Esta norma especifica os métodos de teste para os valores de propriedade de proteção térmica (doravante "TPP") e avaliação de propriedade de proteção térmica (doravante "TPE"), incluindo princípios, saúde e segurança do pessoal de laboratório, equipamentos e materiais, preparação e umidificação de amostras, calibração e manutenção, etapas de teste, cálculo de resultados, etc.

Esta norma aplica-se aos ensaios de propriedades de proteção térmica de materiais de camadas simples ou múltiplas, aplicados à avaliação de materiais de proteção térmica para profissionais expostos a riscos térmicos de convecção e radiação. Esta norma não se aplica aos testes de materiais que não são retardantes de chama e que são fáceis de fundir e gotear em alta temperatura.

Princípios

A amostra é colocada horizontalmente e exposta a uma fonte de calor combinada de radiação de convexão com um fluxo térmico total de exposição de (84 ± 2) kW / m2 [(2,00 ± 0,05) cal / cm2 ]. s]. Usando um sensor de calor de cobre para medir e registrar a mudança de temperatura da amostra ao longo do tempo, combinando os parâmetros de desempenho termológico do cobre para converter a mudança de temperatura em energia térmica transmitida através da amostra, obtendo uma curva de resposta de transferência de calor com a mudança de energia térmica ao longo do tempo. As propriedades de proteção térmica do material podem ser caracterizadas por dois métodos de teste:

- O primeiro método de ensaio: o produto do fluxo térmico total exposto ao material (isto é, a energia acumulada) correspondente ao ponto de intersecção da curva de resposta de transferência térmica e da curva de Stoll medida pelo sensor de calor de cobre, para obter o valor de propriedade de proteção térmica (TPP) da amostra.

- Segundo método de ensaio: o produto do tempo de exposição e do fluxo térmico total do sensor térmico de cobre quando a curva de resposta de transferência térmica registrada após o deslocamento do calor de radiação de convexão prescrito se cruza (ou aproxima) com a curva de Stoll é a Avaliação do Desempenho de Proteção Térmica (TPE) da amostra.

Passos de teste

Teste de valor de desempenho de proteção térmica (TPP)

O valor de desempenho de proteção térmica é a média dos resultados de teste de três amostras.

Calibrar a fonte de calor de acordo com as etapas 8.1.2.2 a 8.1.2.5, para que o fluxo de calor total alcance (84 ± 2) kW / m2 [(2.00 ± 0.05) cal / cm2. s]， Registrar dados de fluxo térmico total. Em seguida, retire o suporte da amostra e coloque a amostra e o sensor para preparar o teste. Recomenda-se recalibrar o fluxo de calor total após a conclusão do teste de 3 grupos de amostras com um total de 9 amostras (a frequência de calibração pode ser aumentada).

3, amostra frontal em direção à fonte de calor, colocar o sensor de calor de cobre na parte de trás. A camada interna da amostra de múltiplas camadas é direita ao sensor. A separação entre o sensor e a amostra é um ensaio sem contato e, se não, um ensaio por contato, deve ser indicada no relatório. A caixa de separação de 6,4 mm de espessura é usada apenas em testes sem contato.

Uso de caixas de separação de amostras de camadas múltiplas – testes sem contato (com caixas de separação) são geralmente usados ​​para simular a camada de ar entre a camada interna da roupa e o usuário. Neste método de teste, não é recomendado o uso de testes sem contato (com caixa de separação) para amostras de camadas múltiplas com um tempo de teste superior a 60 s.

4, isolar a fonte de calor com cobertura térmica antes do teste. Depois que a cobertura é removida, a amostra é exposta ao ponto central acima da fonte de calor e começa a gravar os dados.

Quando a energia acumulada medida pelo sensor de calor de cobre (ver cálculo 10.2) se cruza com a curva de Stoll, interrompar o teste, registrar o tempo de exposição e mover a amostra para fora da fonte de calor. Para a fórmula de cálculo da curva de Stoll, veja 10.1.

O valor do desempenho de proteção térmica é o produto do tempo de exposição e do fluxo térmico total de calibração (ver fórmula 10.3).

Registrar os fenômenos observados nos testes.

Refrigere o suporte da amostra e o componente do sensor a (28-33) °C (simulando a temperatura da epiderme humana) e, em seguida, execute o teste das amostras restantes de acordo com as etapas 9.1.3-9.1.7. Após a conclusão de três testes de amostra, a média é registrada como o valor de desempenho de proteção térmica da amostra.

Remover os resultados do teste com diferenças superiores a ± 10% da média e reabastecer três amostras para o teste.

Teste de Avaliação de Desempenho de Proteção Termal (TPE)

Geralmente, três grupos de amostras são necessários para concluir a avaliação do desempenho de proteção térmica, um grupo de amostras determina o tempo de avaliação e os dois últimos grupos de amostras são validados como o tempo de avaliação.

Calibre a fonte de calor de acordo com a etapa 9.1.2 e registre o valor total do fluxo de calor.

Teste a amostra de acordo com o método de valor de desempenho de proteção térmica da etapa 9.1.3-9.1.5 para obter o tempo de exposição grande da amostra (tmax).

Dividir o tempo de exposição por 2 é o tempo de exposição (ttrail).

Introduza o tempo de exposição (ttrail) no software do equipamento para preparar a amostra do equipamento para o teste.

Quando o tempo de exposição (ttrail) é alcançado, a cobertura isolante é reinicializada, a amostra deixa a fonte de calor e o instrumento ainda registra os dados. Durante este processo, a temperatura ambiente não deve exceder 35 ° C.

Se esse requisito não for satisfeito, o rack de amostra como um todo pode ser projetado como uma estrutura removível, quando o isolamento térmico é reinicializado, o "rack de amostra / amostra / sensor" como um todo pode ser removido manualmente e rapidamente longe da fonte de calor, mas os dados devem ser registrados continuamente.

O tempo de coleta contínua de dados do instrumento após a exposição à fonte de calor não deve ser inferior a 30 s para liberar a energia térmica acumulada na amostra. A coleta de dados pode ser interrompida manualmente quando a curva de resposta de transferência de calor medida no sensor diminui. O tempo de coleta deve ser prolongado quando a curva de resposta de transferência de calor não cai após 30s (tempo de coleta não superior a 120s).

A seguinte relação entre a curva de resposta de transferência de calor medida pelo sensor e a curva de Stoll para determinar a avaliação do desempenho de proteção térmica.

a) Se a curva de resposta de transferência de calor medida pelo sensor dentro de 60s (ou 120s) exceder a curva de Stoll (ou seja, exceder a queimadura de segundo grau), é necessário reduzir o tempo de exposição. Tome o valor médio do tempo de exposição anterior inferior (tempo de exposição inferior 0) para o tempo de exposição atual ttrail. Para definir este tempo, repita as etapas 9.2.5 a 9.2.7 até que a curva de resposta de transferência de calor da amostra coincida com a curva de Stoll, ou o tempo de exposição atual ttrail e a diferença de tempo de exposição anterior não seja maior que 0,5 s, e o desempenho de proteção térmica deste grupo de amostras é avaliado como o produto do tempo de exposição atual ttrail e o valor de fluxo de calor total calibrado.

g) Se a curva de resposta de transferência de calor medida pelo sensor dentro de 60s (ou 120s) for muito inferior à curva de Stoll (ou seja, não se prevê queimaduras de segundo grau), é necessário aumentar o tempo de exposição ttrail, tomar o valor médio do tempo de exposição atual e do tempo de exposição superior na sequência anterior (tempo de exposição gao é o tempo de exposição tmax em 9.2.3), definir este tempo e repetir as etapas 9.2.5 ~ 9.2.7. Até que a curva de resposta de transferência de calor da amostra coincida com a curva de Stoll, ou até que a diferença entre o tempo de exposição atual ttrail e o tempo de exposição anterior não seja maior que 0,5 s, o desempenho de proteção térmica deste grupo de amostras é avaliado como o produto do tempo de exposição atual ttrail e o valor do fluxo de calor total calibrado.

Registrar os fenômenos observados nos testes.

Verifique repetidamente o tempo de exposição ttrail, a avaliação do desempenho de proteção térmica é o produto do tempo de exposição ttrail verificado e do fluxo de calor total calibrado (ver fórmula 10.4), tomando a média de três valores numéricos é a avaliação do desempenho de proteção térmica média.

Eliminar os resultados do teste com diferenças superiores a ± 10% da média e reabastecer a amostra para o teste.