Méthode d'essai ISO 19021 pour la détermination des concentrations de gaz dans la norme ISO 5659-2 par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier

Français La norme « ISO 19021 Méthode d'essai pour la détermination des concentrations de gaz dans la norme ISO 5659-2 par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier » élaborée par l'Organisation internationale de normalisation (ISO) décrit une méthode d'essai adaptée à l'analyse des déchets produits lors de la pyrolyse et de la combustion d'échantillons et de produits testés selon la norme « ISO 5659-2 Plastiques - Formation de fumées - Partie 2 : Détermination de la densité optique par un essai en chambre unique ». Cette méthode d'essai est basée sur la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) telle que décrite dans la norme « ISO 19702 Essais de toxicité des résidus d'incendie - Guide pour l'analyse des gaz et des vapeurs dans les résidus d'incendie à l'aide de l'analyse des gaz FTIR » et comprend des informations supplémentaires sur l'appareil d'essai approprié et l'étalonnage de l'analyseur pour son application à ce modèle d'incendie physique.

Cette norme est conçue pour être utilisée conjointement avec les normes ISO 5659-2 et ISO 19702. La méthode d'essai fournit des concentrations de gaz en fonction du temps sur toute la durée d'un essai ISO 5659-2. Cette norme ne traite pas de la précision de ce modèle d’incendie pour une application de produit quelconque ni de la précision des concentrations de gaz par rapport aux essais d’incendie à échelle réelle ou aux scénarios d’incendie.

Afin de transformer cette norme en norme internationale à l'avenir, il est prévu de mener un essai interlaboratoire pour modifier l'annexe B. Cette norme n'inclut aucune évaluation de la toxicité et ne fournit pas de données d'entrée pour l'ingénierie de la sécurité incendie.

Étant donné que les conditions de combustion varient en fonction du taux de consommation d'oxygène dans l'enceinte lors des tests ISO 5659-2, ce modèle d'incendie physique n'est pas considéré comme représentatif d'un scénario d'incendie particulier. Il est donc difficile de comparer les résultats des tests avec les conditions d’incendie réelles. Par conséquent, si cette méthode d’essai est utilisée pour effectuer des comparaisons entre des matériaux ou des produits, elle est destinée à être réalisée en conjonction avec d’autres essais au feu.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions donnés dans les normes ISO 13943, ISO 5659-2 et ISO 19702 s'appliquent.

Les études qui constituent le contexte technique de cette norme sont expliquées en détail dans cette norme. Les effluents d'incendie sont échantillonnés en continu à partir d'une chambre de fumée cumulative (ISO 5659-2). Le débit d'échantillonnage de gaz doit être tel que l'échantillon soit représentatif de la composition de l'atmosphère de la pièce et que tous les effets des systèmes d'échantillonnage de gaz (tels que les filtres, les sondes, les tuyaux, les tubes et les pompes) soient minimisés. Un système de filtration empêche les particules de fumée de pénétrer dans la cellule de l'analyseur de gaz. Les concentrations des gaz spécifiés dans le flux d'effluent échantillonné sont déterminées à l'aide de la spectroscopie FTIR conformément à la norme ISO 19702. La quantité d'atmosphère retirée de la chambre et utilisée pour l'analyse FTIR (environ 20 L/min pendant 1,5 min) doit être maintenue dans des limites permettant de compenser l'échantillonnage par la dilatation de l'air due aux effets thermiques du cône radiant et à la combustion de l'échantillon d'essai. De cette manière, la pression de la chambre est maintenue relativement constante pendant toute la période d’échantillonnage. Le temps de trajet et la distance de la sortie de secours à travers le système d’échantillonnage de gaz doivent être minimisés.

Dans ces tests, l'appareil d'essai spécifié dans la norme ISO 5659-2 est utilisé.

La disposition générale du système d'échantillonnage de gaz est spécifiée ci-dessous en plus des exigences de la norme ISO 19702. Le système d'échantillonnage de gaz doit être composé d'une sonde d'échantillonnage, d'un filtre primaire, d'une ligne d'échantillonnage de gaz, d'un filtre secondaire, d'une cellule à gaz, d'un transducteur de pression, d'un refroidisseur en option, d'une pompe et d'un débitmètre. Le filtre principal doit être placé directement après la sonde. L'analyseur de gaz doit être placé après l'extrémité de la ligne d'échantillonnage et en amont de la pompe. Un exemple de système d’échantillonnage de commodité est présenté dans la figure.

D'autres dispositions sont possibles si elles respectent les points fondamentaux de cette norme : conditions de débit, un filtre principal chauffé immédiatement après la sonde de prélèvement et une zone chauffée depuis la sortie de la chambre de densité des fumées jusqu'à la sortie de la cellule à gaz FTIR. La chambre de densité de fumée doit être équipée d'un transducteur de pression permettant d'enregistrer la pression interne P de la chambre en fonction du temps. Un système utilisant un taux d'extraction plus élevé et permettant aux gaz extraits d'être recirculés vers l'appareil de test a été testé avec succès par certains laboratoires lorsque la pression à l'intérieur de la cartouche est maintenue relativement constante. Pour de tels systèmes, l’utilisateur doit anticiper l’écart par rapport à la réglementation générale décrite dans cette norme. Les normes de la série ISO 12828 peuvent être utilisées pour ce type d’évaluation.

La sonde d'échantillonnage doit être constituée d'un tube en acier inoxydable de 5 mm de diamètre intérieur avec une extrémité fermée. Il doit être fixé au point central du plafond de la chambre et doit dépasser de 80 mm vers l'intérieur du plafond de la chambre. La sonde doit comporter 40 trous d'échantillonnage de 55 mm de diamètre positionnés à 70 mm, 2 mm et 3 mm mesurés à partir du plafond intérieur de la chambre, face à l'arrière de la chambre. Certains gaz acides peuvent réagir avec la surface intérieure de la sonde, provoquant la perte de ces gaz. Ceci est particulièrement important pour les faibles concentrations. Un thermocouple blindé doit être placé près du trou central de la sonde interne, à 8 mm plus/moins 2 mm du trou pour mesurer la température du gaz échantillonné. La température doit être enregistrée lors de l'échantillonnage pour calculer la concentration massique de l'espèce gazeuse.

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