Método de teste ISO 19021 para determinação de concentrações de gás em ISO 5659-2 usando espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier

A norma “Método de teste ISO 19021 para determinação de concentrações de gás em ISO 5659-2 usando espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier” desenvolvida pela Organização Internacional para Padronização (ISO) descreve um método de teste adequado para analisar resíduos produzidos durante a pirólise e combustão de amostras e produtos testados de acordo com a norma “ISO 5659-2 Plásticos - Formação de fumaça - Parte 2: Determinação da densidade óptica por um teste de câmara única”. Este método de teste é baseado na espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), conforme descrito na norma “ISO 19702 Teste de toxicidade de resíduos de fogo - Guia para análise de gases e vapores em resíduos de fogo usando análise de gás FTIR” e inclui informações adicionais sobre aparelhos de teste apropriados e calibração do analisador para sua aplicação a este modelo físico de fogo.

Esta norma foi projetada para ser usada em conjunto com as normas ISO 5659-2 e ISO 19702. O método de teste fornece concentrações de gás dependentes do tempo durante todo o curso de um teste ISO 5659-2. Esta norma não aborda a precisão deste modelo de incêndio para qualquer aplicação de produto ou a precisão das concentrações de gás em relação a testes de incêndio em escala real ou cenários de incêndio.

Para transformar esta norma em uma norma internacional no futuro, pretende-se conduzir um ensaio interlaboratorial para alterar o Anexo B. Esta norma não inclui nenhuma avaliação de toxicidade nem fornece dados de entrada para engenharia de segurança contra incêndio.

Como as condições de combustão variam dependendo da taxa de consumo de oxigênio no gabinete durante os testes ISO 5659-2, este modelo físico de incêndio não é considerado representativo de nenhum cenário específico de incêndio. Portanto, é difícil comparar os resultados dos testes com condições de incêndio em escala real. Consequentemente, se esse método de teste for usado para fazer comparações entre materiais ou produtos, ele deverá ser realizado em conjunto com outros testes de incêndio.

Para os fins desta norma, aplicam-se os termos e definições fornecidos nas normas ISO 13943, ISO 5659-2 e ISO 19702.

Os estudos que formam o embasamento técnico desta norma são explicados em detalhes nesta norma. Os efluentes de incêndio são continuamente amostrados de uma câmara de fumaça cumulativa (ISO 5659-2). O fluxo de amostragem de gás deve ser tal que a amostra seja representativa da composição da atmosfera na sala e quaisquer efeitos dos sistemas de amostragem de gás (como filtros, sondas, tubos, tubulações e bombas) devem ser minimizados. Um sistema de filtragem impede que partículas de fumaça entrem na célula do analisador de gases. As concentrações dos gases especificados no fluxo de efluente amostrado são determinadas usando espectroscopia FTIR de acordo com o padrão ISO 19702. A quantidade de atmosfera retirada da câmara e usada para análise FTIR (aproximadamente 20 L/min por 1,5 min) deve ser mantida dentro de limites que permitam que a amostragem seja compensada pela expansão do ar devido aos efeitos térmicos do cone radiante e à combustão da amostra de teste. Desta forma, a pressão da câmara é mantida relativamente constante durante todo o período de amostragem. O tempo de deslocamento e a distância da saída de incêndio através do sistema de amostragem de gás devem ser minimizados.

Nestes testes, é utilizado o aparelho de teste especificado na norma ISO 5659-2.

O arranjo geral do sistema de amostragem de gás é especificado abaixo, além dos requisitos da norma ISO 19702. O sistema de amostragem de gás deve consistir em uma sonda de amostragem, um filtro primário, uma linha de amostragem de gás, um filtro secundário, uma célula de gás, um transdutor de pressão, um refrigerador opcional, uma bomba e um medidor de vazão. O filtro principal deve ser colocado diretamente após a sonda. O analisador de gás deve ser colocado após o final da linha de amostragem e a montante da bomba. Um exemplo de um sistema de amostragem de conveniência é mostrado na figura.

Outros arranjos são possíveis se respeitarem os pontos básicos desta norma: condições de vazão, um filtro principal aquecido imediatamente após a sonda de amostragem e uma zona aquecida da saída da câmara de densidade de fumaça até a saída da célula de gás FTIR. A câmara de densidade de fumaça deve ser equipada com um transdutor de pressão que permita o registro da pressão interna P da câmara em função do tempo. Um sistema que utiliza uma taxa de extração mais alta e permite que os gases extraídos sejam recirculados de volta ao aparelho de teste foi testado com sucesso por alguns laboratórios quando a pressão dentro do recipiente é mantida relativamente constante. Para tais sistemas, o usuário deve antecipar o desvio da regulamentação geral descrita nesta norma. As normas da série ISO 12828 podem ser usadas para esse tipo de avaliação.

A sonda de amostragem deve ser feita de um tubo de aço inoxidável com diâmetro interno de 5 mm e extremidade fechada. Ele deve ser fixado no ponto central do teto da câmara e deve sobressair 80 mm para dentro do teto da câmara. A sonda deve ter 40 furos de amostragem de 55 mm de diâmetro posicionados a 70 mm, 2 mm e 3 mm, medidos a partir do teto interno da câmara, voltados para a parte traseira da câmara. Alguns gases ácidos podem reagir com a superfície interna da sonda, causando perda desses gases. Isto é particularmente importante para baixas concentrações. Um termopar blindado deve ser colocado próximo ao furo central da sonda interna, a 8 mm mais/menos 2 mm do furo para medir a temperatura do gás amostrado. A temperatura deve ser registrada quando a amostragem for feita para calcular a concentração de massa das espécies gasosas.

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