ISO 5659 Tworzywa sztuczne – Tworzenie się dymu

Norma ISO 5659 „Tworzywa sztuczne – Tworzenie dymu” opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) składa się z szeregu podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem. Mianowicie:

• Norma „ISO 5659-1 Część 1: Wytyczne dotyczące badania gęstości optycznej” definiuje gęstość optyczną i opisuje wymagania. Część 2 tej normy międzynarodowej opisuje statyczną (lub kumulacyjną) procedurę badania w jednej komorze. Obecnie zakres niniejszego przewodnika ogranicza się do procedury badania opisanej w Części 2. Jeśli w przyszłości zakres normy zostanie rozszerzony o inne testy dymowe (np. procedury dynamiczne), zakres Części 1 zostanie odpowiednio rozszerzony.

Na potrzeby niniejszej normy stosuje się następujące definicje, oprócz terminów i definicji podanych w normie „ISO 13943 Bezpieczeństwo przeciwpożarowe – Słownik”:

• Gęstość optyczna objętościowa wyraża miarę stopnia nieprzezroczystości dymu wyrażoną w postaci utraty wagi materiału w warunkach badania.
• Gęstość optyczna dymu jest miarą jego stopnia nieprzezroczystości (ujemny logarytm dziesiętny względnej transmisji światła).
• Gęstość optyczna właściwa to gęstość optyczna pomnożona przez współczynnik zależny od urządzenia i wielkości próbki.
• Model pożaru to metoda generowania gazów odlotowych do oceny rozkładu lub próbek w określonych warunkach, które odzwierciedlają znane etapy pożaru. Termin ten należy odróżnić od modelowania pożaru, terminu używanego przez społeczność naukowców zajmujących się pożarnictwem w odniesieniu do matematycznej symulacji charakterystyki pożaru.
• Scenariusz pożaru to szczegółowy opis warunków panujących w poszczególnych fazach rzeczywistego pożaru lub symulacji pożaru w pełnej skali.

Celem niniejszej normy jest dostarczenie wskazówek dotyczących stosowalności pomiarów gęstości dymu opisanych w części 2 niniejszej normy.

W ostatnich latach poczyniono znaczne postępy w analizie pozostałości po pożarze. Uznaje się, że skład mieszaniny produktów spalania zależy od rodzaju materiałów palnych, panujących temperatur i warunków wentylacji, a w szczególności od dostępu tlenu do rdzenia pożaru. W tabeli zatytułowanej „Ogólna klasyfikacja rzeczywistych stadiów pożaru według ISO/TR 9122-1”, zawartej w normie, wymieniono szereg czynników istotnych dla kategoryzacji atmosfer pożarowych i porównywania atmosfer w badaniach pożarowych w skali laboratoryjnej i w skali rzeczywistej.

Ogień wiąże się ze złożonym i powiązanym zestawem zjawisk fizycznych i chemicznych. W związku z tym symulacja wszystkich aspektów rzeczywistego pożaru w aparacie laboratoryjnym jest zasadniczo niemożliwa. Kwestia walidacji modelu pożaru jest prawdopodobnie najbardziej zawiłym wyzwaniem technicznym związanym z wszelkimi badaniami pożarowymi.

Po zapłonie, rozwój pożaru może przebiegać na różne sposoby, w zależności od warunków środowiskowych i fizycznego rozmieszczenia materiałów palnych. Jednakże ogólny schemat rozwoju pożaru można ustalić w komorze, w której ogólna krzywa temperatury w funkcji czasu przedstawia trzy etapy.

Pierwszy etap to początkowy etap pożaru, zanim przekształci się on w trwały płomień. Temperatura w komorze pożarowej wzrasta jedynie nieznacznie. Zapłon i wytwarzanie dymu to główne etapy tego etapu. Drugi etap (rozwój pożaru) rozpoczyna się od zapłonu i kończy wykładniczym wzrostem temperatury w komorze pożarowej. Oprócz dymu, głównymi zagrożeniami w tym etapie są rozprzestrzenianie się płomienia i wydzielanie ciepła. Trzeci etap (w pełni rozwinięty pożar) rozpoczyna się, gdy powierzchnia całej palnej zawartości pomieszczenia ulega rozkładowi w takim stopniu, że następuje natychmiastowy zapłon w całym pomieszczeniu, co skutkuje szybkim i znacznym wzrostem temperatury (rozgorzenie).

Pod koniec trzeciego etapu paliwo i tlen zostają w dużej mierze zużyte, w związku z czym temperatura spada w tempie, które zależy od wentylacji oraz właściwości przenoszenia ciepła i masy w systemie.

Na każdym z tych etapów może powstać inna mieszanina produktów rozkładu, wpływająca na gęstość dymu wytwarzanego na tym etapie. Ponadto niezbędna jest znajomość rozpatrywanego scenariusza pożaru, w szczególności strumienia ciepła, dostępności tlenu oraz warunków oddymiania obiektu.

• Norma „ISO 5659-2 Część 2: Wyznaczanie gęstości optycznej za pomocą badania jednokomorowego” opisuje metodę pomiaru wytwarzania dymu z odsłoniętych powierzchni materiałów, kompozytów lub zespołów w pozycji poziomej i wystawionych na działanie określonych poziomów natężenia promieniowania cieplnego w zamkniętej szafie z zastosowaniem lub bez zastosowania płomienia pilotującego.

Tę metodę badawczą można stosować do wszystkich tworzyw sztucznych, a także do oceny innych materiałów (np. gumy, powłok tekstylnych, powierzchni malowanych, drewna i innych materiałów).

Wartości gęstości optycznej określone w tym badaniu mają odnosić się do konkretnej próbki lub materiału montażowego w badanej formie i grubości i nie należy ich uważać za podstawowe, samoistne właściwości. Badanie jest przeznaczone przede wszystkim do badań i rozwoju budynków, pociągów, statków i podobnych pojazdów, a także w inżynierii bezpieczeństwa pożarowego i nie powinno być stosowane jako podstawa do oceny w przepisach budowlanych ani do innych celów.

Nie przedstawiono podstaw do oszacowania gęstości dymu, która powstałaby w wyniku wystawienia materiałów na działanie ciepła i płomienia w innych (rzeczywistych) warunkach ekspozycji, ani nie ustalono korelacji z pomiarami uzyskanymi innymi metodami badawczymi. Niniejsza procedura badawcza wyklucza wpływ substancji drażniących na oczy.

Niniejsza procedura testowa dotyczy utraty widoczności spowodowanej gęstością dymu, która generalnie nie jest związana z działaniem drażniącym, jak opisano w części 1 niniejszej normy. Podkreśla się, że ilość dymu wydzielanego przez materiał zmienia się w zależności od poziomu promieniowania, na jakie wystawiona jest próbka.

Krótko mówiąc, normę tę opracowano w celu lepszej oceny potencjalnego wytwarzania dymu przez materiały spalane w szerszym zakresie warunków strumienia ciepła niż ma to miejsce w przypadku alternatywnych testów dymowych z wykorzystaniem pojedynczej komory, a także w celu umożliwienia badania tworzyw termoplastycznych w pozycji poziomej.

• Norma „ISO 5659-3 Część 3: Oznaczanie gęstości optycznej metodą przepływu dynamicznego” opisuje metodę pomiaru wytwarzania dymu z odsłoniętych powierzchni próbek składających się z zasadniczo płaskich materiałów, kompozytów lub zespołów o grubości nieprzekraczającej 25 mm, umieszczonych w pozycji poziomej i poddanych działaniu promieniowania cieplnego o określonych poziomach w warunkach wymuszonej wentylacji, z zastosowaniem lub bez zastosowania płomienia pilotującego.

Niniejsza metoda badawcza ma zastosowanie do tworzyw sztucznych i może być również stosowana do oceny innych materiałów (np. gumy, powłok tekstylnych, powierzchni malowanych, drewna i innych materiałów budowlanych). Wartości gęstości optycznej określone tym badaniem są specyficzne dla próbki lub materiału montażowego w badanej formie i grubości i nie powinny być traktowane jako jego podstawowe właściwości.

Niniejsza metoda badawcza jest przeznaczona do stosowania w badaniach i rozwoju i nie jest przeznaczona przede wszystkim jako podstawa oceny w przepisach budowlanych ani do innych celów. Nie przedstawiono żadnych podstaw do przewidywania gęstości dymu, jaki materiały mogą wytwarzać po wystawieniu na działanie ciepła i płomienia w innych warunkach ekspozycji, takich jak warunki użytkowania, i nie wykazano korelacji z pomiarami uzyskanymi innymi metodami badawczymi. Należy podkreślić, że ilość dymu z materiału zmienia się w zależności od warunków wentylacji i poziomu napromienienia, na jakie wystawiona jest próbka.

Nasza organizacja, która od lat wspiera przedsiębiorstwa z różnych sektorów, oferując szeroki zakres usług testowania, pomiarów, analiz i ewaluacji, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia w dziedzinie nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście oferujemy również usługi testowania zgodne z normą „ISO 5659 Tworzywa sztuczne – Tworzenie się dymu”.