واکنش به آزمایش‌های آتش‌سوزی ISO 5660 - انتشار گرما، تولید دود و میزان تلفات جرم

استاندارد "ISO 5660 واکنش به آزمایش‌های آتش - انتشار گرما، تولید دود و میزان از دست دادن جرم" که توسط سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO) منتشر شده است، شامل تعدادی زیربخش است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند. یعنی،

• استاندارد "ISO 5660-1 بخش 1: نرخ آزادسازی گرما (روش گرماسنج مخروطی) و نرخ تولید دود (اندازه‌گیری دینامیکی)" روشی را برای ارزیابی نرخ آزادسازی گرما و نرخ تولید دود دینامیکی نمونه‌هایی که در حالت افقی در معرض سطوح تابش کنترل‌شده با یک جرقه‌زن خارجی قرار می‌گیرند، توصیف می‌کند. نرخ آزادسازی گرما با اندازه‌گیری مصرف اکسیژن حاصل از غلظت اکسیژن و نرخ جریان در جریان محصول احتراق تعیین می‌شود. زمان احتراق (شعله پیوسته) نیز در این آزمایش اندازه‌گیری می‌شود. نرخ تولید دود دینامیکی از اندازه‌گیری تضعیف پرتو نور لیزر توسط جریان محصول احتراق محاسبه می‌شود. خاموشی دود در طول آزمایش، صرف نظر از اینکه نمونه مشتعل شده باشد یا خیر، ثبت می‌شود.

روش آزمایش عموماً بر اساس این مشاهده است که گرمای خالص احتراق متناسب با مقدار اکسیژن مورد نیاز برای احتراق است. رابطه این است که تقریباً 13,1 x 10³ ^{کیلوژول} گرما برای هر کیلوگرم اکسیژن مصرف شده آزاد می‌شود. نمونه‌های مورد آزمایش در شرایط هوای محیط سوزانده می‌شوند و در معرض محدوده تابش خارجی از پیش تعیین شده از 0 کیلووات متر ^مربع تا 75 کیلووات متر ^مربع قرار می‌گیرند و غلظت اکسیژن و سرعت جریان گاز خروجی اندازه‌گیری می‌شود. این روش آزمایش برای ارزیابی سهمی که محصول آزمایش شده می‌تواند در سرعت آزادسازی گرما در هنگام قرار گرفتن در معرض آتش داشته باشد، استفاده می‌شود. این خواص بر روی نمونه‌های کوچک و معرف تعیین می‌شوند.

اصل اندازه‌گیری دود عموماً بر این مشاهده استوار است که شدت نور منتقل شده از طریق حجم محصولات احتراق، تابعی نمایی با کاهش فاصله است. این امر معمولاً به عنوان قانون بوگه شناخته می‌شود. نمونه‌های مورد آزمایش در شرایط هوای محیط سوزانده می‌شوند و در معرض محدوده تابش خارجی از پیش تعیین شده از 0 کیلووات بر متر مربع ^تا 75 کیلووات بر متر مربع قرار می‌گیرند ^و اندازه‌گیری‌های تیرگی دود، سرعت جریان گاز خروجی و سرعت اتلاف جرم نمونه انجام می‌شود. تیرگی دود به عنوان کسری از شدت نور لیزر منتقل شده از طریق دود در مجرای اگزوز اندازه‌گیری می‌شود. این کسر برای محاسبه ضریب میرایی طبق قانون بوگه استفاده می‌شود.

نتایج آزمایش بر حسب تولید دود و نرخ تولید دود گزارش می‌شوند که هر دو نسبت به سطح نمونه در معرض دود، نرمال‌سازی شده‌اند. نرخ تولید دود به صورت حاصلضرب ضریب خاموشی و نرخ جریان حجمی دود در مجرای اگزوز محاسبه می‌شود. تولید دود با انتگرال‌گیری عددی نرخ تولید دود در بازه زمانی مورد نظر محاسبه می‌شود. متغیرهای گزارش شده بر اساس مساحت نرمال‌سازی شده‌اند زیرا تولید دود متناسب با مساحت است. از این روش آزمایش برای ارزیابی سهم محصول آزمایش شده در نرخ انتشار دود و میزان دود تولید شده در حین وقوع آتش‌سوزی با تهویه مناسب استفاده می‌شود. این خواص دوباره بر روی نمونه‌های کوچک و معرف تعیین می‌شوند.

• استاندارد "ISO 5660-2 بخش 2: نرخ تولید دود (اندازه‌گیری دینامیکی)" روشی در مقیاس کوچک برای ارزیابی نرخ تولید دود دینامیکی نمونه‌های اساساً مسطح که در معرض سطوح کنترل‌شده گرمایش تابشی تحت شرایط تهویه مناسب، با یا بدون جرقه‌زن خارجی قرار می‌گیرند، مشخص می‌کند. نرخ تولید دود از اندازه‌گیری تضعیف پرتو نور لیزر توسط جریان محصول احتراق محاسبه می‌شود. میزان تیرگی دود در طول آزمایش، صرف نظر از اینکه نمونه شعله‌ور باشد یا خیر، ثبت می‌شود. سیستم اندازه‌گیری تجویز شده توسط این استاندارد، بسطی از ابزار شرح داده شده در ISO 5660-1 است. بنابراین، این استاندارد همراه با ISO 5660-1 استفاده می‌شود.

این روش آزمایش بر اساس این مشاهده است که شدت نور عبوری از حجمی از محصولات احتراق، تابعی نمایی و کاهشی از فاصله است. این موضوع اغلب به عنوان قانون بوگه شناخته می‌شود. نمونه‌های مورد آزمایش در حالی که تحت شرایط هوای محیط سوزانده می‌شوند، در معرض یک محدوده تابش خارجی از پیش تعیین‌شده قرار می‌گیرند و میزان دودگرفتگی، سرعت جریان گاز خروجی و میزان اتلاف جرم نمونه اندازه‌گیری می‌شود. میزان دودگرفتگی به عنوان کسری از شدت نور لیزر عبوری از دود در مجرای اگزوز اندازه‌گیری می‌شود. این کسر برای محاسبه ضریب خاموشی طبق قانون بوگه استفاده می‌شود.

نتایج آزمایش بر حسب تولید دود و نرخ تولید دود گزارش می‌شوند که هر دو نسبت به سطح نمونه در معرض دود، نرمال‌سازی شده‌اند. نرخ تولید دود به صورت حاصلضرب ضریب خاموشی و نرخ جریان حجمی دود در مجرای اگزوز محاسبه می‌شود. تولید دود با انتگرال‌گیری عددی نرخ تولید دود در بازه زمانی مورد نظر محاسبه می‌شود. متغیرهای گزارش شده بر اساس مساحت نرمال‌سازی شده‌اند زیرا تولید دود متناسب با مساحت است. از این روش آزمایش برای ارزیابی سهم محصول آزمایش شده در نرخ انتشار دود و میزان دود تولید شده در حین مشارکت در آتش‌سوزی با تهویه مناسب استفاده می‌شود. این خواص بر روی نمونه‌های کوچک و معرف تعیین می‌شوند.

• استاندارد "ISO 5660-3 بخش 3: راهنمای اندازه‌گیری" محدودیت‌های کالری‌متر مخروطی که در حال حاضر برای محصولات ساختمانی استفاده می‌شود را بررسی می‌کند و راه‌هایی برای غلبه بر برخی از این محدودیت‌ها برای انواع دیگر محصولات و سایر زمینه‌های کاربردی پیشنهاد می‌دهد. این استاندارد دانش حاصل از تجربیات گسترده با این ابزار را در مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها گردآوری می‌کند که به استانداردسازی استفاده از کالری‌متر مخروطی در این زمینه گسترده‌تر کمک خواهد کرد.

این استاندارد راهنمایی‌های خاصی در مورد جنبه‌های آماده‌سازی نمونه و رفتار نمونه‌های در معرض گرمای تابشی، مانند ذوب شدن، تجزیه و تورم، ارائه می‌دهد. این استاندارد اهمیت ضخامت نمونه و استفاده از زیرلایه و روش‌های تثبیت زیرلایه را مورد بحث قرار می‌دهد. همچنین در مورد رویکردهای آزمایش محصولات غیر استاندارد مختلف، توصیه‌هایی ارائه می‌دهد. همچنین توصیه‌هایی در مورد تکنیک‌های کالیبراسیون ابزار، انتخاب سطوح شار حرارتی مناسب و پروتکل‌های پخت ارائه می‌دهد. این استاندارد علاوه بر راهنمایی برای اپراتورها، شامل توصیه‌هایی برای ارائه نتایج آزمایش نیز می‌شود.

• استاندارد ISO 5660-4 بخش 4: اندازه‌گیری سطوح پایین آزادسازی گرما، روشی را برای ارزیابی مواد و محصولاتی که هنگام قرار گرفتن در معرض سطوح بالای تابش معمول آتش‌سوزی‌های کاملاً توسعه‌یافته، سطوح پایینی از آزادسازی گرما تولید می‌کنند، شرح می‌دهد. این استاندارد با استاندارد ISO 5660-1 در تعیین عناصری مانند اندازه نمونه خاص، نگهدارنده نمونه، جهت نمونه، سرعت جریان حجمی و سطوح تابشی که آزمایش در آن انجام می‌شود، متفاوت است. روش آزمایش شرح داده شده در این استاندارد برای استفاده روی محصولات و موادی که حاوی مقادیر کمی از عناصر قابل احتراق هستند، در نظر گرفته شده است، به عنوان مثال، نمونه‌های آزمایشی که کل گرمای آزاد شده آنها از 0,75 مگاژول بر متر مربع تا 15 مگاژول بر متر مربع است. یک روش آزمایش برای نمونه‌هایی که کل گرمای آزاد شده آنها از متوسط ​​تا زیاد است، در استاندارد ISO 5660-1 گنجانده شده است. اطلاعات به دست آمده از این روش آزمایش در این استاندارد همچنین می‌تواند برای اهداف مهندسی ایمنی در برابر آتش‌سوزی استفاده شود. همانند استاندارد ISO 5660-1، نرخ‌های آزادسازی گرما به طور مستقیم و به صورت مطلق اندازه‌گیری نمی‌شوند، بلکه به صورت نظری با استفاده از یک ثابت تناسب تجربی که گرمای آزاد شده را به مصرف اکسیژن اندازه‌گیری شده مرتبط می‌کند، محاسبه می‌شوند.

اندازه‌گیری نرخ آزادسازی گرما و کل گرمای آزاد شده برای تعیین کمیت توانایی نمونه آزمایشی در ایجاد آتش و ایجاد گرما در آتش استفاده می‌شود. این روش عموماً بر اساس این مشاهده است که گرمای خالص احتراق یک ماده مستقیماً با مقدار اکسیژن مورد نیاز برای سوختن آن مرتبط است. این رابطه تقریباً 13,1 × 103 کیلوژول گرمای آزاد شده به ازای هر 1,0 کیلوگرم اکسیژن مصرفی است. به صورت اختیاری، می‌توان اندازه‌گیری‌های اضافی دی اکسید کربن و مونوکسید کربن را انجام داد و در محاسبه گرمای آزاد شده استفاده کرد.

• استاندارد "ISO 5660-5 بخش 5: نرخ آزادسازی گرما (روش گرماسنج مخروطی) و نرخ تولید دود (اندازه‌گیری دینامیکی) در اتمسفرهای اکسیژن کاهش‌یافته" دستگاه و رویه مورد استفاده برای اندازه‌گیری رفتار واکنش به آتش تحت اتمسفرهای اکسیژن کاهش‌یافته را شرح می‌دهد. اندازه‌گیری‌های مداوم برای محاسبه نرخ آزادسازی گرما، نرخ تولید دود و گاز ویژه و نرخ از دست دادن جرم انجام می‌شود. اندازه‌گیری‌های زمان احتراق نیز برای به دست آوردن رفتار احتراق انجام می‌شود. پارامترهای پیرولیز نمونه‌هایی که در معرض سطوح تابش کنترل‌شده و سطوح تأمین اکسیژن کنترل‌شده قرار گرفته‌اند نیز می‌توانند تعیین شوند.

اتمسفرهای اکسیژن کاهش‌یافته مختلف در محیط آزمایش با کنترل غلظت حجمی اکسیژن گاز ورودی به محفظه (تخریب) یا کل حجم اتمسفری که به محفظه (تهویه) تغذیه می‌شود، حاصل می‌شوند. محدوده غلظت حجمی اکسیژن زیر 20,95 درصد اکسیژن را می‌توان بررسی کرد. این دستگاه برای کنترل شرایط اکسیژن غنی‌شده بالای 20,95 درصد غلظت اکسیژن اتمسفری طراحی نشده است. سیستم اندازه‌گیری تجویز شده در این استاندارد بر اساس دستگاه کالریمتر مخروطی شرح داده شده در استاندارد ISO 5660-1 است. بنابراین، این سند برای استفاده در رابطه با استاندارد ISO 5660-1 در نظر گرفته شده است.

سازمان ما که سال‌هاست از طریق طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسب‌وکارها در تمام بخش‌ها پشتیبانی می‌کند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفت‌های جهانی در علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد ISO 5660 "آزمایش‌های واکنش به آتش - میزان انتشار گرما، تولید دود و میزان از دست دادن جرم" ارائه می‌دهیم.