ISO 19021 Metoda testowa do określania stężeń gazów w ISO 5659-2 z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera

Norma „ISO 19021 Metoda badawcza do określania stężeń gazów w ISO 5659-2 z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera” opracowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) opisuje metodę badawczą odpowiednią do analizy odpadów powstających podczas pirolizy i spalania próbek i produktów badanych zgodnie z normą „ISO 5659-2 Tworzywa sztuczne – Tworzenie się dymu – Część 2: Oznaczanie gęstości optycznej za pomocą badania jednokomorowego”. Niniejsza metoda badawcza opiera się na spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR), jak opisano w normie „ISO 19702 Badanie toksyczności pozostałości po pożarze - Przewodnik po analizie gazów i par w pozostałościach po pożarze z wykorzystaniem analizy gazów FTIR” i zawiera dodatkowe informacje na temat odpowiedniej aparatury badawczej i kalibracji analizatora w celu jej zastosowania w tym fizycznym modelu pożaru.

Niniejsza norma została opracowana do stosowania łącznie z normami ISO 5659-2 i ISO 19702. Metoda badawcza pozwala na ustalenie stężeń gazu zależnych od czasu w trakcie całego badania zgodnego z normą ISO 5659-2. Niniejsza norma nie dotyczy dokładności tego modelu pożaru dla żadnego zastosowania produktu ani dokładności stężeń gazu w odniesieniu do rzeczywistych testów pożarowych lub scenariuszy pożarowych.

Aby w przyszłości przekształcić tę normę w normę międzynarodową, planuje się przeprowadzenie próby międzylaboratoryjnej w celu zmiany Załącznika B. Niniejsza norma nie obejmuje żadnej oceny toksyczności ani nie dostarcza danych wejściowych dla inżynierii bezpieczeństwa pożarowego.

Ponieważ warunki spalania zmieniają się w zależności od szybkości zużycia tlenu w obudowie podczas testów zgodnych z normą ISO 5659-2, ten fizyczny model pożaru nie jest uważany za reprezentatywny dla żadnego konkretnego scenariusza pożaru. W związku z tym trudno jest porównywać wyniki testów z warunkami rzeczywistego pożaru. W związku z tym, jeśli tę metodę badawczą stosuje się w celu porównywania materiałów lub produktów, powinna być ona wykonywana łącznie z innymi testami ogniowymi.

Dla celów niniejszej normy stosuje się terminy i definicje podane w normach ISO 13943, ISO 5659-2 i ISO 19702.

Badania stanowiące podstawę techniczną niniejszej normy zostały szczegółowo wyjaśnione w niniejszej normie. Próbki ścieków pożarowych pobiera się w sposób ciągły z komory dymowej (ISO 5659-2). Przepływ pobierania próbek gazu powinien być taki, aby próbka była reprezentatywna dla składu atmosfery w pomieszczeniu, a wpływ systemów pobierania próbek gazu (takich jak filtry, sondy, rury, przewody i pompy) powinien być zminimalizowany. System filtracji zapobiega przedostawaniu się cząsteczek dymu do komory analizatora gazu. Stężenia poszczególnych gazów w badanym strumieniu ścieków określa się metodą spektroskopii FTIR zgodnie z normą ISO 19702. Ilość powietrza usuwanego z komory i wykorzystywanego do analizy FTIR (około 20 l/min przez 1,5 min) musi mieścić się w granicach umożliwiających kompensację poboru próbek poprzez rozszerzanie się powietrza spowodowane efektami cieplnymi stożka promieniowania i spalaniem próbki badanej. W ten sposób ciśnienie w komorze utrzymuje się na względnie stałym poziomie przez cały okres pobierania próbek. Należy zminimalizować czas i odległość przejścia wyjścia ewakuacyjnego przez system pobierania próbek gazu.

W badaniach tych stosuje się aparaturę badawczą określoną w normie ISO 5659-2.

Poniżej przedstawiono ogólny układ układu pobierania próbek gazu, a także wymagania określone w normie ISO 19702. Układ pobierania próbek gazu powinien składać się z sondy do pobierania próbek, filtra głównego, przewodu do pobierania próbek gazu, filtra wtórnego, ogniwa gazowego, przetwornika ciśnienia, opcjonalnej chłodnicy, pompy i przepływomierza. Główny filtr należy umieścić bezpośrednio za sondą. Analizator gazu powinien zostać umieszczony za końcem przewodu próbkującego i przed pompą. Przykład systemu pobierania próbek dla wygody pokazano na rysunku.

Możliwe są inne rozwiązania, o ile spełniają podstawowe założenia tej normy: warunki natężenia przepływu, główny filtr podgrzewany bezpośrednio za sondą pobierającą próbki oraz strefa podgrzewana od wylotu komory do pomiaru gęstości dymu do wylotu ogniwa gazowego FTIR. Komora do pomiaru gęstości dymu powinna być wyposażona w przetwornik ciśnienia umożliwiający rejestrację ciśnienia wewnętrznego P komory w funkcji czasu. Niektóre laboratoria z powodzeniem wypróbowały system wykorzystujący wyższą szybkość ekstrakcji i umożliwiający recyrkulację wyekstrahowanych gazów z powrotem do aparatury testowej, przy czym ciśnienie wewnątrz pojemnika utrzymywało się na stosunkowo stałym poziomie. W przypadku takich systemów użytkownik musi liczyć się z odstępstwami od ogólnych przepisów opisanych w niniejszej normie. Do tego typu oceny można stosować normy serii ISO 12828.

Sonda pobierająca próbki powinna być wykonana z rurki ze stali nierdzewnej o średnicy wewnętrznej 5 mm i zamkniętym końcu. Powinien być zamocowany w centralnym punkcie sufitu komory i wystawać 80 mm poza sufit komory. Sonda powinna mieć 40 otwory pomiarowe o średnicy 55 mm, rozmieszczone w odległości 70 mm, 2 mm i 3 mm od wewnętrznego sufitu komory, skierowane w stronę tylnej ścianki komory. Niektóre gazy kwaśne mogą reagować z wewnętrzną powierzchnią sondy, powodując utratę tych gazów. Jest to szczególnie ważne w przypadku niskich stężeń. Osłoniętą termoparę należy umieścić w pobliżu centralnego otworu wewnętrznej sondy, w odległości 8 mm plus/minus 2 mm od otworu, aby zmierzyć temperaturę badanego gazu. Podczas pobierania próbek należy zapisywać temperaturę, aby obliczyć stężenie masowe gazu.

Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście usługi testowe świadczone są również przedsiębiorstwom zgodnie z normą „ISO 19021 Metoda testowa określania stężeń gazów w ISO 5659-2 z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera”.