WO2012131179A1 - Revetement de protection anti-feu et procede d'application - Google Patents

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    • Y10T428/249982—With component specified as adhesive or bonding agent

Definitions

  • the present invention relates to fire protection plant protection techniques.
  • Active protection techniques are distinguished, in which detectors are used to detect fire conditions in order to trigger a response by active elements, and the passive protection techniques to which the present invention more particularly relates.
  • Fire-resistant coatings are used to implement passive protection techniques.
  • a remarkable coating has been the subject of patent EP 0 612 540. It is a flexible coating comprising a complex of fibrous elements and / or textiles, in particular based on mineral wool, assembled by gluing.
  • the adhesive used is an active refractory adhesive having a temperature resistance up to about 1300 ° C and incorporating active components or additives containing chemically bonded water, and stable at temperatures below about 80 ° C. Aluminosilicates are typically employed in such adhesives.
  • the passive coating delays the propagation of heat between a hot side, by which it is likely to be reached by an accidental fire, and a cold side to the protected installation.
  • the delay effect is largely due to the release of water molecules by the glue when the temperature rises.
  • the water absorbs heat by vaporizing, which results in a plateau at 100 ° C in the temperature-increasing curve of the cold side as a function of time.
  • a fire protection coating comprising:
  • the glue comprising active elements capable of releasing water during a rise in temperature; and in at least one layer of refractory glue, a vapor-permeable support extending parallel to the fibrous layers and impregnated with the refractory glue.
  • the vapor permeable support retains the refractory glue by preventing it from sinking in the application phase. In case of fire, it does not disturb the diffusion of the vaporized water, which improves the efficiency of the coating by achieving better penetration into the fibrous layers regardless of their density.
  • a preferred density value is substantially 150 kg / m 3 .
  • These fibrous layers made denser may have decreased thickness, up to values less than 30 mm, the thicknesses commonly used so far being rather of the order of 38 mm. These arrangements advantageously reduce the size of the fire protection coating without sacrificing the performance of it.
  • the vapor permeable support promotes an impregnation of glue which prevents damage to the fibrous layers. It is preferably made of non-combustible material (Euroclass A1), which may comprise a refractory fiber fabric, typically a glass fabric.
  • Euroclass A1 non-combustible material
  • Another aspect of the present invention relates to a method of applying a fire protection coating, comprising the following steps:
  • the refractory adhesive layer incorporating a vapor-permeable support extending parallel to the first fibrous layer and impregnated with the refractory glue; and - Have at least a second fibrous layer over the refractory glue layer.
  • the vapor permeable support is bonded to the first fibrous layer before disposing the first fibrous layer on the element to be protected.
  • the support then contributes to the cohesion of the first fibrous layer when it is put in place on the element to be protected. This reduces the risk of the fibrous layer tearing, especially in areas where it must follow a relatively strong curvature.
  • the fire protection coating comprises two superimposed fibrous layers 1, 2, made of needle-punched mineral wool or other suitable fibrous refractory material.
  • the fibrous layers 1, 2 may optionally contain in their thickness particles contributing to curb the propagation of heat.
  • These fibrous layers 1, 2 cover an element 3 to protect against the risk of fire, such as for example a cable tray or pipes, a cabinet or electrical cabinet, control organs, transmission, etc..
  • a refractory adhesive is incorporated in the fireproof coating, in particular in the form of a layer 4 placed between the two fibrous layers 1, 2.
  • the glue used comprises elements active agents that release water when the temperature rises, for example above 80 ° C. By vaporizing at 100 ° C, this water slows the heat propagation from the (warm) outside of the coating to its (cold) interior.
  • active F. glue based on metal oxide hydrates.
  • the refractory adhesive layer 4 is a two-dimensional vapor permeable support 5.
  • a suitable material for this support 5 is a fiberglass fabric since such a fabric is relatively inexpensive while presenting the desired properties, in particular a good ability to be impregnated by the refractory glue and a good ability to let the water vapor released when the temperature of the coating rises. It is also an incombustible material (Euroclass A1), which does not contribute to fire in case of fire.
  • the fabric 5 impregnates and retains the refractory glue during its application, which ensures a satisfactory distribution of the glue on the extent of the coating. It thus makes it possible to increase the quantity of adhesive placed between the fibrous layers 1, 2, and therefore to improve the performance of the fireproof coating.
  • the vapor-permeable support 5 tends to avoid inhomogeneities in the distribution of the refractory glue, particularly where the layer 4 extends vertically. This function is provided during the laying of the coating, but also after the glue is taken, the coating may be subject to vibration.
  • the fireproof coating may comprise on its outer face an envelope 6 ensuring its sealing.
  • This envelope 6 is for example made from a mineral fiber fabric impregnated with a flame retardant elastomer.
  • the fireproof coating on an element to be protected 3 For laying the fireproof coating on an element to be protected 3, one can for example proceed as follows. At first, the first fibrous layer 1 is spread on the floor or another working surface, and F.active adhesive is applied to its outer face and then the glass cloth 5 is impregnated by glue.
  • the element 3 is glued with F.active glue or another suitable adhesive 7, and then there is the first fibrous layer 1.
  • F.active glue or another suitable adhesive 7 After the laying of this first fibrous layer 1, one spreads again active glue F. on its outer face to complete the layer 4, then comes to dispose the second fibrous layer 2 over the layer of refractory glue 4. If necessary, ropes can be placed around the fibrous layer to maintain the assembly.
  • the sealing envelope 6 is bonded to the second fibrous layer 2 with the aid of a suitable adhesive 8.
  • the layers can be implemented successively with, for each layer except the last, a glass cloth 5 pre-glued on its outer face. It is also possible to set up the glass fabric 5 on the fibrous layer 1 after the bonding thereof on the element to be protected 3. It is however preferable to apply the fabric 5 on the fibrous layer 1 prior to the installation thereof, because it reduces the risk of tearing of the fibrous layer 1 through the pre-bonded fabric.
  • Another aspect of the invention which the presence of the support 5 permeable to the steam allows to promote, relates to an increase in the density of the fibrous layers 1, 2. This density may in particular exceed the value of 140 kg / m 3 .
  • the density value is for example 160 kg / m 3 or, in an interesting compromise, about 150 kg / m 3 .
  • the thickness of the fibrous layers 1, 2 can be made less than 30 mm. A possible value for this thickness is 25 mm. If we compare the use of fibrous layers 1, 2 of density 150 kg / m 3 and thickness 25 mm to that of conventional layers of density 125 kg / m 3 and thickness 38 mm, we see that the thickness each layer is reduced by 34.2%, while the overall weight of the mineral wool in the fireproof coating and reduced by 21, 1%.
  • the dimensioning envisaged is also advantageous in terms of weight, which is of course desirable, including from the point of view of requirements to be met in case of earthquake.

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Abstract

Le revêtement de protection anti-feu, comprend plusieurs couches fibreuses superposées (1, 2) et une couche de colle réfractaire (4) placée entre deux des couches fibreuses. La colle comprend des éléments actifs capables de libérer de l'eau lors d'une élévation de température. Dans au moins une couche de colle réfractaire, un support perméable à la vapeur (5) et imprégné par la colle réfractaire s'étend parallèlement aux couches fibreuses.

Description

REVETEMENT DE PROTECTION ANTI-FEU ET PROCEDE D'APPLICATION
[0001] La présente invention concerne les techniques de protection d'installations contre l'incendie.
[0002] On distingue les techniques de protection active, dans lesquelles des détecteurs sont utilisés pour détecter des conditions de feu afin de déclencher une réponse par des éléments actifs, et les techniques de protection passive dont relève plus particulièrement la présente invention.
[0003] Des revêtements anti-feu sont utilisés pour mettre en œuvre des techniques de protection passive. Un revêtement remarquable a fait l'objet du brevet EP 0 612 540. Il s'agit d'un revêtement souple comprenant un complexe d'éléments fibreux et/ou textiles, notamment à base de laine minérale, assemblés par collage. La colle employée est une colle réfractaire active ayant une tenue en température jusqu'à environ 1300°C et incorporant des composants ou additifs actifs contenant de l'eau liée chimiquement, et stables aux températures inférieures à 80°C environ. Des aluminosilicates sont typiquement employés dans des colles de ce type.
[0004] Le revêtement passif retarde la propagation de la chaleur entre un côté chaud, par lequel il est susceptible d'être atteint par un feu accidentel, et un côté froid vers l'installation protégée. L'effet de retard est en grande partie dû à la libération de molécules d'eau par la colle lorsque la température s'élève. L'eau absorbe de la chaleur en se vaporisant, ce qui entraîne un palier à 100°C dans la courbe d'augmentation de la température du côté froid en fonction du temps.
[0005] Naturellement, il est souhaitable d'augmenter la durée de ce palier à 100°C en augmentant la quantité de colle incorporée au revêtement passif. Plusieurs méthodes sont envisageables à cette fin:
- densifier la colle. Mais celle-ci risque alors de devenir trop épaisse et très difficile à mettre en œuvre pour l'application d'un revêtement souple. Cette difficulté est encore accrue par le temps de séchage réduit résultant de l'épaississement de la colle. En outre, la colle trop dense peut endommager la laine minérale lorsqu'elle est étalée; - augmenter la quantité de colle entre deux couches fibreuses. Dans ce cas, la colle tend à couler lorsqu'elle est appliquée et avant séchage. Cette solution ne permet pas de garantir une bonne répartition spatiale de la protection anti-feu;
- augmenter le nombre de couches de laine minérale et de colle entre elles. L'inconvénient est alors de voir augmenter notablement l'encombrement du revêtement.
[0006] Un domaine d'application important, quoique non exclusif, des revêtements passifs de ce type est dans la protection anti-feu d'installations industrielles exigeant un niveau de sécurité élevée. En particulier, ils sont couramment utilisés pour protéger des chemins de câbles ou autres appareillages électriques dans des centrales nucléaires. Compte tenu des exigences de sécurité toujours croissantes, notamment dans ces centrales, il existe un besoin d'amélioration des performances des revêtements anti-feu.
[0007] Du fait du niveau de sécurité croissant, il y a de plus en plus de redondance dans les appareillages électriques, notamment dans les câbles. On peut voir jusqu'à quatre niveaux de redondance dans les trains de câbles, au lieu de deux niveaux seulement dans des générations de centrales antérieures. Il faut donc protéger un plus grand nombre de chemins de câbles, ce qui peut rendre inacceptables des solutions où le revêtement est trop encombrant. Il serait plutôt souhaitable que les meilleures performances du revêtement soient obtenues en s'accompagnant d'une plus grande compacité de celui-ci.
[0008] Un but de l'invention et de répondre à certains au moins des besoins ci-dessus exposés.
[0009] Il est proposé un revêtement de protection anti-feu, comprenant :
- plusieurs couches fibreuses superposées; et
- au moins une couche de colle réfractaire placée entre deux des couches fibreuses, la colle comprenant des éléments actifs capables de libérer de l'eau lors d'une élévation de température; et - dans au moins une couche de colle réfractaire, un support perméable à la vapeur s'étendant parallèlement aux couches fibreuses et imprégné par la colle réfractaire.
[0010] Le support perméable à la vapeur retient la colle réfractaire en l'empêchant de couler dans la phase d'application. En cas d'incendie, il ne perturbe pas la diffusion de l'eau vaporisée, ce qui améliore l'efficacité du revêtement en réalisant une meilleure pénétration dans les couches fibreuses quelle que soit leur densité.
[0011] Il est alors envisageable d'augmenter la densité des couches fibreuses, notamment en la rendant supérieure à 140 kg/m3. Une valeur de densité préférée est de sensiblement 150 kg/m3.
[0012] Ces couches fibreuses rendues plus denses peuvent avoir épaisseur diminuée, jusqu'à des valeurs inférieures à 30 mm, les épaisseurs couramment employées jusqu'à présent étant plutôt de l'ordre de 38 mm. Ces dispositions permettent avantageusement de réduire l'encombrement du revêtement de protection anti-feu sans sacrifier les performances de celui-ci.
[0013] Le support perméable à la vapeur favorise une imprégnation de colle qui évite d'endommager les couches fibreuses. Il est de préférence réalisé en matériau incombustible (Euroclass A1 ), pouvant comprendre une toile de fibres réfractaires, typiquement une toile de verre.
[0014] Un autre aspect de la présente invention se rapporte à un procédé d'application d'un revêtement de protection anti-feu, comprenant les étapes suivantes:
- disposer une première couche fibreuse, éventuellement encollée de colle réfractaire, sur un élément à protéger;
- appliquer une couche de colle réfractaire sur la première couche fibreuse, la couche de colle réfractaire incorporant un support perméable à la vapeur s'étendant parallèlement à la première couche fibreuse et imprégné par la colle réfractaire; et - disposer au moins une deuxième couche fibreuse par-dessus la couche de colle réfractaire.
[0015] Dans une mise en œuvre commode, le support perméable à la vapeur est collé sur la première couche fibreuse avant de disposer la première couche fibreuse sur l'élément à protéger. Le support contribue alors à la cohésion de la première couche fibreuse lorsque celle-ci est mise en place sur l'élément à protéger. Ceci réduit le risque de voir la couche fibreuse se déchirer, notamment dans les zones où elle doit suivre une courbure relativement forte.
[0016] D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif, en référence au dessin annexé comportant une figure unique qui montre une section transversale d'un revêtement de protection anti-feu selon un mode de réalisation de l'invention.
[0017] Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure, le revêtement de protection anti-feu comporte deux couches fibreuses superposées 1 , 2, réalisées à base de laine minérale aiguilletée ou autre matériau réfractaire fibreux approprié. De façon connue en soi, les couches fibreuses 1 , 2 peuvent éventuellement contenir dans leur épaisseur des particules contribuant à freiner la propagation de la chaleur. [0018] Ces couches fibreuses 1 , 2 recouvrent un élément 3 à protéger contre le risque d'incendie, tel que par exemple un chemin de câbles ou de canalisations, un coffret ou armoire électrique, des organes de commande, de transmission, etc.
[0019] Une colle réfractaire est incorporée au revêtement anti-feu, en particulier sous la forme d'une couche 4 placée entre les deux couches fibreuses 1 , 2. Comme il est usuel dans ce type de revêtement, la colle utilisée comprend des éléments actifs qui libèrent de l'eau lorsque la température s'élève, par exemple au-dessus de 80 °C. En se vaporisant à 100°C, cette eau ralentit la propagation de la chaleur du côté extérieur (chaud) du revêtement vers son côté intérieur (froid). On peut notamment utiliser une colle dite F. active, à base d'hydrates d'oxydes métalliques. [0020] Dans la couche de colle réfractaire 4 se trouve un support bidimensionnel perméable à la vapeur 5. Un matériau approprié pour ce support 5 est une toile de fibres de verre étant donné qu'une telle toile est relativement bon marché tout en présentant les propriétés voulues, notamment une bonne capacité à être imprégnée par la colle réfractaire et une bonne capacité à laisser diffuser la vapeur d'eau libérée lorsque la température du revêtement s'élève. C'est aussi un matériau incombustible (Euroclass A1 ), qui ne contribue donc pas au feu en cas d'incendie.
[0021] La toile 5 s'imprègne et retient la colle réfractaire lors de son application, ce qui assure une répartition satisfaisante de la colle sur l'étendue du revêtement. Elle permet ainsi d'augmenter la quantité de colle placée entre les couches fibreuses 1 , 2, et donc d'améliorer les performances du revêtement anti- feu.
[0022] Le support 5 perméable à la vapeur tend à éviter les inhomogénéités dans la répartition de la colle réfractaire, en particulier là où la couche 4 s'étend verticalement. Cette fonction est assurée lors de la pose du revêtement, mais aussi ultérieurement une fois la colle prise, le revêtement pouvant être soumis à des vibrations.
[0023] De façon classique, le revêtement anti-feu peut comporter sur sa face externe une enveloppe 6 assurant son étanchéité. Cette enveloppe 6 est par exemple réalisée à partir d'un tissu de fibres minérales imprégné par un élastomère ignifuge.
[0024] Pour la pose du revêtement anti-feu sur un élément à protéger 3, on peut par exemple procéder comme suit. [0025] Dans un premier temps, la première couche fibreuse 1 est étalée sur le sol ou une autre surface de travail, et on applique de la colle F.active sur sa face extérieure puis la toile de verre 5 qu'on laisse imprégner par la colle.
[0026] L'élément 3 est encollé avec de la colle F.active ou une autre colle appropriée 7, puis on y dispose la première couche fibreuse 1 . [0027] Après la pose de cette première couche fibreuse 1 , on étale à nouveau de la colle F. active sur sa face extérieure pour compléter la couche 4, puis on vient disposer la deuxième couche fibreuse 2 par-dessus la couche de colle réfractaire 4. Si nécessaire, des cordages peuvent être mis en place autour de la couche fibreuse pour maintenir l'assemblage. [0028] Finalement, l'enveloppe d'étanchéité 6 est collée sur la deuxième couche fibreuse 2 à l'aide d'une colle appropriée 8.
[0029] S'il est nécessaire de prévoir plus que deux couches fibreuses 1 , 2, les couches peuvent être mises en place successivement avec, pour chaque couche sauf la dernière, une toile de verre 5 pré-collée sur sa face externe. [0030] Il est également possible de mettre en place la toile de verre 5 sur la couche fibreuse 1 après le collage de celle-ci sur l'élément à protéger 3. Il est toutefois préférable d'appliquer la toile 5 sur la couche fibreuse 1 préalablement à la pose de celle-ci, car on réduit alors le risque de déchirement de la couche fibreuse 1 grâce à la toile pré-collée. [0031] Un autre aspect de l'invention, que la présence du support 5 perméable à la vapeur permet de favoriser, concerne une augmentation de la densité des couches fibreuses 1 , 2. Cette densité peut notamment dépasser la valeur de 140 kg/m3. La valeur de densité est par exemple de 160 kg/m3 ou, dans un compromis intéressant, d'environ 150 kg/m3. [0032] En augmentant ainsi la densité de la laine minérale employée, on peut réduire l'épaisseur des couches 1 , 2 à performances comparables, et donc limiter l'encombrement du revêtement.
[0033] En particulier, l'épaisseur des couches fibreuses 1 , 2 peut être rendue inférieure à 30 mm. Une valeur possible pour cette épaisseur est de 25 mm. Si on compare l'utilisation de couches fibreuses 1 , 2 de densité 150 kg/m3 et d'épaisseur 25 mm à celle de couches classiques de densité 125 kg/m3 et d'épaisseur 38 mm, on voit que l'épaisseur de chaque couche est réduite de 34,2%, tandis que le poids global de la laine minérale dans le revêtement anti-feu et réduit de 21 ,1 %. Le dimensionnement envisagé est avantageux également en termes de poids, ce qui est bien entendu souhaitable, y compris sous l'angle des exigences à remplir en cas de séisme.
[0034] Les modes de réalisation décrits ou évoqués ci-dessus sont des illustrations de la présente invention. Diverses modifications peuvent leur être apportées sans sortir du cadre de l'invention qui ressort des revendications annexées.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 . Revêtement de protection anti-feu, comprenant :
- plusieurs couches fibreuses superposées (1 , 2); et
- au moins une couche de colle réfractaire (4) placée entre deux des couches fibreuses, la colle comprenant des éléments actifs capables de libérer de l'eau lors d'une élévation de température; et
- dans au moins une couche de colle réfractaire, un support perméable à la vapeur (5) s'étendant parallèlement aux couches fibreuses et imprégné par la colle réfractaire.
2. Revêtement de protection anti-feu selon la revendication 1 , dans lequel le support perméable à la vapeur (5) est en matériau incombustible.
3. Revêtement de protection anti-feu selon la revendication 2, dans lequel le support perméable à la vapeur (5) comprend une toile de fibres réfractaires.
4. Revêtement de protection anti-feu selon la revendication 3, dans lequel la toile de fibres réfractaires (5) et une toile de verre.
5. Revêtement de protection anti-feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel certaines au moins des couches fibreuses (1 , 2) ont une densité supérieure à 140 kg/m3.
6. Revêtement de protection anti-feu selon la revendication 5, dans lequel la densité desdites couches fibreuses (1 , 2) est sensiblement de 150 kg/m3.
7. Revêtement de protection anti-feu selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les couches fibreuses (1 , 2) de densité supérieure à 140 kg/m3 ont une épaisseur inférieure à 30 mm.
8. Procédé d'application d'un revêtement de protection anti-feu, comprenant:
- disposer une première couche fibreuse (1 ) sur un élément à protéger (3);
- appliquer une couche de colle réfractaire (4) sur la première couche fibreuse, la couche de colle réfractaire incorporant un support perméable à la vapeur (5) s'étendant parallèlement à la première couche fibreuse et imprégné par la colle réfractaire; et
- disposer au moins une deuxième couche fibreuse (2) par-dessus la couche de colle réfractaire.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le support perméable à la vapeur (5) est collé sur la première couche fibreuse (1 ) avant de disposer la première couche fibreuse sur l'élément à protéger (3).
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le support perméable à la vapeur (5) comprend une toile de verre.
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel les première et deuxième couches fibreuses (1 , 2) ont chacune une densité supérieure à 140 kg/m3 et une épaisseur inférieure à 30 mm.
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