IV* a A AD-A257 7 2 Prins'Mauritt Laboratorium tNC

TNQ-Defensieonderzoek ýAl~1 h II!rIJ II L81,1 1lrweg Q37 iPosftbs 45 d-

Gas testing at the NBC-filter of the X,-frigates of the 22 ARiwj

Royal Dutch Navy according to the NATO standard Te840lo015S- 8428 42

TNO-raipport4"mL19-9Gastesten *an het NBIC-filter voor het M-FregptPP.4. 192-29van de Koninklijke Marine volgens NAVO-eisen

ELEC-TS: jOCT 2 9W~2,4

P.J. Bask'Xi:>CX RAPPORTENCMTRALEFrederikkazerne, .gobcuw 140v/d flurchbi.,n 31 M4PC 16ATEL. :070-3166394/6,395 WWAP"

FAX. :(31) 010-3166,202 (Afv

2509 LS D'i~j HiaagJI EMT2

A9 (MI4 12

Me rocto yorqh(Xxj n 4N'001 w das w4q rAyoo ma. wylo 47i~

,1" rrJ do wi dfuk noPot~* . mth r olinp

ipt~ IfI NO dir; tmrJp one

ý'ftof O1iaWt j.v.S vtom hill ?NO famwtyn

J-3r d~mf tI~nq"M#-rI~ m t~w)-imTNO RCl1 U

W2 AM "

TNO-por

PML1 32490333 Pagins2

Samenvatting

De gasbescherniende eigenschappen van het AstroCarb-200-NBC filter, dat gebrujikt wordt in bet

M-fregat, werden geebalueerd volgens het NAVO-document Performance specification for a ship's

NBC filtration system" NATO/AC/225 (Panel VII, ASPWGE-l), March 7th 1990. De toegepaste

luchtcondities waren tweettlei: zoals beschreven in het document en zoals gebruikt in bet

M-fregat: 40*C en 50% RV. Het NBC-filter gemaakt door AAF International B.V. bestast uit een

gas- en een deeltiesfiltcr. Ifet gairilter hestaat uit een serie Noritheen-platen, die in (cite een

gelmimobiliseerd geacciveerd koolbed vormen. Ce doorbroakexperimenten met de voorgeschreven

gassen blauwzuur, chloorcyasn en chloorpicrine en bet simulans voor sanin, dimethylmethyl-

fosfonnat (DMMP), wet-den onder ideale stromningscondities uitgevoerd met Ideinschalige modellen,

die uit hetzelfde Noritheen-materiaal vervaardigd waren. D - etfectieve doorstroming von het

AstroCarb-fllter werd getest tegen een ideaal doorstroomd kleinschalig model; op grand hiervan kan

een geldige uitspraak gednan worden over de YrAag of man de eisen van bet NAVO.-document

voldsan word.. Het AstroCarb-filter bleek voor alle geteste gassen gemakkelijk de vereiste

doorbroaktijden te halen. De schoktest tastte de prestaties van bet filter niet man.

Summary

The gas protective properties of an AstroCarb 200 NBC filter which is usid in the M frigate were

evaluated according to the NAT*O document "Performance specification for a ship's 1N"fC filtration

system" NATO/AC/225 (Panel VII, ASPWGlE-1), Ma2rch 7th 1990.

The applied air conditions were twofold: either as des~cribed in the document or as used in the

M-frigaitt: 40'C and 50%/ R11.

The NBC filter, made by AAF International 11V., is anade up of a gas filter and a particle filter.

T1he gas filter consists of a series of Norithenec plates wHch basically form an immobiliz'ed carbo-n

bed. The challenge experiments with the pres.cribed toxic gases: hydrogen cyanide, cyanogten chloride

and chloropicrine and a non-toxic approved simulant for satin, dimethyl methylphoiphonate, were

all1 performed undeýr ideal flow conditions, on small-scale mod~els maide up from the same Norithenec

material. 'he flow efficiency in the filter wvas tested avainst an ideAl small-%cale model, allowing a

valid statement on the compliAnce with the NATO) document. The filter proved to eAsilv fulfil the

required breakthrough times for All tested gaises. The huiii test did not aiffect the gas filter's

performance,.

TNO-rapport

PML1 32490333 Pagina3

INHOUDSOPGAVE

SAM ENVATT1NG/S UMMARY 2

INHOUDSOPGAVE 3

1 iLEIING 4

2 EXPERIMENE 4

2.1 Materiaal 4

2.2 Methoden 6

3 RESULTATEN 9

3.1 De effectieve luchtdoorstrrming van het filter 9

3.2 Schoktest I1I

3.3 WEERSTAND TEGEN LUG!ITDOORSTRONUING I I

3.4 Gastesten 12

4 CONCLUSI!! 20

5 ONDERITEKENING '4 ~21

r IT. t I or

I~1

..................................

TNO-nw

PML1 32490333 Pagins4

I INLEIDING

Op verzoelk van de Koninkilijke Marine via opdracht A911KM/412 (brief WO 174&N91KM922

d.d. 13 maart 1991 en aanvaarding van de opdracht door PMAL in briefnir 91CR472 d.d. I1I april

1991) werden testen uitgevoerd met het AstroCarb-200-NBC-fllter gemaakt door AAF International

B.V..

De testen werden uitgevoerd volgens bet NAVO-docizment "Performance specification for a ship's

NBC filtration system". De opdracht betrof alleen de gasbeschermende eigenschappen. Het

nominaal debiet van het filter is 200 m3 /uur. Op het M-fregat wordt bij een in werking zijnde

NBC-installatie de lucht verwarrnd tot 40*C alvorens te worden gefiltree rd. Daarmee wordt bereikt

dat in de periode waarin lucht door het actieve-kool filter gaa: (ongeacht de vraag of er strijdgas

manwezig is) waterdamp niet in significante hoeveelheid de adsorptiecapaciteit van de kool bezet. Na -

filtratie word: de lucht gekoeld tot kamertemperatuur en verspreid over het frega:. De toegepaste

luchtcondities waren dus tweeerici: zoals beschreven in bet document en Zoa1S gebruikt in het

M-fregat, 40*C en 50% RV. Doorbraakexperimenten werden niet uitgevoerd met het NBC-filter

maar met kleunschalige modellen, die gemaakt ziin van hetzelfde adsorptiemateriaal dat gebruik:

wordt in het filter. Vergelijkung van het NBC-filter met ht'e model om de door-stromingsefficientie te

bepalen werd uitgevoerd met ccii nie:-toxisch :estgas.

2 EPERIMEýfE

2.1 Materiazl

AAF leverde bet AstroCarb-200-NBC filter, dat bcstWa Uit cen nevel- en een gas-filter, die te zamien

gennonteerd zijn in een aluminium huis.

Het gasfilter is opgebouwd ui: twaalf Noritheen-platen. Het filterhuis werd gasdicht, door middel

van ccii pakkung met halfcirkelvormige doorsncde, 2angebrach: in een houder met aan- en

a2.'oerkanalen die een bijna ideale doorstromiing btwerkstellhgen.

Die buitenmat~n van de Norithecn-platz-n waren: (44,2 x 4-4,2 x 1,95) cm 3 . He:t aanstrooni-

oppervialk dat beschikbiar is nadat de platen gemontcerd waren in het huis is: (412,2 x 42,2) cm 2 .

Dat beteken: bij ccii debict van 200 m 3/uur cen lineaire sneiheid van 31,2 ctnls.Ookwed ciisetaronerl~k Noi~cc-platen geleverd on kicinschalige modellen te maken voor

de gastesten.

TN06po

PML132490333 Pgn

5

Modellering voor de vergelijkende testen met het filter vond plaats onder ideale doorstroomcondities

met gebru~ikmaking van het niet-toxische gas dichloorfluormethaan (Freon-12). Dit gas wordt zwak

geadsorbeerd 32n het adsorptiemiddel zodat filter en model makkelijk geregeneteerd kunnen worden

na een expef,-nent. Een model bestond uit twaalf opeenvolgende ronde schijven van 5,00 cm

diameter; uit elk van de Mwalfmeegeleverde Norifthen-platen werd eHn schijfgebruikt. De schijven

werden telkens uit een andere positie op de Noritheenplaat genomen zodat, mocht er over de platen

een regelmatig verloop in hoeveelheid adsorptiemiddel bestaan, er een zekere uitmiddeling

plaatsvindt. Schematisch wordt de apparatuur waarmee her filter met bet kleinschalige model

vergeleken wordt, weergegeven in figuur 1.

Fiur oo~romiarm a e parturwarnhe ite ereeknwedme9e

klenscali moe

3liscai model

4 filter5 Freon-I 12 toevoer,6 at~uigventilptor7 IR-spectrofotometer8 luchtdebietrneter9 relatieve vochtigheids- en tempera tuurmeter

TNO-mpport

PML1 32490333 Pagina6

2.2 Methoden

De methoden, toegepast in deze evaluatie, zijn niet exact geliik aan die beschreven in de NAVO-

specificaties.

Alle testen zijn uitgevoerd met kleinschalige modellen, oak die volgens de NAVO-specificaties

witgevoerd zouden moeten warden met het volledige filter. Het luchtdebiet door het filter is

200 m3 /uur in plaats van de 300 m3 /uur w2arap de NAVO-specificaries geschreven zijn.

De testen die uitgevoerd moeten warden met filters die rwaalf m2anden continu in gebruik zijn

geweest, zijn niet relevant voor de Marine omdat het fregar onder vredesamstandigheden niet

opereert met ingeschakelde NRC-filters.

De testcondiries zoals voorgeschreven in het NAVO-document omtrent temperatuur en relatieve

vochrigheid van de lucht zijn respectieveliik 23*C en 80%.

In dit oaderzoek wordt tevens gewerkt met een luchttemperatuur Van 40*C en een. relatieve

luchrvochtigheid van 500'/6.

Bij verhoging /an de temperatuur wordt de relatieve vachtigheid in de lucbt. kleiner. Relatieve

voclitigheid van 100% bij 23*C kriigt bii 40*C een waarde van 40%. Bij verlaging van de relatieve

vochtigheid adsarbeert minder water op het adsorptiemiddel. H-ierdoor wordt de adsorptiecapaciteit

paroer voor de meeste strijdmiddelen.

2.2.1 Luchtsnelheid door het filter

De methode steir in stilt vas te stellen of de luchtstroming door het filter homogeen is, en zoniet,

in welke ma1te. De methode bestaat uit een vergeliiking tussen het filter en een model waarvan

bekend is dat het ideaal doorstroamd wordt. In principe kan de vergeliiking gemaakt worden met elk

: dsorptief; in de praktijk is cen ZWak adsorptief gunstig omdat hl!t filter en het model dan

-. geregenereerd kunnen warden. AIfviiking tussen de doorbraakcurven is een aanwijzing voor het niet-

ideaal zijn van de cloorstromingen van het filter en kan twee oorzaken hebben:

a inhamageniteir van het adsorptie-middel, war gevonden wordt in adsorptiecapaciteit of dichtheid

van de pakking van de korrels;

a ~b ongelijke luchtsrroming door het filter.

Op basis van vergelijkingen waarin de luchtsnelheid door het model wordt gevaricerd, is het

mogelijk een waarde voor de luchtsnelheid ce kiezen die ertoe leidt dat de doorbraAkcurven van filter

en model samenvallen.

De verhouding van de nominale waarde en de gev,)nd~n waarde kan worden vertaald als de

efficidntie waarmee de lucht het adsorptiernateriaal passeert.R

PMIL132490333 Pagina7

Figuur I geeft schematisch de opstelling weer waarmee de vergelijkende experimenten zijn uit-

gevoerd. De experimentele condlities voor de vergelijikende testen waren als volgt:

temperatuur :23 ± 1'Crelatieve vochtigheid :tussen 10 en 30%

ingaande Freon-12 concentratie :200 ppm

2.2.2 Schcoktest

Het filter werd onderworpen aan een schokprogramma dat equivalent is aan die beschreven in de

Duitse norm TL 4240-0045; deze schrijft voor dat het filter bloatgesteld wordt aan een

schokbelasting van 4000 schokken, bij 100 schokken per minuut en een valhoogte van 20 mm.

2.2.3 Weerstand tegen luchtdoorstroming

De weerstand van het filter tegen luchtdoorstroming werd zowel voor als na de schoktest gemeten.

2.2.4 Buistesten met toxische stoffen

Buistesten werden uitgevoerd in glazen precisiebuizen (diameter 5,00 cm) waarin twaalf schijven

van Noritheen-materiaal geplaatst werden. De experimenten werden uitgevoerd bij 23'C, 80%

relatieve vochtigheid en bij 40*C, 50% relatieve vochtigheid. Schematisch wordt de apparatuur,

waarmee de experimenten zijn uitgevoerd, weergegeven in figuur 2.

TNO-rapport

PML1 32490333 Pagina

cb8

CR

3T

Figuur 2 Doorstro omdia gram van de apparatuur wasrin bet model getest werd

1 gethermostreerde ruimte A verwarmingB ventilatorC ternperatuurvoeler

2 Iuclitstroom D debietneterE luclnconditionetingseenheidF spul

3 generarie teStg2S G debieuerH verdamperK mengkamer

4 testgasvllucht L modelM beschermhilterN, R luchtdebietnieterP,S afterQ detectorT T/RV meter

PMLI 32,490333 Pgn

9

3 RESULTATEN

3.1 De effectieve luchtdoorstroming van het filter

Figuur 3a en b geven twee vargelijkende experimenten tussen het filter en bet kleinscbalige model

weer. In p1aatS van het gevraagde lucbtdebiet door bet filter van 200 m3 /uur werden de

experimenten uitgevoerd bij 195 m3 /uur en een sneiheid van 30,5 cmL/s. Dit is bet maximale debiet

dat gerealiseerd kon worden wanneer het filter geplaatst Was in de TNO-apparatuur. De Vs door bet

model was 30,5 en 32,6 cm/s. Het bleek dat binnen de experimentele fout de waarde voor Vs in bet

model 32,6 cm/s moest zijn orn dezelfde doorbraaktijd Als bet filter te verkrijgen bij een uitgaande

relatieve concentratie van 50% (of (CoIC- 1) =1).

De vorm van de doorbraakcurve van bet filter is minder gunstig dan die van bet model. Dat

betekent dat 6ýn van de redenen genoemd in 2.2.1 hiervoor verantwoordelijk is. Enige

imhomogeniteitr van bet adsorptie-materiaal werd gevonden. De precies gesnedera scbijven van de

afzonderlijke Noritheen-platen werden gewogen; de MaSSaSS van de schijven lieten !nige

inhomogeniteit van de platen zien. De gewicbten van de scbijven blijken met enige systematiek een

functie van de positie van de schijf in de plaat te zijn; bet gewicht van de scbijven varieert tussen

ongeveer 17 en 18 gram.

Een serie doorbraakexperimenten werd uitgevoerd orn de lucbtsnelheid in bet model te vinden die

dezelfde doorbraaktijd van bet filter be'.it bij een relatief doorbraakcriteriumn van 0,1%0 / van de

ingaande concentratie.

De relatieve uitgaande concentratie (G0/C-1)= 1000 werd gekozen omdat bet doorbraakcriterium

van de toxische gassen ook ongeveer 0, 1%/ van de ingangscuncentratie is.

Figuur 4 geeft bet vergelijkende experiment weer tussen bet filter en bet model bij een lucbtsnelheid

door bet filter van 30,5 cm/s en door het model van 37,1 cm/s. Bij een debiet van 200 m3/uur door

bet filter moeten de experimenten met toxische gassen dan uitgevoerd worden bij een snelbeid van

38,0 cm/s in bet kleinscbalige model.

TNO-rapr

PML1.!32490333 Pagina

to

---- Filter -h- Model 2

30.5 cm/s 30.5 cm/s

1000 - - - -

100-- --

10 --- *

A -

01 - -

C'.i,. f. . IJa A.. aA

70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

-- > tij;/min

-4--- Filter - - Model 2

30.5 cm/s 32.6 cmrvs

1000 - • -

S.

0 5.

0.1 a.... . I u... ... , LI . .....A J .. ...a a.L..... L .a a... ... ..... .. a.. . .... .. ..... . ....

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

-- > tjd /min

Figuur 3 Vergelijkende experimenten russen het filter en het Ideinschalige model, de

luchtsnelheid door het filter bedraagt 30,5 cm/s, (195 m 3/uur); door het model:a : 30,5 cm/sb : 32,6 cm/s

TNO-rapport

PML1 32490333 Pagina11

--- Filter -h-Model 230.5 cm/~s 37.1 crm/s

1000 - - - - - - - - - -

100 ---

A.

'4

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

-- tijd /min

Figuur 4 Vergelijkend experiment tussen het filter en model; de luchtsnelheid door het fiit.;bedraagt 30,5 cm/s (195 m3luur) en door het model 37,1 cm/s.

3.2 Schoktest

Nadat het filter aan de schoktest was onderworpen, werd de vergelijking tussen filter en model

nogmaals gemaakt. De luchtsnelheid door het filter was 30,5 cmls; door hef model de

benodigde 32,6 crrJs. Duplo tesren werden uitgevoerd. De testen vertoonder, bijna identieke

doorbraakcurven. Deze curven werden vergeleken met die van voor de schoktest. De schoktest had

geen effect op de af.Vangende werking van het filter.

3.3 Weerstand tegen luchtdoors:roming

De weerstand tegen luchtdoorstroming werd gemeten v66r de schokrest bij een luchtdoorstroming

van 75 tot 195 mn3luur. De resultaten worden weergegeven in figuuir 5.

Na de schoktest werd de weerstand gemeten bij een snelheid van 195 m3luur. Hierbil werd dezelfde

waarde gevonden als die van voor de bchokproef, namelijk 1860 Pa. De eis in het NAVO-document

geeft aan dat bij de gebruiltre luchtsnelheid de weerstand niet groter mag zijn dan 1600 Pa.

PML1 32490333 Pgn12

7.80 15.80 23.40 31.202000

1500

0.

1000

50 100 150 200

m3/h

Figuur 5 WeerStand tegen luchtdoorstroming

3.4 G2-testen

De gastesten werden alle uitgevoerd met kleinschalige inodellen.De modellen werdtn doorstroomd met een Iuchtsn~1heid van 38,0 cm/s. Voor de gastesten metIuchromstandigheden van 40*C en 5O0% RV worden geen eisen gesteid in her NAVO-docunient.Hiervoor zijn wel de condities ult her NAVO-docurnent genomen. Her adsorptiemareriaal werd inevenwicht gebracht met lucht van respectievelijk 801'/6 RV bij 23'C en 5011/6 RV bij 40*C.

3.4.1 Chioorcyaan

De resultaten van de experimenten met chloorcyaan worden weergegeven in figuur 6a en b bijteniperaturen van 23'C en 40*C. Bij beide condities werden duplotesten uitgevoerd. De testcondiriesgedurende de uitvoez-ing en de resuiraten 2iin SamengeVat in tabel 1. De doorbraaktiiden :din bepaaidbij een voorgeschreven criterium van 5 mg'm 3 .

PMJL132490333 pasins13

+ Mo~del3 M ~odel 4

1001

~10A

0. -

70 90 110 130 I50 170

04oý 22 A 23

100-

-4 A~~10__

180 200 220 240 4160 2.80 300

- f ?sd Irr^f

Figuur 6 ttrx rtn mcir ch!'-r-cy2.an uilgrvnerd ilet l f~J~~ flodelle

A 'r 23*C, RViw 1b T 40'C, RV 50%

TNO-rappor

PMU.!32490333 Pagins

Tabel I Doorhraakpexprimenten met chloorcyaan

temperatuur, relaticve vochtighecid

23-C, 800/6 40-C, SO0%

Cin (mg/rn 3) 1980 1980 1840 1980

tb (min) 112 115 240 247

113 244

Eis: tb (min) 60

3.4.2 Blauwzuur

De resultaten van de doorhraakexpcrimcnicn met hl~iuwzuur worden we-rgegeven in flguur 7A en b

bij respectievehiji de tewr.peratwren 2Y*C en,4(VC.

Voor beide conditici werden de tes.ten in duplo uitgvnerd.

Behalve de uitgaAnde hlauwzuurconcentratie wcrd ook cyamigeen ((C.N) ) gemeten. Cyanklgcen

w',rdt gevormd gedurende de adsorptie van btauwzuur san actieve kool. In (eite blijkt cyanogeen de

bepalende factor te Aini voor de dOOrhraaktsd van cyanide omdat het crntelum van 10 mg/rn1 ttitdc

be-reikt wordt dan het criteriumn van 5 ma/Mn 3Van hlatwiuut.

De testcondutiei en resultaten worden vermeld in tabcI 2.

TNO4po

PMLI 32490333 pgn

15

M Ut3 M M1 A M t4 A #A 1

100V, 100

10 10

A

110 120 130 140 IS0

100 -- -100

10 10

A/

120 130 10 10 160

Figuur 7 Doonbrkexperimeriten met bl;3wwiutu U11gcvnerd met k~cinschafige oelu

Fi~ur ~ de linker as heeft bhtwekking op ((N)2, de rcchtcr as op IICN, "Ni siat

voor model:a T 23'C RV 80%b 1' 10*C, RV 50%/

T h>rppr

PMLI32490333 Pagina16

Tabel 2 Dcorbraakexperimenten met blauwzuur

temperatuur, relatieve vochtigjieid

23-C, 800/o 40-C, 50%

Cmn (mg/rn 3) 2020 2000 1900 1890tb HCN (min) 146 145 149 146

tb (CN) 2 (min) 128 127 141 140

Eis: tb (min) 60

3.4.3 Chloorpictine

De resulpaten van de doorhraakexperimenten met chloorpictine (PS) Aijn weergegeven in figuur SA

en b retpectievelijk voor 23'C en 40T.Bij 23T werden de experimenten in duplo uitgevoerd. Biii 40*C werd het experiment in enkelvoud

uitgevoerd.

De doorslagtijd werd bepaald bij het criterium van 5 mg/rn3.

In tabel 3 worden de testcondities en de testresuharcen vermneld.

Tabel 3 Doorbraakexperimenten met chluorpicnine

temperatuur, relatieve vochtigJheid23-C, 801/6 40C, 50%

Cin (mgrn 3) 50,40 41980 4700

tb (min) S8 90 369

99

Eis: tb (min) 24

7 //

TN04ppr

PML132490333 Pagins

17

+ Model 7 • Model

100

S 10

80 90 100 110

-- > tijd (mm

+ Model 25

100

S10.

360 370 380 390

Figuur 8 Doorbraakexperimenten met chloorpicrine uitgevocrd met kleinschalige modellen:a T 23"C, RV 80%b T 40"C, RV 50%

TNO-rapport

PML132490333 Pagina

Is

3.4.4 Sarin of DMMP

Bij de test met satin mag in plaats van sWin een geschikt simulans gebruikt worden. Gekozen werd

voor bet simulans dimethylmethylfosfonaat (DMMP).

Bij 23"C werden doorsiagexperimenten in duplo uitgevoerd, bij 40*C in enkelvd)ud.

De actuele testcondities gedurende de uitvoering van de testen en de resuiraten Aijn sarnengevac in

tabel 4. De doorbraaktijden zijn bepaald bij het voorgeschreven criterium van 0,004 mg/rn3 .

Tabel 4 Doorbraakexperimenten met DMIMP

temperatuur, relatieve vochtigheid2YC, 80%/ 40C, 50%

Cin (mg/rn3 ) 980 1020 940

tb (min) >50 >50 >50

Eis: tb (min) 50

3.4.5 Desorptietecaen

a: Sarindesorptie test met het simulans DMMP

Nadat gedurerde de 50 minuten de modellen beladen Waren (zie 3.4.4) werden zij vervolgens

gedurende 12 uur doorstroomd met schone lucht. De experirnenten bii 23'C werden in duplo en bij

40'C in enkelvoud wrtgevoerd. Gedurende de belading en 12 uur doorleiden van schone Iucht was

de uitgaande concentratie ahtijd kleiner dan 1 ,1. 10 -4 mg/rn3 . De eis volgens het NAVO-document

is dat de uitgaande concentratie gedurende het experiment Wleiner dan 4-10-3 mg/rn 3 moer zijn.

b: Chloorpicrine-desorptietest

De modellen werden beladen gedurende 10 minuten met een concentrarie vaa 3000 mg/rn 3 ;vervolgens werden zij gedurende 12 uur doorstroomd met schone lucht. BiI 23*C werden de

exprirenen n upl utgeoed, i~40*C in enkelvoud. De uirgaande concentrarie was gedurende

het gehele experiment Wleiner dan 0,25 mg/rn, z.oweI tijdens de belading als tijdens de desorptie. De

eis volgens het NAVO-docurnent is dat de uitgaande concentrarie gedurende het experiment kleiner

dan 0,7 mg/rn 3 moer zijn.

3.4.5 Samenvarring van de eksen en testresultaten

In tabel 5 en 6 worden de condities en eksen vernield die worden gehanteerd bil de gastesten bij

beladen als zodanig en bij belidden gevolgd door cen deAorptie.

De resultaten worden vermeld in tahel 7 en 9.

TNO-rappont

PML132490333 Pagina19

Tabel 5 Beladen: condities en eisen

Testgas chloorcyaan blauwzuur chloorpicrine sarin**

Cii (mg/rn3) 2000 2000 5000 1000

Cb (mg/rn 3 ) 5 10* 5 5 0,004

tb (min) 60 60 24 50

CT (mg.rnin/m3 ) 120000 120000 120000 50000

* als cyanogeen

** of geschikt simulans i.c. (DMMP)

Tabel 6 Beladen gevolgd door een desoz-ptie: condities en eisen

STestg2S Sarin * Chloorpicrine

Ciii (mg/rn3 ) 1000 3000

beladingstijd (min) 50 10[desor.ptietijd (uur) 12 12Cuit (mg/rn 3 ) <0,004 <,

* DMMP

Tabel 7 Beladen: resultaten

testresulta.at eistb (min) tb (min)

Testas -C, 80%/ 40C, 50% -3C, 80%

chloorcyaan 113 245 60

'.lau;,/zuur 128* 141* 60

chloorpicrine 88 386 24

sarin/DMMiP >50 >50 50

* als cyanogeen

TNhO-rappoxt

PML1 32490333 Pagina20

Tabel 8 Belading gevolgd door een desorptie:resultaten

testresultaat cisCuit (mg/rn 3) Cuit (mg/rn 3 )

Testgas 23-C, 80%/ 40*C, 50% 23-C, 80%

DMMP

chloorpicrine

beladen/desorptie <01,25 <0,25 <0,7

4 CONCLUSIE

Het NBC-filter dat bestenid is voor het M-fregat voldoet ruim 22n de eisen voor Wat betreft de

doorstagtijden en doorslagconcentraries van gassen die vermeld worden in het NAVO-document

"Performance specification for a ship's NBC filtration system" d.d. 7 magart 1990, zowel v66r als

na de schoktest.

Bij de temperatuur van 40*C en de relatieve vochtigheid van 50% ten opzichte van de in het

NAVO-document voorgeschreven temperatuur van 23*C en een relatieve vochtigheid van 80%/

treo-dt een verhoging in doorslagtijden op voor de gassen chloorcyaan en chloorpicrine, als gevoig

van de hogere adsorptiecapaciteit die resulteert uit verminderde invloed van waterdamp.

Blauw-zuur geeft geen verhoging van de adsorptiecapaciteit. De capaciteit van het filter voor sarin

voldoet aan de eis zowel onder de in het NAVO-document voorgeschreven luchtcondities als onder

de candities voorkomend op het M-fregat.

De weersrand tegen luchtdoorstroming voldoet niet aan de NAVO-eis.

TNO-rapport

PMLI 32490333 Pagina21

5 ONDERTEKENING

J..G.M. van Bokhoven P.J. Baak

(pro jectlieder) (auteur)

REPORT DOCUMENTATION PAGE(MOO NL)

1. DEFENSE REPORT NUMBER (MOO-NL) 2. RECIPIENTS ACCESSION NUMBER 3, PERFORMING ORGANIZATION REPORTNUMBER

TD91- 4196 PML 1992-29

4. PROJECT/TASKtWORKUNrT NO. 5. CONTRACT NUMBER 6. REPORT DATE

132490333 A90/KM/412 June 1992

7. NUMBER OF PAGES 8. NUMBER OF REFERENCES 9. TYPE OF PEPORT AND DATE$3 COVERED

21 -Final

10. TITLE AND SUBTITLE

Gastesten aan het NBC-filter voor het M-Fregat van de koninkijke marine volgens NAVO-eisen(Gastests carried out on the NBC-filter used on the Dutch Royal Navy's M-frigate according to the NATOrequirements)

11. AUTHOR(S)P.J. Baak

12. PERFORMING ORGANIZATION NAME(S) AND ADDRESS(ES)

TNO Prins Maurits LaboratoryP.O. Box 45, 2280 AA Rijswijk, The Netherlands

13. SPONSORING AGENCY NAME(S) AND ADORESS(ES)

DMKM Afd. PFSPostbus 20702 2500 ES Den Haag

14. SUPPLEMENTARY NOTES

15. ABSTRACT (MAXIMUM 200 WORDS (1044 BYTE))

The gas protective properties of an AstroCarb 200 NBC filter which is used in the M-frigate were evaluated accordingto the NATO document "Performance specification for a ship's NBC filtration system" NATO/AC/225 (Panel VII,

PWGE-1), March 7th 1990.e applied air conditions were twofold: either as described in the document or as used in the

-frigate: 40'C and 500/6 RH.e NBC filter, made by AAF International B.V., is made up of a gas filter and a particle filter. The gas filter

onsists of a series of Norithene plates which basiCaly form an immobilized carbon bed. The challenge experiments•th the prescribed toxic gases: hydrogen cyanide, cyanogen chloride and chloropicrine and a non-toxic approved

simulant for satin, dimethyl methylphosphonate, were all performed under ideal flow conditions on small-scalemodels made up from the same Norithene material. The flow efficiency in the filter was tested against an ideal small-scale model, allowing a valid statement on the compliance with the NATO document. '.he filter proved to easily fulfilthe required breakthrough times for all tested gases. The bump test did not affect the gas filter's performance.

16. DESCRIPTORS IDENTIFIERS

CBR Protective MasksAbsorption FiltersGasesTestsRequirements•" Frigates

17A. SECURITY CLASSIFICATION 17B. SECURITY CLASSIFICATION 17C. SECURITY CLASSIFICATION(OF REPORT) (OF PAGE) (OF ABSTRACT)

UNCLASSIF•D UNCLASSIFIED UNCLASSTFIED18. DISTRIBUTION AVAILABIUTY STATEMENT 17D. SECURITY CLASSIFICATION

(OF Tr,,LES)

Unlimited distribution UNCLASSIFIED

I D.W.O.O.

2 HWO-KL

3/4 HWO-KLu

6 Hoofd Afdeling Militair Geneeskundig BeleidDirectorsat Generaal PersoneelMinisterie van Defensie

7 CoOrdinator Grootschalige RampenbestrijdingMinisterie van Binnenlandse ZakenDrs. H. Evers

8 Adviseur van het Prins Maurits Laboratorium TNOProf. Dr. J.M. van R--sum

9 H~ur. NBC-DMXIJOMAT/KIOIr. A.A.M. Slagveer

10 Adviscur van het Prins Maurits Laboratorium TNOChemnische ResearchProf. Dr. G. Dijkstra

11 Lid van de Contact Cornmissie NBC-BescheminingIr. M. VertregtAfd. Wetensdiappelijk Onderzoek KL

12 Lid van de Contact Conmnissie NBC-BescheriningLKoI. arts S. SchrotenPly. Hfd. Afd. AMZ van de IGD KCL

-.. ~13 Ild van de Contact Commn-issie NBC-BeschermingKLTZ R.A BaljeuHfd. van de School voor NBCD en Bedrijfsveiligiieid

14 lid van de Contact Cominissie NBC-Beschern-ingDKIYJHIWVMJLUIUE/NBCDr. T. Deiurs

15 Lid van de Contact Comimissie NBC-BeschermingLkol. R. PeetersCommandant NBC-school KL

16 Lid van de Contact Comniissie NBC-BeschermingDrs. N.H.W. van XantenBeleidsmedewerker Militair ToxicologieAfd. Militair Geneeskundig Beleid

4

17 lid van de Contact Coznnissie NBC-BeschermingIr. LTZT M. HendriksMarinestaOTAKTJNBCD

18 Lid van de Contact Comniissie NBC-BeschermingLTZ RJ.P. VergouwenStaf CLaS/BILSHMd. Aid. Operatien, Bureau NBC

19 Ijd van de Contact Commissie NBC-BeschermingMaj. W. DoppenbergAid. Operationele Behoeften van de LuditmachtstafSectie GWGRO-l

20 Lid van de Contact Commissie NBC-BescherrningMaj~dierenarts H.W. PoenBeedmedewerker Weteuischappelijk OnderzoekAfd. Militair Geneeskundig Beleid

21 Ijd van de Contact Cominissir NBC-BeschermingIr. 7b. SijbrandaMid. Sectie Klinische Chemie en Toxicologic IGD KL

~* ~ 22 Lid van de Contact Commissie NBC-BescherrningMw. A.C. Grade, artsDirectie Militair Geneeskundige Diensten

23 ijd van de Contact Ccminissie NBC-BescherraingStafapotheker IGD KLuKap.-apotheker E. Laim

24 Lid van de Contact Comniissie NBC-BeschermingKLTZT Y, BrnjderPFS/TCHN-W/IHNBCD

25 Lid van de Coutact Commisaie NBC-BeschermingA.S. de Koning, artsHid. Bureau Wetenschappelijk Onderzoek DMGB

26 Inspectie Geneeskundige Dieast KLuHoofd Afdleing Operationele Geneeskunde

27 Inspecteur Geneeskundige Dienst (KL)

28 Inspecteur Geneeskundige Dienst (KLu)

29 Inspecteur Geneeskundige Dienst (Zeemaucht)

30/3 2 TDCK

33 Hoofddirecteur DO-TNO

34 lid Instituuts Advies Raad PMILProf. Dr. F.N. Hooge

35 lid Instituuts Advies Raad PMLProf. Dr. U.A. Th. Brinkman

36 Directeur van het Medisch Biologisch Laboratonumr TNOProt. Dr. W.R.F. Notten

37 Directeur van het Prins Maurits La2boratorium TNOIr. E.B. van Erp Taahnan Kip; daarna Reserve

38 Prograinma-Directeur van bet Prins Maurits Laboratorium TNOoll Ir. M. van Zehm; daarna Reserve

39/4 1 Secretariaat Chemische Research Prins Maurits Laboratorium TNO

42 Archief Prins Maurits LAboratoriuni TNO

43 Documentatie Prins Maurits Laboratorium T1NO

Juni 1992