NF F 16101 中文版.docx
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NFF16101中文版
ISSNO335–3931
NFF16-101
1988年10月
法国标准
铁路车辆用材料
材料在火中的性状
材料的选用
英语：
（略）
德语：
（略）
法国标准的批准：
1988年9月由法国标准协会主任批准，自1988年10月执行。
相关性：
在本标准公布之日，在铁路系统的范围内，尚无相同主题的国际和欧洲标准。
分析：
对于一些铁路车辆用材料，根据它们在火中的性状，本标准给出了一些选用的规定。
描述：
国际技术关键词：
铁路车辆用材料；非易燃材料；选材；分类；火中的反应；火中性状的实验；材料要求。
修订：
校对：
铁路车辆用材料NFF16–101
1988年10月
材料在火中的性状
材料的选用
通告
本标准根据一系列标准化的实验结果，提出了一种对铁路车辆用材料进行分类的方法，不仅确定了所选定的材料，同时还考虑到了它们在火中燃烧的性状，燃烧所产生烟雾的不透明状态和所散发的毒性物质。
实际上，由于铁路运输的增加，其系统的性能也越来越多地引起人们的重视，本标准规定了在火灾中能引起旅客惊慌的、在一些反应中所散发出来的某些易感物质的临界浓度。
在铁路车辆用材料之外的范围，未经预先的实验研究，本标准不能适用。
对于材料在火中的反应和烟雾的不透明程度的评价，使用了一种“整体性能”的方法。
这种方法对毒性评价的基础是对7中气体浓度的测量。
而这种方法的局限性在于，材料燃烧时所释放出来的一种或多种气体的敏感成分。
总之，表中所列气体之外的其他气体，无发进行比对。
对于这种气体的鉴别、其剂量和临界浓度，可依照本标准的思想，建立完善的文本资料。
对于标准FNX70-100未曾涉及的一些化学成分，本标准也未予以考虑。
可以使用另外的一种方法来确定其允许的浓度，以便建立一种毒性指标，使之能与本标准所确定的指标进行比对。
同样还应意识到，对于各种局部毒性的总体效应，计算常规毒性指标的方案是不能用来表示混合气体整体的实际毒性的。
由于混合气体的协同作用所表现出来的现象会有所发展，因此，只有通过对动物实验所得到的生理反应结果才是可靠的。
目前，通过对结果的平衡和综合，本标准可以对某些材料根据其安全性、构成和发展状况等整体优势进行对比。
1对象…………………………………………………………………………………………3
2适用范围……………………………………………………………………………………3
3参考资料……………………………………………………………………………………3
4定义…………………………………………………………………………………………3
5分类…………………………………………………………………………………………4
5.1材料的类型………………………………………………………………………………4
5.2以车辆为目标的应用……………………………………………………………………4
6材料在火中的性状
实验方法和计算的定义……………………………………………………………………4
6.1火中的反应……………………………………………………………………………....4
6.2烟雾的不透明性…………………………………………………………………………5
6.3散发出气体的毒性………………………………………………………………………6
6.4烟雾的指标………………………………………………………………………………7
6.5材料的分类………………………………………………………………………………7
6.6总体指标…………………………………………………………………………………7
7材料选用的指导性意见…………………………………………………………………….8
7.1分类的目的……………………………………………………………………………..8
7.2分类的要求……………………………………………………………………………..8
7.3应用的实例…………………………………………………………………………….10
附录A–按巴黎运输管理局的要求已在法国国家铁路协会（SNCF）专门注册………….14
1.对象
本标准针对一些材料在火中反应所表现出来的性状，所产生烟雾的不透明程度和所散发出气体的毒性，确定了选用材料的一些指导性原则。
本标准确定了材料分类的目标，并根据所涉及材料的类型提出了最少的分类原则。
在附录A，它并非是本标准的必需组成部分，提供了一些可接受的选材条件。
2.适用范围
本标准涉及所有非金属材料，油漆系列的材料除外，包括铁路旅客车厢、一般车厢、货车车厢、内燃机车、内燃车车辆和它们的拖车、其所配备的驾驶室，以及动力车厢驾驶室等的构成材料。
对于电气设备所用的材料，将由标准NFF16-102予以补充完善。
3.参考资料
3.1法国标准
NFC20-455–实验方法–火中的性状–炽热丝的实验–可燃性和熄灭能力。
NFC32-070–导体和绝缘导线的安装–按它们在火中的性状对导体和绝缘导线分类。
NFF16-102–铁路车辆用材料–火中的性状–材料的选用–电气设备用材料。
NFG07-128–纺织品–火中的性状–常温下氧指标的测定。
P92-507–建筑材料–结构和装饰用材料–按其在火中的反应分类。
NFT51-071–塑料–火中反应的实验–氧指标的测定。
NFX10-702–一些火中实验的方法–烟雾的发散–固体材料燃烧或分解所发散烟雾的特征光学密度的测量。
X65-010–火中性状的实验–一般原理。
X65-020–火中性状的实验–相关词语。
NFX70-100–火中性状的实验–分解和燃烧气体的分析–管式炉方法。
3.2国际铁路联盟（UIC）的文件
564-2–在国际服务铁路车辆、旅客运输或类似车辆中，防止和杜绝火灾的相关规定。
4.定义
火中的反应
法国的标准和规范，对于火中反应的概念具有不同的定义。
实验性标准X65-020对“火中反应”的术语定义如下：
一种材料，在一些特殊的条件下，即在火中所呈现出的固有的分解能力。
实验性标准X65-010规定了《火中反应的特性》：
可燃性，引燃性，火焰的传播，烟雾和汽雾的形成，气体散发的速度，液滴形成的能力，气体的毒性，气体的腐蚀性等。
根据这后一个资料，烟雾的不透明程度和气体的毒性与《火中的反应》密切相关。
另一方面，1983年12月1日在官方报纸上公布的1983年6月30日的决定，却把火中的反应仅限定于材料的燃烧、分解，以及烟雾和毒性气体的发散；该决定的第2章特别规定了：
燃烧产物的不透明程度和毒性不是该决定所涉及的，因为这些现象与燃烧火焰和火灾的后果有关。
为了本标准的需要，特提出以下的定义：
一种材料促进或阻止燃烧的能力。
火中的反应只涉及燃烧。
而不涉及烟雾的发散和毒性气体的弥散。
火中的性状
一种材料在火灾中的变化表现在以下几个方面：
燃烧、发散烟雾、散发气体、失去机械性能，以及失去绝缘性能等……
火中反应的分类
对于一种材料而言，这是从其在火中的反应的角度，对表征该材料性能的等级划分。
烟雾的分类
对于一种材料而言，这是从其（在火中）所散发的烟雾的不透明程度和毒性气体的角度，对表征该材料性能的等级划分。
耐火能力
这是一种物质（材料）在保存期间，甚至在发生火灾的过程中，在一些特殊的条件下，以及在一个确定的期间内，按其应用目的所必须的整体性能。
5.分类
从材料在火中的性状出发，以其在车辆制造的应用为目标，所用材料所必需满足的一些条件。
5.1材料的类型
可将材料分成3类：
A1,A2和B
A1类材料：
经常穿越隧道车辆用的所有材料，包括其驾驶室用材料。
A2类材料：
城市内和郊线不经常穿越隧道车辆用的材料，包括其驾驶室用材料。
内燃机车车辆及其牵引车辆用材料。
长途卧铺车车辆用材料。
B类材料：
长途座位车，且不经常穿越隧道车辆用材料，包括其驾驶室用材料。
牵引机车和轻型机车驾驶室用材料。
5.2以车辆应用目标分类
以应用目标按下述方法分类：
车辆内部使用材料，按其所在位置分类；
车辆外部使用材料；
特殊部位使用材料：
-通风或加热设备的外罩用材料，
-邻近高压非绝缘电路元件处使用的材料，
-导线和其他导电器件用材料
-小尺寸配件用材料
6.材料在火中的性状–实验和计算方法的定义
材料在火中的性状，要根据相关标准化资料第3章表中所列出的项目，通过实际的性状实验进行评价。
应该对实际所使用的材料进行实验。
6.1火中的反应
6.1.1一般的情况
当配件的尺寸和几何形状允许抽取实验所必需的试样时，可根据标准资料P92-507的分册中所给出的定义，将材料分成5种类型，即由M0到M4。
6.1.2胶粘用作衬里材料的特殊情况
在胶粘用作衬里材料的情况中，诸如车厢内除装饰性的迭层之外的地板、墙壁壁板和天花板的衬里材料等，此时对已胶粘的材料取出试样放在一个衬片上，并按下述一些条件对材料进行分类：
-对于地板的衬里材料，所用的衬片是厚度为15mm的防火胶合板，按照标准资料P92-507的规定，其分类于M1。
对于墙壁壁板和天花板的衬里材料，其衬片是厚度为2mm的型号为5754H111的铝合金薄片；
-实验样品的大小应该合乎下述条件，即可允许提取4个试样，而每个试样的最小尺寸是边长不小于15mm正方形；
-按供样者的说明，所用的粘胶应是聚氯树脂胶，浓度在26%-30%之间。
粘合后的试样应在1kPa的压力环境下陈放3天；
-在进行实验之前，试样至少要在下述温度和湿度条件下，防止48小时，温度为230C+20C；湿度为50%+5%。
6.1.3小尺寸配件的特殊情况
当配件的尺寸和几何形状不允许提取试样，且所用材料属于标准资料P92-507规定的M类材料时，对这种材料需作两种火中反应的实验：
-根据材料性质，按标准NFT51-071和NFG07-128的规定，测定氧指标（I.O.）；
-按照标准NFC20-455的规定，进行炽热丝实验（当其燃烧火焰的持续时间不超过2秒时，可以认为该材料不具备可燃性）。
将上述两种实验的结果进行综合，可按照下面表1所列出的定义，把所实验的材料分成5类，即I0–I4。
表1
分类
实验结果
I.O.
炽热丝实验
I0
I1
I2
I3
I4
NC
（1）
≥70
≥45
≥32
≥28
≥20
<20
9600C无可燃性
9600C无可燃性
8500C无可燃性
8500C炽热丝实验后，无持续的火焰
NC
（1）:
未分类
6.1.4电器导体和导线的特殊情况
电器导体和导线必须满足标准NFC32-070中n01规定的实验要求。
然后按同一标准中n02所规定的要求再进行实验。
根据实验的结果，按下述表2所列出的定义将材料分成A,B,C,和D四类。
表2
分类
n0实验的结果
A
B
C
D
NC
在炉子的上部分，既不燃烧也无任何损坏。
在炉子的上部分，损坏部分的长度小于或等于50mm。
在炉子的上部分，损坏部分的长度小于或等于300mm。
损坏部分的长度不超过烟筒的高度。
损坏部分的长度超过烟筒的高度。
6.2烟雾的不透明度
6.2.1实验的方式
实验的方法已在标准NFX10-702中有所规定。
首先，要进行一次有火焰的实验和一次无火焰的实验，每一次实验均对一个样品进行。
最大的比光学密度（Dm）和在实验中前4分钟时间内由烟雾所引起的相应变暗值（VOF4）可计算得到。
对于VOF4值比较大的情况，第一次实验后还要再对两个新的样品进行实验。
最终所的Dm和VOF4取值应是在相同条件下3次实验所得结果的平均值。
对于电气导线和电缆，根据导其外径的不同，各次实验中所用的样品也有所不同，
-导线和电缆的外径小于和等于25.4mm时，实验样品应由长度为76mm，垂直并置的一些“样段”构成。
注释：
实验中所用“样段”的数量等于76除以外径所得的商，取整数。
相对于试样承载架的轴，这些“样段”应纵向地、对称地排布，不能有任何空隙，也不能有任何交迭。
-对于导线和电缆的外径大于25.4mm的情况，应该将导线或电缆从所连接的电器上切断后，取其绝缘外皮作为实验用的试样。
6.2.2实验结果的表示
用来表征实验结果的参数是Dm和VOF4。
Dm：
最大比光学密度（未修正）。
VOF4：
实验中前4分钟时间内由烟雾所引起的相应变暗值。
6.3散发气体的毒性
为了评价所散发出的气体的毒性，分析中与参考值相比所得到的含量以《临界浓度》来表示，其单位是mg/m3，并记为《C.C.》。
一种气体的临界浓度是指，在不发生不可逆转的生物性损伤的条件下，生命个体在15分钟内所能承受的该气体的最大浓度。
分析得到的一些气体的临界浓度如下述表3中所定义。
表3
气体
C.C.（mg/m3）
CO
CO2
HCl
HBr
HCN
HF
SO2
1750
90000
150
170
55
17
260
6.3.1实验方式
实验的方法已在表准NFX70-100中有所规定。
实验要在6000C的温度下进行。
对于电气导线和电缆，要在8000C的温度下进行实验。
6.3.2结果的表示
气体（CO,CO2,HCl,HBr,HCN,HF,SO2）的含量《ti》用每克材料中含几毫克该气体来表示。
由这些气体含量值《ti》和相应气体的临界浓度值《CCi》，可以确定一个常规毒性指数，记作《I.T.C.》。
I.T.C.=100ⅹ∑（ti/CCi）
对于电气导线和电缆的特殊的情况下，考虑到其表面外皮的相对质量，要按下述公式对毒性指数进行修正：
I.T.C.cable=I.T.C.gaineⅹ（mi/mt）
其中mi是单位长度外皮的质量；
mt是单位长度导线或电缆的质量。
6.4烟雾指数
《烟雾指数》，记作《I.F.》，由最大比光学密度（Dm）、变暗值（VOF4）和常规毒性指数（I.T.C.）计算得到
（1）。
按照６.２和６.３节所规定的对烟雾进行检测之后，可根据下式计算得到烟雾指数：
I.F.=（Dm/100）+（VOF4/30）+（I.T.C./2）
（1）
上式中的各个比值以两位数字表示，最终得到的（I.F.）值取最邻近的整数。
根据所得到的I.F.值，可将材料分成６类，由F0至F5进行标记，如下述表４所定义。
表 ４
分 类
I.F. 值
F0
F1
F2
F3
F4
F5
≤5
≤20
≤40
≤80
≤120
>120
6.5材料的分类
这样，对材料可作如下的分类：
-从火中的反应角度出发：
可有自M0至M4;或自I0至I4;或自A至D;或为NC（无分类）。
-从烟雾的角度出发：
可有自F0至F5。
6.6综合指数
为了在今后对材料赋予一个表征其在火灾中的风险指数，本标准把《火》的风险和《烟雾》的风险综合起来，定义了一个综合指数。
对每一个《火》和《烟雾》的分类都赋予一个系数，用以表示材料在火灾中的风险，且每一个系数均独立地取值，然后可经计算得到此综合指数。
这些被称作《风险因子》的系数，可分别记作《m》（对于火）和《f》（对于烟雾），其取值按下述表5和表6的定义，并参照与相应风险相关的等级评定规则来确定。
表5
《火》分类
m
M0或I0
M1或I1或A
M2或I2或B
M3或I3或C
M4或I4或D
NC
0
1
2
4
8
12
表6
《烟雾》分类
f
F0
F1
F2
F3
F4
F5
1
2
4
6
10
20
被记作《I.G.》的综合指数，一般可用来表征材料的固有性质，它等于《m》和《f》这两个因子的乘积：
I.G.=mⅹf
（1）对于电缆的情况，取I.T.C.cable。
7.有关材料选择的一些指令性意见
7.1对材料分类的目标物
表7给出了按目标物进行的材料分类情况。
表7
A1类材料
A2类材料
B类材料
天花板
M0F0
M0F0
M1F1
墙壁壁板
M1F1
M1F1
M2F1
窗帘
M1F1
M1F1
M1F1
灯具制品
M1F1
M1F1
M1F2
座位（构成材质）
M1F1
M1F1
M1F2
地板
M1F1
M2F1
M3F2
内部电缆
AF1
AF1
BF2
外部电缆
BF1
BF2
CF3
外部用材料
M2F1
M2F2
M3F3
卧具用品
M1F1
然而，在本标准公布的时候，材料的制造和技术状态可能还不能完全满足这些目标物的相关要求。
7.2节在保障安全的前提下提出了一些最小的容差。
7.2有关分类的一些容差
在7.3节中由栅格表1-18规定了不同材料的一些分类的容差。
使用中应该根据下面各小节的指导性意见确定对这些栅格表的选取。
7.2.1特殊材料：
《三明治》型夹层材料
根据材料的应用目的，可按照7.2.2和7.2.3节的规定，可将夹层材料整体地按M或I进行分类，而其表层材料可按F进行分类。
总之，当夹层材料的两个表面由金属材料构成时，其分类可根据材料的使用者的意愿来确定。
此外，对于夹层材料的内部构成材料，应该采用栅格表10来确定其分类的容差。
7.2.2特殊使用状态下的传统材料
7.2.2.1与高压电路中非绝缘器件紧靠部位所用的材料。
这类材料包括在直流电压超过或等于500V、交流电压超过或等于380V，且短路功率超过或等于200W的电路中，所有非绝缘器件的构成材料。
对于所用的属于A1类的材料，应该采用栅格表15来确定其分类的容差
对于所用的属于A2和B类的材料，应该执行7.2.2.2和7.2.3节的规定。
7.2.2.2小尺寸配件所用的材料
若这些配件处于车辆的外部，而且构成这些配件的非金属材料的整体质量不超过300g。
对于这类的配件的用材，A1类的车辆用材采用栅格表12来确定其分类的容差；A2和B类车辆用材采用栅格表13来确定其分类的容差。
若这些配件处于车辆的内部，而且这些配件的单元质量小于或等于100g，车厢中的布置要求，配件构成的非金属材料的整体质量，每单位米长度或每平方米不超过200g。
当这些配件的用材属A1类材料时，需采用栅格表10来确定分类的容差。
当这些配件的用材属A2和B类材料是，不存在任何烟雾的分类。
而按火中反应的分类应为I0和I3。
7.2.3一些主要应用的传统材料
7.2.3.1用于车厢内部的一些材料
对于这些材料，要根据材料的类型和材料的应用目标，按表8所表示的确定应采用的栅格表。
表8
材料的应用目标
材料的类型
A1
A2
B
地板和地面的保护层
墙壁壁板，壁板的保护层，天窗和门
搁板和门窗的隔板
天花板和天花板的保护层
照明灯具
非金属的骨架材料
表面保护层
座位
（1）：
橡胶配件
配件的表面层
配件的保护层
卧具：
毛毯类
床单–睡袋
窗帘
遮帘
隔音板材
内部装饰的联结配件（包括内部通道门的联结配件）
向外开启的门窗等的联结件
通风或加热装置壳体的外部壁板用材料
导电的电线和电缆
用于地面的其他材料
用于墙壁壁板的其他材料
用于天花板的其他材料
5
3
5
2
4
1
7
9
2
5
5
5
2
6
6
14
16
5
5
2
5/8*
3
5
2
4
1
7
9
2
5
5
预定
7
5
2
6
11
14
17
5
5
2
10
6
5
2
4
1
7
9
2
5
7
5
2
6
11
14
17
10
5
2
*栅格表8的分类容差适用于卧车中较长的地面保护层用材料，以及内燃车辆和其牵引车辆的相应用材。
而栅格表5的分类容差适用于其他车辆的地面保护层材料。
（1）按照文件UIC564-2中实验A的规定，需要对整体的座位进行火中的实验。
7.2.3.2用于车辆外部的一些材料
对于这些材料，要根据材料的类型和材料的应用目标，按表9所表示的确定应采用的栅格表。
表9
材料的应用目标
材料的类型
A1
A2
B
通道上的橡胶防风衬垫
金属加固的夹层材料配件
通风或加热装置壳体的内壁用材料
导电的电线和电缆
向外开启门窗等的联结件
车辆外部用的其他材料
6
5
14
16
6
预定
6
5
14
18
11
13
6
5
14
18
11
13
7.3栅格表的使用
材料的选用规则通过一些由36个栅格组成栅格表来表示。
栅格表中的每一个栅格表示一种材料的分类：
-M或I，或A，B，C，D，或NC表示材料在火中的反应分类（横向）；
-F是对烟雾的性质的表征（纵向）
由栅格表1至18表示某种材料的最小分类容差。
白色的栅格表示允许的分类；灰色的栅格表示禁止的分类；带有交叉线的灰色栅格表示的分类是，可与材料的使用者协商确定的分类。
栅格表1栅格表2
栅格表3栅格表4
栅格表5栅格表6
栅格表7栅格表8
栅格表9栅格表10
栅格表11栅格表12
栅格表13栅格表14
栅格表15栅格表16
栅格表17栅格表18
附录A
（并非是本标准的必要组成部分）
在法国国家铁路协会（SocieteNationaldescheminsdeferfrancaisSNCF）和巴黎独立运输管理局作了特殊登记。
对材料分类的控制是针对实际所选用的材料而言的。
对材料分类是否能够接受取决于供货商所提供的下述资料：
-按照6.1节规定的方式，提供所选用材料的火中反应的分类证书。
此分类证书应由被承认的实验室签发，在5年的有效期之内，包括一些相应的参考资料（材质、构成、颜色等）。
-两份分析记录，在5年的有效期之内，由材料的使用者所认可的实验室签发：
●按照6.2节所规定的方式，材料烟雾不透明度的测定记录；
●按照6.3节所规定的方式，材料所释放气体的分析记录。
-按照技术资料的相关规定和定义，对材料所测量得到的一些特性数值的记录。
-一份制造工艺流程，所规定的构成材质和具体的方法。
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