ISO 5660 Brandreaktionstester - Värmeavgivning, rökproduktion och massförlusthastighet

Standarden "ISO 5660 Brandtekniska tester - Värmeavgivning, rökproduktion och massförlusthastighet" som publicerats av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO) består av ett antal underavsnitt publicerade under samma titel. Nämligen,

• Standarden "ISO 5660-1 Del 1: Värmeavgivningshastighet (konkalorimetermetod) och rökproduktionshastighet (dynamisk mätning)" beskriver en metod för att utvärdera värmeavgivningshastigheten och den dynamiska rökproduktionshastigheten hos prover som exponeras i horisontellt läge för kontrollerade bestrålningsnivåer med en extern tändare. Värmeavgivningshastigheten bestäms genom att mäta syreförbrukningen som härrör från syrekoncentrationen och flödeshastigheten i förbränningsproduktströmmen. Tändningstiden (kontinuerlig låga) mäts också i detta test. Den dynamiska rökproduktionshastigheten beräknas genom att mäta dämpningen av en laserljusstråle av förbränningsproduktströmmen. Rökförlust registreras under hela testet, oavsett om provet antänds.

Testmetoden baseras generellt på observationen att nettoförbränningsvärmen är proportionell mot den mängd syre som krävs för förbränning. Sambandet är att ungefär 13,1 x 10³ ^kJ värme frigörs för varje kilogram syre som förbrukas. Proverna i testet förbränns under omgivande luftförhållanden medan de exponeras för ett förutbestämt externt bestrålningsområde på 0 kW m⁻² ^till 75 kW ^m⁻² , och syrekoncentrationer och avgasflöden mäts. Denna testmetod används för att utvärdera det bidrag som den testade produkten kan ge till värmeavgivningshastigheten under dess exponering för brand. Dessa egenskaper bestäms på små, representativa prover.

Principen för rökmätning bygger generellt på observationen att ljusintensiteten som transmitteras genom volymen av förbränningsprodukter är en exponentiellt minskande funktion med avståndet. Detta kallas vanligtvis Bouguers lag. Prover i testet förbränns under omgivande luftförhållanden medan de exponeras för ett förutbestämt externt bestrålningsområde på 0 kW m⁻² ^till 75 kW m⁻² ^, och mätningar av rökförmörkning, avgasflödeshastighet och massförlusthastighet för provet görs. Rökförmörkning mäts som en bråkdel av laserljusintensiteten som transmitteras genom röken i avgaskanalen. Denna bråkdel används för att beräkna dämpningskoefficienten enligt Bouguers lag.

Testresultaten rapporteras i termer av rökproduktion och rökproduktionshastighet, båda normaliserade till den exponerade provytan. Rökproduktionshastigheten beräknas som produkten av extinktionskoefficienten och det volymetriska flödet av rök i frånluftskanalen. Rökproduktionen beräknas genom att numeriskt integrera rökproduktionshastigheten över det betraktade tidsintervallet. Rapporterade variabler är areanormaliserade eftersom rökproduktionen är proportionell mot arean. Testmetoden används för att utvärdera den testade produktens bidrag till rökutbredningshastigheten och mängden rök som produceras under inblandning i en välventilerad brand. Dessa egenskaper bestäms återigen på små, representativa stickprov.

• Standarden "ISO 5660-2 Del 2: Rökproduktionshastighet (dynamisk mätning)" specificerar en småskalig metod för att utvärdera den dynamiska rökproduktionshastigheten hos i huvudsak plana prover som utsätts för kontrollerade nivåer av strålningsvärme under välventilerade förhållanden, med eller utan extern tändare. Rökproduktionshastigheten beräknas genom att mäta dämpningen av en laserljusstråle av förbränningsproduktströmmen. Rökförmörkelse registreras under hela testet, oavsett om provet brinner eller inte. Mätsystemet som föreskrivs i denna standard är en utvidgning av instrumentet som beskrivs i ISO 5660-1. Därför används denna standard tillsammans med ISO 5660-1.

Denna testmetod är baserad på observationen att ljusintensiteten som passerar genom en volym av förbränningsprodukter är en exponentiellt minskande funktion av avståndet. Detta kallas ofta för Bouguers lag. Prover i testet exponeras för ett förutbestämt externt bestrålningsområde medan de förbränns under omgivande luftförhållanden, och rökförmörkelse, avgasflödeshastighet och provets massförlusthastighet mäts. Rökförmörkelse mäts som andelen av laserljusintensiteten som passerar genom röken i avgaskanalen. Denna andel används för att beräkna extinktionskoefficienten enligt Bouguers lag.

Testresultaten rapporteras i termer av rökproduktion och rökproduktionshastighet, båda normaliserade till den exponerade provytan. Rökproduktionshastigheten beräknas som produkten av extinktionskoefficienten och volymflödeshastigheten för rök i frånluftskanalen. Rökproduktionen beräknas genom numerisk integration av rökproduktionshastigheten över det betraktade tidsintervallet. Rapporterade variabler är areanormaliserade eftersom rökproduktionen är proportionell mot arean. Testmetoden används för att utvärdera den testade produktens bidrag till rökutbredningshastigheten och mängden rök som produceras under deltagande i en välventilerad brand. Dessa egenskaper bestäms på små, representativa stickprov.

• Standarden "ISO 5660-3 Del 3: Vägledning om mätning" undersöker begränsningarna hos den konkalorimeter som för närvarande används för byggprodukter och föreslår sätt att övervinna några av dessa för andra produkttyper och andra tillämpningsområden. Denna standard sammanställer kunskap från omfattande erfarenhet av instrumentet i en uppsättning riktlinjer som kommer att bidra till att standardisera användningen av konkalorimetern i detta bredare sammanhang.

Denna standard ger specifik vägledning om aspekter av provberedning och beteendet hos prover som exponeras för strålningsvärme, såsom smältning, sönderfall och svullnad. Den diskuterar vikten av provtjocklek och substratanvändning, samt metoder för substratfixering. Den ger också råd om metoder för att testa olika icke-standardiserade produkter. Den ger också rekommendationer om instrumentkalibreringstekniker, val av lämpliga värmeflödesnivåer och brännprotokoll. Förutom vägledning för operatörer innehåller denna standard även rekommendationer för presentation av testresultat.

• ISO 5660-4 Del 4: Mätning av låga värmeavgivningsnivåer beskriver en metod för att utvärdera material och produkter som producerar låga nivåer av värmeavgivning när de utsätts för de höga bestrålningsnivåer som är typiska för fullt utvecklade bränder. Den skiljer sig från ISO 5660-1 genom att specificera element som specifik provstorlek, provhållare, provorientering, volymetriskt flöde och de bestrålningsnivåer vid vilka testet utförs. Testmetoden som beskrivs i denna standard är avsedd för användning på produkter och material som endast innehåller små mängder brännbara element, till exempel testprover som ger en total värmeavgivning på 0,75 MJ/m2 till 15 MJ/m2. En testmetod för prover som ger en måttlig till hög total värmeavgivning ingår i ISO 5660-1. Informationen som erhålls från denna testmetod i denna standard kan också användas för brandsäkerhetstekniska ändamål. Liksom i ISO 5660-1 mäts inte värmeavgivningshastigheterna direkt och i absoluta termer, utan beräknas teoretiskt med hjälp av en experimentellt härledd proportionalitetskonstant som relaterar den frigjorda värmen till den uppmätta syreförbrukningen.

Mätning av värmeavgivningshastighet och total värmeavgivning används för att kvantifiera testprovets förmåga att antända och bidra med värme till en brand. Den baseras generellt på observationen att ett materials nettoförbränningsvärme är direkt relaterad till mängden syre som krävs för att bränna det. Detta förhållande är ungefär 13,1 x 103 kJ frigjord värme per 1,0 kg förbrukat syre. Alternativt kan ytterligare mätningar av koldioxid och kolmonoxid göras och användas vid beräkning av värmeavgivning.

• Standarden "ISO 5660-5 Del 5: Värmeavgivningshastighet (konkalorimetermetod) och rökproduktionshastighet (dynamisk mätning) i atmosfärer med reducerad syrehalt" beskriver apparaten och proceduren som används för att mäta brandresponsbeteende under atmosfärer med reducerad syrehalt. Kontinuerliga mätningar görs för att beräkna värmeavgivningshastigheter, rök- och specifik gasproduktionshastighet samt massförlusthastigheter. Mätningar av antändningstiden görs också för att erhålla antändningsbeteendet. Pyrolysparametrar för prover som exponerats för kontrollerade bestrålningsnivåer och kontrollerade syretillförselnivåer kan också bestämmas.

Olika atmosfärer med reducerat syre i testmiljön uppnås genom att kontrollera syrekoncentrationen i den inloppsgas som matas in i kammaren (vitiering) eller den totala atmosfäriska volymen som matas in i kammaren (ventilation). Områden för syrekoncentration under 20,95 procent syre kan undersökas. Instrumentet är inte konstruerat för att kontrollera anrikade syreförhållanden över 20,95 procent atmosfärisk syrekoncentration. Mätsystemet som föreskrivs i denna standard är baserat på den konkalorimeterapparat som beskrivs i ISO 5660-1. Därför är detta dokument avsett att användas tillsammans med ISO 5660-1.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med ISO 5660-standarden "Brandreaktionstester - Värmeavgivning, rökproduktion och massförlusthastighet".