วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E906-07 สำหรับอัตราการปล่อยความร้อนและควันที่มองเห็นได้สำหรับวัสดุและผลิตภัณฑ์โดยใช้วิธีเทอร์โมไพล์

มาตรฐาน “ASTM E906-07 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับอัตราการปล่อยความร้อนและควันที่มองเห็นได้สำหรับวัสดุและผลิตภัณฑ์โดยใช้วิธีเทอร์โมไพล์” ที่พัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบสำหรับการกำหนดอัตราการปล่อยความร้อนและควันที่มองเห็นได้จากวัสดุ ผลิตภัณฑ์ หรือชุดประกอบ เมื่อได้รับการแผ่รังสีความร้อนในระดับต่างๆ ควันที่มองเห็นได้จะถูกกำหนดตามการบดบังของแสงที่ส่งผ่านโดยผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทดสอบ

วิธีการตอบสนองต่อการทดสอบไฟนี้เป็นการประเมินการปล่อยความร้อนโดยวิธีการทางความร้อนที่เรียกว่าเทอร์โมไพล์ โดยใช้แหล่งความร้อนแบบแผ่รังสีที่ประกอบด้วยองค์ประกอบความต้านทานไฟฟ้าสี่ชุด วิธีทดสอบนี้จัดให้มีการแผ่รังสีความร้อนของตัวอย่างทั้งแบบมีนักบินและไม่มีนักบิน การจุดระเบิดนำร่องเกิดจากการกระทบเปลวไฟโดยตรงบนตัวอย่าง (จุดระเบิดจุด) หรือจากการใช้ไฟนำร่องในการจุดระเบิดก๊าซที่เกิดจากการไพโรไลซิสของตัวอย่าง

การปล่อยความร้อนและควันจะวัดจากช่วงเวลาที่ฉีดตัวอย่างเข้าไปในห้องรับแสงที่ควบคุมไว้ การวัดจะดำเนินการตลอดระยะเวลาการจุดระเบิด (และเปลวไฟที่ค่อยๆ ลุกลามไปที่พื้นผิวในกรณีที่จุดติดไฟ) และจนกว่าการทดสอบจะสิ้นสุดลง

วิธีทดสอบนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในงานวิจัยและการพัฒนา ไม่ใช่เป็นพื้นฐานสำหรับการจัดอันดับ กฎระเบียบ หรือวัตถุประสงค์ด้านรหัส

อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ในวิธีการทดสอบนี้ใช้ในสองรูปแบบ การกำหนดค่า A คือการกำหนดค่าที่ใช้โดยสำนักงานการบินแห่งสหพันธรัฐเพื่อประเมินวัสดุสำหรับการใช้งานเครื่องบิน การกำหนดค่า B เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ด้านการวิจัยและการพัฒนาสำหรับฟลักซ์ความร้อนที่เกิดขึ้นจากเหตุการณ์ต่างๆ

วิธีทดสอบนี้ไม่ได้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับประสิทธิภาพการทนไฟของตัวอย่างทดสอบภายใต้สภาวะการทนไฟอื่น ๆ นอกเหนือจากที่ระบุไว้ในวิธีการทดสอบนี้ ข้อจำกัดที่ทราบของวิธีการทดสอบนี้ ได้แก่:

• อัตราการปล่อยความร้อนและควันขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงการเกิดการเผาที่พื้นผิว การเกิดเถ้าเหนียว ความหนาของตัวอย่าง และวิธีการติดตั้ง
• ค่าการปลดปล่อยความร้อนเป็นฟังก์ชันของขนาดตัวอย่างเฉพาะ (พื้นที่เปิด) ที่ได้รับการทดสอบ ผลลัพธ์ไม่สามารถปรับขนาดได้โดยตรงตามพื้นผิวที่สัมผัสต่างกันสำหรับบางผลิตภัณฑ์
• วิธีการทดสอบจำกัดเฉพาะขนาดตัวอย่างของวัสดุ ผลิตภัณฑ์ หรือชุดประกอบที่ระบุไว้ หากจะต้องทดสอบผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างที่ทดสอบจะต้องเป็นตัวแทนของผลิตภัณฑ์ในการใช้งานจริง การทดสอบจะจำกัดอยู่เพียงการเปิดเผยพื้นผิว โดยตัวเลือกสำหรับพื้นผิวที่เปิดเผยคือแนวตั้งและแนวนอนหงายขึ้น
• เมื่อมีอัตราการปล่อยความร้อนตัวอย่างสูงมาก อาจสังเกตเห็นการลุกเป็นไฟที่ด้านบนของกองตัวอย่าง ส่งผลให้การทดสอบไม่ถูกต้อง
• ความสัมพันธ์โดยทั่วไปไม่ได้ถูกสร้างขึ้นระหว่างค่าอัตราการปล่อยอากาศที่ได้จากตัวอย่างที่วางแนวนอนและแนวตั้ง ตัวอย่างที่ละลายและหยดในแนวตั้ง ควรทดสอบในแนวนอน

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ คำศัพท์และคำจำกัดความที่กำหนดไว้ในมาตรฐาน "ASTM E176-2121 คำศัพท์มาตรฐานเกี่ยวกับมาตรฐานอัคคีภัย" และมาตรฐาน "ISO 13943 ความปลอดภัยจากอัคคีภัย - คำศัพท์" ตลอดจนคำจำกัดความต่อไปนี้ ถือเป็นสิ่งที่ถูกต้อง:

• สำหรับการเก็บรวบรวมข้อมูล ต่อเนื่องหมายถึงช่วงเวลาในการเก็บรวบรวมข้อมูลที่มีระยะเวลา 5 วินาทีหรือน้อยกว่า
• พื้นผิวที่สัมผัสคือพื้นผิวของตัวอย่างที่สัมผัสกับความร้อนที่ตกกระทบ
• การเรืองแสง คือ การเกิดเปลวไฟบนหรือบนพื้นผิวของตัวอย่างเป็นระยะเวลาน้อยกว่า 4 วินาที
• การจุดระเบิดในเฟสก๊าซหมายถึงการจุดระเบิดของผลิตภัณฑ์ไพโรไลซิสจากพื้นผิวที่ได้รับความร้อนด้วยเปลวไฟนำร่องหรือแหล่งกำเนิดไฟอื่นที่ไม่ส่งผลกระทบหรือส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพื้นผิวที่ได้รับความร้อน เช่น โดยการฉายรังสีซ้ำ
• การวางแนวคือระนาบที่ด้านที่เปิดเผยของชิ้นงานถูกจัดวางในแนวตั้งหรือแนวนอนขึ้นด้านบนในระหว่างการทดสอบ
• หน่วยควันคือความเข้มข้นของอนุภาคควันในอากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตร ซึ่งลดเปอร์เซ็นต์การส่งผ่านแสงตามเส้นทาง 1 เมตรเหลือ 10 เปอร์เซ็นต์
• เปลวไฟที่ลุกไหม้ต่อเนื่อง คือ เปลวไฟที่ปรากฏอยู่บนหรือเหนือพื้นผิวตัวอย่างส่วนใหญ่เป็นระยะเวลานาน 4 วินาทีขึ้นไป
• เวลาจุดระเบิดคือเวลาที่ผ่านไประหว่างการเริ่มการทดสอบและการเกิดเปลวไฟบนหรือเหนือพื้นผิวส่วนใหญ่ของตัวอย่างเป็นเวลาอย่างน้อย 4 วินาที
• ระยะเวลาเปลวไฟต่อเนื่องคือระยะเวลาการจุดระเบิด

ในการทำการทดสอบ ตัวอย่างที่ต้องการทดสอบจะถูกฉีดเข้าไปในห้องทดสอบสภาพแวดล้อมซึ่งมีการไหลเวียนของอากาศอย่างต่อเนื่อง การเปิดรับแสงของตัวอย่างจะถูกกำหนดโดยแหล่งความร้อนแบบแผ่รังสีซึ่งปรับให้ผลิตฟลักซ์ความร้อนรวมที่ต้องการบนตัวอย่าง ตัวเลือกในการรับแสง ได้แก่ การวางแนวนอนหรือแนวตั้ง การจุดระเบิดโดยไม่มีจุดนำร่อง การจุดระเบิดด้วยจุดนำร่องของก๊าซที่ปล่อยออกมา หรือการจุดระเบิดจุดบนพื้นผิว มีการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความหนาแน่นทางแสงของก๊าซที่ออกจากห้อง และจากข้อมูลเหล่านี้ จะมีการคำนวณอัตราการปลดปล่อยความร้อนและควันที่มองเห็นได้

วิธีทดสอบนี้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับพฤติกรรมของตัวอย่างวัสดุในแง่ของความร้อนและอัตราการปล่อยควันที่มองเห็นได้ภายใต้การสัมผัสไฟที่ระบุ การทดสอบตัวอย่างภายใต้การรับแสงหลากหลายช่วงซึ่งครอบคลุมการไหลของความร้อนหลายช่วง ทำให้สามารถระบุการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของวัสดุและผลิตภัณฑ์เมื่อได้รับแสงจากการเปลี่ยนแปลงการไหลของความร้อนได้

ข้อมูลที่ได้รับสำหรับการทดสอบเฉพาะนั้นจะอธิบายถึงอัตราการแพร่กระจายและปล่อยควันของตัวอย่างเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมเฉพาะและขั้นตอนที่ใช้ในการทดสอบนั้น

เมื่อใช้ไพล็อต พื้นผิวที่เปิดเผยทั้งหมดของตัวอย่างจะไม่ไหม้ในระหว่างขั้นตอนการรวมแบบค่อยเป็นค่อยไป ใช้วิธีการจุดยิง (การกระทบ) ในระหว่างที่พื้นผิวค่อยๆ ได้รับผลกระทบ อัตราการปล่อยความร้อนและควันจะคิดตามพื้นที่ผิวสัมผัสเดิมที่ถูกกำหนดไว้ ไม่ใช่ตามพื้นที่ผิวที่มีเปลวไฟกำหนดไว้

อัตราการปล่อยความร้อนและควันจะคำนวณต่อตารางเมตรของพื้นที่ผิวที่สัมผัสเดิม หากตัวอย่างบวม หย่อน หลุดออก หรือผิดรูปในลักษณะอื่นๆ ส่งผลให้พื้นผิวที่สัมผัสกับสารเปลี่ยนไป อัตราการปล่อยที่คำนวณได้จะสอดคล้องกับพื้นที่เดิม ไม่ใช่พื้นที่ผิวใหม่

ค่าการปล่อยความร้อนขึ้นอยู่กับโหมดการจุดระเบิด การจุดระเบิดในเฟสแก๊สทำให้วัดอัตราการปลดปล่อยได้สม่ำเสมอมากขึ้นตามมิติ เมื่อพื้นผิวตัวอย่างมีปฏิสัมพันธ์กับเปลวไฟอย่างรวดเร็วหรือทันที

อัตราการปล่อยขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยซึ่งบางปัจจัยไม่สามารถควบคุมได้ เป็นไปได้ที่ตัวอย่างที่ก่อให้เกิดการเผาไหม้บนพื้นผิว เถ้าเหนียว หรือเป็นวัสดุผสมหรือลามิเนต อาจไม่สามารถผ่านอัตราการปลดปล่อยในสภาวะคงที่ได้ ตัวอย่างที่มีความบางจนผ่านความร้อน เช่น ตัวอย่างที่มีพื้นผิวที่ไม่ได้รับความร้อนซึ่งเปลี่ยนอุณหภูมิในช่วงระยะเวลาการทดสอบนั้น ไม่สามารถบรรลุอัตราการปล่อยสารในสภาวะคงที่ได้ ดังนั้น อัตราการปล่อยสำหรับวัสดุที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับวิธีการใช้วัสดุ ความหนา และวิธีการติดตั้ง เป็นต้น

องค์กรของเรามีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในโลกอย่างใกล้ชิดและปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบรรดาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินต่างๆ มากมายที่จัดทำขึ้นสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ ยังมีบริการทดสอบตามมาตรฐาน “วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM E906-07 สำหรับอัตราการปล่อยความร้อนและควันที่มองเห็นได้สำหรับวัสดุและผลิตภัณฑ์ที่ใช้วิธีการเทอร์โมไพล์”