ISO 2685:1992

Aircraft — Environmental conditions and test procedures for airborne equipment — Resistance to fire in designated fire zones

Aéronautique — Conditions et méthodes d'essai en environnement des équipements embarqués — Résistance au feu dans les zones désignées comme "zones de feu"

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 15-Jul-1992
• Withdrawal Date: 15-Jul-1992
• ICS: 49.020 - Aircraft and space vehicles in general
• Technical Committee: ISO/TC 20 - Aircraft and space vehicles
• Drafting Committee: ISO/TC 20 - Aircraft and space vehicles
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 17-Dec-1998

Relations

• Revised: ISO 2685:1998 - Aircraft — Environmental test procedure for airborne equipment — Resistance to fire in designated fire zones
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

IS0
INTER NATIONAL
STANDARD 2685
First edition
1992-07-1 5
Aircraft - Environmental conditions and test
procedures for airborne equipment -
Resistance to fire in designated fire zones
Aéronautique - Conditions et méthodes d‘essai en environnement des
équipements embarqués -- Résistance au feu dans les zones désignées
comme “zones de feu”
?
Reference number
IS0 2685: 1992( E)

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Contents
Page
..................................... .................... 1
2 Definitions . . 1
3 Requirements . .
4 Test equipment .
4.1 Large standard burner .
4.2 Small standard burner .
4.3 Alternative burners . . 2
5 Test requirements . .
5.1 Test conditions . . 2
5.2 Test acceptance criteria . 2
6 Acceptance by analogy . 2
Annexes
Examples of standard burners . . 3
A
B Calibration procedure for standard burners . 13
Test conditions for fluid systems components . 18
C
Test conditions for electrical cables and connectors . 20
D
E Test conditions for structural components . 26
Conversion factors . . 27
F
Bibliography . . 29
G
0 IS0 1992
All rights reserved. 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 CH-I211 Genève 20 Switzerland
Printed in Switzerland
ii

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IS0 2685:1992(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, govern-
mental 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 Inter-
national Standard requires approval by at least 75% of the member
bodies casting a vote.
IS0 2685 was prepared by Technical Committee
International Standard
ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Sub-Committee SC 5, Environ-
mental and operational conditions for aircraft equipment.
It cancels and replaces IS0 Technical Report TR 2685:1984, of which it
constitutes a technical revision.
Annexes A, 6, C, D and E form an integral pari of this International
Standard. Annexes F and G are for information only.
iii

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INTERNATIONAL STANDARD IS0 2685:1992(E)
Aircraft - Environmental conditions and test procedures for
airborne equipment - Resistance to fire in designated fire
zones
WARNING - Precautions shall be taken to safeguard the health of personnel canducting tests against
the risk of fire, inhalation of smoke and/or toxic products of combustion.
U'
1 Scope - temperature: 1 100 "C & 80 "C
- heat flux density: 116 kW/m2 & 10 kW/m2
This International Standard specifies requirements
for all components, equipment and structure con-
2.3 fire resistant! Grade designating components,
tained in designated fire zones and which are con-
structed to provide a level of resistance to fire not equipment and structure capable of withstanding the
application of heat by a standard flame for 5 min.
less than the specified minimum.
2.4 fireproof: Grade designating components,
Two grades of resistance to fire applicable to com-
equipment and structure capable of withstanding the
ponents, equipment and structure are stated; an-
application of heat by a standard flame for 15 min.
nexes A to E give details of the types of standard
burners and how they shall be used.
3 Requirements
This International Standard does not relate to the
resistance to fire outside designated fire zones, nor
Components, equipment and structure installed in
to flammability requirements, nor to those con-
designated fire zones shall, where appropriate,
ditions which may exist when combustion chamber
conform to the requircrnents of one of the grades of
burn-through occurs.
resistance to fire (see 2.3 and 2.4). The relevant
c
specification shall state the required grade. Test
NOTE 1 The physical quantities and dimensions given
conditions and arreptance criteria shall be as
in this International Standard are, wherever practicable,
specified in 5.1 and 5.2.
expressed in SI units but are based upon experience of
tests conducted with equipment designed to alternative
units.
4 Test equipment
4.1 Large standard burner
2 Definitions
The large standard burner shall produce a standard
For the purposes of this International Standard, the
flame and a flame cross-sectional area of not less
following definitions apply.
than 0,018 m2.
Details of acceptable burners (gas or liquid fuel) are
2.1 designated fire zone: Region of an aircraft, for
example compartments containing main engines given in annex A.
and auxiliary power units, designated as such by the
aircraft designer in accordance with the require- 4.2 Small standard burner
ments of the approving authority.
The small standard burrier shall produce a standard
2.2 standard flame: Flame having the following flame and a flame size of not less than 19 mni di-
characteristics: ameter.
1

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Details of a small burner are given in annex A. 5.1.5 Test period
The component or item of equipment to be tested
4.3 Alternative burners
shall be subjected to the standard flame for a dur-
ation corresponding to the grade of resistance to
Burners other than those shown in annex A are
fire, i.e.
permitted provided it has been demonstrated that
they meet the requirements of 4.1 or 4.2. A burner
- 5 min for a classification of fire resistant (see
having a higher heat flux density than a standard
2.3);
burner may be used if agreed by the approving
authority.
- 15 min for a classification of fireproof (see 2.4).
5 Test requirements
5.2 Test acceptance criteria
5.1 Test conditions
The criteria of acceptance shall be that the item is
capable of withstanding the appropriate fire test in
The following general conditions shall apply to fire
accordance with the applicable requirements
tests. Particular conditions to be applied during the
and/or the detailed specification for the component
fire tests are given in annexes C to E. Any other
or item of equipment.
particular conditions shall be detailed in the specifi-
cation for the equipment under consideration.
Acceptance criteria appropriate to components of
.J
fluid systems, electrical systems and structures are
5.1.1 Mounting of specimen given in annexes C to E respectively, or with the
particular specification under consideration, where
The component, equipment or structure shall be in- relevant.
stalled on a test rig in a manner that is not less
critical than in the aircrafi installation, for example
6 Acceptance by analogy
in the simulation of heat sink characteristics.
If the applicable requirements permit acceptance by
5.1.2 Choice of burner
analogy, tests to demonstrate compliance with the
standard grades of resistance to fire may not be
The type and number of burners shall be chosen so
necessary if similarity can be shown either
that, during the fire test, the critical parts of the
components or items of equipment are enveloped in
a) on the evidence from previous testing of similar
the test flame(s) from the appropriate direction(s).
components, or
Generally, a large burner will be required but, for
small components, one or more small burners may
b) on the basis of analysis of the design and con-
be used. The nominal axial distance between the
struction of a component with respect to its in-
burner nozzle(s) and the face of the item under test
herent resistance to fire.
shall be as defined in annex A.
NOTE 2 The following materials (in the thicknesses -
5.1.3 Calibration of burner given) are considered fireproof:
- stainless steel sheet, 0,38 mm thick;
The burner shall be calibrated in accordance with
annex B.
- mild steel sheet protected against corrosion, 0,46 mm
thick;
5.1.4 Specimen conditioning
- titanium sheet, 0,46 mm thick;
For non-metallic components, unless evidence is
shown that exposure to aircraft fluids will not ad-
- aluminium sheet, 1 mm thick, provided there is
versely affect the resistance to fire characteristics,
the specimen shall be conditioned prior to test.
an airflow of 41 m/s on the non-flame side of the
a)
Conditioning can be accomplished by immersing the
sheet,
specimen in the fluid for 24 h at ambient tempera-
b) zero pressure difference across the sheet, and
ture. c) no significant structural loading of the sheet.
2

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Annex A
(normative)
Examples of standard burners
c) the means of introducing cooling air within the
A.l Standard large gas burner
structure of the flame head.
A.l.l Equipment
A.1.2.1 Mixing base
A.l.l.l Supply of propane gas with standard
Air and gas are introduced and mixed in a small
regulator valves
chamber. From this chamber, the mixed gas and air
enters a relatively large plenum chamber before
The calorific value of the gas shall normally be
reaching the flame head.
93 O00 kJ/m3 (at room temperature and pressure).
W
A.1.2.2 Flame head
CAUTION - The supply bottle@) shall be kept well
away from the burner and test specimen.
The flame head has to act as a flame stabilizer and
prevent flashback into the plenum chamber con-
A.1.1.2 Supply of low-pressure compressed air
taining a combustible mixture. This is done by using
373 copper tubes cooled by air flowing around them.
The actual pressure requirement will depend on the
The cooling air is discharged through 332 holes onto
user’s arrangement of equipment but a low-
the flame head; it is needed there to keep the burner
pressure (for example 35 kPa) supply with a free air
temperature down at the level required for the test.
flow of 25 m3/h is usually sufficient. Alternatively, a
tapping from a higher pressure supply through a
A.1.2.3 Cooling air
regulator is acceptable.
The cooling air shall be well distributed within the
A.1.1.3 Ways of controlling and measuring gas and
structure of the flame head for the purpose de-
air supplies
scribed in A.1.2.2. The top plate and tubing details
given on figureA.l are intended to produce the cor-
Ways of controlling and measuring gas and air sup-
rect overall effect.
plies include manual valves, flow measuring and
pressure read-out for gas and air downstream of the
A.1.3 Setting up of the flame
valves, and may also feature valve upstream press-
ure monitoring. For flow measurement, suitable
A.1.3.1 Light-up
flow-meters may be used; information on flow
measurement using differential pressures across an
It is easier to light the burner at reduced gas flow
orifice is also included in figureA.3.
but gas-rich. The following procedure is rec-
ommended.
NOTE 3 AS401B and BS 3G 100 part 2, section 3, sub-
i
section 3.13:1983 show flow-measuring devices mounted
Turn on the gas at a flow rate of about
with the burner head, but it has been established that they
0,5 m3/h (12 mm differential water pressure).
can be used satisfactorily at a console up to 4 m away if
pipes of minimum bore diam-
connected to the burner by
b
eter 10 mm. Ignite the gas
If ignition does not occur within a few seconds, turn
A.1.2 Details of the burner
off the gas and purge the burner with mixing air and
wait for low-lying gas near the burner to disperse.
The design of the burner is shown in figures A.l, A.2
and A.3 and a photograph of the burner is shown in
When ignition occurs, introduce mixing and cooling
figure A.4. Important features include:
air and then increase the gas flow rates and air flow
rates to the intended level without delay.
a) the means of mixing the gas and the air for
combustion at the “mixing base”; In order that heating conditions may be stabilized,
the apparatus shall be allowed to run for at least
b) the design of the flame head;
3

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5 min before calibrating the burner or starting the 280 mm wide, as shown in figures A.6 and A.7;
test. and
A.1.3.2 Establishing the gas and air flows d) have a burner fuel pressure regulator that is ca-
of adjusting the fuel flow to achieve the
pable
characteristics of the standard flame (see 2.2).
TableA.l gives typical flows of gas and air needed
to achieve the characteristics of the standard flame.
A.2.3 Setting up the flame
Table A.1 - Typical settings for fire integrity testing
The burner shall be lit and set up in accordance with
Gas Mixing air Cooling air the manufacturer's instructions. The flame shall be
allowed to stabilize for at least 5 min before cali-
Flow rate 1 m3/h û,9 m3/h 12,7 m3/h
bration or testing.
45 mmH,O 435 mmH,O 300 mmH,O
A.2.4 Calibration
I
I I I
NOTE - The above values may need adjusting to achieve the
The burner shall be calibrated for temperature and
Characteristics of the standard flame (see 2.2).
heat flux density in accordance with annex B and
shall meet the requirements for the standard flame
(see 2.2).
A.1.3.3 Calibration
A.2.5 Distance between burner and test
The burner shall be calibrated in accordance with
specimen
annex B and shall meet the requirements for the
standard flame (see 2.2).
The nominal distance between the end of the burner
extension and the component or item of equipment
A.1.3.4 Distance between burner and test specimen
under test shall be 100 mm.
The nominal axial distance between the burner
nozzle and the face of the test specimen shall be
A.3 Standard small gas burner
75 mm for vertical and horizontal applications.
A.3.1 General
A.1.3.5 Shut-down
Measurements have shown that the heat flux density
After the test, the gas shall be turned off first. The
of a standard small gas burner can exceed that
air flow shall be turned off only when the burner has
specified for the standard flame. However, the use
cool e d sufficient I y.
of this burner type is acceptable if agreed to by the
a pp rovi n g a ut hority .
A.2 Standard large liquid fuel burner
A.3.2 Details of the burner
L/
A.2.1 General
FigureA.8 shows only the essential details of the
burner assembly. It coniiviçes a gas injector com-
The details of the standard large liquid fuel burner
plete with venturi and a id, steel burner tube and
specified in this annex are equivalent to those found
gauze filter.
No. 3A. A
in FAA Powerplant Engineering Report
typical liquid fuel burner complying with the re-
As received, the jet assembly in the body of the gas
quirements of this annex is shown in figure A.5.
injector is normally fitted with fibre washers. These
washers should be removed and new light alloy
A.2.2 Details of the burner
washers fitted in their place. These washers shall
be bedded in carefully on both sides to form gas-
The liquid fuel burner shall
tight joints, The jet shall be checked to ensure that
it is clean and that it is firmly tightened in its holder,
be of a modified gun type;
by means of the jet-key supplied with the jet.
have an 80" spray angle nozzle, nominally rated
The following items will be required for use in con-
at 8,5 I/h (assuming a typical fuel calorific value
junction with the burner assembly:
of 42,û x IO3 kJ/kg);
a) a cylinder of propane gas;
have a 318 mm burner extension fixed at the end
of the tube, with an opening 152 mm high and
b) a gas pressure regulator;
4

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When the torch is satisfactorily adjusted, the flame
c) a pressure gauge of suitable range;
shall be allowed to stabilize for at least 5 min before
calibration or testing.
d) copper and flexible tubing, together with the
necessary coup I i n gs.
A.3.4 Calibration
A.3.3 Setting up the flame
The burner shall be calibrated in accordance with
annex B and shall meet the requirements for the
The gas pressure shall be set at 24 kPa (gauge) with
standard flame (see 2.2). If the measured heat flux
the torch alight and with the air-adjusting nut set to
density exceeds the requirements for the standard
give clearly defined blue cones in the flame, with the
flame, the actual value measured shall be noted.
tips of the cones almost level with the end of the
burner tubes. The best setting is usually that at
which the conical bore in the rear end of the adjust-
A.3.5 Distance between burner and test
ing nut is in line with the tip of the jet (see
specimen
figure A.8).
The nominal axial distance between the burner
After the burner has been ignited, the flame stabil-
nozzle and the face of the specimen under test shall
ized and the torch adjusted, a blue inner cone will
be that at which the standard flame conditions are
extend up 20 mrn from the plane of the nozzle. The
achieved (approximately 50 rnm).
total length of the flame will then be of the order of
200 mm.
5

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Dimensions in inches
For injection of cooling air,
four holes equally spaced
(bore 1/4 max., 3/16 min.)
supplied from a common
metered source through 1 /4
pipes not less than 12 and
not more than 24 long
t
Mixing air from ciose-
Gas from close-
coupled or remote
coupled or remote-
metering device
metering device
Dots locate secondary
air holes
6
Tubes located at intersection
solid lines
Top plate drilled for tubes
and secondary air approximate
spacing 0,312 on centres
No. 38 drill (00,101 5)
for secondary air
1 /8 copper tubes
(bore 0.05)
Lower plate drilled
Holes for cooling v air for tubes only
aligned on central rows--”
of copper tubes
Detail of tubing
Detail of top plate
Figure A.l - Large gas burner
6
,,,,/--of

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IS0 26851 992(E)
Dimensions in inches
B-B
@I 1/16
2 holes 01 1/32
lc-1 SI I /- Thev shall be at
9oo to the gas
and air inlet holes
A- A
01; 14 threads per inch
Thread conforming
to IS0 228-1 I r2 holes 09'32
019/64
11/16
Mounting plate
(optional)
L
NOTE - AS401 B gives additional constructional details.
Figure A.2 - Large gas burner - Mixing base
7

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IS0 2685:1992(E)
Dimensions in inches
LMounting plate
Orifice (hole chamfered
(optional)
at each end)
Orifice sizes
Mixing air
5/16
’ t--
4 pipes for cooling air
Metering end for cooling air
NOTES
1 Commercially available gas and air flow-meters may be used.
2 When differential values are stated for setting gas and air flows, these relate to a metering device. (See tableA.l.)
3 The equipment may be close-coupled to the burner, or may be remote if a different end-fitting with an air manifold for
the caoling air connections is used.
Figure A.3 - Large gas burner - Metering device
8

-
...

NORME
I N TE R NAT I O NA L E 2685
Première édition
1992-07-1 5
Aéronautique - Conditions et méthodes d’essai
en environnement des équipements
embarqués - Résistance au feu dans les zones
désignées comme taones de feu>,
Aircraft - Environmental conditions and test procedures for airborne
equipment - Resistance to fire in designated fire zones
1

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IS0 2685:1992(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application . . 1
2 Définitions . __.__. 1
3 Exigences . . 1
4 Équipernent d’essai .
4.1 Grand brûleur normalisé . 2
4.2 Petit brûleur normalisé . 2
4.3 Autres brûleurs . 2
5 Prescriptions d’essai . 2
5.1 Conditions d’essai . 2
5.2 Conditions d’acceptation . 2
6 Acceptation par analogie 2
Annexes
A Exemples de brûleurs normalisés . 4
B Mode opératoire d’étalonnage des brûleurs normalisés . 14
C Conditions d’essai des éléments de systèmes de fluides . 19
D Conditions d’essai des câbles et des connecteurs électriques 21
E Conditions d’essai des éléments de structure . 28
F Facteurs de conversion . 29
G Bibliographie . 31
O IS0 1992
Droits de reproduction reserves. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite 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
Case Postale 56 CH-I211 Genève 20 Suisse
imprimé en Suisse
II

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IS0 2685:1992(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 inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationaies, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale IS0 2685 a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 20, Aéronaufique ef espace, sous-comité SC 5, Conditions
d‘ambiance et d’environnement pour les équipements aéronautiques.
Elle annule et remplace le Rapport technique ISO/TR 2685:1984, dont
elle constitue une révision technique.
Les annexes A, B, C, D et E font partie intégrante de la présente Norme
internationale. Les annexes F et G sont données uniquement à titre
d’i nformation.
iii

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IS0 26851 992(F)
NORM E INTERN ATlON ALE
Aéronautique - Conditions et méthodes d’essai en
environnement des équipements embarqués - Résistance au
feu dans les zones désignées comme ((zones de few
AVERTISSEMENT - Des précautions doivent être prises pour assurer la sécurité des personnes
effectuant les essais et les protéger contre le risque d‘incendie et d’inhalation de fumée ou de produits
v
toxiques de combustion.
les moteurs principaux et les groupes de puissance
1 Domaine d’application
auxiliaires, désignée comme telle par le concepteur
conformément aux prescriptions de l’autorité char-
La présente Norme internationale prescrit les exi-
gée de l‘approbation.
gences auxquelles doivent répondre tous les élé-
ments, équipements et structures se trouvant dans
les zones désignées comme < construits pour assurer le niveau minimal spécifié ractéristiques Suivantes:
de résistance au feu.
- température: 1 100 “C k 80 “C
Elle prévoit deux classes de résistance au feu ap-
plicables à ces éléments, équipements et structures.
- densité de flux therrnique: (116 I)I IO) kW/m2
Les annexes A à E donnent les détails des types de
brûleurs normalisés à utiliser et la manière dont ils
2.3 résistant au feu: Classe désignant les éléments,
doivent être utilisés.
équipements et structures capables de résister
-
pendant 5 min à la chaleur engendrée par une
La présente Norme internationale ne traite pas de
flamme normalisée.
la résistance au feu en dehors des zones désignées
comme < 2.4 à l’épreuve du feu: Classe désignant les élé-
bilité, ni des conditions provoquées lorsque la
ments, équipements et structures capables de ré-
flamme a traversé la paroi de la chambre de com-
sister pendant 15 min à la chaleur engendrée par
bustion.
une flamme normalisée.
NOTE I Les valeurs des grandeurs physiques et des
dimensions indiquées dans la présente Norme internatio-
nale sont, chaque fois que cela est possible, exprimées
en unités SI mais proviennent de la pratique d’essais ré-
3 Exigences
alisés avec des matériels concus pour d’autres unités.
Les éléments, équipements et structures installés
dans les zones désignées comme < 2 Définitions
doivent, le cas échéant, être conformes aux exi-
Pour les besoins de la présente Norme internatio- gences de l’une des classes de résistance au feu
nale, les définitions suivantes s’appliquent. (voir 2.3 et 2.4). La spécification du produit doit indi-
quer la classe requise. Les conditions d’essai et
2.1 zone désignée comme * d’un aéronef, comme les compartiments contenant 5.1 et 5.2.
1

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IS0 2685:1992(F)
grand brûleur, mais, pour les petits éléments, on
4 Équipement d’essai
peut utiliser un ou plusieurs petits brûleurs. La dis-
tance axiale nominale entre le nez du (des)
4.1 Grand brûleur normalisé
brûleur(s) et la surface de l’article essayé doit être
telle que définie dans l’annexe A.
Le grand brûleur normalisé doit produire une
flamme ayant les caractéristiques de la flamme
5.1.3 Étalonnage du brûleur
normalisée et d’au moins 0,018 m2 de surface
transversale.
Le brûleur doit être étalonné selon les indications
de l’annexe B.
Les caractéristiques des brûleurs acceptables (à
gaz ou à combustible liquide) figurent dans
5.1.4 Conditionnement des échantillons
l’annexe A.
Les échantillons de composants non métalliques
4.2 Petit brûleur normalisé
doivent être conditionnés avant l’essai, sauf s’il est
démontré que leur exposition aux fluides aéronauti-
Le petit brûleur normalisé doit produire une flamme
ques n’affectera pas défavorablement leurs carac-
ayant les caractéristiques de la flamme normalisée
téristiques de résistance au feu. Le conditionnement
et d’un diamètre minimal de 19 mm.
peut être effectué par immersion de l’échantillon
Les caractéristiques d’un petit brûleur figurent dans
dans le fluide pendant 24 h à température ambiante.
l’annexe A.
d
5.1.5 Durée de l’essai
4.3 Autres brûleurs
L’élément ou la partie d’équipement à essayer doit
Des brûleurs autres que ceux indiqués dans I’an- être soumis(e) à la flamme normalisée pendant la
durée correspondant à sa classe de résistance au
nexe A sont admis dans la mesure où il est dé-
feu, soit
montré qu’ils respectent les exigences de 4.1 ou
4.2. Un brûleur ayant une densité de flux thermique
- 5 min pour une classification < supérieure à celle d’un brûleur normalisé est utili-
(voir 2.3);
sable si l’autorité chargée de l’approbation I’ac-
cepte.
- 15 min pour une classification di l’épreuve du
feu>, (voir 2.4).
5 Prescriptions d’essai
5.2 Conditions d’acceptation
5.1 Conditions d’essai
Comme conditions d’acceptation, on doit retenir que
Les conditions générales suivantes sont applicables
l’article soit capable de résister à l’essai au feu
à tous les essais au feu. Des conditions particulières
correspondant aux exigences appropriées et/ou à
à appliquer durant les essais au feu sont données
sa spécification détaillée.
dans les annexes C à E.
e
Les conditions d’acceptation applicables aux élé-
Toutes les autres conditions particulières éven-
ments de systèmes de fluide, aux circuits électri-
tuelles doivent être précisées dans la spécification
ques et aux structures sont données respectivement
de l’équipement considéré.
dans les annexes C à E, ou dans la spécification
particulière à prendre en considération.
5.1.1 Montage de l’échantillon
L‘élément, l’équipement ou la structure doit être
6 Acceptation par analogie
installé(e) sur un banc d‘essai dans des conditions
au moins aussi critiques que sur l’aéronef, par Lorsque les prescriptions applicables permettent
exemple en simulant les caractéristiques d’un puits
l’acceptation par analogie, les essais vérifiant la
thermique.
conformité aux classes de résistance au feu peuvent
ne pas avoir lieu si l’on peut démontrer la similitude
5.1.2 Choix du brûleur des situations
soit à partir des résultats d’essais antérieurs sur
Le choix du type et du nombre de brûleurs doit être
des éléments similaires;
fait de telle sorte que, pendant l’essai au feu, les
pièces critiques des éléments ou parties d’équi-
pement soient enveloppées dans la (les) flamme(s) soit sur la base d’une analyse de la conception
et de la construction d’un élément du point de
d’essai orientée(s) dans la (les) direction(s)
vue de sa résistance au feu propre.
appropriée(s). On aura généralement besoin d’un
2

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- feuilles en aluminium, de 1 mm d’épaisseur si les
NOTE 2 Les matériaux suivants (dans les épaisseurs
indiquées) sont considérés comme étant à l’épreuve du conditions suivantes sont respectées:
feu:
a) vitesse d’écoulement d’air de 41 m/s du côté de
la feuille non balayé par la flamme,
- tôles en acier inoxydable, de 0,38 mm d’épaisseur;
b) différence de pression nulle de part et d’autre de
- tôles en acier doux protégées contre la corrosion, de
la feuille,
0,46 mm d’épaisseur;
c) pas de mise en charge structurale significative de
- tôles en titane, de 0,46 mm d’épaisseur; la feuille.
3

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Annexe A
(norrna t ive)
Exemples de brûleurs normalisés
A.1.2 Détails du brûleur
A.l Grand brûleur normalise a gaz
La conception du brûleur est représentée aux figu-
res A.l, A.2, A.3 et un exemple est représenté à la
A.l.l Équipement figure A.4. Les caractéristiques les plus importantes
corn pren ne nt
a) le moyen de mélange gaz-air de combustion
A.1.1.1 Alimentation en propane avec soupapes de
dans la ( régulation normalisées
b) la conception de la tête du brûleur; d
Le pouvoir calorifique du gaz doit normalement être
de 93 O00 kJ/m3 (à la température et à la pression
c) le moyen utilisé pour introduire l’air de refroi-
ambiantes).
dissement dans la structure de la tête du brûleur.
AïTENTlON - II convient que la (les) bouteille(s) de
gaz se trouve(nt) a distance suffisante du brûleur et
A.1.2.1 Base de mélange
des échantillons d’essai.
L’air et le gaz sont introduits dans une petite cham-
bre où ils se mélangent. À la sortie de cette petite
A.1.1.2 Alimentation en air comprimé à basse chambre se trouve une chambre collectrice plus
pression grande, où le mélange de gaz et d’air s’écoule avant
d’atteindre la tête du brûleur.
La pression réelle nécessaire dépend de la manière
dont l’utilisateur monte le matériel, mais une ali-
A.1.2.2 Tête du brûleur
mentation sous pression (par exemple 35 kPa) avec
un débit d’air libre de 25 m3/h devrait suffire. II est
La tête du brûleur doit jouer le rôle de stabilisateur
également acceptable de faire un branchement sur
de flamme et empêcher les retours de flamme dans
une alimentation sous pression supérieure si l’on
la chambre collectrice renfermant le mélange com-
intercale un limiteur de pression.
bustible. Pour cela, elle est constituée de 373 tubes
en cuivre refroidis par circulation d’air extérieure.
d
L’air de refroidissement est fourni par 332 trous dé-
A.1.1.3 Moyens de réglage et de mesure des débits
bouchant dans la tête du brûleur pour maintenir la
de gaz et d’air
température au niveau requis pour l’essai.
Les moyens de réglage et de mesure des débits de
A.1.2.3 Air de refroidissement
gaz et d’air comprennent les robinets à commande
manuelle, des afficheurs de débit et de pression de
L’air de refroidissement doit être convenablement
gaz et d’air en aval des robinets et, éventuellement
réparti dans la structure de la tête du brûleur pour
aussi, des dispositifs de contrôle de la pression en
remplir le rôle décrit en A.1.2.2. Le système de pla-
amont des robinets. Pour le mesurage du débit, on
que supérieure et de tubes détaillé à la figureA.l
peut utiliser des débitmètres; la figure A.3 indique
est concu pour produire l’effet global voulu.
également comment procéder en mesurant la diffé-
rence de pression de chaque côté d’un orifice.
A.1.3 Réglage de la flamme
NOTE 3 La norme américaine AS401B et la norme bri-
tannique BS 3G 100, partie 2, section 3, sous-section 3.13
de 1983 représentent les appareils de mesure du débit
A.1.3.1 Allumage
montés sur la tête du brûleur, mais l’expérience a montré
que les résultats sont satisfaisants si les appareils sont
II est plus facile d’allumer le brûleur lorsque le débit
montés sur une console, à un maximum de 4 m du brû-
est faible, niais riche en gaz. II est recommandé de
leur, et sont reliés à ces derniers par des conduits d’au
moins 10 mm de diamètre intérieur. suivre le mode opératoire suivant.
4

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Ouvrir le robinet de gaz à un débit d’environ
A.2 Grand brûleur normalise a
0,5 m3/h (12 mm de pression différentielle d’eau).
combustible liquide
Enflammer le gaz.
A.2.1 Généralités
Si l‘allumage ne se produit pas en quelques secon-
des, couper l’alimentation, purger le brûleur avec
Les détails du grand brûleur normalisé à combusti-
l’air du mélange et attendre que le gaz accumule
ble liquide spécifié dans la présente annexe sont
au niveau bas du brûleur se dissipe.
équivalents à ceux que l’on trouve dans le rapport
Lorsque l’allumage se produit, ouvrir les alimen-
3A de FAA Powerplant Engineering. Un brûleur
no
tations en air de mélange et en air de refroidis-
type à combustible liquide conforme aux prescrip-
sement et augmenter sans attendre les débits d’air
tions de la présente annexe est représenté à la fi-
et de gaz jusqu’au niveau prévu.
gure A.5.
Pour laisser les conditions se stabiliser, faire fonc-
tionner l’appareillage pendant au moins 5 min avant
A.2.2 Détails du brûleur
d‘étalonner le brûleur ou de commencer l’essai.
brûleur à combustible liquide doit
A.1.3.2 Réglage des débits de gaz et d’air
être du type à canon modifié;
v
Le tableau A.l donne les débits types de gaz et d’air
avoir un injecteur de pulvérisation faisant un an-
produisant les caractéristiques de la flamme nor-
gle de 80°, donnant un débit nominal de 8,5 I/h
malisée requises.
(dans l’hypothèse d’un pouvoir3 calorifique nor-
42,8 x 10 kJ/kg);
mal du combustible de
avoir une rallonge de brûleur de 318 mm de lon-
gueur installée au bout du tube, avec une ou-
Air de
verture de 152 mm de hauteur et de 280 mm de
Gaz
melange refroidissement
largeur, comme l’indiquent les figures A.6 et A.7;
I l I
Debit I 1 m3/h I a,9 m3/h I 12,7 m3/h
avoir un régulateur de pression capable de ré-
Pression
gler ie débit de combustible de manière à pro-
différen- 45 mmH,O 435 mmH,O 300 mmH,O
duire les caractéristiques de la flamme
tielle
normalisée (voir 2.2).
A.2.3 Réglage de la flamme
Le brûleur doit être allume et réglé suivant les ins-
tructions du fabricant. Laisser la flamme se stabili-
ser pendant au moins 5 min avant de procéder à
A.1.3.3 Étalonnage
l’étalonnage ou aux essais.
Le brûleur doit être étalonné de la manière indiquée
dans l’annexe B et doit remplir les conditions de la
A.2.4 Étalonnage
flamme normalisée (voir 2.2).
Le brûleur doit être étalonné du point de vue de la
température et de la densité de flux thermique
A.1.3.4 Distance entre brûleur et échantillon
conformément à l’annexe B et doit remplir les
conditions de la flamme normalisée (voir 2.2).
La distance axiale nominale entre le nez du brûleiir
et la surface de l’échantillon doit être de 75 mm
dans les plans vertical et horizontal. Distance entre brûleur et échantillon
A.2.5
La distance nominale entre l’extrémité de la ral-
A.1.3.5 Arrêt du brûleur longe du brûleur et l’élément ou l’équipement es-
sayé doit être de 100 mm.
Après l’essai, couper d’abord l’alimentation en gaz.
L’écoulement d’air ne doit être coupé que lorsque
le brûleur a suffisamment refroidi.
5

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A.3.3 Réglage de la flamme
A.3 Petit brûleur normalisé a gaz
La pression de gaz doit être réglée à 24 kPa (pres-
sion relative) une fois le chalumeau allumé et
A.3.1 Généralités
l’écrou de réglage du débit d’air ajusté de manière
à donner dans la flamme des cônes très bleus dont
Les mesurages ont montré que la densité de flux
la pointe affleure presque à l’extrémité des tubes
thermique d’un petit brûleur normalisé à gaz pouvait
du brûleur. Le meilleur réglage est généralement
dépasser celle spécifiée pour la flamme normalisée.
où l’on opère un alignement de l’alésage co-
L’utilisation de ce type de brûleur reste néanmoins celui
nique à l’arrière de l‘écrou de réglage sur la pointe
à l’acceptation de l’autorité chargée de
soumise
du gicleur (voir figure A.8).
I ’appro bat ion.
Une fois le brûleur allumé, la flamme stabilisée et
le chalumeau réglé, le cône bleu intérieur peut at-
A.3.2 Détails du brûleur
20 mm à partir du plan de
teindre une hauteur de
l’injecteur. La longueur totale de la flamme est alors
La figureA.8 ne montre que les détails essentiels
de l’ordre de 200 mm.
de l‘ensemble du brûleur. Celui-ci comprend un in-
jecteur à gaz, avec un venturi et un gicleur, une
Lorsque le chalumeau est convenablement réglé,
buse en acier et une toile filtrante.
laisser la flamme se stabiliser pendant au moins
5 min avant de procéder à l’étalonnage ou aux es-
Le gicleur est normalement livré monté dans le
sais. d
corps de l’injecteur avec des rondelles en fibres. II
convient d’enlever ces rondelles et de les remplacer
par des rondelles neuves en alliage léger. Ces ron-
delles doivent être soigneusement assises de cha-
A.3.4 Étalonnage
que côté du gicleur pour former un joint
parfaitement étanche. On doit vérifier le gicleur pour
Le brûleur doit être étalonné de la manière indiquée
s’assurer qu’il est propre et qu’il est convena-
dans l’annexe B et doit remplir les conditions de la
blement assujetti dans son logement, à l’aide de la
flamme normalisée (voir 2.2). Si la densité de flux
clé spéciale fournie avec le gicleur.
thermique mesurée excéde ce qu’exige la flamme
Les éléments suivants doivent être prévus pour normalisée, la valeur réelle mesurée doit être no-
fonctionner avec le brûleur:
tée.
une bouteille de propane;
un régulateur de pression de gaz;
A.3.5 Distance entre brûleur et échantillon
La distance axiale nominale entre le nez du brûleur
un manomètre d’étendue convenable;
et la surface de l’échantitton d’essai doit être celle
des tubes en cuivre et flexibles, et les raccords donnant les conditions de flamme normalisée (soit
correspondants. approxi m at ive ment 50 m m).
U’
6

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Dimensions en inches
Pour l’injection d‘air de refroidissement,
quatre trous également espacés de
1/4 max. et 3/16 min., branchés
sur une source jaugée commune à l‘aide de
tuyaux de 1 /4, de longueur égale au moins
à 12 et au plus à 24
Air de mélange provenant
Gaz provenant d’un
d’un dispositif de mesure
dispositif de mesure __L
à distance
proche ou
proche ou à distance
Les points situent les
trous d‘air secondaires
6
Tubes situés à l’intersection
,,/-”- des traits pleins
Plaque supérieure percée pour
tubes et trous d’air secondaires
d‘entraxe 0,312 environ
Alésage no 38
pour l‘air secondaire
Tubes en cuivre de
1 /8 (alésage 0.05)
Plaque inférieure percée
d’air de refroidissement v
Trous pour tubes uniquement
alignés sur les rangées centraies-
de tubes en cuivre
Détail des tubes
Détail de la plaque
supérieure
Figure A.l -- Grand brûleur à gaz
7

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Dimensions en inches
B-B
2 trous 0 11 132
Ces trous doivent être disposés
à 9ûo par rapport aux trous
d’alimentation en gaz et en air
A- A 2 v FCTB
Filetage conforme trous 09132
01; 14 pas par inch
.?I I’ISO 228-1
I /-
JS 019164
11/16
Plaque de montage 1
(facultative)
NOTE - La norme AS401 B donne d’autres détails de construction.
Figure A.2 - Grand brûleur a gaz - Base de melange
8

---------------------- Page: 11 ----------------------
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Dimensions en inches
Tubes de man
Base de mélange
Entrée
4 trous communicants,
LPlaque de montage
(facultative) ‘Lori fice (trou chanfreine
à chaque extrémité)
=f,
Y
e
Taille des orifices
Air de mélange
Air de refroidis-
4 tubes pour l‘air de refroidissement
sement 5/16
Extrémité de mesure pour l‘air de refroidissement
NOTES
1 Des débitmètres pour gaz et air disponibles dans le commerce peuvent être utilisés.
Lorsqu’on indique des valeurs différentielles de réglage des débits d’air et de gaz, elles se rapportent au dispositif de
2
mesure. (Voir tableau A. 1 .)
3 Le dispositif peut être raccordé au brûleur soit à proximité, soit à distance si l’on utilise un raccord d’extrémité différent
avec un collecteur d’air pour les connexions d’air de refroidissement.
Figure A.3 - Grand brûleur à gaz -- Dispositif de mesure
9

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4'
Fiqure A.4 - Grand brûleur à gaz
Figure A.5 - Grand brûleur à combustible liquide
10

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Dimensions en millimetres
1 Espacements 10,7
Matériau : lnconel de 0.8
Développé
Espacements égaux7
15,1
127
1) Voir figure A.7.
Figure A.$ - Rallonge du tube du brûleur a combustible liquide
11

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IS0 2685:1992(F)
Dimensions en millimètres
X
O
U
._ 8
o m
0)
‘O
Figure A.7 - Cône réducteur du tube d’alimentation en air pour brûleur a carburant liquide
12

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IS0 26851 992(F)
Dimensions en millimètres
L
a,
.-
U m
C
a,
2
I-
r
E
.-
E
O
O
m
O
Ir
P
U
zz
a,
U
I l
Figure A.8 .- Petit brûleur a gaz
13

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Annexe B
(normative)
Mode opératoire d’étalonnage des brûleurs normalisés
6.1 Étalonnage des brûleurs B.3 Méthode d’étalonnage de la
température
B.l .l Généralités
Le thermocouple doit être conforme aux spécifica-
tions de la figureB.l. La température de flamme
Avant d’effectuer son étalonnage, allumer et régler
mesurée doit être conforme à la tolérance requise
le brûleur selon les modes opératoires appropriés.
sur au moins 25 % de la surface du brûleur. Pour
Le faire fonctionner ensuite pendant la durée pres-
les brûleurs à combustible liquide. la mesure de
crite de mise en température pour laisser la flamme
température est acceptable si chacun des sept
se stabiliser.
thermocouples représentés à la figure 6.2 mesure
-
II est recommandé pendant le réglage de tenir le
une température de 1 100 “C 80 OC. La même op-
brûleur éloigné de l’échantillon ou du matériel
tique est acceptable pour les autres grands brû-
d’étalonnage, mais il convient de pouvoir le rame-
leurs. Un autre type de thermocouple ou d’appareil
ner rapidement en position correcte pour J’essai au
de mesure de ta température peut être utilisé s’il est
feu ou l’étalonnage. II convient d’effectuer toutes
étalonné sur un appareil du type représenté à la fi-
ces tâches dans des conditions ambiantes calmes.
gure B.1.
6.4 Méthode d’étalonnage de la densité
8.1.2 Mesurages de la température
de flux thermique
La température de la flamme doit être mesurée à la
B.4.1 Généralités
distance axiale convenable du brûleur (voir
annexe A) afin de vérifier qu’elle remplit les condi-
Les brûleurs peuvent être étalonnés par l’une des
tions de la flamme normalisée (voir 2.2). Le matériel
méthodes décrites eri 6.4.2 ou 6.4.3. A noter ce-
requis et le mode opératoire à suivre sont décrits
pendant que la méthode décrite en 6.4.3 est impro-
en 6.3.
pre à l’étalonnage des petits brûleurs. Lorsque
aucune méthode ne permet d’étalonner la densité
de flux thermique des petits brûleurs, on doit
étalonner uniquement la température.
B.1.3 Mesurages de la densité de flux
d
thermique
8.4.2 Appareillage de mesure de la densité
de flux thermique
La densité de flux thermique doit être mesurée à la
distance axiale convenable du brûleur (voir
8.4.2.1 Details de l’appareillage
annexe A) afin de vérifier qu’elle remplit les condi-
tions de la flamme normalisée (voir 2.2). Le matériel
Les grands brûleurs peuvent être étalonnés à l’aide
requis et le mode opératoire à suivre sont décrits
du calorimètre à flux continu représenté à la
en 8.4.
figure 8.3. Une colonne d’eau constante au-dessus
du tube de transfert de chaleur assure des condi-
tions d’écoulement cohérentes. Un robinet monté
sur le tube de sortie permet de régler le débit pen-
6.2 Intervalles d’étalonnage
dant l’essai. La figureB.4 spécifie les matériaux et
dimensions du tube de transfert de chaleur et des
Une fois le brûleur étalonné de la manière décrite
tubes de mélange et points d’échantillonnage ther-
en B.l, effectuer une vérification de température
mique qui y sont associés.
conformément à B.l avant de procéder à tout essai.
La densité de flux thermique du brûleur doit être La hausse de température étant faible dans le tube
réétalonnée à intervalles acceptables par l’autorité de transfert de chaleur, des thermomètres à mer-
cure d’une exactitude de 0,l “C ou des thermocou-
chargée de l’approbation, qui ne doivent cependant
pas dépasser six mois. ples à immersion doivent être utilises.
14

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IS0 2685:1992(F)
8.4.2.2 Mode opératoire
Procéder aux opérations suivantes:
a) Avant chaque essai, nettoyer la surface exté- où
rieure du tube en cuivre à l’aide de laine d’acier
est le débit-volume d’eau, en mètres cu-
fine. qv
bes par seconde;
b) Effectuer l’alimentation en eau à une tempéra-
est la masse volumique de l’eau, en ki-
e
ture comprise entre 10 “C et 21 OC.
logrammes par mètre cube, à la tempé-
rature moyenne (T, + T,)/2, soit environ
c) Régler le débit d’eau à 225 I/h
1 O00 kg/m3;
(62,5 x IOp6 m3/s).
c est la capacité thermique massique de
d) Allumer le brûleur et régler celui-ci à une tem-
l’eau, en kilojoules par kilogramme
pérature de 1 100 “C & 80 OC à la distance axiale
kelvin, à la température moyenne
appropriée (voir annexe A).
(7, + T2)/2, soit environ 4,185 kJ/(kg.K);
est la température de l’eau, en degrés
e) Une fois l’eau passant dans le dispositif, posi-
7,
à
tionner le brûleur de facon que le tube de trans- Celsius, moyennée dans le temps,
l’entrée du tube de transfert de chaleur:
fert de chaleur se trouve à l’endroit approprié
,L
(voir annexe A). Attendre 3 min de mise en
est la température de l’eau, en degrés
température pour laisser les conditions se stabi- 7;
Celsius, moyennée dans le temps, à la
liser avant d’enregistrer les températures.
sortie du tube de transfert de chaleur;
NOTE4 Pendant la mise en température de la
A est la superficie totale, en mètres carrés,
flamme (par opposition au préchauffage de I’appa-
du tube de transfert de chaleur exposée
reillage), ne pas exposer le tube de transfert de cha-
à la flamme (soit ~r x diamètre extérieur
leur à la flamme, de manière à réduire le risque de
dépôt de carbone sur le tube. du tube x longueur du tube exposée).
9 Durant l’essai, enregistrer toutes les 30 s pen-
dant 3 min les températures indiquées par les
thermomètres d’entrée et de sortie.
8.4.3 Calorimètre
à condition
B.4.2.3 Calcul de la densité de flux thermique Un autre calorimètre peut être utilisé,
que l’autorité chargée de l’approbation ait accepté
une telle méthode de mesure de la densité de flux
La densité de flux thermique, q, en kilowatts par
thermique.
mètre carré, est donnée par l’équation
U
Dimensions en millimètres
10
r-- Gaine
~.
Soudure
NOTES
1 Les fils du thermocouple doivent être de diamètre compris entre 0,6 mm et 1 mm.
2 Si
...