny wykonany ze skóry. Jeden wqz stanowit odcinek o dtugosci 50 stóp, czyli ponad 15 m, zakonczony byt mosiçznymi wkrçtami, umozliwiajqcymi potqcze-nie pojedynczych odcinków ze sobq, na dowolnq dtugosc. Wqz ten petnit funkcje ttoczne i ssawne. Jeden koniec wçza mocowano do silnika, zas drugi zanurzano w wodzie. Otwór ssqcy zaopatrzony byt w kawatek korka, aby go unosic oraz zakonczony kratkq lub mosiçznq ptytkq z duzq ilosciq matych otworów, chroniqcq przed zassaniem btota i zanieczyszczen [4-5]. Starannie wykonany pozarniczy wqz skórzany charakteryzowat siç trwatosciq pod warunkiem odpowiedniego oczyszczenia (tzn. przeptukania czy-stq wodq, oczyszczenia z piasku i brudu, a nastçpnie wysusze-nia) oraz konserwacji poprzez nasmarowanie go ttuszczem (np. olejem rybnym, smalcem, tojem i woskiem pszczelim), zapo-biegajqcej jego wyschniçciu i stwardnieniu. Dla ochrony przed szkodnikami (m.in. myszami) wçze moczono w naparze z gorz-kiego jabtka lub kolocyntu (rosliny z rodziny dyniowatych, pocho-dzqcej z obszarów piaszczystych Afryki i Azji). Wynalazek momen-talnie przenióst technikç gaszenia pozarów na wyzszy poziom. Dziçki sposobnosci podawania wody od zródta wody do miejsca pozaru, czas dziatan gasniczych ulegt znacznemu skróceniu, mógt odbywac siç z dystansu (zwiçkszajqc bezpieczenstwo ówcze-snych strazaków), z duzo wiçkszq precyzjq (mozliwosc nakiero-wania strumienia wody na ognisko pozaru). Mimo wymienionych zalet w Anglii zaczqt byc uzywany dopiero od 1760 roku.

Technologia wytwarzania pozarniczego wçza pozostata nie-zmienna przez kolejne 135 lat, kiedy James Sellers i Abraham Pennock (Philadelphia Hose Company) w latach 1807-1808 opraco-wali metodç nitowania wçza skórzanego, zastçpujqc tym samym dotychczasowq technikç polegajqcq na zszywaniu skórzanych fragmentów.

Równolegle w 1720 r. nastqpit rozkwit ptóciennych wçzy pozarniczych. Na kartach historii zapisali siç: Beck z Lipska, zajmujqcy siç tkaniem koronek, który wykonat bezszwowe, tkane pozarnicze wçze konopne, jak równiez Erke z Weimaru, który wykonat pozarnicze wçze lniane (wytwarzane pózniej takze w Dreznie oraz na Slqsku). Zaletq ptóciennych wçzy pozarniczych byta ich nie-wielka waga, a takze tatwa renowacja, polegajqca na wyciçciu uszkodzonego fragmentu i zszyciu krawçdzi woskowanq niciq. Niestety wçze te nie byty odporne na przetarcia oraz oddziatywa-nie wilgoci [5]. XIX wiek to epoka popularnosci gumowych wçzy pozarniczych. W 1827 r. w Fulham przez Thomasa Hancocka zostat wytworzony gumowy wqz pozarniczy [5]. W 1844 r. opa-tentowania procesu wulkanizacji kauczuku niezaleznie dokonali Charles Goodyear (USA) oraz Thomas Hancock (Wielka Brytania).

low temperatures. This invention led to the use of rubber in the manufacture of rubber fire hoses.

In 1878, the American Fire Hose Manufacturing Company manufactured the first fire hose, which had a two-layer construction and was free of seams and rivets. The outer layer was made of cotton, while the inner layer was vulcanised rubber [3].

Another milestone was the development of synthetic fibres in the 20th century, including polyester and polyamide (nylon, aramid).

Technological progress in the area of using different types of materials for fire hoses has had (and continues to have) a significant impact over time on the undertaking of rescue and fire-fighting operations, the speed with which these operations are carried out, as well as their effectiveness.

Construction of firefighting hoses

When considering the issue of increasing the safety of firefighters during rescue and firefighting operations, manufacturers of firefighting hoses used for fire pumps and hydrants are expected to continually improve and upgrade their products. This is completely understandable, as the degree of technological sophistication of the materials used to manufacture firefighting hoses determines many characteristics, such as quality, durability, resistance, flexibility. These characteristics have a bearing on the performance of firefighting hoses, including their leak-tightness or strength. The latter, in turn, affect the speed and effectiveness of firefighting operations, and thus the safety of rescuers and rescued, as well as the success of operations in fire-prone areas. Taking this into account, changes began to be made over the years, manifested in using complex materials.

In the construction of today's firefighting hoses, there are two invariable elements (inner and outer layer) and one optional element (coating layer). A prerequisite for highly effective fire-fighting operations is the rapid delivery (under pressure) of the extinguishing medium to the fire zone, very often over considerable distances. The high speed of transfer of the extinguishing liquid is achieved by the smooth surface inside the firefighting hose, which minimises resistance when transporting the liquid. The high speed of transfer of the extinguishing liquid is achieved thanks to the smooth surface inside the firefighting hose, which minimises resistance when transporting the liquid. This in turn is made possible by using materials such as polyvinyl chloride (PVC), polyurethane (PU), nitrile or rubber for the layer. They reinforce the walls of the hose, making them resistant to deformation. The primary task of the inner layer is to ensure the tightness of the hose.

Closely adhering to the inner layer is the outer layer, which is a circularly woven braid made of polyester-based polymer yarn (polyester, polyester + polyamide, polyester + nylon), available in various colours. The use of these materials ensures abrasion

W wyniku wulkanizacji otrzymali gum? zachowujqcq swoje wta-sciwosci w ekstremalnych warunkach, tzn. nietopliwosc w wyso-kich temperaturach oraz elastycznosc w niskich temperaturach. Wynalazek ten zaowocowat wykorzystaniem kauczuku do produk-cji gumowych w?zy pozarniczych.

W 1878 r. firma American Fire Hose Manufacturing Company wyprodukowata pierwszy wqz pozarniczy, posiadajqcy dwuwar-stwowq konstrukcj? i pozbawiony szwow oraz nitow. Warstwa zewn?trzna wykonana byta z bawetny, natomiast wewn?trznq stanowita wulkanizowana guma [3].

Kolejnym krokiem milowym byto opracowanie w XX w. wto-kien syntetycznych, m.in. poliestrowych i poliamidowych (nylo-nowych, aramidowych).

Post?p technologiczny w obszarze stosowania roznego rodzaju materiatow do produkcji w?zy pozarniczych z biegiem czasu miat (i ma nadal) znaczqcy wptyw na podejmowanie dziatan ratowniczo-gasniczych, szybkosc prowadzenia tych dziatan, a takze ich skutecznosc.

Konstrukcja pozarniczych wçzy tlocznych

Rozpatrujqc zagadnienie zwi?kszania bezpieczenstwa stra-zakow podczas akcji ratowniczo-gasniczych, od producentow pozarniczych w?zy ttocznych stosowanych do pomp pozarniczych i hydrantow oczekuje si? ciqgtego doskonalenia i unowoczesniania wyrobow. Jest to catkowicie zrozumiate, poniewaz stopien zaawan-sowania technologicznego materiatow stosowanych do produkcji pozarniczych w?zy determinuje wiele cech, takich jak: jakosc, trwa-tosc, odpornosc, elastycznosc. Majq one przetozenie na parame-try pracy w?zy pozarniczych, m.in. ich szczelnosc czy wytrzyma-tosc. Te ostatnie z kolei wptywajq na szybkosc oraz efektywnosc dziatan gasniczych, a co za tym idzie bezpieczenstwo ratujqcych i ratowanych, jak rowniez powodzenie akcji na obszarach zagrozo-nych pozarem. Biorqc pod uwag? powyzsze, z biegiem lat zacz?to wprowadzac zmiany, przejawiajqce si? w zastosowaniu ztozonych materiatow.

W budowie wspotczesnie stosowanych pozarniczych w?zy ttocznych wyroznia si? dwa niezmiennie wyst?pujqce elementy (warstwa wewn?trzna i zewn?trzna) oraz jeden opcjonalny (warstwa powlekajqca). Warunkiem koniecznym uzyskania wysokiej efektywnosci dziatan gasniczych jest szybkie dostarczenie (pod cisnieniem) medium gasniczego do strefy zagrozonej pozarem, bardzo cz?sto na znaczne odlegtosci. Duzq szybkosc przesyta-nia cieczy gasniczej uzyskac mozna dzi?ki gtadkiej powierzchni wewnqtrz w?za pozarniczego, ktora minimalizuje opory podczas transportu cieczy. To z kolei mozliwe jest dzi?ki zastosowaniu do produkcji warstwy takich materiatow jak: polichlorek winylu (PVC), poliuretan (PU), nitryl czy guma. Wzmacniajq one scianki w?za, czyniqc je odpornymi na odksztatcenia. Podstawowym zadaniem warstwy wewn?trznej jest zapewnienie szczelnosci w?za.

Do warstwy wewn?trznej scisle przylega zewn?trzna, ktorq stanowi okrqgto tkany oplot, wykonany z prz?dzy polimerowej na bazie poliestru (poliester, poliester + poliamid, poliester + nylon), wyst?pujqcy w roznych kolorach. Zastosowanie tych materiatow zapewnia odpornosc na scieranie oraz wysokq wytrzymatosc

resistance and high durability of the product against mechanical wyrobu przed mechanicznymi uszkodzeniami. Obydwie warstwy

damage. The two layers (outer and inner) are bonded together (zewn^trzna i wewn^trzna) potqczone sq ze sobq za pomocq kleju,

with an adhesive that ensures that the braided carpet adheres ktory zapewnia odpowiedniq przyczepnosc wyktadziny z oplotem. properly.

Figure 2. Firefighting hose tape with polyester braid and PVC inner layer

Rycina 2. Tasma w^zowa pozarniczego w^za ttocznego z poliestrowym oplotem oraz warstwq wewn^trzng wykonanq z PVC

Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

Figure 3. Samples of hose tape (each 25 ± 0.5 mm wide) showing the variety of polyester braid colours and inner liner types, respectively: A - rubber, B - polyvinyl chloride, C - synthetic EPDM rubber, D - polyurethane, E - polyvinyl chloride

Rycina 3. Probki tasmy w^zowej (kazda o szerokosci 25 ± 0,5 mm) ukazujqce roznorodnosc barw oplotow poliestrowych i rodzajow wyktadzin wewn^trznych, odpowiednio: A - guma, B - polichlorek winylu, C - syntetyczny kauczuk EPDM, D - poliuretan, E - polichlorek winylu Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

As an option, the firefighting hose can be coated with an additional outer layer - in which case it becomes known as a coated firefighting hose and has even greater resistance to flame, dirt and damage (including abrasion and punctures). The additional coating can be made of polyurethane, PVC-based synthetic rubber or vulcanised nitrile rubber. The layer can also have fluorescent properties, making the hose more visible in difficult conditions during firefighting and rescue operations.

Opcjonalnie wqz ttoczny moze bye pokryty dodatkowq war-stwq zewnçtrznq - zyskuje wtedy miano powlekanego wçza ttocznego i cechuje siç jeszcze wiçkszq odpornosciq na pto-mien, zabrudzenia i uszkodzenia (m.in. przetarcia i przebicia). Dodatkowa powtoka moze bye wykonana z poliuretanu, gumy syntetycznej na bazie PVC lub wulkanizowanego kauczuku nitry-lowego. Warstwa moze rowniez posiadae wtasciwosci fluoro-scencyjne, dziçki czemu wqz wyroznia siç lepszq widocznosciq w trudnych warunkach podczas akcji ratowniczo-gasniczej.

Figure 4. Sample of coated firefighting hose tape, showing styrene-acrylic coated polyester fibre braid and PVC inner lining

Rycina 4. Probka tasmy w?zowej powlekanego pozarniczego w?za ttocznego, ukazujqca oplot z wtokna poliestrowego z powtokq styrenowo akrylowq oraz wyktadzin? wewn?trznq Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

All the layers mentioned above are permanently bonded together, creating a product that is both flexible (even at low temperatures), lightweight and resistant to damaging external factors. The use of synthetic materials eliminates the product's susceptibility to processes involving micro-organisms, providing resistance to such things as rotting or decay.

Wszystkie wyzej wymienione warstwy sq ze sobq trwale potq-czone, tworzqc wyrob zarowno elastyczny (rowniez w niskich temperaturach), o niskiej wadze, jak i odporny na niszczqce czyn-niki zewn?trzne. Zastosowanie materiatow syntetycznych elimi-nuje podatnosc wyrobu na procesy z udziatem mikroorganizmow, zapewniajqc odpornosc na m.in. butwienie czy gnicie.

Application of firefighting hoses

The main focus of this article is on firefighting hoses in the context of fire protection, as equipment for fire, rescue or forestry units. However, the products are also widely used in other industries. Firefighting hoses for various types of pumps (motopumps and autopumps) are also used in civil engineering, mining, construction, transport (e.g. marine), agriculture.

Zastosowanie pozarniczych w^zy ttocznych

W niniejszym artykule skoncentrowano si? w gtownej mierze na zagadnieniach dotyczqcych pozarniczych w?zy ttocznych w kontek-scie ochrony przeciwpozarowej jako wyposazeniu jednostek strazy pozarnej, ratowniczych czy lesnych. Natomiast wyroby te znajdujq takze szerokie zastosowanie w innych gat?ziach przemystu. Pozar-nicze w?ze ttoczne do roznego typu pomp (motopomp i autopomp) sq wykorzystywane rowniez w inzynierii wodnej i lqdowej, gornic-twie, budownictwie, transporcie (np. morskim), rolnictwie.

Classification of firefighting hoses

Firefighting hoses can have internal diameters of different sizes (measured in mm), which generates one of the criteria for their division [6]. For this reason, the following hose sizes are distinguished: 25, 42, 52, 75 and 110.

Another criterion for the classification is the type of equipment used. The firefighting hose can be fitted with couplings to suit the corresponding inside diameter of the hose. Depending on the type of fittings used, a distinction is made between the following types of hose:

- LA - with aluminium alloy fittings,

- LM - with copper alloy couplings,

- B - without couplings [6].

Podziat pozarniczych w^zy ttocznych

Pozarnicze w?ze ttoczne mogq posiadac srednice wewn?trzne o roznej wielkosci (mierzone w mm), co generuje jedno z kryteriow ich podziatu [6]. Z tego wzgl?du, wyroznia si? nast?pujqce wielkosci w?zy: 25, 42, 52, 75 i 110.

Kolejnym kryterium podziatu jest rodzaj zastosowanego wyposazenia. Wqz ttoczny moze byc zakonczony tqcznikami, dopasowanymi do odpowiedniej srednicy wewn?trznej w?za. W zaleznosci od rodzaju uzytych tqcznikow rozroznia si? nast?-pujqce odmiany w?zy:

- LA - z tqcznikami ze stopu aluminium,

- LM - z tqcznikami ze stopu miedzi,

- B - bez tqcznikow [6].

Research methodology and results

The main objective of this research is to determine the effect of adverse external influences on the strength of firefighting hoses used for fire pumps or hydrants and to note changes in the structure of the hose tape, as well as to capture trends in these changes. Achieving the described objective is possible by analysing the parameter delamination strength, expressed in the unit N/mm. The results of the tests will allow conclusions to be drawn regarding the strength of the materials that make up the hose tape and, consequently, the entire product.

Metodologia i wyniki badan

Gtownym celem prowadzonych badan jest okreslenie wptywu oddziatywania niekorzystnych czynnikow zewn?trznych na wytrzy-matosc pozarniczych w?zy ttocznych stosowanych do pomp pozarniczych lub hydrantow oraz zauwazenie zmian w strukturze tasmy w?zowej, a takze uchwycenie tendencji tych zmian. Osiqgni?cie opisa-nego celu jest mozliwe dzi?ki analizie parametru, jakim jest wytrzyma-tosc na rozwarstwienie, wyrazona w jednostce N/mm. Wyniki badan pozwolq sformutowac wnioski dot. wytrzymatosci materiatow skta-dajqcych si? na tasm? w?zowq a co za tym idzie catego wyrobu.

Purpose of the research - the importance of adhesion

The force of delamination shows how the layers of the hose tape are permanently connected to each other, that is, the braid glued to the inner lining. The force of adhesion (or bonding) between the outer layer and inner liner of a fire hose is referred to as adhesion. For a number of reasons, it is a very important aspect, because its correct value is essential for the proper, as well as effective operation of the hose - often under very extreme conditions of use.

The question of how the loss of adhesion between layers can affect the use of a firefighting hose is worth considering. The figure below shows a photo of a firefighting hose subjected to service (lasting about 30 years), as a result of which the braid and inner lining have permanently and irreversibly separated. Filling a fire hose (with water, for example) is possible, while emptying it involves complications, due to the rotation of the inner liner, which makes it difficult to pour water out of the hose. In turn, the water remaining in the fire hose contributes, among other things, to the development of mold that adversely affects the quality of the product. Poorly drained fire hoses are subject to freezing in winter, which undoubtedly leads to faster deterioration. Improper maintenance absolutely affects the lifespan of fire hoses, while their condition can determine the success of the entire firefighting and rescue operation. Loss of connection between layers will have a significant impact on the effectiveness of rescue and firefighting operations, as well as time-consuming operations, not to mention how much it will reduce comfort. A leaking hose will limit the amount of firefighting agents delivered to the site of operations, and in extreme cases, undergoing major disintegration, will cut off firefighters from firefighting resources. Such a situation not only seriously jeopardizes the success of a firefighting operation, but more importantly threatens the lives and health of firefighters working in the area of a fire hazard.

If the inner liner is improperly connected to the braid, it can tear. As a result, the flow of water is disrupted, which can cause fragments of the inner lining to break off. These, in turn, carried with the water that fills the fire hose, can get into other equipment in, for example, the nozzle or generator, restricting the flow and, in extreme cases, leading to its clogging. Considering the extreme case when - due to various factors - the fire hose loses its integrity, as a consequence, there will be a reduction in the number of

Cel badan - znaczenie adhezji

Sita rozwarstwiania ukazuje, jak trwale potqczone sq ze sobq warstwy tasmy w?zowej, czyli oplot sklejony z wyktadzinq wewn?trznq. Sita przylegania (lub przyczepnosci) do siebie warstwy zewn?trznej i wyktadziny wewn?trznej w?za pozarniczego okreslana jest mianem adhezji. Z wielu przyczyn stanowi ona bar-dzo wazny aspekt, poniewaz jej odpowiednia wartosc ma podsta-wowe znaczenie dla prawidtowej, a takze efektywnej pracy w?za - cz?sto w bardzo ekstremalnych warunkach uzytkowania.

Rozwazaniom warto poddac zagadnienie, jak utrata adhezji pomi?dzy warstwami moze wptynqc na uzytkowanie pozarniczego w?za ttocznego. Na rycinie ponizej przedstawiono zdj?cie pozarniczego w?za ttocznego, poddanego eksploatacji (trwajqcej okoto 30 lat), w wyniku ktorej oplot oraz wyktadzina wewn?trzna trwale i nieodwracalnie oddzielity si?. Napetnienie w?za pozarniczego (np. wodq) jest mozliwe, natomiast oproznienie go wiqze si? z komplika-cjami, z uwagi na rotowanie si? wyktadziny wewn?trznej, co utrudnia wylewanie z w?za wody. Z kolei pozostajqca w w?zu pozarniczym woda przyczynia si? m.in. do rozwoju plesni niekorzystnie wptywa-jqcej na jakosc wyrobu. Zle oproznione w?ze pozarnicze narazone sq w zimie na zamarzanie, co niewqtpliwie doprowadza do szyb-szego ich niszczenia. Nieprawidtowa konserwacja bezwzgl?dnie wptywa na zywotnosc w?zy pozarniczych, podczas gdy ich stan moze przesqdzic o powodzeniu catej akcji ratowniczo-gasniczej. Utrata potqczenia mi?dzy warstwami b?dzie miata znaczqcy wptyw na skutecznosc akcji ratowniczo-gasniczej, a takze czasochtonno-sci dziatan, nie wspominajqc o tym, w jak duzym stopniu zmniej-szy komfort uzytkowania. Nieszczelny wqz b?dzie ograniczat ilosc dostarczanych srodkow gasniczych do miejsca dziatan, a w skraj-nym wypadku, ulegajqc duzej dezintegracji, spowoduje odci?cie strazakow od srodkow gasniczych. Taka sytuacja nie tylko stanowi powaznie zagrozenie powodzenia akcji gasniczej, ale przede wszystkim zagraza zyciu i zdrowiu strazakow pracujqcych w obsza-rze zagrozenia ogniowego.

W przypadku, kiedy wyktadzina wewn?trzna jest w nieodpo-wiedni sposob potqczona z oplotem, moze si? rozrywac. W kon-sekwencji zostaje zaburzony przeptyw wody, co moze powodowac oderwanie fragmentow wyktadziny wewn?trznej. Te zas niesione z wodq, ktora wypetnia wqz pozarniczy, mogq przedostac si? do innych urzqdzen w np. prqdownicy czy wytwornicy, ograniczajqc przeptyw, a w skrajnym przypadku doprowadzajqc do jej zapchania.

flowing firefighting agents, which can lead to rupture (according to Bernoulli's law - decreasing the flow, the pressure increases), which directly threatens rescuers and affects the success of the rescue operations.

A firefighting hose with an inside diameter of 52 mm was selected for the tests. Its hose tape consists of a polyester braid, while PVC is used as the material for the inner liner. In each test cycle, 10 specimens were cut from the hose tape after exposure to adverse external conditions and subjected to a test for delam-ination resistance.

Biorqc pod uwag? skrajny przypadek, kiedy - na skutek roznych czynnikow - wqz pozarniczy straci swojq integralnosc, w kon-sekwencji nastqpi ograniczenie liczby przeptywajqcych srodkow gasniczych, co moze doprowadzic do rozerwania (zgodnie z pra-wem Bernoulliego - zmniejszajqc przeptyw, zwi?ksza si? cisnie-nie), co bezposrednio zagraza ratownikom i wptywa na powodzenie dziatan ratowniczych.

Do przeprowadzonych badan wybrano pozarniczy wqz ttoczny do pomp pozarniczych o srednicy wewn?trznej 52 mm. Jego tasma w?zowa sktada si? z poliestrowego oplotu, natomiast jako materiat na wktadk? wewn?trznq zastosowano PVC. W kazdym cyklu badan, po narazeniu na niekorzystne czynniki zewn?trzne, z tasmy w?zowej wyci?to 10 probek, ktore nast?pnie poddano badaniu wytrzymato-sci na rozwarstwienie.

Figure 5. Firefighting hose in which there has been a loss of adhesion between the layers of hose tape Rycina 5. Pozarniczy wqz ttoczny, w ktorym nastqpita utrata adhezji pomi?dzy warstwami tasmy w?zowej Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

Effects of UV radiation and water

A firefighter's primary duties undoubtedly include performing firefighting and rescue operations during incidents such as fires, road accidents, natural, construction or chemical disasters, among others. Considering the duration of fires classified as small and medium, it can be concluded that the average duration of firefighting operations is about 2 h [7].

This part of the study was designed to simulate the natural conditions of hose use, when the hose tape becomes wet with water during firefighting operations and then dries. The tests were divided into two stages, during which sections of hose tape were exposed to UV light. The total time of the two stages was 2 h and mimicked the duration of one firefighting operation, later designated as 1 cycle. Stage one lasted 90 min, without the use of water, and the temperature in the chamber was 38 ± 3°C. Stage two lasted 30 min and involved sprinkling a section of hose tape with water, with prevailing humidity conditions of 50 ± 10%.

Oddziatywanie promieniowania UV i wody

Do podstawowych obowiqzkow strazaka niewqtpliwie nalezy wykonywanie czynnosci gasniczych oraz ratowniczych podczas zdarzen, takich jak pozary, wypadki drogowe, katastrofy zywiotowe, budowlane czy chemiczne. Biorqc pod uwag? czas trwania poza-row sklasyfikowanych jako mate i srednie, mozna stwierdzic, ze usredniony czas przebiegu dziatan gasniczych wynosi ok. 2 h [7].

Niniejsza cz?sc badan miata na celu zasymulowanie natural-nych warunkow uzytkowania w?za, kiedy podczas dziatan gasniczych tasma w?zowa ulega zmoczeniu wodq, a nast?pnie wysusze-niu. Badania podzielono na dwa etapy, podczas ktorych odcinki tasmy w?zowej poddano ekspozycji na oddziatywanie promieniowania UV. Sumaryczny czas dwoch etapow wynosit 2 h i odwzoro-wywat czas trwania jednej akcji gasniczej, oznaczony pozniej jako 1 cykl. Etap pierwszy trwat 90 min, bez uzycia wody, a w komorze panowata temperatura rowna 38 ± 3°C. Etap drugi trwat 30 min i polegat na zraszaniu wodq fragmentu tasmy w?zowej, przy panu-jqcych warunkach wilgotnosci 50 ± 10%.

Exposure to UV radiation / Ekspozycja na promieniowanie UV

Dry stage, Wet stage,

no wetting with water / water spraying /

Etap suchy, Etap mokry,

brak zwilzania wodq zraszanie wodq

Time: 90 min, Time: 30 min,

temperature 38 ± 3°C / temperature 50 ± 10% /

Czas: 90 min, Czas: 30 min,

temperatura 38 ± 3°C temperatura 50 ± 10%

1 cycle / 1 cykl

Reproduction of 1 firefighting action lasting 120 min / Odwzorowanie 1 akcji gasniczej trwajqcej 120 min

Figure 6. Scheme for conducting ageing tests Rycina 6. Schemat prowadzenia badan starzeniowych Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

In order to replicate the atmospheric conditions that occur when the materials are exposed to daylight in actual use, hose tape samples were exposed to xenon arc light in the presence of moisture (4892-2:2013-06 2013). The tests were conducted in a special Q-LAB Q-SUN Xenon Test Chamber, Model Xe-3-HS, designed for ageing tests, under controlled conditions of temperature, humidity and/or wetting (depending on the test stage).

W celu odtworzenia warunków atmosferycznych, które wyst?-pujq, gdy materiaty wystawione sq na swiatto dzienne w rzeczy-wistych warunkach uzytkowania, próbki tasmy w?zowej poddano naswietlaniu swiattem tuku ksenonowego w obecnosci wilgoci (4892-2:2013-06 2013). Badania prowadzono w specjalnej komo-rze Q-LAB Q-SUN Xenon Test Chamber, Model Xe-3-HS, przeznaczo-nej do badan starzeniowych, w kontrolowanych warunkach tempe-ratury, wilgotnosci i/lub zwilzania (w zaleznosci od etapu badania).

Figure 7. Fragments of hose tape placed in a chamber for UV and water exposure (consecutive)

Rycina 7. Fragmenty tasmy w?zowej umieszczone w komorze w celu poddania ekspozycji na promieniowanie UV oraz dziatanie wody (nast?pujqce po sobie) Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

The tests were accounted for by the number of cycles, meaning that delamination strength tests of the hose tape samples were performed every 100 cycles - after each sequence, it was checked how the delamination strength (adhesion) value changed and what trends were shown. The aforementioned force was determined by performing a series of tests using the methodology contained in PN-EN ISO 8033:2017-03 [8]. The issue of adhesion, defined as the strength of the outer layer and inner liner of a firefighting hose adhering to each other, is a very important aspect, as its correct value is fundamental to the effective operation of the hose under conditions of use. The samples were prepared prior to testing. Each specimen had a rectangular shape,

Testy rozliczono na liczb? cykli, co oznacza, ze badania sity roz-warstwienia próbek tasmy w?zowej wykonywano co 100 cykli - po kazdej sekwencji sprawdzano, jak zmienia si? wartosc wytrzyma-tosci na rozwarstwienie (adhezyjnej) i jakie tendencje sq wykazy-wane. Wspomnianq powyzej sit? wyznaczano, wykonujqc seri? badan z wykorzystaniem metodyki zawartej w normie PN-EN ISO 8033:2017-03 [8]. Zagadnienie adhezji, okreslanej jako sita przy-legania do siebie warstwy zewn?trznej i wyktadziny wewn?trznej w?za pozarniczego, jest bardzo waznym aspektem, poniewaz jej odpowiednia wartosc ma podstawowe znaczenie dla efektywnej pracy w?za w warunkach uzytkowania. Przed przystqpieniem do badan przygotowano próbki. Kazda z próbek posiadata ksztatt

obtained by cutting a 25±0.5 mm wide ring cut transversely from hose tape (with an internal diameter of 52 mm). The ring was cut from the hose perpendicular to its longitudinal axis. Before the specimen was fixed in the grips of the testing machine, the polyester braid was separated from the inner liner, in a section that allowed each separated layer to be fixed in the grips of the machine. The separated ends of a given specimen were placed in the grips in such a way that the angle between the separated layers was 180° to ensure a tensile force in the plane of separation. The position of the specimen in the grips was adjusted to ensure uniform stretching during the test. A Shimadzu AG-X plus 10 KN testing machine with an SLBL-500 N0 testing head was used for the tests. The machine is mechanically driven and equipped with, among other things, a force gauge, clamping fixtures and a recorder. During the test, the machine kept the mobile crosshead moving at a constant speed (50±5 mm/min). Once the machine was started, the force [N] was recorded as the layers separated, over as long a distance as possible, but not less than 100 mm.

prostokqta, uzyskanego poprzez wyci?cie z tasmy w?zowej (o sred-nicy wewn?trznej rownej 52 mm) pierscienia o szerokosci 25±0,5 mm, rozci?tego poprzecznie. Pierscien wycinano z w?za prostopa-dle do jego osi wzdtuznej. Przed zamocowaniem probki w uchwy-tach maszyny wytrzymatosciowej oddzielono poliestrowy oplot od wyktadziny wewn?trznej, na odcinku umozliwiajqcym zamocowa-nie kazdej oddzielonej warstwy w uchwytach maszyny. Oddzielone konce danej probki umieszczono w uchwytach w taki sposob, aby kqt mi?dzy rozdzielanymi warstwami wynosit 180°, co zapewnito dziatanie sity rozciqgajqcej w ptaszczyznie oddzielania. Wyregulo-wano potozenie probki w uchwytach, w celu rownomiernego rozciq-gania podczas badania. Do badan zastosowano maszyn? wytrzy-matosciowq Shimadzu AG-X plus 10 KN z gtowicq SLBL-500 N0. Maszyna nap?dzana jest mechanicznie, wyposazona m.in. w sito-mierz, uchwyty zaciskowe i rejestrator. Podczas badania maszyna utrzymywata statq pr?dkosc przemieszczania trawersy ruchomej (50±5 mm/min). Po uruchomieniu maszyny rejestrowano sit? [N], podczas oddzielania warstw, na odcinku mozliwie najdtuzszym, jed-nak nie krotszym niz 100 mm.

Figure 8. Shimadzu AG-X plus 10 KN testing machine with SLBL-500 N0 testing head Rycina 8. Maszyna wytrzymatosciowa Shimadzu AG-X plus 10 KN z gtowicg SLBL-500 N0 Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

The calculation of the results of the delamination strength of the tested materials was performed by determining the median peak, which was determined in accordance with PN-ISO 6133:2017-06 method B [10] based on force-time dependence plots of the test recorded.

Obliczenie wynikow badan wytrzymatosci na rozwarstwia-nie testowanych materiatow wykonano za pomocq wyznacze-nia mediany pikow, ktora zostata wyznaczona zgodnie z PN-ISO 6133:2017-06 metodq B [10] na podstawie wykresow zaleznosci sity od czasu, w ktorym rejestrowano badanie.

Figure 9. Sample of hose tape fixed in the grips of the testing machine

Rycina 9. Probka tasmy w?zowej zamocowana w uchwytach maszyny wytrzymatosciowej

Source: Own elaboration.

Zrodto: Opracowanie wtasne.

The test results obtained from each cycle were subjected to the Dixon test to eliminate gross error. Corrections from the calibration certificates were then applied to the results and the average measurement result for the test cycle was determined. The scatter of the test cycle results, as measured by the standard deviation, was also calculated and the measurement uncertainty was estimated. By testing the exposure of the hose tape samples to UV light for 90 min, at 38 ± 3°C, without water spray, and then treating the samples with water for 30 min, at 50 ± 10% humidity, the following results were obtained:

- for hose tape samples subjected to 100 cycles, a mean value for delamination resistance of 2.42 ± 0.39 N/mm was obtained with a confidence level of 95% compound uncertainty (the expansion factor k was 2) and a scatter of results of 0.20 N/mm;

- after 200 cycles, a mean value for delamination resistance of 2.36 ± 0.53 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of results of 0.25 N/mm;

- after 300 cycles, a mean value for delamination resistance of 1.82 ± 0.67 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (the expansion factor k was 2) and a scatter of results of 0.32 N/mm;

- after 400 cycles, a mean value for delamination resistance of 1.61 ± 0.35 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (the expansion factor k was 2) and a scatter of results of 0.17 N/mm;

- after 500 cycles, a mean value for delamination resistance of 1.40 ± 0.28 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (coverage factor k was 2) and a scatter of results of 0.13 N/mm.

The Dixon test, to which the results obtained in each cycle were subjected, did not reveal the presence of coarse error and thus all the measurement data obtained were subjected to further analysis.

Otrzymane z kazdego cyklu wyniki badan poddano testowi Dixona celem wyeliminowania bt?du grubego. Nast^pnie do wyniköw wprowadzono poprawki ze swiadectw wzorcowania i okre-slono sredni wynik pomiaru dla cyklu badan. Obliczono röw-niez rozrzut wyniköw cyklu badan, ktörego miarq jest odchylenie standardowe oraz oszacowano niepewnosc pomiaru. Realizu-jqc badania ekspozycji pröbek tasmy w^zowej na oddziatywanie promieniowania UV przez 90 min, w temperaturze 38 ± 3°C, bez zraszania wodq, a nast^pnie poddajqc pröbki dziataniu wody przez 30 min, przy wilgotnosci 50 ± 10%, otrzymano nast^pujqce wyniki:

- dla pröbek tasmy w^zowej poddanej 100 cyklom uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 2,42 ± 0,39 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewno-sci ztozonej (wspötczynnik rozszerzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw 0,20 N/mm;

- po 200 cyklach uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 2,36 ± 0,53 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozsze-rzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw 0,25 N/mm;

- po 300 cyklach uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 1,82 ± 0,67 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozsze-rzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw 0,32 N/mm;

- po 400 cyklach, uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 1,61±0,35 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozszerzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw 0,17 N/mm;

- po 500 cyklach, uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 1,40 ± 0,28 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozsze-rzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw 0,13 N/mm.

Test Dixona, ktöremu poddano uzyskane w kazdym cyklu wyniki, nie ujawnit wyst^powania bt?du grubego i tym samym wszystkie uzyskane dane pomiarowe byty poddane dalszej analizie.

Adhesion strenght value of hose tape samples subjected to UV exposure / Wartosci wytrzymatosci adhezyjnej probek tasmy w^zowej po ekspozycji UV

° s

is «

.= S

S £

S

fi s.

2.7 2.6

2.5

2.4

2.3 2.2 2.1 2.0 1.9

1.8 1.7

1.6

1.5

1.4 1.3 1.2 1.1

2.42

2.36

1.82

1.61

J 1.40

100

200

300

400

500

Number of cycles / Liczba cykli

Figure 10. Graph of the dependence of the delamination strength of firefighting hoses on the number of cycles of exposure to UV radiation and water Rycina 10. Wykres zaleznosci wytrzymatosci na rozwarstwienie pozarniczych wçzy ttocznych do liczby cykli poddania ekspozycji na promieniowanie UV oraz dziatanie wody Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

Exposure of the specimens to successive wet and dry stages resulted in rupture of the inner layer (PVC) of one of the specimens during delamination tests: after 300 cycles and after 400 cycles.

W wyniku ekspozycji probek na oddziatywanie nastçpujqcych po sobie etapow mokrego i suchego nastqpito zerwanie warstwy wewnçtrznej (PVC) jednej z probek podczas badan rozwarstwia-nia: po 300 cyklach oraz po 400 cyklach.

Figure 11. Example of a hose tape sample subjected to a delamination force test, the PVC inner lining of which has ruptured

Rycina 11. Przyktadowa probka tasmy w^zowej poddana badaniu sity rozwarstwienia, ktorej wyktadzina wewn^trzna wykonana z PVC ulegta zerwaniu Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

The appearance of the specimens during the UV exposure tests of the hose tape specimens, during consecutive dry (simulated drying conditions, without water spray, for 90 min, at 38 ± 3°C) and wet (water exposure for 30 min, at 50 ± 10% humidity) stages, is shown below. The sample numbered '0' shows a reference

Ponizej przedstawiono wyglqd probek w trakcie realizacji badan ekspozycji probek tasmy wçzowej na oddziatywanie pro-mieniowania UV, podczas nastçpujqcych po sobie etapow suchego (symulacja warunkow suszenia, bez zraszania wodq, przez 90 min, w temperaturze 38 ± 3°C) i mokrego (dziataniu wody przez

sample, not subjected to ageing tests; samples numbered '1' to '5' illustrate samples subjected to 100, 200, 300, 400, 500 test cycles respectively, according to the parameters described above. Visually, it was observed that the interior lining changes colour to shades of yellow, the intensity of which increases with increasing number of cycles and exposure time to the test conditions. Poly(vinyl chloride) shows sensitivity to light. When exposed to electromagnetic radiation with a wavelength greater than 250 nm, in the presence of oxygen or nitrogen, dechlorination occurs, i.e. the PVC chain is broken and the hydrogen chloride molecules are cleaved, resulting in the formation of new double bonds. The conjugated polyenes absorb in the visible range, which is the cause of the yellow colouring of the materials. This is a negative phenomenon, leading to degradation of the PVC chain [12]. The intensity of the PVC colour increases with the degree of HCl elimination from the chain and the consequent formation of conjugated double bonds. The polluted environment favours the formation of conjugated double bonds under NO2 and O3 [13]. Therefore, the longer the inner lining (made of PVC) of the hose tape was exposed to UV light, the more intense the yellow colouration became - this is illustrated by the samples shown in Figure 12.

Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

Analysis was carried out microscopically, of the surface constituting the adhesive layer connecting the braid and inner lining of the hose tape under test. Surface changes were observed using an Olympus optical microscope (model BX51), and photographs were taken (at 10x magnification) of sections of the surface of samples subjected to 100, 200, 300, 400, 500 cycles of testing of successive dry (simulated drying conditions, without water spray, for 90 min, at 38 ± 3°C) and wet (exposure to water for 30 min, at 50 ± 10% humidity) stages, respectively. The results are shown below.

30 min, przy wilgotnosci 50 ± 10%). Probka oznaczona jako „0" ukazuje probk? referencyjnq, niepoddanq badaniom starzeniowym; probki o numerach od „1" do „5" obrazujq probki poddane odpo-wiednio 100, 200, 300, 400, 500 cyklom testowania, wedtug para-metrow opisanych powyzej. Od strony wizualnej zaobserwowano, ze wyktadzina wewn?trzna zmienia barw? na odcienie koloru zottego, ktorych intensywnosc zwi?ksza si? wraz z rosnqcq liczbq cykli i czasu ekspozycji na warunki panujqce podczas badania. Poli(chlorek winylu) wykazuje wrazliwosc na dziatanie swiatta. Pod wptywem promieniowania elektromagnetycznego o dtugo-sci fali wyzszej niz 250 nm, w obecnosci tlenu lub azotu, nast?-puje zjawisko odchlorowodorowania, czyli rozerwanie tancucha PVC i odszczepienie czqsteczek chlorowodoru, w wyniku czego powstajq nowe wiqzania podwojne. Sprz?zone polieny absorbujq w zakresie widzialnym, co jest przyczynq zabarwienia materiatow na zotto. Jest to zjawisko negatywne, prowadzqce do degradacji tancucha PVC [12]. Intensywnosc zabarwienia PVC wzrasta wraz ze stopniem eliminacji HCl z tancucha i w konsekwencji tworzenia si? sprz?zonych wiqzan podwojnych. Zanieczyszczone srodowi-sko sprzyja powstawaniu sprz?zonych wiqzan podwojnych pod wptywem NO2 i O3 [13]. Dlatego im dtuzej wyktadzina wewn?trzna (wykonana z PVC) tasmy w?zowej zostawata poddawana dziata-niu promieniowania UV, tym zotte zabarwienie stawato si? bardziej intensywne - obrazujq to probki ukazane na rycinie 12.

Dokonano analizy mikroskopowej powierzchni stanowiqcej warstw? kleju tqczqcego oplot i wyktadzin? wewn?trznq badanej tasmy w?zowej. Przeprowadzono obserwacj? zmian powierzchni za pomocq mikroskopu optycznego Olympus (model BX51), a nast?p-nie wykonano zdj?cia (przy powi?kszeniu 10x) fragmentow powierzchni probek poddanych odpowiednio 100, 200, 300, 400, 500 cyklom testowania nast?pujqcych po sobie etapow suchego (symulacja warunkow suszenia, bez zraszania wodq, przez 90 min, w temperaturze 38 ± 3°C) i mokrego (dziataniu wody przez 30 min, przy wilgotnosci 50 ± 10%). Wyniki przedstawiono ponizej.

5 4

Figure 12. Change in appearance of inner lining of hose tape samples

Rycina 12. Zmiana w wyglgdzie wyktadziny wewn?trznej probek tasmy w?zowej

Figure 13. Photograph of the adhesive surface on the inner lining (PVC) of a reference sample, not exposed to UV light

Rycina 13. Zdj^cie powierzchni kleju na wyktadzinie wewn^trznej (PVC) probki referencyjnej, nie poddanej ekspozycji na oddziatywanie

promieniowania UV

Source: Own elaboration.

Zrodto: Opracowanie wtasne.

Figure 14. Photograph of the adhesive surface on the inner lining (PVC) of a sample subjected to 100 cycles during UV exposure

Rycina 14. Zdjçcie powierzchni kleju na wyktadzinie wewnçtrznej (PVC) probki poddanej 100 cyklom podczas ekspozycji na oddziatywanie

promieniowania UV

Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

Figure 15. Photograph of the adhesive surface on the inner lining (PVC) of a sample subjected to 200 cycles during UV exposure

Rycina 15. Zdjçcie powierzchni kleju na wyktadzinie wewnçtrznej (PVC) probki poddanej 200 cyklom podczas ekspozycji na oddziatywanie

promieniowania UV

Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

Figure 16. Photograph of the adhesive surface on the inner lining (PVC) of a sample subjected to 300 cycles during UV exposure

Rycina 16. Zdjçcie powierzchni kleju na wyktadzinie wewnçtrznej (PVC) probki poddanej 300 cyklom podczas ekspozycji na oddziatywanie

promieniowania UV

Source: Own elaboration.

Zrodto: Opracowanie wtasne.

Figure 17. Photograph of the adhesive surface on the inner lining (PVC) of a sample subjected to 400 cycles during UV exposure

Rycina 17. Zdjçcie powierzchni kleju na wyktadzinie wewnçtrznej (PVC) probki poddanej 400 cyklom podczas ekspozycji na oddziatywanie

promieniowania UV

Source: Own elaboration.

Zrodto: Opracowanie wtasne.

Figure 18. Photograph of the adhesive surface on the inner lining (PVC) of a sample subjected to 500 cycles during UV exposure

Rycina 18. Zdjçcie powierzchni kleju na wyktadzinie wewnçtrznej (PVC) probki poddanej 500 cyklom podczas ekspozycji na oddziatywanie

promieniowania UV

Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

During the analysis, it was observed that the image of the sample of the adhesive surface on the inner lining (PVC) of the reference sample, not exposed to UV light, differed from the images of the samples that were exposed to the aforementioned exposure. The UV-exposed specimens show areas of discontinuity in the bonding of the adhesive to the PVC lining, which are shaped like bubbles. Their number increases as the number of cycles increases.

Podczas analizy zaobserwowano, ze obraz probki powierzchni kleju na wyktadzinie wewnçtrznej (PVC) probki referencyjnej niepod-danej ekspozycji na oddziatywanie promieniowania UV rozni siç od obrazow probek, ktore zostaty poddane wspomnianej ekspozycji. W przypadku probek poddanych ekspozycji na oddziatywanie promieniowania UV widoczne sq obszary nieciqgtosci w przyczepnosci kleju do wyktadziny wykonanej z PVC, ktore ksztattem przypominajq pçcherzyki. Ich ilosc zwiçksza siç wraz ze wzrostem liczby cykli.

Effects of the extinguishing foaming agent - preliminary tests

For firefighting and fire protection, among other things, fire extinguishing foam agent is commonly used to produce foam by mixing with water, at a certain concentration - 3% or 6%. A significant amount of foam is produced during such firefighting activities. In this situation, the firefighting hoses used by firefighters very often come into direct contact with the extinguishing foaming agents. In the first case, by immersion in foam - which case the hose tape braid is exposed from the outside to the foam produced from the aqueous solution of the foam extinguishing agent. And in the second case, when the interior lining is subjected to the action of an aqueous foam-forming agent solution, when fed to foam generators or nozzles during

Oddziatywanie gasniczego srodka pianotworczego - proby wstçpne

Do gaszenia pozarow oraz do ochrony przeciwpozarowej powszechnie stosuje siç m.in. gasniczy srodek pianotworczy, ktory stuzy do wytwarzania piany poprzez zmieszanie siç z wodq, w okreslonym stçzeniu - 3% lub 6%. Podczas dziatan z jego uzy-ciem wytwarza siç znaczna ilosc piany. W takiej sytuacji stoso-wane przez strazakow pozarnicze wçze ttoczne bardzo czçsto majq bezposredni kontakt z gasniczymi srodkami pianotwor-czymi. W pierwszym przypadku poprzez zanurzenie w pianie -wowczas oplot tasmy wçzowej narazony jest od zewnqtrz na dziatanie piany wytworzonej z roztworu wodnego gasniczego srodka pianotworczego. A takze w drugim przypadku, kiedy wyktadzina wewnçtrzna poddawana jest odziatywaniu wodnego roztworu srodka pianotworczego, przy podawaniu go do wytwor-nic lub prqdownic pianowych podczas gaszenia.

Figure 19. Foam produced from a solution of foaming extinguishing agent Rycina 19. Piana wytworzona z roztworu pianotworczego srodka gasniczego Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

This part of the research was designed to test the effect of the aqueous foaming agent solution on the hose tape braid (from the outside) and on the inner liner (from the inside). To begin with, an aqueous solution of 3% extinguishing foaming agent was

Niniejsza czçsc badan miata na celu sprawdzenie oddziaty-wania roztworu wodnego srodka pianotworczego na oplot tasmy wçzowej (od zewnqtrz) oraz na wyktadzinç wewnçtrznq (od wewnqtrz). Na wstçpie, w naczyniu sporzqdzono roztwor wodny

prepared in a vessel. A synthetic foaming extinguishing agent was used to prepare the mixture, which is a homogeneous, transparent mixture of surfactants with a characteristic odour and colour - from blue to green. Chemically, it is a water-alcohol solution of surfactants, a hydrotropic substance, a corrosion inhibitor and a foam stabiliser. As the main physicochemical properties, it is worth mentioning the density of 1.043 ± 0.02 g/cm3 (at 20°C), pH = 6.5 ± 9 (at 20°C), easily biodegradable [9]. Tests were accounted for by number of days, meaning that delamina-tion force tests of the hose tape samples were performed at different intervals. A series of samples were tested prior to immersion of the hose tape fragments, the results of which allowed an average adhesion strength value to be established as a reference value. A further batch of specimens was then tested after a period of 3 weeks, with the result of an average delamination strength value. Measurements were made for a series of wet samples, as well as a series of samples that had been dried (24 h after removal from solution). The degree of drying was checked using the weight method. After each time sequence, it was checked how the delamination (adhesion) strength value changed and what trends were shown. Activities such as the preparation of the specimens for measurement, the test apparatus, the determination of adhesion forces, the statistical analysis of the results obtained and the calculation of delamination strengths (methodologies) were followed analogously to the testing of the UV-exposed specimens.

When testing the exposure of hose tape samples to a 3% aqueous solution of foaming agent, the following results were obtained:

- for the hose tape samples as reference, i.e. not treated with the above solution, an average delamination strength of 2.13± 0.33 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of the results of 0.16 N/mm;

- for hose tape samples as a reference, i.e. not treated with the above solution but subjected to a natural ageing process under laboratory conditions (T = 23 ± 2°C, humidity 50 ± 10%) for 6 weeks, an average delamination strength of 2.12 ±0.5 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of the results of 0.25 N/mm;

- for wet hose tape samples tested after 1 week in the above solution, a mean value for delamination resistance of 1.62 ± 0.52 N/mm was obtained with a confidence level of 95% compound uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of the results of 0.26 N/mm;

- for wet hose tape samples tested after 3 weeks in the above solution, an average delamination strength of 1.44 ± 0.3 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of the results of 0.15 N/mm;

- for wet hose tape specimens tested after 6 weeks in the above solution, an average delamination strength of 1.20 ± 0.3 N/mm was obtained with a confidence level of 95% complex uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of the results of 0.15 N/mm;

zawierajqcy gasniczy srodek pianotworczy w stçzeniu rownym 3%. Do przygotowania mieszaniny uzyto syntetycznego pianotwor-czego srodka gasniczego, ktory stanowi jednorodnq, przezroczy-stq mieszaninç zwiqzkow powierzchniowo-czynnych o charakte-rystycznym zapachu oraz barwie - od niebieskiej do zielonej. Pod wzglçdem chemicznym jest to wodnoalkoholowy roztwor srod-kow powierzchniowo-czynnych, substancji hydrotropowej, inhibi-tora korozji i stabilizatora piany. Jako gtowne wtasciwosci fizy-kochemiczne warto wymienic gçstosc rownq 1,043 ± 0,02 g/cm3 (w temperaturze 20°C), pH = 6,5 ± 9 (w temperaturze 20°C), tatwo biodegradowalny [9]. W tak przygotowanej mieszaninie umiesz-czono fragmenty tasmy wçzowej, ze starannosciq o to, aby odcinki w catosci byty zanurzone w cieczy oraz aby docierata ona do wnç-trza tasmy wçzowej.

Testy rozliczono na liczbç dni, co oznacza, ze badania sity rozwarstwienia probek tasmy wçzowej wykonywano w roznych odstçpach czasu. Przed zanurzeniem fragmentow tasmy wçzo-wej przebadano seriç probek, ktorych wyniki pozwolity ustalic sredniq wartosc wytrzymatosci adhezyjnej jako wartosc odnie-sienia. Nastçpnie po uptywie 3 tygodni przebadano kolejnq par-tiç probek, uzyskujqc wynik sredniej wartosci wytrzymatosci na rozwarstwienie. Pomiarow dokonano dla serii probek mokrych, a takze serii probek, ktore ulegty wysuszeniu (po 24 h od wyjçcia z roztworu). Sprawdzenia stopnia wysuszenia dokonano metodq wagowq. Po kazdej sekwencji czasu sprawdzano, jak zmienia siç wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie (adhezyjnej) i jakie tendencje sq wykazywane. W przypadku takich czynnosci jak: przygotowanie probek do pomiarow, aparatura do badan, wyzna-czenie sit adhezyjnych, analiza statystyczna otrzymanych wyni-kow, oraz obliczenie wytrzymatosci na rozwarstwianie (metodyki) postçpowano analogicznie, jak w przypadku badan probek pod-danych ekspozycji na dziatanie promieniowania UV.

Realizujqc badania ekspozycji probek tasmy wçzowej na oddziatywanie 3-procentowego roztworu wodnego srodka pia-notworczego, otrzymano nastçpujqce wyniki:

- dla probek tasmy wçzowej jako referencji, tzn. nie podda-nych dziataniu ww. roztworu, uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie rownq 2,13± 0,33 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspot-czynnik rozszerzenia k wyniost 2) oraz rozrzut wynikow wynoszqcy 0,16 N/mm;

- dla probek tasmy wçzowej jako referencji, tzn. nie pod-danych dziataniu ww. roztworu, ale poddanych natural-nemu procesowi starzenia w warunkach laboratoryjnych (T = 23 ± 2°C, wilgotnosci 50 ± 10%) w czasie 6 tygodni uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie rownq 2,12 ±0,5 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspotczynnik rozszerzenia k wyniost 2) oraz rozrzut wynikow wynoszqcy 0,25 N/mm;

- dla mokrych probek tasmy wçzowej sprawdzonych po 1 tygodniu przebywania w ww. roztworze, uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie rownq 1,62 ± 0,52 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspotczynnik rozszerzenia k wyniost 2) oraz rozrzut wynikow wynoszqcy 0,26 N/mm;

- dla mokrych probek tasmy wçzowej sprawdzonych po

- for dried hose tape samples tested after 3 weeks in the above solution, an average delamination strength of 1.93 ± 0.31 N/mm was obtained with a confidence level of 95% compound uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of the results of 0.15 N/mm;

- for dried hose tape samples tested after 6 weeks in the above solution, an average delamination strength of 1.84 ± 0.34 N/mm was obtained with a confidence level of 95% compound uncertainty (the coverage factor k was 2) and a scatter of the results of 0.17 N/mm.

The Dixon test, to which the obtained results for each cycle were subjected, did not reveal the presence of coarse error and thus all the obtained measurement data were subjected to further analysis.

3 tygodniach przebywania w ww. roztworze uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 1,44 ±0,3 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozszerzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw wynoszqcy 0,15 N/mm;

- dla mokrych pröbek tasmy w^zowej sprawdzonych po 6 tygodniach przebywania w ww. roztworze uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 1,20 ± 0,3 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozszerzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw wynoszqcy 0,15 N/mm;

- dla wysuszonych pröbek tasmy w^zowej sprawdzonych po 3 tygodniach przebywania w ww. roztworze uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 1,93 ± 0,31 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozszerzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw wynoszqcy 0,15 N/mm;

- dla wysuszonych pröbek tasmy w^zowej sprawdzonych po 6 tygodniach przebywania w ww. roztworze uzyskano sredniq wartosc wytrzymatosci na rozwarstwienie röwnq 1,84 N/mm. ± 0,34 N/mm przy poziomie ufnosci 95% niepewnosci ztozonej (wspötczynnik rozszerzenia k wyniöst 2) oraz rozrzut wyniköw wynoszqcy 0,17 N/mm.

Test Dixona, ktöremu poddano uzyskane w kazdym cyklu wyniki, nie ujawnit wyst^powania bt^du grubego i tym samym wszystkie uzyskane dane pomiarowe byty poddane dalszej analizie.

liÎ

'S « .E ¡5

§ iE

£ s

■!2 £

« N

11 £

DC Ç,

Adhesive resistance values of hose tape samples / Wartosci wytrzymatosci adhezyjnej pröbek tasmy wçzowej

2.40 2.30 2.20 2.10 2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 Before / Przed

■ Reference / Referencja Dry samples / Suche probki Wet samples / Mokre probki

After 1 week / Po 1 tygodniu

After 3 weeks / After 6 weeks Po 3 tygodniach Po 6 tygodniach

Contact time with aqueous solution of foaming agent / Czas oddziatywania wodnego roztworu pianotworczego srodka gasniczego

Figure 20. Diagram of the dependence of the delamination resistance of firefighting hoses on the time of exposure to the aqueous solution of the foaming agent

Rycina 20. Wykres zaleznosci wytrzymatosci na rozwarstwienie pozarniczych wçzy ttocznych do czasu ekspozycji na dziatanie wodnego roztworu srodka pianotworczego Source: Own elaboration. Zrodto: Opracowanie wtasne.

Conclusions

This article addresses issues concerning the durability of selected technical equipment used in fire protection units, such as firefighting hoses. Aging tests were carried out on samples of hose tape, which consists of an inner lining made of PVC, as well as an outer layer made of polyester.

When testing the exposure of a series of hose tape samples to UV light (for 90 min, at 38 ± 3°C, without water spray, followed by water exposure for 30 min, at 50 ± 10% humidity), decreasing trends were observed for the average delamination forces. It has been proven that delamination force values decrease as the number of cycles increases. The one cycle presented in the research was intended to replicate rescue and firefighting operations lasting 120 minutes. A total of 500 cycles were carried out, so calculations indicate that 500 fire actions were simulated, giving a total of 1,000 hours of rescue and firefighting operations. This leads to the conclusion that the longer a firefighting hose is in the conditions mentioned above, its strength decreases as the number of firefighting actions in which it is used increases. However, even after 1000 h it still retains its performance characteristics.

When testing a series of specimens exposed to an aqueous foaming agent solution on the hose tape - both externally and internally - a decreasing trend was observed for the adhesion force values. The delamination force values for the samples that were immersed in the aforementioned solution were shown to decrease with time, while the average delamination force values for the samples not in solution remained the same, considering (in the latter) a time lapse of 6 weeks. When comparing the average values of the forces occurring during the tests for dried and wet specimens, it was noted that the specimens that were wet during the test showed lower values of adhesive forces. This may mean that the hose tape is more susceptible to damage.

An analysis of the effects of the tested factors, such as UV exposure as well as contact with the extinguishing agent solution, negatively affects the hose tape, reducing its strength, which was proven in the results of the measurements taken. The effect of UV exposure of the hose tape was also shown to be visually noticeable, both at a level visible to the naked eye and with the aid of an optical microscope, which gave evidence of irreversible changes in the structure of the adhesive layer.

When formulating conclusions, it should be borne in mind that the authors have made preliminary attempts to determine the influence of external factors on the strength and durability of firefighting hoses used in fire protection units, and the research described in this article is only an assumption of simulation of the real conditions of use of firefighting hoses during rescue and firefighting operations carried out by firefighters. The durability of products in actual use can vary much more, due to the differences in atmospheric conditions prevailing in different areas of Poland during rescue and firefighting operations. The following should be taken into account: ambient temperatures and humidity, moisture time, contamination and other factors. However, the essential issue seems to be the use by the manufacturers of high-quality materials for the production of firefighting hoses (braid, inner liner, adhesive) and careful production of the product,

Wnioski

W niniejszym artykule poruszone zostaty problemy doty-czqce wytrzymatosci wybranego sprzçtu technicznego stosowa-nego w jednostkach ochrony przeciwpozarowej, jakim sq pozarni-cze wçze ttoczne. Przeprowadzono badania starzeniowe probek tasmy wçzowej, sktadajqcej siç z wyktadziny wewnçtrznej wyko-nanej z PVC, a takze warstwy zewnçtrznej z poliestru.

Podczas badania ekspozycji serii probek tasmy wçzowej na oddziatywanie promieniowania UV (przez 90 min, w temperaturze 38 ± 3°C, bez zraszania wodq, a nastçpnie dziataniu wody przez 30 min, przy wilgotnosci 50 ± 10%) zaobserwowano tendencje spadkowe w przypadku srednich wartosci sit rozwarstwienia. Dowiedziono, ze wartosci sity rozwarstwienia zmniejszajq siç wraz ze wzrostem liczby cykli. Przedstawiony w badaniach jeden cykl miat na celu odwzorowac dziatania ratowniczo-gasnicze trwajqce 120 minut. Sumarycznie przeprowadzono 500 cykli, zatem wyliczenia wskazujq na wykonanie symulacji 500 akcji pozarniczych, co daje tqcznie 1000 h dziatan ratowniczo-gasni-czych. Nasuwa siç wniosek, iz im dtuzej wqz pozarniczy znajduje siç w wyzej wymienionych warunkach, tym jego wytrzymatosc zmniejsza siç wraz ze wzrostem liczby akcji gasniczych, w ktorych jest uzywany. Jednak nawet po 1000 h w dalszym ciqgu zachowuje swoje parametry uzytkowe.

Podczas badania serii probek poddanych oddziatywaniu roztworu wodnego srodka pianotworczego na tasmç wçzowq -zarowno od zewnqtrz, jak i od wewnqtrz - zaobserwowano ten-dencje spadkowe w przypadku wartosci sity adhezyjnej. Udo-wodniono, ze wartosci sity rozwarstwienia dla probek, ktore byty zanurzone w ww. rozworze, zmniejszajq siç z uptywem czasu, podczas gdy srednie wartosci sity rozwarstwienia dla probek nie-przebywajqcych w roztworze pozostaty na tym samym poziomie, biorqc po uwagç (w tych ostatnich) uptyw czasu rowny 6 tygodni. Porownujqc srednie wartosci sit wystçpujqcych podczas badan w przypadku probek wysuszonych i mokrych, zauwazono, ze probki, ktore podczas badania byty mokre, wykazywaty nizsze wartosci sit adhezyjnych. Moze to oznaczac wiçkszq podatnosc tasmy wçzowej na uszkodzenia.

Badane czynniki, jak ekspozycja na promieniowanie UV, a takze kontakt z roztworem gasniczego srodka pianotworczego negatywnie wptywajq na tasmç wçzowq, zmniejszajqc jej wytrzymatosc, co udowodniono w wynikach wykonanych pomiarow. Wykazano, ze wptyw ekspozycji tasmy wçzowej na promieniowanie UV jest zauwazalny rowniez pod wzglçdem wizualnym, zarowno na poziomie widocznym gotym okiem, jak i za pomocq mikroskopu optycznego, co dato dowod zajscia nieodwracalnych zmian w strukturze warstwy kleju.

Formutujqc wnioski, nalezy miec na uwadze fakt, iz autorzy podjçli wstçpne proby okreslenia wptywu czynnikow zewnçtrznych na wytrzymatosc i trwatosc pozarniczych wçzy ttocznych stoso-wanych w jednostkach ochrony przeciwpozarowej, a badania opi-sane w niniejszym artykule stanowiq tylko zatozenie symulacji rze-czywistych warunkow uzytkowania pozarniczych wçzy ttocznych podczas dziatan ratowniczo-gasniczych prowadzonych przez stra-zakow. Trwatosc wyrobow w rzeczywistych warunkach uzytkowania moze byc duzo bardziej zroznicowana, ze wzglçdu na roznice

such as even distribution of the adhesive connecting the braid to the inner liner. On the other hand, it seems indisputable that the attempts made to test firefighting hoses in terms of the strength of the materials from which they are made is undoubtedly an issue worthy of further study. Moving in the direction of increasing the durability of the hose tape and, consequently, its resistance not only in difficult, but very often extreme, conditions in the fire danger zone, leads to the failure-free operation of firefighting hoses and much better performance in the extremely dangerous environment of the firefighter.

Literature / Literatura

[1] Gtowka S., Lemanska K., Przeglqd, zastosowanie i tenden-cje rozwojowe armatury pozarniczej, BiTP Vol. 30, Issue 2, 2013, pp. 91-99.

[2] Sicking L.P., Wildland Fire Hose Guide, Technology & Development Center, 1995.

[3] Murphy J.J., Gates P.Ch., Scangas Ch.A., Donovan J.T., An Analysis of Modern Day Fire Attack Hose, WPI 2017.

[4] Schwartz G., Jan van der Heyden and the Huydecopers of Maarsseveen, „The J. Paul Getty Museum Journal", 1983, 11, 197-200.

[5] Young Ch.F., Fires, Fire Engines, and Fire Brigades: With a History of Manual and Steam Fire Engines, Their Construction, Use and Management: with Numerous Illustrations, Lockwood & Company, 1866.

[6] Zatqcznik do rozporzqdzenia Ministrwa Spraw Wewnetrz-nych i Administracji z dnia 27.04.2010 r. zmieniajqcego roz-porzqdzenie w sprawie wykazu wyrobow stuzqcych zapew-nieniu bezpieczenstwa publicznego lub ochronie zdrowia i zycia oraz mienia, a takze zasad wydawania dopuszczenia tych wyrobow do uzytkowania (Dz. U. 2010, Nr 85, poz. 553).

[7] Przybylski K., Wejman M., Identyfikacja zagrozen na stano-wiskach pracy strazaköw zawodowych, „Zeszyty Naukowe Politechniki Poznanskiej" 2013, 59, 69-84.

w warunkach atmosferycznych panujqcych w róznych obsza-rach Polski podczas dziatan ratowniczo-gasniczych. Pod uwagç nalezy wziqc: temperatury i wilgotnosc otoczenia, czas zawilgo-cenia, zanieczyszczenia oraz inne czynniki. Jednak zasadniczq kwestiq wydaje siç zastosowanie przez producentów materiatów wysokiej jakosci do produkcji pozarniczych wçzy ttocznych (oplot, wyktadzina wewnçtrzna, klej) i staranne wykonanie wyrobu, np. równomierne rozprowadzenie kleju tqczqcego oplot z wyktadzinq wewnçtrznq. Natomiast bezdyskusyjnym wydaje siç byc fakt, iz podjçte próby badan pozarniczych wçzy ttocznych pod kqtem wytrzymatosci materiatów, z których sq wykonane, niewqtpliwie stanowiq zagadnienie warte dalszej analizy. Podqzanie w kierunku zwiçkszania wytrzymatosci tasmy wçzowej, a co za tym idzie, jej odpornosci nie tylko w trudnych, ale bardzo czçsto ekstremalnych warunkach w strefie zagrozenia pozarem, prowadzi do bezawaryj-nosci pozarniczych wçzy ttocznych oraz znacznie lepszej efektyw-nosci dziatania w niezwykle niebezpiecznym srodowisku pracy strazaka.

[8] PN-EN ISO 8033:2017-03. Wfjze z gumy i z tworzyw sztucz-nych - Oznaczanie adhezji mi^dzy warstwami, 14.03.2017.

[9] Karta charakterystyki produktu Roteor M Premium (Pia-notworczy srodek gasniczy) [dost^p: 25 10 2023].

[10] PN-ISO 6133:2017-06 Guma i tworzywa sztuczne - Analizy wielopikowych wykresow uzyskanych podczas oznaczania wytrzymatosci na rozdzieranie i wytrzymatosci adhezyjnej, 30.08.2017.

[11] PN-EN ISO 4892-2:2013-06 Tworzywa sztuczne - Metody ekspozycji na laboratoryjne zrodta swiatta - Cz^sc 2: Lampy ksenonowe tukowe, 26.06.2013.

[12] Decker Ch., Balandier M., Degradation of poly(vinyl chloride) by U.V. radiation—I. Kinetics and quantum yields, "European Polymer Journal" 1982, 18, 12, 1085-1091, https://doi. org/10.1016/0014-3057(82)90209-9.

[13] Cucci C., Garcia O., Piantanida G., Elnaggar A., Cassar M., Strlic M., Pastorelli G., Environmentally induced colour change during natural degradation of selected polymers, "Polymer Degradation and Stability" 2013, 107, 198-209, https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2013.11.007.

KAROLINA DWORSKA, M.SC. ENG. - a graduate of the Faculty of Chemistry at the Warsaw University of Technology. Employee of Laboratory of Fire Protection Units' Technical Equipment - BS at the Scientific and Research Centre for Fire Protection National Research Institute. Research and development project developer related to fire protection. In laboratory work, she is involved in research in the area of firefighting equipment.

MGR INZ. KAROLINA DWÓRSKA - absolwentka Wydziatu Chemicz-nego Politechniki Warszawskiej. Pracownik Zespotu Laboratoriów Technicznego Wyposazenia Jednostek Ochrony Przeciwpozarowej w CNBOP-PIB. Wykonawca projektów badawczo-rozwojowych zwiq-zanych z ochronq przeciwpozarowq. W pracy laboratoryjnej zajmuje siç badaniami z zakresu armatury pozarniczej.

LESZEK JURECKI, M.SC. ENG. - a graduate of the Mechanical Department of the Koszalin University of Technology, deputy head of the Laboratory of Fire Protection Units' Technical Equipment - BS at the Scientific and Research Centre for Fire Protection National Research Institute. He is the author and co-author of a number of publications in the area of performance testing of fire vehicles and firefighting equipment. In addition, co-author and reviewer of CNBOP-PIB standards in the area of firefighting vehicles and pumps. Research and development project developer related to firefighting technology in the broadest sense. He specializes in issues of sustainability and durability of hydraulic platforms, mechanical ladders and jump ladders, as well as reliability of firefighting equipment. In his laboratory work, he is a specialist in fire vehicles, water and foam systems and fire pumps, as well as firefighting equipment.

MGR INZ. LESZEK JURECKI - absolwent Wydziatu Mechanicznego Politechniki Koszalinskiej, zastçpca kierownika Zespotu Laboratoriow Technicznego Wyposazenia Jednostek Ochrony Przeciwpozarowej CNBOP-PIB. Autor i wspotautor szeregu publikacji z obszaru badan eksploatacyjnych pojazdow pozarniczych i sprzçtu pozarniczego. Ponadto wspotautor i recenzent standardow CNBOP-PIB w obszarze pojazdow i pomp pozarniczych. Wykonawca projektow badawczo-roz-wojowych zwigzanych z szeroko rozumiang technikg pozarniczg. Spe -cjalizuje siç w zagadnieniach statecznosci i wytrzymatosci podnosni-kow hydraulicznych, drabin mechanicznych i skokochronow, a takze niezawodnosci sprzçtu pozarniczego. W pracy laboratoryjnej jest spe-cjalistg z zakresu pojazdôw pozarniczych, uktadôw wodno-pianowych i pomp pozarniczych, a takze armatury i sprzçtu pozarniczego.

MATEUSZ JAKUBOWSKI, B.SC. - a graduate of the Social Academy of Sciences. An employee of several years in the Laboratory of Fire Protection Units' Technical Equipment at the Scientific and Research Centre for Fire Protection National Research Institute. Junior engineering specialist in personal protective equipment.

LIC. MATEUSZ JAKUBOWSKI - absolwent Spotecznej Akademii Nauk. Kilkuletni pracownik Zespotu Laboratoriów Technicznego Wyposazenia Jednostek Ochrony Przeciwpozarowej w CNBOP-PIB. Mtodszy specjalista inzynieryjno-techniczny z zakresu srodków ochrony indywidualnej.

MAKSYMILIAN ZURAWSKI, M.SC. ENG. - a graduate of the Fire Safety Engineering Department of the Main School of Fire Service in Warsaw, a senior engineering specialist at the Laboratory of Fire Protection Units' Technical Equipment at CNBOP-PIB. Author and co-author of publications in the area of fire vehicles. In addition, he is the co-author of CNBOP-PIB standards in the areas of vehicles, hydraulic tools and fire hydrants. In laboratory work, he is a specialist in fire vehicles and lifting bags.

tUKASZ PASTUSZKA, M.SC. ENG. - a graduate of the Radom University of Technology's Department of Transportation. An employee of several years in the Laboratory of Fire Protection Units' Technical Equipment at the Scientific and Research Centre for Fire Protection National Research Institute. Specialist in fire vehicles, water-foam systems and fire pumps. Manager and contractor of research and development projects related to fire technology. Author and co-author of many scientific publications and CNBOP-PIB standards.

MGR INZ. MAKSYMILIAN ZURAWSKI - absolwent Wydziatu Inzynie-rii Bezpieczeñstwa Pozarowego Szkoty Gtównej Stuzby Pozarniczej w Warszawie, starszy specjalista inzynieryjno-techniczny w Zespole Laboratoriów Technicznego Wyposazenia Jednostek Ochrony Przeciwpozarowej w CNBOP-PIB. Autor i wspótautor publikacji z obszaru pojazdów pozarniczych. Ponadto wspótautor standardów CNBOP-PIB w obszarze pojazdów, narzçdzi hydraulicznych i hydrantów przeciw-pozarowych. W pracy laboratoryjnej jest specjalistg z zakresu pojazdów pozarniczych i poduszek podnoszgcych.

MGR INZ. tUKASZ PASTUSZKA - absolwent Wydziatu Transportu Politechniki Radomskiej. Kilkuletni pracownik Zespotu Laboratoriów Technicznego Wyposazenia Jednostek Ochrony Przeciwpozarowej w CNBOP-PIB. Specjalista z zakresu pojazdów pozarniczych, uktadów wodnopianowych i pomp pozarniczych. Kierownik i wykonawca pro-jektów badawczo-rozwojowych zwigzanych z technikg pozarniczg. Autor i wspótautor wielu publikacji naukowych i standardów CNBOP-PIB.

Ttumaczenie na jçzyk angielski artykutow naukowych (takze ich streszczen), w tym artykutow recenzyjnych, w potroczniku „Safety & Fire Technology" - zadanie finansowane ze srodkow Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Rozwoj Czasopism Naukowych" (umowa nr RCN/SP/0560/2021/1).

^Ministerstwo

Edukacji i Nauki -