Fire hazard testing - Part 5-2: Corrosion damage effects of fire effluent - Summary and relevance of test methods

IEC TS 60695-5-2:2002 Gives a summary of the test methods that are used in the assessment of the corrosivity of fire effluent. It presents a brief summary of test methods in common use, either as international standards or national or industry standards. It includes special observations on their relevance, for electrotechnical products and their materials, to real fire scenarios and gives recommendations on their use.

Essais relatifs aux risques du feu - Partie 5-2: Effets des dommages de corrosion des effluents du feu - Résumé et pertinence des méthodes d'essai

IEC TS 60695-5-2:2002 Donne un résumé des méthodes d'essai utilisées pour l'évaluation de la corrosivité des effluents du feu. Elle présente un bref résumé des méthodes d'essai d'utilisation courante, soit en tant que norme internationale soit en tant que norme nationale ou norme d'industrie. Elle intègre des observations spécifiques concernant leur pertinence pour les produits électrotechniques et leurs matériaux en ce qui concerne les scénarios de feu et donne des recommandations pour leur utilisation.

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29-Sep-2002
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Technical specification
IEC TS 60695-5-2:2002 - Fire hazard testing - Part 5-2: Corrosion damage effects of fire effluent - Summary and relevance of test methods
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SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60695-5-2
TECHNICAL
Deuxième édition
SPECIFICATION
Second edition
2002-09
PUBLICATION FONDAMENTALE DE SÉCURITÉ
BASIC SAFETY PUBLICATION
Essais relatifs aux risques du feu –
Partie 5-2:
Effets des dommages de corrosion
des effluents du feu –
Résumé et pertinence des méthodes d'essai
Fire hazard testing –
Part 5-2:
Corrosion damage effects of fire effluent –
Summary and relevance of test methods
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC/TS 60695-5-2:2002
---------------------- Page: 1 ----------------------
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

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exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,

respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and

base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1

base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that

actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information

cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is

nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications

(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments

amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under

sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the

par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this

ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,

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comité d’études ou date de publication. Des publication. On-line information is also available

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les nouvelles publications, les publications rempla- replaced publications, as well as corrigenda.

cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
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SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60695-5-2
TECHNICAL
Deuxième édition
SPECIFICATION
Second edition
2002-09
PUBLICATION FONDAMENTALE DE SÉCURITÉ
BASIC SAFETY PUBLICATION
Essais relatifs aux risques du feu –
Partie 5-2:
Effets des dommages de corrosion
des effluents du feu –
Résumé et pertinence des méthodes d'essai
Fire hazard testing –
Part 5-2:
Corrosion damage effects of fire effluent –
Summary and relevance of test methods
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Commission Electrotechnique Internationale PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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---------------------- Page: 3 ----------------------
– 2 – TS 60695-5-2  CEI:2002
SOMMAIRE

AVANT-PROPOS ................................................................................................................... 4

INTRODUCTION ....................................................................................................................8

1 Domaine d’application .....................................................................................................10

2 Références normatives ...................................................................................................10

3 Termes et définitions.......................................................................................................12

4 Classification des méthodes d'essai ................................................................................14

4.1 Introduction............................................................................................................14

4.2 Eprouvette .............................................................................................................14

4.3 Modèle feu.............................................................................................................14

4.4 Nature de la mesure de corrosivité.........................................................................14

5 Méthodes d’essai publiées ..............................................................................................16

5.1 Introduction............................................................................................................16

5.2 Essais pour la détermination des acides halogénés dans les gaz de combustion ....18

5.3 Essais pour la détermination de l'acidité et de la conductivité des gaz de

combustion dissous dans une solution aqueuse .....................................................20

5.4 Essai pour la détermination des gaz corrosifs en employant l’essai au miroir de

cuivre ASTM D 2671-00 [9] ....................................................................................22

5.5 Méthode statique (ISO 11907-2 [10])......................................................................22

5.6 Méthode du four mobile (ISO 11907-3 [11]) ............................................................26

5.7 Méthode du corrosimètre conique ..........................................................................32

6 Courant de fuite et perte de métal (CEI 60695-5-3)..........................................................34

6.1 But et principe........................................................................................................34

6.2 Eprouvette .............................................................................................................34

6.3 Cibles de corrosion ................................................................................................34

6.4 Méthode d’essai.....................................................................................................36

7 Vue d’ensemble des méthodes et pertinence des données ..............................................36

Annexe A (informative) Acidité et conductivité des solutions aqueuses – Méthodes

d'essai ..................................................................................................................................42

Annexe B (informative) Détermination de la répétabilité et de la reproductibilité –

Essais comparatifs des solutions de gaz de combustion ........................................................44

Bibliographie .........................................................................................................................52

Figure 1 – Représentation schématique d’une cible de résistance à piste en serpentin...........24

Figure 2 – Schéma d’une cible de corrosion type d’épaisseur de métal définie .......................30

Figure 3 – Cible de courant de fuite interdigité .......................................................................36

Tableau 1 – Classification générale des stades de feu conformément à ISO/TR 9122-1 .........16

Tableau 2 – Vue d’ensemble des méthodes d’essai de corrosivité..........................................40

Tableau A.1 – Méthodes d’essai pour la mesure de l’acidité et de la conductivité des

solutions aqueuses obtenues après barbotage des effluents de combustion dans l’eau ..........42

Tableau B.1 – Détermination de la répétabilité et de la reproductibilité – Essais

comparatifs de pH sur des solutions de gaz de combustion....................................................46

Tableau B.2 – Détermination de la répétabilité et de la reproductibilité – Essais

comparatifs de résistivité sur des solutions de gaz de combustion .........................................48

Tableau B.3 – Résultats obtenus sur polycarbonate bromé ....................................................50

---------------------- Page: 4 ----------------------
TS 60695-5-2  IEC:2002 – 3 –
CONTENTS

FOREWORD .......................................................................................................................... 5

INTRODUCTION ....................................................................................................................9

1 Scope .............................................................................................................................11

2 Normative references......................................................................................................11

3 Terms and definitions......................................................................................................13

4 Classification of test methods..........................................................................................15

4.1 Introduction............................................................................................................15

4.2 Test specimen .......................................................................................................15

4.3 Fire model .............................................................................................................15

4.4 The nature of the corrosivity measurement.............................................................15

5 Published test methods ...................................................................................................17

5.1 Introduction............................................................................................................17

5.2 Tests for the determination of halogen acid in combustion gases............................19

5.3 Tests for the determination of the acidity and conductivity of combustion

gases dissolved in an aqueous solution..................................................................21

5.4 Test for the determination of corrosive gases by using the copper mirror

test in ASTM D 2671-00 [9] ....................................................................................23

5.5 Static method (ISO 11907-2 [10]) ...........................................................................23

5.6 Travelling furnace method (ISO 11907-3 [11]) ........................................................27

5.7 Cone corrosimeter method .....................................................................................33

6 Leakage current and metal loss (IEC 60695-5-3) .............................................................35

6.1 Purpose and principle ............................................................................................35

6.2 Test specimen .......................................................................................................35

6.3 Corrosion targets ...................................................................................................35

6.4 Test method...........................................................................................................37

7 Overview of methods and relevance of data ....................................................................37

Annex A (informative) Acidity and conductivity of aqueous solutions – Test methods .............43

Annex B (informative) Determination of repeatability and reproducibility –

Comparative tests of solutions of combustion gases ..............................................................45

Bibliography ..........................................................................................................................53

Figure 1 – Schematic drawing of a serpentine-track resistance target ....................................25

Figure 2 – Schematic drawing of a typical corrosion target of defined metal thickness ............31

Figure 3 – Interdigitated leakage current target ......................................................................37

Table 1 – General classification of fire stages in accordance with ISO/TR 9122-1 ..................17

Table 2 – Overview of corrosivity test methods ......................................................................41

Table A.1 – Test methods for the measurement of acidity and conductivity of aqueous

solutions obtained after bubbling combustion effluent through water.......................................43

Table B.1 – Determination of repeatability and reproducibility – Comparative pH tests

on solutions of combustion gases ..........................................................................................47

Table B.2 – Determination of repeatability and reproducibility – Comparative resistivity

tests on solutions of combustion gases..................................................................................49

Table B.3 – Results obtained on brominated polycarbonate....................................................51

---------------------- Page: 5 ----------------------
– 4 – TS 60695-5-2  CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ESSAIS RELATIFS AUX RISQUES DU FEU –
Partie 5-2: Effets des dommages de corrosion des effluents du feu –
Résumé et pertinence des méthodes d'essai
AVANT-PROPOS

1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée

de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de

favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de

l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.

Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le

sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en

liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation

Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.

2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure

du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés

sont représentés dans chaque comité d’études.

3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés

comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités

nationaux.

4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de

façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes

nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale

correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.

5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité

n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.

6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente spécification technique peuvent faire

l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour

responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.

La tâche principale des comités d’études de la CEI est l’élaboration des Normes

internationales. Exceptionnellement, un comité d’études peut proposer la publication d’une

spécification technique

• lorsqu’en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la

publication d’une Norme internationale, ou

• lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou quand,

pour une raison quelconque, la possibilité d’un accord pour la publication d’une Norme

internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat.

Les spécifications techniques font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard après leur

publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes internationales.

La CEI 60695-5-2, qui est une spécification technique, a été établie par le comité d’études 89

de la CEI: Essais relatifs aux risques du feu.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition publiée en 1994.

Les principaux changements effectués par rapport à l’édition précédente sont indiqués ci-

après:

− Une introduction a été ajoutée afin d’expliquer la nature des dangers de la corrosivité

causés par et venant des produits électrotechniques soumis au feu. Le but étant de fournir

une aide à l’utilisateur afin qu’il puisse sélectionner l’essai adapté à la situation.

---------------------- Page: 6 ----------------------
TS 60695-5-2  IEC:2002 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
FIRE HAZARD TESTING –
Part 5-2: Corrosion damage effects of fire effluent –
Summary and relevance of test methods
FOREWORD

1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization

comprising all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to

promote international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic

fields. To this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their

preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt

with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental

organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the

International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement

between the two organizations.

2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an

international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has

representation from all interested National Committees.

3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the

form of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National

Committees in that sense.

4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International

Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any

divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly

indicated in the latter.

5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any

equipment declared to be in conformity with one of its standards.

6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this technical specification may be the

subject of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards. In

exceptional circumstances, a technical committee may propose the publication of a technical

specification when

• the required support cannot be obtained for the publication of an International Standard,

despite repeated efforts, or

• The subject is still under technical development or where, for any other reason, there is

the future but no immediate possibility of an agreement on an International Standard.

Technical specifications are subject to review within three years of publication to decide

whether they can be transformed into International Standards.

IEC 60695-5-2, which is a technical specification, has been prepared by IEC technical

committee 89: Fire hazard testing.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 1994.
The main changes with respect to the previous edition are listed below:

− An introduction has been added in order to explain the nature of the corrosive hazards

caused by and presented to electrotechnical products in fires. This will help the user to

select the test(s) most suited to their situation.
---------------------- Page: 7 ----------------------
– 6 – TS 60695-5-2  CEI:2002

− Des informations fondamentales ont été approfondies afin de fournir davantage de détails

concernant la nature du spécimen d'essai soumis au feu, le modèle feu utilisé dans l’essai

et la nature de la mesure de la corrosivité.

− Le nombre des essais a été augmenté, passant de trois à sept afin d’inclure les essais à

l’acide halogénique (décrit dans la CEI 60754-1) ainsi que les essais ISO qui ont été

développés depuis 1994. Des critères de sélection d’essai sont décrits en 5.1.

Elle a le statut de publication fondamentale de sécurité, conformément au Guide CEI 104.

Le texte de cette spécification technique est issu des documents suivants:
Projet d’enquête Rapport de vote
89/506/DTS 89/538/RVC

Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant

abouti à l'approbation de cette spécification technique.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La CEI 60695-5-1 est à utiliser conjointement avec la présente norme.

La CEI 60695-5, sous le titre général Essais relatifs aux risques du feu, sera composée des

parties suivantes:

Partie 5-1: Effets des dommages de corrosion des effluents du feu – Guide général

Partie 5-2: Effets des dommages de corrosion des effluents du feu – Résumé et pertinence des

méthodes d’essai

Partie 5-3: Effets des dommages de corrosion des effluents du feu – Méthode d’essai du

courant de fuite et de la perte de métal

Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2008. A cette

date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
---------------------- Page: 8 ----------------------
TS 60695-5-2  IEC:2002 – 7 –

− Background information has been expanded in order to provide more details concerning

the nature of the test specimen which is burned, the fire model used in the test and the

nature of the measurement of corrosivity.

− The number of tests has been increased from three to seven in order to include the

halogen acid test (described in IEC 60754-1) and also the ISO tests which have been

developed since 1994. Criteria for the selection of tests are described in 5.1.

It has the status of a basic safety publication in accordance with IEC Guide 104.

The text of this technical specification is based on the following documents:
Enquiry draft Report on voting
89/506/DTS 89/538/RVC

Full information on the voting for the approval of this technical specification can be found in

the report on voting indicated in the above table.

This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

This standard should be read in conjunction with IEC 60695-5-1.

IEC 60695-5, under the general heading Fire hazard testing, will consist of the following

parts:
– Part 5-1: Corrosion damage effects of fire effluent – General guidance

– Part 5-2: Corrosion damage effects of fire effluent – Summary and relevance of test

methods

– Part 5-3: Corrosion damage effects of fire effluent – Leakage current and metal loss test

method

The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until

2008. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
---------------------- Page: 9 ----------------------
– 8 – TS 60695-5-2  CEI:2002
INTRODUCTION

Il convient que le risque de feu soit envisagé pour tout circuit électrique. En ce qui concerne ce

risque, il convient que la conception du circuit et des équipements, la sélection des

composants et le choix des matériaux réduisent la probabilité de feu même lors d'une

utilisation anormale prévisible, d'un mauvais fonctionnement ou d'une défaillance. Il convient

que l'objectif pratique soit d'empêcher un allumage causé par un dysfonctionnement d’origine

électrique mais, si l'allumage et le feu se produisent, de circonscrire l'incendie si possible

à l'intérieur des limites de l'enceinte du produit électrotechnique.

Tous les effluents du feu sont corrosifs à un certain degré et le niveau de leur potentiel de

corrosion dépend de la nature du feu, de la combinaison des matériaux combustibles

concernés par le feu, de la nature du substrat touché et de la température et de l’humidité

relative de l’environnement dans lequel les dommages liés à la corrosion se manifestent.

Il n'est pas démontré que les effluents du feu des produits électrotechniques présentent un

risque de dommages corrosifs plus important que ceux d'autres produits, tels que les

matériaux d’ameublement, de construction, etc.

Les performances des composants électriques et électroniques peuvent être sérieusement

affectées par les dommages provoqués par la corrosion quand ils sont soumis aux effluents du

feu. Une grande variété de combinaisons de faibles quantités d’effluents de gaz, de particules

de fumée, d'humidité et de température sont autant d'éléments susceptibles de créer les

conditions de la défaillance d'un composant électrique ou d'un système par rupture, surchauffe

ou court-circuit.

Il est particulièrement important d'évaluer un dommage potentiel de corrosion pour les produits

et les installations électrotechniques de prix élevé et liés à la sécurité.

Les comités d'études responsables des produits choisiront le ou les essais et spécifieront leur

niveau de sévérité.

L'étude des dommages provoqués par la corrosion requiert une approche pluridisciplinaire

qui englobe la chimie, l'électricité, la physique, l'ingénierie mécanique, la métallurgie et

l'électrochimie. Toutes ces disciplines ont été prises en compte dans la préparation de la

présente partie de la CEI 60695-5.
La CEI 60695-5-2 donne un résumé des méthodes d’essai y compris leur pertinence
et leur utilité.

La CEI 60695-5-1 définit le domaine d'application du guide et en indique les limites.

La CEI 60695-5-3 donne les informations détaillées concernant une méthode d’essai

à petite échelle pour la mesure du courant de fuite et de la perte de métal causés par

les effluents du feu.
---------------------- Page: 10 ----------------------
TS 60695-5-2  IEC:2002 – 9 –
INTRODUCTION

The risk of fire should be considered in any electrical circuit. With regard to this risk, the

circuit and equipment design, the selection of components and the choice of materials should

contribute towards reducing the likelihood of fire even in the event of foreseeable abnormal

use, malfunction or failure. The practical aim should be to prevent ignition caused by

electrical malfunction but, if ignition and fire occur, to control the fire preferably within the

bounds of the enclosure of the electrotechnical product.
All fire effluent is corrosive to some degree and the level of
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.