1 دامنه کاربرد
این بخش از ISO 4589 روشهایی را برای تعیین حداقل غلظت اکسیژن، در مخلوط با نیتروژن، که از احتراق نمونههای آزمون کوچک عمودی در شرایط آزمون مشخص پشتیبانی میکند، تعیین مینماید. نتایج بهصورت مقادیر شاخص اکسیژن تعریف میشوند. روشهایی برای آزمون مواد خودنگهدار در قالب میلههای عمودی یا ورقهایی با ضخامت حداکثر 10,5 mm ارائه شده است. این روشها برای مواد جامد، لمینیتی یا سلولی با چگالی ظاهری بیشتر از 100 kg/m3 مناسب هستند. این روشها ممکن است برای برخی مواد سلولی با چگالی ظاهری کمتر از 100 kg/m3 نیز قابل استفاده باشند. روشی برای آزمون مواد ورقی یا فیلم انعطافپذیر، درحالیکه بهصورت عمودی نگه داشته شدهاند، ارائه شده است. برای مقایسه، روشی جهت تعیین اینکه آیا شاخص اکسیژن یک ماده بالاتر از یک مقدار حداقل مشخص است یا خیر، ارائه میشود. نتایج شاخص اکسیژن بهدستآمده با استفاده از روشهای شرحدادهشده در این بخش از ISO 4589 میتوانند معیار حساسی برای ویژگیهای سوختن مواد در برخی شرایط کنترلشده آزمایشگاهی باشند و ازاینرو برای کنترل کیفیت مفید واقع شوند. نتایج به شکل، جهتگیری و جداسازی نمونه آزمون و شرایط اشتعال وابسته هستند. برای مواد یا کاربردهای خاص، ممکن است تعیین شرایط آزمون متفاوت ضروری یا مناسب باشد. نتایج بهدستآمده از نمونههای آزمون با ضخامتهای متفاوت یا با استفاده از روشهای اشتعال مختلف، ممکن است قابل مقایسه نباشند و هیچ همبستگی با رفتار اشتعالپذیری در سایر شرایط حریق از آنها استنباط نمیشود. نتایج بهدستآمده مطابق با این بخش از ISO 4589-2 نباید برای توصیف یا ارزیابی خطر حریق ایجادشده توسط یک ماده یا شکل خاص در شرایط واقعی آتشسوزی استفاده شوند، مگر آنکه بهعنوان یکی از عناصر ارزیابی ریسک حریق و با درنظرگرفتن تمام عوامل مرتبط با ارزیابی خطر حریق یک کاربرد خاص از ماده به کار روند. یادداشت 1: ممکن است اجرای رضایتبخش این روشها برای موادی که هنگام گرمشدن میزان انقباض زیادی نشان میدهند، مانند فیلمهای نازک با جهتگیری زیاد، امکانپذیر نباشد. یادداشت 2: برای ارزیابی ویژگیهای انتشار شعله مواد سلولی با چگالی کمتر از 100 kg/m3، توجه به روش ISO 3582:2000، مواد پلیمری سلولی انعطافپذیر — ارزیابی آزمایشگاهی ویژگیهای سوختن افقی نمونههای آزمون کوچک در معرض شعله کوچک، جلب میشود.
5 دستگاه
5.1 دودکش آزمون، متشکل از یک لوله شیشهای مقاوم به حرارت که بهصورت عمودی روی پایهای نگه داشته میشود و از طریق آن میتوان مخلوطهای گازی حاوی اکسیژن را وارد کرد (شکلهای 1 و 2 را ببینید).
ابعاد ترجیحی دودکش، حداقل ارتفاع 500 mm ± 50 mm و قطر داخلی 75 mm تا 100 mm است.
خروجی بالایی باید در صورت لزوم بهوسیله یک کلاهک فوقانی محدود شود؛ این کلاهک باید خروجیای بهاندازه کافی کوچک داشته باشد تا سرعت خروج گاز از آن حداقل 90 mm/s باشد.
یادداشت 3: کلاهکی که به خروجیای با قطر 40 mm در سطحی حداقل 10 mm بالاتر از بالای دودکش استوانهای همگرا میشود، مناسب تشخیص داده شده است. دودکشهایی با ابعاد دیگر، با خروجی محدودشده یا بدون آن، درصورتیکه نشان داده شود نتایج معادل ارائه میکنند، قابل استفاده هستند. کف دودکش یا پایهای که دودکش روی آن نگه داشته میشود، باید دارای وسیلهای برای توزیع یکنواخت مخلوط گاز ورودی به دودکش باشد. وسیله ترجیحی شامل یک پخشکننده مناسب و یک محفظه اختلاط دارای فویل فلزی است. وسایل دیگری مانند منیفولدهای شعاعی نیز درصورتیکه نشان داده شود نتایج معادل ارائه میکنند، قابل استفاده هستند. برای جلوگیری از مسدودشدن مسیرهای ورود و توزیع گاز توسط بقایای احتراقِ درحالریزش، میتوان یک توری متخلخل را پایینتر از سطح نگهدارنده نمونه آزمون نصب کرد. پایه دودکش میتواند دارای وسیله ترازکننده و نشانگر باشد تا همراستاسازی عمودی دودکش و نمونه آزمون نگهداشتهشده در آن آسانتر شود. برای تسهیل مشاهده شعلهها درون دودکش، میتوان پسزمینهای تیره فراهم کرد.
5.2 نگهدارنده نمونه آزمون، مناسب برای نگهداشتن نمونه آزمون بهصورت عمودی در مرکز دودکش.
برای مواد خودنگهدار، نمونه آزمون باید بهوسیله یک گیره کوچک نگه داشته شود که حداقل 15 mm از نزدیکترین نقطهای که نمونه آزمون ممکن است پیش از عبور از معیار میزان سوختن، بسوزد، فاصله داشته باشد. برای نمونههای آزمون فیلم یا ورقِ نگهداشتهشده، نمونه آزمون باید از هر دو لبه عمودی در قابی معادل قاب نشاندادهشده در شکل 2 نگه داشته شود؛ این قاب باید دارای علامتهای مرجع در فاصلههای 20 mm و 100 mm پایینتر از بالای قاب باشد. برای به حداقل رساندن ایجاد آشفتگی در جریان صعودی گاز، بهتر است شکل نگهدارنده و پایه آن صاف باشد.
5.3 منابع گاز، شامل منابع تحت فشار اکسیژن و/یا نیتروژن با خلوص حداقل 98 % (m/m) و/یا هوای تمیز [حاوی 20,9 % (V/V) اکسیژن]، حسب مورد. میزان رطوبت مخلوط گازی ورودی به دودکش باید کمتر از 0,1 % (m/m) باشد، مگر آنکه نشان داده شده باشد نتایج نسبت به سطوح بالاتر رطوبت در مخلوط گاز حساس نیستند. سیستم تأمین گاز باید دارای وسیله خشککن یا تمهیداتی برای پایش یا نمونهبرداری از منبع گاز بهمنظور تعیین میزان رطوبت باشد، مگر آنکه مشخص باشد میزان رطوبت منابع گاز قابل قبول است. خطوط تأمین گازهای تشکیلدهنده باید بهگونهای به یکدیگر متصل شوند که گازها پیش از ورود به وسیله توزیع گاز در پایه دودکش، کاملاً با یکدیگر مخلوط شوند؛ بهطوریکه تغییرات غلظت اکسیژن در مخلوط گازِ درحال صعود در دودکش و پایینتر از سطح نمونه آزمون، کمتر از 0,2 % (V/V) باشد.
یادداشت 4: نباید فرض کرد که اکسیژن یا نیتروژن کپسولی همیشه حاوی کمتر از 0,1 % (m/m) آب است؛ میزان رطوبت 0,003 % (m/m) تا 0,01 % (m/m) برای منابع تجاری، در کپسولهای پرشده با خلوص بیشتر از 98 % (m/m)، معمول است؛ اما هنگامیکه این گازهای کپسولی تا فشاری کمتر از حدود 1 MPa کاهش فشار داده میشوند، میزان رطوبت گاز برداشتشده ممکن است از 0,1 % (m/m) بیشتر شود.
5.4 تجهیزات اندازهگیری و کنترل گاز، مناسب برای اندازهگیری غلظت اکسیژن در مخلوط گاز ورودی به دودکش با دقت ± 0,5 % (V/V) مخلوط و تنظیم غلظت با دقت ± 0,1 % (V/V) مخلوط، هنگامیکه سرعت گاز عبوری از دودکش برابر با (40 ± 2) mm/s در دمای (23 ± 2) °C است. باید تمهیداتی برای بررسی یا اطمینان از اینکه دمای مخلوط گاز ورودی به دودکش (23 ± 2) °C است، فراهم شود. اگر این امر مستلزم استفاده از حسگر داخلی باشد، موقعیت و شکل آن باید بهگونهای طراحی شود که ایجاد آشفتگی درون دودکش به حداقل برسد.
یادداشت 5: سیستمهای اندازهگیری و کنترلی که عملکرد رضایتبخشی داشتهاند، شامل موارد زیر هستند:
a) شیرهای سوزنی روی خطوط تأمین گاز مجزا و مخلوط، آنالایزر اکسیژن پارامغناطیسی یا معادل آن که بهطور پیوسته از گاز مخلوط نمونهبرداری میکند، و فلومتر برای نشاندادن زمانی که جریان گاز عبوری از دودکش در محدودههای موردنیاز قرار دارد؛
b) روزنههای کالیبرهشده، رگولاتورهای فشار گاز و فشارسنجها روی خطوط تأمین گاز مجزا؛
c) شیرهای سوزنی و فلومترهای کالیبرهشده روی خطوط تأمین گاز مجزا.
سیستمهای b) و c) ممکن است پس از مونتاژ به کالیبراسیون نیاز داشته باشند تا اطمینان حاصل شود خطاهای تجمعی اجزای سازنده از الزامات 5.4 تجاوز نمیکنند.
5.5 شعلهزن، متشکل از لولهای که میتوان آن را داخل دودکش قرار داد تا شعلهای را از خروجیای با قطر (2 ± 1) mm در انتهای لوله به نمونه آزمون اعمال کند.
سوخت شعله باید پروپان، بدون هوای پیشمخلوط، باشد. منبع سوخت باید بهگونهای تنظیم شود که هنگامیکه لوله درون دودکش عمودی است و شعله در اتمسفر دودکش میسوزد، شعله از خروجی بهصورت عمودی به سمت پایین به میزان (16 ± 4) mm امتداد یابد.
5.6 وسیله زمانسنجی، قادر به اندازهگیری بازههای زمانی حداکثر 5 min با دقت ± 0,5 s.
5.7 سیستم استخراج دود، فراهمکننده تهویه یا مکش کافی برای خارجکردن دود یا دوده منتشرشده از دودکش، بدون ایجاد اختلال در نرخ جریان گاز یا دماهای داخل دودکش.
یادداشت 6: اگر مواد تولیدکننده دوده آزمون شوند، ممکن است برای حفظ دید مناسب، دودکش شیشهای به تمیزکاری نیاز داشته باشد؛ ورودیهای گاز یا توری ورودی و حسگر دما (درصورت نصب) نیز ممکن است برای عملکرد صحیح به تمیزکاری نیاز داشته باشند. برای محافظت از کارکنان در برابر مواد زیانآور یا سوختگی در طول عملیات آزمون یا تمیزکاری، باید اقدامات احتیاطی مناسب اتخاذ شود.
5.8 ابزار آمادهسازی فیلم رولشده، متشکل از یک میله فولاد زنگنزن با قطر 2 mm و شکافی در یک انتها (شکل 3 را ببینید).
دستگاه اندازهگیری شاخص اکسیژن
- مطابق با EN ISO 4589-3، TS 11162-3
- تایمر دیجیتال
- لوله کوارتز یا Pyrex مقاوم در برابر دمای بالا
- نمایشگر فشار
- نمایش جریان مخلوط گاز
- نگهدارندههای نمونه آزمون همراه دستگاه
- شیرهای کنترل جریان برای هر دو گاز
- حسگر اکسیژن ساخت USA
- نمایش جریان هر دو گاز
- ویدئوی آموزشی همراه دستگاه
- وزن: حدود 25 Kg
- ابعاد: 70*40*80 Cm