Kaedah Ujian Standard ASTM E2058 untuk Pengukuran Kemudahbakaran Bahan Menggunakan Radas Penyebaran Api (FPA)

Piawaian American Society for Testing and Materials (ASTM) "ASTM E2058 Standard Test Methods for Measure of Material Flammability using Fire Propagation Apparatus (FPA)" mengukur sifat mudah terbakar bahan yang berkaitan dengan kecenderungan bahan untuk menyokong perambatan api melalui radas perambatan api. Sifat mudah terbakar bahan yang dikira termasuk masa pencucuhan, kadar pelepasan haba kimia dan perolakan, kadar kehilangan jisim, dan haba pembakaran berkesan.

Piawaian ini mentakrifkan kaedah ujian berikut yang boleh dilakukan secara berasingan dan bebas:

• Ujian penyalaan untuk menentukan nilai masa penyalaan sampel mendatar;
• Ujian pembakaran untuk menentukan kadar pelepasan haba kimia dan haba pembakaran yang terhasil daripada pembakaran sampel mendatar
• Ujian penyebaran api untuk menentukan kadar pelepasan haba kimia daripada pembakaran sampel menegak.

Ciri-ciri tersendiri alat penyebaran api termasuk:

• Tungsten-kuarza luaran, pemanas terpencil untuk menghantar sehingga 110 kW/m2 fluks sinaran kepada sampel ujian.
• Keperluan untuk pembakaran atau api yang merebak ke atas dalam campuran udara tertentu sehingga 40 peratus udara diperkaya oksigen, udara terdeoksigen, nitrogen tulen atau campuran agen pemadam gas.
• Keupayaan untuk mengukur kadar pelepasan haba dan aliran produk ekzos semasa penyebaran api ke atas dalam spesimen ujian menegak pada ketinggian 0,305 m.

Alat perambatan api digunakan untuk menilai kemudahbakaran bahan dan produk. Ia juga direka bentuk untuk mendapatkan tindak balas sementara bahan dan produk ini terhadap fluks haba tertentu dalam persekitaran lengai atau pengoksidaan tertentu dan untuk mendapatkan pengukuran makmal kadar pengeluaran produk kebakaran (karbon dioksida, karbon monoksida, dan, jika dikehendaki, hidrokarbon gas) untuk digunakan dalam kejuruteraan keselamatan kebakaran.

Pencucuhan sampel dicapai dengan menggunakan nyalaan pandu pada kedudukan yang ditentukan berbanding dengan permukaan sampel.

Ujian penyebaran api spesimen menegak tidak sesuai untuk bahan yang cair secukupnya untuk membentuk kolam cecair apabila dipanaskan.

Kaedah ujian ini adalah penting kepada piawaian ujian sedia ada untuk perambatan api kabel dan kemudahbakaran bahan bilik bersih, serta piawaian kelulusan untuk tali pinggang penghantar. Sumber menggunakan kaedah ujian ini kerana hasil tindak balas ujian kebakaran daripada kaedah ujian ini berkorelasi dengan tingkah laku kebakaran semasa ujian perambatan kebakaran skala sebenar.

Kaedah penyalaan, pembakaran atau ujian penyebaran api, atau gabungannya, telah dijalankan dengan bahan dan produk yang mengandungi pelbagai komposisi dan struktur polimer.

Kaedah ujian penyebaran api berbeza daripada kaedah ujian dalam piawaian ASTM yang disenaraikan di sini kerana ia menghasilkan pengukuran makmal bagi kadar pelepasan haba kimia semasa penyebaran api ke atas dan pembakaran pada spesimen ujian menegak dalam udara biasa, udara diperkaya oksigen atau udara tercemar oksigen. Kaedah ujian dalam piawaian lain, seperti kaedah ujian ASTN E1321, yang menyediakan ukuran semasa nyalaan mendatar/mendatar atau ke bawah merebak ke atas bahan, dan kaedah ujian ASTM E906, ASTM E1354, dan ASTM E1623, yang menyediakan pengukuran kadar pelepasan haba daripada bahan yang terlibat sepenuhnya dalam pembakaran bernyala, biasanya menggunakan bahan fluks yang menyala daripada bahan bercahaya yang menyala sendiri daripada bahan fluks luar. tingkah laku kebakaran.

Kaedah ujian ini tidak bertujuan sebagai ujian kawalan kualiti rutin. Ia direka untuk menilai sifat mudah terbakar bahan tertentu. Bahan yang akan dianalisis terdiri daripada sampel yang diambil daripada produk guna akhir atau pelbagai komponen yang digunakan dalam produk guna akhir. Hasil daripada prosedur makmal memberikan input untuk penyebaran kebakaran dan model pertumbuhan, kajian analisis risiko, reka bentuk bangunan dan produk serta penyelidikan dan pembangunan bahan.

Memahami cara bahan berkelakuan dalam kebakaran adalah penting dalam penyelidikan keselamatan kebakaran dan ujian bahan. Salah satu alat yang paling canggih untuk tujuan ini ialah alat perambatan api. Radas ini tertakluk kepada ASTM E2058.

Kaedah ini membolehkan penyelidik mengukur tingkah laku penyalaan, kadar pelepasan haba, kehilangan jisim, pengeluaran asap, dan evolusi gas di bawah keadaan terkawal. Ia amat berguna untuk menilai bahan yang digunakan dalam bangunan, pengangkutan, peranti elektronik dan barangan pengguna.

Radas penyebaran api ialah peranti ujian kebakaran skala bangku yang direka bentuk untuk mensimulasikan senario kebakaran realistik pada sampel kecil bahan. Ia menyediakan data kuantitatif tentang cara bahan berkelakuan apabila terdedah kepada aliran haba terkawal dan nyalaan luaran. Radas ini ialah kalorimeter serba boleh yang beroperasi di bawah kalorimetri penggunaan oksigen, mengira kadar pelepasan haba berdasarkan jumlah oksigen yang digunakan semasa pembakaran. ASTM E2058 mentakrifkan prosedur, instrumentasi, penentukuran dan analisis yang diperlukan untuk penggunaan berkesan radas penyebaran api.

Objektif utama piawaian ini ialah:

• Ukur sifat mudah terbakar bahan dengan cara terkawal dan boleh berulang
• Menyokong pembangunan bahan dan produk tahan api
• Menyediakan data untuk pemodelan kebakaran, pematuhan peraturan dan penilaian risiko perbandingan

Aplikasi utama piawaian ini termasuk bahan ujian yang digunakan dalam pembuatan:

• Bahagian dalam pesawat dan kapal angkasa
• Pengangkutan awam
• Peranti elektronik dan kabel
• Penebat bangunan dan penutup dinding
• perabot upholsteri

Komponen utama peranti penyebaran api yang digunakan dalam ujian ini ialah:

• Pemanas kon: Menyediakan aliran haba sinaran yang seragam.
• Percikan atau sumber pencucuhan pandu: Memulakan pembakaran.
• Imbangan jisim: Merekodkan kehilangan jisim secara berterusan semasa pembakaran.
• Sistem ekzos: Menangkap gas pembakaran untuk analisis.
• Penganalisis gas: Ukur oksigen, karbon dioksida dan karbon monoksida untuk mengira kadar pembebasan haba.
• Penderia optik: Memantau ketumpatan asap (pilihan).

Prosedur ujian hanya mengikut langkah berikut:

• Penyediaan sampel: Sampel kecil dan rata (biasanya 100 mm x 100 mm) dikondisikan dan dipasang.
• Pendedahan: Sampel terdedah kepada fluks haba yang telah ditetapkan menggunakan pemanas kon.
• Pencucuhan: Nyalaan perintis atau percikan api menyalakan sampel apabila ia mencapai suhu pencucuhan.
• Pemantauan pembakaran:
  • Kadar pelepasan haba, kehilangan jisim, pelepasan gas dan pengeluaran asap diukur.
  • Data direkodkan secara berterusan sepanjang ujian (biasanya 10-30 minit).
• Analisis ujian pasca: Sisa dan hangus diperiksa dan prestasi pada bahan yang berbeza dibandingkan.

Tidak seperti ujian kebakaran yang lebih mudah seperti ujian nyalaan menegak, radas penyebaran api menyediakan tingkah laku pembakaran yang menyeluruh, menjadikannya sesuai untuk:

• Perbandingan dan pembangunan bahan
• Pemodelan kebakaran ramalan
• Reka bentuk tahan api kejuruteraan
• Memenuhi kriteria kemudahbakaran kawal selia atau khusus industri

Kaedah ini amat berharga dalam situasi seperti penerbangan atau bahan transit massa di mana ujian kebakaran sebenar adalah terlalu mahal atau berskala besar.

Organisasi kami, yang telah berkhidmat selama bertahun-tahun dan mengikuti perkembangan global dalam sains dan teknologi dengan teliti, menjalankan ujian, pengukuran dan analisis dalam pelbagai bidang untuk perniagaan merentas semua sektor dengan pasukan mahir dan infrastruktur yang luas. Dalam konteks ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian mengikut Kaedah Ujian Standard ASTM E2058 untuk Pengukuran Kemudahbakaran Bahan Menggunakan Radas Penyebaran Api (FPA).