So sánh giữa hai phương pháp thử nghiệm mật độ khói: ISO 5659-2 và ASTM E662

Nguồn nhiệt bức xạ

• ISO 5659-2: Sử dụng nguồn nhiệt hình nón ngang với công suất 2600W, tạo ra mật độ nhiệt từ 10 kW/m² đến 50 kW/m².

• ASTM E662: Sử dụng nguồn nhiệt hình trụ đứng với công suất 525W, cung cấp mật độ nhiệt cố định là 25 kW/m².

Cấu hình và điều kiện thử nghiệm

• ISO 5659-2: Mẫu thử có kích thước 75 mm x 75 mm, dày dưới 25 mm, được đặt nằm ngang cách nguồn nhiệt 25 mm. Thời gian thử nghiệm kéo dài 10 phút.

• ASTM E662: Mẫu thử có kích thước 76,2 mm x 76,2 mm, dày dưới 25,4 mm, được đặt thẳng đứng cách nguồn nhiệt 38 mm. Thời gian thử nghiệm kéo dài 20 phút.

Chế độ thử nghiệm

• ISO 5659-2: Thực hiện các chế độ thử nghiệm với mật độ nhiệt 25 kW/m² và 50 kW/m², có hoặc không có ngọn lửa mồi.

• ASTM E662: Chỉ thực hiện với mật độ nhiệt 25 kW/m², có hoặc không có ngọn lửa mồi.

Phương pháp thực hiện thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 5659-2

ISO 5659-2 là tiêu chuẩn thử nghiệm mật độ khói của vật liệu khi bị nung nóng hoặc cháy. Thử nghiệm này sử dụng buồng đo mật độ khói NBS (National Bureau of Standards Smoke Chamber) để đánh giá lượng khói sinh ra trong các điều kiện khác nhau.

1. Chuẩn bị mẫu thử nghiệm

• Kích thước mẫu thử: 75 mm x 75 mm, độ dày tối đa 25 mm.
• Chuẩn bị bề mặt: Bề mặt mẫu phải sạch, không bị hư hỏng hoặc nhiễm tạp chất.
• Số lượng mẫu: Mỗi vật liệu cần tối thiểu 6 mẫu thử để đảm bảo độ chính xác.

2. Thiết lập buồng thử nghiệm

• Buồng đo mật độ khói NBS có thể tích khoảng 0,5 m³ với hệ thống đo quang học.
• Mẫu được đặt nằm ngang trên giá đỡ, cách nguồn nhiệt 25 mm.
• Nguồn nhiệt bức xạ hình nón ngang có công suất 2600W, tạo ra mật độ nhiệt từ 10 kW/m² đến 50 kW/m².
• Hệ thống hút khí và quạt thông gió được bật để tạo điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn.

3. Tiến hành thử nghiệm

Thử nghiệm được thực hiện theo hai chế độ:

Chế độ không có ngọn lửa mồi (Non-Flaming Test)

• Mẫu được đặt dưới mật độ nhiệt 25 kW/m² hoặc 50 kW/m² mà không có ngọn lửa trực tiếp.
• Quan sát sự phân hủy nhiệt và mức độ khói phát sinh.

Chế độ có ngọn lửa mồi (Flaming Test)

• Sử dụng ngọn lửa mồi 25 mm để kích thích quá trình cháy.
• Đánh giá mật độ khói trong điều kiện cháy có ngọn lửa.

4. Đo lường và thu thập dữ liệu

Các thông số chính được ghi nhận:

• Mật độ khói quang học (Ds): Được đo bằng hệ thống laser xuyên qua buồng thử nghiệm.
• Tốc độ tăng mật độ khói (VSR - Varying Smoke Rate).
• Mật độ khói tối đa (Ds max): Giá trị lớn nhất trong quá trình thử nghiệm.
• Thời gian đạt mật độ khói cực đại (tmax).
• Nhiệt độ buồng thử nghiệm và sự thay đổi oxy trong quá trình cháy.

5. Đánh giá và kết luận

• So sánh kết quả với giới hạn tiêu chuẩn theo từng ngành (ví dụ: tiêu chuẩn đường sắt EN 45545-2, hàng không FAR 25.853).
• Xác định vật liệu có đạt yêu cầu an toàn khói độc hay không.
• Lập báo cáo thử nghiệm với số liệu chi tiết, biểu đồ và hình ảnh minh họa.

Phương pháp thực hiện thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM E662

ASTM E662 là tiêu chuẩn thử nghiệm mật độ khói của vật liệu khi tiếp xúc với nguồn nhiệt, sử dụng buồng đo mật độ khói NBS (National Bureau of Standards Smoke Chamber). Thử nghiệm này đánh giá lượng khói phát sinh trong điều kiện có và không có ngọn lửa mồi.

1. Chuẩn bị mẫu thử nghiệm

• Kích thước mẫu thử: 76,2 mm x 76,2 mm (3 x 3 inch), độ dày tối đa 25,4 mm (1 inch).
• Chuẩn bị bề mặt: Bề mặt mẫu phải sạch, không bị nhiễm tạp chất.
• Số lượng mẫu: Cần tối thiểu 6 mẫu thử để đảm bảo độ chính xác.

2. Thiết lập buồng thử nghiệm

• Buồng đo mật độ khói NBS có thể tích 0,5 m³ với hệ thống đo quang học.
• Mẫu thử được đặt thẳng đứng trên giá đỡ, cách nguồn nhiệt 38 mm.
• Nguồn nhiệt bức xạ hình trụ đứng có công suất 525W, cung cấp mật độ nhiệt cố định 25 kW/m².
• Buồng thử nghiệm được đóng kín để kiểm soát lượng khí và khói phát sinh.

3. Tiến hành thử nghiệm

Thử nghiệm được thực hiện theo hai chế độ:

Chế độ không có ngọn lửa mồi (Non-Flaming Test)

• Mẫu thử được đặt dưới mật độ nhiệt 25 kW/m², không có ngọn lửa trực tiếp.
• Quan sát quá trình phân hủy nhiệt và sinh khói của vật liệu.

Chế độ có ngọn lửa mồi (Flaming Test)

• Sử dụng ngọn lửa mồi 25 mm trong 10 giây để kích thích quá trình cháy.
• Đánh giá lượng khói phát sinh khi vật liệu bị đốt cháy.

4. Đo lường và thu thập dữ liệu

Các thông số chính được ghi nhận:

• Mật độ khói quang học (Ds): Được đo bằng hệ thống laser xuyên qua buồng thử nghiệm.
• Mật độ khói tối đa (Ds max): Giá trị cao nhất trong quá trình thử nghiệm.
• Thời gian đạt mật độ khói cực đại (tmax).
• Sự thay đổi oxy và nhiệt độ trong buồng thử nghiệm.

Thời gian thử nghiệm kéo dài 20 phút, dữ liệu được ghi lại liên tục.

5. Đánh giá và kết luận

• So sánh kết quả với mức giới hạn tiêu chuẩn của từng ngành (ví dụ: FAA FAR 25.853 cho hàng không, NFPA 130 cho đường sắt).
• Xác định vật liệu có đạt yêu cầu an toàn về khói hay không.
• Lập báo cáo thử nghiệm với số liệu, biểu đồ và hình ảnh minh họa.