Štandardná skúšobná metóda ASTM E906-07 pre rýchlosť uvoľňovania tepla a viditeľného dymu z materiálov a výrobkov s použitím termoelektrickej metódy

Norma ASTM E906-07, ktorú vyvinula Americká spoločnosť pre testovanie a materiály (ASTM), opisuje testovaciu metódu na stanovenie rýchlosti uvoľňovania tepla a viditeľného dymu z materiálov, výrobkov alebo zostáv pri vystavení rôznym úrovniam sálavého tepla. Viditeľný dym je definovaný ako zatemnenie svetla prepúšťaného produktmi spaľovania uvoľnenými počas testovania.

Táto metóda testu odozvy na oheň hodnotí uvoľňovanie tepla pomocou termočlánku, čo je tepelná metóda využívajúca zdroj sálavého tepla pozostávajúci zo sústavy štyroch elektricky odporových prvkov. Táto testovacia metóda umožňuje pilotované aj bezpilotné sálavé tepelné vystavenie vzorky. Pilotované zapálenie je výsledkom priameho dopadu plameňa (bodové zapálenie) na vzorku alebo použitia pilotného plameňa na zapálenie plynov vznikajúcich pyrolýzou vzorky.

Uvoľňovanie tepla a dymu sa meria od okamihu vstreknutia vzorky do komory s kontrolovanou expozíciou. Merania pokračujú počas celého zapálenia (a v prípade bodového zapálenia aj postupného zasiahnutia povrchu plameňom) až do ukončenia testu.

Táto testovacia metóda je určená na použitie vo výskume a vývoji, nie ako základ pre klasifikáciu, regulačné alebo kódovacie účely.

Zariadenie opísané v tejto testovacej metóde bolo použité v dvoch konfiguráciách. Konfigurácia A je konfigurácia používaná Federálnym úradom pre letectvo na hodnotenie materiálov určených na použitie v lietadlách. Konfigurácia B je vhodná na účely výskumu a vývoja v rôznych dopadajúcich tepelných tokoch.

Táto skúšobná metóda neposkytuje informácie o správaní sa skúšobných vzoriek pri požiari za iných podmienok požiaru, ako sú tie, ktoré sú špecifikované v tejto skúšobnej metóde. Známe obmedzenia tejto skúšobnej metódy sú nasledovné:

• Rýchlosť uvoľňovania tepla a dymu závisí od viacerých faktorov vrátane povrchovej karbonizácie, tvorby lepkavého popola, hrúbky vzorky a spôsobu montáže.
• Hodnoty uvoľňovania tepla sú funkciou špecifickej veľkosti testovanej vzorky (otvorenej plochy). Výsledky nie je možné priamo škálovať na rôzne otvorené plochy povrchu pre niektoré produkty.
• Skúšobná metóda je obmedzená na špecifikované rozmery vzorky materiálov, výrobkov alebo zostáv. Ak sa majú skúšať výrobky, skúšobná vzorka musí reprezentovať výrobok v skutočnom použití. Skúška je obmedzená na odkrytie povrchu; možnosti pre odkrytý povrch sú vertikálne a horizontálne, smerom nahor.
• Pri veľmi vysokých rýchlostiach uvoľňovania tepla vzorky možno na vrchu komína pozorovať vzplanutia, čo robí test neplatným.
• Medzi hodnotami rýchlosti uvoľňovania vzduchu získanými z horizontálne a vertikálne orientovaných vzoriek nebol stanovený žiadny všeobecný vzťah. Vzorky, ktoré sa topia a kvapkajú vo vertikálnej orientácii, by sa mali testovať horizontálne.

Na účely tejto normy sa okrem pojmov a definícií uvedených v norme „ASTM E176-2121 Štandardná terminológia požiarnych noriem“ a „ISO 13943 Požiarna bezpečnosť – Glosár“ uplatňujú aj tieto definície:

• Pokiaľ ide o zber údajov, ide o nepretržitý zber údajov v intervaloch 5 sekúnd alebo kratších.
• Exponovaný povrch je povrch vzorky, ktorý je vystavený dopadajúcemu teplu.
• Záblesk je prítomnosť plameňa na vzorke alebo v jej okolí po dobu kratšiu ako 4 sekundy.
• Zapálenie v plynnej fáze označuje zapálenie produktov pyrolýzy z vyhrievaného povrchu pilotným plameňom alebo iným zdrojom zapálenia, ktorý neovplyvňuje alebo významne ovplyvňuje vyhrievaný povrch, napríklad jeho opätovným ožiarením.
• Orientácia je rovina, v ktorej je otvorený povrch vzorky umiestnený počas testovania tak, aby smeroval vertikálne alebo horizontálne nahor.
• Jednotka dymu je koncentrácia častíc dymu v jednom kubickom metri vzduchu, ktorá znižuje percento priepustnosti svetla na dráhe 1 meter na 10 percent.
• Trvalý plameň je prítomnosť plameňa nad alebo na väčšine povrchu vzorky po dobu 4 sekúnd alebo dlhšie.
• Čas zapálenia sa vzťahuje na čas medzi začiatkom testu a prítomnosťou plameňa na väčšine povrchu vzorky alebo nad ňou po dobu najmenej 4 sekúnd.
• Trvanie trvalého plameňa je čas zapálenia.

Počas testovania sa testovaná vzorka vstrekne do uzavretej komory, ktorou prechádza konštantný prúd vzduchu. Expozícia vzorky je určená zdrojom sálavého tepla nastaveným tak, aby vytvoril požadovaný celkový tepelný tok na vzorke. Možnosti expozície zahŕňajú: horizontálnu alebo vertikálnu orientáciu, bezpilotné zapaľovanie, pilotované zapaľovanie emitovaných plynov alebo bodové zapaľovanie na povrchu. Monitorujú sa zmeny teploty a optickej hustoty plynu vystupujúceho z komory a z týchto údajov sa vypočítajú rýchlosti uvoľňovania tepla a viditeľného dymu.

Táto testovacia metóda poskytuje opis správania sa vzoriek materiálu pri špecifickom vystavení ohňu z hľadiska tepla a zdanlivej rýchlosti uvoľňovania dymu. Testovaním vzoriek v sérii expozícií zahŕňajúcich celý rad tepelných tokov je možné určiť zmenu v správaní materiálov a výrobkov vzhľadom na zmeny vystavenia tepelnému toku.

Údaje získané pre konkrétny test opisujú rýchlosť rozptylu a uvoľňovania dymu, keď je vzorka vystavená špecifickým podmienkam prostredia, a postupy použité na vykonanie testu.

Pri použití pilotného plameňa sa počas fázy postupného zapálenia nezapáli celý otvorený povrch vzorky. Používajú sa postupy bodového zapálenia (nárazu). Počas postupného zapálenia povrchu sa miery uvoľňovania tepla a dymu počítajú na meter štvorcový pôvodnej otvorenej plochy povrchu, nie na meter štvorcový povrchu obsahujúceho plameň.

Rýchlosti uvoľňovania tepla aj dymu sa vypočítavajú na štvorcový meter pôvodnej exponovanej plochy povrchu. Ak vzorka napučiava, prehýba sa, delaminuje alebo sa inak deformuje, čím sa zmení exponovaná plocha povrchu, vypočítané rýchlosti uvoľňovania budú zodpovedať pôvodnej ploche, nie novej ploche povrchu.

Hodnoty uvoľňovania tepla závisia od režimu zapálenia. Zapálenie v plynnej fáze poskytuje rozmerovo konzistentnejšie meranie rýchlosti uvoľňovania, keď povrch vzorky interaguje s plameňom veľmi rýchlo alebo okamžite.

Rýchlosti oscilácií závisia od mnohých faktorov, z ktorých niektoré sú nekontrolovateľné. Povrchové zuhoľnatenie, vzorky vytvárajúce lepkavú vrstvu popola alebo vzorky, ktoré sú kompozitné alebo laminátové, nemusia dosiahnuť ustálenú rýchlosť oscilácií. Tepelne tenké vzorky, t. j. vzorky, ktorých povrchy počas testovacieho obdobia nemenili teplotu, nemusia dosiahnuť ustálenú rýchlosť oscilácií. Preto rýchlosti oscilácií pre daný materiál závisia napríklad od spôsobu použitia materiálu, jeho hrúbky a spôsobu montáže.

Naša organizácia má silnú pracovnú silu, ktorá pozorne sleduje globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa snaží o sebazdokonaľovanie. Medzi početnými testami, meraniami, analýzami a hodnoteniami poskytovanými pre podniky v rôznych sektoroch sú testovacie služby v súlade s normou „ASTM E906-07 Štandardná testovacia metóda pre teplo a zdanlivé emisie dymu z materiálov a výrobkov s použitím metódy termočlánkov“.