Métodos de teste padrão ASTM E2058 para medição de inflamabilidade de materiais usando aparelhos de propagação de fogo (FPA)

Métodos de teste padrão ASTM E2058 para medição de inflamabilidade de materiais usando aparelhos de propagação de fogo (FPA)

A norma da Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) "ASTM E2058 Métodos de Teste Padrão para Medição de Inflamabilidade de Materiais Usando Aparelhos de Propagação de Fogo (FPA)" quantifica as propriedades de inflamabilidade dos materiais relacionadas à tendência dos materiais de suportar a propagação do fogo através de um aparelho de propagação de fogo. As propriedades de inflamabilidade dos materiais quantificadas incluem tempo de ignição, taxas de liberação de calor químico e convectivo, taxa de perda de massa e calor efetivo de combustão.

Métodos de teste padrão ASTM E2058 para medição de inflamabilidade de materiais usando aparelhos de propagação de fogo (FPA)

Esta norma define os seguintes métodos de teste que podem ser realizados separadamente e independentemente:

  • Teste de ignição para determinar o valor do tempo de ignição de uma amostra horizontal;
  • Teste de combustão para determinar as taxas de liberação de calor químico e o calor de combustão resultante da combustão de uma amostra horizontal
  • Teste de propagação de fogo para determinar taxas de liberação de calor químico da combustão de uma amostra vertical.

As características distintivas dos aparelhos de propagação de incêndio incluem:

  • Aquecedores externos isolados de tungstênio-quartzo para fornecer até 110 kW/m2 de fluxo radiante para a amostra de teste.
  • Requisito para combustão ou propagação ascendente do fogo em misturas de ar especificadas de até 40% de ar enriquecido com oxigênio, ar desoxigenado, nitrogênio puro ou misturas de agentes extintores gasosos.
  • Capacidade de medir taxas de liberação de calor e fluxos de produtos de exaustão durante a propagação ascendente do fogo em um corpo de prova vertical a uma altura de 0,305 m.

O aparelho de propagação de fogo é utilizado para avaliar a inflamabilidade de materiais e produtos. Também é projetado para obter a resposta transitória desses materiais e produtos a fluxos de calor específicos em ambientes inertes ou oxidantes específicos, e para obter medições laboratoriais das taxas de produção de produtos de incêndio (dióxido de carbono, monóxido de carbono e, se desejado, hidrocarbonetos gasosos) para uso em engenharia de segurança contra incêndio.

A ignição da amostra é realizada por meio de uma chama piloto em uma posição determinada em relação à superfície da amostra.

O teste de propagação de fogo de amostras verticais não é adequado para materiais que derretem o suficiente para formar uma poça líquida quando aquecidos.

Esses métodos de teste são parte integrante dos padrões de teste existentes para propagação de incêndio por cabos e inflamabilidade de materiais de salas limpas, bem como de um padrão de aprovação para correias transportadoras. As fontes utilizam esses métodos de teste porque os resultados da resposta ao teste de incêndio desses métodos se correlacionam com o comportamento do fogo durante testes de propagação de incêndio em escala real.

O método de teste de ignição, combustão ou propagação de fogo, ou uma combinação deles, foi conduzido com materiais e produtos contendo uma ampla gama de composições e estruturas de polímeros.

O método de ensaio de propagação de fogo difere dos métodos de ensaio das normas ASTM listadas aqui, pois produz medições laboratoriais da taxa de liberação de calor químico durante a propagação ascendente do fogo e a combustão em um corpo de prova vertical em ar normal, ar enriquecido com oxigênio ou ar contaminado com oxigênio. Métodos de ensaio em outras normas, como o método ASTN E1321, que fornece medições durante a propagação horizontal/horizontal ou descendente da chama sobre os materiais, e os métodos ASTM E906, ASTM E1354 e ASTM E1623, que fornecem medições da taxa de liberação de calor de materiais totalmente envolvidos na combustão flamejante, normalmente utilizam um fluxo radiante externo em vez de chamas originadas do próprio material em combustão para caracterizar o comportamento do fogo.

Estes métodos de ensaio não se destinam a testes de controle de qualidade de rotina. Eles são projetados para avaliar propriedades específicas de inflamabilidade de materiais. Os materiais a serem analisados ​​consistem em amostras retiradas de um produto de uso final ou de vários componentes utilizados em um produto de uso final. Os resultados dos procedimentos laboratoriais fornecem subsídios para modelos de propagação e crescimento de incêndios, estudos de análise de risco, projetos de construção e produtos, e pesquisa e desenvolvimento de materiais.

Compreender como os materiais se comportam em caso de incêndio é crucial para pesquisas e testes de segurança contra incêndio. Uma das ferramentas mais avançadas para esse fim é o aparelho de propagação de fogo. Este aparelho está sujeito à norma ASTM E2058.

Este método permite que pesquisadores meçam o comportamento de ignição, a taxa de liberação de calor, a perda de massa, a produção de fumaça e a evolução de gás sob condições controladas. É particularmente útil para avaliar materiais usados ​​em edifícios, transportes, dispositivos eletrônicos e bens de consumo.

O aparelho de propagação de fogo é um dispositivo de teste de incêndio em escala de bancada projetado para simular cenários realistas de incêndio em uma pequena amostra de materiais. Ele fornece dados quantitativos sobre o comportamento dos materiais quando expostos a um fluxo de calor controlado e a uma chama externa. Este aparelho é um calorímetro versátil que opera sob calorimetria de consumo de oxigênio, calculando a taxa de liberação de calor com base na quantidade de oxigênio consumida durante a combustão. A norma ASTM E2058 define os procedimentos, a instrumentação, a calibração e a análise necessários para o uso eficaz do aparelho de propagação de fogo.

Os principais objetivos desta norma são:

  • Medir as propriedades de inflamabilidade do material de forma controlada e repetível
  • Apoiar o desenvolvimento de materiais e produtos resistentes ao fogo
  • Fornecimento de dados para modelagem de incêndio, conformidade regulatória e avaliação comparativa de riscos

As principais aplicações desta norma incluem materiais de teste usados ​​na fabricação de:

  • Interiores de aeronaves e espaçonaves
  • Transporte público
  • Dispositivos eletrônicos e cabos
  • Isolamento de edifícios e revestimentos de paredes
  • móveis estofados

Os principais componentes do dispositivo de propagação de fogo usados ​​nesses testes são:

  • Aquecedor cônico: fornece um fluxo uniforme de calor radiante.
  • Fonte de ignição por faísca ou piloto: Inicia a combustão.
  • Balanço de massa: Registra continuamente a perda de massa durante a combustão.
  • Sistema de exaustão: captura gases de combustão para análise.
  • Analisadores de gás: medem oxigênio, dióxido de carbono e monóxido de carbono para calcular a taxa de liberação de calor.
  • Sensores ópticos: Monitora a densidade da fumaça (opcional).

O procedimento de teste segue simplesmente estas etapas:

  • Preparação da amostra: Uma amostra pequena e plana (normalmente 100 mm x 100 mm) é condicionada e montada.
  • Exposição: A amostra é exposta a um fluxo de calor predeterminado usando um aquecedor cônico.
  • Ignição: Uma chama piloto ou faísca inflama a amostra quando ela atinge a temperatura de ignição.
  • Monitoramento de combustão:
    • A taxa de liberação de calor, a perda de massa, as emissões de gases e a produção de fumaça são medidas.
    • Os dados são registrados continuamente durante todo o teste (geralmente de 10 a 30 minutos).
  • Análise pós-teste: Resíduos e carbonização são examinados e o desempenho em diferentes materiais é comparado.

Ao contrário de testes de incêndio mais simples, como testes de chama vertical, o aparelho de propagação de incêndio fornece um comportamento de combustão abrangente, tornando-o ideal para:

  • Comparação e desenvolvimento de materiais
  • Modelagem preditiva de incêndio
  • Projetos de engenharia resistentes ao fogo
  • Atender aos critérios de inflamabilidade regulamentares ou específicos do setor

Este método é particularmente valioso em situações como materiais de aviação ou transporte de massa, onde os testes de incêndio reais são muito caros ou de grande escala.

Nossa organização, que atua há muitos anos e acompanha meticulosamente os desenvolvimentos globais em ciência e tecnologia, realiza testes, medições e análises em uma ampla gama de áreas para empresas de todos os setores, com uma equipe qualificada e ampla infraestrutura. Nesse contexto, também fornecemos serviços de teste em conformidade com a norma ASTM E2058 - Métodos de Teste Padrão para Medição de Inflamabilidade de Materiais Utilizando Aparelhos de Propagação de Fogo (FPA).

WhatsApp