ISO 6942:1993
(Main)Clothing for protection against heat and fire — Evaluation of thermal behaviour of materials and material assemblies when exposed to a source of radiant heat
Clothing for protection against heat and fire — Evaluation of thermal behaviour of materials and material assemblies when exposed to a source of radiant heat
Specifies two complementary methods carried out at room temperature: method A is used for visual assessment of any changes in the material after the action of heat radiation; with method B, the protective effect of the materials is determined. The materials may be tested either by both methods or by only one of them. The tests according to these two methods serve to classify materials; however, to be able to make a statement or prediction as to the suitability of a material for protective clothing additional criteria must be taken into account.
Vêtements de protection contre la chaleur et le feu — Évaluation du comportement thermique de matériaux et d'assemblages de matériaux exposés à une source de chaleur radiante
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
6942
Second edition
1993-06-l 5
Clothing for protection against heat and
fire - Evaluation of thermal behaviour of
materials and material assemblies when
exposed to a source of radiant heat
V&ements de protection contre la chaleur et le feu - &aluation du
comportemen t thermique de ma tkiaux et d ‘assemblages de ma tkiaux
expos& 2 une source de chaleur radiante
Reference number
IS0 6942:1993(E)
--
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 6942:1993(E)
Contents
Page
1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
2 Normative reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~.
1
4 Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Method A
2
. . . . .*.
4.2 Method B
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 2
5 Apparatus
............................................. a
6 Preparation of the test specimen
.......................................................................... a
7 Test conditions
....................................................... a
7.1 Conditioning atmosphere
a
7.2 Testing atmosphere .
a
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3 Heat flux density
a
,.,.,.,.,,.,,.,.,.,.,.,,,.,,,,,,
8 Procedure
a
.,,,.
8.1 General
a
.,.,.
9.2 Calibration of the calorimeter
9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3 Calibration of the radiation source
,.,,.*.,.*.*. 10
9.4 Method A
10
9.5 Method B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
9 Calculation for method B .,,,,.,,.,,.,.,,.,,,,.
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Heat transmission factor
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Heat transfer levels
. . . . . .*. 12
10 Precision of method B
12
11 Test report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0 IS0 1993
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
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IS0 6942:1993(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(I EC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 6942 was prepared by Technical Committee
Protective clothing and equipment, Sub-
lSO/TC 94, Personal safety -
Committee SC 13, Protective clothing.
This second edition cancels and replaces the first edition
(IS0 6942:1981), of which it constitutes a technical revision.
. . .
III
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IS0 6942:1993(E)
Introduction
Protective clothing against radiant heat is worn on different occasions and
accordingly the radiation intensity (characterized by the heat flux density)
acting on the clothing material extends over a wide range. This Inter-
national Standard describes two test methods which can be applied to all
sorts of materials, but, according to the intended use of the material, the
heat flux density has to be chosen properly and the results have to be in-
terpreted correctly.
Industrial workers or firefighters can be exposed to a relatively low radi-
ation intensity over a long period of time. Therefore, the material of their
clothing should be tested at a low heat flux density. It should not be
changed or destroyed in the test using method A and from the results of
the test using method B, the heat transmission factor which characterizes
the steady state should be sufficiently low. The times to reach the differ-
ent heat transfer levels are of less significance and it can even be impos-
sible to determine them in this case.
On the other hand, industrial workers or firefighters can be exposed to
medium radiation intensities for relatively short periods of time or to high
radiation intensities for very short periods of time. In the latter case, the
clothing material can be changed or even destroyed. Therefore, in this
case, the materials for the protective clothing should be tested at medium
and high heat flux densities. At medium heat flux densities the reaction
on testing using method A and the heat transmission factor measured in
the test using method B characterize the material. At high heat flux den-
sities, the times to reach the different heat transfer levels are of most
importance, whereas it can be impossible to determine the transmission
factor in most cases, because the material is changed during the test and
no steady state is reached.
iV
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INTERNATIONAL STANDARD
IS0 6942:1993(E)
Clothing for protection against heat and fire -
Evaluation of thermal behaviour of materials and
material assemblies when exposed to a source of
radiant heat
of this International Standard. At the time of publi-
1 Scope
cation, the edition indicated was valid. All standards
are subject to revision, and parties to agreements
This International Standard specifies two comple-
based on this International Standard are encouraged
mentary methods (method A and method B) for the
to investigate the possibility of applying the most re-
evaluation of the thermal behaviour of materials and
cent edition of the standard indicated below. Mem-
material assemblies used in clothing for protection
bers of IEC and IS0 maintain registers of currently
against heat and fire when exposed to a source of
valid International Standards.
radiant heat.
IS0 139:1973, Textiles -
Standard atmospheres for
These tests are carried out on representative single
conditioning and testing.
or multi-layer textiles or other materials intended for
clothing for protection against heat. They are also ap-
plicable to assemblies, which correspond to the over-
all build-up of a heat protective clothing assembly with
or without underclothing.
3 Definitions
Method A is used for visual assessement of any
For the purposes of this International Standard, the
changes in the material after the action of heat radi-
following definitions apply.
ation. With method B, the protective effect of the
materials is determined. The materials may be tested
either by both methods or by only one of them.
3.1 change in appearance of the specimen: All
changes in the appearance of the material (shrinkage,
The tests according to these two methods serve to
formation of char, discoloration, scorching, glowing,
classify materials; however, to be able to make a
melting, etc.).
statement or prediction as to the suitability of a ma-
terial for protective clothing additional criteria must be
3.2 heat transfer levels (t,, t2 and z$: Three differ-
taken into account.
ent levels, characterized by the time from the start of
the irradiation until the total heat transmitted through
Since the tests are carried out at room temperature,
the specimen (t, and t2) or the momentary heat flux
the results do not necessarily correspond to the be-
at the back of the specimen (Q reaches a certain
haviour of the materials at higher ambient temper-
level.
atures and therefore are only to a limited extent
suitable for predicting the performance of the protec-
3.3 heat transmission factor (TF): A measure of
tive clothing made from the materials under test.
the fraction of heat transmitted through a specimen
exposed to a source of radiant heat. It is numerically
equal to the ratio of the transmitted to the incident
heat flux density.
2 Normative reference
3.4 specimen: One or several layers of fabric or
The following standard contains provisions which, other materials taken as specified in this International
through reference in this text, constitute provisions Standard.
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IS0 6942:1993(E)
4 Principle 5 Apparatus
Usual laboratory apparatus and, in particular, the fol-
4.1 Method A
lowing.
A test specimen is fixed to a free-standing frame
5.1 Radiation source, consisting of six silicon
(specimen holder) and exposed to thermal radiation.
carbide (Sic) heating rods, the technical specifications
There is only a very low conduction of heat away at
of which are as follows:
the back of the specimen; this represents a severe
condition for the material. Changes in appearance of
Total length 356 mm
the specimen are recorded.
Length of heating part 178 mm
4.2 Method B Diameter 7,9 mm
Electrical resistance 3,6 J[z ,+ 10 %
A test specimen is fixed over the front of a
at 1 070 OC
calorimeter and exposed to thermal radiation. Be-
cause of the mass of the calorimeter block, there is
These rods are placed in a U-shaped support made
conduction of heat away from the back of the speci-
of insulating, flame-resistant material so that they are
men; this represents a severe condition for the
arranged horizontally and in the same vertical plane.
wearer of protective clothing made from the speci-
Figure 1 shows the constructional details of the sup-
men material. From the recorded data of temperature
port and the arrangement of the heating rods, which
rise of the calorimeter vs. time the heat transmission
shall be mounted very freely in the grooves of the
factor and the different heat transfer levels are deter-
support in order to avoid mechanical stress.
mined.
Dimensions in millimetres
Siliton
carbide rod
Figure 1 - Source of radiation
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
A diagram of a possible electricity supply for the radi-
5.2 Test frame
ation source is shown in figure2. The six rods are ar-
Figure3 shows a possible construction for the test
ranged into two groups of three rods placed in series.
frame. Basically, it consists of two plates of non-
The two groups are connected in parallel and are
combustible board about 300 mm wide and 20 mm
wired to the 220 V supply through a pre-resistance of
thick.
1 Sz. For other supply voltages, the circuit shall be
changed accordingly. f the supply voltage shows
The vertical surface of the frame shall be covered by
variations of more than + 1 % during a measurement,
a cooled screen with a square opening of sides
a means of stabilizaticr I shall be provided.
60 mm which can be closed by a separate movable
screen which is also cooled. Figure4 shows a poss-
ible design of the cooling system made from a cooper
NOTE 1 The electrical connections of the heating rods
plate with copper pipes welded on it. The screen is
should be made carefully (e.g. by means of a stranded alu-
used to shield the calorimeter from the source of ra-
minium band), taking into consideration that they become
diation before the test starts.
very hot. Precautions should be taken to avoid short circuits
between the rods.
The source of radiation shall be mounted in front of
the test frame so that the distance between the two
can easily be adjusted (e.g. on slide bar guides). Care
The correct operation of the radiation source can be
should be taken to ensure that the SIC rods are al-
checked by using an infrared thermometer to measure the
ways parallel to the front side of the test frame and
temperature of the silicon carbide rods. After allowing the
that the central points of-the radiation source and the
radiation source to burn in for about 5 min, the rods should
have a temperature of about 1 100 “C. opening in the front of the test frame are aligned.
Silicon
carbide rod
\
Pre-resistance
Figure 2 - Circuit diagram for heating rods
3
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IS0 6942:1993(E)
Dimensions in millimetres
Movable screen
Sheet metal
- Cooling tube
Reinforcement
II I II
I
I
4!lJ
2 300
.
4
Figure 3 - Test frame
4
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IS0 6942:1993(E)
Dimensions in millimetres
1
Slide bars
Cooling tubes
\
0
- \o
Space cut out
for calorimeter I
i
Sheet metal
cover
I
7
2300
L
Figure 4 - Cooling system
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
-
IS0 6942:1993(E)
5.3 Specimen holder, made from stainless steel sioned by a force of 2 N. In testing by method B, the
sheet 1 mm thick , as illustrated in figure 5, which is calorimeter with insulation is’inserted and fixed in the
fastened to the horizontal plate of the test frame with opening of the specimen holder.
a suitable holding device, so that it fits concentrically
NOTE 2 For convenience, two different specimen hold-
into the opening of the vertical plate of the test frame.
ers can be used for method A and method B, the one for
For testing, one of the narrow sides of the specimen method B being integrated into the holding frame of the
calorimeter (see figure 3).
(see clause 6) is fastened to one of the flaps (e.g.
with a clamp). The other narro
...
NORME
Iso
INTERNATIONALE 6942
Deuxième édition
1993-06-l 5
Vêtements de protection contre la chaleur
- Évaluation du comportement
et le feu
thermique de matériaux et d’assemblages
de matériaux exposés à une source de
chaleur radiante
Clothing for protection against heat and fire - Evaluation of thermal
behaviour of materials and material assemblies when exposed to a source
of radiant heat
Numéro de référence
ISO 6942:1993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6942:1993(F)
Sommaire
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Domaine d’application
1
,,.,.,,,.,.,,.,,.,,.,.,.,,.,.
2 Reference normative
....................................................................................... 1
3 Définitions
...................................................................................... 2
4 Principe
.............................................................................. 2
4.1 Methode A
.............................................................................. 2
4.2 Méthode B
2
5 Appareillage .
........................................... 8
6 Preparation de I’echantillon d’essai
8
7 Conditions d’essai .
8
7.1 Atmosphére de conditionnement .
8
7.2 Atmosphère d’essai .
8
Densite du flux thermique .
7.3
...................................................................... 8
8 Methodes d’essai
8
..............................................................................
8.1 Genéralités
...................................................... 8
8.2 Étalonnage du calorimétre
............................. 9
8.3 Étalonnage de la source de rayonnement
10
8.4 Methode A .
10
8.5 Méthode B .
11
9 Calcul relatif à la methode B .
11
Facteur de transmission de la chaleur .
9.1
eur . 11
9.2 Niveaux de transfert de chai
....................................................... 11
10 Fidelite de la méthode B
........................................................ 12
11 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1993
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord ecrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en genéral confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre interesse par une
étude a le droit de faire partie du comite technique creé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 6942 a ete elaboree par le comité technique
Vêtements et dquipements de protec-
lSO/lC 94, S&urit6 individuelle -
tion, sous-comité SC 13, Vêtements de protection.
Cette deuxiéme edition annule et remplace la Premiere edition
(ISO 6942:1981), dont elle constitue une revision technique.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 6942:1993(F)
Introduction
Les vêtements de protection contre la chaleur radiante sont portes en
différentes occasions; c’est pourquoi I’intensite de rayonnement (caracté-
risee par la densite du flux thermique) agissant sur le materiau du vê-
tement est etendue à une plus ou moins grande surface. La présente
Norme internationale decrit deux méthodes d’essai qui peuvent être ap-
pliquees à toutes sortes de matériaux, mais, selon l’emploi final de ceux-ci,
la densite du flux thermique doit être choisie de façon appropriée et les
resultats doivent être interprétés correctement.
Les travailleurs de l’industrie ou les pompiers peuvent être exposes à un
rayonnement d’intensite relativement faible pendant une longue duree.
En consequence, il convient que le matériau de leur vêtement soit essaye
avec un flux thermique de faible densite. II y a lieu que ce matériau ne
subisse pas de modification ni ne soit détruit au cours de l’essai effectue
selon la methode A; à partir des resultats de l’essai effectue selon la mé-
thode B, il est bon que le facteur de transmission de chaleur qui caracte-
rise la stabilite soit suffisamment bas. Les temps mis pour atteindre les
différents niveaux de transfert de chaleur ne sont pas significatifs et il peut
même être impossible de les determiner dans ce cas.
Par ailleurs, les travailleurs de l’industrie ou les pompiers peuvent être
exposes a des rayonnements d’intensité moyenne pendant une duree re-
lativement courte ou à des rayonnements d’intensite élevee pendant de
trés courtes durees. Dans ce dernier cas, les matériaux du vêtement de
protection peuvent être modifies ou même detruits. Par conséquent, il
convient que les materiaux pour vêtements de protection soient, dans ce
cas, essayes avec des flux thermiques de densites moyennes et de hau-
tes densites. Avec les flux thermiques de densites moyennes, la reaction
à l’essai effectue selon la méthode A et le facteur de transmission de
chaleur, mesure lors de l’essai effectue selon la méthode B, caractérisent
le materiau. Avec les flux thermiques de hautes densités, les temps mis
pour atteindre les differents niveaux de transfert de chaleur ont une
grande importance, etant donne qu’il peut être impossible de déterminer
le facteur de transmission de chaleur, dans la plupart des cas, parce que
le materiau subit une modification lors de l’essai et qu’un État stable n’est
pas atteint.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 6942:1993(F)
Vêtements de protection contre la chaleur et le feu -
Évaluation du comportement thermique de matériaux
et d’assemblages de matériaux exposés à une source
de chaleur radiante
dispositions valables pour la présente Norme interna-
1 Domaine d’application
tionale. Au moment de la publication, l’edition indi-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
La présente Norme internationale prescrit deux me-
révision et les parties prenantes des accords fondes
thodes d’essai complémentaires (méthode A et me-
sur la présente Norme internationale sont invitees à
thode B) pour l’evaluation du comportement
rechercher la possibilité d’appliquer I’edition la plus
thermique de matériaux et d’assemblages de mate-
recente de la norme indiquée ci-après. Les membres
riaux pour vêtements de protection contre la chaleur
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Nor-
et le feu, exposes à une source de chaleur radiante.
mes internationales en vigueur à un moment donne.
Les essais sont effectues sur des textiles représen-
ISO 139: 1973, Textiles - Atmosphéres normales de
tatifs simples ou multicouches ou sur d’autres mate-
conditionnement et d’essai.
riaux prévus pour les vêtements de protection contre
la chaleur. Ils sont également applicables à des en-
sembles, ce qui correspond à la constitution entiere
d’un vêtement de protection contre la chaleur avec
3 Définitions
ou sans sous-vêtement.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
La methode A est utilisee pour l’evaluation visuelle
les definitions suivantes s’appliquent.
de toute modification du materiau après action de la
chaleur radiante. Avec la methode B, l’effet protec-
3.1 modification d’aspect de l’échantillon: Tout
teur des materiaux est détermine. Les materiaux
changement d’aspect du materiau (rétrécissement,
peuvent être essayes soit selon les deux methodes
carbonisation, décoloration, roussissement, ignition,
soit selon l’une d’entre elles.
fusion, etc.).
Les essais selon ces deux methodes servent à classer
les matériaux; toutefois, afin de pouvoir juger si un 3.2 niveaux de transfert de chaleur (t,, f2 et Q:
materiau convient pour les vêtements de protection,
Trois différents niveaux, caractérisés par le temps
des criteres additionnels doivent être pris en compte.
ecoule entre le debut du rayonnement et la transmis-
sion totale de la chaleur à travers l’échantillon (t, et
Étant donne que les essais sont effectues à tempé-
tz) ou le moment où le flux de chaleur à l’envers de
rature ambiante, les résultats ne correspondent pas
l’échantillon (ta) atteint un niveau donne.
necessairement au comportement des materiaux a
des températures ambiantes supérieures et, par
3.3 facteur de transmission de chaleur (TF): Me-
conséquent, ne conviennent que dans une certaine
sure de la fraction de chaleur transmise à travers un
mesure pour prévoir les performances d’un vêtement
echantillon expose à une source de chaleur radiante.
de protection fabrique a partir des materiaux essayes.
Elle est numériquement égale au rapport de la densité
du flux thermique transmis a celle du flux thermique
incident.
2 Référence normative
3.4 khantillon: Une ou plusieurs couches de tissu
La norme suivante contient des dispositions qui, par ou autres matériaux, choisies tel que prescrit dans la
suite de la reference qui en est faite, constituent des présente Norme internationale.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 6942:1993(F)
4 Principe 5 Appareillage
Appareillage de laboratoire comprenant notamment
4.1 Méthode A
les elements suivants.
Un échantillon d’essai est fixe sur un cadre vertical
non fixe (porte-échantillon) et est expose à un taux
5.1 Source de rayonnement, constituée de six ti-
donne de rayonnement thermique. Une tres faible
ges en carbure de silicium, chauffantes, dont les
conduction de chaleur seulement est dirigée vers
spécifications techniques sont les suivantes:
I’arriere de l’échantillon, ce qui représente des condi-
tions sévères pour le matériau. Les modifications
Longueur totale 356 mm
d’aspect de I’echantillon sont enregistrées.
Longueur de la partie chauffante 178 mm
Diamètre 7,9 mm
4.2 Méthode B
Resistance électrique 3,6sz& lO%à
Un échantillon d’essai est fixe devant un calorimétre
1 070 “C
et est expose au rayonnement thermique. En raison
de la masse du calorimétre, il y a conduction de cha-
Ces tiges sont placées dans un support en forme de
leur a l’envers de l’échantillon, ce qui représente des
U en matière isolante, resistante au feu, et disposées
conditions sevères pour le porteur du vêtement de
horizontalement et dans le même plan vertical.
protection fabrique dans le même materiau que
l’échantillon d’essai. À partir des donnees enregis- La figure 1 montre les details de construction du sup-
trees concernant l’elévation de la température du ca- port et la disposition des tiges chauffantes, lesquelles
lorimetre en fonction du temps, le facteur de doivent être montées de manière trés lâche dans les
transmission de chaleur et les différents niveaux de rainures du support pour eviter toute contrainte me-
transfert de chaleur sont détermines. canique.
Dimensions en millimètres
Tige en carbure
de silicium
Figure 1 - Source de rayonnement
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
60 6942:1993(F)
fait qu’elles deviennent très chaudes. II est bon de prendre
La figure2 montre un schema d’alimentation électri-
des précautions pour éviter les court-circuits entre les tiges.
que possible pour la source de rayonnement. Les six
tiges sont disposées en deux groupes de trois placées
Le fonctionnement correct de la source de rayonnement
en série. Les deux groupes sont branches en parallele
peut être vérifié par l’emploi d’un thermomètre infrarouge
et relies à l’alimentation de 220 V par une
pour mesurer la température des tiges en carbure de sili-
prérésistance de 1 a. Pour les autres tensions d’ali-
cium. Apres avoir laisse chauffer la source de rayonnement
mentation, le circuit doit être modifie en conse- pendant environ 5 min, il convient que les tiges aient atteint
une température d’environ 1 100 OC.
quence. Si la tension d’alimentation présente des
variations supérieures a & 1 % au cours d’une me-
sure, un moyen de stabilisation doit être fourni.
5.2 Cadre d’essai
NOTE 1 II convient que les connexions électriques des
La figure3 montre une possibilité de construction du
tiges chauffantes soient réalisées avec soin (par exemple a
cadre d’essai. Celui-ci est compose essentiellement
l’aide d’un ruban d’aluminium a brins), en tenant compte du
de deux plaques d’environ 300 mm de large et
20 mm d’épaisseur en materiau incombustible.
Tige en carbure
de silicium
Pr&&istance
Figure 2 - Schéma d’alimentation des tiges chauffantes
3
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ISO 6942:1993(F)
Dimensions en millimètres
Isolation
kran mobile
- (ferme)
T81e de
- recouvrement
Tuyau de
y refroidissement
Cadre de fixation
Cornière de montage
Figure 3 - Cadre d’essai
La surface verticale du cadre doit être couverte d’un La source de rayonnement doit être montee en face
écran refroidi avec une ouverture Cart%e de 60 mm du cadre d’essai de sorte que la distance entre ces
deux 6léments puisse être facilement réglée (par
de côte qui peut être fermee par un écran mobile
également refroidi. La figure4 montre une conception exemple sur des guides coulissants). II convient de
possible du système de refroidissement composé prendre soin de s’assurer que les tiges en carbure de
d’une plaque de cuivre sur laquelle sont soudés des silicium sont toujours parallèles au côté frontal du ca-
tuyaux de cuivre. L’6cran est utilise pour protéger le dre d’essai et que les points centraux de la source de
calorimètre de la source de rayonnement avant le dé- rayonnement et l’ouverture sur le devant du cadre
but de l’essai. d’essai sont alignés.
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ISO 6942:1993(F)
Dimensions en millimètres
145
gr
c
Tuyau de -/
refroidissement
Ecran mobile
(ouvert)
Glissière
II
/
Tuyau de
ref roidissemer
I
I
! 4
--
0
- \o
Ouverture pour
le calorimètre -
Tble de
recouvrement-
I
130 8300
4 m
t
Figure 4 - Système de refroidissement
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
5.3 Portedchantillon, constitue par une plaque en
thode B, le calorimetre avec isolation est insere et fixe
acier inoxydable de 1 mm d’épaisseur, comme indi-
dans l’ouverture du porte-échantillon.
que à la figure 5, fixee à la plaque horizontale du cadre
d’essai par un dispositif approprie, de sorte que ce NOTE 2
Par commodité, deux types différents de porte-
échantillons peuvent être utilisés pour la méthode A et la
porte-échantillon s’adapte de manier-e concentrique
méthode B, celui utilisé pour la méthode B étant intégré
dans l’ouverture de la plaque verticale du cadre d’es-
dans le cadre de maintien du calorimètre (voir figure3).
sai.
Pour l’essai, l’un des côtés etroits de l’échantillon (voir 5.4 Calorimetre, compose d’un bloc d’aluminium
article 6) est fixe à l’une des pattes (par exemple a pur (au moins 99,5 %) dont les dimensions sont don-
l’aide d’une pince). L’autre côte étroit de l’echantillon nees a la figure6 et comportant deux perforations, B
est rabattu sur l’autre patte et maintenu sous tension et C.
avec une force
...
NORME
Iso
INTERNATIONALE 6942
Deuxième édition
1993-06-l 5
Vêtements de protection contre la chaleur
- Évaluation du comportement
et le feu
thermique de matériaux et d’assemblages
de matériaux exposés à une source de
chaleur radiante
Clothing for protection against heat and fire - Evaluation of thermal
behaviour of materials and material assemblies when exposed to a source
of radiant heat
Numéro de référence
ISO 6942:1993(F)
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ISO 6942:1993(F)
Sommaire
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Domaine d’application
1
,,.,.,,,.,.,,.,,.,,.,.,.,,.,.
2 Reference normative
....................................................................................... 1
3 Définitions
...................................................................................... 2
4 Principe
.............................................................................. 2
4.1 Methode A
.............................................................................. 2
4.2 Méthode B
2
5 Appareillage .
........................................... 8
6 Preparation de I’echantillon d’essai
8
7 Conditions d’essai .
8
7.1 Atmosphére de conditionnement .
8
7.2 Atmosphère d’essai .
8
Densite du flux thermique .
7.3
...................................................................... 8
8 Methodes d’essai
8
..............................................................................
8.1 Genéralités
...................................................... 8
8.2 Étalonnage du calorimétre
............................. 9
8.3 Étalonnage de la source de rayonnement
10
8.4 Methode A .
10
8.5 Méthode B .
11
9 Calcul relatif à la methode B .
11
Facteur de transmission de la chaleur .
9.1
eur . 11
9.2 Niveaux de transfert de chai
....................................................... 11
10 Fidelite de la méthode B
........................................................ 12
11 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . .
0 ISO 1993
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord ecrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en genéral confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comite membre interesse par une
étude a le droit de faire partie du comite technique creé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 6942 a ete elaboree par le comité technique
Vêtements et dquipements de protec-
lSO/lC 94, S&urit6 individuelle -
tion, sous-comité SC 13, Vêtements de protection.
Cette deuxiéme edition annule et remplace la Premiere edition
(ISO 6942:1981), dont elle constitue une revision technique.
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ISO 6942:1993(F)
Introduction
Les vêtements de protection contre la chaleur radiante sont portes en
différentes occasions; c’est pourquoi I’intensite de rayonnement (caracté-
risee par la densite du flux thermique) agissant sur le materiau du vê-
tement est etendue à une plus ou moins grande surface. La présente
Norme internationale decrit deux méthodes d’essai qui peuvent être ap-
pliquees à toutes sortes de matériaux, mais, selon l’emploi final de ceux-ci,
la densite du flux thermique doit être choisie de façon appropriée et les
resultats doivent être interprétés correctement.
Les travailleurs de l’industrie ou les pompiers peuvent être exposes à un
rayonnement d’intensite relativement faible pendant une longue duree.
En consequence, il convient que le matériau de leur vêtement soit essaye
avec un flux thermique de faible densite. II y a lieu que ce matériau ne
subisse pas de modification ni ne soit détruit au cours de l’essai effectue
selon la methode A; à partir des resultats de l’essai effectue selon la mé-
thode B, il est bon que le facteur de transmission de chaleur qui caracte-
rise la stabilite soit suffisamment bas. Les temps mis pour atteindre les
différents niveaux de transfert de chaleur ne sont pas significatifs et il peut
même être impossible de les determiner dans ce cas.
Par ailleurs, les travailleurs de l’industrie ou les pompiers peuvent être
exposes a des rayonnements d’intensité moyenne pendant une duree re-
lativement courte ou à des rayonnements d’intensite élevee pendant de
trés courtes durees. Dans ce dernier cas, les matériaux du vêtement de
protection peuvent être modifies ou même detruits. Par conséquent, il
convient que les materiaux pour vêtements de protection soient, dans ce
cas, essayes avec des flux thermiques de densites moyennes et de hau-
tes densites. Avec les flux thermiques de densites moyennes, la reaction
à l’essai effectue selon la méthode A et le facteur de transmission de
chaleur, mesure lors de l’essai effectue selon la méthode B, caractérisent
le materiau. Avec les flux thermiques de hautes densités, les temps mis
pour atteindre les differents niveaux de transfert de chaleur ont une
grande importance, etant donne qu’il peut être impossible de déterminer
le facteur de transmission de chaleur, dans la plupart des cas, parce que
le materiau subit une modification lors de l’essai et qu’un État stable n’est
pas atteint.
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 6942:1993(F)
Vêtements de protection contre la chaleur et le feu -
Évaluation du comportement thermique de matériaux
et d’assemblages de matériaux exposés à une source
de chaleur radiante
dispositions valables pour la présente Norme interna-
1 Domaine d’application
tionale. Au moment de la publication, l’edition indi-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
La présente Norme internationale prescrit deux me-
révision et les parties prenantes des accords fondes
thodes d’essai complémentaires (méthode A et me-
sur la présente Norme internationale sont invitees à
thode B) pour l’evaluation du comportement
rechercher la possibilité d’appliquer I’edition la plus
thermique de matériaux et d’assemblages de mate-
recente de la norme indiquée ci-après. Les membres
riaux pour vêtements de protection contre la chaleur
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Nor-
et le feu, exposes à une source de chaleur radiante.
mes internationales en vigueur à un moment donne.
Les essais sont effectues sur des textiles représen-
ISO 139: 1973, Textiles - Atmosphéres normales de
tatifs simples ou multicouches ou sur d’autres mate-
conditionnement et d’essai.
riaux prévus pour les vêtements de protection contre
la chaleur. Ils sont également applicables à des en-
sembles, ce qui correspond à la constitution entiere
d’un vêtement de protection contre la chaleur avec
3 Définitions
ou sans sous-vêtement.
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
La methode A est utilisee pour l’evaluation visuelle
les definitions suivantes s’appliquent.
de toute modification du materiau après action de la
chaleur radiante. Avec la methode B, l’effet protec-
3.1 modification d’aspect de l’échantillon: Tout
teur des materiaux est détermine. Les materiaux
changement d’aspect du materiau (rétrécissement,
peuvent être essayes soit selon les deux methodes
carbonisation, décoloration, roussissement, ignition,
soit selon l’une d’entre elles.
fusion, etc.).
Les essais selon ces deux methodes servent à classer
les matériaux; toutefois, afin de pouvoir juger si un 3.2 niveaux de transfert de chaleur (t,, f2 et Q:
materiau convient pour les vêtements de protection,
Trois différents niveaux, caractérisés par le temps
des criteres additionnels doivent être pris en compte.
ecoule entre le debut du rayonnement et la transmis-
sion totale de la chaleur à travers l’échantillon (t, et
Étant donne que les essais sont effectues à tempé-
tz) ou le moment où le flux de chaleur à l’envers de
rature ambiante, les résultats ne correspondent pas
l’échantillon (ta) atteint un niveau donne.
necessairement au comportement des materiaux a
des températures ambiantes supérieures et, par
3.3 facteur de transmission de chaleur (TF): Me-
conséquent, ne conviennent que dans une certaine
sure de la fraction de chaleur transmise à travers un
mesure pour prévoir les performances d’un vêtement
echantillon expose à une source de chaleur radiante.
de protection fabrique a partir des materiaux essayes.
Elle est numériquement égale au rapport de la densité
du flux thermique transmis a celle du flux thermique
incident.
2 Référence normative
3.4 khantillon: Une ou plusieurs couches de tissu
La norme suivante contient des dispositions qui, par ou autres matériaux, choisies tel que prescrit dans la
suite de la reference qui en est faite, constituent des présente Norme internationale.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 6942:1993(F)
4 Principe 5 Appareillage
Appareillage de laboratoire comprenant notamment
4.1 Méthode A
les elements suivants.
Un échantillon d’essai est fixe sur un cadre vertical
non fixe (porte-échantillon) et est expose à un taux
5.1 Source de rayonnement, constituée de six ti-
donne de rayonnement thermique. Une tres faible
ges en carbure de silicium, chauffantes, dont les
conduction de chaleur seulement est dirigée vers
spécifications techniques sont les suivantes:
I’arriere de l’échantillon, ce qui représente des condi-
tions sévères pour le matériau. Les modifications
Longueur totale 356 mm
d’aspect de I’echantillon sont enregistrées.
Longueur de la partie chauffante 178 mm
Diamètre 7,9 mm
4.2 Méthode B
Resistance électrique 3,6sz& lO%à
Un échantillon d’essai est fixe devant un calorimétre
1 070 “C
et est expose au rayonnement thermique. En raison
de la masse du calorimétre, il y a conduction de cha-
Ces tiges sont placées dans un support en forme de
leur a l’envers de l’échantillon, ce qui représente des
U en matière isolante, resistante au feu, et disposées
conditions sevères pour le porteur du vêtement de
horizontalement et dans le même plan vertical.
protection fabrique dans le même materiau que
l’échantillon d’essai. À partir des donnees enregis- La figure 1 montre les details de construction du sup-
trees concernant l’elévation de la température du ca- port et la disposition des tiges chauffantes, lesquelles
lorimetre en fonction du temps, le facteur de doivent être montées de manière trés lâche dans les
transmission de chaleur et les différents niveaux de rainures du support pour eviter toute contrainte me-
transfert de chaleur sont détermines. canique.
Dimensions en millimètres
Tige en carbure
de silicium
Figure 1 - Source de rayonnement
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
60 6942:1993(F)
fait qu’elles deviennent très chaudes. II est bon de prendre
La figure2 montre un schema d’alimentation électri-
des précautions pour éviter les court-circuits entre les tiges.
que possible pour la source de rayonnement. Les six
tiges sont disposées en deux groupes de trois placées
Le fonctionnement correct de la source de rayonnement
en série. Les deux groupes sont branches en parallele
peut être vérifié par l’emploi d’un thermomètre infrarouge
et relies à l’alimentation de 220 V par une
pour mesurer la température des tiges en carbure de sili-
prérésistance de 1 a. Pour les autres tensions d’ali-
cium. Apres avoir laisse chauffer la source de rayonnement
mentation, le circuit doit être modifie en conse- pendant environ 5 min, il convient que les tiges aient atteint
une température d’environ 1 100 OC.
quence. Si la tension d’alimentation présente des
variations supérieures a & 1 % au cours d’une me-
sure, un moyen de stabilisation doit être fourni.
5.2 Cadre d’essai
NOTE 1 II convient que les connexions électriques des
La figure3 montre une possibilité de construction du
tiges chauffantes soient réalisées avec soin (par exemple a
cadre d’essai. Celui-ci est compose essentiellement
l’aide d’un ruban d’aluminium a brins), en tenant compte du
de deux plaques d’environ 300 mm de large et
20 mm d’épaisseur en materiau incombustible.
Tige en carbure
de silicium
Pr&&istance
Figure 2 - Schéma d’alimentation des tiges chauffantes
3
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ISO 6942:1993(F)
Dimensions en millimètres
Isolation
kran mobile
- (ferme)
T81e de
- recouvrement
Tuyau de
y refroidissement
Cadre de fixation
Cornière de montage
Figure 3 - Cadre d’essai
La surface verticale du cadre doit être couverte d’un La source de rayonnement doit être montee en face
écran refroidi avec une ouverture Cart%e de 60 mm du cadre d’essai de sorte que la distance entre ces
deux 6léments puisse être facilement réglée (par
de côte qui peut être fermee par un écran mobile
également refroidi. La figure4 montre une conception exemple sur des guides coulissants). II convient de
possible du système de refroidissement composé prendre soin de s’assurer que les tiges en carbure de
d’une plaque de cuivre sur laquelle sont soudés des silicium sont toujours parallèles au côté frontal du ca-
tuyaux de cuivre. L’6cran est utilise pour protéger le dre d’essai et que les points centraux de la source de
calorimètre de la source de rayonnement avant le dé- rayonnement et l’ouverture sur le devant du cadre
but de l’essai. d’essai sont alignés.
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ISO 6942:1993(F)
Dimensions en millimètres
145
gr
c
Tuyau de -/
refroidissement
Ecran mobile
(ouvert)
Glissière
II
/
Tuyau de
ref roidissemer
I
I
! 4
--
0
- \o
Ouverture pour
le calorimètre -
Tble de
recouvrement-
I
130 8300
4 m
t
Figure 4 - Système de refroidissement
5
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5.3 Portedchantillon, constitue par une plaque en
thode B, le calorimetre avec isolation est insere et fixe
acier inoxydable de 1 mm d’épaisseur, comme indi-
dans l’ouverture du porte-échantillon.
que à la figure 5, fixee à la plaque horizontale du cadre
d’essai par un dispositif approprie, de sorte que ce NOTE 2
Par commodité, deux types différents de porte-
échantillons peuvent être utilisés pour la méthode A et la
porte-échantillon s’adapte de manier-e concentrique
méthode B, celui utilisé pour la méthode B étant intégré
dans l’ouverture de la plaque verticale du cadre d’es-
dans le cadre de maintien du calorimètre (voir figure3).
sai.
Pour l’essai, l’un des côtés etroits de l’échantillon (voir 5.4 Calorimetre, compose d’un bloc d’aluminium
article 6) est fixe à l’une des pattes (par exemple a pur (au moins 99,5 %) dont les dimensions sont don-
l’aide d’une pince). L’autre côte étroit de l’echantillon nees a la figure6 et comportant deux perforations, B
est rabattu sur l’autre patte et maintenu sous tension et C.
avec une force
...
Questions, Comments and Discussion
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