Одредување на стапките на ослободување на топлина и очигледен чад од материјали и производи со користење на ASTM E1354 калориметар за потрошувачка на кислород

Стандардниот метод за тестирање ASTM E1354 за одредување на стапките на ослободување на топлина и очигледен чад од материјали и производи со употреба на калориметрија на потрошувачка на кислород, развиен од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM), е стандард за одговор на тест на пожар што овозможува мерење на одговорот на материјалите изложени на контролирани нивоа на зрачно греење, со или без надворешен запалувач.

Методот на тестирање опишан овде се користи за да се одреди запаливоста, стапките на ослободување на топлина, стапките на губење на маса, ефективната топлина на согорување и формирањето на видлив чад од материјали и производи.

Стапката на ослободување на топлина се одредува со мерење на потрошувачката на кислород, која се одредува според концентрацијата на кислород и брзината на проток во протокот на издувни гасови. Ефективната топлина на согорување се одредува со истовремено мерење на брзината на губење на масата на примерокот, заедно со брзината на ослободување на топлина. Формирањето на чад се мери со попречување на светлината од протокот на согорувачкиот производ.

Примероците треба да бидат подложени на почетни тест топлински флуксови во опсег од 0 kW/m² ^до 100 kW/m² ^. Кога се користи надворешно палење, тоа треба да се направи со електрична искра. Почетната вредност на тест топлинскиот флукс и употребата на надворешно палење треба да бидат како што е наведено во релевантниот материјал или стандард за перформанси. Нормалната ориентација на тестот на примерокот е хоризонтална, без оглед на тоа дали крајната употреба вклучува хоризонтална или вертикална ориентација. Уредот, исто така, вклучува одредби за тестирање со вертикална ориентација, кое се користи само за истражувачка или дијагностичка работа.

Запаливоста се дефинира како време поминато од првичното изложување до постојан пламен.

Овој метод на тестирање е развиен за употреба во евалуации на материјали и производи, математичко моделирање, цели на дизајнирање или развој и истражување. Примери за примероци од материјали вклучуваат делови од крајниот производ или разни компоненти што се користат во крајниот производ.

ASTM E1354 е широко користен стандард за тестирање на пожар и еден од најважните методи за тестирање на пожар на лабораториско ниво што се користи за да се процени како материјалите се однесуваат кога се изложени на услови на пожар. Тестот се изведува со помош на уред наречен конусен калориметар, кој симулира вистинска изложеност на пожар во контролирана лабораториска средина.

Примарната цел на стандардот ASTM E1354 е да ги измери својствата на реакција на пожар кај материјалите кога се изложени на дефинирано ниво на зрачна топлина. Овој стандард конкретно ги оценува следните параметри:

• Стапка на ослободување на топлина
• Производство на чад
• Карактеристики на палење
• Губење на маса за време на согорување
• Формирање на токсични гасови (јаглерод моноксид, јаглерод диоксид)

Овие параметри се критични бидејќи стапката на ослободување на топлина е најважниот фактор во растот и ширењето на пожарот.

Стандардниот метод на тестирање ASTM E1354 се базира на принципот на калориметрија на потрошувачката на кислород, кој е како што следува:

• Количината на топлина ослободена за време на согорувањето е директно пропорционална на количината на потрошен кислород.
• Приближно 13,1 MJ топлина се ослободува за секој килограм потрошен кислород, што овозможува прецизно пресметување на интензитетот на пожарот.

Конусниот калориметар што се користи во тестовите се состои од неколку основни компоненти:

• Конусен зрачен грејач (приближно 100 kW/m²)²(Обезбедува контролиран проток на топлина до)
• Држач за примероци (обично за примероци од 100 mm x 100 mm)
• Систем за палење (искра за палење)
• Издувен систем (собира гасови од согорување)
• Анализатор на кислород (мерење на намалувањето на кислородот)
• Ќелија за оптоварување (мерење на загуба на маса)
• Систем за мерење на чад

Овој систем овозможува детално следење на однесувањето на согорувањето во реално време.

Процесот на тестирање генерално ги следи овие чекори:

• Подготовка на примероци: Примероците се кондиционираат на контролирана температура и влажност. Тие обично се обични и претставуваат вистински материјали за употреба.
• Изложеност на топлина: Примерокот е подложен на претходно дефиниран флукс на зрачна топлина (обично 35 или 50 kW/m³).²) е изложен на.
• Палење: Примерокот може да се запали спонтано или со искричко запалување.
• Собирање податоци: Континуирано се вршат мерења за следните параметри:
  • Стапка на ослободување на топлина
  • густина на чад
  • масовно губење
  • Концентрации на гасови
  • Времетраење на тестот

Тестот продолжува сè додека не престане согорувањето или не се достигне дефиниран временски период.

• Клучни параметри што се мереа: Стандардот ASTM E1354 обезбедува широк сет на податоци, вклучувајќи:
  • Највисока стапка на ослободување на топлина
  • Вкупно ослободување на топлина
  • Време на палење
  • Стапка на губење на маса
  • Стапка на производство на чад
  • Ефективна топлина за согорување
  • Емисии на гасови (јаглерод моноксид, јаглерод диоксид, токсични гасови)

Овие резултати им помагаат на инженерите да разберат како материјалот придонесува за интензитетот на пожарот.

Стандардот ASTM E1354 се користи во многу индустрии, вклучувајќи:

• Градежни материјали (изолација, панели, подови)
• Автомобилство и транспорт
• Електроника и кабли
• Мебел и текстил

Типични примени на овој стандард вклучуваат:

• Развој на производи и истражување и развој
• Инженерство за противпожарна безбедност
• Усогласеност со законските прописи
• Влезни податоци за моделирање на пожар

Предностите на стандардот ASTM E1354 се следниве:

• Потребен е мал примерок, но обезбедува сеопфатни податоци.
• Тоа е многу повторувачко и сигурно.
• Погодно за истражување и споредба на производи.
• Обезбедува податоци што можат да се користат во модели за симулација на пожар.

Сепак, овој стандард има некои ограничувања:

• Ова е тест на репертоар, а не сценарио на пожар во целосен обем.
• Резултатите може да не ги претставуваат точно реалните услови на пожар.
• Моделирањето на пожар бара стручно мислење.

Како заклучок, стандардот ASTM E1354 е еден од најважните стандарди за тестирање на пожар за оценување на однесувањето на материјалите под изложеност на пожар. Со мерење на ослободувањето на топлина, производството на чад и карактеристиките на согорување, тој обезбедува критични податоци за дизајнот на противпожарна безбедност, изборот на материјали и усогласеноста со регулативите. Неговата способност да симулира реални услови на пожар во мал обем го прави овој стандард неопходна алатка во модерната противпожарна наука и инженерство.

Со години, нашата организација, со својот компетентен и искусен тим, ги разбира потребите на своите клиенти, обезбедувајќи им напредни услуги за тестирање што им се потребни и помагајќи им во воспоставувањето, имплементацијата и подобрувањето на системите за управување. Во оваа рамка, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со стандардот ASTM E1354.