ISO 11907-4:1998
(Main)Plastics — Smoke generation — Determination of the corrosivity of fire effluents — Part 4: Dynamic decomposition method using a conical radiant heater
Plastics — Smoke generation — Determination of the corrosivity of fire effluents — Part 4: Dynamic decomposition method using a conical radiant heater
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des effluents du feu — Partie 4: Méthode de décomposition dynamique utilisant un radiateur conique
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11907-4
First edition
1998-04-01
Plastics — Smoke generation —
Determination of the corrosivity of fire
effluents —
Part 4:
Dynamic decomposition method using a
conical radiant heater
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des
effluents du feu —
Partie 4: Méthode de décomposition dynamique utilisant un radiateur
conique
A
Reference number
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a world-wide federation of national standards bodies (ISO member
bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each
member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on
that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical
standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication
as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard 11907-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC61, Plastics, Subcommittee SC 4, Burning
behaviour.
ISO 11907 consists of the following parts, under the general title Plastics – Smoke generation – Determination of the
corrosivity of fire effluents:
– Part 1: Guidance
– Part 2: Static method
– Part 3: Dynamic decomposition method using a travelling furnace
– Part 4: Dynamic decomposition method using a conical radiant heater
Annex A of this part of ISO 11907 is for information only.
© ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
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Printed in Switzerland
ii
©
INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 11907-4:1998(E)
Plastics — Smoke generation — Determination of the corrosivity of fire
effluents —
Part 4:
Dynamic decomposition method using a conical radiant heater
WARNINGS
1 Avoidance of misleading inferences
This standard method of test should be used solely to measure and describe the properties of materials,
products or systems in response to heat or flame under controlled laboratory conditions and should not be
considered or used by itself for describing or appraising the fire hazard of materials, products or systems
under actual fire conditions or as the sole source on which regulations pertaining to corrosivity of fire effluents
are based.
2 Avoidance of danger to test operators
The test procedures involve high temperatures and combustion products. Therefore, conditions exist for
burns, ignition of extraneous objects or clothing, and inhalation of combustion products. Use eye protection,
and use protective gloves for insertion and removal of test specimens. Do not touch either the cone heater or
the associated fixtures while hot, except with the use of protective gloves.
Vent the combustion products flowing through the exposure chamber through a properly designed exhaust
system. Vent the captured combustion products in a smoke hood at the end of a test.
Check the exhaust system for proper operation before testing, and discharge into a building exhaust system
with adequate capacity. Make provisions for collecting and venting any combustion products that for whatever
reason fail to be collected by the normal exhaust system of the apparatus.
1Scope
1.1 This part of ISO 11907 specifies a test method for measuring the corrosive effect, by loss of metal from a
target, of the combustion effluents of plastic materials or products.
1.2 The test method is intended for the evaluation of materials or products, for additional data to assist in the
design of products, and for development and research purposes.
1.3 The method provides corrosion results for plastic materials or product specimens limited to a maximum size
×
of 100 mm 100 mm in area. The results of this method have not been investigated with respect to correlation to
actual fires.
1.4 The method measures the increase in electrical resistance of a metal circuit. Such increase is related to the
decrease in conductive cross-sectional area resulting from the metal loss due to corrosion.
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1.5 The method should be used to measure and describe the response of materials and/or products to heat and
flame under controlled conditions but should not be used to describe or appraise the fire hazard or fire risk of
materials under actual fire conditions. However, results of this test may be used as elements of a fire hazard or risk
assessment as they relate to a particular end use.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
part of ISO 11907. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this part of ISO 11907 are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the standards listed below. Members of IEC and ISO maintain registers
of currently valid International Standards.
ISO 5660-1:1993, Fire tests – Reaction to Fire – Part 1: Rate of heat release from building products (Cone
calorimeter method).
ISO 11907-1:1998, Plastics – Smoke generation – Determination of the corrosivity of fire effluents – Part 1:
Guidance.
3 Definitions
For the purposes of this part of ISO 11907, the following definitions apply.
3.1 corrosion: The reaction of a metallic material with its environment, resulting in a measurable change
of the material and possibly in an impairment of the functioning of a metal part or of an entire system.
NOTE – In most cases, the reaction is electrochemical. In others, however, it may be chemical (non-
electrochemical) or physical.
3.2 corrosion damage: The physical and/or chemical damage or impaired function caused by chemical
action.
3.3 corrosion by metal loss: The loss of metal on a target, expressed as reduction in thickness of the
target metal.
3.4 corrosion testing device: Equipment used to determine corrosion in this standard.
3.5 corrosion target: The sensor used to determine, under specified test conditions, the degree of
corrosion damage.
NOTE – This sensor can be a product, a component or a reference material used to simulate them.
3.6 irradiance (at a point on a surface): The radiant flux incident on an infinitesimally small element of
the surface containing the point, divided by the area of that element.
NOTE – The specimen, once ignited, is also heated by its own flame.
3.7 exposure chamber: The enclosure in which a target is exposed to combustion products.
3.8 environmental chamber: The enclosure used to expose the targets to high humidity and temperature
after the exposure to combustion products.
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ISO ISO 11907-4:1998(E)
3.9 sustained flaming: Existence of a flame on or over the surface of the specimen for a minimum period
of time (over 10 s).
NOTE – For flaming of less than 10 s, the flaming is considered transitory or flashing.
3.10 fire effluent: The totality of gases and/or aerosols (including suspended particles) created by
combustion or pyrolysis.
3.11 fire model: A laboratory process, including the apparatus, the environment and the test procedure,
intended to represent a certain phase of a fire.
3.12 fire scenario: A detailed description of conditions, including environmental, of one or more stages
from before ignition to completion of combustion in an actual fire at a specific location, or in a real-scale
simulation.
4 Symbols specific to this test method
A Initial electrical resistance of the corrosion target, Ω.
A Electrical resistance of the corrosion target at the end of 1 hour exposure to combustion products, Ω.
A Electrical resistance of the corrosion target at the end of 24 hours in the environmental chamber, Ω.
C Corrosion of a target, nm.
C Corrosion of a target at the end of 1 hour exposure to combustion products, nm.
C Corrosion of a target at the end of 24 hours in the environmental chamber, nm.
m Specimen mass, g.
m Initial specimen mass, g.
i
m Final specimen mass, g.
f
m 70% of the total mass loss, g.
t Sampling time, s.
d
q Volumetric sampling rate of combustion products, m /s.
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5 Principle
5.1 This test method is used to determine the corrosive effect of combustion products from burning plastic
materials. Corrosion is determined by the reduction in thickness of the metal on standardized targets, which is
directly related to the increase in electrical resistance of the target due to the decrease in conductive cross-
sectional area. These targets are not necessarily representative of the intended end use.
5.2 The test is conducted in two parts.
In the first part, two weight loss tests are conducted by exposing the test specimen to a recommended irradiance
2 2
of 50 kW/m , or to other heating fluxes up to 100 kW/m relevant to particular scenarios. A spark igniter is
used to ignite the combustible vapours. The combustible mass loss is determined as the average mass loss of
the two tests.
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In the second part, the specimen is subjected to the same irradiance as before. The products of decomposition
or combustion are channeled through a funnel, and a portion of the products continuously flows through an
exposure chamber, which holds the corrosion targets, until the specimen has lost 70 % of the loss measured in
the two preliminary tests. The corrosion of the corrosion target is determined by exposure of the target to
combustion products for 1 hour, followed by 24 hour exposure of the corrosion target to a controlled humidity
and temperature environment in a separate chamber. The increase in electrical resistance of each target is
monitored and the reduction in thickness of the metal on the target is calculated from the increase in electrical
resistance. This reduction in thickness is referred to as corrosion by metal loss.
5.3 Additional guidance for testing is given in annex A and in ISO 11907-1.
6 Apparatus
6.1 Corrosion-testing device
6.1.1 General
The corrosion-testing device consists of the following main components: a cone-shaped radiant electric heater, a
temperature controller, an exhaust system, a specimen holder and mounting, an ignition circuit, a load cell, a heat
flux meter and a gas-sampling system as detailed below.
A general view of the corrosion-testing device is shown in figure 1 and typical dimensions are shown in figures 1
to 8.
The cone calorimeter test equipment described in ISO 5660-1 may be used as a corrosion-testing device, provided
that it is equipped with a gas-sampling system as described in 6.1.9.
6.1.2 Conical heater
The active element of the heater consists of an electrical heater rod, rated at 5 000 W/240 V, tightly wound into
the shape of a truncated cone (see figure 2). The heater is encased on the outside with a double-walled
stainless-steel cone, and packed with a refractory fibre material of approximately 100 kg/m density.
The heater is capable of producing an irradiance on the surface of the specimen of up to 100 kW/m with a
uniformity of ± 2 % within the central 50 mm × 50 mm area of the specimen.
The irradiance from the heater is held at a preset level by means of a temperature controller and three type K
stainless-steel-sheathed thermocouples having an outside diameter of 1,5 mm to 1,6 mm and with an unexposed
hot junction. Alternatively, either 3 mm outside diameter sheathed thermocouples with an exposed hot junction
or 1 mm outside diameter sheathed thermocouples with an unexposed hot junction are suitable. They are
symmetrically disposed and in contact with, but not welded to, the heater element (see figure 2). The
thermocouples are of equal length and wired in parallel to the temperature controller.
6.1.3 Temperature controller
The temperature controller, which shall be capable of holding the heating-element temperature steady to within
O
± 2 C, has a temperature input range of 0 to 1 000 °C, a set scale with a resolution of 2 °C, and automatic cold
junction compensation. The controller uses a zero crossing type thyristor unit and is equipped with a safety
feature such that, in the event of an open circuit in the thermocouple line, it will cause the temperature to fall to
near the bottom of its range.
NOTE – A suitable temperature controller system is a "3-term" controller (proportional, integral and derivative)
with a thyristor unit capable of switching currents up to 25 A at 240 V.
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ISO ISO 11907-4:1998(E)
6.1.4 Device for monitoring the heater temperature
This device shall have a resolution of 2 °C.
6.1.5 Exhaust system
The exhaust-gas system consists of a high-temperature centrifugal exhaust blower, a hood, intake and exhaust
ducts for the fan, and an orifice plate flow meter (see figure 3).
The orifice plate flow meter consists of a sharp-edged orifice (57 mm inside diameter) located in the exhaust
stack, at least 350 mm downstream from the fan.
In other details, the geometry of the exhaust system is not critical. Where necessary, small deviations from the
recommended dimensions given in figure 3 are allowed. For example, it is permissible for the inner diameter of
the duct and the orifice plate to be slightly different (tolerance: ± 2 mm). The fan shall be located 900 mm to
1 200 mm downstream of the hood in such a way that the flow of air to the measurement orifice is uniformly
mixed.
6.1.6 Load cell
The load cell has an accuracy of 0,1 g, a measurement range of at least 500 g, and a mechanical tare adjustment
range of 3,5 kg. The general arrangement of the load cell with the conical heater is shown in figure 4.
The load cell shall be connected to a data acquisition system capable of displaying the sample mass at intervals
of 5 s or less.
6.1.7 Specimen holder assembly
The specimen holder assembly consists of a specimen holder, an edge frame and retaining pins as shown in
figure 5. The specimen holder is constructed from 2 mm nominal stainless steel and has outside dimensions of
111 mm × 111 mm × 24 mm high (± 2 mm). It is lined with a layer of a low-density (nominal density 65 kg/m )
refractory ceramic fibre blanket with thickness of at least 13 mm.
The edge frame is constructed from 2 mm nominal stainless steel with outside dimensions of 116 mm × 116
mm × 56 mm high (± 2 mm). The frame has an 8 mm lip on the top to provide an opening of 100 mm × 100
mm on the top. There are two 3 mm ± 0,5 mm diameter × 130 mm ± 3 mm long retaining pins to lock the test
specimen in the edge frame.
6.1.8 Ignition circuit
The external ignitor is a spark plug with a gap of 3 mm, powered from a 10 kV transformer. The transformer is
of a type specifically designed for spark-ignition use and has an isolated (ungrounded) secondary to minimize
interference with the data-transmission lines. The electrode length and location of the spark plug is such that
the spark gap is located 13 mm above the centre of the specimen.
6.1.9 Gas-sampling system
This consists of the following components and is shown schematically in figure 1.
6.1.9.1 Gas-collecting device
The gas-collecting device (see figure 6) is a truncated cone constructed from stainless steel and having a larger
diameter of (173 ± 5) mm, a smaller diameter of (60 ± 5) mm and a height of (97 ± 5) mm.
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6.1.9.2 Rigid tubing
The rigid tubing is a (675 ± 75) mm long stainless-steel tube with an outside diameter of 6,3 mm which draws a
gas sample from the combustion stream. One end of the tube is bent with the open end of the tube facing
upwards and away from the specimen surface to avoid soot deposition. This end of the tube is (255 ± 10) mm
from the specimen surface. The other end is connected to flexible tubing. The arrangement of the rigid tube
with the funnel is shown in figure 6.
6.1.9.3 Means of heating the rigid tubing
The means of heating (for example electric heating tape) shall be capable of maintaining the minimum
temperature of the rigid tubing, and shall be capable of providing temperatures of up to 120 °C.
6.1.9.4 Flexible tubing
The flexible tubing consists of 6,3 mm outside diameter and (255 ± 10) mm long heat-resistant tubing. It is
used to connect the rigid tubing to the exposure chamber.
6.1.10 Corrosion-resistant exposure chamber
The exposure chamber (see figure 7) consists of a (0,011 2 ± 0,000 5) m chamber containing a corrosion target
support stand and smoke baffle. The chamber has an O-ring seal plus inlet and outlet ports.
The corrosion target support stand (see figure 8) is constructed from a corrosion-resistant material.
6.1.11 Pump
-5 3
The pump shall be capable of extracting a gas sample at a rate of 7,5 × 10 m /s (4,5 1/min).
6.1.12 Filter
The filter is used to protect the pump from smoke particulates. Use the pump manufacturer’s instructions to
provide a suitable filter element.
6.2 Corrosion target and instrumentation
6.2.1 Corrosion target
The target shall be designed to be able to connect to a corrosion-measuring instrument and is composed of two
circuit elements of identical material assembled on a non-reactive substrate. One circuit element is the active
circuit element used for measuring corrosion and the other, with a protective coating, is used as a reference.
Both of the elements of the target are exposed to combustion products during the test. A schematic diagram of a
target from Rohrback Cosasco (Model 030788-S0.35-8061) is depicted in figure 9.
6.2.2 Corrosion-measuring instrument
The corrosion-measuring instrument consists of a Kelvin bridge modified for measurement of the change in
electrical resistance of corrosion targets and with a resolution, for measuring changes in thickness of the target,
of not worse than 5 nm.
Rohrback Cosasco systems, Inc., 11841 East Smith Avenue, Santa Fe, CA 90670, USA. Also Rohrco House, Worton Grange, Imperial
Way, Reading, RG2 OTD, UK.
This information is given for the convenience of users of this part of ISO 11907 and does not constitute an endorsement by ISO of the
product named. Equivalent products may be used if they can be shown to lead to the same results.
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ISO ISO 11907-4:1998(E)
6.2.3 Flow meter
A flow meter having a measurement range from 0 to 5 l/min, with resolution of 0,5 l/min and an accuracy of
2 % of full-scale reading, or an equivalent flow meter may be used, to monitor and maintain a constant flow
throughout the sampling part of the test.
6.2.4 Environmental chamber
The chamber shall be capable of being maintained at (23 ± 2) °C and (75 ± 5) % RH.
7 Test specimens
There shall be five specimens measuring 100 mm × 100 mm × 6 mm thick. Other thicknesses may be used if
agreeable to all parties. However, the maximum thickness shall not exceed 12 mm. The specimens shall be cut
from a representative sample of the material or end product
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11907-4
Première édition
1998-04-01
Plastiques — Production de fumées —
Détermination de la corrosivité des
effluents du feu —
Partie 4:
Méthode de décomposition dynamique
utilisant un radiateur conique
Plastics — Smoke generation — Determination of the corrosivity of fire
effluents —
Part 4: Dynamic decomposition method using a conical radiant heater
A
Numéro de référence
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 11907-4 a été élaborée par le comité
technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 4, Comportement au
feu.
L’ISO 11907 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
général Plastiques — Production de fumées — Détermination de la
corrosivité des effluents du feu:
— Partie 1: Lignes directrices
— Partie 2: Méthode statique
— Partie 3: Méthode dynamique de décomposition utilisant un four
mobile
— Partie 4: Méthode dynamique de décomposition utilisant un radiateur
conique
L’annexe A de la présente partie de l’ISO 11907 est donnée uniquement à
titre d’information.
© ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE ISO ISO 11907-4:1998(F)
Plastiques — Production de fumées — Détermination de la
corrosivité des effluents du feu —
Partie 4:
Méthode de décomposition dynamique utilisant un radiateur conique
AVERTISSEMENT
1 Éviter les usages abusifs
Il convient d'utiliser la méthode d'essai indiquée dans la présente partie de l’ISO 11907 dans le
seul but de mesurer et de décrire les propriétés des matériaux, produits et systèmes exposés à
la chaleur ou à la flamme dans des conditions de laboratoire contrôlées et non de la prendre en
compte ou de l'utiliser telle quelle pour décrire ou évaluer le risque d'incendie présenté par ces
matériaux, produits ou systèmes dans les conditions réelles de feu, ou pour en dériver une
réglementation quelconque concernant la corrosivité des effluents du feu.
2 Éviter de mettre en danger les opérateurs
Les modes opératoires d'essai se pratiquent à des températures élevées et engendrent des
produits de combustion. Les conditions sont donc réunies pour qu'un risque existe de brûlures,
d'inflammation d'objets extérieurs ou de vêtements, et d'inhalation de produits de combustion.
Utiliser des équipements de protection oculaire et des gants pour introduire ou sortir les
éprouvettes. Lorsqu'ils sont chauds, ne toucher le radiateur conique ou les dispositifs qui lui
sont associés qu'avec des gants de protection.
Évacuer les produits de combustion qui s'écoulent dans l'enceinte d'exposition par un système
d'aspiration spécialement conçu à cet effet et aspirer tous les produits de combustion
accumulés en fin d'essai sous une hotte de protection.
Avant de procéder à l'essai, vérifier que le système d'aspiration fonctionne correctement et qu'il
se décharge dans un système d'évacuation de capacité appropriée. S'assurer que tous les
produits de combustion qui n'ont pas pu, pour une raison quelconque, être aspirés par le
système normal d'aspiration de l'appareil, sont recueillis et évacués.
1 Domaine d'application
1.1 La présente partie de l’ISO 11907 prescrit une méthode d'essai permettant de mesurer l'effet
corrosif par perte de métal des effluents de combustion des matières et produits plastiques.
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1.2 La présente méthode d'essai vise à permettre une évaluation des matériaux ou des produits, dans
le but d'obtenir des données supplémentaires pour améliorer la conception des produits, pour les
besoins de la recherche et du développement.
1.3 La présente méthode d'essai fournit des résultats d'essais de corrosion effectués sur des matières
ou produits plastiques de surface maximale limitée à 100 mm x 100 mm. Aucune corrélation des
résultats donnés par la méthode avec des incendies réels n'a été recherchée.
1.4 La présente méthode mesure l'augmentation de résistance électrique dans un circuit métallique.
Cette augmentation est directement liée à la diminution de l'aire de la section transversale provoquée
par la perte de métal due à la corrosion.
1.5 Il est recommandé d'utiliser la présente méthode pour mesurer et décrire la réponse des
matériaux et/ou des produits à la chaleur et à la flamme dans des conditions contrôlées et de ne pas
s'en servir pour décrire ou évaluer le risque d'incendie dans des conditions réelles de feu. Les résultats
de cet essai peuvent néanmoins être utilisés comme éléments de l'analyse des risques d'incendie dans
un but particulier défini.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l’ISO 11907. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente partie de l’ISO 11907 sont invitées à rechercher la
possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les membres de la
CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur à un moment donné.
ISO 5660-1:1993, Essais au feu — Réaction au feu — Partie 1: Débit calorifique des produits
du bâtiment (Méthode au calorimètre conique).
ISO 11907-1:1998, Plastiques — Production de fumées — Détermination de la corrosivité des
effluents du feu — Partie 1: Lignes directrices.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de l’ISO 11907, les définitions suivantes s'appliquent:
3.1 corrosion: Réaction d'un matériau métallique avec son environnement, engendrant une
modification mesurable du matériau et, éventuellement, une altération du fonctionnement d'une pièce
métallique ou d'un système complet.
NOTE — Dans la plupart des cas, la réaction est électrochimique, alors que dans d'autres, elle peut être chimique
(et non électrochimique) ou physique.
3.2 dommage de corrosion: Dommage physique et/ou chimique ou détérioration de fonctions,
produit par action chimique.
3.3 corrosion par perte de métal: Perte de métal d'une cible, exprimée sous la forme d'une
diminution de l'épaisseur du métal en question.
3.4 dispositif d'essai de corrosion: Équipement utilisé dans la présente norme pour déterminer la
corrosion.
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ISO ISO 11907-4:1998(F)
3.5 cible de corrosion: Élément sensible utilisé pour déterminer le degré du dommage de corrosion,
dans des conditions d'essai spécifiées.
NOTE — Cet élément peut être un produit, un composant ou un matériau de référence utilisé pour
simuler ces derniers.
3.6 éclairement énergétique (en un point d’une surface): Quotient du flux énergétique incidant sur
un élément infinitésimal de surface contenant le point en question, par la surface dudit élément.
NOTE — L’échantillon, une fois allumé, est aussi chauffé par sa propre flamme.
3.7 enceinte d'exposition: Enceinte dans laquelle la cible est exposée aux produits de combustion.
3.8 enceinte climatique: Enceinte utilisée pour exposer les cibles à une humidité et une température
élevées après leur exposition aux produits de combustion.
3.9 flamme persistante: Présence d'une flamme sur ou au-dessus d’une surface pendant un temps
minimum (au delà de 10 s).
NOTE — Si une flamme dure moins de 10 s, elle est considerée comme flamme fugace ou flash.
3.10 effluents du feu: Ensemble des gaz, et/ou aérosols (incluant les particules en suspension)
dégagés par combustion ou pyrolyse.
3.11 modèle feu: Procédé de laboratoire, incluant l’appareillage, l’environnement et le mode
opératoire, destiné à représenter une certaine étape d’un feu réel.
3.12 scénario feu: Description détaillée des conditions, y compris de l’environnement dans lesquelles
se déroulent une ou plusieurs étapes d’un feu réel à un emplacement spécifique ou d’une simulation
dans un essai en vraie grandeur, depuis la situation avant le début jusqu’à la fin de la combustion.
4 Symboles spécifiques à la présente méthode d'essai
A Résistance électrique initiale, en ohms, de la cible de corrosion
A Résistance électrique, en ohms, de la cible de corrosion après 1 h d'exposition aux produits
de combustion
A Résistance électrique, en ohms, de la cible de corrosion après 24 h d'exposition dans
l’enceinte climatique
C Corrosion de la cible, en nanomètres
C Corrosion de la cible, en nanomètres, après 1 h d'exposition aux produits de combustion
C Corrosion de la cible, en nanomètres, après 24 h d'exposition dans l’enceinte climatique
m Masse, en grammes, de l'éprouvette
m Masse initiale, en grammes, de l'éprouvette
i
m
Masse finale, en grammes, de l'éprouvette
f
m
70 % de la perte totale de masse, en grammes
t
Durée d'échantillonnage, en secondes
d
q
Débit-volume d'échantillonnage, en mètres cubes par seconde, des produits de combustion
V
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5 Principe
5.1 La présente méthode d’essai sert à déterminer l'effet corrosif des produits de combustion des
matériaux plastiques. La corrosion est déterminée à partir de la diminution d'épaisseur du métal sur des
cibles normalisées, cette diminution étant proportionnelle à l'augmentation de résistance électrique de la
cible due à la diminution de l'aire de la section transversale conductrice. Les cibles ne sont pas
forcément représentatives de l'usage final prévu.
5.2 L'essai se déroule en deux parties.
Dans la première partie, deux essais de perte de masse sont effectués en exposant l'éprouvette à un
flux thermique radiant recommandé de 50 kW/m² ou à d'autres flux thermiques ne dépassant pas
100 kW/m² en fonction du scénario envisagé. L'étincelle d'une bougie sert à allumer les vapeurs
combustibles. La perte de masse combustible est déterminée en faisant la moyenne des pertes de
masse sur les deux essais.
Dans la seconde partie, l'éprouvette est soumise au même flux thermique que précédemment mais les
produits de décomposition ou de combustion sont dirigés vers un collecteur conique et une partie des
produits s'écoule en continu dans une enceinte d'exposition où sont installées les cibles de corrosion et
où elles demeurent jusqu'à ce que l'éprouvette ait perdu 70 % de sa masse mesurée dans les deux
essais préliminaires. La corrosion de la cible de corrosion est déterminée par exposition de la cible
d'abord aux produits de combustion pendant 1 h puis, dans une enceinte séparée, à un environnement
à température et humidité contrôlées pendant 24 h. L'évaluation de la résistance électrique de chaque
cible permet de calculer la diminution d'épaisseur du métal sur la cible. Cette réduction d'épaisseur est
appelée corrosion par perte de métal.
5.3 D'autres indications relatives à l'essai sont données dans l'annexe A et dans l'ISO 11907-1.
6 Appareillage
6.1 Dispositif d'essai de corrosion
6.1.1 Généralités
Le dispositif d'essai de corrosion se compose des éléments principaux décrits ci-dessous: un radiateur
électrique de forme conique, un contrôleur de température, un système d'évacuation des gaz, un
support d'éprouvettes, un circuit d'allumage, une balance, un fluxmètre et un circuit d'échantillonnage
des gaz.
La figure 1 donne une vue générale du dispositif d'essai de corrosion et les figures 1 à 8 indiquent les
dimensions types des éléments le composant.
Le calorimètre conique décrit dans l'ISO 5660-1 peut être utilisé comme dispositif d'essai de corrosion
dans la mesure où il est équipé du circuit d'échantillonnage des gaz décrit en 6.1.9.
6.1.2 Radiateur conique
L'élément actif du radiateur consiste en une résistance électrique sous gaine métallique de 5 000 W de
puissance nominale sous 240 V, à enroulements serrés en forme de cône tronqué (voir figure 2). Le
radiateur est pourvu d'une enveloppe externe constituée d'un cône en acier inoxydable à double paroi,
revêtu d'un matériau en fibres réfractaires d'environ 100 kg/m de masse volumique.
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ISO ISO 11907-4:1998(F)
Le radiateur doit être capable de fournir à la surface de l'éprouvette un éclairement énergétique de
puissance au maximum égale à 100 kW/m² et de nature uniforme à ±2 % près dans une zone centrale
de 50 mm x 50 mm de l'éprouvette.
L'éclairement énergétique du radiateur doit être maintenu à un niveau prédéterminé au moyen d'un
contrôleur de température et de trois thermocouples de type K gainés d'acier inoxydable, d'un diamètre
extérieur de 1,5 mm à 1,6 mm avec soudure chaude masquée. On peut également utiliser des
thermocouples gainés de 3 mm de diamètre extérieur à soudure chaude apparente ou des
thermocouples gainés de 1 mm de diamètre extérieur avec soudure chaude masquée. Ceux-ci doivent
être montés symétriquement et en contact avec l'élément chauffant, mais ne doivent pas y être soudés
(voir figure 2). Ils doivent être de même longueur et être branchés en parallèle au contrôleur de
température.
6.1.3 Contrôleur de température
Le contrôleur de température, qui doit être capable de maintenir la température de l'élément chauffant à
une valeur stable à ±2 % près, a une plage d'entrée de température comprise entre 0 et 1 000 °C, une
échelle de réglage permettant une lecture à ±2 °C près et une compensation automatique de la
soudure froide. Il doit comporter une unité à thyristor du type à «passage à zéro» et être équipé d'un
dispositif de protection capable, en cas d'ouverture du circuit dans la ligne de thermocouples, de faire
tomber la température quasiment au minimum de sa plage.
NOTE — Un contrôleur de température convenable est un contrôleur «trois actions» (proportionnelle, intégrale et
dérivée) équipé d'une unité à thyristor capable de commuter des courants allant jusqu'à 25 A sous 240 V.
6.1.4 Système de contrôle de la température du radiateur
Le système de contrôle de la température a un pouvoir de résolution de 2 °C.
6.1.5 Système d'évacuation
Le système d'évacuation des gaz comporte un ventilateur d'évacuation centrifuge à haute température,
une hotte, des conduits d'aspiration et de refoulement pour le ventilateur et un système de venturi (voir
figure 3).
Le système de venturi se compose d'un orifice à arêtes vives (de 57 mm de diamètre intérieur) situé
dans le conduit d'évacuation des gaz à au moins 350 mm en aval du ventilateur.
La géométrie des autres éléments du système d'évacuation n'est pas critique. De petits écarts par
rapport aux dimensions recommandées indiquées à la figure 3 sont admis si le cas se présente. Il est
ainsi permis d'avoir une légère différence de diamètre intérieur de conduit et de diaphragme (tolérance:
±2 mm). Le ventilateur doit être situé de 900 mm à 1 200 mm en aval de la hotte de manière à assurer
un mélange uniforme du flux d'air arrivant au diaphragme.
6.1.6 Balance
La balance a une précision de 0,1 g, une plage de mesure d'au moins 500 g et une plage de réglage
mécanique de la tare de 3,5 kg. Un schéma général de montage de la balance sur le radiateur conique
est représenté à la figure 4.
La balance doit être connectée à un système de collecte des données capable d'afficher la masse de
l'échantillon à intervalles de 5 s ou moins.
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6.1.7 Support d'éprouvettes
Le support d'éprouvettes se compose du porte-éprouvettes, du cadre latéral et des broches de retenue
représentés à la figure 5. Le porte-éprouvettes, en acier inoxydable, a 2 mm d'épaisseur nominale; ses
dimensions extérieures sont de 111 mm par 111 mm sur 24 mm de hauteur (± 2 mm). Il est revêtu d'une
couche de fibres en céramique réfractaire de faible densité (masse volumique de 65 kg/m ) d'une
épaisseur d'au moins 13 mm.
Le cadre latéral est constitué de plaques en acier inoxydable de 2 mm d'épaisseur nominale et de
dimensions extérieures 116 mm x 116 mm sur une hauteur de 56 mm (± 2 mm). Le cadre est doté d'un
rebord de 8 mm au sommet, ce qui ménage une ouverture de 100 mm de côté. Deux broches de 3 mm
± 0,5 mm de diamètre et 130 mm ± 3 mm de longueur bloquent l'échantillon dans le cadre.
6.1.8 Circuit d'allumage
L'allumage se fait au moyen d'une bougie ayant un entrefer de 3 mm, alimentée par un transformateur
de 10 kV. Ce transformateur est d'un type spécialement conçu pour l'allumage par bougie et comporte
un enroulement secondaire isolé (non mis à la terre) pour réduire le plus possible les perturbations dans
les lignes de transmission de données. La longueur de l'électrode et l'emplacement de la bougie doivent
permettre de placer l'entrefer à 13 mm au-dessus du centre de l'éprouvette.
6.1.9 Circuit d'échantillonnage des gaz
Le circuit d’échantillonnage des gaz se compose des éléments indiqués ci-dessous et représentés de
façon schématique à la figure 1.
6.1.9.1 Collecteur
Le collecteur (voir figure 6) est un cône tronqué en acier inoxydable de grand diamètre égal à 173 mm
± 5 mm, de petit diamètre égal à 60 mm ± 5 mm et de hauteur égale à 97 mm ± 5 mm.
6.1.9.2 Tube rigide
Le tube rigide est un tube en acier inoxydable de 675 mm ± 75 mm de longueur et de 6,3 mm de
diamètre extérieur qui permet de prélever un échantillon de gaz dans la veine de produits de
combustion. L'une des extrémités est incurvée vers le haut à l'opposé de la surface de l'échantillon pour
éviter les dépôts de suie. L'extrémité du tube se trouve à 255 mm ± 10 mm de la surface en question.
L'autre extrémité est raccordée à un flexible. Le montage du tube rigide et de l'entonnoir est représenté
à la figure 6.
6.1.9.3 Système de chauffage du tube rigide
Un moyen de chauffage (par exemple un ruban électrique chauffant) doit pouvoir maintenir une
température minimale dans le tube rigide et permettre de porter cette température à 120 °C au
maximum.
6.1.9.4 Flexible
Le flexible est un tube résistant à la chaleur de 6,3 mm de diamètre extérieur et de 255 mm ± 10 mm de
longueur. Il sert à raccorder le tube rigide à l'enceinte d'exposition.
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ISO ISO 11907-4:1998(F)
6.1.10 Enceinte d'exposition résistant à la corrosion
3 3
L'enceinte d'exposition (voir figure 7) se compose d'une enceinte de 0,011 2 m ± 0,000 5 m , d'un
support pour la cible et d'un déflecteur de fumées. Elle comporte un joint torique et des orifice d'entrée
et de sortie.
Le support de la cible de corrosion (voir figure 8) est construit en matériau résistant à la corrosion.
6.1.11 Pompe
La pompe doit être capable d’extraire un échantillon de gaz à un débit de 7,5 m /s (4,5 l/min).
6.1.12 Filtre
Le filtre sert à protéger la pompe des particules de fumée. Consulter le fabricant de pompe afin de
sélectionner le filtre qui convient.
6.2 Cible de corrosion et instrumentation
6.2.1 Cible de corrosion
La cible doit être conçue de manière à permettre sa connexion à un instrument de mesure de corrosion
et se compose de deux éléments de circuit montés sur un support inerte. L'un des éléments est
l'élément actif utilisé pour mesurer la corrosion, l'autre, protégé par un revêtement, constitue l'élément
de référence. Les deux éléments de la cible sont exposés aux produits de combustion. Un schéma de
1)
cible fabriquée par Rohrback Cosasco (Modèle 030788-S0.35-8061) est représenté à la figure 9.
6.2.2 Instrument de mesure de la corrosion
L'instrument de mesure de la corrosion est un pont de Kelvin modifié qui mesure la variation de
résistance électrique des cibles de corrosion avec une sensibilité telle qu’elle permette de mesurer une
variation en épaisseur du cible d’au moins 5 nm.
6.2.3 Débitmètre
On peut utiliser un débitmètre ayant une plage de mesure de 0 à 5 l/min, un pouvoir de résolution de
0,5 l/min et une précision de 2 % de la valeur à pleine échelle, ou un débitmètre équivalent pour
contrôler le débit et le maintenir constant sur toute la partie échantillonnage de l'essai.
6.2.4 Enceinte climatique
L’enceinte doit pouvoir être maintenue à 23 °C ± 2 °C et (75 ± 5) % d'humidité relative.
) Rohrback Cosasco Systems, Inc. 11841 East Smith Avenue, Santa Fe, CA 90670, USA ; ou Rohrco House,
Worton Grange, Imperial Way, Reading, RG2 OTD, Angleterre.
Cette information est donnée à l'intention des utilisateurs de la présente partie de l’ISO 11907 et ne signifie
nullement que l’ISO recommande l'emploi exclusif du produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être
utilisés s'il est démontré qu'ils conduisent aux mêmes résultats.
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7 Éprouvettes
Les éprouvettes doivent être au nombre de cinq et avoir pour dimensions 100 mm x 100 mm et 6 mm
d'épaisseur. D'autres éprouvettes peuvent être utilisées si toutes les parties intéressées en conviennent.
Leur épaisseur maximale ne doit toutefois pas dépasser 12 mm. Les éprouvettes doivent être
découpées dans un échantillon représentatif du matériau ou du produit final. L'article 11 décrit la
préparation des épro
...
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