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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
この国際規格には、火炎伝播装置 (FPA) を使用して実施される 4 つの個別の試験方法[3] [4] [5] [12] が含まれています。着火、燃焼、および熱分解の試験方法では、0 kW/m 2から 65 kW/m 2に設定できる制御された外部放射熱流束にさらされる水平試験片を使用します。火炎伝播試験法では、試験片の基部近くで外部放射熱流束と種火から発火を受ける垂直試験片を使用します。燃焼、熱分解、および火炎伝播の試験方法は、通常の空気、または窒素を追加した空気、100% 窒素、または最大 40% の酸素で強化された空気などの他の気体混合物である吸気供給を使用して実行できます。
着火試験法は、外部から加えられる一定の放射熱流束の大きさの関数として、パイロット フレームによる水平試験片の着火に必要な時間t ignを決定するために使用されます。また、燃料が最初に気化するまでの時間も測定します。これらの試験片の表面は、赤外線加熱システムからの放射熱流束を完全に吸収するように、黒い塗料の薄い層でコーティングされています (コーティング自体は持続的な燃焼を受けないことに注意してください)
燃焼試験法は、水平試験片が外部放射熱流束にさらされたときの化学的および対流熱放出率、および発煙率を決定するために使用されます。
100% 窒素の流れで着火しない熱分解試験法を使用して、水平試験片に外部から加えられた放射熱流束の関数として質量損失率を測定できます。これらの測定値から、材料のガス化熱を決定できます。
40% 酸素を使用した火炎伝播試験法は、試験片の基部近くの熱流束によって開始された上向きの火炎伝播および燃焼中の燃焼中の垂直試験片の化学熱放出率を決定するために使用されます。化学熱発生率は、二酸化炭素と一酸化炭素の放出率から導き出されます。火炎伝播中の垂直試験片での火炎の高さについても観察が行われます。 B.5 および B.6 で説明したように、小規模火災試験で強化酸素を使用すると、大規模火災で発生する火炎熱流束をよりよくシミュレートできます[16] [18] [19] [20] [21] . 40% の酸素を使用した小規模試験の結果と、あるクラスの材料の大規模試験の結果との相関関係が確立されています (B.6 を参照)
FPA の際立った特徴は次のとおりです。
- タングステン-クオーツの外部絶縁ヒーターは、試験片に最大 65 kW/m 2の放射束を提供します。これは、表面が後退しても膨張しても一定のままです。
- 通常の空気、最大 40% の酸素で強化された空気、酸素が損なわれた空気、純粋な窒素、またはガス状抑制剤と先行する空気混合物との混合物の所定の燃焼流における火災伝播の提供または上方への伝播。
- 高さ 0.305 m の垂直試験片で上向きの火災伝播中に発生する熱発生率と排気生成物の流れを測定する機能。
オリジナルの FPA は、垂直排気ダクト構成[6] を使用しており、実験室には、すべてのシステム コンポーネントを収容するのに十分な天井の高さを確保する必要があります。また、オリジナルの FPA は、ガスサンプリングおよび分析システムが本体から完全に分離されています。この天井の高さの制約を減らし、よりコンパクトな配置を可能にするために、図 1 および 2 に示すように、水平排気構成が開発されました。附属書C
FPA は、材料や製品の燃焼性を評価するために使用されます。また、特定の不活性環境または酸化環境で規定の熱流束に対するそのような材料および製品の過渡応答を取得し、火災生成物 (CO 2 、CO, および必要に応じてガス状炭化水素) の生成速度の実験室測定値を取得するように設計されています。防火工学での使用。
試験片の着火は試験片表面に対して所定の位置で種火によって行われる[11.1 e)に記述
垂直試験片の火炎伝播試験は、加熱すると十分に溶けて液体プールを形成する材料には適していません。
この国際規格は、その使用に関連する安全上の懸念があるとしても、そのすべてに対処することを意図していません。適切な健康と安全の慣行を確立し、使用前に規制制限の適用可能性を判断することは、この国際規格の使用者の責任です。特定の危険有害性情報については、条項 7 を参照してください。
この国際規格は、火災にさらされたときの材料の性能を決定するための小規模な試験方法を指定しています。これは、火災科学文献で発表された数十年の研究に基づいています。この国際規格の一部は、ASTM E2058 および NFPA 287 に含まれる情報に基づいています。
個別に独立して実行できる次のテスト方法が含まれています。
- 1)点火試験、水平試験片のt ignを決定する;
- 4)垂直試験片の燃焼によるQ chemを決定するための火炎伝播試験。
Introduction
This International Standard contains four separate test methods [3][4][5][12] , which are conducted using a fire propagation apparatus (FPA). The ignition, combustion and pyrolysis test methods involve the use of horizontal specimens subjected to a controlled, external radiant heat flux, which can be set from 0 kW/m2 to 65 kW/m2. The fire propagation test method involves the use of vertical specimens subjected to ignition near the base of the specimen from an external radiant heat flux and a pilot flame. The combustion, pyrolysis and fire propagation test methods can be performed using an inlet air supply that is either normal air or other gaseous mixtures, such as air with added nitrogen, 100 % nitrogen or air enriched with up to 40 % oxygen.
The ignition test method is used to determine the time required for ignition, tign, of horizontal specimens by a pilot flame as a function of the magnitude of a constant, externally applied radiant heat flux. Measurements also are made of time required until initial fuel vaporization. The surface of these specimens is coated with a thin layer of black paint to ensure complete absorption of the radiant heat flux from the infrared heating system (note that the coating does not itself undergo sustained flaming).
The combustion test method is used to determine the chemical and convective heat release rates, and smoke generation rate when the horizontal test specimen is exposed to an external radiant heat flux.
The pyrolysis test method with a flow of 100 % nitrogen and no ignition can be used to measure the mass loss rate as a function of externally applied radiant heat flux for a horizontal specimen. From these measurements, the heat of gasification of the material can be determined.
The fire propagation test method using 40 % oxygen is used to determine the chemical heat release rate of a burning, vertical specimen during upward fire propagation and burning initiated by a heat flux near the base of the specimen. Chemical heat release rate is derived from the release rates of carbon dioxide and carbon monoxide. Observations also are made of the flame height on the vertical specimen during fire propagation. As discussed in B.5 and B.6, the use of enhanced oxygen in small-scale fire tests can better simulate the flame heat flux occurring in large-scale fires [16][18][19][20][21] . Correlation has been developed between the results from small-scale tests with 40 % oxygen and the results from large-scale tests for a class of materials (see B.6).
Distinguishing features of the FPA include:
- tungsten-quartz external, isolated heaters to provide a radiant flux of up to 65 kW/m2 to the test specimen, which remains constant whether the surface regresses or expands;
- provision for combustion or upward fire propagation in prescribed flows of normal air, air enriched with up to 40 % oxygen, air oxygen vitiated, pure nitrogen or mixtures of gaseous suppression agents with the preceding air mixtures;
- the capability of measuring heat release rates and exhaust product flows generated during upward fire propagation on a vertical test specimen 0,305 m high.
The original FPA uses a vertical exhaust duct configuration [6] , which requires laboratories to have available a sufficient ceiling height to accommodate all the system components. Also, the original FPA has the gas sampling and analysis system completely separate from the main apparatus. To reduce this ceiling height constraint and to allow for a more compact arrangement, a horizontal exhaust configuration has been developed as shown in Figures 1 and 2. The FPA with horizontal duct provides equivalent results to those measured using the FPA with vertical duct, as described in Annex C.
The FPA is used to evaluate the flammability of materials and products. It is also designed to obtain the transient response of such materials and products to prescribed heat fluxes in specified inert or oxidizing environments and to obtain laboratory measurements of generation rates of fire products (CO2, CO, and, if desired, gaseous hydrocarbons) for use in fire safety engineering.
Ignition of the specimen is by means of a pilot flame at a prescribed location with respect to the specimen surface [described in 11.1 e)].
The Fire Propagation test of vertical specimens is not suitable for materials that, on heating, melt sufficiently to form a liquid pool.
This International Standard does not purport to address all of the safety concerns, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user of this International Standard to establish appropriate health and safety practices and to determine the applicability of regulatory limitations prior to use. For specific hazard statements, see Clause 7.
This International Standard specifies small-scale test methods for determining the performance of materials when exposed to fire, which are based on decades of research published in the fire science literature. Parts of this International Standard are based on information contained in ASTM E2058 and NFPA 287.
The following test methods, capable of being performed separately and independently, are included:
- 1) Ignition test, to determine tign for a horizontal specimen;
- 4) Fire propagation test, to determine Qchem from burning of a vertical specimen.