ISO 11907-1:1998
(Main)Plastics — Smoke generation — Determination of the corrosivity of fire effluents — Part 1: Guidance
Plastics — Smoke generation — Determination of the corrosivity of fire effluents — Part 1: Guidance
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des effluents du feu — Partie 1: Lignes directrices
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11907-1
First edition
1998-04-01
Plastics — Smoke generation —
Determination of the corrosivity of fire
effluents —
Part 1:
Guidance
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des
effluents du feu —
Partie 1: Lignes directrices
A
Reference number
ISO 11907-1:1998(E)
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ISO 11907-1:1998(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 11907-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC
4, Burning behaviour.
ISO 11907 consists of the following parts, under the general title Plastics – Smoke generation – Determination of the
corrosivity of fire effluents:
– Part 1: Guidance
– Part 2: Static method
– Part 3: Dynamic decomposition method using a travelling furnace
– Part 4: Dynamic decomposition method using a conical radiant heater
Annex A of this part of ISO 11907 is for information only.
© ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
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Printed in Switzerland
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ISO ISO 11907-1:1998(E)
Introduction
The corrosive effects of combustion products are an essential factor in the assessment of the extent and cost of fire
damage. All fire effluents, including the released heat, are corrosive to some degree. Their potential to cause
damage depends on a series of factors including:
• the rate of fire growth, which determines effluent concentrations
• the volume into which the effluents disperse
• the nature of the combustible materials involved in the fire
• the nature and composition of the exposed surfaces
• the time of exposure
• the specific environmental conditions at the exposed surfaces (temperature and humidity)
• the efficacy of active and passive fire protection, extinction and smoke management systems
In any given corrosivity test, the effects of the combustion products on the target depend on:
- their concentration
- their chemical and physical nature
- the chemical and physical nature of the corrosion target
- the time of exposure
- the environmental conditions at the target-effluent interface (humidity, temperature, flow regime)
- condensation phenomena at the target
- adsorption by smoke particles of corrosive effluents
- interactions between the fire effluent and surrounding surfaces
In the fire, the effluents are carried by buoyancy to regions remote from the fire zone itself, and so the potential for
corrosion exists even in these areas. Some particulates and effluent species, however, may deposit on surfaces as
the effluents are transported.
Thus, the corrosion potential in the fire zone will generally be significantly different from that in any given remote
area. Given the extent of damage generally occurring within the fire enclosure itself, non-thermal damage by
corrosion is likely to be of most significance outside the room of origin of the fire (except in the case of
smouldering fires).
It is known that the corrosive effects can be broken down into three different processes:
- metal loss from chemical corrosion
- leakage current from electrolytic corrosion
- high contact resistance due to galvanic corrosion
Targets used in ISO 11907, parts 1, 2 and 3, measure only metal loss corrosion.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 11907-1:1998(E)
Plastics – Smoke generation – Determination of the corrosivity of fire
effluents –
Part 1:
Guidance
1 Scope
The present guidance document constitutes the first part of ISO 11907, the other parts of which describe one static
and two dynamic test procedures. At the present time, the scope of this guide is limited to these three test
procedures as indicated in the foreword.
Once sufficient experience has been obtained with these test methods and precision statements have been refined,
it is planned to revise this guidance document and to redefine the scope of each of the test methods.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part
of ISO 11907. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision,
and parties to agreements based on this part of ISO 11907 are encouraged to investigate the possibility of applying
the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently
valid International Standards.
ISO 7384:1986, Corrosion tests in artificial atmospheres – General requirements.
ISO/TR 9122-1:1989, Toxicity testing of fire effluents – Part 1: General.
ISO 11845:1995, Corrosion of metals and alloys – General principles for corrosion testing.
ISO 11907-2:1995, Plastics – Smoke generation – Determination of the corrosivity of fire effluents – Part 2:
Static method.
ISO 11907-3:1998, Plastics – Smoke generation – Determination of the corrosivity of fire effluents – Part 3:
Dynamic decomposition method using a travelling furnace.
ISO 11907-4:1998, Plastics – Smoke generation – Determination of the corrosivity of fire effluents – Part 4:
Dynamic decomposition method using a conical radiant heater.
IEC 695-5-1:1993, Fire hazard testing – Part 5: Assessment of potential corrosion damage by fire effluent –
Section 1: General guidance.
IEC 695-5-2:1994, Fire hazard testing – Part 5: Assessment of potential corrosion damage by fire effluent –
Section 2: Guidance on the selection and use of test methods.
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ISO 11907-1:1998(E) ISO
3 Definitions
For the purposes of this part of ISO 11907, the following definitions apply:
3.1 corrosion: The reaction of a metallic material with its environment, resulting in a measurable change of the
material and possibly in an impairment of the functioning of a metal part or of an entire system.
NOTE – In most cases, the reaction is electrochemical. In others, however, it may be chemical (non-electrochemical) or physical.
3.2 corrosion damage: The physical and/or chemical damage or impaired function caused by chemical action.
3.3 corrosion target: The sensor used to determine, under specified test conditions, the degree of corrosion damage.
NOTE – This sensor can be a product, a component or a reference material used to simulate them.
3.4 fire effluent: The totality of gases and/or aerosols (including suspended particles) created by combustion or
pyrolysis.
3.5 fire model: A laboratory process, including the apparatus, the environment and the test procedure, intended to
represent a certain phase of a fire.
3.6 fire scenario: A detailed description of conditions, including environmental, of one or more stages from before
ignition to completion of combustion in an actual fire at a specific location, or in a real-scale simulation
3.7 fire simulation: A mathematical representation of one or more different interconnected phenomena
governing the development of a fire.
4 Objective
It is the objective of this document to provide guidance on the applicability of the direct, performance-related tests
on combustion effluent corrosivity described in ISO 11907-2, -3 and -4.
These tests have been developed in order to improve techniques for the assessment of the corrosivity of burning
materials over those given by indirect test methods based on the measurement of the pH or electrical conductivity
of aqueous solutions of combustion effluents, or on the halogen content of the material (refer to IEC 695-5-1 and
IEC 695-5-2).
5 Fire scenarios
During recent years, major advances have been made in the analysis of fire effluents. It is recognized that the
composition of the mixture of combustion products produced by burning plastics is dependent on the chemical
composition of the polymer and additives as well as on the prevailing temperature and ventilation conditions. A
number of factors which are important in categorizing decomposition atmospheres are listed in table 1.
Fire involves a complex and interrelated array of physical and chemical phenomena. As a result, it is impossible to
simulate all aspects of an actual fire in laboratory-scale apparatus. The question of fire model validity is a complex
technical problem associated with all of fire testing.
After ignition, fire development may occur in different ways, depending on the environmental conditions as well
as on the physical arrangement of the combustible materials. A general pattern can be established for fire
development within a compartment, however, where the general temperature-time curve exhibits three stages (see
figure 1).
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ISO ISO 11907-1:1998(E)
Stage 1 is the incipient stage of the fire prior to sustained flaming, with little rise in the fire room ambient
temperature. Ignition and generation of effluents are the main hazards during this stage. The second stage
(developing fire) starts with ignition and ends with an exponential rise in fire room temperature. Spread of flame
and release of heat are the main hazards, in addition to effluents, during this stage. The third stage (fully
developed fire) starts when the surfaces of all of the combustible contents of the room have decomposed to such an
extent that sudden ignition occurs all over the room, with a rapid and large increase in temperature (flashover).
At the end of stage 3, the combustibles and/or oxygen have been largely consumed and hence the temperature
decreases at a rate which depends on the ventilation, and on the heat- and mass-transfer characteristics of the
system.
In each of these stages, a different mixture of decomposition products is observed (see figure 1) and this, in turn,
influences the corrosivity of the effluents produced during that stage. Moreover, in
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11907-1
Première édition
1998-04-01
Plastiques — Production de fumées —
Détermination de la corrosivité des
effluents du feu —
Partie 1:
Lignes directrices
Plastics — Smoke generation — Determination of the corrosivity of fire
effluents —
Part 1: Guidance
A
Numéro de référence
ISO 11907-1:1998(F)
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ISO 11907-1:1998(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a
le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités
membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au
moins des comités membres votants.
La présente Norme internationale 11907-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,
Plastiques, sous-comité SC 4, Comportement au feu.
L’ISO 11907 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Plastiques — Production
de fumées — Détermination de la corrosivité des effluents du feu:
— Partie 1: Lignes directrices
— Partie 2: Méthode statique
— Partie 3: Méthode dynamique de décomposition utilisant un four mobile
— Partie 4: Méthode dynamique de décomposition utilisant un radiateur conique
L'annexe A de la présente partie de l’ISO 11907 est donnée uniquement à titre d’information.
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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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ISO ISO 11907-1:1998(F)
Introduction
Les effets corrosifs des produits de combustion constituent un facteur essentiel lors de l'évaluation de
l'ampleur et du coût des dommages causés par le feu. Tous les effluents du feu, y compris la chaleur
dégagée, présentent un certain degré de corrosivité. Les risques existants, pour qu'ils provoquent des
dommages, dépendent d'une série de facteurs comprenant
• la vitesse de croissance du feu qui détermine les concentrations en effluents;
• le volume dans lequel les effluents se dispersent;
• la nature des matériaux combustibles impliqués dans l'incendie;
• la nature et la composition des surfaces exposées;
• la durée de l'exposition;
• les conditions environnementales spécifiques au niveau des surfaces exposées (température et
humidité);
• l'efficacité des systèmes actifs et passifs de protection contre l'incendie, d'extinction des feux et de
ceux permettant de maîtriser le déplacement des fumées.
Lors des essais de corrosivité, les effets des produits de combustion sur le détecteur dépendent
— de leur concentration;
— de leur nature chimique et physique;
— de la nature chimique et physique du détecteur de corrosion;
— de la durée d'exposition;
— des conditions environnementales à l'interface détecteur-effluent (humidité, température, régime
d'écoulement);
— des phénomènes de condensation au niveau du détecteur;
— de l'adsorption par les particules de fumées des effluents corrosifs;
— des interactions entre l'effluent du feu et les surfaces environnantes.
Lors d'un incendie, les effluents sont transportés sous l'effet de la force ascensionnelle vers des régions
éloignées de la zone d'incendie proprement dite, c'est pourquoi les risques de corrosion existent
également dans ces zones. Cependant, certaines substances particulaires et certains types d'effluents
peuvent se déposer sur les surfaces au cours du transport des effluents.
Ainsi, les risques de corrosion dans la zone d'incendie sont en général sensiblement différents de ceux
existant dans une quelconque zone éloignée. Étant donné l'étendue des dommages qui interviennent
généralement à l'intérieur de l'enceinte dans laquelle a lieu l'incendie, il est probable que les dommages
par corrosion qui ne sont pas d'origine thermique soient de la plus grande importance hors de la pièce
où le feu s'est déclaré (sauf dans le cas de feux couvants).
On peut distinguer trois processus différents de corrosion:
— perte de métal, due à la corrosion chimique;
— courant de fuite dû à la corrosion électrolytique;
— résistance de contact élevée due à la corrosion galvanique.
Les cibles utilisées dans les trois méthodes proposées (parties 2, 3 et 4 de l’ISO 11907) ne mesurent
que la corrosion par perte de métal.
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 11907-1:1998(F)
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la
corrosivité des effluents du feu —
Partie 1:
Lignes directrices
1 Domaine d'application
Le présent guide constitue la première partie d’une Norme internationale, ISO 11907, dont les autres
parties décrivent une méthode d'essai statique et deux méthodes d'essai dynamiques. Pour le moment,
le domaine d'application du présent guide se limite à ces trois méthodes d'essai telles que citées dans
l'avant-propos.
Une fois que l'on aura acquis une expérience suffisante par le biais de ces méthodes d'essai et que l'on
aura élaboré des dispositions relatives à la fidélité, il est prévu de réviser le présent guide et de redéfinir
le domaine d'application de chacune des méthodes d'essai.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l’ISO 11907. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente partie de l’ISO 11907 sont invitées à rechercher la
possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la
CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment donné.
CEI 695-5-1:1993, Essais relatifs aux risques du feu — Partie 5: Évaluation des dommages potentiels
de corrosion provoqués par les effluents du feu — Section 1: Guide général.
CEI 695-5-2:1994, Essais relatifs aux risques du feu — Partie 5: Évaluation des dommages potentiels
de corrosion provoqués par les effluents du feu — Section 2: Principes de sélection et d’utilisation des
méthodes d’essai.
ISO 7384:1986, Essais de corrosion en atmosphère artificielle — Prescriptions générales.
ISO/TR 9122-1:1989, Essais de toxicité des effluents du feu — Partie 1: Généralités.
ISO 11845:1995, Corrosion des matériaux et alliages — Principes généraux des essais de corrosion.
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des effluents
ISO 11907-2:1995,
du feu — Partie 2: Méthode statique.
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des effluents
ISO 11907-3:1998,
du feu — Partie 3: Méthode de décomposition dynamique utilisant un four mobile.
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des effluents
ISO 11907-4:1998,
du feu — Partie 4: Méthode de décomposition dynamique utilisant un radiateur conique.
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ISO 11907-1:1998(F)
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 11907, les définitions suivantes s'appliquent:
3.1 corrosion: Réaction d'un matériau métallique avec son environnement, engendrant une
modification mesurable du matériau et, éventuellement, une altération du fonctionnement d'une pièce
métallique ou d'un système complet.
NOTE — Dans la plupart des cas, la réaction est électrochimique, alors que dans d'autres, elle peut être chimique
(et non électrochimique) ou physique.
3.2 dommage de corrosion: Dommage physique et/ou chimique ou détérioration de fonctions,
produit par action chimique.
3.3 cible de corrosion: Élément sensible utilisé pour déterminer le degré du dommage de corrosion,
dans des conditions d'essai spécifiées.
NOTE — Cet élément peut être un produit, un composant ou un matériau de référence utilisé pour simuler ces
derniers.
3.4 effluents du feu: Ensemble des gaz, et/ou aérosols (incluant les particules en suspension)
dégagés par combustion ou pyrolyse.
3.5 modèle feu: Procédé de laboratoire, incluant l’appareillage, l’environnement et le mode
opératoire, destiné à représenter une certaine étape d’un feu réel.
3.6 scénario feu: Description détaillée des conditions, y compris de l’environnement dans lesquelles
se déroulent une ou plusieurs étapes d’un feu réel à un emplacement spécifique ou d’une simulation
dans un essai en vraie grandeur, depuis la situation avant le début jusqu’à la fin de la combustion.
3.7 modélisation feu: Représentation mathématique d’un ou de plusieurs différents phénomènes
interconnectés qui régissent le développement d’un feu.
4 Objectifs
Le présent document a pour objectif de fournir des recommandations sur l'applicabilité des essais
permettant une mesure directe de la corrosivité des effluents engendrés par la combustion, décrits dans
l'ISO 11907-2, l’ISO 11907-3 et l’ISO 11907-4.
Ces essais ont été mis au point pour améliorer les techniques d'évaluation de la corrosivité des
matériaux en feu, par rapport à celles obtenues par les méthodes d'essai indirectes qui reposent sur des
mesurages du pH ou de la conductivité électrique de solutions aqueuses des effluents engendrés par la
combustion, ou sur la teneur en halogènes du matériau considéré (se reporter à la CEI 695-5-1 et à la
CEI 695-5-2).
5 Scénarios feu
Ces dernières années, de grands progrès ont été faits dans l'analyse des effluents du feu. On sait que
la composition du mélange des produits de combustion engendrés par les plastiques en feu dépend de
la composition chimique du polymère et de ses additifs ainsi que des conditions ambiantes de ventilation
et de température. Un certain nombre de facteurs importants pour classer les atmosphères de
décomposition sont énumérés dans le tableau 1.
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ISO
ISO 11907-1:1998(F)
Un feu entraîne tout un ensemble complexe de phénomènes physico-chimiques étroitement liés. De ce
fait, il est impossible de simuler tous les aspects d'un feu réel dans un appareillage à l'échelle du
laboratoire. La question de la validité des modèles feux est un problème technique complexe, qui
concerne tous les essais de feux.
Après l'allumage, le développement du feu peut se produire de différentes façons, selon les conditions
environnementales et la disposition physique des matériaux combustibles. Un modèle général peut être
établi pour les développements du feu à l'intérieur d'une pièce, à condition toutefois que la courbe
générale température-temps corresponde à trois phases évolutives (voir figure 1).
La phase 1 correspond à la naissance du feu avant qu'il n'y ait combustion soutenue avec flammes, et
entraîne une faible augmentation de la température ambiante dans la pièce. Pendant cette phase,
l'allumage et la production des effluents constituent les principaux risques. La seconde phase (feu en
développement) commence avec l'allumage et se termine par une augmentation exponentielle de la
température de la pièce. Pendant cette phase, les principaux risques sont la propagation de flamme et
le dégagement de chaleur, en plus des effluents. La troisième phase (feu entièrement développé)
commence une fois que la surface de tous les objets combustibles de la pièce, s'est décomposée au
point qu'il se produit un allumage soudain dans toute la pièce, avec augmentation rapide et importante
de la température (embrasement-éclair).
À la fin de la phase 3, les combustibles et/ou l'oxygène se sont en grande partie consumés, d'où une
baisse de la température à une vitesse qui dépend de la ventilation et des caractéristiques du transfert
de chaleur et de masse du système.
Pendant chacune de ces phases, on observe un mélange différent de produits de décomposition (voir
figure 1) lequel influence la corrosivité des effluents produits pendant chaque phase. De plus, des
informations sont requises sur le scénario feu considéré, et en particulier, sur les conditions du flux de
chaleur incident et sur la disponibilité de l'oxygène.
6 Facteurs
...
Questions, Comments and Discussion
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