Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM E906-07 về tốc độ giải phóng nhiệt và khói nhìn thấy được cho vật liệu và sản phẩm sử dụng phương pháp nhiệt điện

Tiêu chuẩn “ASTM E906-07 Phương pháp thử tiêu chuẩn về tốc độ giải phóng nhiệt và khói có thể nhìn thấy đối với vật liệu và sản phẩm sử dụng phương pháp nhiệt điện” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển mô tả phương pháp thử để xác định tốc độ giải phóng nhiệt và khói có thể nhìn thấy từ vật liệu, sản phẩm hoặc cụm lắp ráp khi tiếp xúc với các mức nhiệt bức xạ khác nhau. Khói nhìn thấy được được định nghĩa là sự che khuất ánh sáng truyền qua các sản phẩm cháy được giải phóng trong quá trình thử nghiệm.

Phương pháp phản ứng thử nghiệm cháy này đánh giá sự giải phóng nhiệt bằng phương pháp nhiệt, nhiệt điện, sử dụng nguồn nhiệt bức xạ bao gồm một mảng bốn phần tử điện trở. Phương pháp thử nghiệm này cung cấp cả phương pháp tiếp xúc nhiệt bức xạ có người lái và không có người lái với mẫu. Đánh lửa mồi là kết quả của việc ngọn lửa tác động trực tiếp vào mẫu (đánh lửa điểm) hoặc từ việc sử dụng mồi để đốt cháy các khí sinh ra trong quá trình nhiệt phân mẫu.

Lượng nhiệt và khói tỏa ra được đo từ thời điểm mẫu được đưa vào buồng phơi nhiễm có kiểm soát. Các phép đo được thực hiện trong suốt thời gian đánh lửa (và ngọn lửa bắt đầu lan dần trên bề mặt trong trường hợp đánh lửa điểm) và cho đến khi thử nghiệm kết thúc.

Phương pháp thử nghiệm này nhằm mục đích sử dụng trong nghiên cứu và phát triển chứ không phải là cơ sở cho mục đích đánh giá, quản lý hoặc mã.

Thiết bị được mô tả trong phương pháp thử nghiệm này được sử dụng theo hai cấu hình. Cấu hình A là cấu hình được Cục Hàng không Liên bang sử dụng để đánh giá vật liệu sử dụng cho máy bay. Cấu hình B phù hợp cho mục đích nghiên cứu và phát triển ở nhiều thông lượng nhiệt tới khác nhau.

Phương pháp thử nghiệm này không cung cấp thông tin về hiệu suất chống cháy của mẫu thử trong điều kiện cháy khác với những điều kiện được chỉ định trong phương pháp thử nghiệm này. Những hạn chế đã biết của phương pháp thử nghiệm này bao gồm:

• Tốc độ giải phóng nhiệt và khói phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm sự hình thành than hóa bề mặt, sự hình thành tro dính, độ dày mẫu và phương pháp lắp đặt.
• Giá trị giải phóng nhiệt là một hàm số của kích thước mẫu cụ thể (khu vực mở) được thử nghiệm. Kết quả không thể áp dụng trực tiếp cho các diện tích bề mặt tiếp xúc khác nhau của một số sản phẩm.
• Phương pháp thử nghiệm bị giới hạn ở kích thước mẫu vật liệu, sản phẩm hoặc cụm lắp ráp cụ thể. Nếu sản phẩm cần được thử nghiệm, mẫu thử nghiệm phải đại diện cho sản phẩm khi sử dụng thực tế. Bài kiểm tra chỉ giới hạn ở việc phơi bày một bề mặt, các lựa chọn cho bề mặt phơi bày là hướng thẳng đứng hoặc hướng nằm ngang hướng lên trên.
• Ở tốc độ giải phóng nhiệt mẫu rất cao, có thể quan sát thấy ngọn lửa ở phía trên cùng của ống khói, làm mất hiệu lực của thử nghiệm.
• Chưa thiết lập được mối quan hệ chung giữa các giá trị tốc độ phát thải không khí thu được từ các mẫu theo chiều ngang và chiều dọc. Các mẫu tan chảy và nhỏ giọt theo chiều thẳng đứng nên được thử nghiệm theo chiều ngang.

Đối với mục đích của tiêu chuẩn này, ngoài các thuật ngữ và định nghĩa được đưa ra trong các tiêu chuẩn "Thuật ngữ tiêu chuẩn ASTM E176-2121 về tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy" và "An toàn phòng cháy chữa cháy ISO 13943 - Thuật ngữ", các định nghĩa sau đây được áp dụng:

• Về mặt thu thập dữ liệu, liên tục đề cập đến khoảng thời gian thu thập dữ liệu là 5 giây hoặc ít hơn.
• Bề mặt tiếp xúc là bề mặt của mẫu tiếp xúc với nhiệt chiếu vào.
• Phát sáng là sự hiện diện của ngọn lửa trên hoặc ở bề mặt mẫu trong thời gian dưới 4 giây.
• Đánh lửa bằng pha khí là quá trình đánh lửa các sản phẩm nhiệt phân từ bề mặt được nung nóng bằng ngọn lửa mồi hoặc nguồn đánh lửa khác không ảnh hưởng hoặc ảnh hưởng đáng kể đến bề mặt được nung nóng, ví dụ như bằng cách chiếu xạ lại.
• Định hướng là mặt phẳng mà mặt tiếp xúc của mẫu được định vị theo chiều dọc hoặc chiều ngang hướng lên trên trong quá trình thử nghiệm.
• Đơn vị khói là nồng độ các hạt khói trong một mét khối không khí làm giảm tỷ lệ truyền ánh sáng dọc theo đường đi 1 m xuống còn 10 phần trăm.
• Ngọn lửa kéo dài là sự hiện diện của ngọn lửa trên hoặc trên hầu hết bề mặt mẫu trong khoảng thời gian 4 giây hoặc lâu hơn.
• Thời gian bắt lửa là thời gian giữa lúc bắt đầu thử nghiệm và khi ngọn lửa xuất hiện trên hoặc trên hầu hết bề mặt mẫu trong ít nhất 4 giây.
• Thời gian duy trì ngọn lửa là thời gian đánh lửa.

Khi thử nghiệm, mẫu cần thử nghiệm được đưa vào buồng môi trường có luồng không khí liên tục đi qua. Độ phơi sáng của mẫu được xác định bằng nguồn nhiệt bức xạ được điều chỉnh để tạo ra tổng thông lượng nhiệt mong muốn trên mẫu. Các tùy chọn phơi sáng bao gồm: định hướng theo chiều ngang hoặc chiều dọc, đánh lửa không cần người lái, đánh lửa có người lái đối với khí thải hoặc đánh lửa điểm trên bề mặt. Những thay đổi về nhiệt độ và mật độ quang học của khí thoát ra khỏi buồng được theo dõi và từ những dữ liệu này, tốc độ giải phóng nhiệt và khói nhìn thấy được sẽ được tính toán.

Phương pháp thử nghiệm này cung cấp mô tả về hành vi của các mẫu vật liệu về nhiệt độ và tốc độ giải phóng khói có thể nhìn thấy được khi tiếp xúc với lửa theo quy định. Bằng cách thử nghiệm các mẫu ở nhiều mức phơi sáng khác nhau bao gồm nhiều thông lượng nhiệt, có thể xác định sự thay đổi trong hành vi của vật liệu và sản phẩm khi có sự thay đổi trong mức phơi sáng thông lượng nhiệt.

Dữ liệu thu được cho một thử nghiệm cụ thể mô tả tốc độ mẫu sẽ lan truyền và giải phóng khói khi tiếp xúc với các điều kiện môi trường và quy trình cụ thể được sử dụng để thực hiện thử nghiệm đó.

Khi sử dụng mồi, toàn bộ bề mặt tiếp xúc của mẫu không bị cháy trong giai đoạn bao gồm dần dần. Sử dụng các thủ tục bắn điểm (tác động). Trong quá trình bề mặt tiếp xúc dần dần, tốc độ giải phóng nhiệt và khói được tính theo mét vuông diện tích bề mặt tiếp xúc ban đầu, không phải theo mét vuông bề mặt chứa ngọn lửa.

Cả tốc độ giải phóng nhiệt và khói đều được tính theo mét vuông diện tích bề mặt tiếp xúc ban đầu. Nếu mẫu bị phồng lên, chảy xệ, tách lớp hoặc biến dạng theo cách khác, do đó làm thay đổi diện tích bề mặt tiếp xúc, thì tốc độ giải phóng được tính toán sẽ tương ứng với diện tích ban đầu chứ không phải diện tích bề mặt mới.

Giá trị tỏa nhiệt phụ thuộc vào chế độ đánh lửa. Đánh lửa bằng pha khí cung cấp phép đo tốc độ giải phóng có tính nhất quán hơn về mặt kích thước khi xảy ra tương tác rất nhanh hoặc tức thời giữa bề mặt mẫu với ngọn lửa.

Tốc độ phát hành phụ thuộc vào nhiều yếu tố, một số trong đó không thể kiểm soát được. Có khả năng các mẫu tạo ra hiện tượng cháy xém bề mặt, tro dính hoặc là vật liệu tổng hợp hoặc nhiều lớp có thể không đạt được tốc độ giải phóng trạng thái ổn định. Các mẫu mỏng về mặt nhiệt, tức là các mẫu có bề mặt không tiếp xúc với nhiệt độ thay đổi trong thời gian thử nghiệm, không thể đạt được tốc độ giải phóng ở trạng thái ổn định. Do đó, tốc độ giải phóng của một loại vật liệu nhất định phụ thuộc vào cách sử dụng vật liệu, độ dày của vật liệu và phương pháp lắp đặt.

Tổ chức của chúng tôi có đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo dõi sát sao những diễn biến trong lĩnh vực khoa học công nghệ trên thế giới và không ngừng cải tiến. Trong số nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá được cung cấp cho các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực khác nhau, cũng có các dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM E906-07 về tốc độ giải phóng nhiệt và khói nhìn thấy được cho vật liệu và sản phẩm sử dụng phương pháp nhiệt điện”.