ISO 19702-2015 Guidance for sampling and analysis of toxic gases and vapours in fire effluents using Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy《使用傅里叶变换红外光谱法.pdf

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1、 ISO 2015 Lignes directrices pour lanalyse des gaz et des vapeur dans les effluents du feu par spectroscopie infrarouge transfore de Fourier (IRTF) Guidance for sampling and analysis of toxic gases and vapours in fire effluents using Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy NORME INTERNATIONAL

2、E ISO 19702 Deuxime dition 2015-08-01 Numro de rfrence ISO 19702:2015(F) ISO 19702:2015(F)ii ISO 2015 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2015, Publi en Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utili

3、se sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage sur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du dema

4、ndeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fax +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO 19702:2015(F)Avant-propos v Introduction vi 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 2 3 Termes et dfinitions . 2 4 Princi

5、pes . 3 5 chantillonnage . 4 5.1 Gnralits 4 5.2 Temprature du systme de prlvement . 4 5.3 Systmes filtrants . 5 5.4 Sondes de prlvement 6 5.4.1 Gnralits 6 5.4.2 Sondes un seul trou . 7 5.4.3 Sondes plusieurs trous . 8 5.4.4 Positionnement des sondes 8 5.5 Ligne de prlvement 9 5.6 Slection, position

6、et dbit de la pompe 10 5.7 Temps de rponse du systme de prlvement .11 5.8 Cellule optique .11 6 Spectrophotomtre IRTF .12 6.1 Environnement de lappareil .12 6.2 Dtecteur .12 6.3 Source dinfrarouge 12 6.4 Alignement et propret des miroirs 13 6.5 Compartiment du spectrophotomtre 13 6.6 Limites du doma

7、ine spectral 13 6.7 Rsolution 13 7 talonnage .13 7.1 Bruit de fond 13 7.2 Limites de dtection et de quantification (L Det L Q ) .14 7.3 Mthodes dtalonnage .14 7.4 Acquisition et collecte des talons 14 8 Mode opratoire de mesurage 14 8.1 Gnralits .14 8.2 Vrifications et contrles quotidiens 15 8.2.1 G

8、nralits .15 8.2.2 Contrle de la mthode dtalonnage .15 8.2.3 Mesurages de sensibilit du spectrophotomtre 15 8.2.4 Ltanchit du systme de prlvement doit tre contrle. .15 8.2.5 Contrle du dbit dchantillonnage .16 8.3 Prparation en vue de lchantillonnage et de lanalyse 16 8.4 Modes opratoires initiaux pr

9、cdant immdiatement un essai .16 8.5 Modes opratoires pendant le prlvement .17 8.6 Modes opratoires aprs un essai .17 8.7 Rduction des donnes .17 9 Rapport dessai 17 10 Fidlit et exactitude .18 10.1 Gnralits .18 10.2 Limites L Det L Q18 10.3 Rptabilit et reproductibilit .19 ISO 2015 Tous droits rserv

10、s iii Sommaire Page ISO 19702:2015(F)Annexe A (informative) Thorie de lIRTF .20 Annexe B (informative) Systmes de prlvement IRTF .22 Annexe C (informative) Analyse du (des) filtre(s), de la ligne de prlvement et de la sonde afin dvaluer la rtention des effluents .27 Annexe D (normative) Dtermination

11、 du temps de rponse du systme de prlvement IRTF complet 28 Annexe E (informative) Facteurs considrer pour la slection dune cellule optique IRTF 31 Annexe F (normative) Vrification de la performance optique des cellules IRTF .33 Annexe G (informative) Spectrophotomtre .35 Annexe H (normative) Vrifica

12、tion de la performance du spectromtre .39 Annexe I (informative) Gaz de rfrence .43 Annexe J (informative) Mthodes dtalonnage .49 Annexe K (informative) Enregistrement des spectres de rfrence et construction dun ensemble dtalonnage .52 Annexe L (informative) Rptabilit et reproductibilit 56 Annexe M

13、(informative) Exemples dquipements et de paramtres .57 Bibliographie .69 iv ISO 2015 Tous droits rservs ISO 19702:2015(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes

14、 internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux.

15、 LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particuli

16、er de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pour les diffrents types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments

17、 du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou a

18、utres droits analogues identifis lors de llaboration du document sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par

19、souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement. Pour une explication de la signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOMC concernant les o

20、bstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos Informations supplmentaires. Le comit charg de llaboration du prsent document est lISO/TC 92, Scurit au feu, sous-comit SC 3, Dangers pour les personnes et lenvironnement dus au feu. Cette seconde dition annule et remplace la

21、premire dition (ISO 19702:2006), qui a fait lobjet dune rvision technique. ISO 2015 Tous droits rservs v ISO 19702:2015(F) Introduction Lchantillonnage et lanalyse des effluents du feu sont requis pour une grande diversit dapplications couvrant des domaines tels que lvaluation des dangers du feu 411

22、26et limpact des feux sur lenvironnement. 6C e s a n a l y s e s e n g e n d r e n t g n r a l e m e n t u n e l i s t e d e s p c e s c h i m i q u e s e t d e l e u r s concentrations dans les effluents un instant spcifique ou sur une certaine dure, et un endroit donn, pendant (et ventuellement ap

23、rs) la priode de production des effluents. Selon lusage final de ces donnes, les exigences peuvent aller dune liste despces chimiques trs dtaille, rsolue dans le temps, quantifie et valide, une simple estimation dun seul compos ou dun petit nombre de composs. Bien que les mthodes employes dans dautr

24、es domaines (pollution atmosphrique, par exemple) soient utilises occasionnellement, lacquisition de donnes pertinentes ncessite souvent des techniques dchantillonnage et danalyse spcialises, en raison de la complexit, de la ractivit et de la nature gnralement hostile des effluents classiques du feu

25、, ainsi que des rapides variations de concentrations gnralement observes en fonction du temps et de la distance par rapport au foyer dincendie. Les proprits types suivantes des effluents du feu rendent les mthodes dchantillonnage et danalyse plus traditionnelles inappropries: les tempratures leves s

26、uprieures ou gales 1 000 C; la prsence darosols (cest-dire des particules solides et liquides) avec un large ventail de tailles et de distribution des particules, associs des espces chimiques adsorbes et absorbes; la prsence de vapeurs organiques et inorganiques condensables (de leau, par exemple);

27、un degr de turbulence lev, avec des concentrations variables dans le temps et lespace; une trs grande diversit despces et de concentrations, qui varient gnralement rapidement en fonction du temps et de lemplacement par rapport la source (ou la zone de chauffage en cas de modle de feu physique de lab

28、oratoire); la prsence despces acides/corrosives; la prsence despces solubles dans leau et/ou fortement ractives entranant des pertes dchantillons. Lidentification de ces facteurs a conduit au dveloppement de nouvelles mthodes ou ladaptation des mthodes existantes pour lchantillonnage et lanalyse des

29、 gaz et vapeurs contenus dans les effluents des feux et des essais au feu physiques. Des mthodes courantes sont apparues ces dernires annes et dans certains cas, des normes ont t publies pour des gaz et des vapeurs choisis. Une grande partie de cette information est fournie dans lISO 19701 qui prsen

30、te diverses mthodes pour lchantillonnage et lanalyse des gaz individuels ayant une importance toxicologique. Plusieurs mthodes sont souvent ncessaires pour dterminer toutes les espces prsentant un intrt particulier pour lanalyse des risques de feu. La spectroscopie infrarouge transforme de Fourier (

31、IRTF) offre un mode opratoire amlior, en particulier par: une mthode unique pour le mesurage des gaz et vapeurs, pertinente pour la toxicologie du feu; des mesurages (cest-dire des concentrations despces chimiques prsentant un intrt) rsolus dans le temps sur des priodes relativement courtes, en perm

32、ettant la surveillance du dveloppement des espces chimiques et de la dcroissance tout au long de lincendie ou de lessai au feu physique; et des donnes pertinentes relatives la prsence dune substance toxique qui pourrait tre extraite des spectres IRTF enregistrs, si une nouvelle substance toxique ven

33、ait tre ultrieurement identifie comme tant importante.vi ISO 2015 Tous droits rservs ISO 19702:2015(F) Bien que lISO 19701, une fois publie, rcapitulait la technique ainsi que certaines applications de lIRTF pour lanalyse des gaz de combustion, la mthode a connu depuis des dveloppements considrables

34、 et les exigences dobtention de rsultats fiables ont t tablies, en utilisant les meilleures pratiques opratoires. La prsente Norme internationale a t labore par lISO TC 92, SC 3 afin de spcifier les exigences qui incluront des informations supplmentaires. LIRTF peut tre utilise pour analyser les eff

35、luents du feu en utilisant ces deux mthodes: a) une analyse en circuit ouvert, o le faisceau de rayonnement infrarouge est dirig travers leffluent situ lintrieur et/ou lextrieur de lappareillage dessai au feu; b) une analyse extractive, dans laquelle une fraction de leffluent provenant dun appareill

36、age dessai au feu est envoye en continu, via un systme de prlvement chauff, la cellule gaz de linstrument danalyse IRTF, en permettant ainsi de raliser des mesurages distance (voir par exemple la rsolution IMO MSC.307(88) 9 ). Les deux modes opratoires (et leurs variantes) ont t appliqus avec succs,

37、 bien que la technique danalyse extractive soit nettement plus rpandue pour lanalyse des effluents du feu. Financ par lUnion Europenne, le projet SAFIR (Smoke Gas Analysis by Fourier Infrared Spectroscopy) 1819qui tait ax sur les essais et la validation dune mthode IRTF extractive utilisable dans un

38、e grande diversit de situations, revt une importance particulire pour le dveloppement de lIRTF en tant quoutil pratique pour lanalyse des gaz de combustion. Les rsultats de ce projet ont constitu la base de la premire version de la prsente Norme internationale. La prsente version rvise a t actualise

39、 avec des informations plus rcentes, telles que celles des Rfrences 8,15,21,25 et.27 Il convient de noter que toute analyse chimique est slective en termes despces chimiques dtermines et dexactitude et de fidlit des mesurages quantitatifs. Certaines mthodes chimiques analytiques peuvent tre appropri

40、es pour une dtermination prcise de certaines espces mais le sont moins pour dautres. Ainsi, malgr la possibilit offerte par lIRTF de mesurer un large ventail despces chimiques prsentant un intrt dans le domaine de lvaluation des dangers du feu, dautres mthodes peuvent galement tre ncessaires pour dt

41、erminer toutes les espces qui prsentent un intrt pour une application particulire. Cependant, lutilisation de la seule analyse IRTF peut fournir des donnes dont la qualit est suffisante pour qualifier et calculer les concentrations de la plupart des espces chimiques qui sont importantes pour lvaluat

42、ion des risques toxiques. ISO 2015 Tous droits rservs vii Lignes directrices pour lanalyse des gaz et des vapeur dans les effluents du feu par spectroscopie infrarouge transfore de Fourier (IRTF) 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie des exigences et formule des recommandati

43、ons relatives aux systmes de prlvement utiliser pour les essais au feu petite et moyenne chelle, la slection des paramtres et lutilisation de linstrument IRTF lui-mme, ainsi qu la collecte et lutilisation des spectres dtalonnage. Les mthodes sont principalement destines mesurer les concentrations de

44、s espces chimiques prsentes dans les effluents du feu et peuvent tre utilises pour: a) fournir des donnes utiliser dans lvaluation de la toxicit de la raction de combustion sans faire appel des tudes biologiques, b) calculer les donnes de rendement dans les tudes de caractrisation du feu, c) fournir

45、 des donnes utiliser dans la modlisation mathmatique du risque que prsente leffluent du feu en caractrisant sa composition gnre par des modles de feu physiques, d) caractriser la composition des effluents des modles physiques petite chelle et des feux plus grande chelle des fins comparatives, e) aid

46、er la validation des modles de feu numriques, f) fixer les conditions dexposition dans les tudes biologiques, si ncessaire, g) surveiller les tudes biologiques lorsquelles sont utilises, et h) aider linterprtation des tudes biologiques, le cas chant. La prsente Norme internationale spcifie des princ

47、ipes dchantillonnage et des mthodes pour lanalyse individuelle, dans les effluents du feu, des fractions volumiques dans lair du monoxyde de carbone (CO), du dioxyde de carbone (CO 2 ), du cyanure dhydrogne (HCN), du chlorure dhydrogne (HCl), du bromure dhydrogne (HBr), du monoxyde dazote (NO), du dioxyde dazote (NO 2 ) et de lacroline (CH 2 CHCHO). Dans les cas les plus courants, un i