ISO 1716 Ensayos de reacción al fuego para productos: determinación del calor bruto de combustión (valor calorífico)

La norma “ISO 1716 Ensayos de reacción al fuego de productos - Determinación del calor bruto de combustión (valor calorífico)” desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO) describe un método para determinar el calor bruto de combustión de productos a volumen constante en un calorímetro de bomba. Este método está diseñado para aplicarse a productos sólidos. Los líquidos pueden probarse de acuerdo con la norma IEC 1928 Clasificación de líquidos aislantes utilizando el equipo de prueba descrito en la norma ISO 61039 Combustibles minerales sólidos: determinación del valor calorífico bruto y cálculo del valor calorífico neto mediante el método calorimétrico de bomba, y utilizando equipos y condiciones similares a los descritos en la norma ASTM D240-00 Método de prueba estándar para el calor de combustión de combustibles de hidrocarburos líquidos mediante bomba calorimétrica. El anexo de la norma describe el cálculo del calor neto de combustión cuando sea necesario (Anexo A). La información sobre la sensibilidad del método de prueba se proporciona en el Apéndice B.

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

• Producto se refiere al material, elemento o componente para el cual se requiere información.
• Material se refiere a una sola sustancia básica o a una mezcla de sustancias distribuidas uniformemente. Por ejemplo, piedra, madera, hormigón, lana mineral, aglutinantes y polímeros distribuidos uniformemente.
• Producto homogéneo, el producto está compuesto de un solo material y tiene densidad y composición uniforme en todo el producto.
• Un producto no homogéneo es un producto que no cumple los requisitos de un producto homogéneo y consta de más de un componente, ya sea significativo o insignificante. Si un producto no homogéneo no puede separarse fácilmente en sus partes componentes, el patrocinador deberá proporcionar los componentes individuales por separado.
• Se considera componente no esencial a un componente que no constituye una parte significativa de un producto material no homogéneo y que tiene una capa con una masa/unidad de área inferior a 1,0 kg/m2 y un espesor inferior a 1,0 mm. Si las capas no esenciales no cumplen los requisitos anteriores, se consideran conjuntamente como esenciales. Dos o más capas no triviales que están adyacentes entre sí (es decir, no hay componentes significativos entre las capas) se consideran un solo componente no trivial cuando cumplen colectivamente con los requisitos para que una capa sea un componente no trivial.
• Un componente significativo es un componente que constituye una parte significativa de un producto material no homogéneo y tiene una masa/área unitaria de 1,0 kg/m2 o más o una capa con un espesor de 1,0 mm o más. Dos o más capas no significativas que están adyacentes entre sí (es decir, sin componentes significativos entre las capas) se consideran un solo componente significativo cuando cumplen colectivamente con los requisitos para que una capa sea un componente significativo.
• Un componente no trivial interno es un componente no trivial que está cubierto en ambos lados por al menos un componente no trivial.
• Un componente menor externo es un componente menor que no está cubierto en un lado por un componente mayor.
• El valor calorífico es la energía térmica producida al quemar una unidad de masa de una sustancia determinada.
• El calor bruto de combustión es el calor que se libera cuando se completa la combustión de una sustancia y el agua producida se condensa completamente en condiciones específicas.
• El calor neto de combustión es el calor liberado cuando se completa la combustión de una sustancia y el agua producida está en estado de vapor en condiciones específicas.
• El calor latente de vaporización del agua es el calor necesario para cambiar el agua de líquido a gas.
• La densidad superficial es la masa por unidad de área.

En principio, en esta prueba, una muestra de prueba de una masa determinada se quema en un calorímetro de bomba calibrado quemando ácido benzoico certificado a volumen constante en una atmósfera de oxígeno en condiciones estandarizadas. El calor de combustión determinado en estas condiciones se calcula en base al aumento de temperatura observado, teniendo en cuenta la pérdida de calor y el calor latente de vaporización del agua. Este es un método de prueba para determinar el valor absoluto del calor de combustión de un producto y no tiene en cuenta ninguna variabilidad inherente del producto.

La bomba calorimétrica utilizada en estas pruebas está fabricada para tener las siguientes características:

• Volumen, 300 más/menos 50 ml
• Masa no mayor a 3,25 kg
• Grosor de la caja al menos 1/10 del diámetro interior del cuerpo.

La tapa está diseñada para acomodar el crisol y el dispositivo de encendido eléctrico. La tapa debe poder soportar una presión interna de 21 MPa, incluidos todos los sellos.

Estas condiciones definen una bomba en la que 3 g de carbón, bajo una presión inicial de oxígeno de no más de 1 MPa (método de manómetro), puede soportar con un factor de seguridad suficiente la cantidad máxima de presión desarrollada durante la combustión sin la necesidad de una bomba calorimétrica de masa excesivamente grande.

La superficie interna de la bomba debe ser resistente al ataque de los productos de la combustión y debe ser resistente a las picaduras y a la corrosión intercristalina causada por los ácidos formados durante la combustión, incluso cuando se utilizan combustibles ricos en azufre.

Estas pruebas también requieren el siguiente equipo: calorímetro, dispositivo de medición de temperatura, crisol, dispositivo de cronometraje, fuente de energía eléctrica, manómetro y válvula de aguja, balanza, dispositivo para hacer “cigarrillos” y dispositivo para hacer pellets.

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