Metode Uji Standar ASTM E2058 untuk Pengukuran Sifat Mudah Terbakar Material Menggunakan Alat Penyebar Api (FPA)

Standar American Society for Testing and Materials (ASTM) "Metode Uji Standar ASTM E2058 untuk Pengukuran Kemudahan Terbakar Material Menggunakan Alat Perambatan Api (FPA)" mengukur sifat mudah terbakar material yang berkaitan dengan kecenderungan material untuk mendukung perambatan api melalui alat perambatan api. Sifat mudah terbakar material yang diukur meliputi waktu penyalaan, laju pelepasan panas kimia dan konveksi, laju kehilangan massa, dan kalor pembakaran efektif.

Standar ini mendefinisikan metode pengujian berikut yang dapat dilakukan secara terpisah dan independen:

• Uji penyalaan untuk menentukan nilai waktu penyalaan sampel horizontal;
• Uji pembakaran untuk menentukan laju pelepasan panas kimia dan panas pembakaran yang dihasilkan dari pembakaran sampel horizontal
• Uji penyebaran api untuk menentukan laju pelepasan panas kimia dari pembakaran sampel vertikal.

Ciri khas alat penyebar api antara lain:

• Pemanas eksternal terisolasi tungsten-kuarsa untuk mengalirkan fluks radiasi hingga 110 kW/m2 ke sampel uji.
• Persyaratan untuk pembakaran atau penyebaran api ke atas dalam campuran udara tertentu hingga 40 persen udara kaya oksigen, udara terdeoksigenasi, nitrogen murni, atau campuran agen pemadam kebakaran berbentuk gas.
• Kemampuan untuk mengukur laju pelepasan panas dan aliran produk pembuangan selama penyebaran api ke atas pada spesimen uji vertikal pada ketinggian 0,305 m.

Alat perambatan api digunakan untuk mengevaluasi sifat mudah terbakar material dan produk. Alat ini juga dirancang untuk memperoleh respons transien material dan produk tersebut terhadap fluks panas tertentu dalam lingkungan inert atau pengoksidasi tertentu, serta untuk memperoleh pengukuran laboratorium laju produksi produk api (karbon dioksida, karbon monoksida, dan, jika diperlukan, hidrokarbon gas) untuk digunakan dalam rekayasa keselamatan kebakaran.

Penyalaan sampel dicapai melalui nyala api pilot pada posisi tertentu relatif terhadap permukaan sampel.

Pengujian penyebaran api pada spesimen vertikal tidak cocok untuk bahan yang meleleh cukup parah hingga membentuk genangan cairan saat dipanaskan.

Metode uji ini merupakan bagian integral dari standar uji yang ada untuk perambatan api kabel dan sifat mudah terbakar material ruang bersih, serta standar persetujuan untuk sabuk konveyor. Sumber-sumber menggunakan metode uji ini karena hasil respons uji api dari metode uji ini berkorelasi dengan perilaku api selama uji perambatan api skala nyata.

Metode pengujian penyalaan, pembakaran, atau penyebaran api, atau kombinasinya, telah dilakukan dengan bahan dan produk yang mengandung berbagai macam komposisi dan struktur polimer.

Metode uji penyebaran api berbeda dari metode uji dalam standar ASTM yang tercantum di sini karena metode ini menghasilkan pengukuran laboratorium laju pelepasan panas kimia selama penyebaran api ke atas dan pembakaran pada spesimen uji vertikal di udara normal, udara kaya oksigen, atau udara terkontaminasi oksigen. Metode uji dalam standar lain, seperti metode uji ASTN E1321, yang menyediakan pengukuran selama penyebaran api horizontal/horizontal atau ke bawah pada material, dan metode uji ASTM E906, ASTM E1354, dan ASTM E1623, yang menyediakan pengukuran laju pelepasan panas dari material yang sepenuhnya terlibat dalam pembakaran api, biasanya menggunakan fluks radiasi eksternal, alih-alih api yang berasal dari material yang terbakar itu sendiri, untuk mengkarakterisasi perilaku api.

Metode uji ini tidak dimaksudkan sebagai uji kendali mutu rutin. Metode ini dirancang untuk mengevaluasi sifat mudah terbakar spesifik suatu material. Material yang akan dianalisis terdiri dari sampel yang diambil dari produk akhir atau berbagai komponen yang digunakan dalam produk akhir tersebut. Hasil dari prosedur laboratorium memberikan masukan untuk model penyebaran dan pertumbuhan api, studi analisis risiko, desain bangunan dan produk, serta penelitian dan pengembangan material.

Memahami perilaku material dalam kebakaran sangat penting dalam penelitian keselamatan kebakaran dan pengujian material. Salah satu alat tercanggih untuk tujuan ini adalah alat perambatan api. Alat ini tunduk pada ASTM E2058.

Metode ini memungkinkan para peneliti untuk mengukur perilaku penyalaan, laju pelepasan panas, kehilangan massa, produksi asap, dan evolusi gas dalam kondisi terkendali. Metode ini khususnya berguna untuk mengevaluasi material yang digunakan dalam bangunan, transportasi, perangkat elektronik, dan barang konsumsi.

Alat pendispersi api adalah alat uji api skala laboratorium yang dirancang untuk mensimulasikan skenario kebakaran realistis pada sampel material yang kecil. Alat ini menyediakan data kuantitatif tentang perilaku material ketika terpapar aliran panas terkontrol dan nyala api eksternal. Alat ini merupakan kalorimeter serbaguna yang beroperasi berdasarkan kalorimetri konsumsi oksigen, menghitung laju pelepasan panas berdasarkan jumlah oksigen yang dikonsumsi selama pembakaran. ASTM E2058 mendefinisikan prosedur, instrumentasi, kalibrasi, dan analisis yang diperlukan untuk penggunaan alat pendispersi api yang efektif.

Tujuan utama dari standar ini adalah:

• Mengukur sifat mudah terbakar material dengan cara yang terkontrol dan berulang
• Mendukung pengembangan material dan produk tahan api
• Menyediakan data untuk pemodelan kebakaran, kepatuhan peraturan dan penilaian risiko komparatif

Aplikasi utama dari standar ini meliputi pengujian bahan yang digunakan dalam pembuatan:

• Interior pesawat dan pesawat ruang angkasa
• Transportasi umum
• Perangkat elektronik dan kabel
• Isolasi bangunan dan penutup dinding
• furnitur berlapis

Komponen utama alat pencegah kebakaran yang digunakan dalam pengujian ini adalah:

• Pemanas kerucut: Menyediakan aliran panas radiasi yang seragam.
• Sumber percikan atau pengapian pilot: Memulai pembakaran.
• Neraca massa: Mencatat secara terus menerus kehilangan massa selama pembakaran.
• Sistem pembuangan: Menangkap gas pembakaran untuk dianalisis.
• Penganalisis gas: Mengukur oksigen, karbon dioksida, dan karbon monoksida untuk menghitung laju pelepasan panas.
• Sensor optik: Memantau kepadatan asap (opsional).

Prosedur pengujiannya cukup mengikuti langkah-langkah berikut:

• Persiapan sampel: Sampel kecil dan datar (biasanya 100 mm x 100 mm) dikondisikan dan dipasang.
• Pemaparan: Sampel dipaparkan pada fluks panas yang telah ditentukan menggunakan pemanas kerucut.
• Pengapian: Nyala api atau percikan api menyalakan sampel saat mencapai suhu penyalaan.
• Pemantauan pembakaran:
  • Laju pelepasan panas, kehilangan massa, emisi gas dan produksi asap diukur.
  • Data direkam terus-menerus selama pengujian (biasanya 10-30 menit).
• Analisis pasca uji: Residu dan arang diperiksa dan kinerja pada bahan yang berbeda dibandingkan.

Tidak seperti uji api yang lebih sederhana seperti uji api vertikal, peralatan penyebaran api menyediakan perilaku pembakaran yang komprehensif, sehingga ideal untuk:

• Perbandingan dan pengembangan material
• Pemodelan kebakaran prediktif
• Merekayasa desain tahan api
• Memenuhi kriteria mudah terbakar yang diatur atau spesifik industri

Metode ini sangat berharga dalam situasi seperti penerbangan atau material angkutan massal di mana pengujian api sebenarnya terlalu mahal atau berskala besar.

Organisasi kami, yang telah mengabdi selama bertahun-tahun dan dengan cermat mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi, melakukan pengujian, pengukuran, dan analisis di berbagai bidang untuk bisnis di semua sektor dengan tim yang terampil dan infrastruktur yang luas. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan Metode Uji Standar ASTM E2058 untuk Pengukuran Kemudahan Terbakar Material Menggunakan Alat Perambatan Api (FPA).