Método de teste padrão ASTM E906-07 para taxas de liberação de calor e fumaça visível para materiais e produtos usando o método de termopilha

O padrão “Método de teste padrão ASTM E906-07 para taxas de liberação de calor e fumaça visível para materiais e produtos usando o método de termopilha” desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) descreve um método de teste para determinar as taxas de liberação de calor e fumaça visível de materiais, produtos ou conjuntos quando expostos a diferentes níveis de calor radiante. Fumaça visível é definida em termos de obscurecimento da luz transmitida por produtos de combustão liberados durante os testes.

Este método de resposta ao teste de fogo avalia a liberação de calor por um método térmico, termopilha, usando uma fonte de calor radiante composta por uma matriz de quatro elementos de resistência elétrica. Este método de teste fornece exposição térmica radiante pilotada e não piloto de uma amostra. A ignição piloto resulta do impacto direto da chama na amostra (ignição pontual) ou do uso de um piloto para inflamar gases produzidos pela pirólise da amostra.

A liberação de calor e fumaça é medida a partir do momento em que a amostra é injetada em uma câmara de exposição controlada. As medições são realizadas durante toda a duração da ignição (e envolvimento gradual da chama na superfície no caso de ignição pontual) e até o término do teste.

Este método de teste destina-se ao uso em pesquisa e desenvolvimento e não como base para fins de classificação, regulamentação ou código.

O aparelho descrito neste método de teste foi usado em duas configurações. A configuração A é a configuração usada pela Administração Federal de Aviação para avaliar materiais para uso em aeronaves. A configuração B é adequada para fins de pesquisa e desenvolvimento em vários fluxos de calor incidentes.

Este método de teste não fornece informações sobre o desempenho ao fogo de espécimes de teste sob condições de fogo diferentes daquelas especificadas neste método de teste. As limitações conhecidas deste método de teste incluem:

• As taxas de liberação de calor e fumaça dependem de vários fatores, incluindo a formação de carbonização na superfície, a formação de cinzas pegajosas, a espessura da amostra e o método de montagem.
• Os valores de liberação de calor são uma função do tamanho específico da amostra (área aberta) testada. Os resultados não são diretamente escaláveis ​​para diferentes áreas de superfície expostas para alguns produtos.
• O método de teste é limitado a tamanhos de amostra especificados de materiais, produtos ou conjuntos. Se os produtos forem testados, a amostra de teste deve ser representativa do produto em uso real. O teste se limita a expor uma superfície, as opções para a superfície exposta são vertical e horizontal voltada para cima.
• Em taxas de liberação de calor da amostra muito altas, pode ser observada chama no topo da chaminé, invalidando o teste.
• Não foi estabelecida uma relação geral entre os valores da taxa de emissão atmosférica obtidos a partir de amostras orientadas horizontal e verticalmente. Amostras que derretem e pingam na orientação vertical devem ser testadas horizontalmente.

Para os fins desta norma, são válidos os termos e definições fornecidos nas normas "ASTM E176-2121 Terminologia Padrão de Normas de Incêndio" e "ISO 13943 Segurança contra Incêndio - Glossário", bem como as seguintes definições:

• Em relação à coleta de dados, contínuo se refere a intervalos de coleta de dados de 5 segundos ou menos.
• A superfície exposta é a superfície da amostra que é exposta ao calor incidente.
• Brilho é a presença de chama na superfície da amostra por períodos inferiores a 4 segundos.
• A ignição em fase gasosa refere-se à ignição de produtos de pirólise de uma superfície aquecida por uma chama piloto ou outra fonte de ignição que não afeta ou afeta significativamente a superfície aquecida, por exemplo, por reirradiação.
• Orientação é o plano no qual a face exposta do espécime é posicionada verticalmente ou horizontalmente para cima durante o teste.
• Uma unidade de fumaça é a concentração de partículas de fumaça em um metro cúbico de ar que reduz a porcentagem de transmissão de luz ao longo de um caminho de 1 m para 10 por cento.
• Chama sustentada é a presença de chama na maior parte da superfície da amostra por uma duração de 4 segundos ou mais.
• O tempo de ignição é o tempo entre o início do teste e a presença de chama na maior parte da superfície da amostra por pelo menos 4 segundos.
• A duração da chama sustentada é a duração da ignição.

Durante o teste, a amostra a ser testada é injetada em uma câmara ambiental através da qual passa um fluxo de ar constante. A exposição da amostra é determinada por uma fonte de calor radiante ajustada para produzir o fluxo de calor total desejado na amostra. As opções de exposição incluem: orientações horizontais ou verticais, ignição sem piloto, ignição pilotada de gases emitidos ou ignição pontual da superfície. Mudanças na temperatura e na densidade óptica do gás que sai da câmara são monitoradas e, a partir desses dados, as taxas de liberação de calor e fumaça visível são calculadas.

Este método de teste fornece uma descrição do comportamento de amostras de materiais em termos de calor e taxa de liberação de fumaça visível sob uma exposição de fogo especificada. Ao testar amostras em uma gama de exposições abrangendo uma variedade de fluxos de calor, é possível determinar a mudança no comportamento de materiais e produtos com a mudança na exposição ao fluxo de calor.

Os dados obtidos para um teste específico descrevem a taxa na qual a amostra se espalhará e liberará fumaça quando exposta às condições ambientais específicas e aos procedimentos usados ​​para realizar esse teste.

Quando o piloto é usado, toda a superfície exposta da amostra não queima durante a fase de inclusão gradual. São utilizados procedimentos de disparo pontual (impacto). Durante o envolvimento gradual da superfície, as taxas de liberação de calor e fumaça são por metro quadrado de área de superfície exposta original, não por metro quadrado de superfície contendo chamas.

As taxas de liberação de calor e fumaça são calculadas por metro quadrado de área de superfície exposta original. Se uma amostra inchar, ceder, delaminar ou se deformar de alguma outra forma, alterando assim a área de superfície exposta, as taxas de liberação calculadas correspondem à área original, não à nova área de superfície.

Os valores de liberação de calor dependem do modo de ignição. A ignição em fase gasosa fornece uma medida dimensionalmente mais consistente da taxa de liberação quando ocorre uma interação muito rápida ou instantânea da superfície da amostra com a chama.

As taxas de liberação dependem de muitos fatores, alguns dos quais não podem ser controlados. É possível que amostras que produzem carbonização na superfície, cinzas pegajosas ou são compostas ou laminadas não atinjam a taxa de liberação estável. Amostras termicamente finas, ou seja, amostras cujas superfícies não expostas mudam de temperatura durante o período de teste, não conseguem atingir uma taxa de liberação estável. Portanto, as taxas de liberação de um determinado material dependem, por exemplo, de como o material é usado, sua espessura e o método de instalação.

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