Calorimètre à cône
À la fin des années 1970 et au début des années 1980, la communauté des pompiers poussait pour des outils fiables à l’échelle de banc pour mesurer l’inflammabilité des matériaux en fonction du taux de dégagement de chaleur. Une mesure des taux de dégagement de chaleur était considérée comme la mesure la plus fiable et la plus précise de l’inflammabilité d’un matériau. Malheureusement, seuls quelques outils de mesure du dégagement de chaleur étaient disponibles à ce moment-là et ils étaient difficiles à utiliser et les données étaient très incohérentes. En réponse, en 1982, la Division de recherche sur les incendies du NIST (alors appelée Centre de recherche sur les incendies du Bureau national des normes) a introduit l’instrument de nouvelle génération pour mesurer l’inflammabilité des matériaux, le Calorimètre à cône. En 1988, le Cône a reçu un “Prix R & D 100”, souvent appelé Oscar de l’innovation. Ce prestigieux prix américain a été décerné aux 100 meilleures innovations de l’année. C’était le tout premier outil de test au feu à être récompensé par ce prix décerné au NIST. Au milieu des années 1980, le cône est devenu disponible dans le commerce. Aujourd’hui, il y a maintenant plus de 300 cônes en service dans le monde et le cône est à la base de plus d’une demi-douzaine de normes d’essais au feu, telles que ASTM E1354 et D5485, ISO 5660-1, NFPA 271 et CAN\ULC-S135. Le cône est devenu une méthode fiable, précise et la plus courante pour accéder à l’inflammabilité des matériaux.
Le cône est un outil de test au feu basé sur le principe que la quantité de chaleur dégagée par un échantillon brûlant est directement liée à la quantité d’oxygène consommée pendant la combustion. La quantité de chaleur générée par un matériau est directement alignée sur la gravité d’un incendie, telle que la vitesse de croissance du feu. Afin d’accéder à l’inflammabilité du matériau, il est exposé à une source de chaleur rayonnante externe. Par conséquent, comme il s’agit d’un essai de combustion forcée, on pense le plus souvent que les valeurs du cône reflètent l’inflammabilité d’un deuxième élément enflammé.
Ci-dessous est un schéma de cône. Un échantillon est placé sous un radiateur radiant en forme de “cône”. Typiquement, les échantillons sont exposés à un flux externe de l’appareil de chauffage de 35 kW/m2. Cependant, pour les matériaux plus résistants au feu, le chauffage a fréquemment augmenté à 50 kW / m2. Une fois que suffisamment de produits de pyrolyse sont générés, l’inflammation se produit. Le produit de combustion voyage à travers le réchauffeur de cône et à travers un tuyau d’échappement d’instrument. Les valeurs mesurées/calculées qui sont généralement importantes comprennent, sans s’y limiter, le temps d’allumage, le taux de perte de masse pendant la combustion, le temps de combustion et la valeur de la quantité maximale de chaleur dégagée pendant la combustion, la quantité totale de chaleur dégagée pendant l’essai.
