História de sucesso do cliente
Testes de resistência a incêndios e engenharia de segurança contra incêndios
O NETZSCH TAURUS Cone Calorimeter TCC 918 em uso na Universidade de Tecnologia de Luleå, Suécia
Esta é uma história de sucesso de um cliente, contada porRhoda Afriyie Mensah, pesquisadora de pós-doutoradoarcna divisão de Engenharia Estrutural e de Incêndio do Departamento de Engenharia Civil, Ambiental e de Recursos Naturais da Universidade de Tecnologia de Luleå (LTU), na Suécia. Ela fala sobre o uso do Calorímetro de cone TCC 918 e suas variações exclusivas de programação no fluxo de calor ao longo da duração do teste, que foram cruciais para os projetos de teste de resistência a incêndios na LTU e que levaram ao desenvolvimento de abordagens inovadoras no campo da engenharia de segurança contra incêndios.
“Eu descreveria suas soluções e serviços como eficazes. O calorímetro de cone é particularmente impressionante por sua capacidade de simular vários cenários de incêndio e pela facilidade de uso. Além disso, o pronto atendimento ao cliente da sua equipe agrega um valor considerável ao seu produto.”
Sobre a Universidade de Tecnologia de Luleå
A LuleåUniversity of Technology (LTU) está situada no norte da Suécia, em Luleå, no condado de Norrbotten.arcA LTU é conhecida por sua pesquisa de ponta e por seus programas educacionais inovadores. Atualmente, tem um faturamento anual de 2,0 bilhões de coroas suecas, 1.500 funcionários e 17.900 alunos. Com foco em sustentabilidade, engenharia e tecnologia, ela promove um ambiente de aprendizado dinâmico que incentiva a colaboração e o pensamento crítico. A universidade tem instalações modernas e fortes vínculos com o setor, garantindo que os alunos recebam experiência prática e habilidades práticas essenciais para o sucesso.
Um dos programas educacionais de nicho da LTU é o programa de Engenharia de Proteção contra Incêndio (FPE), supervisionado pelo Prof. Michael Försth. Michael Försth. O programa FPE da LTU oferece um diploma de bacharelado e um mestrado em ciências. Esse programa faz parte do Departamento de Engenharia Civil, Ambiental e de Recursos Naturais e da Divisão de Engenharia Estrutural e de Incêndio. Ele se concentra na aplicação de princípios científicos e de engenharia para proteger pessoas, propriedades e seus ambientes dos riscos de incêndio e fumaça.
O currículo inclui cursos teóricos e trabalhos práticos de laboratório, utilizando instalações como o Laboratório de Engenharia de Proteção contra Incêndio. Esse laboratório é bem equipado com ferramentas avançadas, como um calorímetro de cone, um calorímetro de combustão em microescala (MCC), um testador de índice de oxigênio limitante (LOI) e um forno de fogo especializado, o Fire Protection Engineering Laboratory.
Desses instrumentos, o calorímetro de cone e o testador de LOI foram adquiridos da NETZSCH TAURUS Instruments GmbH. Esses instrumentos são essenciais para estudar a transferência de calor e a inflamabilidade dos materiais, proporcionando aos alunos experiência prática na avaliação da dinâmica do fogo e da resposta de diferentes materiais ao fogo.
Rhoda, poderia se apresentar, sua universidade e campos de aplicação/research?
Sou Rhoda Afriyie Mensah, pesquisadora de pós-doutoradoarcna Universidade de Tecnologia de Luleå (LTU), na Suécia.arcFiz doutorado em Engenharia Mecânica na Universidade de Ciência e Tecnologia de Nanjing, na China, onde pesquisei a aplicação de Inteligência Artificial em análise térmica e inflamabilidade de materiais. Iniciei meus estudos de pós-doutorado no grupo de engenharia de proteção contra incêndio da divisão de engenharia estrutural e de incêndio da LTU em 2021. Minha pesquisaarch se concentra na avaliação do comportamento de materiais em relação ao fogo e na incorporação de retardantes de fogo em materiais para torná-los menos inflamáveis. Em minha pesquisaarch, usei vários instrumentos de teste de fogo, incluindo o calorímetro de cone e o calorímetro de combustão em microescala. Também leciono um curso de transferência de calor para os alunos de engenharia de proteção contra incêndio e gerencio o laboratório de engenharia de proteção contra incêndio como parte de minhas funções.
Desde quando existe a cooperação com a NETZSCH e quais eram os desafios específicos que sua divisão tinha antes de usar nossas soluções?
A cooperação começou em agosto de 2022. Antes de implementar o calorímetro de coneNETZSCH TCC 918, o Laboratório de Engenharia de Proteção contra Incêndio enfrentou desafios significativos com nosso antigo calorímetro de cone. O dispositivo tinha uma câmara de combustão aberta, o que representava um risco de exposição a chamas e calor para os usuários. Além disso, o modelo antigo utilizava Drierite, um dessecante que contém produtos químicos tóxicos. Buscamos uma solução que atendesse a essas preocupações e, ao mesmo tempo, aprimorasse nossa capacidade de realizar estudos de comportamento do fogo de forma eficaz. O TCC 918 ofereceu uma câmara de combustão mais segura e fechada e eliminou a necessidade de substâncias tóxicas, resolvendo assim nossas preocupações.
Por que você escolheu o NETZSCH? Como nossas soluções ajudaram a resolver esses desafios?
arcEscolhemos a NETZSCH por sua reputação de fornecer equipamentos de análise térmica confiáveis e de alta qualidade, adaptados para ambientes educacionais e de pesquisa. Seu modelo TCC 918 oferecia recursos avançados de segurança, incluindo uma câmara de combustão fechada que reduzia os riscos anteriores, e um software de fácil utilização, essencial para um aprendizado eficaz.
O TCC 918 da NETZSCH enfrentou nossos desafios de forma eficaz, oferecendo um sistema de calorímetro mais seguro e avançado. A câmara de combustão fechada reduziu significativamente os riscos de exposição a chamas e calor, garantindo um ambiente mais seguro para nossa equipe. A eliminação de substâncias tóxicas, como o Drierite, no processo experimental aumentou ainda mais a segurança. Além disso, o software de fácil utilização do TCC 918 melhorou a facilidade de conduzir experimentos e analisar dados, facilitando uma experiência mais produtiva e educacional.arcEssa solução não apenas resolveu nossas preocupações com a segurança, mas também elevou a qualidade e o escopo de nossos recursos de pesquisa.
Rhoda, você poderia nos contar mais sobre sua aplicação específica?
Desde a sua instalação na Universidade de Tecnologia de Luleå, o calorímetro de cone NETZSCH TCC 918 tem sido amplamente utilizado para explorar as propriedades de reação ao fogo de uma grande variedade de materiais. Por exemplo, usamos com sucesso esse equipamento avançado para estudar a inflamabilidade e os comportamentos de combustão de materiais como madeira, plásticos, têxteis, compostos, biochar, várias plantas e até mesmo concreto. Isso nos permitiu reunir dados essenciais sobre como esses materiais se comportam em cenários de incêndio, contribuindo significativamente para a nossa pesquisaarch em engenharia de segurança contra incêndios e ajudando a desenvolver aplicações de materiais mais seguros e estratégias de prevenção de incêndios nos setores de construção e materiais.
Entre em detalhes e explique sua análise e os resultados das medições.
O gráfico abaixo apresenta as taxas de liberação de calor (kW/m²) de vários materiais ao longo do tempo (segundos) medido pelo nosso instrumento NETZSCH TAURUS TCC 918. Veja a seguir um detalhamento dos rótulos:
Neat WG (Neat Wheat Gluten): Essa linha (preta) mostra a taxa de liberação de calor do glúten de trigo puro moldado por compressão sem nenhum aditivo. Ela apresenta um pico acentuado no início, atingindo mais de 700 kW/m², depois diminui rapidamente, estabilizando-se perto de zero, indicando combustão rápida.
BC_APP_WG_COMP (composto de glúten de trigo com polifosfato de amônia e biochar): Essa linha (vermelha) representa um composto de glúten de trigo, biochar e polifosfato de amônio, um retardador de fogo. Ela mostra uma taxa de liberação de calor muito menor e mais gradual, com pico em torno de 150 kW/m² e diminuindo lentamente, o que sugere que a adição de biochar e polifosfato de amônio reduz significativamente a inflamabilidade e a taxa de liberação de calor de pico do glúten de trigo em 74%.
BC_Lanosol_WG_COMP (composto de glúten de trigo de biochar-lanosol): A linha (azul) indica um composto de glúten de trigo, biochar e Lanosol, um retardador de fogo. Semelhante ao BC_APP_WG_COMP, esse composto também mostra um pico de taxa de liberação de calor reduzido de 14% em comparação com o glúten de trigo puro. O pico é maior do que o do BC_APP_WG_COMP, mas permanece significativamente menor do que o do Neat WG, indicando um retardamento de chama eficaz.
As curvas também mostram que a adição de lanosol e biochar melhorou ligeiramente o tempo de ignição do WG puro; no entanto, o APP e o biochar melhoraram significativamente o tempo de ignição.
Em geral, os gráficos ilustram a eficácia de diferentes aditivos (biochar com polifosfato de amônio e Lanosol) na redução da taxa de liberação de calor e do tempo de ignição do glúten de trigo quando exposto ao fogo, o que é importante para aumentar a segurança contra incêndio dos materiais feitos de glúten de trigo.
Houve algum recurso especial do dispositivo de teste de incêndio que tenha sido particularmente útil para sua aplicação específica?
O calorímetro de cone TCC 918 possui um recurso exclusivo vital para nossos projetos de teste de resistência ao fogo. Ao contrário dos testes tradicionais de reação ao fogo, em que as amostras são submetidas a um fluxo de calor constante, o TCC 918 permite programar variações no fluxo de calor durante toda a duração do teste. Esse recurso nos permitiu implementar e simular com precisão várias curvas de incêndio, inclusive a curva de incêndio padrão e as curvas paramétricas. Ao inserir as equações dessas curvas no sistema, pudemos ajustar os parâmetros dinamicamente para refletir as condições que essas curvas representam.
Essa funcionalidade avançada foi fundamental para expor amostras de concreto de várias espessuras a curvas de temperatura padrão e especializadas de forma eficaz. A equipe da Universidade de Tecnologia de Luleå aproveitou esse recurso para realizar testes abrangentes de resistência ao fogo, melhorando nossa compreensão do comportamento dos materiais sob diferentes condições de fogo. Essa adaptabilidade e precisão tornam o TCC 918 uma ferramenta inestimável em nossa pesquisa contínuaarch no campo da segurança contra incêndio.
arcComo você usou os resultados obtidos para melhorar sua pesquisa, controle de qualidade, desenvolvimento ou produção?
O calorímetro de cone foi fundamental para que pudéssemos submeter os materiais à curva padrão ISO 834 e às curvas paramétricas, na escala small, crucial para avaliar a resistência ao fogo dos materiais de construção. Seu sistema de controle foi hábil em aderir a essa curva até o limite máximo de temperatura de 1.000°C, cobrindo os requisitos da maioria dos testes de materiais. Esse recurso foi especialmente valioso para apoiar um dos objetivos do nosso projeto de reduzir o tamanho dos testes para fins de triagem. A versatilidade do calorímetro de cone aprimorou nossos processos de teste, ajudando-nos a tornar os testes de resistência ao fogo de triagem mais acessíveis e econômicos. Esse recurso está alinhado com a meta de longo prazo do nosso projeto de ampliar a disponibilidade de testes de resistência ao fogo, o que é particularmente vantajoso para avaliar novos materiais e tecnologias no setor de construção.
Como o uso de nossas soluções ou os resultados da análise afetaram seus negócios? Você conseguiu economias ou eficiências significativas?
Sim, obteremos economias e eficiências significativas com o uso do calorímetro de cone em comparação com os testes tradicionais de resistência ao fogo. Tradicionalmente, esses testes exigem amostras muito large, mas com o calorímetro de cone, precisamos apenas de amostras medindo 100 por 100 mm com uma espessura de até 50 mm. Essa redução no tamanho da amostra diminui significativamente a quantidade de material usado e, como resultado, os custos gerais do teste. Além disso, o consumo de energia do calorímetro de cone é muito menor do que o de um forno large normalmente usado em testes de resistência ao fogo. Isso não só se traduz em economia direta de energia, mas também contribui para um processo de teste mais sustentável, minimizando o impacto ambiental. Essas eficiências tornarão os testes de resistência ao fogo mais acessíveis e econômicos, alinhando-se às nossas metas de melhorar a disponibilidade dos testes e reduzir os custos operacionais. No entanto, é preciso enfatizar que esses são testes em escala small para fins de orientação e triagem. Para a classificação dos elementos de construção, são necessários testes de forno em escala large.
Nossas soluções também ajudaram a melhorar a qualidade de seus produtos ou a otimizar seus fluxos de trabalho?
Sim, o uso do calorímetro de cone melhorou significativamente a qualidade de nossos processos de teste de fogo, o que, por sua vez, melhorou a qualidade dos materiais e produtos que avaliamos. A precisão e a adaptabilidade do calorímetro de cone nos permitiram realizar análises mais precisas e detalhadas dos materiais sob várias condições de incêndio. Essa capacidade aprimorada de testes nos permitiu otimizar as composições e os tratamentos de materiais para melhorar a resistência ao fogo, levando ao desenvolvimento de materiais mais seguros e confiáveis.
O TCC 918 otimizou significativamente nossos fluxos de trabalho e reduziu a carga de trabalho de nossos funcionários, especialmente no contexto educacional e dearch configurações na universidade. Sua eficiência e facilidade de uso permitiram uma configuração e execução mais rápidas dos experimentos, o que é ideal para laboratórios de estudantes, onde o tempo e a facilidade de uso são importantes. Os alunos puderam realizar vários testes em um período mais curto, aprimorando sua experiência de aprendizado ao permitir mais tempo prático com o equipamento e resultados imediatos para análise.arcPara projetos de pesquisaarch, a natureza inteligente do calorímetro de cone garante que a pesquisaarchers possa executar mais testes com menos tempo de preparação, levando a ciclos de pesquisa mais eficientes e a uma progressão mais rápida da hipótese à conclusão. A introdução do novo calorímetro de cone em nosso laboratório melhorou a produtividade, permitindo um gerenciamento de tempo mais eficaz e reduzindo o esforço manual necessário para configurar e realizar testes de incêndio.
arcVocê conseguiu obter novos insights de pesquisa ou houve um desenvolvimento completamente novo?
arcSim, o uso do calorímetro de cone nos permitiu obter novos insights e até mesmo levou ao desenvolvimento de abordagens inovadoras no campo da engenharia de segurança contra incêndio. A precisão e a flexibilidade do dispositivo na simulação de vários cenários de incêndio nos permitiram investigar profundamente o comportamento do fogo de diferentes materiais, incluindo aqueles que normalmente não são incluídos nos testes de incêndio padrão, como o biochar. Isso abriu novos caminhos para a compreensão de como os materiais entram em combustão e interagem sob condições de incêndio. Um avanço significativo é o desenvolvimento de formulações de materiais retardadores de fogo. Ao observar como diferentes compostos se comportam em testes de fogo controlados, nossa pesquisaarchers conseguiu ajustar as composições dos materiais para aumentar sua resistência ao calor. Essas percepções também contribuíram para o campo mais amplo da segurança contra incêndios. Além disso, o calorímetro facilitou as colaborações interdisciplinares, combinando percepções das divisões de química, ciência da madeira e engenharia de segurança contra incêndio de outras instituições para explorar a inflamabilidade dos materiais.arcEssa abordagem colaborativa não apenas ampliou o escopo de nossa pesquisa, mas também aumentou seu impacto.
Você também já teve alguma experiência com nosso atendimento e suporte ao cliente?
Nossa experiência com o suporte e o atendimento ao cliente tem sido excepcionalmente positiva, principalmente devido às contribuições da equipe de especialistas da NETZSCH TAURUS Instruments. Suas respostas rápidas e bem informadas foram fundamentais para garantir que nosso uso do calorímetro de cone fosse eficaz e eficiente. Sempre que nos deparávamos com desafios técnicos durante o comissionamento ou tínhamos dúvidas sobre o equipamento, a equipe da NETZSCH Taurus fornecia suporte rápido e preciso, minimizando significativamente qualquer tempo de inatividade e aumentando nossa produtividade geral. Sua experiência não só ajudou na manutenção de rotina e na solução de problemas, mas também na otimização do uso do calorímetro para nossas necessidades específicas de research. Agradecemos imensamente sua dedicação e profissionalismo, que melhoraram consideravelmente nossa experiência e satisfação com seus serviços.
Há algum outro desafio que gostaria de nos apresentar para o futuro?
Olhando para o futuro, estamos entusiasmados em aprofundar nossa colaboração com a sua equipe, concentrando-nos em testes avançados de incêndio de materiais e no desenvolvimento de materiais ecológicos e resistentes ao fogo que poderiam redefinir os padrões do setor. Também prevemos a necessidade de tecnologia avançada no equipamento, como a adição de uma câmera para obter medições in-situ em tempo real. Além disso, vemos grande valor na expansão de programas de treinamento e workshops para garantir que a nossa equipe possa aproveitar totalmente os recursos em evolução do seu equipamento.arcEssa parceria contínua não apenas aprimorará nossos recursos de pesquisa, mas também contribuirá para avanços significativos nas tecnologias de segurança contra incêndios.
Obrigado!
Rhoda, muito obrigado por esta entrevista, pela empolgante visão de seu trabalho e pelas palavras positivas! Esperamos acompanhá-la no futuro, com a ajuda de nossos dispositivos de análise, no caminho para testes avançados de incêndio em materiais e no desenvolvimento de materiais ecológicos e resistentes ao fogo.
