ISO 5660 Thử nghiệm phản ứng với lửa - Giải phóng nhiệt, tạo khói và tỷ lệ mất khối lượng

Tiêu chuẩn "ISO 5660 Thử nghiệm phản ứng với lửa - Giải phóng nhiệt, tạo khói và tỷ lệ mất khối lượng" do Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) ban hành bao gồm một số tiểu mục được công bố dưới cùng tiêu đề. Cụ thể là:

• Tiêu chuẩn "ISO 5660-1 Phần 1: Tốc độ giải phóng nhiệt (phương pháp nhiệt lượng kế hình nón) và tốc độ sinh khói (đo động)" mô tả phương pháp đánh giá tốc độ giải phóng nhiệt và tốc độ sinh khói động của các mẫu được đặt nằm ngang dưới mức bức xạ được kiểm soát bằng bộ đánh lửa bên ngoài. Tốc độ giải phóng nhiệt được xác định bằng cách đo lượng oxy tiêu thụ, tính từ nồng độ oxy và lưu lượng dòng chảy trong dòng sản phẩm cháy. Thời gian đánh lửa (ngọn lửa liên tục) cũng được đo trong thử nghiệm này. Tốc độ sinh khói động được tính toán bằng cách đo độ suy giảm của chùm sáng laser bởi dòng sản phẩm cháy. Hiện tượng khói bị che khuất được ghi lại trong suốt quá trình thử nghiệm, bất kể mẫu có được đánh lửa hay không.

Phương pháp thử nghiệm này thường dựa trên quan sát rằng nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy tỷ lệ thuận với lượng oxy cần thiết cho quá trình đốt cháy. Mối quan hệ là cứ mỗi kilogram oxy tiêu thụ thì sẽ tỏa ra khoảng 13,1 x 10³ ^kJ nhiệt lượng. Các mẫu thử được đốt cháy trong điều kiện không khí xung quanh, đồng thời tiếp xúc với bức xạ bên ngoài có cường độ từ 0 kW m⁻² ^đến 75 kW ^m⁻² , và nồng độ oxy cũng như lưu lượng khí thải được đo. Phương pháp thử nghiệm này được sử dụng để đánh giá sự đóng góp của sản phẩm thử nghiệm vào tốc độ tỏa nhiệt khi tiếp xúc với lửa. Các đặc tính này được xác định trên các mẫu nhỏ, mang tính đại diện.

Nguyên lý đo khói nói chung dựa trên quan sát rằng cường độ ánh sáng truyền qua thể tích sản phẩm cháy là một hàm giảm theo cấp số mũ theo khoảng cách. Điều này thường được gọi là định luật Bouguer. Các mẫu trong thử nghiệm được đốt trong điều kiện không khí xung quanh trong khi tiếp xúc với phạm vi chiếu xạ bên ngoài đã được xác định trước từ 0 kW m⁻² ^đến 75 kW m⁻² ^, và các phép đo về độ sẫm màu của khói, lưu lượng khí thải và tốc độ mất khối lượng của mẫu được thực hiện. Độ sẫm màu của khói được đo bằng tỷ lệ phần trăm cường độ ánh sáng laser truyền qua khói trong ống xả. Tỷ lệ phần trăm này được sử dụng để tính toán hệ số suy giảm theo định luật Bouguer.

Kết quả thử nghiệm được báo cáo theo lượng khói sinh ra và tốc độ khói sinh ra, cả hai đều được chuẩn hóa theo diện tích bề mặt mẫu tiếp xúc. Tốc độ khói sinh ra được tính bằng tích của hệ số dập tắt và lưu lượng thể tích khói trong ống xả. Lượng khói sinh ra được tính bằng cách tích phân số lượng lượng khói sinh ra trong khoảng thời gian được xem xét. Các biến được báo cáo được chuẩn hóa theo diện tích vì lượng khói sinh ra tỷ lệ thuận với diện tích. Phương pháp thử nghiệm được sử dụng để đánh giá sự đóng góp của sản phẩm được thử nghiệm vào tốc độ lan truyền khói và lượng khói sinh ra trong quá trình cháy được thông gió tốt. Các đặc tính này một lần nữa được xác định trên các mẫu nhỏ, mang tính đại diện.

• Tiêu chuẩn "ISO 5660-2 Phần 2: Tốc độ sinh khói (đo động)" quy định một phương pháp quy mô nhỏ để đánh giá tốc độ sinh khói động của các mẫu vật liệu phẳng, chịu tác động của các mức gia nhiệt bức xạ được kiểm soát trong điều kiện thông gió tốt, có hoặc không có bộ đánh lửa bên ngoài. Tốc độ sinh khói được tính toán bằng cách đo độ suy giảm của chùm tia laser bởi dòng sản phẩm cháy. Độ che phủ của khói được ghi lại trong suốt quá trình thử nghiệm, bất kể mẫu có đang cháy hay không. Hệ thống đo lường được quy định trong tiêu chuẩn này là một phần mở rộng của thiết bị được mô tả trong ISO 5660-1. Do đó, tiêu chuẩn này được sử dụng kết hợp với ISO 5660-1.

Phương pháp thử nghiệm này dựa trên quan sát rằng cường độ ánh sáng truyền qua một thể tích sản phẩm cháy là một hàm số giảm theo hàm mũ của khoảng cách. Điều này thường được gọi là định luật Bouguer. Các mẫu trong thử nghiệm được tiếp xúc với một phạm vi chiếu xạ bên ngoài được xác định trước trong khi đốt cháy trong điều kiện không khí xung quanh, và độ che khuất khói, lưu lượng khí thải và tốc độ mất khối lượng của mẫu được đo. Độ che khuất khói được đo bằng tỷ lệ cường độ ánh sáng laser truyền qua khói trong ống xả. Tỷ lệ này được sử dụng để tính hệ số tiêu tán theo định luật Bouguer.

Kết quả thử nghiệm được báo cáo theo lượng khói sinh ra và tốc độ khói sinh ra, cả hai đều được chuẩn hóa theo diện tích bề mặt mẫu tiếp xúc. Tốc độ khói sinh ra được tính bằng tích của hệ số dập tắt và lưu lượng khói trong ống xả. Lượng khói sinh ra được tính bằng cách tích phân số của tốc độ khói sinh ra trong khoảng thời gian được xem xét. Các biến được báo cáo được chuẩn hóa theo diện tích vì lượng khói sinh ra tỷ lệ thuận với diện tích. Phương pháp thử nghiệm được sử dụng để đánh giá sự đóng góp của sản phẩm được thử nghiệm vào tốc độ lan truyền khói và lượng khói sinh ra trong quá trình tham gia vào đám cháy thông gió tốt. Các đặc tính này được xác định trên các mẫu nhỏ, mang tính đại diện.

• Tiêu chuẩn "ISO 5660-3 Phần 3: Hướng dẫn Đo lường" xem xét những hạn chế của nhiệt lượng kế hình nón hiện đang được sử dụng cho các sản phẩm xây dựng và đề xuất các phương pháp khắc phục một số hạn chế này cho các loại sản phẩm khác và các lĩnh vực ứng dụng khác. Tiêu chuẩn này tổng hợp kiến ​​thức từ kinh nghiệm sâu rộng về thiết bị này thành một bộ hướng dẫn giúp chuẩn hóa việc sử dụng nhiệt lượng kế hình nón trong bối cảnh rộng hơn này.

Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn cụ thể về các khía cạnh chuẩn bị mẫu và hành vi của mẫu tiếp xúc với nhiệt bức xạ, chẳng hạn như nóng chảy, phân hủy và trương nở. Tiêu chuẩn thảo luận về tầm quan trọng của độ dày mẫu và việc sử dụng chất nền, cũng như các phương pháp cố định chất nền. Tiêu chuẩn cũng cung cấp lời khuyên về các phương pháp thử nghiệm các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn khác nhau. Tiêu chuẩn cũng đưa ra các khuyến nghị về kỹ thuật hiệu chuẩn thiết bị, lựa chọn mức thông lượng nhiệt phù hợp và quy trình nung. Ngoài hướng dẫn cho người vận hành, tiêu chuẩn này còn bao gồm các khuyến nghị về cách trình bày kết quả thử nghiệm.

• Tiêu chuẩn ISO 5660-4 Phần 4: Đo mức tỏa nhiệt thấp mô tả phương pháp đánh giá vật liệu và sản phẩm tỏa nhiệt thấp khi tiếp xúc với mức bức xạ cao điển hình của đám cháy phát triển hoàn toàn. Tiêu chuẩn này khác với tiêu chuẩn ISO 5660-1 ở chỗ chỉ định các yếu tố như kích thước mẫu cụ thể, giá đỡ mẫu, hướng mẫu, lưu lượng thể tích và mức bức xạ tại đó thử nghiệm được thực hiện. Phương pháp thử nghiệm được mô tả trong tiêu chuẩn này nhằm mục đích sử dụng trên các sản phẩm và vật liệu chỉ chứa một lượng nhỏ các thành phần dễ cháy, ví dụ, các mẫu thử cho tổng lượng nhiệt tỏa ra từ 0,75 MJ/m2 đến 15 MJ/m2. Tiêu chuẩn ISO 5660-1 có phương pháp thử nghiệm cho các mẫu cho tổng lượng nhiệt tỏa ra từ trung bình đến cao. Thông tin thu được từ phương pháp thử nghiệm này trong tiêu chuẩn này cũng có thể được sử dụng cho mục đích kỹ thuật an toàn phòng cháy chữa cháy. Giống như trong ISO 5660-1, tốc độ giải phóng nhiệt không được đo trực tiếp và theo giá trị tuyệt đối mà được tính toán theo lý thuyết bằng cách sử dụng hằng số tỷ lệ thu được từ thực nghiệm liên hệ giữa nhiệt giải phóng và lượng oxy tiêu thụ được đo.

Đo tốc độ giải phóng nhiệt và tổng nhiệt giải phóng được sử dụng để định lượng khả năng bắt lửa và đóng góp nhiệt vào đám cháy của mẫu thử. Phương pháp này thường dựa trên quan sát rằng nhiệt cháy thực tế của vật liệu có liên quan trực tiếp đến lượng oxy cần thiết để đốt cháy vật liệu đó. Mối quan hệ này xấp xỉ 13,1 x 103 kJ nhiệt giải phóng trên 1,0 kg oxy tiêu thụ. Ngoài ra, có thể thực hiện thêm các phép đo carbon dioxide và carbon monoxide để tính toán lượng nhiệt giải phóng.

• Tiêu chuẩn "ISO 5660-5 Phần 5: Tốc độ giải phóng nhiệt (phương pháp nhiệt lượng kế hình nón) và tốc độ sinh khói (đo động) trong môi trường oxy giảm" mô tả thiết bị và quy trình được sử dụng để đo phản ứng cháy trong môi trường oxy giảm. Các phép đo liên tục được thực hiện để tính toán tốc độ giải phóng nhiệt, tốc độ sinh khói và khí riêng, cũng như tốc độ mất khối lượng. Các phép đo thời gian bắt lửa cũng được thực hiện để xác định hành vi bắt lửa. Các thông số nhiệt phân của mẫu tiếp xúc với mức chiếu xạ được kiểm soát và mức cung cấp oxy được kiểm soát cũng có thể được xác định.

Các mức oxy giảm khác nhau trong môi trường thử nghiệm được tạo ra bằng cách kiểm soát nồng độ oxy của khí đầu vào được cấp vào buồng (khử oxy) hoặc tổng thể tích khí quyển được cấp vào buồng (thông gió). Có thể kiểm tra nồng độ oxy trong phạm vi dưới 20,95% oxy. Thiết bị này không được thiết kế để kiểm soát các điều kiện oxy giàu trên 20,95% nồng độ oxy trong khí quyển. Hệ thống đo lường được quy định trong tiêu chuẩn này dựa trên thiết bị đo nhiệt lượng hình nón được mô tả trong ISO 5660-1. Do đó, tài liệu này được sử dụng kết hợp với ISO 5660-1.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, tự hào sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 5660 "Thử nghiệm phản ứng với lửa - Giải phóng nhiệt, tạo khói và tỷ lệ tổn thất khối lượng".