Método de prueba ISO 19021 para la determinación de concentraciones de gas en ISO 5659-2 mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier

Método de prueba ISO 19021 para la determinación de concentraciones de gas en ISO 5659-2 mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier

La norma “ISO 19021 Método de prueba para la determinación de concentraciones de gas en ISO 5659-2 utilizando espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier” desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO) describe un método de prueba adecuado para analizar residuos producidos durante la pirólisis y la combustión de muestras y productos probados de acuerdo con la norma “ISO 5659-2 Plásticos - Formación de humo - Parte 2: Determinación de la densidad óptica mediante una prueba de una sola cámara”. Este método de prueba se basa en la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), tal como se describe en la norma “ISO 19702 Pruebas de toxicidad de residuos de incendios - Guía para el análisis de gases y vapores en residuos de incendios mediante análisis de gases FTIR” e incluye información adicional sobre los aparatos de prueba adecuados y la calibración del analizador para su aplicación a este modelo de incendio físico.

Método de prueba ISO 19021 para la determinación de concentraciones de gas en ISO 5659-2 mediante espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier

Esta norma está diseñada para ser utilizada junto con las normas ISO 5659-2 e ISO 19702. El método de prueba proporciona concentraciones de gas dependientes del tiempo a lo largo de todo el curso de una prueba ISO 5659-2. Esta norma no aborda la precisión de este modelo de incendio para ninguna aplicación del producto ni la precisión de las concentraciones de gas en relación con pruebas de incendio a escala real o escenarios de incendio.

Para transformar esta norma en una norma internacional en el futuro, se pretende realizar un ensayo interlaboratorio para modificar el Anexo B. Esta norma no incluye ninguna evaluación de toxicidad ni proporciona datos de entrada para la ingeniería de seguridad contra incendios.

Dado que las condiciones de combustión varían según la tasa de consumo de oxígeno en el recinto durante las pruebas ISO 5659-2, este modelo de incendio físico no se considera representativo de ningún escenario de incendio en particular. Por lo tanto, es difícil comparar los resultados de las pruebas con las condiciones de incendio a escala real. Por consiguiente, si este método de prueba se utiliza para realizar comparaciones entre materiales o productos, se pretende realizarlo junto con otras pruebas de fuego.

A los efectos de esta norma, se aplican los términos y definiciones dados en las normas ISO 13943, ISO 5659-2 e ISO 19702.

En esta norma se explican en detalle los estudios que forman la base técnica de esta norma. Los efluentes de incendio se muestrean continuamente desde una cámara de humo acumulativo (ISO 5659-2). El flujo de muestreo de gas debe ser tal que la muestra sea representativa de la composición de la atmósfera de la habitación y se deben minimizar los efectos de los sistemas de muestreo de gas (como filtros, sondas, tuberías, tubos y bombas). Un sistema de filtración evita que las partículas de humo entren en la celda del analizador de gases. Las concentraciones de los gases especificados en la corriente de efluente muestreada se determinan utilizando espectroscopia FTIR de acuerdo con la norma ISO 19702. La cantidad de atmósfera extraída de la cámara y utilizada para el análisis FTIR (aproximadamente 20 L/min durante 1,5 min) debe mantenerse dentro de límites que permitan que el muestreo se compense con la expansión del aire debido a los efectos térmicos del cono radiante y la combustión de la muestra de prueba. De esta manera, la presión de la cámara se mantiene relativamente constante durante todo el período de muestreo. Se debe minimizar el tiempo de recorrido y la distancia de la salida de incendio a través del sistema de muestreo de gas.

En estas pruebas se utiliza el aparato de prueba especificado en la norma ISO 5659-2.

A continuación se especifica la disposición general del sistema de muestreo de gases además de los requisitos de la norma ISO 19702. El sistema de muestreo de gas constará de una sonda de muestreo, un filtro primario, una línea de muestreo de gas, un filtro secundario, una celda de gas, un transductor de presión, un enfriador opcional, una bomba y un medidor de flujo. El filtro principal debe colocarse directamente después de la sonda. El analizador de gases debe colocarse después del final de la línea de muestreo y antes de la bomba. En la figura se muestra un ejemplo de un sistema de muestreo por conveniencia.

Son posibles otras disposiciones siempre que se respeten los puntos básicos de esta norma: condiciones de caudal, un filtro principal calentado inmediatamente después de la sonda de muestreo y una zona calentada desde la salida de la cámara de densidad de humo hasta la salida de la celda de gas FTIR. La cámara de densidad de humo deberá estar equipada con un transductor de presión que permita registrar la presión interna P de la cámara en función del tiempo. Algunos laboratorios han probado con éxito un sistema que utiliza una tasa de extracción más alta y que permite que los gases extraídos recirculen de nuevo al aparato de prueba, manteniendo la presión dentro del recipiente relativamente constante. Para tales sistemas, el usuario deberá prever la desviación de la regulación general descrita en esta norma. Para este tipo de evaluación se pueden utilizar las normas de la serie ISO 12828.

La sonda de muestreo estará hecha de un tubo de acero inoxidable de 5 mm de diámetro interior con un extremo cerrado. Debe fijarse en el punto central del techo de la cámara y debe sobresalir 80 mm hacia adentro desde el techo de la cámara. La sonda debe tener 40 orificios de muestreo de 55 mm de diámetro ubicados a 70 mm, 2 mm y 3 mm medidos desde el techo interior de la cámara, mirando hacia la parte trasera de la cámara. Algunos gases ácidos pueden reaccionar con la superficie interna de la sonda, provocando la pérdida de estos gases. Esto es especialmente importante en concentraciones bajas. Se debe colocar un termopar protegido cerca del orificio central de la sonda interna, a 8 mm más/menos 2 mm del orificio para medir la temperatura del gas muestreado. Se debe registrar la temperatura cuando se realiza el muestreo para calcular la concentración másica de las especies de gas.

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