ISO 4589-3:1996
(Main)Plastics — Determination of burning behaviour by oxygen index — Part 3: Elevated-temperature test
Plastics — Determination of burning behaviour by oxygen index — Part 3: Elevated-temperature test
Specifies methods for the determination the minimum concentration of oxygen, in a mixture with nitrogen, that will support combustion of small vertical test specimens under specified test conditions over a range of temperatures between 25 °Celsius and 150 °Celsius. The results are defined as oxygen index values at the test temperature. Also included is a method for determining the flammability temperature (less than 400 °Celsius) at which the oxygen index of small vertical test specimens in air is 20,9.
Plastiques — Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène — Partie 3: Essai à haute température
La présente partie de l'IS0 4589 prescrit des méthodes pour la détermination de la concentration minimale d'oxygène, dans un mélange oxygène/azote, qui permet d'entretenir la combustion de petites éprouvettes verticales dans des conditions d'essai spécifiées, sur un domaine caractéristique de températures compris entre 25 °C et 150 °C. Les résultats sont définis en tant que valeurs de l'indice d'oxygène à la température d'essai, laquelle est caractéristique de la température à laquelle un matériau plastique est susceptible d'être soumis dans des conditions d'utilisation avec surchauffe. Les méthodes sont définies pour les essais de matériaux rigides, à la température d'essai, sous forme de barreaux verticaux ou de feuilles ayant une épaisseur maximale de 10,5 mm. Ces méthodes sont utilisables avec les matériaux compacts, stratifiés ou alvéolaires ayant une masse volumique apparente supérieure à 100 kg/m33. Elles sont également applicables à certains matériaux alvéolaires ayant une masse volumique apparente inférieure à 100 kg/m3. Une méthode comportant un support vertical est également prévue pour les films et feuilles souples. La présente par 1708tie de l'IS0 4589 inclut également une méthode (voir annexe A) pour la détermination de la température à laquelle l'indice d'oxygène de petites éprouvettes verticales est de 20,9 dans l'air, dans des conditions d'essai spécifiées. Le résultat obtenu est la température d'inflammabilité (TI) et la méthode décrite permet uniquement l'obtention de résultats inférieurs à 400 °C. Cette méthode n'est pas applicable aux matériaux ayant un indice d'oxygène
Polimerni materiali - Določanje gorljivosti s kisikovim indeksom - 3. del: Preskus pri povišani temperaturi
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IS0
4589-3
STANDARD
:
First edition
1996-08-I 5
Plastics - Determination of burning
.
behaviour by oxygen index -
Part 3:
Elevated-temperature test
Dbtermination du comportement au feu au moyen de
P/as tiques -
I ’indice d ’oxygkne -
Partie 3: Essai B haute tempgrature
Reference number
IS0 4589-3: 1996(E)
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IS0 4589-3: 1996(E)
Contents
Page
1
1 Scope .
1
.......................................................................
2 Normative reference
2
3 Definitions .
2
4 Principle .
2
5 Apparatus .
.............................. 3
6 Calibration and maintenance of equipment
.................................................. 3
7 Preparation of test specimens
3
8 Procedure .
..................................... 4
9 Calculations and expression of results
10 Procedure C - Comparison with a specified minimum value of the
... 4
oxygen index at a specified temperature (short procedure)
4
11 Precision .
4
12 Test report .
Annexes
. .I . 12
. .
A Measurement of flammability temperature (FT)
.......... 14
B Interlaboratory test data on flammability temperature
..............
..*.................................., I... 15
C Typical test results sheet
0 IS0 1996
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.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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0 IS0 IS0 4589-3: 1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
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 IS0 4589-3 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 4, Burning behaviour.
Together with parts 1 and 2, this part of IS0 4589 cancels and replaces
IS0 4589: 1984.
IS0 4589 consists of the following parts, under the general title
P/as tics - Determination of burning behaviour by oxygen index:
- Part 1: Guidance
- Part 2: Ambient-temperature test
- Part 3: Elevated-temperature test
Annex A forms an integral part of this part of IS0 4589. Annexes B and
C are for information only.
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Q IS0
IS0 4589-3: 1996(E)
Introduction
This part of IS0 4589 has been prepared to extend the methods available
for the determination of flammability by oxygen index (see IS0 4589-2) to
typical elevated temperatures to which a plastic material can be exposed
in a service situation. It also provides a method for determining the tem-
perature at which combustion of a small bar of material is just supported
in air under certain test conditions; the resulting temperature is termed the
flammability temperature.
This part of IS0 4589 is intended to be used in conjunction with
IS0 4589-2 which describes the basic oxygen index test method.
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 4589-3: 1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 Iso
Plastics - Determination of burning behaviour by
oxygen index -
Part 3:
Elevated-temperature test
the fire hazard presented by a particular material or
1 Scope
shape under actual fire conditions, unless used as one
element of a fire risk assessment which takes into
This part of IS0 4589 specifies methods for deter-
account all of the factors which are pertinent to the
mining the minimum concentration of oxygen, in a
assessment of the fire hazard of a particular applica-
mixture with nitrogen, that will support combustion
tion for the material.
of small vertical test specimens under specified test
conditions over a range of temperatures typically be-
NOTES
tween 25 “C and 150 “C. The results are defined as
1 It may not be possible to apply these methods satisfac-
oxygen index values at the test temperature, which is
torily to materials that exhibit high levels of shrinkage when
typical of the practical temperature that a plastic ma-
heated, e.g. highly oriented thin film.
terial may experience in an overheated service situ-
ation.
2 For assessing the flame propagation properties of cellu-
lar materials of density < 100 kg/m3, attention is drawn to
Methods are provided for testing materials that are
the method of IS0 3582:1978, Cellular plastic and cellular
self-supporting at the test temperature in the form of rubber materials - Laboratory assessment of horizontal
burning characteristics of small specimens subjected to a
vertical bars or sheet up to IO,5 mm thick. These
small flame.
methods are suitable for solid, laminated or cellular
materials characterized by an apparent density greater
than 100 kg/m3. The methods may also be applicable
to some cellular materials having an apparent density
of less than 100 kg/m3. A method is provided for
2 Normative reference
testing flexible sheet or film materials while supported
vertically.
The following standard contains provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
This part of IS0 4589 also includes a method (see
of this part of IS0 4589. At the time of publication, the
annex A) for determining the temperature at which
edition indicated was valid. All standards are subject
the oxygen index of small vertical test specimens in to revision, and parties to agreements based on this
air is 20,9 under specified test conditions. The result
part of IS0 4589 are encouraged to investigate the
is defined as the flammability temperature (FT) and
possibility of applying the most recent edition of the
the method is limited to the determination of results
standard indicated below. Members of IEC and IS0
less than 400 “C. The method is not applicable to
maintain registers of currently valid International
materials having an oxygen index of < 20,9 when
Standards.
measured at 23 “C.
IS0 4589-2: 1996, Plastics - Determination of burn-
Results obtained in accordance with this part of ing behaviour by oxygen index - Part 2: Ambient-
IS0 4589 should not be used to describe or appraise temperature test.
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0 IS0
IS0 4589-3: 1996(E)
cap having an outlet small enough to produce an ex-
3 Definitions
haust velocity of at least 90 mm/s from a flow rate
within the chimney of 40 mm/s (see note 3). The
For the purposes of this part of IS0 4589, the follow-
height of the outer tube should be similar to that of
ing definitions apply.
the inner tube and the radial clearance between the
inner and outer tubes should be between 5 mm and
3.1 flammability temperature (R): The tempera-
10 mm. Chimneys of other dimensions, with or with-
ture at which combustion of a material is just sup-
out restricted outlets, may be used, if shown to give
ported in air under specified test conditions.
equivalent results.
3.2 oxygen index at elevated temperature: The
The bottom of the chimney, or the base upon which
minimum concentration of oxygen, by volume per-
the chimney is supported, shall incorporate a means
centage, in a mixture of oxygen and nitrogen, intro-
for distributing evenly the gas mixture entering the
duced at an agreed test temperature of greater than
inner tube. A satisfactory means comprises beads of
25 “C, that will just support combustion of a material
diameter between 3 mm and 5 mm, in a layer be-
under specified test conditions.
tween 80 mm and 100 mm deep. Other devices,
such as radial manifolds, may be used, if shown to
3.3 ignition: The initiation of flaming combustion.
give equivalent results.
4 Principle A porous screen may be mounted below the level of
the test piece holder, to prevent falling combustion
A small test specimen is supported vertically in a
debris from fouling the gas entry and distribution
mixture of oxygen and nitrogen flowing upwards
paths.
through a transparent heated chimney. The upper end
The chimney support may incorporate a levelling de-
of the specimen is ignited and the subsequent burn-
vice and indicator, to facilitate vertical alignment of the
ing behaviour of the specimen is observed to compare
chimney and a test piece supported therein. A dark
the period for which burning continues, or the length
background may be provided, to facilitate observation
of specimen burnt, with specified limits for such
of flames within the chimney.
burning. By testing a series of specimens in different
oxygen concentrations, the minimum oxygen con-
NOTE 3 For inner tubes of diameter 75 mm to 100 mm,
centration is estimated.
a cap converging to an outlet of diameter 40 mm at a level
at least IO mm above the top of the cylindrical chimney has
been found satisfactory. For such tubes also, an electrical-
5 Apparatus
resistance heating element dissipating up to about
1 000 W and helically wound about the outer surface of the
5.1 Arrangement. The apparatus specified in 5.2 to
tube with a graded distribution of winding pitch (the
5.5 shall be arranged as indicated by the diagrams in
windings being closer together at the top) has been found
figures 1 to 4, as appropriate. suitable in conjunction with a preheater comprising a cylin-
drical ceramic body with longitudinal holes and containing a
heating element dissipating up to about 1 000 W with
5.2 Test chimney, consisting of two concentric
regulating controls which can be operated separately from
heat-resistant glass tubes supported vertically be-
those of the heater windings on the chimney tube.
tween an insulating top plate and a base through
which oxygen-containing gas mixtures can be intro-
5.3 Test specimen holder, suitable for supporting
duced. The chimney is provided with a heating ele-
a specimen vertically in the centre of the chimney,
ment suitable for use, in conjunction with a preheater
conforming to 5.2 of IS0 4589-2.
for heating the incoming gas mixture, to maintain the
test atmosphere within the inner tube in the vicinity
The holder may have a complementary tool of any
of the test specimen at within + 2 “C of any specific
suitable shape (see figure61 for moving a specimen
test temperature up to and including 125 “C and at
or loaded specimen holder into or out of the test
within + 3 “C of any higher test temperature at which
-
chimney.
the equipment is intended to be used. The heating
element shall not impede adequate observation of a
5.4 Gas supplies, conforming to 5.3 of IS0 4589-2.
test specimen under test.
NOTES
The preferred dimensions of the inner tube are
450 mm minimum height and 75 mm minimum-
4 Because damage may occur to the chimney heater and
diameter cylindrical bore. The upper outlet should
preheater if energized while no gas flows through them, it
is recommended that a gas-flow or pressure-sensing device
preferably be restricted as necessary by an overhead
2
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IS0 4589-3:1996( E)
ncorporated in the gas supply lines and is coupled to the be positioned as shown in figure7. See annex B for
heater power-control circuits.
round-robin analysis of test specimen holder.
5 To economize purified oxygen and nitrogen, it is rec-
ommended that an air pump is provided to supply air in- 7.2 Test specimen dimensions and
stead of oxygen and/or nitrogen, at the appropriate flow
preparation
rate, during periods when specimens are not being tested.
Test specimen dimensions shall conform to and
5.5 Gas measurement and control devices, suit- specimen preparation shall be in accordance with 7.2
able for measuring the concentration of oxygen in the of IS0 4589-2.
gas mixture entering the chimney with an accuracy
of + 0,5 % (WV) of the mixture and for adjusting the
7.3 Marking of test pieces
concentration with a precision of + 0,l % (V/v) of the
-
mixture.
Marking of the test specimens shall be in accordance
with 7.3 of IS0 4589-2.
Means shall be provided for checking or ensuring that
the temperature of the gas mixture in the chimney is
in accordance with 5.2. If this involves an internal
7.4 Conditioning
probe, its position and profile shall be designed to
minimize induction of turbulence within the chimney.
Conditioning shall be in accordance with 7.4 of
IS0 4589-2.
NOTE 6 Systems of measurement and control that have
proved satisfactory are listed in 5.4 of IS0 4589-Z.
8 Procedure
5.6 Flame igniter, conforming to 5.5 of IS0 4589-2.
8.1 Setting up the apparatus and test
5.7 Timing device, capable of measuring periods
specimen
up to 5 min with an accuracy of + 0,5 s.
8.1.1 Position a temperature sensor in the position
5.8 Fume extraction system, conforming to 5.7 of
to be occupied by the top of a test specimen.
IS0 4589-2.
Adjust the electrical power to the chimney heater and
s
preheater to give the test temperature, with the gas
6 Calibration and maintenance of
controls set to give a gas velocity through the
equipment
chimney of 40 mm/s + 0,8 mm/s at 23 “C.
Calibrate and maintain the equipment periodically in
8.1.2 Select an initial concentration of oxygen to be
accordance with the instructions given in annex A of
used. When possible, base this on experience of re-
IS0 4589-2 so that the maximum interval between
sults for similar materials. Alternatively, try to ignite a
recalibration and use conforms to the periods stated
test specimen in air at the test temperature, and note
in table 1 of IS0 4589-2.
the burning behaviour. If the specimen burns rapidly,
select an initial concentration of about 18 % (VW) of
oxygen; if the test specimen burns gently or un-
7 Preparation of test specimens
steadily, select an initial oxygen concentration of
about 21 % (V/v); if the specimen does not continue
7.1 Sampling
to burn in air, select an initial concentration of at least
25 % (V/v), depending upon the difficulty of ignition
Sampling shall be in accordance with 7.1 of
or the period of burning before extinguishing in air.
IS0 4589-2.
8.1.3 When the temperature in the test chimney is
For the flammability temperature procedure (see an-
nex A), at least 10 test specimens shall be provided. stable and in accordance with the limits given in 5.2,
If a test specimen is not self-supporting at the tem- mount a specimen in the centre of the chimney so
perature of the test, it shall be provided with external that the top of the specimen is at least 100 mm be-
support by the use of 0,55 mm k 0,05 mm diameter low the open top of the chimney and the lowest ex-
nickel-chromium alloy wire with a maximum working posed part of the specimen is at least 100 mm above
temperature of 1 100 “C and secured by ties of copper the top of the gas distribution device at the base of
the chimney.
wire of 0,20 mm + - 0,02 mm diameter. These shall
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0 IS0
IS0 4589-3: 1996(E)
the oxygen concentration measurements in accord-
8.1.4 Preheat the specimen for 240 s + IO s for it
ante with 9.3 of IS0 4589-2.
to reach a temperature within the applicable test
temperature tolerance before ignition.
8.1.5 Set the gas mixing and flow controls so that
10 Procedure C - Comparison with a
an oxygen/nitrogen mixture at 23 “C, containing the
specified minimum value of the oxygen
desired concentration of oxygen, flows through the
index at a specified temperature (short
chimney at 40 mm/s + 0,8 mm/s. Let the gas flow
-
purge the chimney for at least 30 s prior to ignition
procedure)
of each specimen, and maintain the flow without
change during ignition and combustion of each speci-
Carry out the procedure in accordance with clause 10
men.
of IS0 4589-2.
Record the oxygen concentration used as the volume
per cent calculated in accordance with the equations
given in annex B of IS0 4589-2.
11 Precision
No precision data for these methods of test are cur-
8.2 Igniting the test specimen
rently available. Interlaboratory trials data are bein
...
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.Plastiques -- Détermination du comportement au feu au moyen de l'indice d'oxygène -- Partie 3: Essai à haute températurePlastics -- Determination of burning behaviour by oxygen index -- Part 3: Elevated-temperature test83.080.01Polimerni materiali na splošnoPlastics in general13.220.40Sposobnost vžiga in obnašanje materialov in proizvodov pri gorenjuIgnitability and burning behaviour of materials and productsICS:Ta slovenski standard je istoveten z:ISO 4589-3:1996SIST ISO 4589-3:1997en01-april-1997SIST ISO 4589-3:1997SLOVENSKI
STANDARD
SIST ISO 4589-3:1997
INTERNATIONAL STANDARD IS0 4589-3 : First edition 1996-08-I 5 Plastics - Determination of burning behaviour by oxygen index - . Part 3: Elevated-temperature test P/as tiques - Dbtermination du comportement au feu au moyen de I’indice d’oxygkne - Partie 3: Essai B haute tempgrature Reference number IS0 4589-3: 1996(E) SIST ISO 4589-3:1997
IS0 4589-3: 1996(E) Contents Page 1 Scope . 1 2 Normative reference . 1 3 Definitions . 2 4 Principle . 2 5 Apparatus . 2 6 Calibration and maintenance of equipment . 3 7 Preparation of test specimens . 3 8 Procedure . 3 9 Calculations and expression of results . 4 10 Procedure C - Comparison with a specified minimum value of the oxygen index at a specified temperature (short procedure) . 4 11 Precision . 4 12 Test report . 4 Annexes A Measurement of flammability temperature (FT) . . B Interlaboratory test data on flammability temperature C Typical test results sheet .*., . .I I. . 12 . 14 . 15 0 IS0 1996 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. International Organization for Standardization Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland Printed in Switzerland ii SIST ISO 4589-3:1997
0 IS0 IS0 4589-3: 1996(E) Foreword IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through IS0 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. IS0 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 IS0 4589-3 was prepared by Technical Committee lSO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 4, Burning behaviour. Together with parts 1 and 2, this part of IS0 4589 cancels and replaces IS0 4589: 1984. IS0 4589 consists of the following parts, under the general title P/as tics - Determination of burning behaviour by oxygen index: - Part 1: Guidance - Part 2: Ambient-temperature test - Part 3: Elevated-temperature test Annex A forms an integral part of this part of IS0 4589. Annexes B and C are for information only. SIST ISO 4589-3:1997
IS0 4589-3: 1996(E) Q IS0 Introduction This part of IS0 4589 has been prepared to extend the methods available for the determination of flammability by oxygen index (see IS0 4589-2) to typical elevated temperatures to which a plastic material can be exposed in a service situation. It also provides a method for determining the tem- perature at which combustion of a small bar of material is just supported in air under certain test conditions; the resulting temperature is termed the flammability temperature. This part of IS0 4589 is intended to be used in conjunction with IS0 4589-2 which describes the basic oxygen index test method. SIST ISO 4589-3:1997
INTERNATIONAL STANDARD 0 Iso IS0 4589-3: 1996(E) Plastics - Determination of burning behaviour by oxygen index - Part 3: Elevated-temperature test 1 Scope This part of IS0 4589 specifies methods for deter- mining the minimum concentration of oxygen, in a mixture with nitrogen, that will support combustion of small vertical test specimens under specified test conditions over a range of temperatures typically be- tween 25 “C and 150 “C. The results are defined as oxygen index values at the test temperature, which is typical of the practical temperature that a plastic ma- terial may experience in an overheated service situ- ation. Methods are provided for testing materials that are self-supporting at the test temperature in the form of vertical bars or sheet up to IO,5 mm thick. These methods are suitable for solid, laminated or cellular materials characterized by an apparent density greater than 100 kg/m3. The methods may also be applicable to some cellular materials having an apparent density of less than 100 kg/m3. A method is provided for testing flexible sheet or film materials while supported vertically. This part of IS0 4589 also includes a method (see annex A) for determining the temperature at which the oxygen index of small vertical test specimens in air is 20,9 under specified test conditions. The result is defined as the flammability temperature (FT) and the method is limited to the determination of results less than 400 “C. The method is not applicable to materials having an oxygen index of < 20,9 when measured at 23 “C. Results obtained in accordance with this part of IS0 4589 should not be used to describe or appraise the fire hazard presented by a particular material or shape under actual fire conditions, unless used as one element of a fire risk assessment which takes into account all of the factors which are pertinent to the assessment of the fire hazard of a particular applica- tion for the material. NOTES 1 It may not be possible to apply these methods satisfac- torily to materials that exhibit high levels of shrinkage when heated, e.g. highly oriented thin film. 2 For assessing the flame propagation properties of cellu- lar materials of density < 100 kg/m3, attention is drawn to the method of IS0 3582:1978, Cellular plastic and cellular rubber materials - Laboratory assessment of horizontal burning characteristics of small specimens subjected to a small flame. 2 Normative reference The following standard contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of IS0 4589. At the time of publication, the edition indicated was valid. All standards are subject to revision, and parties to agreements based on this part of IS0 4589 are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent edition of the standard indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently valid International Standards. IS0 4589-2: 1996, Plastics - Determination of burn- ing behaviour by oxygen index - Part 2: Ambient- temperature test. SIST ISO 4589-3:1997
IS0 4589-3: 1996(E) 0 IS0 3 Definitions For the purposes of this part of IS0 4589, the follow- ing definitions apply. 3.1 flammability temperature (R): The tempera- ture at which combustion of a material is just sup- ported in air under specified test conditions. 3.2 oxygen index at elevated temperature: The minimum concentration of oxygen, by volume per- centage, in a mixture of oxygen and nitrogen, intro- duced at an agreed test temperature of greater than 25 “C, that will just support combustion of a material under specified test conditions. 3.3 ignition: The initiation of flaming combustion. 4 Principle A small test specimen is supported vertically in a mixture of oxygen and nitrogen flowing upwards through a transparent heated chimney. The upper end of the specimen is ignited and the subsequent burn- ing behaviour of the specimen is observed to compare the period for which burning continues, or the length of specimen burnt, with specified limits for such burning. By testing a series of specimens in different oxygen concentrations, the minimum oxygen con- centration is estimated. 5 Apparatus 5.1 Arrangement. The apparatus specified in 5.2 to 5.5 shall be arranged as indicated by the diagrams in figures 1 to 4, as appropriate. 5.2 Test chimney, consisting of two concentric heat-resistant glass tubes supported vertically be- tween an insulating top plate and a base through which oxygen-containing gas mixtures can be intro- duced. The chimney is provided with a heating ele- ment suitable for use, in conjunction with a preheater for heating the incoming gas mixture, to maintain the test atmosphere within the inner tube in the vicinity of the test specimen at within + 2 “C of any specific test temperature up to and including 125 “C and at within + 3 “C of any higher test temperature at which - the equipment is intended to be used. The heating element shall not impede adequate observation of a test specimen under test. The preferred dimensions of the inner tube are 450 mm minimum height and 75 mm minimum- diameter cylindrical bore. The upper outlet should preferably be restricted as necessary by an overhead cap having an outlet small enough to produce an ex- haust velocity of at least 90 mm/s from a flow rate within the chimney of 40 mm/s (see note 3). The height of the outer tube should be similar to that of the inner tube and the radial clearance between the inner and outer tubes should be between 5 mm and 10 mm. Chimneys of other dimensions, with or with- out restricted outlets, may be used, if shown to give equivalent results. The bottom of the chimney, or the base upon which the chimney is supported, shall incorporate a means for distributing evenly the gas mixture entering the inner tube. A satisfactory means comprises beads of diameter between 3 mm and 5 mm, in a layer be- tween 80 mm and 100 mm deep. Other devices, such as radial manifolds, may be used, if shown to give equivalent results. A porous screen may be mounted below the level of the test piece holder, to prevent falling combustion debris from fouling the gas entry and distribution paths. The chimney support may incorporate a levelling de- vice and indicator, to facilitate vertical alignment of the chimney and a test piece supported therein. A dark background may be provided, to facilitate observation of flames within the chimney. NOTE 3 For inner tubes of diameter 75 mm to 100 mm, a cap converging to an outlet of diameter 40 mm at a level at least IO mm above the top of the cylindrical chimney has been found satisfactory. For such tubes also, an electrical- resistance heating element dissipating up to about 1 000 W and helically wound about the outer surface of the tube with a graded distribution of winding pitch (the windings being closer together at the top) has been found suitable in conjunction with a preheater comprising a cylin- drical ceramic body with longitudinal holes and containing a heating element dissipating up to about 1 000 W with regulating controls which can be operated separately from those of the heater windings on the chimney tube. 5.3 Test specimen holder, suitable for supporting a specimen vertically in the centre of the chimney, conforming to 5.2 of IS0 4589-2. The holder may have a complementary tool of any suitable shape (see figure61 for moving a specimen or loaded specimen holder into or out of the test chimney. 5.4 Gas supplies, conforming to 5.3 of IS0 4589-2. NOTES 4 Because damage may occur to the chimney heater and preheater if energized while no gas flows through them, it is recommended that a gas-flow or pressure-sensing device 2 SIST ISO 4589-3:1997
ncorporated in the gas supply lines and is coupled to the heater power-control circuits. 5 To economize purified oxygen and nitrogen, it is rec- ommended that an air pump is provided to supply air in- stead of oxygen and/or nitrogen, at the appropriate flow rate, during periods when specimens are not being tested. 5.5 Gas measurement and control devices, suit- able for measuring the concentration of oxygen in the gas mixture entering the chimney with an accuracy of + 0,5 % (WV) of the mixture and for adjusting the concentration with a precision of + 0,l % (V/v) of the - mixture. Means shall be provided for checking or ensuring that the temperature of the gas mixture in the chimney is in accordance with 5.2. If this involves an internal probe, its position and profile shall be designed to minimize induction of turbulence within the chimney. NOTE 6 Systems of measurement and control that have proved satisfactory are listed in 5.4 of IS0 4589-Z. 5.6 Flame igniter, conforming to 5.5 of IS0 4589-2. 5.7 Timing device, capable of measuring periods up to 5 min with an accuracy of + 0,5 s. 5.8 Fume extraction system, conforming to 5.7 of IS0 4589-2. 6 Calibration and maintenance of equipment Calibrate and maintain the equipment periodically in accordance with the instructions given in annex A of IS0 4589-2 so that the maximum interval between recalibration and use conforms to the periods stated in table 1 of IS0 4589-2. 7 Preparation of test specimens 7.1 Sampling Sampling shall be in accordance with 7.1 of IS0 4589-2. For the flammability temperature procedure (see an- nex A), at least 10 test specimens shall be provided. If a test specimen is not self-supporting at the tem- perature of the test, it shall be provided with external support by the use of 0,55 mm k 0,05 mm diameter nickel-chromium alloy wire with a maximum working temperature of 1 100 “C and secured by ties of copper wire of 0,20 mm + 0,02 mm diameter. These shall - IS0 4589-3:1996( E) be positioned as shown in figure7. See annex B for round-robin analysis of test specimen holder. 7.2 Test specimen dimensions and preparation Test specimen dimensions shall conform to and specimen preparation shall be in accordance with 7.2 of IS0 4589-2. 7.3 Marking of test pieces Marking of the test specimens shall be in accordance with 7.3 of IS0 4589-2. 7.4 Conditioning Conditioning shall be in accordance with 7.4 of IS0 4589-2. 8 Procedure 8.1 Setting up the apparatus and test specimen 8.1.1 Position a temperature sensor in the position to be occupied by the top of a test specimen. Adjust the electrical power to the chimney heater and s preheater to give the test temperature, with the gas controls set to give a gas velocity through the chimney of 40 mm/s + 0,8 mm/s at 23 “C. 8.1.2 Select an initial concentration of oxygen to be used. When possible, base this on experience of re- sults for similar materials. Alternatively, try to ignite a test specimen in air at the test temperature, and note the burning behaviour. If the specimen burns rapidly, select an initial concentration of about 18 % (VW) of oxygen; if the test specimen burns gently or un- steadily, select an initial oxygen concentration of about 21 % (V/v); if the specimen does not continue to burn in air, select an initial concentration of at least 25 % (V/v), depending upon the difficulty of ignition or the period of burning before extinguishing in air. 8.1.3 When the temperature in the test chimney is stable and in accordance with the limits given in 5.2, mount a specimen in the centre of the chimney so that the top of the specimen is at least 100 mm be- low the open top of the chimney and the lowest ex- posed part of the specimen is at least 100 mm above the top of the gas distribution device at the base of the chimney. SIST ISO 4589-3:1997
IS0 4589-3: 1996(E) 0 IS0 8.1.4 Preheat the specimen for 240 s + IO s for it to reach a temperature within the applicable test the oxygen concentration measurements in accord- ante with 9.3 of IS0 4589-2. temperature tolerance before ignition. 8.1.5 Set t
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4589-3
Première édition
1996-08-I 5
- Détermination du
Plastiques
comportement au feu au moyen de l’indice
d’oxygène -
Partie 3:
Essai à haute température
P/as tics - Determination of burning behaviour by oxygen index -
Part 3: Eleva ted-tempera ture test
Numéro de référence
ISO 4589-3: 1996(F)
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ISO 4589-3: 1996(F)
Som.maire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Référence normative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
4 Principe . 2
5 Appareillage . 2
6 Calibrage et maintenance de l’appareillage . 3
7 Préparation des éprouvettes . 3
8 Mode opératoire . 4
9 Calculs et expression des résultats . 4
10 Procédé C - Comparaison avec une valeur minimale spécifiée de
l’indice d’oxygène à une température spécifiée (procédé court) 5
11 Fidélité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
12 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
Annexes
A Mesurage de la température d’inflammabilité (TI)
. . . . . . . . . . . . . . . . 13
B Résultats de l’essai interlaboratoire portant sur la température
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
d’inflammabilité 15
C Exemple de feuille de résultats
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
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0 ISO ISO 4589-3: 1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore 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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 4589-3 a été élaborée par le comité techni-
que lSO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 4, Comportement au feu.
Conjointement avec les parties 1 et 2, la présente partie de I’ISO 4589
annule et remplace la Norme internationale ISO 4589:1984, dont elle
constitue une révision technique.
L’ISO 4589 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Plastiques - Détermination du comportement au feu au moyen de
l’indice d’oxygène:
- Partie 1: Guide
- Partie 2: Essai à la température ambiante
- Partie 3: Essai à haute température
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 4589. Les
annexes B et C sont données uniquement à titre d’information.
. . .
III
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0 ISO
ISO 4589-3: 1996(F)
Introduction
La présente partie de NS0 4589 a été élaborée pour étendre les métho-
des actuellement existantes, permettant la détermination de I’inflamma-
bilité au moyen de l’indice d’oxygène (voir ISO 4589-2) à certaines
températures élevées auxquelles un matériau plastique est susceptible
d’être exposé en cours d’utilisation. Elle décrit également une méthode
pour la détermination de la température à laquelle la combustion d’un petit
barreau de matériau est juste entretenue dans l’air, dans certaines condi-
tions d’essai; cette température est appèlée température d’inflammabilité.
La présente partie de I’ISO 4589 est prévue pour être utilisée conjointe-
ment avec I’ISO 4589-2 qui décrit la méthode d’essai de base de l’indice
d’oxygène.
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ISO 4589-3: 1996(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
- Détermination du comportement au feu
Plastiques
au moyen de l’indice d’oxygène -
Partie 3:
Essai à haute température
aux matériaux ayant un indice d’oxygène < 20,9 lors-
1 Domaine d’application
que le mesurage est effectué à 23 “C.
II convient de ne pas utiliser les résultats obtenus
La présente partie de I’ISO 4589 prescrit des métho-
conformément à la présente partie de I’ISO 4589 pour
des pour la détermination de la concentration mini-
décrire ou apprécier les risques d’incendie présentés
male d’oxygène, dans un mélange oxygène/azote, qui
par un matériau ou une forme donnés dans des
permet d’entretenir la combustion de petites éprou-
conditions réelles d’incendie, sauf s’ils sont utilisés
vettes verticales dans des conditions d’essai spéci-
comme l’un des éléments d’appréciation du risque en
fiées, sur un domaine caractéristique de températures
prenant en compte tous les facteurs entrant dans
compris entre 25 “C et 150 “C. Les résultats sont dé-
cette appréciation du risque d’incendie pour une ap-
finis en tant que valeurs de l’indice d’oxygène à la
plication particulière du matériau.
température d’essai, laquelle est caractéristique de la
NOTES
température à laquelle un matériau plastique est sus-
ceptible d’être soumis dans des conditions d’utili-
1 Les méthodes peuvent ne pas être applicables de façon
sation avec surchauffe.
satisfaisante aux produits présentant de hauts taux de ré-
traction à la chaleur, comme, par exemple, les films orien-
Les méthodes sont définies pour les essais de maté-
tés.
riaux rigides, à la température d’essai, sous forme de
barreaux verticaux ou de feuilles ayant une épaisseur 2 Pour évaluer les caractéristiques de propagation de la
flamme des matériaux alvéolaires de masse volumique ap-
maximale de 10,5 mm. Ces méthodes sont utilisables
parente inférieure a 100 kg/m3, l’attention est attirée sur la
avec les matériaux compacts, stratifiés ou alvéolaires
méthode prescrite dans I’ISO 3582: 1978, Matières alvéo-
ayant une masse volumique apparente supérieure à
laires à base de plastiques ou de caoutchoucs - Méthode
100 kg/m3. Elles sont également applicables à cer-
de laboratoire pour la détermination du comportement au
tains matériaux alvéolaires ayant une masse volumi-
feu de petites éprouvettes soumises, en position horizon-
que apparente inférieure à 100 kg/m3. Une méthode
tale, à une flamme de faible intensité, visant à contrôler les
comportant un support vertical est également prévue
caractéristiques de combustion d’éprouvettes horizontales.
pour les films et feuilles souples.
La présente partie de I’ISO 4589 inclut également une 2 Référence normative
méthode (voir annexe A) pour la détermination de la
température à laquelle l’indice d’oxygène de petites La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
éprouvettes verticales est de 20,9 dans l’air, dans des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO
conditions d’essai spécifiées. Le résultat obtenu est
4589. Au moment de la publication, l’édition indiquée
la température d’inflammabilité (TI) et la méthode dé-
était en vigueur. Toute norme est sujette à révision
crite permet uniquement l’obtention de résultats in-
et les parties prenantes des accords fondés sur la
férieurs à 400 “C. Cette méthode n’est pas applicable
1
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0 ISO
ISO 4589-3: 1996(F)
présente partie de I’ISO 4589 sont invitées à recher- de l’oxygène. La cheminée est munie d’un élément
cher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente chauffant apte à l’emploi et d’un dispositif de pré-
de la norme indiquée ci-après. Les membres de la CEI chauffage destiné à chauffer le mélange gazeux à
et de I’ISO possèdent le registre des Normes inter- l’admission, pour maintenir l’atmosphère d’essai ré-
nationales en vigueur à un moment donné. gnant dans le tube intérieur au voisinage de I’éprou-
à une température
vette, d’une part, d’essai
ISO 4589-2: 1996, Plastiques - Détermination du
spécifique allant jusqu’à 125 “C inclus, à 2 “C près, et
feu au moyen de l’indice
comportement au
d’autre part, à une quelconque température d’essai
d’oxygène - Partie 2: Essai à la température am-
plus élevée, à 3 “C près, à laquelle l’équipement est
bian te.
destiné à être utilisé. L’élément chauffant ne doit pas
entraver l’observation de l’éprouvette soumise à I’es-
sai.
3 Définitions
Le tube intérieur devrait, de préférence, avoir une
Pour les besoins de-la présente partie de I’ISO 4589,
hauteur minimale de 450 mm et un diamètre minimal
les définitions suivantes s’appliquent.
de 75 mm. L’ouverture supérieure devrait, de préfé-
rence, être rétrécie, autant que besoin est, par un
3.1 température d’inflammabilité (TI): Tempéra-
couvercle comportant un orifice de sortie suffisam-
ture qui permet juste d’entretenir la combustion d’un
ment étroit pour obtenir une vitesse de sortie des gaz
matériau dans l’air, dans des conditions d’essai spé-
d’au moins 90 mm/s, le débit à l’intérieur de la che-
cifiées.
minée étant de 40 mm/s (voir note 3). La hauteur du
tube extérieur devrait être semblable à celle du tube
3.2 indice d’oxygène à haute température: Con-
intérieur et l’espace radial entre les deux tubes devrait
centration minimale d’oxygène, en pourcentage en
être compris entre 5 mm et 10 mm. On peut utiliser
volume, d’un mélange oxygène/azote introduit à une
des cheminées ayant d’autres dimensions, avec ou
température d’essai ayant fait l’objet d’un accord et
sans ouverture réduite au sommet, si les résultats
supérieure à 25 “C, qui permet juste d’entretenir la
obtenus s’avèrent équivalents.
combustion d’un matériau dans des conditions d’essai
spécifiées.
La partie inférieure de la cheminée, ou le support sur
lequel elle est montée, doit comporter un dispositif
3.3 allumage: Action d’allumer provoquant une
assurant une répartition régulière du mélange gazeux
émission de flammes.
qui entre dans le tube intérieur. Pour y parvenir de
manière satisfaisante, il est possible d’utiliser un lit
4 Principe
de billes, de diamètre compris entre 3 mm et 5 mm,
sur une épaisseur comprise entre 80 mm et
Une petite éprouvette est placée verticalement dans
100 mm. On peut utiliser d’autres moyens, comme
un mélange oxygène/azote circulant de bas en haut à
des distributeurs radiaux, si les résultats obtenus
travers une cheminée transparente chauffée. On al-
s’avèrent équivalents.
lume l’extrémité supérieure de l’éprouvette et l’on
observe le comportement au feu de l’éprouvette pour Un écran poreux peut être monté sous le porte-
comparer le temps de combustion ou la longueur éprouvette pour éviter que les débris de combustion
brûlée avec les limites spécifiées pour ces caractéris- qui tombent n’encrassent le dispositif d’admission du
tiques. L’évaluation de la concentration minimale gaz et les circuits de distribution.
d’oxygène est effectuée en soumettant à l’essai une
Le support de la cheminée peut comporter un dispo-
série d’éprouvettes dans différentes concentrations
sitif de nivelage, avec indicateur, pour faciliter la mise
d’oxygène.
à la verticale de la cheminée et de l’éprouvette. Un
écran noir peut être prévu pour faciliter l’observation
5 Appareillage
des flammes dans la cheminée.
5.1 Configuration d’essai. L’appareillage décrit en NOTE 3 Pour les tubes intérieurs de 75 mm à 100 mm
de diamètre, l’utilisation d’un couvercle comportant un ori-
5.2 à 5.5 doit être disposé conformément aux repré-
fice de sortie de 40 mm de diamètre, situé au moins
sentations données en figures 1 à 4, selon le cas.
10 mm au-dessus de la partie supérieure de la cheminée
cylindrique, a été jugée satisfaisante. Pour ces mêmes tu-
5.2 Cheminée d’essai, constituée de deux tubes de
bes, l’utilisation d’un élément chauffant à résistance élec-
verre concentriques, résistant à la chaleur, maintenus
trique dissipant jusqu’à environ 1 000 W, enroulé en spirale
à la verticale entre une plaque supérieure isolée et un
autour de la surface extérieure du tube avec une répartition
support par lequel arrive le mélange gazeux contenant progressive du pas d’enroulement (les serpentins étant plus
2
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ISO 4589-3: 1996(F)
0 ISO
proches les uns des autres en haut) a été jugée appropriée 5.7 Chronomètre, capable de mesurer des interval-
conjointement avec l’emploi d’un dispositif de préchauffage
les de temps d’au plus 5 min, avec une précision de
l
comprenant un élément cylindrique en céramique muni de
+ 0,5 s.
fentes et un élément de chauffage dissipant jusqu’à environ -
1 000 W, ce dernier étant équipe de commandes de réglage
5.8 Dispositif d’aspiration des fumées, conforme
susceptibles d’être activées indépendamment de celles du
aux dispositions de 5.7 de NS0 4589-2.
dispositif à enroulements monte sur le tube de la cheminée.
6 Calibrage et maintenance de
5.3 Porte-éprouvette, permettant de maintenir
l’appareillage
l’éprouvette à la verticale au centre de la cheminée,
conforme aux dispositions de 5.2 de NS0 4589-2.
Pour garantir la conformité à la présente méthode,
l’appareillage doit être étalonné et entretenu périodi-
Le porte-éprouvette peut être muni d’un dispositif
quement conformément aux dispositions de l’an-
complémentaire de forme appropriée (voir figure 6)
nexe A de I’ISO 4589-2 de manière que l’intervalle
destiné à introduire dans la cheminée une éprouvette
maximal entre les calibrages et l’utilisation corres-
ou un porte-éprouvette chargé, ou à les en sortir.
ponde aux durées indiquées dans le tableau 1 de
I’ISO 4589-2.
5.4 Alimentation en gaz, conforme aux dispo-
sitions de 5.3 de NS0 4589-2.
7 Préparation des éprouvettes
NOTES
7.1 Échantillonnage
4 Étant donné que les dispositifs de préchauffage et de
chauffage de la cheminée peuvent être endommagés s’ils
L’échantillonnage doit être effectué conformément
sont actionnés en l’absence de gaz, il est recommandé
aux dispositions de 7.1 de I’ISO 4589-2.
d’équiper les conduites d’alimentation en gaz d’un capteur
de pression ou d’un débitmètre, et de raccorder ce dernier
Pour le procédé relatif à la température d’inflammabi-
aux circuits de commande de la puissance du dispositif de
lité (voir annexe A), on doit prévoir au moins 10
chauffage.
éprouvettes. Si l’éprouvette n’est pas rigide à la tem-
pérature d’essai, elle doit être munie d’un support
5 Pour économiser l’azote et l’oxygène purifies, il est re-
commandé d’utiliser une pompe à air pour fournir de l’air extérieur constitué d’un fil en alliage nickel-chrome de
au débit approprié au lieu de I’oxygéne et/ou azote, pendant
0,55 mm + 0,05 mm de diamètre, ayant une tempé-
les périodes durant lesquelles les éprouvettes ne sont pas
rature maximale d’utilisation de 1 100 “C et fixé par
soumises à l’essai.
des attaches en fil de cuivre de 0,20 mm + 0,02 mm
de diamètre. Ces attaches doivent être position-
nées conformément à la représentation donnée à la
5.5 Dispositifs de mesurage et de contrôle des
figure7. Se reporter à l’annexe B relative à l’essai
débits de gaz, permettant de mesurer la con-
interlaboratoire auquel a été soumis
le porte-
centration d’oxygène dans le mélange gazeux qui pé-
éprouvette.
nètre dans la cheminée, avec une exactitude de
+ 0,5 % (WV) du mélange, et d’ajuster ladite con-
7.2 Dimensions et préparation des
centration avec une précision de + 0,l % (WV) du
éprouvettes
mélange.
Un dispositif doit être prévu pour vérifier ou faire en Les dimensions et la préparation des éprouvettes
sorte que la température du mélange gazeux dans la doivent être conformes aux dispositions de 7.2 de
cheminée soit conforme aux dispositions de 5.2. Si I’ISO 4589-2.
ce dispositif comporte une sonde interne, la position
et le profil de celle-ci doivent être prévus pour créer
7.3 Marquage des éprouvettes
le moins de turbulence possible dans la cheminée.
Le marquage des éprouvettes doit être conforme aux
NOTE 6 Les dispositifs de mesurage et de contrôle qui
dispositions de 7.3 de I’ISO 4589-2.
se sont avérés satisfaisants sont énumérés en 5.4 de
I’ISO 4589-2.
7.4 Conditionnement
5.6 Dispositif d’allumage par flamme, conforme Le conditionnement doit être conforme aux dispo-
aux dispositions de 5.5 de I’ISO 4589-2. sitions de 7.4 de I’ISO 4589-2.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 4589-3: 1996(F) 0 ISO
modifier pendant l’allumage et la combustion de
8 Mode opératoire
l’éprouvette.
8.1 Réglage de l’appareillage et ajustement
Noter la concentration d’oxygène utilisée, en pour-
de l’éprouvette
centage en volume, calculée conformément aux
équations données dans l’annexe B de I’ISO 4589-2.
8.1.1 Placer un capteur de température à I’empla-
cernent correspondant à la partie supérieure de
8.2 Allumage de l’éprouvette
l’éprouvette.
Allumer l’éprouvette conformément aux dispositions
Régler le dispositif d’alimentation électrique des dis-
de 8.2 de I’ISO 4589-2, en utilisant le procédé A ou le
positifs de préchauffage et de chauffage de manière
procédé B.
à obtenir la température d’essai, en réglant les com-
mandes de la vitesse des gaz de sorte que leur vi-
8.3 Évaluation du comportement au feu
tesse d’écoulement à travers la cheminée soit de
40 mm/s k 0,8 mm/s à 23 “C.
Le comportement au feu de chaque éprouvette doit
être évalué conformément aux dispositions de 8.3 de
8.1.2 Régler la concentration d’oxygène initiale à
I’ISO 4589-2.
une valeur choisie. Lorsque ceci est possible, se fon-
der sur les résultats précédemment obtenus avec des
8.4 Choix des concentrations d’oxygène
matériaux similaires. À titre de solution de rechange,
successives
essayer d’allumer une éprouvette dans l’air et noter
le comportement au feu observé. Si l’éprouvette brûle
Les concentrations d’oxygène requises pour les be-
rapidement, retenir une concentration initiale d’oxy-
soins des opérations décrites de 8.4 à 8.6 doivent être
gène d’environ 18 % (WV); si l’éprouvette brûle dou-
calculées conformément aux dispositions de I’an-
cement ou de façon irrégulière, retenir une
nexe B de I’ISO 4589-2.
concentration initiale d’environ 21 % (WV); si I’éprou-
vette ne continue pas à brûler dans l’air, retenir une
Choisir des concentrations d’oxygène successives
concentration initiale d’oxygène d’au moins
conformément aux dispositions
de 8.4 de
25 % (WV), en fonction de la difficulté d’allumage ou
I’ISO 4589-2.
de la durée de la combustion avant extinction dans
I *
I air .
’ 8.5 Détermination de la concentration
préliminaire d’oxygène
8.1.3 Une fois que la température à l’intérieur de la
cheminée est stable et conforme aux limites données
Déterminer la concentration préliminaire d’oxygène
en 5.2, monter une éprouvette au centre de la che-
c
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4589-3
Première édition
1996-08-I 5
- Détermination du
Plastiques
comportement au feu au moyen de l’indice
d’oxygène -
Partie 3:
Essai à haute température
P/as tics - Determination of burning behaviour by oxygen index -
Part 3: Eleva ted-tempera ture test
Numéro de référence
ISO 4589-3: 1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 4589-3: 1996(F)
Som.maire
Page
1 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Référence normative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
3 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
4 Principe . 2
5 Appareillage . 2
6 Calibrage et maintenance de l’appareillage . 3
7 Préparation des éprouvettes . 3
8 Mode opératoire . 4
9 Calculs et expression des résultats . 4
10 Procédé C - Comparaison avec une valeur minimale spécifiée de
l’indice d’oxygène à une température spécifiée (procédé court) 5
11 Fidélité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
12 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
Annexes
A Mesurage de la température d’inflammabilité (TI)
. . . . . . . . . . . . . . . . 13
B Résultats de l’essai interlaboratoire portant sur la température
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
d’inflammabilité 15
C Exemple de feuille de résultats
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO ISO 4589-3: 1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore 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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 4589-3 a été élaborée par le comité techni-
que lSO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 4, Comportement au feu.
Conjointement avec les parties 1 et 2, la présente partie de I’ISO 4589
annule et remplace la Norme internationale ISO 4589:1984, dont elle
constitue une révision technique.
L’ISO 4589 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Plastiques - Détermination du comportement au feu au moyen de
l’indice d’oxygène:
- Partie 1: Guide
- Partie 2: Essai à la température ambiante
- Partie 3: Essai à haute température
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 4589. Les
annexes B et C sont données uniquement à titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO 4589-3: 1996(F)
Introduction
La présente partie de NS0 4589 a été élaborée pour étendre les métho-
des actuellement existantes, permettant la détermination de I’inflamma-
bilité au moyen de l’indice d’oxygène (voir ISO 4589-2) à certaines
températures élevées auxquelles un matériau plastique est susceptible
d’être exposé en cours d’utilisation. Elle décrit également une méthode
pour la détermination de la température à laquelle la combustion d’un petit
barreau de matériau est juste entretenue dans l’air, dans certaines condi-
tions d’essai; cette température est appèlée température d’inflammabilité.
La présente partie de I’ISO 4589 est prévue pour être utilisée conjointe-
ment avec I’ISO 4589-2 qui décrit la méthode d’essai de base de l’indice
d’oxygène.
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 4589-3: 1996(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
- Détermination du comportement au feu
Plastiques
au moyen de l’indice d’oxygène -
Partie 3:
Essai à haute température
aux matériaux ayant un indice d’oxygène < 20,9 lors-
1 Domaine d’application
que le mesurage est effectué à 23 “C.
II convient de ne pas utiliser les résultats obtenus
La présente partie de I’ISO 4589 prescrit des métho-
conformément à la présente partie de I’ISO 4589 pour
des pour la détermination de la concentration mini-
décrire ou apprécier les risques d’incendie présentés
male d’oxygène, dans un mélange oxygène/azote, qui
par un matériau ou une forme donnés dans des
permet d’entretenir la combustion de petites éprou-
conditions réelles d’incendie, sauf s’ils sont utilisés
vettes verticales dans des conditions d’essai spéci-
comme l’un des éléments d’appréciation du risque en
fiées, sur un domaine caractéristique de températures
prenant en compte tous les facteurs entrant dans
compris entre 25 “C et 150 “C. Les résultats sont dé-
cette appréciation du risque d’incendie pour une ap-
finis en tant que valeurs de l’indice d’oxygène à la
plication particulière du matériau.
température d’essai, laquelle est caractéristique de la
NOTES
température à laquelle un matériau plastique est sus-
ceptible d’être soumis dans des conditions d’utili-
1 Les méthodes peuvent ne pas être applicables de façon
sation avec surchauffe.
satisfaisante aux produits présentant de hauts taux de ré-
traction à la chaleur, comme, par exemple, les films orien-
Les méthodes sont définies pour les essais de maté-
tés.
riaux rigides, à la température d’essai, sous forme de
barreaux verticaux ou de feuilles ayant une épaisseur 2 Pour évaluer les caractéristiques de propagation de la
flamme des matériaux alvéolaires de masse volumique ap-
maximale de 10,5 mm. Ces méthodes sont utilisables
parente inférieure a 100 kg/m3, l’attention est attirée sur la
avec les matériaux compacts, stratifiés ou alvéolaires
méthode prescrite dans I’ISO 3582: 1978, Matières alvéo-
ayant une masse volumique apparente supérieure à
laires à base de plastiques ou de caoutchoucs - Méthode
100 kg/m3. Elles sont également applicables à cer-
de laboratoire pour la détermination du comportement au
tains matériaux alvéolaires ayant une masse volumi-
feu de petites éprouvettes soumises, en position horizon-
que apparente inférieure à 100 kg/m3. Une méthode
tale, à une flamme de faible intensité, visant à contrôler les
comportant un support vertical est également prévue
caractéristiques de combustion d’éprouvettes horizontales.
pour les films et feuilles souples.
La présente partie de I’ISO 4589 inclut également une 2 Référence normative
méthode (voir annexe A) pour la détermination de la
température à laquelle l’indice d’oxygène de petites La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
éprouvettes verticales est de 20,9 dans l’air, dans des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO
conditions d’essai spécifiées. Le résultat obtenu est
4589. Au moment de la publication, l’édition indiquée
la température d’inflammabilité (TI) et la méthode dé-
était en vigueur. Toute norme est sujette à révision
crite permet uniquement l’obtention de résultats in-
et les parties prenantes des accords fondés sur la
férieurs à 400 “C. Cette méthode n’est pas applicable
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 4589-3: 1996(F)
présente partie de I’ISO 4589 sont invitées à recher- de l’oxygène. La cheminée est munie d’un élément
cher la possibilité d’appliquer l’édition la plus récente chauffant apte à l’emploi et d’un dispositif de pré-
de la norme indiquée ci-après. Les membres de la CEI chauffage destiné à chauffer le mélange gazeux à
et de I’ISO possèdent le registre des Normes inter- l’admission, pour maintenir l’atmosphère d’essai ré-
nationales en vigueur à un moment donné. gnant dans le tube intérieur au voisinage de I’éprou-
à une température
vette, d’une part, d’essai
ISO 4589-2: 1996, Plastiques - Détermination du
spécifique allant jusqu’à 125 “C inclus, à 2 “C près, et
feu au moyen de l’indice
comportement au
d’autre part, à une quelconque température d’essai
d’oxygène - Partie 2: Essai à la température am-
plus élevée, à 3 “C près, à laquelle l’équipement est
bian te.
destiné à être utilisé. L’élément chauffant ne doit pas
entraver l’observation de l’éprouvette soumise à I’es-
sai.
3 Définitions
Le tube intérieur devrait, de préférence, avoir une
Pour les besoins de-la présente partie de I’ISO 4589,
hauteur minimale de 450 mm et un diamètre minimal
les définitions suivantes s’appliquent.
de 75 mm. L’ouverture supérieure devrait, de préfé-
rence, être rétrécie, autant que besoin est, par un
3.1 température d’inflammabilité (TI): Tempéra-
couvercle comportant un orifice de sortie suffisam-
ture qui permet juste d’entretenir la combustion d’un
ment étroit pour obtenir une vitesse de sortie des gaz
matériau dans l’air, dans des conditions d’essai spé-
d’au moins 90 mm/s, le débit à l’intérieur de la che-
cifiées.
minée étant de 40 mm/s (voir note 3). La hauteur du
tube extérieur devrait être semblable à celle du tube
3.2 indice d’oxygène à haute température: Con-
intérieur et l’espace radial entre les deux tubes devrait
centration minimale d’oxygène, en pourcentage en
être compris entre 5 mm et 10 mm. On peut utiliser
volume, d’un mélange oxygène/azote introduit à une
des cheminées ayant d’autres dimensions, avec ou
température d’essai ayant fait l’objet d’un accord et
sans ouverture réduite au sommet, si les résultats
supérieure à 25 “C, qui permet juste d’entretenir la
obtenus s’avèrent équivalents.
combustion d’un matériau dans des conditions d’essai
spécifiées.
La partie inférieure de la cheminée, ou le support sur
lequel elle est montée, doit comporter un dispositif
3.3 allumage: Action d’allumer provoquant une
assurant une répartition régulière du mélange gazeux
émission de flammes.
qui entre dans le tube intérieur. Pour y parvenir de
manière satisfaisante, il est possible d’utiliser un lit
4 Principe
de billes, de diamètre compris entre 3 mm et 5 mm,
sur une épaisseur comprise entre 80 mm et
Une petite éprouvette est placée verticalement dans
100 mm. On peut utiliser d’autres moyens, comme
un mélange oxygène/azote circulant de bas en haut à
des distributeurs radiaux, si les résultats obtenus
travers une cheminée transparente chauffée. On al-
s’avèrent équivalents.
lume l’extrémité supérieure de l’éprouvette et l’on
observe le comportement au feu de l’éprouvette pour Un écran poreux peut être monté sous le porte-
comparer le temps de combustion ou la longueur éprouvette pour éviter que les débris de combustion
brûlée avec les limites spécifiées pour ces caractéris- qui tombent n’encrassent le dispositif d’admission du
tiques. L’évaluation de la concentration minimale gaz et les circuits de distribution.
d’oxygène est effectuée en soumettant à l’essai une
Le support de la cheminée peut comporter un dispo-
série d’éprouvettes dans différentes concentrations
sitif de nivelage, avec indicateur, pour faciliter la mise
d’oxygène.
à la verticale de la cheminée et de l’éprouvette. Un
écran noir peut être prévu pour faciliter l’observation
5 Appareillage
des flammes dans la cheminée.
5.1 Configuration d’essai. L’appareillage décrit en NOTE 3 Pour les tubes intérieurs de 75 mm à 100 mm
de diamètre, l’utilisation d’un couvercle comportant un ori-
5.2 à 5.5 doit être disposé conformément aux repré-
fice de sortie de 40 mm de diamètre, situé au moins
sentations données en figures 1 à 4, selon le cas.
10 mm au-dessus de la partie supérieure de la cheminée
cylindrique, a été jugée satisfaisante. Pour ces mêmes tu-
5.2 Cheminée d’essai, constituée de deux tubes de
bes, l’utilisation d’un élément chauffant à résistance élec-
verre concentriques, résistant à la chaleur, maintenus
trique dissipant jusqu’à environ 1 000 W, enroulé en spirale
à la verticale entre une plaque supérieure isolée et un
autour de la surface extérieure du tube avec une répartition
support par lequel arrive le mélange gazeux contenant progressive du pas d’enroulement (les serpentins étant plus
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 4589-3: 1996(F)
0 ISO
proches les uns des autres en haut) a été jugée appropriée 5.7 Chronomètre, capable de mesurer des interval-
conjointement avec l’emploi d’un dispositif de préchauffage
les de temps d’au plus 5 min, avec une précision de
l
comprenant un élément cylindrique en céramique muni de
+ 0,5 s.
fentes et un élément de chauffage dissipant jusqu’à environ -
1 000 W, ce dernier étant équipe de commandes de réglage
5.8 Dispositif d’aspiration des fumées, conforme
susceptibles d’être activées indépendamment de celles du
aux dispositions de 5.7 de NS0 4589-2.
dispositif à enroulements monte sur le tube de la cheminée.
6 Calibrage et maintenance de
5.3 Porte-éprouvette, permettant de maintenir
l’appareillage
l’éprouvette à la verticale au centre de la cheminée,
conforme aux dispositions de 5.2 de NS0 4589-2.
Pour garantir la conformité à la présente méthode,
l’appareillage doit être étalonné et entretenu périodi-
Le porte-éprouvette peut être muni d’un dispositif
quement conformément aux dispositions de l’an-
complémentaire de forme appropriée (voir figure 6)
nexe A de I’ISO 4589-2 de manière que l’intervalle
destiné à introduire dans la cheminée une éprouvette
maximal entre les calibrages et l’utilisation corres-
ou un porte-éprouvette chargé, ou à les en sortir.
ponde aux durées indiquées dans le tableau 1 de
I’ISO 4589-2.
5.4 Alimentation en gaz, conforme aux dispo-
sitions de 5.3 de NS0 4589-2.
7 Préparation des éprouvettes
NOTES
7.1 Échantillonnage
4 Étant donné que les dispositifs de préchauffage et de
chauffage de la cheminée peuvent être endommagés s’ils
L’échantillonnage doit être effectué conformément
sont actionnés en l’absence de gaz, il est recommandé
aux dispositions de 7.1 de I’ISO 4589-2.
d’équiper les conduites d’alimentation en gaz d’un capteur
de pression ou d’un débitmètre, et de raccorder ce dernier
Pour le procédé relatif à la température d’inflammabi-
aux circuits de commande de la puissance du dispositif de
lité (voir annexe A), on doit prévoir au moins 10
chauffage.
éprouvettes. Si l’éprouvette n’est pas rigide à la tem-
pérature d’essai, elle doit être munie d’un support
5 Pour économiser l’azote et l’oxygène purifies, il est re-
commandé d’utiliser une pompe à air pour fournir de l’air extérieur constitué d’un fil en alliage nickel-chrome de
au débit approprié au lieu de I’oxygéne et/ou azote, pendant
0,55 mm + 0,05 mm de diamètre, ayant une tempé-
les périodes durant lesquelles les éprouvettes ne sont pas
rature maximale d’utilisation de 1 100 “C et fixé par
soumises à l’essai.
des attaches en fil de cuivre de 0,20 mm + 0,02 mm
de diamètre. Ces attaches doivent être position-
nées conformément à la représentation donnée à la
5.5 Dispositifs de mesurage et de contrôle des
figure7. Se reporter à l’annexe B relative à l’essai
débits de gaz, permettant de mesurer la con-
interlaboratoire auquel a été soumis
le porte-
centration d’oxygène dans le mélange gazeux qui pé-
éprouvette.
nètre dans la cheminée, avec une exactitude de
+ 0,5 % (WV) du mélange, et d’ajuster ladite con-
7.2 Dimensions et préparation des
centration avec une précision de + 0,l % (WV) du
éprouvettes
mélange.
Un dispositif doit être prévu pour vérifier ou faire en Les dimensions et la préparation des éprouvettes
sorte que la température du mélange gazeux dans la doivent être conformes aux dispositions de 7.2 de
cheminée soit conforme aux dispositions de 5.2. Si I’ISO 4589-2.
ce dispositif comporte une sonde interne, la position
et le profil de celle-ci doivent être prévus pour créer
7.3 Marquage des éprouvettes
le moins de turbulence possible dans la cheminée.
Le marquage des éprouvettes doit être conforme aux
NOTE 6 Les dispositifs de mesurage et de contrôle qui
dispositions de 7.3 de I’ISO 4589-2.
se sont avérés satisfaisants sont énumérés en 5.4 de
I’ISO 4589-2.
7.4 Conditionnement
5.6 Dispositif d’allumage par flamme, conforme Le conditionnement doit être conforme aux dispo-
aux dispositions de 5.5 de I’ISO 4589-2. sitions de 7.4 de I’ISO 4589-2.
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 4589-3: 1996(F) 0 ISO
modifier pendant l’allumage et la combustion de
8 Mode opératoire
l’éprouvette.
8.1 Réglage de l’appareillage et ajustement
Noter la concentration d’oxygène utilisée, en pour-
de l’éprouvette
centage en volume, calculée conformément aux
équations données dans l’annexe B de I’ISO 4589-2.
8.1.1 Placer un capteur de température à I’empla-
cernent correspondant à la partie supérieure de
8.2 Allumage de l’éprouvette
l’éprouvette.
Allumer l’éprouvette conformément aux dispositions
Régler le dispositif d’alimentation électrique des dis-
de 8.2 de I’ISO 4589-2, en utilisant le procédé A ou le
positifs de préchauffage et de chauffage de manière
procédé B.
à obtenir la température d’essai, en réglant les com-
mandes de la vitesse des gaz de sorte que leur vi-
8.3 Évaluation du comportement au feu
tesse d’écoulement à travers la cheminée soit de
40 mm/s k 0,8 mm/s à 23 “C.
Le comportement au feu de chaque éprouvette doit
être évalué conformément aux dispositions de 8.3 de
8.1.2 Régler la concentration d’oxygène initiale à
I’ISO 4589-2.
une valeur choisie. Lorsque ceci est possible, se fon-
der sur les résultats précédemment obtenus avec des
8.4 Choix des concentrations d’oxygène
matériaux similaires. À titre de solution de rechange,
successives
essayer d’allumer une éprouvette dans l’air et noter
le comportement au feu observé. Si l’éprouvette brûle
Les concentrations d’oxygène requises pour les be-
rapidement, retenir une concentration initiale d’oxy-
soins des opérations décrites de 8.4 à 8.6 doivent être
gène d’environ 18 % (WV); si l’éprouvette brûle dou-
calculées conformément aux dispositions de I’an-
cement ou de façon irrégulière, retenir une
nexe B de I’ISO 4589-2.
concentration initiale d’environ 21 % (WV); si I’éprou-
vette ne continue pas à brûler dans l’air, retenir une
Choisir des concentrations d’oxygène successives
concentration initiale d’oxygène d’au moins
conformément aux dispositions
de 8.4 de
25 % (WV), en fonction de la difficulté d’allumage ou
I’ISO 4589-2.
de la durée de la combustion avant extinction dans
I *
I air .
’ 8.5 Détermination de la concentration
préliminaire d’oxygène
8.1.3 Une fois que la température à l’intérieur de la
cheminée est stable et conforme aux limites données
Déterminer la concentration préliminaire d’oxygène
en 5.2, monter une éprouvette au centre de la che-
c
...
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