Entendendo a norma ASTM E662: Como uma câmara de densidade de fumaça NBS mede a fumaça de incêndio

Sumário
A visibilidade reduzida causada pela fumaça durante incêndios é um dos principais fatores que contribuem para o número de vítimas. Testes quantitativos das características de geração de fumaça em materiais em combustão são procedimentos essenciais para a avaliação da segurança contra incêndio. Como um instrumento clássico para teste de densidade de fumaça, a Câmara de Densidade de Fumaça da NBS é amplamente adotada em procedimentos de teste de normas internacionais, incluindo ASTM E662 e ISO 5659-2. A Câmara de Densidade de Fumaça da NBS é um dispositivo profissional para teste de densidade de fumaça em conformidade com a norma ISO 5659-2. Baseada no princípio da atenuação da luz dentro de uma cavidade selada, ela simula as condições de decomposição térmica e combustão de materiais por meio de uma fonte de calor radiante cônica. Em conjunto com um sistema óptico fotoelétrico de alta precisão, ela detecta e converte com exatidão parâmetros-chave, como transmitância da fumaça, densidade óptica específica e taxa de perda de massa após a combustão do material. LISUN Câmara de teste de densidade de fumaça LS-ISO5659 | Câmara de densidade de fumaça NBS: este artigo descreve o princípio de teste, a composição do sistema e o fluxo de trabalho de teste ASTM E662 da Câmara de Densidade de Fumaça NBS. Compara as diferenças entre as normas ISO 5659-2 e ASTM E662, apresenta as principais especificações técnicas, modos de teste e cenários de aplicação industrial do equipamento, além de explicar as diretrizes para seleção de equipamentos e operação de teste. Fornece referências para pesquisa de materiais retardantes de chama e testes de conformidade de terceiros nos setores de transporte ferroviário, aeroespacial, fios e cabos, materiais de construção e outras indústrias.

Introdução

Em diversos incêndios, a fumaça gerada pela combustão não só contém componentes tóxicos, como também reduz rapidamente a visibilidade espacial e dificulta a evacuação. Avaliar a capacidade de produção de fumaça de materiais sólidos não metálicos sob decomposição térmica ou combustão tornou-se um item essencial para a aprovação da segurança de materiais. A norma ASTM E662 é um padrão norte-americano amplamente aceito para medir a densidade óptica específica da fumaça produzida por materiais sólidos, utilizando a Câmara de Densidade de Fumaça do NBS como dispositivo de teste. Originado pelo National Bureau of Standards (Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA), este método de teste quantifica a concentração de fumaça de acordo com a atenuação do feixe dentro de uma câmara fechada para realizar uma avaliação objetiva do desempenho de geração de fumaça.

O Câmara de densidade de fumaça NBS A câmara de teste de densidade de fumaça da NBS é um dispositivo profissional para testes de densidade de fumaça, em conformidade com a norma ISO 5659-2, que simula condições de combustão com chama e pirólise sem chama para reproduzir diferentes estados de aquecimento de materiais em incêndios reais. Baseada no princípio da atenuação da luz dentro de uma cavidade selada, ela simula a decomposição térmica e as condições de combustão de materiais por meio de uma fonte de calor radiante cônica. Em conjunto com um sistema óptico fotoelétrico de alta precisão, ela detecta e converte com exatidão parâmetros-chave, como transmitância da fumaça, densidade óptica específica e taxa de perda de massa após a combustão do material. LISUN A LS-ISO5659 é a versão básica da Câmara de Densidade de Fumaça NBS, que atende à norma ISO 5659-2. A versão atualizada LS-ISO5659-E662 atende aos requisitos da norma ASTM E662. Uma única unidade pode atender a dois dos principais padrões internacionais de densidade de fumaça para amostras sólidas não metálicas, como fios e cabos, plásticos, materiais de construção decorativos, componentes de transporte ferroviário, materiais aeroespaciais e peças de isolamento para novas energias. Ela auxilia no desenvolvimento de produtos, inspeção de qualidade em fábrica e verificação de conformidade por terceiros.

Princípio de funcionamento e composição de hardware da câmara de densidade de fumaça NBS

O princípio fundamental de detecção da Câmara de Densidade de Fumaça do NBS é o método de atenuação de luz em cavidade selada. As amostras são colocadas dentro da câmara de teste fechada. Sob calor radiante controlado, a amostra sofre pirólise ou combustão, e a fumaça gerada se difunde por toda a câmara selada. As partículas de fumaça absorvem e dispersam o feixe de luz paralelo que atravessa a câmara, resultando na atenuação do sinal óptico. O receptor fotoelétrico captura o sinal de luz transmitido pela fumaça. Combinando esses dados com os parâmetros geométricos da cavidade, são calculadas a transmitância e a densidade óptica específica. Um módulo de pesagem de alta precisão registra a variação de peso antes e depois da combustão para obter a taxa de perda de massa. A aquisição e o cálculo automáticos de dados reduzem os erros de leitura manual e garantem a precisão e a repetibilidade do teste.

LS-ISO5659Câmara de Densidade de Fumaça _NBS

Uma câmara de densidade de fumaça completa da NBS consiste em uma unidade de controle de pressão e temperatura, um aquecedor radiante cônico, um sistema de ignição e fornecimento de gás, um conjunto de montagem e pesagem de amostras, um sistema de detecção óptica, um medidor de fluxo de calor e um sistema de controle computadorizado. O gabinete de aço selado possui dimensões internas de 914 mm × 914 mm × 610 mm com paredes internas revestidas de PTFE para resistir à corrosão por fumaça. A câmara é equipada com um disco de folha de alumínio à prova de explosão, janelas ópticas superior e inferior, entradas de ar e um transmissor de pressão diferencial para manter a pressão de vedação durante o teste. O aquecedor radiante cônico fornece fluxo de calor radiante ajustável, variando de 10 kW/m² a 50 kW/m², e termopares tipo K monitoram o aumento da temperatura do cone em tempo real. A unidade de ignição e fornecimento de gás adota controladores de fluxo de massa MFC para regular com precisão o fluxo de propano e ar e obter ignição estável em condições de chama. O módulo de pesagem de amostras atinge uma resolução de 0.01 g com proteção de isolamento térmico para registrar a massa da amostra em tempo real e calcular a taxa de perda de massa. O sistema óptico utiliza um amplificador fotoelétrico Hamamatsu com chaves de filtro de múltiplas engrenagens para garantir a precisão da medição óptica. Todo o equipamento é operado por meio de um software guiado em um computador pessoal. O CLP controla o movimento do atuador e a aquisição de sinais, e completa automaticamente o cálculo de dados, a plotagem de curvas e a geração de relatórios. A tabela abaixo lista os principais parâmetros de hardware do LISUN Câmara de densidade de fumaça NBS série LS-ISO5659.

Fluxograma de teste da câmara de densidade de fumaça NBS de acordo com a norma ASTM E662

O ensaio ASTM E662 com uma Câmara de Densidade de Fumaça NBS inclui cinco fases principais: preparação da amostra, calibração do equipamento, configuração das condições, execução do ensaio e processamento de dados. As amostras são preparadas nas dimensões exigidas e condicionadas conforme especificado pela norma. Os operadores realizam a calibração óptica do zero, calibram o fluxo de calor radiante com um medidor de fluxo de calor, verificam a estanqueidade da câmara e o estado dos módulos de fornecimento de gás, ignição e pesagem. A norma ASTM E662 define duas condições de ensaio: pirólise sem chama e combustão com chama. O modo sem chama aplica calor radiante sem chama piloto para simular a geração de fumaça a partir da decomposição térmica. O modo com chama utiliza a chama piloto de propano para simular a liberação de fumaça após a ignição por fogo aberto.

Após o início do teste, o software da Câmara de Densidade de Fumaça NBS registra continuamente a transmitância do feixe, o peso da amostra, a pressão e a temperatura da câmara, gera curvas de transmitância em função do tempo e calcula automaticamente as curvas de densidade óptica específica dependentes do tempo. Após a conclusão do teste, o software exporta indicadores principais, incluindo densidade óptica específica máxima, tendência de geração de fumaça e taxa de perda de massa. Deve-se observar que as normas ASTM E662 e ISO 5659-2 diferem na orientação da amostra, duração do teste e configurações de fluxo de calor. Os operadores devem ajustar os suportes da amostra, o espaçamento da fonte de calor e os parâmetros do programa ao trocar de norma para evitar desvios causados ​​por condições de teste mistas. A Câmara de Densidade de Fumaça NBS armazena todos os dados brutos do teste para rastreabilidade do relatório e atende aos requisitos de gerenciamento de qualidade para laboratórios terceirizados.

Diretrizes para aplicações industriais e seleção de equipamentos para a câmara de densidade de fumaça NBS

A Câmara de Densidade de Fumaça NBS é amplamente utilizada na indústria de fios e cabos para avaliar a geração de fumaça em materiais de isolamento e revestimento durante a combustão. Em projetos de transporte ferroviário, realiza avaliações de segurança contra incêndio em componentes internos de vagões e componentes não metálicos. No setor aeroespacial, caracteriza o desempenho da fumaça em materiais não metálicos de cabines. Para aplicações em construção e decoração, testa a resistência à fumaça de painéis plásticos, materiais de isolamento térmico e tecidos decorativos. Indústrias de novas energias realizam testes de densidade de fumaça em juntas isolantes e materiais de embalagem compostos. Também serve a institutos de pesquisa e organizações de testes terceirizadas para o desenvolvimento de novos materiais e certificação de conformidade.

Os laboratórios que adquirirem uma Câmara de Densidade de Fumaça NBS deverão especificar as normas de referência. A norma LS-ISO5659 é adequada caso seja necessária apenas a ISO 5659-2. A versão atualizada LS-ISO5659-E662 é recomendada para laboratórios que também necessitem de relatórios ASTM E662. Os compradores devem atentar para a precisão da medição óptica, a resolução do módulo de pesagem e a capacidade de calibração do fluxo radiante. Os laboratórios que emitirem relatórios de inspeção formais deverão selecionar instrumentos com rastreabilidade metrológica. Durante a operação diária da Câmara de Densidade de Fumaça NBS, é necessária a limpeza regular da câmara. Resíduos de fumaça contaminam as lentes ópticas e as paredes internas, causando deriva na transmitância. Os operadores devem verificar a integridade dos discos à prova de explosão e a estanqueidade do circuito de gás antes dos testes. Como instrumento de precisão, o medidor de fluxo de calor deve ser calibrado periodicamente para garantir a precisão da saída de calor radiante.

Conclusão

O Câmara de densidade de fumaça NBS A câmara de teste de densidade de fumaça da NBS é um instrumento indispensável para a medição da densidade de fumaça de acordo com a norma ASTM E662, que quantifica a fumaça de incêndio através do princípio de atenuação da luz em cavidade selada. A câmara de teste de densidade de fumaça da NBS é um dispositivo profissional para testes de densidade de fumaça em conformidade com a norma ISO 5659-2. Baseada no princípio de atenuação da luz dentro de uma cavidade selada, ela simula as condições de decomposição térmica e combustão de materiais através de uma fonte de calor radiante cônica. Em conjunto com um sistema óptico fotoelétrico de alta precisão, ela detecta e converte com exatidão parâmetros-chave como transmitância da fumaça, densidade óptica específica e taxa de perda de massa após a combustão do material. LISUN A Câmara de Densidade de Fumaça NBS da série LS-ISO5659 está equipada com hardware completo e suporta os modos de pirólise sem chama e combustão com chama. A versão atualizada LS-ISO5659-E662 está em conformidade com a norma ASTM E662. Durante os testes práticos, os operadores devem atentar para as diferenças de condições entre as normas ASTM E662 e ISO 5659-2, realizar a calibração completa do equipamento, a manutenção da câmara e a configuração dos parâmetros. A utilização plena da capacidade de medição da Câmara de Densidade de Fumaça NBS auxilia na obtenção de dados confiáveis ​​sobre a geração de fumaça e fornece uma base sólida para a avaliação da segurança contra incêndio de diversos materiais não metálicos.