วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E2058 สำหรับการวัดความสามารถในการติดไฟของวัสดุโดยใช้อุปกรณ์กระจายไฟ (FPA)

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E2058 สำหรับการวัดความสามารถในการติดไฟของวัสดุโดยใช้อุปกรณ์กระจายไฟ (FPA)

มาตรฐาน ASTM E2058 ของสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) ระบุคุณสมบัติการติดไฟของวัสดุโดยใช้อุปกรณ์แพร่กระจายไฟ (FPA) ซึ่งเกี่ยวข้องกับแนวโน้มของวัสดุที่จะรองรับการแพร่กระจายของไฟผ่านอุปกรณ์แพร่กระจายไฟ คุณสมบัติการติดไฟของวัสดุที่วัดได้ประกอบด้วย เวลาการติดไฟ อัตราการปล่อยความร้อนทางเคมีและการพาความร้อน อัตราการสูญเสียมวล และความร้อนที่มีประสิทธิภาพจากการเผาไหม้

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E2058 สำหรับการวัดความสามารถในการติดไฟของวัสดุโดยใช้อุปกรณ์กระจายไฟ (FPA)

มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการทดสอบต่อไปนี้ที่สามารถดำเนินการแยกกันและเป็นอิสระ:

  • การทดสอบการจุดระเบิดเพื่อกำหนดค่าเวลาการจุดระเบิดของตัวอย่างแนวนอน
  • การทดสอบการเผาไหม้เพื่อกำหนดอัตราการปลดปล่อยความร้อนทางเคมีและความร้อนจากการเผาไหม้ที่เกิดจากการเผาไหม้ของตัวอย่างแนวนอน
  • การทดสอบการแพร่กระจายของไฟเพื่อกำหนดอัตราการปล่อยความร้อนทางเคมีจากการเผาไหม้ตัวอย่างแนวตั้ง

คุณสมบัติเด่นของเครื่องกระจายไฟ ได้แก่:

  • เครื่องทำความร้อนภายนอกแบบแยกส่วนทังสเตน-ควอตซ์เพื่อส่งฟลักซ์แผ่รังสีสูงสุด 110 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตรไปยังตัวอย่างทดสอบ
  • ความต้องการสำหรับการเผาไหม้หรือการแพร่กระจายของไฟขึ้นด้านบนในส่วนผสมอากาศที่กำหนดของอากาศที่เสริมออกซิเจนสูงสุด 40 เปอร์เซ็นต์ อากาศที่ไม่มีออกซิเจน ไนโตรเจนบริสุทธิ์ หรือส่วนผสมของสารดับเพลิงที่เป็นก๊าซ
  • ความสามารถในการวัดอัตราการปล่อยความร้อนและการไหลของผลิตภัณฑ์ไอเสียระหว่างการแพร่กระจายของไฟในแนวตั้งในตัวอย่างทดสอบที่ความสูง 0,305 ม.

อุปกรณ์กระจายไฟใช้เพื่อประเมินความไวไฟของวัสดุและผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังออกแบบมาเพื่อวัดการตอบสนองชั่วคราวของวัสดุและผลิตภัณฑ์เหล่านี้ต่อฟลักซ์ความร้อนที่กำหนดในสภาพแวดล้อมเฉื่อยหรือออกซิไดซ์ที่กำหนด และเพื่อวัดอัตราการผลิตผลิตภัณฑ์จากไฟ (คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรคาร์บอนที่เป็นก๊าซ (หากต้องการ)) ในห้องปฏิบัติการ เพื่อนำไปใช้ในงานวิศวกรรมความปลอดภัยจากอัคคีภัย

การจุดระเบิดตัวอย่างจะทำได้โดยใช้เปลวไฟนำร่องที่ตำแหน่งที่กำหนดเมื่อเทียบกับพื้นผิวตัวอย่าง

การทดสอบการแพร่กระจายของไฟของตัวอย่างแนวตั้งไม่เหมาะสำหรับวัสดุที่ละลายเพียงพอที่จะก่อตัวเป็นแอ่งของเหลวเมื่อได้รับความร้อน

วิธีทดสอบเหล่านี้เป็นส่วนสำคัญของมาตรฐานการทดสอบที่มีอยู่ในปัจจุบันสำหรับการแพร่กระจายของไฟในสายเคเบิลและความสามารถในการติดไฟของวัสดุในห้องคลีนรูม รวมถึงมาตรฐานการรับรองสำหรับสายพานลำเลียง แหล่งข้อมูลต่างๆ ใช้วิธีทดสอบเหล่านี้เนื่องจากผลการทดสอบการตอบสนองต่อไฟจากวิธีทดสอบเหล่านี้มีความสัมพันธ์กับพฤติกรรมของไฟในระหว่างการทดสอบการแพร่กระจายของไฟในระดับจริง

วิธีทดสอบการจุดระเบิด การเผาไหม้ หรือการแพร่กระจายของไฟ หรือการรวมกันของวิธีเหล่านี้ ได้ดำเนินการกับวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่มีองค์ประกอบและโครงสร้างโพลีเมอร์หลากหลาย

วิธีทดสอบการลุกลามของไฟแตกต่างจากวิธีการทดสอบในมาตรฐาน ASTM ที่ระบุไว้ในที่นี้ ตรงที่วิธีการทดสอบนี้ให้ผลการวัดอัตราการปลดปล่อยความร้อนทางเคมีในห้องปฏิบัติการระหว่างการลุกลามของไฟและการเผาไหม้ในแนวตั้งบนชิ้นงานทดสอบในอากาศปกติ อากาศที่มีออกซิเจน หรืออากาศที่ปนเปื้อนออกซิเจน วิธีทดสอบในมาตรฐานอื่นๆ เช่น วิธีทดสอบ ASTN E1321 ซึ่งให้ผลการวัดระหว่างการลุกลามของเปลวไฟในแนวนอน/แนวนอน หรือลุกลามลงด้านล่างเหนือวัสดุ และวิธีการทดสอบ ASTM E906, ASTM E1354 และ ASTM E1623 ซึ่งให้ผลการวัดอัตราการปลดปล่อยความร้อนจากวัสดุที่ลุกไหม้เต็มที่ โดยทั่วไปจะใช้ฟลักซ์การแผ่รังสีจากภายนอกแทนเปลวไฟที่มาจากวัสดุที่กำลังลุกไหม้ เพื่อระบุลักษณะการลุกไหม้

วิธีทดสอบเหล่านี้ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นการทดสอบควบคุมคุณภาพตามปกติ แต่ออกแบบมาเพื่อประเมินคุณสมบัติการติดไฟเฉพาะของวัสดุ วัสดุที่จะวิเคราะห์ประกอบด้วยตัวอย่างที่ได้จากผลิตภัณฑ์ปลายทาง หรือส่วนประกอบต่างๆ ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ปลายทาง ผลการทดสอบจากขั้นตอนในห้องปฏิบัติการเป็นข้อมูลสำหรับแบบจำลองการลุกลามและการเติบโตของไฟ การศึกษาการวิเคราะห์ความเสี่ยง การออกแบบอาคารและผลิตภัณฑ์ และการวิจัยและพัฒนาวัสดุ

การทำความเข้าใจว่าวัสดุมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อเกิดเพลิงไหม้เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการวิจัยความปลอดภัยจากอัคคีภัยและการทดสอบวัสดุ หนึ่งในเครื่องมือที่ทันสมัยที่สุดสำหรับจุดประสงค์นี้คืออุปกรณ์กระจายไฟ อุปกรณ์นี้เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM E2058

วิธีการนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถวัดพฤติกรรมการจุดระเบิด อัตราการปลดปล่อยความร้อน การสูญเสียมวล การเกิดควัน และการเกิดก๊าซภายใต้สภาวะควบคุม วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการประเมินวัสดุที่ใช้ในอาคาร การขนส่ง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และสินค้าอุปโภคบริโภค

อุปกรณ์กระจายไฟเป็นอุปกรณ์ทดสอบเพลิงไหม้แบบตั้งโต๊ะที่ออกแบบมาเพื่อจำลองสถานการณ์เพลิงไหม้จริงบนตัวอย่างวัสดุขนาดเล็ก อุปกรณ์นี้ให้ข้อมูลเชิงปริมาณเกี่ยวกับพฤติกรรมของวัสดุเมื่อสัมผัสกับการไหลของความร้อนที่ควบคุมได้และเปลวไฟภายนอก อุปกรณ์นี้เป็นเครื่องวัดปริมาณความร้อนอเนกประสงค์ที่ทำงานภายใต้การวัดปริมาณความร้อนจากการใช้ออกซิเจน โดยคำนวณอัตราการปลดปล่อยความร้อนตามปริมาณออกซิเจนที่ใช้ระหว่างการเผาไหม้ ASTM E2058 กำหนดขั้นตอน เครื่องมือ การสอบเทียบ และการวิเคราะห์ที่จำเป็นสำหรับการใช้งานอุปกรณ์กระจายไฟอย่างมีประสิทธิภาพ

วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐานนี้มีดังนี้:

  • วัดคุณสมบัติการติดไฟของวัสดุในลักษณะที่ควบคุมได้และทำซ้ำได้
  • สนับสนุนการพัฒนาวัสดุและผลิตภัณฑ์ทนไฟ
  • การจัดเตรียมข้อมูลสำหรับการสร้างแบบจำลองไฟ การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และการประเมินความเสี่ยงเชิงเปรียบเทียบ

การประยุกต์ใช้หลักของมาตรฐานนี้ ได้แก่ การทดสอบวัสดุที่ใช้ในการผลิต:

  • ภายในเครื่องบินและยานอวกาศ
  • การขนส่งสาธารณะ
  • อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสายเคเบิล
  • ฉนวนอาคารและวัสดุบุผนัง
  • เฟอร์นิเจอร์หุ้มเบาะ

ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์แพร่กระจายไฟที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้ ได้แก่:

  • เครื่องทำความร้อนแบบกรวย: ให้ความร้อนแบบแผ่กระจายสม่ำเสมอ
  • แหล่งกำเนิดประกายไฟหรือจุดระเบิดนำร่อง: เริ่มการเผาไหม้
  • สมดุลมวล: บันทึกการสูญเสียมวลในระหว่างการเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง
  • ระบบไอเสีย: ดักจับก๊าซจากการเผาไหม้เพื่อการวิเคราะห์
  • เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ: วัดออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ เพื่อคำนวณอัตราการปล่อยความร้อน
  • เซ็นเซอร์ออปติคัล: ตรวจสอบความหนาแน่นของควัน (ตัวเลือก)

ขั้นตอนการทดสอบเพียงทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

  • การเตรียมตัวอย่าง: ตัวอย่างแบนขนาดเล็ก (โดยทั่วไปขนาด 100 มม. x 100 มม.) จะถูกปรับสภาพและติดตั้ง
  • การสัมผัส: ตัวอย่างจะถูกสัมผัสกับฟลักซ์ความร้อนที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยใช้เครื่องทำความร้อนแบบกรวย
  • การจุดระเบิด: เปลวไฟนำร่องหรือประกายไฟจะจุดระเบิดตัวอย่างเมื่อถึงอุณหภูมิจุดติดไฟ
  • การตรวจสอบการเผาไหม้:
    • วัดอัตราการปลดปล่อยความร้อน การสูญเสียมวล การปล่อยก๊าซ และการผลิตควัน
    • ข้อมูลจะถูกบันทึกอย่างต่อเนื่องตลอดการทดสอบ (โดยปกติ 10-30 นาที)
  • การวิเคราะห์หลังการทดสอบ: ตรวจสอบสารตกค้างและคราบไหม้ และเปรียบเทียบประสิทธิภาพการทำงานกับวัสดุต่างๆ

ต่างจากการทดสอบไฟแบบง่ายๆ เช่น การทดสอบเปลวไฟแนวตั้ง อุปกรณ์แพร่กระจายไฟจะให้พฤติกรรมการเผาไหม้ที่ครอบคลุม ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

  • การเปรียบเทียบและพัฒนาวัสดุ
  • การสร้างแบบจำลองการพยากรณ์ไฟ
  • การออกแบบทางวิศวกรรมที่ทนไฟ
  • ตอบสนองเกณฑ์การติดไฟตามข้อกำหนดหรือเฉพาะอุตสาหกรรม

วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์เช่นการบินหรือวัสดุขนส่งมวลชนที่การทดสอบไฟจริงมีราคาแพงเกินไปหรือทำในพื้นที่ขนาดใหญ่

องค์กรของเราดำเนินงานมายาวนานหลายปีและติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างพิถีพิถัน ดำเนินการทดสอบ วัดผล และวิเคราะห์ในหลากหลายสาขาให้กับธุรกิจทุกภาคส่วน ด้วยทีมงานผู้เชี่ยวชาญและโครงสร้างพื้นฐานที่ครอบคลุม ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM E2058 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับการวัดความไวไฟของวัสดุโดยใช้อุปกรณ์กระจายไฟ (FPA)

WhatsApp