Tin tức

Khái niệm về xếp hạng khả năng chống cháy

Thử nghiệm khả năng chống cháy là một phương pháp được sử dụng để đánh giá khả năng chống lan truyền lửa của vật liệu. Các tiêu chuẩn phổ biến bao gồm UL94, IEC 60695-11-10 và GB/T 5169.16. Trong tiêu chuẩn UL94,Kiểm tra khả năng bắt lửa của vật liệu nhựa dùng cho các bộ phận trong thiết bị và đồ dùng gia dụng.Các tiêu chuẩn chống cháy được phân loại thành 12 cấp độ dựa trên độ nghiêm ngặt và ứng dụng của thử nghiệm: HB, V-2, V-1, V-0, 5VA, 5VB, VTM-0, VTM-1, VTM-2, HBF, HF1 và HF2.

Nhìn chung, các thang đo khả năng chống cháy thường dùng nằm trong khoảng từ V-0 đến V-2, trong đó V-0 thể hiện khả năng chống cháy tốt nhất.

1.1 Định nghĩa về bốn cấp độ chống cháy

HB (Đốt ngang):
Chỉ số HB cho biết vật liệu này cháy chậm nhưng không tự tắt. Đây là mức thấp nhất trong tiêu chuẩn UL94 và thường được sử dụng khi các phương pháp thử nghiệm theo phương thẳng đứng (V-0, V-1 hoặc V-2) không áp dụng được.

V-2 (Đốt cháy theo chiều dọc – Cấp độ 2):
Xếp hạng V-2 có nghĩa là vật liệu đã trải qua hai lần thử nghiệm ngọn lửa thẳng đứng trong 10 giây. Sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không vượt quá 30 giây và có thể bắt lửa bông đặt cách đó 30 cm. Tuy nhiên, ngọn lửa không được lan rộng vượt quá vạch đã đánh dấu.

V-1 (Đốt cháy theo chiều dọc – Cấp độ 1):
Xếp hạng V-1 có nghĩa là vật liệu đã trải qua hai bài kiểm tra ngọn lửa thẳng đứng trong 10 giây. Sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không được vượt quá 30 giây, và ngọn lửa không được lan rộng lên trên vạch đánh dấu hoặc bén lửa vào bông đặt cách đó 30 cm.

V-0 (Đốt cháy theo chiều dọc – Cấp độ 0):
Xếp hạng V-0 có nghĩa là vật liệu đã trải qua hai bài kiểm tra ngọn lửa thẳng đứng trong 10 giây. Sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không được vượt quá 10 giây, và ngọn lửa không được lan rộng lên trên vạch đánh dấu hoặc bén lửa vào bông đặt cách đó 30 cm.

1.2 Giới thiệu về các xếp hạng khả năng chống cháy khác

5VA và 5VB thuộc loại thử nghiệm đốt cháy theo phương thẳng đứng sử dụng ngọn lửa thử nghiệm 500W (chiều cao ngọn lửa 125mm).

5VA (Đốt cháy theo chiều dọc – Mức 5VA):
Mức công suất 5VA là một phân loại trong tiêu chuẩn UL94. Nó cho biết rằng sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không được vượt quá 60 giây, ngọn lửa không được lan rộng quá vạch quy định và bất kỳ ngọn lửa nhỏ giọt nào cũng không được vượt quá 60 giây.

5VB (Đốt dọc – Cấp độ 5VB):
Mức đánh giá 5VB tương tự như 5VA, với cùng các tiêu chí về thời gian cháy và tốc độ lan truyền ngọn lửa.

VTM-0, VTM-1, VTM-2 là các phân loại dành cho vật liệu mỏng (độ dày < 0,025mm) trong các thử nghiệm cháy thẳng đứng (chiều cao ngọn lửa 20mm), áp dụng cho màng nhựa.

VTM-0 (Đốt khay thẳng đứng – Cấp độ 0):
Chỉ số VTM-0 có nghĩa là sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không vượt quá 10 giây và ngọn lửa không được lan rộng vượt quá vạch đã đánh dấu.

VTM-1 (Đốt khay thẳng đứng – Cấp độ 1):
Tiêu chuẩn VTM-1 có nghĩa là sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không được vượt quá 30 giây và ngọn lửa không được lan rộng vượt quá vạch đã đánh dấu.

VTM-2 (Đốt khay thẳng đứng – Cấp độ 2):
Tiêu chí đánh giá VTM-2 giống với tiêu chí VTM-1.

HBF, HF1, HF2 là các phân loại cho thử nghiệm cháy ngang trên vật liệu dạng bọt (chiều cao ngọn lửa 38mm).

HBF (Vật liệu xốp cháy ngang):
Chỉ số HBF có nghĩa là tốc độ cháy của vật liệu tạo bọt không vượt quá 40 mm/phút, và ngọn lửa phải tắt trước khi chạm đến vạch đánh dấu 125mm.

HF-1 (Đốt ngang – Cấp độ 1):
Chỉ số HF-1 có nghĩa là sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không được vượt quá 5 giây và ngọn lửa không được lan rộng vượt quá vạch đã đánh dấu.

HF-2 (Đốt ngang – Cấp độ 2):
Chỉ số HF-2 có nghĩa là sau khi ngọn lửa được dập tắt, thời gian cháy của vật liệu không được vượt quá 10 giây và ngọn lửa không được lan rộng vượt quá vạch đã đánh dấu.

Mục đích của việc kiểm tra xếp hạng khả năng chống cháy

Các mục tiêu của việc thử nghiệm xếp hạng khả năng chống cháy bao gồm:

2.1 Đánh giá hiệu suất cháy của vật liệu

Việc xác định tốc độ cháy, tốc độ lan truyền ngọn lửa và sự lan rộng đám cháy của vật liệu trong điều kiện hỏa hoạn giúp đánh giá độ an toàn, độ tin cậy và tính phù hợp của vật liệu đó cho các ứng dụng chống cháy.

2.2 Xác định khả năng chống cháy

Việc thử nghiệm xác định khả năng của vật liệu trong việc ngăn chặn sự lan truyền ngọn lửa khi tiếp xúc với nguồn lửa, điều này rất quan trọng để ngăn ngừa đám cháy leo thang và giảm thiểu thiệt hại.

2.3 Hướng dẫn lựa chọn và sử dụng vật liệu

Bằng cách so sánh đặc tính chống cháy của các vật liệu khác nhau, việc thử nghiệm giúp lựa chọn vật liệu phù hợp cho xây dựng, vận tải, điện tử và các lĩnh vực khác nhằm tăng cường an toàn phòng cháy chữa cháy.

2.4 Tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn

Việc kiểm tra khả năng chống cháy thường được tiến hành theo quy định quốc gia hoặc ngành. Điều này đảm bảo vật liệu đáp ứng các yêu cầu về an toàn và tuân thủ quy định cho các ứng dụng cụ thể.

Tóm lại, thử nghiệm xếp hạng khả năng chống cháy cung cấp dữ liệu quan trọng cho việc lựa chọn vật liệu, cải thiện an toàn cháy nổ và tuân thủ quy định bằng cách đánh giá hành vi cháy và khả năng chống lửa.

Tiêu chuẩn tham chiếu

UL94:Kiểm tra khả năng bắt lửa của vật liệu nhựa dùng cho các bộ phận trong thiết bị và đồ dùng gia dụng.
IEC 60695-11-10:2013: *Thử nghiệm nguy cơ cháy – Phần 11-10: Ngọn lửa thử nghiệm – Phương pháp thử nghiệm ngọn lửa ngang và dọc 50 W*
GB/T 5169.16-2017: *Thử nghiệm nguy cơ cháy nổ đối với các sản phẩm điện và điện tử – Phần 16: Ngọn lửa thử nghiệm – Phương pháp thử nghiệm ngọn lửa ngang và dọc 50W*

Phương pháp thử nghiệm đối với HB, V-2, V-1 và V-0

4.1 Đốt cháy theo chiều ngang (HB)

4.1.1 Yêu cầu mẫu

Hình dạng: Tấm (cắt, đúc, ép đùn, v.v.) với các cạnh nhẵn, bề mặt sạch và mật độ đồng nhất.
Kích thước: 125±5mm (chiều dài) × 13±0.5mm (chiều rộng). Yêu cầu mẫu có độ dày tối thiểu 3mm trừ khi độ dày vượt quá 3mm. Độ dày tối đa ≤13mm, chiều rộng ≤13.5mm, bán kính góc ≤1.3mm.
Các biến thể: Mẫu đại diện cho các màu sắc/mật độ khác nhau.
Số lượng: Tối thiểu 2 bộ, 3 mẫu mỗi bộ.

4.1.2 Quy trình thử nghiệm

Vạch chia: Các đường kẻ 25±1mm và 100±1mm.
Kẹp: Giữ gần đầu 100mm, theo chiều dọc nằm ngang, góc 45°±2° theo chiều ngang, với lưới thép cách đó 100±1mm bên dưới.
Ngọn lửa: Lưu lượng khí metan 105ml/phút, áp suất ngược 10mm cột nước, chiều cao ngọn lửa 20±1mm.
Cách mồi lửa: Dùng ngọn lửa ở góc 45° trong 30±1 giây hoặc cho đến khi ngọn lửa cháy đạt độ dài 25mm.
Thời gian: Ghi lại thời gian và chiều dài cháy (L) từ 25mm đến 100mm.
Tính toán: Tốc độ cháy (V) = 60L/t (mm/phút).

4.1.3 Bản ghi thử nghiệm

Cho dù ngọn lửa đạt độ cao 25±1mm hay 100±1mm.
Chiều dài (L) và thời gian (t) bị cháy nằm trong khoảng từ 25mm đến 100mm.
Nếu ngọn lửa đi qua vị trí cách 100mm, hãy ghi lại thời gian từ 25mm đến 100mm.
Tốc độ cháy được tính toán.

4.1.4 Tiêu chí đánh giá HB

Đối với độ dày 3–13mm: Tốc độ cắt ≤40mm/phút trên đoạn cắt 75mm.
Đối với độ dày <3mm: Tốc độ cắt ≤75mm/phút trên đoạn cắt 75mm.
Ngọn lửa phải tắt trước khi cách 100mm.

4.2 Đốt theo phương thẳng đứng (V-2, V-1, V-0)

4.2.1 Yêu cầu mẫu

Hình dạng: Tấm có cạnh nhẵn, bề mặt sạch và mật độ đồng nhất.
Kích thước: 125±5mm × 13.0±0.5mm. Cung cấp mẫu có độ dày tối thiểu/tối đa; nếu kết quả khác nhau, cần có các mẫu trung gian (độ rộng ≤3.2mm).
Các biến thể: Mẫu đại diện cho các màu sắc/mật độ khác nhau.
Số lượng: Tối thiểu 2 bộ, 5 mẫu mỗi bộ.

4.2.2 Điều kiện mẫu

Tiêu chuẩn: 23±2°C, 50±5% RH trong 48 giờ; kiểm tra trong vòng 30 phút sau khi lấy ra.
Ủ trong lò: 70±1°C trong ≥168 giờ, sau đó làm nguội trong bình hút ẩm trong ≥4 giờ; kiểm tra trong vòng 30 phút.

4.2.3 Quy trình thử nghiệm

Kẹp: Giữ phần trên cách mặt đất 6mm, theo hướng thẳng đứng, phần dưới cách bông 300±10mm (0,08g, 50×50mm, độ dày ≤6mm).
Ngọn lửa: Lưu lượng khí metan 105ml/phút, áp suất ngược 10mm cột nước, chiều cao ngọn lửa 20±1mm.
Đốt cháy: Áp ngọn lửa vào mép dưới của mẫu (khoảng cách 10±1mm) trong 10±0,5 giây. Điều chỉnh nếu mẫu bị biến dạng.
Thời gian: Ghi lại ngọn lửa còn sót lại (t1) sau lần đánh lửa đầu tiên, tiếp tục cấp lửa trong 10±0,5 giây, sau đó ghi lại ngọn lửa còn sót lại (t2) và ánh sáng dư (t3).
Ghi chú: Nếu xảy ra hiện tượng nhỏ giọt, hãy nghiêng đầu đốt 45°. Bỏ qua các mẫu nếu ngọn lửa tắt do khí thoát ra.