ISO 9151:2016
(Main)Protective clothing against heat and flame — Determination of heat transmission on exposure to flame
Protective clothing against heat and flame — Determination of heat transmission on exposure to flame
ISO 9151:2016 specifies a method for determining the heat transmission through materials or material assemblies used in protective clothing. Materials may then be ranked by comparing heat transfer indices, which provide an indication of the relative heat transmission under the specified test conditions. The heat transfer index should not be taken as a measure of the protection time given by the tested materials under actual use conditions.
Vêtements de protection contre la chaleur et les flammes — Détermination de la transmission de chaleur à l'exposition d'une flamme
ISO 9151:2016 spécifie une méthode qui vise à déterminer la transmission de chaleur à travers des matériaux ou des assemblages de matériaux utilisés dans les vêtements de protection. Cette méthode permet ensuite de classer les matériaux en comparant les indices de transmission de chaleur, lesquels constituent une indication de la transmission de chaleur relative dans les conditions d'essai spécifiées. Il convient de ne pas considérer l'indice de transmission de chaleur comme une mesure de la durée de protection offerte par les matériaux soumis à essai dans des conditions réelles d'utilisation.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9151
Second edition
2016-11-15
Corrected version
2017-03
Protective clothing against heat
and flame — Determination of heat
transmission on exposure to flame
Vêtements de protection contre la chaleur et les flammes —
Détermination de la transmission de chaleur à l’exposition d’une
flamme
Reference number
ISO 9151:2016(E)
©
ISO 2016
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ISO 9151:2016(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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ISO 9151:2016(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Apparatus . 2
5.1 General . 2
5.2 Gas burner . . 2
5.3 Copper disc calorimeter and mounting block . 2
5.4 Specimen support frame . 5
5.5 Calorimeter location plate. 6
5.6 Support stand . 6
5.7 Recorder . 8
5.8 Flat rigid template . 8
6 Precautions . 9
7 Sampling . 9
7.1 Specimen dimensions . 9
7.2 Number of specimens . 9
8 Conditioning and testing atmospheres . 9
8.1 Conditioning atmosphere . 9
8.2 Testing atmosphere. 9
9 Test procedure . 9
9.1 Preparation and calibration . 9
9.1.1 Preliminary procedures . 9
9.1.2 Regulation of the incident heat flux .10
9.2 Test specimen mounting .11
9.3 Test specimen exposure .11
10 Test report (see Annex C) .12
Annex A (informative) Significance of the heat transfer test .13
Annex B (informative) Availability of materials .15
Annex C (informative) Example test report form .17
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ISO 9151:2016(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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www .iso .org/ directives
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www .iso .org/ patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO)
principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see the following URL: http:// www .iso .org/ iso/
foreword .html
The committee responsible for this document is ISO/TC 94, Personal safety — Protective clothing and
equipment, Subcommittee SC 13, Protective clothing and by Technical Committee CEN/TC 162, Protective
clothing including hand and arm protection and lifejackets in collaboration.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9151:1995), of which Clauses/subclauses
2, 3.3, 5.1, 5.2, 5.3, 5.6, 6, 8.1, 8.2, 9.1.2, 9.3.1, 9.3.2, 10, all figures, and Annexes A and B have been
technically revised. Tolerances have been added to specified dimensions where appropriate. Results of
a recent inter-laboratory trial have been added to Annex A.
To improve reproducibility, the following major modifications have been made from the previous
version of this test method:
a) The percentage minimum purity of the propane used has been provided (see 5.2);
b) Two alternative methods for constructing the calorimeter are described with additional
information on the figures; additional instructions are given for inserting the calorimeter into the
mounting block; and the total mass of the calorimeter and mounting block is specified (see 5.3);
c) Tolerances for the dimensions of machined parts have been added to text and drawings where
required;
d) Control of air movement during testing is specified (see Clause 6);
e) The specified relative humidity and temperature ranges for the conditioning and testing
atmospheres have been changed (see 8.1 and 8.2);
f) Additional procedures for calibration and stabilization of thermocouple temperature, including a
procedure to check on the linearity of the thermocouple output during regulation of the incident
heat flux density, have been added (see 9.1.1 and 9.1.2); and
g) Test report requirements have been revised (see Clause 10).
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ISO 9151:2016(E)
This corrected version of ISO 9151:2016 includes the following changes:
— in 5.3, second paragraph, the tolerance’s value has been corrected from “± 002” to “± 0,002”;
— in 9.3.3, second paragraph, the reference to Annex A has been corrected to Annex B.
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ISO 9151:2016(E)
Introduction
Heat transmission through clothing is largely determined by its thickness including any air gaps
trapped between adjacent layers. The air gaps can vary considerably in different areas of the same
clothing assembly. The present method provides a grading of materials when tested under standard
test conditions without an air gap.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9151:2016(E)
Protective clothing against heat and flame —
Determination of heat transmission on exposure to flame
1 Scope
This document specifies a method for determining the heat transmission through materials or
material assemblies used in protective clothing. Materials may then be ranked by comparing heat
transfer indices, which provide an indication of the relative heat transmission under the specified test
conditions. The heat transfer index should not be taken as a measure of the protection time given by the
tested materials under actual use conditions.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 5725-2, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2: Basic method
for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method
IEC 60584-1, Thermocouples — Part 1: Reference tables
IEC 60584-3, Thermocouples — Part 3: Extension and compensating cables — Tolerances and
identification systems
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
3.1
test specimen
all the layers of fabric or other materials arranged in the order and orientation as used in practice,
including, where applicable, undergarment fabrics
3.2
incident heat flux
Q
amount of energy applied to the exposed face of the specimen, per unit time
2
Note 1 to entry: The unit is kW/m .
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ISO 9151:2016(E)
3.3
heat transfer index
HTI
mean time, t , in whole seconds to achieve a temperature rise of (24 ± 0,2) °C when tested by
m
the method described in this document using a copper disc of mass (18 ± 0,05) g and incident heat flux
2
of (80 ± 2) kW/m
Note 1 to entry: Within the context of this document, the heat transfer index refers to the heat transfer between
a flame and the test specimen. See Annex A.
4 Principle
A horizontally oriented test specimen is restrained from moving and subjected to an incident heat
2
flux of (80 ± 2) kW/m from the flame of a gas burner placed beneath it. The heat passing through
the specimen is measured by means of a small copper calorimeter on top of and in contact with the
specimen. The time, in seconds, for the temperature in the calorimeter to rise (24 ± 0,2) °C is recorded.
The mean result for three test specimens is calculated as the “heat transfer index (flame)”.
5 Apparatus
5.1 General
The apparatus consists of:
— a Meker gas burner;
— a copper disc calorimeter;
— a specimen support frame;
— a calorimeter location plate;
— a support stand;
— suitable measuring and recording equipment;
— a template.
5.2 Gas burner
A flat topped Meker burner with a perforated top area of (38 ± 2) mm diameter and a jet suitable for
propane gas shall be used. (See Annex B for possible sources.)
Commercial grade propane of 95 % minimum purity shall be used with the flow being controlled by a
fine control valve and flow meter. Alternatively, other gases may be used but such use shall be reported
as part of the test report.
5.3 Copper disc calorimeter and mounting block
Copper disc calorimeter, consisting of a disc of copper of minimum 99 % purity, having a diameter of
(40 ± 0,05) mm and thickness 1,6 mm, and a mass of (18 ± 0,05) g. The disc shall be weighed before
drilling and assembly.
The calorimeter shall be constructed as indicated in Figure 1 (method A) or Figure 2 (method B).
Insulated copper-constantan thermocouple wire in accordance with IEC 60584-1 and IEC 60584-
3, diameter 0,254 mm ± 0,002 mm shall be used. The constantan wire shall be either inserted into
predrilled hole in the centre of the calorimeter and soldered in place with a minimum of solder
(method A) or shall be soldered to the back face of the calorimeter as shown in Figure 2 (method B).
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ISO 9151:2016(E)
The copper wire shall be attached in the same manner, 15 mm to 18 mm from the centre, so as not to
interfere with the seating of disc in the mounting block.
NOTE The specified thermocouple wire is equivalent to Type T – 36 gauge.
The calorimeter is located in a mounting block which shall consist of a 89 mm diameter circular piece
of asbestos-free non-combustible heat insulating board (See Annex B) of nominal thickness 13 mm (see
Figure 3). The thermal characteristics shall comply with the following specification:
3
Density (750 ± 100) kg/m
Thermal conductivity (0,180 ± 0,018) W/(m·K)
A circular cavity is machined in the centre of the block to accommodate the disc and an air gap as shown
in Figure 3. The disc is held in position using small stainless steel pins (0,45 mm diameter or less)
which protrude through the back of the insulating block with sufficient length that they can be used to
secure the disc (method A – Figure 4). The mounting pins shall be stainless steel, soft soldered to the
calorimeter using the minimum quantity of solder necessary. If method B of mounting the calorimeter
is chosen the calorimeter shall be attached to the mounting block with a suitable high temperature
adhesive.
The face of the copper disc shall be flush with the surface of the mounting block. It shall also be coated
with a thin layer of an optically black paint having a coefficient of absorption, α, greater than 0,9 (see
Annex B).
The total mass of the calorimeter/mounting block assembly shall be (80 ± 10) g.
Dimensions in millimetres
a) Calorimeter assembly with mounting pins omitted for clarity
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ISO 9151:2016(E)
b) Copper calorimeter showing location c) Copper calorimeter assembly
of mounting pins (additional thermocouple
wires omitted for clarity)
Key
1 thermocouple wire 5 mounting pin
2 blind hole for mounting pin 6 copper wire
3 blind hole for thermocouple 7 copper disk
4 constantan wire X detail scale 5:1
Figure 1 — Copper calorimeter (method A)
Dimensions in millimetres
Key
1 copper thermocouple wire, as close as practical to edge of calorimeter
2 constantan thermocouple wire, approximately centre of calorimeter
F
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 9151
ISO/TC 94/SC 13 Secretariat: SNV
Voting begins on: Voting terminates on:
2013-12-12 2014-05-12
Protective clothing against heat and flame —
Determination of heat transmission on exposure to flame
Vêtements de protection contre la chaleur et les flammes — Détermination de la transmission de chaleur à
l’exposition d’une flamme
[Revision of first edition (ISO 9151:1995)]
ICS: 13.340.10
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
This draft has been developed within the International Organization for
Standardization (ISO), and processed under the ISO lead mode of collaboration
as defined in the Vienna Agreement.
This draft is hereby submitted to the ISO member bodies and to the CEN member
bodies for a parallel five month enquiry.
Should this draft be accepted, a final draft, established on the basis of comments
received, will be submitted to a parallel two-month approval vote in ISO and
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
formal vote in CEN.
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
committee secretariat. ISO Central Secretariat work of editing and text
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
composition will be undertaken at publication stage.
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 9151:2013(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
©
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2013
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ISO/DIS 9151:2013(E)
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as
permitted under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract
from it may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means,
electronic, photocopying, recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to 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
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Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO/DIS 9151
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Definitions . 1
4 Principle . 1
5 Apparatus . 2
5.1 Gas burner. . 2
5.2 Copper disc calorimeter and mounting block . 2
5.3 Specimen support frame . 4
5.4 Calorimeter location plate . 4
5.5 Support stand . 6
5.6 Recorder . 7
5.7 Flat rigid template . 7
6 Precautions . 7
7 Sampling . 8
7.1 Specimen dimensions . 8
7.2 Number of specimens . 8
8 Conditioning and testing atmospheres . 8
8.1 Conditioning atmosphere . 8
8.2 Testing atmosphere . 8
9 Test procedure . 8
9.1 Preparation and calibration . 8
9.1.1 Preliminary procedures . 8
9.1.2 Regulation of the exposure heat flux . 8
9.2 Test specimen mounting . 10
9.3 Test specimen exposure. 10
10 Test report . 11
Annex A (informative) Availability of materials . 12
Annex B (informative) Specimen test report form . 13
Annex C (informative) Significance of the heat transfer test . 14
Annex ZA (informative) Relationship between this European Standard and the Essential
Requirements of EU Directive 89/686/ECC . 16
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ISO/DIS 9151
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 9151 was prepared by Technical Committee ISO/TC 94, Personal safety -- Protective clothing and
equipment, Subcommittee SC 13, and by Technical Committee CEN/TC 162, Protective clothing including
hand and arm protection and lifejackets in collaboration.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9151:1995), of which subclauses 5.1, 5.2, 7.2,
9.1.2, 9.3.2, all figures, and annexes A and B have been technically revised.
Annexes A, B and C of this International Standard are for information only.
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ISO/DIS 9151
Introduction
Heat transmission through clothing is largely determined by its thickness including any air gaps trapped
between the different layers. The air gaps can vary considerably in different areas of the same clothing
assembly. The present method provides a grading of materials when tested under standard test conditions
without an air gap.
This second edition of ISO 9151 cancels and replaces ISO 9151:1995. To improve reproducibility, the
following major modifications have been made from the previous version of this test method:
a) A specification of the propane has been provided (para 5.1)
b) Additional instructions are given for inserting the calorimeter into the mounting block (para 5.2)
c) The number of specimens to be tested has been increased from three to five (para 7.2)
d) The temperature of the testing atmosphere has been somewhat limited (para 8.2)
e) A procedure to check on the linearity of the thermocouple output during regulation of the incident heat flux
density has been added (para 9.1.2)
f) Tolerances for the dimensions of machined parts have been added to text and drawings where required.
© ISO 2013 – All rights reserved v
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 9151
Protective clothing against heat and flame — Determination of
heat transmission on exposure to flame
1 Scope
This International Standard specifies a method for comparing the heat transmission through materials or
material assemblies used in protective clothing. Materials are ranked by calculation of a heat transfer index,
which is an indication of the relative heat transmission under the specified test conditions. The heat transfer
index should not be taken as a measure of the protection time given by the tested materials under actual use
conditions.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 139, Textiles - Standard atmospheres for conditioning and testing.
ISO 9162, Petroleum products – Fuel (class F) – Liquefied petroleum gases - Specifications
IEC 60584-1, Thermocouples - Part 1: Reference tables.
3 Definitions
For the purposes of this document, the following definitions apply.
3.1
test specimen
all the layers of fabric or other materiaIs arranged in the order and orientation as used in practice, including,
where applicable, undergarment fabrics.
3.2
incident heat flux
amount of energy incident per unit time on the exposed face of the specimen, expressed in kilowatts per
2
square metre (kW/m ).
3.3
heat transfer index (flame)
whole number calculated from the mean time in seconds to achieve a temperature rise of (24 ± 0,2) °C when
testing by this method using a copper disc of mass (18 ± 0,05) g and a starting temperature of (25 ± 5) °C.
4 Principle
A horizontally oriented test specimen is partially restrained from moving and subjected to an incident heat flux
2
of 80 kW/m from the flame of a gas burner placed beneath it. The heat passing through the specimen is
measured by means of a small copper calorimeter on top of and in contact with the specimen. The time, in
seconds, for the temperature in the calorimeter to rise (24 ± 0,2) °C is recorded. The mean result for five test
specimens is calculated as the "heat transfer index (flame)".
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1
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ISO/DIS 9151
5 Apparatus
The apparatus consists of
⎯ a gas burner;
⎯ a copper disc calorimeter;
⎯ a specimen support frame;
⎯ a calorimeter location plate;
⎯ a support stand;
⎯ suitable measuring equipment;
⎯ a template.
5.1 Gas burner.
A flat topped Meker burner with a perforated top area of (38 ± 2) mm diameter and a jet suitable for propane
gas shall be used. (See Annex A for possible sources.)
Commercial grade propane of 95 % minimum purity [see ISO 9162] shall be used with the flow being
controlled by a fine control valve and flow meter.
5.2 Copper disc calorimeter and mounting block
Copper disc calorimeter, consisting of a disc of copper of at least 99 % purity, having a diameter of (40 + 0.05
mm) and thickness 1,6 mm, and a mass of (18 + 0,05) g. The disc shall be accurately weighed before
assembly.
The calorimeter shall be constructed as indicated in Figure 1. Type T – 36 gauge (insulated copper-
constantan thermocouple wire) shall be used, with the constantan wire inserted into a predrilled hole in the
centre of the calorimeter and soldered in place with a minimum of solder. The copper wire shall be attached
in the same manner, 15-18 mm from the centre, so as not to interfere with the seating of disc in the mounting
block.
The calorimeter is located in a mounting block which shall consist of a 89 mm diameter circular piece of
asbestos-free non-combustible heat insulating board (See Annex A) of nominal thickness 13 mm (see Figure
2). The thermal characteristics shall comply with the following specification:
3
Density (750 ± 50) kg/m
Thermal conductivity 0,18 W/(m·K) ± 10 %
A circular cavity is machined in the centre of the block to accommodate the disc and an air gap as shown in
Figure 2. The disc is held in position using small stainless steel pins (0,45 mm diameter or less) which
protrude through the back of the insulating block with sufficient length that they can be used to secure the disk
(see Figure 3). The mounting pins shall be stainless steel, soft soldered to the calorimeter using the minimum
quantity of solder necessary.
The face of the copper disc shall be flush with the surface of the mounting block. It shall also be coated with a
thin layer of an optically black paint having a coefficient of absorption, α, greater than 0,9 (see Annex A).
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2
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ISO/DIS 9151
a) calorimeter assembly with mounting pins omitted for clarity
b) copper calorimeter showing location of mounting pins c) copper calorimeter assembly
(thermocouple wires omitted for clarity)
Figure 1 — Copper calorimeter (all dimensions in mm)
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3
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ISO/DIS 9151
Figure 2 — Calorimeter mounting block (all dimensions in mm)
Figure 3 — Calorimeter assembly
5.3 Specimen support frame
Specimen support frame consisting of a piece of mild steel (150 + 0,5) mm square and (1,6 + 0,1) mm thick
with a (50 + 0,5) mm square hole in its centre (see Figure 4).
NOTE: materials other than mild steel (e.g., copper) may also be used.
5.4 Calorimeter location plate
Calorimeter location plate made from a piece of aluminium 149 mm square and 6 mm thick and having a
circular hole 90 mm in diameter located centrally (see Figure 5). The plate shall have a mass of (264 ± 13) g.
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4
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ISO/DIS 9151
Figure 4 — Specimen support frame (all dimensions in mm)
Note tolerances for all machined parts shall be + 0,5 mm
© ISO 2013 – All rights reserved
5
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ISO/DIS 9151
Figure 5 — Calorimeter location plate (all dimensions in mm)
Note tolerances for all machined parts shall be + 0,5 mm
5.5 Support stand
Support stand, used to locate the specimen and calorimeter relative to the bu
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9151
Deuxième édition
2016-11-15
Version corrigée
2017-03
Vêtements de protection contre
la chaleur et les flammes —
Détermination de la transmission de
chaleur à l’exposition d’une flamme
Protective clothing against heat and flame — Determination of heat
transmission on exposure to flame
Numéro de référence
ISO 9151:2016(F)
©
ISO 2016
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ISO 9151:2016(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ISO 9151:2016(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Brûleur à gaz . 2
5.3 Calorimètre à disque de cuivre et bloc de montage . 2
5.4 Porte-éprouvette . 5
5.5 Plaque de positionnement du calorimètre . 6
5.6 Statif . 6
5.7 Dispositif d’enregistrement . 8
5.8 Gabarit rigide et plat . 8
6 Précautions . 9
7 Échantillonnage . 9
7.1 Dimensions des éprouvettes . 9
7.2 Nombre d’éprouvettes . 9
8 Atmosphères de conditionnement et d’essai . 9
8.1 Atmosphère de conditionnement . 9
8.2 Atmosphère d’essai . 9
9 Mode opératoire. 9
9.1 Préparation et étalonnage . 9
9.1.1 Modes opératoires préliminaires . 9
9.1.2 Réglage du flux de chaleur incidente .10
9.2 Montage de l’éprouvette .11
9.3 Exposition de l’éprouvette .12
10 Rapport d’essai (voir Annexe C) .12
Annexe A (informative) Signification de l’essai de transmission de chaleur .14
Annexe B (informative) Disponibilité du matériel .16
Annexe C (informative) Modèle de rapport d’essai .18
© ISO 2016 – Tous droits réservés iii
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ISO 9151:2016(F)
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2. www .iso
.org/ directives
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO. www .iso .org/ brevets
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: http:// www .iso .org/ iso/
fr/ foreword .html
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 94, Sécurité individuelle — Vêtements
et équipements de protection, sous-comité SC 13, Vêtements de protection, en collaboration avec le Comité
technique CEN/TC 162, Vêtements de protection, y compris la protection de la main et du bras et y compris
les gilets de sauvetage.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9151:1995), dont les
articles/paragraphes 2, 3.3, 5.1, 5.2, 5.3, 5.6, 6, 8.1, 8.2, 9.1.2, 9.3.1, 9.3.2 et 10, toutes les figures et
les Annexes A et B ont fait l’objet d’une révision technique. Des tolérances relatives aux dimensions
spécifiées ont été ajoutées le cas échéant. Les résultats d’un essai interlaboratoires mené récemment
ont été ajoutés à l’Annexe A.
Afin d’améliorer la reproductibilité, la version précédente de la présente méthode d’essai a subi les
modifications majeures suivantes:
a) Le pourcentage de pureté minimale du propane utilisé est fournie (voir 5.2);
b) deux méthodes de construction du calorimètre sont décrites, avec des informations
complémentaires sur les figures, des instructions additionnelles sont données pour l’insertion du
calorimètre dans le bloc de montage, et la masse totale de l’ensemble calorimètre-bloc de montage
est spécifiée (voir 5.3);
c) lorsque nécessaire, des tolérances relatives aux dimensions des pièces d’usinage ont été ajoutées au
texte et aux dessins;
d) le contrôle des mouvements d’air pendant les essais est spécifié (voir Article 6);
e) les plages d’humidité relative et de température spécifiées pour les atmosphères de conditionnement
et d’essai ont été modifiées (voir 8.1 et 8.2);
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
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ISO 9151:2016(F)
f) des modes opératoires d’étalonnage et de stabilisation de la température du thermocouple, y
compris un mode opératoire permettant de vérifier la linéarité du signal de sortie du thermocouple
pendant le réglage de la densité du flux de chaleur incidente, ont été ajoutés (voir 9.1.1 et 9.1.2);
g) les exigences relatives au rapport d’essai ont été révisées (voir Article 10).
La présente version corrigée de l’ISO 9151:2016 inclut la correction suivante:
— en 9.3.3, deuxième alinéa, la référence à l’Annexe A a été corrigée en Annexe B.
© ISO 2016 – Tous droits réservés v
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ISO 9151:2016(F)
Introduction
La transmission de chaleur à travers les vêtements est en grande partie déterminée par l’épaisseur
de ces derniers, y compris toute poche d’air emprisonnée entre les couches de vêtements adjacentes.
Selon les endroits, les poches d’air peuvent varier considérablement au sein d’un même assemblage
de vêtements. La présente méthode fournit une classification des matériaux soumis à essai dans des
conditions d’essai normalisées sans poche d’air.
vi © ISO 2016 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 9151:2016(F)
Vêtements de protection contre la chaleur et les
flammes — Détermination de la transmission de chaleur à
l’exposition d’une flamme
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode qui vise à déterminer la transmission de chaleur à travers
des matériaux ou des assemblages de matériaux utilisés dans les vêtements de protection. Cette
méthode permet ensuite de classer les matériaux en comparant les indices de transmission de chaleur,
lesquels constituent une indication de la transmission de chaleur relative dans les conditions d’essai
spécifiées. Il convient de ne pas considérer l’indice de transmission de chaleur comme une mesure de
la durée de protection offerte par les matériaux soumis à essai dans des conditions réelles d’utilisation.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 5725-2, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 2: Méthode de
base pour la détermination de la répétabilité et de la reproductibilité d’une méthode de mesure normalisée
IEC 60584-1, Couples thermoélectriques — Partie 1: Tables de référence
IEC 60584-3, Couples thermoélectriques — Partie 3: Câbles d’extension et de compensation — Tolérances
et système d’identification
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les définitions suivantes s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1
éprouvette
toutes les couches d’étoffes ou autres matériaux, dans l’ordre et l’orientation utilisés en pratique, y
compris, le cas échéant, les étoffes des sous-vêtements
3.2
flux de chaleur incidente
Q
quantité d’énergie appliquée à la surface exposée de l’éprouvette, par unité de temps
2
Note 1 à l’article: L’unité est le kW/m .
© ISO 2016 – Tous droits réservés 1
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ISO 9151:2016(F)
3.3
indice de transmission de chaleur
HTI
temps moyen, t , en secondes entières, nécessaire à une élévation de température de
m
(24 ± 0,2) °C lors d’essais effectués selon la méthode décrite dans le présent document, à l’aide d’un
2
disque de cuivre d’une masse de (18 ± 0,05) g et d’un flux de chaleur incidente de (80 ± 2) kW/m
Note 1 à l’article: Dans le contexte du présent document, l’indice de transmission de chaleur se réfère à la
transmission de chaleur entre une flamme et l’éprouvette. Voir Annexe A.
4 Principe
Une éprouvette positionnée horizontalement est immobilisée et soumise à un flux de chaleur incidente
2
de (80 ± 2) kW/m issu de la flamme d’un brûleur à gaz placé en dessous. La chaleur qui traverse
l’éprouvette est mesurée au moyen d’un petit calorimètre en cuivre placé sur l’éprouvette et en contact
avec cette dernière. Le temps, en secondes, nécessaire à une élévation de température de (24 ± 0,2) °C
dans le calorimètre est enregistré. L’«indice de transmission de chaleur (flamme)» est le résultat moyen
obtenu pour trois éprouvettes.
5 Appareillage
5.1 Généralités
L’appareillage est constitué des éléments suivants:
— un brûleur à gaz Meker;
— un calorimètre à disque de cuivre;
— un porte-éprouvette;
— une plaque de positionnement du calorimètre;
— un statif;
— un appareillage de mesure et d’enregistrement adapté;
— un gabarit.
5.2 Brûleur à gaz
Il faut utiliser un brûleur Meker à bec plat ayant une surface supérieure perforée de (38 ± 2) mm de
diamètre et une buse adaptée au gaz propane. (Voir l’Annexe B qui donne une liste de sources possibles.)
Le gaz propane utilisé doit être de type commercial et d’une pureté minimale de 95 %; son débit doit
être contrôlé par une vanne précise et un débitmètre. Il est également permis d’utiliser d’autres gaz,
mais cela doit être consigné dans le rapport d’essai.
5.3 Calorimètre à disque de cuivre et bloc de montage
Calorimètre à disque de cuivre, composé d’un disque de cuivre d’une pureté minimale de 99 %, d’un
diamètre de (40 ± 0,05) mm, d’une épaisseur de 1,6 mm et d’une masse de (18 ± 0,05) g. Le disque doit
être pesé avant perçage et assemblage.
Le calorimètre doit être construit comme indiqué à la Figure 1 (méthode A) ou à la Figure 2 (méthode B).
Un fil de thermocouple de type constantan-cuivre isolé conforme à l’IEC 60584-1 et à l’IEC 60584-3,
de 0,254 mm ± 0,002 mm de diamètre doit être utilisé. Le fil de constantan doit être inséré dans un
trou préalablement percé au centre du calorimètre et soudé en place avec un minimum de brasure
(méthode A) ou être soudé au dos du calorimètre comme indiqué à la Figure 2 (méthode B). Le fil de
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ISO 9151:2016(F)
cuivre doit être fixé de la même manière, à 15 mm à 18 mm du centre, de façon à ne pas gêner l’assise du
disque dans le bloc de montage.
NOTE Le fil de thermocouple spécifié correspond à un fil de calibre 36 – type T.
Le calorimètre est placé dans un bloc de montage qui doit être composé d’une pièce circulaire de 89 mm
de diamètre issue d’une plaque isolante non combustible et exempte d’amiante (voir Annexe B) d’une
épaisseur nominale de 13 mm (voir Figure 3). Les caractéristiques thermiques doivent être conformes
aux spécifications suivantes:
3
Masse volumique (750 ± 100) kg/m
Conductivité thermique (0,180 ± 0,018) W/(m·K)
Un évidement circulaire est usiné au centre du bloc pour recevoir le disque et créer une poche d’air
comme indiqué à la Figure 3. Le disque est maintenu en place par des goupilles en acier inoxydable (de
diamètre inférieur ou égal à 0,45 mm) qui dépassent suffisamment au dos du bloc isolant pour pouvoir
immobiliser le disque (méthode A – Figure 4). Les goupilles de montage doivent être en acier inoxydable
et être soudées au calorimètre à l’aide d’un métal d’apport de brasage tendre, avec la quantité de brasure
strictement nécessaire. Si la méthode B de montage du calorimètre est retenue, le calorimètre doit être
fixé au bloc de montage à l’aide d’une colle adaptée pour haute température.
La face du disque de cuivre doit se trouver au même niveau que la surface du bloc de montage. De plus,
elle doit être enduite d’une mince couche de peinture optiquement noire présentant un coefficient
d’absorption α supérieur à 0,9 (voir Annexe B).
La masse totale de l’ensemble calorimètre-bloc de montage doit être de (80 ± 10) g.
Dimensions en millimètres
a) Assemblage du calorimètre (par souci de clarté, les goupilles de montage ne sont pas
représentées)
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ISO 9151:2016(F)
b) Calorimètre en cuivre avec emplacement des c) Assemblage du calorimètre en cuivre
goupilles de montage (par souci de clarté, les
fils de thermocouple additionnels ne sont pas
représentés)
Légende
1 fil de thermocouple 5 goupille de montage
2 trou borgne pour goupille de montage 6 fil de cuivre
3 trou borgne pour thermocouple 7 disque de cuivre
4 fil de constantan X échelle 5:1
Figure 1 — Calorimètre en cuivre (méthode A)
Dimensions en millimètres
Légende
1 fil de thermocouple en cuivre, placé le plus près possible du bord du calorimètre
2 fil de thermocouple en constantan, placé à peu près au centre du calorimètre
Figure 2 — Autre construction de calorimètre (méthode B) (par souci de clarté, les fils de
thermocouple additionnels ne sont pas représentés)
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés
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ISO 9151:2016(F)
Dimensions en millimètres
Légende
1 plaque isolante
2 évidement
Figure 3 — Bloc de montage du calorimètre (valeur informative)
Légende
1 calorimètre en cuivre
2 goupille en acier inoxydable de 0,45 mm
3 vis de serrage 2-56
4 fils de thermocouple
5 bloc de montage du capteur
6 rondelle plate
7 écrou hexagonal 2-56
Figure 4 — Assemblage du calorimètre et du bloc de montage (méthode A)
5.4 Porte-éprouvette
Porte-éprouvette composé d’une pièce d’acier doux (teneur en carbone < 0,5 %)
...
PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 9151
ISO/TC 94/SC 13 Secrétariat: SNV
Début de vote: Vote clos le:
2013-12-12 2014-05-12
Vêtements de protection contre la chaleur et les
flammes — Détermination de la transmission de chaleur à
l’exposition d’une flamme
Protective clothing against heat and flame — Determination of heat transmission on exposure to flame
[Révision de la première édition (ISO 9151:1995)]
ICS: 13.340.10
TRAITEMENT PARRALLÈLE ISO/CEN
Le présent projet a été élaboré dans le cadre de l’Organisation internationale de
normalisation (ISO) et soumis selon le mode de collaboration sous la direction
de l’ISO, tel que défini dans l’Accord de Vienne.
Le projet est par conséquent soumis en parallèle aux comités membres de l’ISO et
aux comités membres du CEN pour enquête de cinq mois.
En cas d’acceptation de ce projet, un projet final, établi sur la base des observations
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC reçues, sera soumis en parallèle à un vote d’approbation de deux mois au sein de
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
l’ISO et à un vote formel au sein du CEN.
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu’il est
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
parvenu du secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
texte sera effectué au Secrétariat central de l’ISO au stade de publication.
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 9151:2013(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
©
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2013
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ISO/DIS 9151:2013(F)
Notice de droit d’auteur
Ce document de l’ISO est un projet de Norme internationale qui est protégé par les droits d’auteur
de l’ISO. Sauf autorisé par les lois en matière de droits d’auteur du pays utilisateur, aucune partie de
ce projet ISO ne peut être reproduite, enregistrée dans un système d’extraction ou transmise sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie,
les enregistrements ou autres, sans autorisation écrite préalable.
Les demandes d’autorisation de reproduction doivent être envoyées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au
comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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
Toute reproduction est soumise au paiement de droits ou à un contrat de licence.
Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 9151
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Définitions . 1
4 Principe . 2
5 Appareillage . 2
5.1 Brûleur à gaz . 2
5.2 Calorimètre à disque de cuivre et bloc de montage . 2
5.3 Porte-éprouvette . 4
5.4 Plaque de positionnement du calorimètre . 4
5.5 Statif . 6
5.6 Appareil de mesure . 7
5.7 Gabarit rigide et plat . 7
6 Précautions . 7
7 Échantillonnage . 8
7.1 Dimensions des éprouvettes . 8
7.2 Nombre d'éprouvettes . 8
8 Atmosphères de conditionnement et d'essai . 8
8.1 Atmosphère de conditionnement . 8
8.2 Atmosphère d'essai. 8
9 Mode opératoire . 8
9.1 Préparation et étalonnage . 8
9.1.1 Modes opératoires préliminaires . 8
9.1.2 Réglage du flux de chaleur d'exposition . 9
9.2 Montage de l'éprouvette . 10
9.3 Exposition de l'éprouvette . 11
10 Rapport d’essai . 11
Annexe A (informative) Disponibilité du matériel . 12
Annexe B (informative) Modèle de rapport d'essai . 13
Annexe C (informative) Signification de l'essai de transmission de chaleur . 14
Annexe ZA (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences
essentielles de la Directive européenne 89/686/CEE . 16
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO/DIS 9151
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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 9151 a été élaborée par le Comité technique ISO/TC 94, Sécurité individuelle — Vêtements et
équipements de protection, sous-comité SC 13, en collaboration avec le Comité technique CEN/TC 162
Vêtements de protection, y compris la protection de la main et du bras et y compris les gilets de sauvetage.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9151:1995), dont les paragraphes 5.1,
5.2, 7.2, 9.1.2, 9.3.2, toutes les figures, et les Annexes A et B ont fait l'objet d'une révision technique.
Les Annexes A, B et C de la présente Norme internationale sont données à titre d'information uniquement.
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 9151
Introduction
La transmission de chaleur au travers des vêtements est largement déterminée par leur épaisseur, y compris
par toute poche d'air emprisonné entre les différentes couches de vêtements. Selon les endroits, les poches
d'air peuvent varier considérablement au sein d'un même assemblage de vêtements. La présente méthode
fournit une classification des matériaux soumis à essai dans des conditions d'essai normalisées sans poche
d'air.
Cette seconde édition de l'ISO 9151 annule et remplace l'ISO 9151:1995. Afin d'améliorer la reproductibilité,
la version précédente de la présente méthode d'essai a subi les modifications majeures suivantes :
a) Une spécification du propane a été fournie (paragraphe 5.1) ;
b) Des instructions additionnelles sont données pour l'insertion du calorimètre dans le bloc de montage
(5.2) ;
c) Le nombre d'éprouvettes prévues pour l'essai est passé de trois à cinq (7.2) ;
d) La température de l'atmosphère d'essai a été quelque peu limitée (8.2) ;
e) Un mode opératoire a été ajouté afin de vérifier la linéarité du signal de sortie du thermocouple pendant
le réglage du flux de chaleur incidente (9.1.2) ;
f) Lorsque nécessaire, des tolérances relatives aux dimensions des pièces d'usinage ont été ajoutées au
texte et aux dessins.
© ISO 2013 – Tous droits réservés v
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 9151
Vêtements de protection contre la chaleur et les flammes —
Détermination de la transmission de chaleur à l'exposition
d'une flamme
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode qui vise à comparer la transmission de chaleur au
travers de matériaux ou d'assemblages de matériaux utilisés dans les vêtements de protection. Les matériaux
sont classés par calcul d'un indice de transmission de chaleur, lequel constitue une indication de la
transmission de chaleur relative dans les conditions d'essai spécifiées. Il convient de ne pas considérer
l'indice de transmission de chaleur comme une mesure de la durée de protection offerte par les matériaux
essayés dans des conditions réelles d'utilisation.
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 Norme internationale. 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 Norme internationale 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.
ISO 139, Textiles — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai.
ISO 9162, Produits pétroliers — Combustibles (classe F) — Gaz de pétrole liquéfiés — Spécifications.
CEI 60584-1, Couples thermoélectriques — Partie 1 : Tables de référence.
3 Définitions
Pour les besoins du présent document, les définitions suivantes s'appliquent.
3.1
éprouvette
toutes les couches de tissus ou autres matériaux, dans l'ordre et l'orientation utilisés en pratique, y compris, le
cas échéant, les tissus des sous-vêtements
3.2
flux de chaleur incidente
quantité d'énergie reçue par unité de temps par la surface exposée de l'éprouvette, exprimée en kilowatts par
2
mètre carré (kW/m )
3.3
indice de transmission de chaleur (flamme)
nombre entier calculé à partir du temps moyen, en secondes, nécessaire à une élévation de température de
(24 ± 0,2) °C lors des essais effectués via cette méthode, à l'aide d'un disque de cuivre d'une masse de
(18 ± 0,05) g, à une température initiale de (25 ± 5) °C
© ISO 2013 – Tous droits réservés
1
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ISO/DIS 9151
4 Principe
Une éprouvette positionnée horizontalement est partiellement immobilisée et soumise à un flux de chaleur
2
incidente de 80 kW/m issu de la flamme d'un brûleur à gaz placé en dessous. La chaleur qui traverse
l'éprouvette est mesurée au moyen d'un petit calorimètre en cuivre placé en contact et sur l'éprouvette. Le
temps nécessaire à une élévation de température de (24 ± 0,2) °C dans le calorimètre est enregistré, en
secondes. L'« indice de transmission de chaleur (flamme) » est le résultat moyen obtenu pour cinq
éprouvettes.
5 Appareillage
L'appareillage comprend
un brûleur à gaz ;
un calorimètre à disque de cuivre ;
un porte-éprouvette ;
une plaque de positionnement du calorimètre ;
un statif ;
un appareillage de mesure convenable ;
un gabarit.
5.1 Brûleur à gaz
Il faut utiliser un brûleur Meker à bec plat ayant une surface supérieure perforée d'un diamètre de (38 ± 2) mm
et une buse adaptée au gaz propane. (Voir l'Annexe A qui donne une liste de sources possibles.)
Le gaz propane utilisé doit être de type commercial, d'une pureté minimale de 95 % [voir l'ISO 9162] et d'un
débit contrôlé par une vanne précise et un débitmètre.
5.2 Calorimètre à disque de cuivre et bloc de montage
Calorimètre à disque de cuivre, composé d'un disque de cuivre d'une pureté minimale de 99 %, d'un diamètre de
(40 + 0,05 mm), d'une épaisseur de 1,6 mm et d'une masse de (18 + 0,05) g. Le disque doit être pesé avec
exactitude avant l'assemblage.
Le calorimètre doit être construit comme indiqué à la Figure 1. Un fil de thermocouple de calibre 36 - type T
(constantan-cuivre isolé) doit être utilisé ; le fil de constantan est inséré dans un trou préalablement percé au
centre du calorimètre et soudé en place avec un minimum de brasure. Le fil de cuivre doit être fixé de la
même manière, à 15-18 mm du centre, de façon à ne pas gêner l'assise du disque dans le bloc de montage.
Le calorimètre est situé dans un bloc de montage qui doit être composé d'une pièce circulaire de 89 mm de
diamètre usinée dans une plaque isolante non combustible et exempte d'amiante (voir l'Annexe A), d'une
épaisseur nominale de 13 mm (voir la Figure 2). Les caractéristiques thermiques doivent être conformes aux
spécifications suivantes :
3
Masse volumique (750 ± 50) kg/m
Conductivité thermique 0,18 W/(m K) ± 10 %
© ISO 2013 – Tous droits réservés
2
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ISO/DIS 9151
Un évidement circulaire est usiné au centre du bloc pour recevoir le disque et créer une poche d'air, comme
indiqué sur la Figure 2. Le disque est maintenu en place au moyen de goupilles en acier inoxydable (de
diamètre inférieur ou égal à 0,45 mm) qui dépassent suffisamment au dos du bloc isolant pour pouvoir
immobiliser le disque (voir Figure 3). Les goupilles de montage doivent être en acier inoxydable ; elles sont
soudées au calorimètre à l'aide d'un métal d'apport de brasage tendre, en utilisant la quantité de brasure
strictement nécessaire.
La face du disque de cuivre doit être au même niveau que la surface du bloc de montage. De plus, elle doit
être enduite d'une mince couche de peinture optiquement noire dont le coefficient d'absorption, α, est
supérieur à 0,9 (voir Annexe A).
a) assemblage du calorimètre (par souci de clarté, les goupilles de montage ne sont pas représentées)
b) calorimètre en cuivre avec emplacement des goupilles c) assemblage du calorimètre en cuivre
de montage (par souci de clarté, les fils du thermocouple
ne sont pas représentés)
Anglais Français
DETAIL A DÉTAIL A
SCALE 5:1 ÉCHELLE 5:1
Thermocouple wire Fil du thermocouple
Blind hole for mounting pin Trou borgne pour goupille de montage
Blind hole for thermocouple Trou borgne pour thermocouple
Constantan wire Fil de constantan
Copper wire Fil de cuivre
Mounting pin Goupille de montage
Copper disk Disque de cuivre
Figure 1 — Calorimètre en cuivre (dimensions en mm)
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3
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ISO/DIS 9151
dimensions en mm
Figure 2 — Bloc de montage du calorimètre
1 Calorimètre en cuivre
2 Goupille en acier inoxydable de 0,45 mm
3 Vis pour ensemble 2-56
4 Fils du thermocouple
5 Bloc de montage du capteur
6 Rondelle plate
7 Écrou hexagonal 2-56
Figure 3 — Assemblage du calorimètre
5.3 Porte-éprouvette
Porte-éprouvette composé d'une pièce d'acier doux carrée de (150 + 0,5) mm de côté et de (1,6 + 0,1) mm
d'épaisseur, avec un trou carré de (50 + 0,5) mm en son centre (voir Figure 4).
NOTE Il est également permis d'utiliser des matériaux autres qu'en acier doux (par exemple, en cuivre).
5.4 Plaque de positionnement du calorimètre
Plaque de positionnement du calorimètre, confectionnée dans une pièce d'aluminium carrée de 149 mm de
côté et de 6 mm d'épaisseur, percée, en son centre, d'un trou circulaire de 90 mm de diamètre (voir Figure 5).
La plaque doit avoir une masse de (264 ± 13) g.
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ISO/DIS 9151
dimensions en mm
Figure Erreur ! Code op. conditionnel inconnu.4 — Porte-éprouvette
NOTE Les tolérances pour l'ensemble des pièces usinées doivent être de + 0,5 mm.
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ISO/DIS 9151
dimensions en mm
Figure 5 — Plaque de positionnement du calorimètre
NOTE Les tolérances pour l'ensemble des pièces usinées doivent être de + 0,5 mm.
5.5 Statif
Statif, utilisé pour positionner l'éprouvette et le calorimètre par rapport au brûleur. La face supérieure du
porte-éprouvette doit se situer à (50 + 2) mm au-dessus de la face supérieure du brûleur et doit lui être
parallèle, l'axe du brûleur étant aligné sur le centre de l'ouverture pratiquée dans le porte-éprouvette (voir
Figure 6).
Il est commode d'avoir un obturateur entre le brûleur et le porte-éprouvette. Le cas échéant, l'obturateur doit
s'ouvrir complètement en moins de 0,5 s et doit être déclenché immédiatement après la mise en place du
brûleur. Pour enregistrer le début de l'exposition, il est utile de pouvoir utiliser le positionnement du brûleur, ou
l'
...
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