Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 về Quy trình thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm như nào?

Nội dung chính

• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 về Quy trình thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm như nào?
• Nguyên tắc thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm - Xác định tổng nhiệt lượng khi cháy (nhiệt trị) là gì?
• Quy định chung về mẫu thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm - Xác định tổng nhiệt lượng khi cháy (nhiệt trị) ra sao?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 về Quy trình thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm như nào?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 (ISO 1716:2018) quy định phương pháp xác định tổng nhiệt lượng khi cháy (QPCS) của các sản phẩm ở điều kiện thể tích không đổi trong thiết bị bom đo nhiệt lượng.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 (ISO 1716:2018) áp dụng cho sản phẩm ở dạng rắn.

CHÚ THÍCH: Các chất lỏng có thể thử nghiệm với thiết bị tương tự và sử dụng các điều kiện được mô tả trong ASTM D240[1], các chất lỏng như mô tả trong IEC 61039 [2] thì sử dụng thiết bị thử nghiệm theo TCVN 200 (ISO 1928) [3].

Phụ lục A mô tả cách tính nhiệt lượng thực khi cháy QPCI khi được yêu cầu.

Phụ lục B nêu thông tin về độ chụm của phương pháp thử.

Quy trình thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm được quy định tại Mục 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 (ISO 1716:2018), cụ thể như sau:

Xác định đương lượng nước

- Phải xác định đương lượng nước E, biểu thị bằng megajun trên độ K, của nhiệt lượng kế, bom đo nhiệt lượng và các phụ kiện bằng cách lấy ít nhất năm giá trị tổng nhiệt lượng khi cháy của các viên từ 0,4 g đến 1,0 g axit benzoic đã được chứng nhận.

- Thực hiện quy trình hiệu chuẩn theo các bước sau:

+ Nén bột axit benzoic đã cân trước, sử dụng máy ép viên, để tạo một viên hoặc lấy một viên đúc sẵn. Sử dụng viên axit benzoic đúc sẵn đã được chứng nhận trước để thay thế cho bột axit benzoic. Sử dụng các giá trị đã được chứng nhận trong tất cả các phép tính tổng nhiệt lượng khi cháy.

+ Cân viên mẫu chính xác đến 0,1 mg.

+ Đặt viên mẫu vào chén nung.

+ Nối sợi đốt với hai điện cực.

+ Vòng sợi đốt đã được cân trước xuống chạm vào viên mẫu.

- Thực hiện thử nghiệm như quy định trong Mục 8.3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 (ISO 1716:2018), Đương lượng nước, E, biểu thị bằng megajul trên độ K, là trung bình của năm lần xác định. Mỗi kết quả riêng không được lệch quá 5 % đương lượng nước E.

Điều kiện để hiệu chuẩn lại

- Khi thiết bị được sử dụng liên tục phải thực hiện qui trình hiệu chuẩn theo 8.2.1 đều đặn với khoảng thời gian cách nhau không quá hai tháng hoặc sau khi thay đổi bất kỳ bộ phần quan trọng nào của hệ thống.

Quy trình thử nghiệm chuẩn

CẢNH BÁO - Nhôm hoặc các thành phần kim loại khác của sản phẩm không được thử nghiệm trong bom đo nhiệt lượng vì có nguy cơ gây thương tích nghiêm trọng cho người vận hành do quá nhiệt và/hoặc quá áp suất khiến bom đo nhiệt lượng phát nổ.

Bật thiết bị ít nhất 1 h trước khi thử nghiệm hoặc khi thiết bị đạt ổn định.

- Đặt mẫu thử vào chén nung

- Đặt chén nung vào bộ phận giữ.

- Gắn sợi đốt và vòng nó chạm vào mẫu thử.

- Phải kiểm tra để đảm bảo giữa hai điện cực và sợi đốt có tiếp xúc điện tốt.

- Đặt bộ phận giữ vào thân bom đo nhiệt lượng.

Có thể đưa 1 mL nước khử khoáng vào thân bom đo nhiệt lượng để hấp thụ bất cử khí axit nào sinh ra.

- Điều chỉnh nắp và gắn khít với thân bom đo nhiệt lượng. Nối bom vào đáy bình ôxy, sau đó cẩn thận mở van và điền đầy bom cho đến khi đạt được áp suất từ 3,0 MPa đến 3,5 MPa (nếu thiết bị không thực hiện tự động), không loại bỏ không khí sẵn có ở đó.

- Đặt bom vào bình nhiệt lượng.

- Đưa vào bình nhiệt lượng một lượng nước đã khử khoáng hoặc nước cất đủ để bao phủ bề mặt trên của nắp bom và cân. Lượng nước này phải bằng với lượng nước đã sử dụng trong hiệu chuẩn, chính xác đến 1 g (xem Mục 8.2.1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 (ISO 1716:2018)) (nếu thiết bị không thực hiện tự động).

- Kiểm tra để bom đo nhiệt lượng không bị rò rỉ (không có dòng bong bóng liên tục).

- Đặt bình nhiệt lượng vào vỏ bọc nước.

- Quy trình tiếp theo:

+ Cài đặt dụng cụ đo nhiệt độ, khởi động bộ khuấy và thiết bị đo thời gian (nếu thiết bị không thực hiện tự động).

+ Đưa nước trong bình nhiệt lượng đến nhiệt độ xấp xỉ cân bằng với nhiệt độ của nước trong vỏ bọc. Ghi nhiệt độ của nước trong bình nhiệt lượng ít nhất mỗi min cho đến khi kết quả các lần đọc liên tiếp không chênh lệch nhau quá ± 0,01 °K trong ít nhất 10 min (nếu thiết bị không thực hiện tự động). Ghi nhiệt độ này là nhiệt độ bắt đầu (Ti).

CHÚ THÍCH 1: Với một số thiết bị tự động, hãng sản xuất thiết bị cho biết chỉ cần khoảng thời gian ngắn hơn 10 min. Trong trường hợp này, có thể sử dụng thời gian giảm đó với điều kiện thông tin của hãng sản xuất phải được kiểm tra và dẫn chứng bởi phòng thí nghiệm.

+ Đóng mạch điện để đốt cháy.

+ Riêng đối với nhiệt lượng kế đoạn nhiệt: Trong giai đoạn nhiệt độ của nước trong bình nhiệt lượng tăng nhanh, nhiệt độ của nước trong vỏ bọc phải được duy trì gần với nhiệt độ của bình nhiệt lượng; nhiệt độ chênh lệch không quá ± 0,01 °K khi chúng tiến gần đến nhiệt độ tối đa. Ghi nhiệt độ của nước trong bình nhiệt lượng ít nhất mỗi phút (min) cho đến khi kết quả các lần đọc liên tiếp chênh lệch không quá ± 0,01 °K trong ít nhất 10 min. Ghi nhiệt độ này là nhiệt độ tối đa (Tm).

CHÚ THÍCH 2: Các quá trình này có thể được tự động hóa trong các thiết bị thương mại hoá.

+ Lấy bom ra khỏi nhiệt lượng kế, để yên trong 10 min, sau đó từ từ giảm áp suất. Mở bom, kiểm tra xem đã cháy hoàn toàn chưa tức là không có muội bám bên trong bom cũng như không có dấu vết của carbon tàn dư trên bề mặt chén nung. Rửa sạch và sấy khô bom.

+ Nếu mẫu không cháy hoàn toàn, có thể thử phương pháp chuẩn bị mẫu thử nghiệm khác, sử dụng chất trợ cháy và/hoặc tăng tỷ lệ axít benzoic. Với một số vật liệu, cần thực hiện quy trình thử và so sánh sai số để tìm ra phương pháp tốt nhất.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 về Quy trình thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm như nào? (Hình từ Internet)

Nguyên tắc thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm - Xác định tổng nhiệt lượng khi cháy (nhiệt trị) là gì?

Nguyên tắc thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm - Xác định tổng nhiệt lượng khi cháy (nhiệt trị) được quy định tại Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 (ISO 1716:2018), cụ thể như sau:

- Trong thử nghiệm này, một mẫu thử có khối lượng xác định được đốt cháy ở điều kiện chuẩn, ở thể tích không đổi, trong môi trường khí ôxy, trong bom nhiệt lượng được chứng nhận đã hiệu chuẩn bằng đốt cháy axit benzoic. Nhiệt lượng khi cháy xác định được trong những điều kiện này được tính trên cơ sở quan sát sự gia tăng nhiệt độ đo được có tính đến tổn thất nhiệt lượng và nhiệt hoá hơi.

- Phương pháp thử này xác định giá trị tuyệt đối của nhiệt lượng khi cháy cho một sản phẩm và không tính đến mọi biến đổi vốn có của sản phẩm.

Quy định chung về mẫu thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm - Xác định tổng nhiệt lượng khi cháy (nhiệt trị) ra sao?

Quy định chung về mẫu thử nghiệm phản ứng với lửa đối với sản phẩm - Xác định tổng nhiệt lượng khi cháy (nhiệt trị) được quy định tại Mục 7.1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13525:2024 (ISO 1716:2018), cụ thể như sau:

Để đánh giá một sản phẩm, phải đánh giá được từng thành phần của sản phẩm đó, có tính đến các quy tắc đối với thành phần phụ. Nếu một sản phẩm không đồng nhất không thể phân lớp được thì các thành phần phải được cung cấp tách rời. Một sản phẩm có thể phân lớp được tức là có khả năng tách một thành phần ra khỏi các thành phần khác mà không có bất kỳ phần nào của thành phần khác đó dính vào thành phần được đánh giá.

Một số thành phần chính không thể tạo thành mà không có các mặt. Nếu các mặt không thể phân lớp được, thì sẽ cắt một phần từ trung tâm lõi để tránh các mặt và bất kỳ chất kết dính hoặc các thành phần phụ trên bề mặt của nó.

Nếu hai hoặc nhiều lớp thành phần phụ cạnh nhau, và nếu gộp lại với nhau chúng thoả mãn định nghĩa về một thành phần chính thì phải thử nghiệm từng lớp riêng biệt và chúng phải được đánh giá cùng nhau như thành phần chính. Tính tổng nhiệt lượng của các lớp kề nhau, được coi là thành phần chính, bằng cách cộng các phần trăm tương ứng của các nhiệt lượng đo được của mỗi thành phần.

Nếu hai hoặc nhiều lớp thành phần phụ cạnh nhau, và khi gộp lại với nhau tuân theo định nghĩa về một thành phần phụ thì sau đó phải thử nghiệm từng lớp riêng biệt và chúng phải được đánh giá cùng nhau như thành phần phụ.

CẢNH BÁO - Không được thử nghiệm bất kỳ sản phẩm nào có bất kỳ thành phần nhôm hay kim loại khác trong bom đo nhiệt lượng, do nguy cơ gây chấn thương nghiêm trọng cho người vận hành vì quá nhiệt và/hoặc quá áp suất làm bom đo nhiệt lượng bị nổ.

Nếu sản phẩm thử nghiệm được làm bằng nhiều lớp không thể tách rời, trong đó một lớp bao gồm nhôm hoặc các lá kim loại khác, nên áp dụng các khuyến nghị của tài liệu tham khảo