Plastics — Guidance for the use of standard fire tests

ISO 10840:2008 covers the following aspects of fire testing of plastics materials and products: selection of appropriate tests that reflect realistic end-use conditions; grouping of the reaction-to-fire characteristics that any given test or tests can measure; assessment of tests as to their relevance in areas such as material characterization, quality control, pre‑selection, end-product testing, environmental profiling and DfE (Design for the Environment); definition of potential problems that may arise when plastics are tested in standard fire tests. The scope of the standard does not include the development or design of new fire tests for plastics. However, the flexibility of approach that is indicated with respect to the mounting and fixing of test specimens will be valuable when fire-testing laboratories and certification bodies are considering how to evaluate ranges of plastics that are used in different ways.

Plastiques — Lignes directrices pour l'utilisation d'essais au feu normalisés

General Information

Status
Published
Publication Date
25-May-2008
Current Stage
9092 - International Standard to be revised
Completion Date
15-Dec-2021
Ref Project

Relations

Buy Standard

Standard
ISO 10840:2008
English language
35 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 10840:2008 - Plastics -- Guidance for the use of standard fire tests
English language
29 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (Sample)

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 10840
Второе издание
2008-06-01


Пластмассы. Руководящие указания по
применению типовых испытаний на
огнестойкость
Plastics – Guidance for the use of standard fire tests



Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 10840:2008(R)
©
ISO 2008

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на установку интегрированных шрифтов в компьютере, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все меры
предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами – членами ISO. В
редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просим информировать Центральный секретариат
по адресу, приведенному ниже.


ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ


©  ISO 2008
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по адресу ниже или членов ISO в стране регистрации пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org

Опубликовано в Швейцарии

ii © ISO 2008 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .v
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Термины и определения .2
4 Сценарии закрытого огня .3
4.1 Общие положения .3
4.2 Воспламенение и начальная стадия развития огня.3
4.3 Развитие огня .4
4.4 Полностью развитой огонь .4
4.5 Затухание .4
5 Категории испытания на огнестойкость .4
5.1 Испытания по определению характеристик материалов.4
5.2 Проверки системы управления качеством .5
5.3 Предварительный выбор .5
5.4 Испытания готового изделия.6
6 Важные предположения для определения температуры воспламенения
пластмассовых материалов и изделий .6
6.1 Влияние химической или физической природы образца для испытания .6
6.2 Продукты термического разложения .7
6.3 Проблемы, поставленные разложением образца .7
6.4 Предположения о здоровье, безопасности и местной окружающей среде .8
6.5 Размер и конфигурация образца для испытания .8
6.6 Характеристики источников воспламенения.8
6.7 Образец материала, подготовка образца для испытания и кондиционирование .9
6.8 Рабочие способы действий на случай коллапса или деформации образца.9
6.9 Сложности, вызванные эффектами плавления в термопластических образцах.10
6.10 Преимущества и недостатки масштаба испытаний на огнестойкость .10
6.11 Влияние конструкции испытательной аппаратуры на применимость данных
испытаний.12
6.12 Поверка испытательной аппаратуры и достижимая точность.12
6.13 Неопределенность, связанная с измерениями температуры воспламенения.12
7 Потенциально проблематичное поведение образца для испытания .13
7.1 Испытания, разработанные для других, чем пластмассы, материалов.13
7.2 Сжатие.13
7.3 Образование пузырьков .13
7.4 Вспучивание.14
7.5 Гашение пусковых факелов на пластмассах с высоким замедлением пламени.14
7.6 Сползание термопластических листов.14
7.7 Обнаружение огненно-жидких капель.14
7.8 Эффекты краев.14
7.9 Профилированные изделия.15
Приложение A (нормативное) Подготовка испытываемых образцов с учетом уместного
конечного использования .16
Приложение B (информативное) Оценка воздействия на окружающую среду.27
Библиография.29
© ISO 2008 – Все права сохраняются iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то
ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ISO/IEC,
Часть 2.
Основной задачей технических комитетов является подготовка международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения не менее
75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
ISO 10840 подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 61, Пластмассы, Подкомитетом SC4, Режим
горения.
Настоящее второе издание отменяет и замещает первое (ISO 10840:12003), которое было технически
пересмотрено.
iv © ISO 2008 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
Введение
Многие текущие испытания для выявления реакции на огонь были разработаны до широкого
использования синтетических полимеров. Эти испытания используются для оценки изделий,
включающих такие материалы как дерево (в строительной промышленности), бумагу (в электрических
проводах и кабелях), природные волокна, например, хлопок, шерсть, конский волос, (во многих тканях,
мебели и электрических применениях). Реакция на огонь этих, так называемых традиционных
материалов, часто отличается от воспламенения синтетических материалов, особенно
термопластической пластмассы.
Технический комитет ISO/TC61/SC4 признает необходимость разработки руководства для
пользователей стандартов, задающих испытания на огнестойкость пластмасс и изделий, содержащих
пластмассу. В 2003 году было опубликовано первое издание ISO 10840, разработанное на основе
ныне отменного Технического доклада ISO/TR 10840:1993, Пластмассы. Режим горения. Руководство
по разработке и использованию испытаний на огнестойкость. В первом издании ISO 10840
перечислены потенциальные проблемы, связанные с проведением испытаний реакции пластмассовых
материалов и изделий на огонь. Технический доклад ISO/TR 10840 предоставил пользователям
методы испытаний, но без практической помощи в отношении того, как справляться с перечисленными
потенциальными проблемами.
Хотя первое издание ISO 10840 обращается к вопросу предоставления такой помощи, общее
руководство по установке и креплению испытательных образцов оказалось во многих случаях
недостаточным. Потребовалось более специфическое руководство, имеющее отношение к разным
условиям конечного использования пластмассовых изделий. Настоящее второе издание ISO 10840
включает новое приложение с более подробной информацией о том, как проводить типовые
испытания на огнестойкость, которые ближе к реальным условиям возгорания пластмассовых изделий
в разнообразных применениях.
Большее внимание уделено воздействию на окружающую среду пожаров с вовлечением пластмасс.
Второе издание содержит дополнительное указание по этому вопросу. Эта информация является
общей в настоящее время, но в ней предлагается разработка дальнейшего руководства по мере
технологического прогресса.
Особое внимание уделено руководящим указаниям для неопытных пользователей, которым может
потребоваться оценка огнестойкости пластмассовых материалов или изделий, содержащих
пластмассу. Настоящий международный стандарт дает также ответы на часто задаваемые вопросы,
касающиеся огнестойких испытаний. Он также охватывает такие факторы, как стоимость,
продолжительность, сложность, необходимые навыки операторов, качество полученных данных,
отношение к оценке опасности возникновения пожара, а также повторяемость и воспроизводимость
результатов испытаний. Настоящий международный стандарт содержит библиографию наиболее
часто используемых испытаний на огнестойкость применительно к материалам и изделиям, которые
входят в область деятельности ISO/TC 61/SC 4.
Главное внимание настоящий международный стандарт уделяет испытаниям реакции на огонь,
Рассматриваются также вопросы огнестойкости с учетом широкого использования современных
полимерных композитов и соответствующих материалов с повышенной термомеханической
устойчивостью, которые могут быть использованы в применениях, где требуется определенная
степень сопротивления огню. Дальнейшая разработка таких пластмассовых композитов предсказуемо
увеличит спрос на огнестойкие испытания.
Настоящий международный стандарт дает также руководство по некоторым типовым испытаниям на
огнестойкость, результаты которых можно применять для оценки потенциально вредного влияния на
окружающую среду в случае широкомасштабных пожаров с вовлечением пластмасс и изделий из них.
ПРИМЕЧАНИЕ Термин “вредное влияние на окружающую среду” охватывает нежелательные прямые
воздействия на среду окружения, а также косвенное влияние на людей в этой среде.

© ISO 2008 – Все права сохраняются v

---------------------- Page: 5 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 10840:2008(R)

Пластмассы. Руководящие указания по применению
типовых испытаний на огнестойкость
1 Область применения
Настоящий международный стандарт охватывает следующие аспекты проведения испытаний на
огнестойкость пластмассовых материалов и изделий:
 выбор подходящих испытаний, которые отражают реальные условия конечного использования;
 группирование характеристик реакции на огонь, которые можно измерить в ходе любого заданного
испытания или испытаний;
 оценку испытаний в том, что касается отношения к таким областям, как характеристика
материалов, контроль качества, предварительный отбор, испытание готового изделия,
экологическое профилирование и проектирование с учетом экологических аспектов (DfE – Design
for the Environment);
 определение потенциальных проблем, которые могут возникать при типовых испытаниях
пластмасс на огнестойкость.
Область применения настоящего международного стандарта не включает разработку или
проектирование новых испытаний огнестойкости пластмасс. Однако, гибкость подхода, показанная в
отношении монтажа испытательных образцов, может быть полезной, когда лаборатории по
испытаниям огнестойкости и органы сертификации дают свое заключение по диапазону
разнообразного использования пластмасс.
2 Нормативные ссылки
Следующие нормативные документы являются обязательными для применения с настоящим
международным стандартом. Для ссылок с указанием срока действия применяется только указанное
по тексту издание. Для недатированных ссылок необходимо использовать самое последнее издание
нормативного ссылочного документа (включая любые изменения).
ISO 390, Изделия из волокнистого цемента. Методы отбора проб и контроля
ISO 1887, Стекловолокно. Определение содержания горючих веществ
ISO 13943:2008, Пожарная безопасность. Словарь
EN 312, Древесностружечные плиты. Технические условия
EN 520, Листы сухой штукатурки. Определения, требования и методы испытания
EN 13238, Испытания реакции на огонь для строительных изделий. Методы кондиционирования и
общие правила отбора нижних слоев
EN 13823:2002, Испытания реакции на огонь для строительных изделий. Строительные изделия,
кроме половой доски, открытые для воздействия одного горящего предмета
© ISO 2008 – Все права сохраняются 1

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
3 Термины и определения
В настоящем документе применяются термины и определения, заданные в ISO 13943, и следующие.
3.1
образец для испытания
test specimen
часть, которая может быть отрезана от образца изделия или подготовлена литьем или иным образом,
как задано методом проведения испытания, или представительный образец самого изделия
3.2
образец
sample
представительная часть изготовленного изделия или часть материала, или полуфабрикат
3.3
испытание готового изделия
end-product test
оценка возникновения пожара на завершенном изделии, детали, части, компоненте или узле в сборе
3.4
предварительный выбор
pre-selection test
проверка характеристики горения, сделанная на стандартизированной форме, например,
прямоугольном бруске, приготовленном стандартным способом литья
3.5
искровое перекрытие
flashover
〈стадия огня〉 процесс перехода к состоянию полного охвата огнем поверхности горючих материалов в
пределах замкнутого пространства
[ISO 13943:2008]
3.6
растрескивание
spalling
отделение фрагментов или твердых частиц от нагретой поверхности
ПРИМЕЧАНИЕ Этот эффект подобен расщеплению или дроблению, который возникает при нагреве некоторых
каменных или бетонных поверхностей.
3.7
тлеющий огонь
smouldering
горение материала без пламени и без видимого света
ПРИМЕЧАНИЕ Тлеющий материал обычно выражается увеличением температуры, которое сопровождается
выделением выходящих фракций.
3.8
горение, раскаленное докрасна
glowing combustion
горение без пламени твердотельного материала с выделением света из зоны горения
3.9
погрешность измерения
uncertainty of measurement
параметр, связанный с результатом измерения, который характеризует разброс значений,
приписываемых к измеряемой величине
2 © ISO 2008 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
4 Сценарии закрытого огня
4.1 Общие положения
Ряд параметров влияют на развитие огня. Более того, параметры огня, измеренные в период стадии
до искрового перекрытия и после этой стадии, очень различаются.
Существуют четыре главные стадии развития огня в пределах замкнутого пространства, которые
оцениваются с использованием измерений температуры и времени, как показано на Рисунке 1.

Обозначение
X время, t (минуты)
Y средняя температура, T, в огневой камере (°C)
1
2
Y средняя иррадиация, I, в огневой камере (кВт/м )
2
1 время воспламенения
2 точка воспламенения, в которой местные условия в камере вблизи зажженного предмета будут T > 100 °C
2
и I > 25 кВт/м
3 развивающийся огонь
4 искровое перекрытие
5 полностью развитой огонь
Рисунок 1 — Типичное поведение огня в замкнутом пространстве, ведущее к искровому
перекрытию
4.2 Воспламенение и начальная стадия развития огня
Эта стадия включает воздействие источника тепла на изделие, воспламенение и начальную стадию
развития огня. Два типа горения могут существовать на этой стадии: тлеющий огонь и образование
пламени. Тлеющий огонь является медленным горением без пламени с очень малым выделением
тепла. Однако он имеет потенциал, чтобы заполнить камеру дымом и токсичными газами.
После воспламенения развитие пылающего огня будет зависеть от следующих эффектов:
 развития огня на первом предмете, который надо зажечь;
 распространения огня на другие предметы;
 эффекта интервенции (переносные огнетушители, разбрызгиватели, пожарные команды);
 условий вентиляции.
© ISO 2008 – Все права сохраняются 3

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
4.3 Развитие огня
По мере развития огня слой горячего дыма и газа обычно накапливается под потолком. Радиационный
тепловой обмен с горящими предметами ускоряет термическое разложение материала ниже слоя
дыма, а скорость распространения огня увеличивается.
Искровое перекрытие, которое обычно случается при температурах около 600 °C, соответствует
внезапному переходу от локализованного огня к воспламенению газового слоя, затем к внезапной
вспышке всех открытых легковоспламеняющихся поверхностей, ведущих к полностью развитому огню.
Скорость выделения тепла быстро увеличивается до максимального значения. Искровое перекрытие
редко встречается в больших камерах, так как необходимый температурный режим часто не
достигается.
4.4 Полностью развитой огонь
Огонь считается полностью развитым, когда все топливо в пределах камеры выгорит. Эта стадия
обычно следует за искровым перекрытием, но некоторые пожары могут стать полностью развитыми
без прохождения через фазу искрового перекрытия.
4.5 Затухание
Стадия затухания огня достигается, когда потреблен весь горючий материал или доступный воздух,
или когда огонь подавлен. На фазе до искрового перекрытия характеристики реакции изделий на огонь
являются важными, тогда как на фазе после искрового перекрытия применяются характеристики
огнестойкости полных сборок.
Противопожарные строительные нормы и правила делают различие между этими двумя режимами.
Таблица 1 подводит итог важным параметрам огня, связанным с реакцией на огонь и огнестойкостью.
Tаблица 1 — Фазы огня
Фаза Стадия Параметры
До искрового Воспламенение Воспламеняемость
перекрытия
Развивающийся Развитие огня (воспламеняется,
огонь распространение пламени, выделение
тепла, дым и токсичный поток )
После искрового Развитой огонь Огнестойкость (способность нести нагрузку,
перекрытия целостность, изолирующая способность)
5 Категории испытания на огнестойкость
5.1 Испытания по определению характеристик материалов
5.1.1 Испытания от имени заказчиков, которые не будут затем проводить испытания для
определения реакции на огонь
Этим испытанием поставщик материалов берет на себя обязанность по оценке характеристик реакции
на огонь материала, который может быть применен в изделии заказчика. Поставщик также обязуется
определить предсказуемое неправильное использование изделия согласно управляющим аспектам
программ ответственного обращения или в случае разбирательства в суде, или то и другое вместе. В
итоге следует, например, ответить на следующие вопросы:
a) Ставят ли свойства продуктов термического разложения (плотность дыма, токсичность или
коррозионная активность) предсказуемую проблему?
4 © ISO 2008 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
b) Может ли термомеханический отклик материала (например, плавление или отступление от
источника тепла) представлять опасность или преимущество в применении изделия заказчика или
в сценариях предсказуемого неправильного использования?
5.1.2 Испытания от имени заказчиков, добивающихся соответствия готового изделия
испытаниям для определения реакции на огонь
В этом случае от испытательного метода, который использует производитель материала, следует
ожидать индикацию возможного влияния на результат испытания изделия таких характеристик
материала, как плавление, просачивание и отступление от источника тепла.
5.2 Проверки системы управления качеством
Чтобы выбрать проверку системы управления качеством, важно сделать следующее:
 решить, какие характеристики следует проверять;
 выбрать или разработать подходящую методологию проверки;
 задать необходимый критерий функционирования;
 сравнить результаты проверок для гарантии, что параметр, измеренный во время проверки
системы управления качеством, соотносится с определяющим исследуемым параметром
функционирования.
Необходимо специфицировать следующее:
 характеристики, которые придется проверять путем испытания;
 подходящий метод испытания;
 требуемые критерии успешного (приемочного) и неуспешного (браковочного) испытания;
а затем сравнить результаты испытаний с заданным критерием/критериями (на уровне приемки).
Очень важно иметь повторяемость результатов испытаний, выбранных для цели контроля качества. В
этом контексте важность испытания в отношении какого-либо данного применения материала отходит
на второй план.
5.3 Предварительный выбор
Данные, полученные в ходе предварительного выбора, требуют внимательного рассмотрения в целях
гарантии их важности для планируемого применения, избежания неправильного использования и
ошибочной интерпретации.
Действительная огнестойкость изделия зависит от окружения, расчетных переменных, например,
формы, размера, технологии изготовления, эффектов передачи тепла, типа потенциального источника
воспламенения и длины подверженности его воздействию.
Предварительный выбор дает следующие преимущества:
a) Если в первой аппроксимации материал, который реагирует более благоприятно по сравнению с
другим материалом при испытании в качестве типового образца, то он обычно также реагирует
более благоприятно при использовании в качестве готовой детали изделия. Это положение будет
действительным при условии, что отсутствуют преобладающие, интерактивные, специфические
для конкретного изделия эффекты.
© ISO 2008 – Все права сохраняются 5

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
b) Данные, касающиеся уместных характеристик горения, могут помогать при выборе материалов,
компонентов и комплектующих узлов на стадии проектирования.
c) Точность предварительного выбора обычно выше, а его чувствительность может быть
превосходящей при сравнении с испытаниями готового изделия.
d) Предварительный выбор может быть использован в процессе принятия решения, которое
направлено на минимизацию опасности возникновения пожара. В случае такого использования он
может привести к уменьшению числа испытаний готовых изделий с последующим снижением
всего испытательного усилия.
e) Когда необходимо быстро усовершенствовать требования к опасности возникновения пожара, то
существует возможность внесения изменений в требования к предварительному выбору до
модификации испытания готового изделия.
f) Градация и классификация, полученная по результатам предварительного выбора, может быть
использована для спецификации основного минимального функционирования материалов,
использованных в технических условиях на изделие.
Следует заметить, что в случае использования предварительного выбора для замены некоторых
испытаний готового изделия, то необходимо предусмотреть увеличенный запас безопасности при
попытке гарантии удовлетворительного функционирования готового изделия. За процедурой
предварительного выбора может потребоваться функционально-стоимостный анализ готового изделия,
чтобы не брать дорогостоящие материалы, когда можно использовать более экономичные материалы.
В этом случае может быть необходимо проведение испытания готового изделия.
5.4 Испытания готового изделия
В ходе этих испытаний следует показать как можно ближе сценарий применения готового изделия.
Важные факторы для рассмотрения включают значимость конфигурации, ориентации, вентиляции и
природы источника воспламенения.
Испытание реакции на огонь для пожарной безопасности и оценку изделий с точки зрения опасности
возникновения пожара следует программировать следующим образом:
a) определите вред от возникновения пожара, который надо анализировать (например, ухудшение
зрения от дыма);
b) определите уместный сценарий применения изделия (или неправильного использования) и
задайте критерий необходимой безопасности;
c) выберите подходящий метод испытания и задайте критерий его успеха/неудачи;
d) проведите испытания и анализируйте данные;
e) выберете пригодные или отклоните непригодные конкурсные материалы или изделия.
6 Важные предположения для определения температуры воспламенения
пластмассовых материалов и изделий
6.1 Влияние химической или физической природы образца для испытания
Разные химические и/или физические аспекты материала могут влиять на функционирование
испытываемого образца при высоких температурах, которые могут быть предусмотрены в методах
типового испытания для определения температуры воспламенения. Эти аспекты можно распределить
по категориям с разными названиями в зависимости от того, ассоциируется ли наблюдаемый феномен
6 © ISO 2008 – Все права сохраняются

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
с самим образцом и/или испытательной аппаратурой, и/или выполнением испытания, и/или
интерпретацией результатов.
6.2 Продукты термического разложения
6.2.1 Общие положения
Когда источник воспламенения применяется к любому пластмассовому образцу для испытаний,
изготовленному из чистого, компаундированного или слоистого материала, то будут выделены
продукты термического разложения. Природа продуктов разложения не определяется исключительно
химическим составом испытываемого образца. К другим вредным факторам следует отнести следующее:
a) мощность энергии источника воспламенения;
b) природу источника воспламенения:
 пылающий или без образования пламени,
 с отражением пламени или без отражения на образце;
c) характер испытательной аппаратуры:
 с высокой или низкой вентиляцией,
 с высокой или низкой тепловой инерцией (т.е. значимость эффектов теплоотвода).
6.2.2 Природа продуктов термического разложения
Они могут включать следующее:
a) токсичные продукты разложения;
b) продукты разложения коррозионного действия;
c) дым и сажу;
d) обуглившееся вещество и вспученные слои.
6.3 Проблемы, поставленные разложением образца
Могут возникать следующие типы воздействия:
a) дополнительное испарение или сублимация;
b) выход газов или вспучивание;
c) образованием слоев обугливания;
d) расслоение;
e) растрескивание;
f) тление под пеплом;
g) горение, раскаленное докрасна.
© ISO 2008 – Все права сохраняются 7

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 10840:2008(R)
6.4 Предположения о здоровье, безопасности и местной окружающей среде
Следующие
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10840
Second edition
2008-06-01


Plastics — Guidance for the use of
standard fire tests
Plastiques — Lignes directrices pour l'utilisation d'essais au feu
normalisés




Reference number
ISO 10840:2008(E)
©
ISO 2008

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.


COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT


©  ISO 2008
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 either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland

ii © ISO 2008 – All rights reserved

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Enclosure fire scenarios . 2
4.1 General. 2
4.2 Initiation and early growth . 3
4.3 Development of fire . 3
4.4 Fully developed fire . 4
4.5 Decay . 4
5 Categories of fire test. 4
5.1 Material characterization tests . 4
5.2 Quality-control tests. 4
5.3 Pre-selection tests. 5
5.4 End-product tests . 6
6 Important considerations in the fire testing of plastics materials and products. 6
6.1 Influence of the chemical or physical nature of the test specimen. 6
6.2 Thermal-decomposition products. 6
6.3 Problems posed by specimen decomposition . 7
6.4 Health, safety and local environmental considerations . 7
6.5 Specimen size and geometry . 7
6.6 Characteristics of ignition sources. 8
6.7 Sample and test specimen preparation and conditioning. 8
6.8 Operating procedures in the event of specimen collapse or deformation. 8
6.9 Complications caused by melting effects in thermoplastics. 9
6.10 Advantages and disadvantages of scale in fire tests . 9
6.11 Influence of test apparatus design on the applicability of test data . 11
6.12 Calibration of the test apparatus and attainable precision . 11
6.13 Uncertainty associated with fire test measurements. 11
7 Potentially problematical specimen behaviour . 12
7.1 Tests developed for materials other than plastics. 12
7.2 Shrinking . 12
7.3 Bubbling . 12
7.4 Intumescence . 12
7.5 Extinguishing of pilot flames by highly flame retarded plastics . 12
7.6 Slumping of thermoplastic sheets. 13
7.7 Detection of flaming drips . 13
7.8 Edge effects. 13
7.9 Profiled products . 13
Annex A (normative) End-use-relevant preparation of test specimens . 14
Annex B (informative) Environmental-impact assessment. 23
Bibliography . 25

© ISO 2008 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 10840 was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 4, Burning
behaviour.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10840:2003), which has been technically
revised.
iv © ISO 2008 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
Introduction
Many of the current reaction-to-fire tests were developed, prior to the widespread use of synthetic polymers, to
assess products incorporating materials such as wood (in the building industry), paper (in electrical wires and
cables), and naturally occurring fibres such as cotton, wool and horsehair (in many textile, furniture and
electrical applications). The reaction-to-fire characteristics of these so-called traditional materials are often
very different from those of synthetic materials, especially thermoplastics.
ISO/TC 61/SC 4 recognizes the need for guidance for users of fire-test standards commonly applied to
materials and products made of, or incorporating, plastics. In 2003, the first edition of ISO 10840 was
published, based on the now withdrawn ISO Technical Report ISO/TR 10840:1993, Plastics — Burning
behaviour — Guidance for development and use of fire tests, which listed a series of potential problems
associated with the reaction-to-fire testing of plastics materials and products. ISO/TR 10840, however,
provided users of the test methods with no practical assistance on how to cope with the potential problems
listed.
Although the first edition of ISO 10840 addressed the provision of such assistance, the general guidance that
it gave on the mounting and fixing of test specimens was found in many cases to be insufficient. More specific
guidance, relevant to the various end-use conditions of plastics products, was required. This second edition of
ISO 10840 includes a new annex that provides more detailed information about how to conduct standard fire
tests which are more relatable to the real conditions of plastics products in a variety of applications.
With more concerns expressed about the environmental impact of fires involving plastics, additional guidance
has been included in this second edition. This information is general at present but it is proposed to provide
further guidance as the technology develops.
Particular attention is given to the provision of guidance for inexperienced users who may need to assess the
fire performance of materials or products made of, or incorporating, plastics. This International Standard also
provides answers to frequently asked questions concerning fire tests; these cover factors such as cost,
duration, complexity, required operator skills, quality of the data produced, relevance to fire hazard
assessment as well as test repeatability and reproducibility. This International Standard contains a
bibliography of the most frequently used fire tests applied to the materials and products within the scope of
ISO/TC 61/SC 4.
The main focus of this International Standard is on reaction-to-fire testing. Fire-resistance testing has also
been considered, however, to take account of the widespread use of advanced polymer composites and
related materials with superior thermo-mechanical stability which may be used in applications where there is a
demand for some degree of fire resistance. Further development of such plastics composites and related
products will predictably increase the demand for fire-resistance testing.
This International Standard also provides guidance on some standard fire tests which give data that is
applicable for assessment of the potentially adverse environmental impact of combustion products that may
be generated in large-scale fires involving plastics materials and products.
NOTE The term “adverse environmental impact” covers undesirable direct effects on the environment as well as
indirect effects on people through environmental exposure.

© ISO 2008 – All rights reserved v

---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10840:2008(E)

Plastics — Guidance for the use of standard fire tests
1 Scope
This International Standard covers the following aspects of fire testing of plastics materials and products:
⎯ selection of appropriate tests that reflect realistic end-use conditions;
⎯ grouping of the reaction-to-fire characteristics that any given test or tests can measure;
⎯ assessment of tests as to their relevance in areas such as material characterization, quality control,
pre-selection, end-product testing, environmental profiling and DfE (Design for the Environment);
⎯ definition of potential problems that may arise when plastics are tested in standard fire tests.
The scope of this International Standard does not include the development or design of new fire tests for
plastics. However, the flexibility of approach that is indicated with respect to the mounting and fixing of test
specimens will be valuable when fire-testing laboratories and certification bodies are considering how to
evaluate ranges of plastics that are used in different ways.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 390, Products in fibre-reinforced cement — Sampling and inspection
ISO 1887, Textile glass — Determination of combustible-matter content
ISO 13943:2008, Fire safety — Vocabulary
EN 312, Particleboards — Specifications
EN 520, Gypsum plasterboards — Definitions, requirements and test methods
EN 13238, Reaction to fire tests for building products — Conditioning procedures and general rules for
selection of substrates
EN 13823:2002, Reaction to fire tests for building products — Building products excluding floorings exposed
to the thermal attack by a single burning item
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13943 and the following terms and
definitions apply.
© ISO 2008 – All rights reserved 1

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
3.1
test specimen
test piece that may be cut from a sample of a product, or prepared by moulding or otherwise, as specified by
the test procedure, or a representative sample of the product itself
3.2
sample
representative part of a manufactured product or piece of a material or semi-finished product
3.3
end-product test
fire hazard assessment test on a complete product, piece, part, component or sub-assembly
3.4
pre-selection test
combustion characteristic test made on a standardized shape, for example a rectangular bar prepared using
standard moulding procedures
3.5
flashover
〈stage of fire〉 transition to a state of total surface involvement in a fire of combustible materials within an
enclosure
[ISO 13943:2008]
3.6
spalling
the breaking off of fragments or solid particles from a heated surface
NOTE This effect is similar to the splintering or chipping that occurs on heating some stone or concrete surfaces.
3.7
smouldering
combustion of a material without flame and without visible light
NOTE Smouldering is generally manifested by an increase in temperature accompanied by emission of effluent.
3.8
glowing combustion
flameless combustion of a solid material with emission of light from the combustion zone
3.9
uncertainty of measurement
parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that
could reasonably be attributed to the measurand
4 Enclosure fire scenarios
4.1 General
A number of fire parameters influence the development of a fire and, moreover, the fire parameters measured
during the pre-flashover and the post-flashover stages differ greatly.
There are four main stages of fire development within an enclosure, which are assessed using measurements
of temperature and time as shown in Figure 1.
2 © ISO 2008 – All rights reserved

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 10840:2008(E)

Key
X time, t (minutes)
Y average temperature, T, in fire compartment (°C)
1
2
Y average irradiance, I, in fire compartment (kW/m )
2
1 time to ignition
2 ignition point, at which the local conditions in the enclosure close to the ignited item will be T > 100 °C and
2
I > 25 kW/m
3 developing fire
4 flashover
5 fully developed fire
Figure 1 — Typical course of a fire in an enclosure going to flashover
4.2 Initiation and early growth
This stage includes the exposure of a product to a heat source, ignition and early development of a fire. Two
types of combustion may exist at this stage, smouldering and flaming. Smouldering is a slow, flameless
combustion producing very little heat, but having the potential to fill an enclosure with smoke and toxic gases.
After ignition, the development of a flaming fire will depend on the following effects:
⎯ fire growth on the first item to be ignited;
⎯ fire spread to other items;
⎯ the effect of intervention (portable extinguishers, sprinklers, fire brigades);
⎯ the ventilation conditions.
4.3 Development of fire
As a fire develops, a hot smoke and gas layer usually builds up below the ceiling. The radiant heat transfer to
combustible items accelerates the thermal decomposition of material below the smoke layer, and the rate of
fire spread increases.
Flashover, which usually occurs at temperatures around 600 °C, corresponds to an abrupt transition from a
localized fire to the ignition of the gas layer and the subsequent sudden ignition of all exposed flammable
surfaces, leading to a fully developed fire. The rate of heat release increases rapidly to reach a maximum
value. Flashover is uncommon in large enclosures, as the required temperature conditions are not often
reached.
© ISO 2008 – All rights reserved 3

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
4.4 Fully developed fire
A fire is regarded as fully developed when all fuel within an enclosure is burning. This stage usually follows
flashover, but some fires may become fully developed without passing through the flashover phase.
4.5 Decay
The decay stage of a fire is reached when all the combustible material or available air has been consumed, or
when the fire is suppressed. In the pre-flashover phase, reaction-to-fire characteristics of products are
important, while in the post-flashover phase resistance-to-fire parameters of complete assemblies apply.
Fire building regulations make a distinction between these two conditions. Table 1 summarizes the important
fire parameters associated with reaction to fire and resistance to fire.
Table 1 — Phases of a fire
Phase Stage Parameters
Pre-flashover Initiation Ignitability
Developing fire Fire growth (ignitability, flame spread, and
release of heat, smoke and toxic effluent)
Post-flashover Developed fire Resistance to fire (load-bearing capability,
integrity, insulating capability)
5 Categories of fire test
5.1 Material characterization tests
5.1.1 Tests done on behalf of customers who will undertake no further reaction-to-fire testing
This type of testing imposes an obligation on the material supplier to assess reaction-to-fire characteristics of
the material likely to be of relevance to the application of the customer’s product, or foreseeable misuse of the
product as may be imposed by product stewardship aspects of Responsible Care programmes, or product
liability litigation, or both. The objective should be to provide answers to questions such as:
a) Do the properties of thermal-decomposition products (smoke density, toxicity or corrosivity) pose a
foreseeable problem?
b) Is the thermo-mechanical response of the material (e.g. melting or retreating from the heat source) likely
to constitute a hazard or an advantage in the customer’s product application, or in foreseeable misuse
scenarios?
5.1.2 Tests done on behalf of customers seeking compliance with reaction-to-fire tests on a finished
product
In this case, the test method(s) used by the material manufacturer should provide an indication of the likely
influence on the product test result of material characteristics such as melting, dripping and retreat from the
heat source.
5.2 Quality-control tests
To select a quality-control test, it is important to:
⎯ decide which characteristics should be tested;
⎯ select or develop the appropriate test methodology;
4 © ISO 2008 – All rights reserved

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
⎯ specify the required performance criteria;
⎯ compare test results to ensure that the parameter measured by the quality-control test correlates with the
key performance parameter being investigated.
It is necessary to specify:
⎯ the characteristics which have to be checked by testing;
⎯ the appropriate test procedure;
⎯ the required pass (acceptance) and fail (rejection) criteria;
and then to compare the test results with the specified criterion/criteria (acceptance level).
Repeatability is of crucial importance in tests selected for the purpose of quality control; in this context, the
relevance of the test to any given application of the material is of secondary importance.
5.3 Pre-selection tests
Data developed using pre-selection tests require careful consideration to ensure their relevance to the
intended application and to avoid misuse and erroneous interpretation.
The actual fire performance of a product is affected by its surroundings, design variables such as shape and
size, fabrication techniques, heat-transfer effects, the type of potential ignition source and the length of
exposure to it.
The advantages of pre-selection testing are as follows:
a) To a first approximation a material which reacts more favourably than another when tested as a standard
test specimen will usually also react more favourably when used as a finished part in the product. This will
be valid provided that no overriding interactive, product-specific effects are present.
b) Data concerning relevant combustion characteristics can aid the selection of materials, components and
sub-assemblies during the design stage.
c) The precision of pre-selection tests is usually higher, and their sensitivity may be superior when
compared with end-product tests.
d) Pre-selection tests may be used in a decision-making process directed to minimize the fire hazard. Where
applicable for the purpose of fire hazard assessment, they may lead to a reduction in the number of end-
product tests with a consequent reduction in the total testing effort.
e) When fire hazard requirements need to be upgraded quickly, it may be possible to do this by upgrading
the requirements of a pre-selection test before modifying the end-product test.
f) The grading and classification obtained from the pre-selection test results may be used to specify a basic
minimum performance of materials used in product specifications.
It should be noted that, when pre-selection testing is used to replace some of the end-product testing, it is
necessary to fix an increased margin of safety in an attempt to ensure satisfactory performance of the end
product. Following a pre-selection procedure, it may be necessary to carry out a value analysis on the end
product, in order not to over-specify materials where a more economical material can be used. In this case, an
end-product test may be necessary.
© ISO 2008 – All rights reserved 5

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
5.4 End-product tests
These tests should reflect the end-use application scenario as far as is possible. Important factors to consider
include the relevance of configuration, orientation, ventilation and the nature of the ignition source.
Reaction-to-fire testing for fire safety and for fire hazard assessment of products should be programmed as
follows:
a) specify the fire hazard to be assessed (e.g. vision impairment by smoke);
b) define the relevant product-application (or misuse) scenario and specify the required safety criterion;
c) select the appropriate test method and specify the pass/fail criterion;
d) conduct the tests and analyse the data;
e) select acceptable or reject unacceptable candidate materials or products.
6 Important considerations in the fire testing of plastics materials and products
6.1 Influence of the chemical or physical nature of the test specimen
Various chemical and/or physical aspects of the material may affect the performance of the specimen at the
high temperatures encountered in standard fire-testing procedures. These may be categorized under various
headings, depending on whether the observed phenomena are associated with the specimen itself and/or the
test apparatus and/or the execution of the test procedure and/or the interpretation of the test results.
6.2 Thermal-decomposition products
6.2.1 General
When an ignition source is applied to any plastic test specimen made from pure, compounded or laminated
material, thermal-decomposition products will be generated. The nature of the decomposition products is not
determined exclusively by the chemical composition of the test specimen. Other determinant factors are:
a) the energy output of the ignition source;
b) the nature of the ignition source:
⎯ flaming or non-flaming,
⎯ impingement or non-impingement on the specimen;
c) the nature of the test apparatus:
⎯ high or low ventilation,
⎯ high or low thermal inertia (i.e. significance of heat-sink effects).
6.2.2 The nature of the thermal-decomposition products
These may consist of:
a) toxic decomposition products;
b) corrosive decomposition products;
6 © ISO 2008 – All rights reserved

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
c) smoke and soot;
d) char and intumesced layers.
6.3 Problems posed by specimen decomposition
The following types of effect may occur:
a) additive evaporation or sublimation;
b) out-gassing or intumescence;
c) char-layer formation;
d) delamination;
e) spalling;
f) smouldering;
g) glowing combustion.
6.4 Health, safety and local environmental considerations
The following factors should be taken into account:
a) operator safety, especially from fast fire-growth, as in flashovers, and from exposure to smoke and toxic
effluents, particularly in large-scale tests such as ISO 9705;
b) effects of heat on structures in large-scale test procedures (dangers of structural collapse);
c) the need for personal protective equipment;
d) the local environmental impact on the air, the water and the soil;
e) compliance with local regulations;
f) avoidance of local nuisance as required by Responsible Care commitment;
g) identification and control of effluents;
h) equipment corrosion;
i) smoke or gas explosion hazards.
6.5 Specimen size and geometry
It is important to define selection criteria for test specimens taken from finished products.
Influential factors include:
a) Specimen thickness: Heat and smoke release depend on thickness. Thicker specimens may release
much more heat and smoke than thin specimens. Thin specimens may ignite more easily than thick
specimens because of thermal-inertia effects.
b) Specimen size.
c) Specimen form, as determined by the specimen's shape and aspect ratio.
© ISO 2008 – All rights reserved 7

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 10840:2008(E)
d) Edge effects: Sharp edges may ignite more readily than rounded edges.
e) Orientation and ventilation: Flame spread will depend on the air-to-gas ratio and the flow of gaseous
species in the vicinity of the flame.
f) Specimen support, including air gaps: Conductive air-flow between the specimen and its support system
may affect temperature rise profile and, consequently, the ignitability and flame-spread behaviour of the
specimen. Limitation of specimen movement by the specimen support system may also affect specimen
response to the ignition source.
6.6 Characteristics of ignition sources
The relevance of ignition sources depends on the selection of fire scenarios in which the product is to be
evaluated for fire hazard. Fundamentally, heat flow from the heat source to the specimen is a major parameter
in such evaluation; it also d
...

Questions, Comments and Discussion

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