Método de prueba estándar ASTM E906-07 para tasas de liberación de calor y humo visible para materiales y productos que utilizan el método de termopila

La norma “ASTM E906-07 Método de prueba estándar para tasas de liberación de calor y humo visible para materiales y productos que utilizan el método de termopila” desarrollada por la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) describe un método de prueba para determinar las tasas de liberación de calor y humo visible de materiales, productos o conjuntos cuando se exponen a diferentes niveles de calor radiante. El humo visible se define en términos de la oscurecimiento de la luz transmitida por los productos de combustión liberados durante las pruebas.

Este método de respuesta a pruebas de fuego evalúa la liberación de calor mediante un método térmico, termopila, utilizando una fuente de calor radiante que consta de un conjunto de cuatro elementos de resistencia eléctrica. Este método de prueba proporciona exposición térmica radiante de una muestra, tanto con piloto como sin piloto. La ignición del piloto resulta del impacto directo de la llama sobre la muestra (ignición puntual) o del uso de un piloto para encender los gases producidos por la pirólisis de la muestra.

La liberación de calor y humo se miden desde el momento en que se inyecta la muestra en una cámara de exposición controlada. Las mediciones se toman durante toda la duración del encendido (y la participación gradual de la llama en la superficie en el caso de encendido puntual) y hasta que finaliza la prueba.

Este método de prueba está destinado a ser utilizado en investigación y desarrollo y no como base para fines de calificación, reglamentarios o de código.

El aparato descrito en este método de prueba se utilizó en dos configuraciones. La configuración A es la configuración utilizada por la Administración Federal de Aviación para evaluar los materiales para uso en aeronaves. La configuración B es adecuada para fines de investigación y desarrollo en diversos flujos de calor incidentes.

Este método de prueba no proporciona información sobre el comportamiento frente al fuego de las muestras de prueba en condiciones de incendio distintas de las especificadas en este método de prueba. Las limitaciones conocidas de este método de prueba incluyen:

• Las tasas de liberación de calor y humo dependen de varios factores, incluida la formación de carbonización superficial, la formación de ceniza pegajosa, el espesor de la muestra y el método de montaje.
• Los valores de liberación de calor son una función del tamaño de muestra particular (área abierta) probada. Los resultados no son directamente escalables a diferentes áreas de superficie expuestas para algunos productos.
• El método de prueba está limitado a tamaños de muestra específicos de materiales, productos o conjuntos. Si se van a probar productos, la muestra de prueba debe ser representativa del producto en uso real. La prueba se limita a exponer una superficie, las opciones para la superficie expuesta son vertical y horizontal hacia arriba.
• Si la tasa de liberación de calor de la muestra es muy alta, se pueden observar llamas en la parte superior de la chimenea, lo que invalida la prueba.
• No se ha establecido una relación general entre los valores de la tasa de emisión al aire obtenidos a partir de muestras orientadas horizontal y verticalmente. Las muestras que se derriten y gotean en orientación vertical deben analizarse horizontalmente.

Para los efectos de esta norma, además de los términos y definiciones dados en las normas "ASTM E176-2121 Terminología estándar de normas contra incendios" e "ISO 13943 Seguridad contra incendios - Glosario", se aplican las siguientes definiciones:

• Con respecto a la recopilación de datos, continuo se refiere a intervalos de recopilación de datos de 5 segundos o menos.
• La superficie expuesta es la superficie de la muestra que está expuesta al calor incidente.
• El resplandor es la presencia de llama sobre o en la superficie de la muestra durante períodos inferiores a 4 segundos.
• La ignición en fase gaseosa se refiere a la ignición de los productos de pirólisis de una superficie calentada por una llama piloto u otra fuente de ignición que no afecta o afecta significativamente la superficie calentada, por ejemplo, por reirradiación.
• La orientación es el plano en el que la cara expuesta de la muestra se coloca vertical u horizontalmente hacia arriba durante la prueba.
• Una unidad de humo es la concentración de partículas de humo en un metro cúbico de aire que reduce el porcentaje de transmisión de luz a lo largo de una trayectoria de 1 m al 10 por ciento.
• La llama sostenida es la presencia de llama sobre la mayor parte de la superficie de la muestra durante 4 segundos o más.
• El tiempo de ignición es el tiempo transcurrido entre el inicio de la prueba y la presencia de llama en o sobre la mayor parte de la superficie de la muestra durante al menos 4 segundos.
• La duración sostenida de la llama es la duración del encendido.

Durante la prueba, la muestra a analizar se inyecta en una cámara ambiental a través de la cual pasa un flujo de aire constante. La exposición de la muestra se determina mediante una fuente de calor radiante ajustada para producir el flujo de calor total deseado en la muestra. Las opciones de exposición incluyen: orientaciones horizontales o verticales, encendido sin piloto, encendido pilotado de los gases emitidos o ignición puntual de la superficie. Se controlan los cambios de temperatura y la densidad óptica del gas que sale de la cámara y a partir de estos datos se calculan las tasas de liberación de calor y humo visible.

Este método de prueba proporciona una descripción del comportamiento de muestras de material en términos de calor y tasa de liberación de humo visible bajo una exposición al fuego específica. Al probar muestras en una variedad de exposiciones que cubren un rango de flujos de calor, es posible determinar el cambio en el comportamiento de los materiales y productos con el cambio en la exposición al flujo de calor.

Los datos obtenidos para una prueba particular describen la velocidad a la que la muestra se propagará y liberará humo cuando se exponga a las condiciones ambientales específicas y a los procedimientos utilizados para realizar esa prueba.

Cuando se utiliza el piloto, toda la superficie expuesta de la muestra no se quema durante la fase de inclusión gradual. Se utilizan procedimientos de disparo puntual (de impacto). Durante la participación gradual de la superficie, las tasas de liberación de calor y humo son por metro cuadrado de área de superficie expuesta original, no por metro cuadrado de superficie que contiene llamas.

Las tasas de liberación de calor y humo se calculan por metro cuadrado de superficie expuesta original. Si una muestra se hincha, se hunde, se delamina o se deforma de otra manera, modificando así el área de superficie expuesta, las tasas de liberación calculadas corresponden al área original, no a la nueva área de superficie.

Los valores de liberación de calor dependen del modo de encendido. La ignición en fase gaseosa proporciona una medida dimensionalmente más consistente de la tasa de liberación cuando ocurre una interacción muy rápida o instantánea de la superficie de la muestra con la llama.

Las tasas de liberación dependen de muchos factores, algunos de los cuales no se pueden controlar. Es posible que las muestras que producen carbonización superficial, cenizas pegajosas o que son compuestas o laminadas no alcancen una tasa de liberación en estado estable. Las muestras térmicamente delgadas, es decir, las muestras cuyas superficies no expuestas cambian de temperatura durante el período de prueba, no pueden alcanzar una tasa de liberación en estado estable. Por lo tanto, las tasas de liberación de un material determinado dependen, por ejemplo, de cómo se utiliza el material, de su espesor y del método de instalación.

Nuestra organización cuenta con un sólido personal que sigue de cerca los avances en el campo de la ciencia y la tecnología en todo el mundo y se mejora constantemente. Entre los numerosos estudios de ensayo, medición, análisis y evaluación que se prestan a empresas de diversos sectores, se encuentran también los servicios de ensayo conforme a la norma “ASTM E906-07 Método de ensayo estándar para tasas de liberación de calor y humo visible para materiales y productos que utilizan el método de termopila”.