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APPAREIL D’ESSAI DE PERSISTANCE
ET DE PROPAGATION DE FLAMME
Modèle PolyNorme 504
suivant norme NF P 92-504 de 1995

mots-clés :

essai – réaction au feu – bâtiment – matériaux souples et rigides – persistance de la flamme – propagation de flamme - classement M

Appareil PolyNorme 504 pour essai de matériau souple

Appareil PolyNorme 504 pour essai de matériau rigide

 

Le développement et la commercialisation de l’appareil d’essai de persistance et de propagation de flamme font l’objet d’un partenariat avec le LNE (Laboratoire National d’Essais).

 GENERALITES

L’essai de persistance de la flamme selon NF P 92-504 est un essai complémentaire de réaction au feu pour le classement M des matériaux de construction et d’aménagement. Il est applicable aux matériaux souples et rigides de toute épaisseur pour lesquels il est constaté un percement sans inflammation ou avec inflammation de courte durée de l’éprouvette à l’essai principal (essai au brûleur électrique selon NF P 92-503 ou essai par rayonnement à la cabine à épiradiateur selon NF P 92-501). Dans ce cas, l’essai de persistance de la flamme devient l’essai déterminant pour le classement M des matériaux.
En règle générale, s’il n’y a pas de persistance de la flamme après retrait du brûleur, le matériau pourra être classé en catégorie M1. En cas de persistance de la flamme après retrait du brûleur, le classement M2 ou M3 sera prononcé suivant que la durée de persistance est = 5 s ou > 5 s. S’il y a chute de gouttes enflammées ou non, on procède à l’essai de goutte (NF P 92-505).
L’essai de propagation de flamme est pratiqué sur le même appareil et sur des éprouvettes de mêmes dimensions que l’essai de persistance de flamme ; il sert pour le classement M4 des matériaux souples et rigides de toute épaisseur. Un matériau sera classé M4 s’il n’entre pas dans l’une des catégories M1, M2 ou M3 à l’issue de l’essai principal ou de l’essai de persistance de flamme et si lors de l’essai de propagation de flamme, il est observé une propagation continue de la flamme sur 250 mm à une vitesse inférieure à 2 mm par seconde.

 

 PRINCIPE

L’essai de persistance ou de propagation de flamme consiste à soumettre, dans des conditions définies, l’éprouvette d’un matériau à l’action d’une source de chaleur constituée par un brûleur à gaz et à provoquer éventuellement :


• L’inflammation de l’éprouvette et la mesure de la durée de persistance de la flamme après retrait du brûleur ou
• Un effet de propagation de flamme et la mesure de la vitesse de propagation de la flamme.


Les durées de persistance de la flamme ou la vitesse de propagation de la flamme et les phénomènes observés sont enregistrés.

 APPAREILLAGE

Le LNE a conçu au départ un appareil pourvu d’automatismes pour faciliter surtout l’exécution de l’essai de persistance de la flamme tout en garantissant une bonne répétabilité des résultats. En effet, la séquence manuelle des opérations à réaliser par l’utilisateur dans le cas de l’essai de persistance de la flamme nécessite de sa part une dextérité et une vigilance que l’automatisation de l’appareillage soulage :

• Incliner le brûleur à 45° face à l’éprouvette.
• Maintenir la flamme pendant 5 s au contact de l’éprouvette.
• Au besoin, déplacer latéralement le chariot pour garder le contact entre la flamme et l’éprouvette.
• Au bout de 5 s, ramener le brûleur à sa position verticale initiale.
• Noter la durée de persistance de la flamme sur l’éprouvette.
• 3 s après l’extinction de la flamme, ramener le brûleur au contact de l’éprouvette à l’endroit où la flamme s’est éteinte.
• Maintenir à nouveau la flamme pendant 5 s au contact de l’éprouvette.
• Au bout de 5 s, ramener le brûleur à sa position verticale initiale.
• Noter de nouveau la durée de persistance de la flamme sur l’éprouvette.
• Répéter la manoeuvre une dizaine de fois par éprouvette au maximum sur plusieurs éprouvettes de telle façon à réaliser 30 applications du brûleur au total.
• Après chaque retrait du brûleur, il faut enregistrer la durée de persistance de la flamme sur l’éprouvette, sa propagation éventuelle et les chutes de gouttes enflammées ou non.

Le PolyNorme 504 permet d’effectuer automatiquement toute la séquence de ces opérations y compris l’enregistrement de la durée de persistance de la flamme déterminée par actionnement d’un bouton-poussoir sauf le déplacement du chariot qui reste manuel. Quant à l’essai de propagation de flamme, l’automatisme simplifié permet de maintenir la flamme au contact de l’angle inférieur de l’éprouvette sur sa partie libre au maximum 30 s ou jusqu’à ce qu’elle atteigne le premier repère situé à 50 mm, avec l’aide manuelle toutefois du déplacement du chariot et de l’actionnement du bouton-poussoir. Le temps mis par la flamme pour parcourir la distance entre les deux repères, soit 250 mm, déterminé par déclenchement du bouton-poussoir, est enregistré automatiquement. La société A.I.S. a encore amélioré l’équipement en remplaçant le boîtier de commande et d’acquisition originel par un système informatisé avec PC et logiciel.

APP-01 APPAREIL D’ESSAI DE PERSISTANCE ET DE PROPAGATION DE FLAMME MODELE POLYNORME 504

L’appareillage d’essai de persistance et de propagation de flamme modèle PolyNorme 504 est composé des éléments suivants :
• Un bâti métallique comprenant un socle sur lequel est monté soit le support du cadre en U du porte-éprouvette pour matériau souple, soit la pince fixe du porte-éprouvette pour matériau rigide ainsi qu’un chariot mobile au moyen d’une manivelle.


• Un porte-éprouvette pour matériau souple constitué d’un cadre en forme de U renversé. Chaque demi-cadre est composé de deux barres latérales reliées entre elles à l’une de leurs extrémités par une barre tranversale. L’un des demi-cadres comporte des picots filetés, espacés selon la norme ; l’autre demi-cadre est percé de trous de même diamètre que les picots avec le même espacement. Les deux demi-cadres sont plaqués l’un contre l’autre, en enserrant ainsi l’éprouvette rectangulaire de 460 x 230 mm, par l’intermédiaire des picots sur lesquels sont vissés des écrous. L’ensemble du porte-éprouvette est ensuite installé verticalement sur les deux montants du support de façon que la traverse du cadre soit horizontale. Un guide solidaire du chariot et composé de deux tiges verticales de faible écartement, à gauche du brûleur, maintient l’éprouvette en permanence dans le plan vertical du porte-éprouvette pendant l’application du brûleur.


• Un porte-éprouvette pour matériau rigide constitué d’une pince fixée à l’extrémité du socle et d’un guide mobile, attenant au chariot, à travers lequel coulisse l’éprouvette rectangulaire de 400 x 35 mm (d’épaisseur maximum 120 mm) lorsque le chariot est déplacé.
Un chariot coulissant à l’aide d’une manivelle permet de maintenir le contact entre la flamme et l’éprouvette. Outre le guide pour matériau souple ou pour matériau rigide, le chariot supporte le bloc moteur pour l’inclinaison à 45° du brûleur à partir de sa position initiale verticale en tournant autour d’un axe horizontal.


• Un brûleur alimenté en gaz propane sous 10 à 50 kPa dont la flamme peut être réglée au moyen d’un robinet à pointeau. Deux gabarits sont fournis avec l’équipement, l’un monté sur le brûleur éteint permet de vérifier la distance entre le brûleur et l’éprouvette, l’autre sert à mesurer la hauteur de la flamme du brûleur allumé, soit 20 mm.


• Un boîtier d’automatisme (commun aux PolyNormes 503 et 504) avec commande à bouton-poussoir relaie les instructions de commande de l’essai paramétré et initialisé par le logiciel ; il transmet en temps réel au PC, par liaison RS 232, les durées de persistance de la flamme enregistrées par le bouton-poussoir après chaque retrait du brûleur, ou du temps mis par la flamme pour parcourir 250 mm dans l’essai de propagation de flamme. Il contrôle aussi l’inclinaison du brûleur à 45° en 0,1 à 0,2 s.


• Le logiciel de pilotage et d’acquisition dénommé « FEU » peut servir indifféremment à l’exploitation du PolyNorme 503 ou du PolyNorme 504. La reconnaissance de l’appareil se fait lors de la mise sous tension de celui-ci. La méthode d’essai (persistance ou propagation) est choisie par menu au logiciel. Dès lors, le logiciel transmet au boîtier d’automatisme l’ordre d’initialisation de l’essai. Le logiciel fait l’acquisition des durées de persistance de la flamme enregistrées par le bouton-poussoir après chaque retrait du brûleur ou du temps mis par la flamme pour parcourir 250 mm dans l’essai de propagation de flamme. Un rapport est édité en fin d’essai comportant un en-tête, les données et un commentaire pour chaque éprouvette.

Sont inclus dans la fourniture du PolyNorme 504 deux gabarits de réglage de la distance entre le brûleur et l’éprouvette et de la hauteur de la flamme du brûleur.
Il est nécessaire de prévoir comme accessoire optionnel, soit un porte-éprouvette pour matériau souple APP-02, soit un porte-éprouvette pour matériau rigide APP-03.

 

N.B. Ne sont pas compris dans la fourniture du PolyNorme 504, de manodétendeur pour gaz propane, de microordinateur de type PC, ni de hotte qui sont en général disponibles dans un laboratoire. Cependant il est possible de se procurer ces équipements sur demande.


Les accessoires inclus dans la fourniture du PolyNorme 504 comprennent :

• Un porte-éprouvette pour matériau souple et un porte-éprouvette pour matériau rigide
• Deux gabarits de réglage de la distance entre le brûleur et l’éprouvette et de la hauteur de la flamme du brûleur.

N.B. Ne sont pas compris dans la fourniture du PolyNorme 504, de manomètre pour la pression du propane, de microordinateur de type PC, ni de hotte qui sont en général disponibles dans un laboratoire. Cependant il est possible de se procurer ces équipements sur demande.

 

 ACCESSOIRES & PIECES DE RECHANGE

• APP-02 PORTE-EPROUVETTE COMPLET POUR MATERIAU SOUPLE

• APP-03 PORTE-EPROUVETTE COMPLET POUR MATERIAU RIGIDE

• APP-04 BRULEUR A GAZ PROPANE

 

Caracéristique technique :

• Dimensions hors tout du socle : 613 x 350 mm
• Hauteur maximum de l’appareil (avec porte-éprouvette pour matériau souple) : 455 mm
• Poids net de l’appareil (sans porte-éprouvette) : 10,4 kg
• Poids net du porte-éprouvette complet pour matériau souple : 5,5 kg
• Poids net du porte-éprouvette complet pour matériau rigide : 4,5 kg
• Poids net du boîtier d’automatisme complet avec bouton-poussoir et câble : 4,2 kg


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NEWS :

“25/05/2007: AIS is searching for agents in the areas applied to fire-testing equipments (Class M, Polynormes, Glow Wire, LOI, Ignitability Apparatus) and Lab combustion systems (Carbon Black)”

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