Brevet FR2476833A1 — publié le 19810828

La présente invention concerne un dispositif de détection de l'apparition d'une température anormalement élevée en un point d'une installation, ledit dispositif étant destiné plus particulièrement a la détection ou à la prévention dès incendies. Il existe déjà un grand nombre de dispositifs de détection des incendies par mesure de la température, détection des fumées, détection de rayonnement infrarouge, etc. Pour l'essentiel, ces dispositifs se caracté- risent par un élément capteur d'informations agissant sur un système d'alarme ou d'intervention lorsqu'un seuil déterminé dans la valeur de l'information est atteint. Ces capteurs presentent nécessairement un champ de détection assez restreint, ce qui implique, pour protéger des installations de grandes dimensions, de multiplier le nombre de ces capteurs ce qui conduit à un dispositif d'ensemble complexe et très onéreux. En outre, une défaillance locale de ce type de dispositif est souvent difficile a détecter sans compliquer encore l'ensemble. I1 existe également autres types de détecteurs constitués par un câble constitué de deux conducteurs électriques sous tension noyés dans une gaine plastique qui, lorsque le fil est soumis -à une certaine température, fond et met en contact les deux fils électriques qui agissent sur tout système de détection ou d'intervention approprié. Ce type de détecteur permet de contrôler des installations de grandes dimensions mais ne donne pas parfaitement satisfaction en ce sens que le contact entre les deux -fils peut etre très aléatoire, meme lors de la fusion de la gaine,et qu'en outre il implique de maintenir- une grande longueur de fil-sous tension avec les pertes energétiques y afférentes. Enfin, ce type de fil composite est par lui-même assez cher car'il nécessite une technologie de fabrication spéciale afin d'assurer, au contraire des fils électriques ordinaires,--un bon contact entre les deux conducteurs.lorsque la gaine fond. La présente invention se propose de remédier aux inconvenients des dispositifs précédents en assurant un contrôle-d'-installations de grandes .dimensions a l'aide d'un dispositif simple, peu onéreux et très fiable. La présente invention concerne un dispositif de détection de l'apparition d'une.température anormalement élevée en un point d'une installation, caracté- risé en ce qu'il est constitué d'au moins un fil détecteur en matière fusible fondant avec rupture dans les conditions d'utilisation a une température ou dans une zone de température déterminée au plus égale à ladite température anormalement élevée, et passant par les différents points de l'installation à surveiller ; d'un moyen de détection proprement dit maintenant ledit fil en traction sur toute sa longueur et détectant la rupture de traction correspondant à la fusion dudit fil pour actionner un moyen d'alarme et/ou un dispositif d'intervention pour faire baisser la température. Dans un mode de mise en oeuvre préféré du dispositif selon la présente invention, le fil détecteur est un fil de diamètre constant en matière synthétique. On conçoit qu'un tel dispositif soit particu lièrement bon marché puisqu'il ne nécessite la mise en oeuvre que d'un fil synthétique qui peut être trouvé facilement dans le commerce et préparé sans aucune technologie particulière et qu'en outre, par le faitqu'il est bon marché, permette un "quadrillage" serré de l'installation à surveiller et assure ainsi une surveillance quasiment ponctuelle de toute l'installation avec une très grande facilité. Ce type de dispositif présente d'autres avantages, il-peut etre remplacé facilement, il est possible de trouver des matières synthétiques peu sensibles à l'environnement : oxygène, humidité, agents corrosifs ; en outre, le caractère synthétique permet d'assurer une bonne reproductibilité des performances du fil, ainsi le remplacement du fil en est facilité. Le choix de la matière du fil détecteur est, bien entendu, conditionné par certains éléments qui seront étudiés brièvement ci-après - il importe évidemment que le fil subisse une fusion rapide et complète dans une fourchette de température bien déterminée et qui devra être appropriée au travail de détection qui lui sera demandé, ainsi il est particulièrement intéressant que le temps de fusion en présence d'une flamme soit inférieur à 1 seconde - il est approprié, en outre, que le fil ne subisse pas d'allongement trop important dans une fourchette de température correspondant à la température normale de fonctionnement, en effet, un allon gement trop important pourrait avoir pour effet de mettre en oeuvre le dispositif d'alerte - il est, en outre, intéressant que le fil en question présente un coefficient de frottement assez faible, ceci afin de permettre un grand nombre de passage du fil sur des boucles de renvoi sans pour autant introduire de retard ou de blocage dans la réaction du dispositif lors de la fusion du fil en un point - enfin, bien entendu, il est préférable que le fil soit parfaitement imputrescible pour travailler dans des atmosphères chargées d'humidité et il est également parfois nécessaire que ce fil puisse résister aux différents agents corrodants et dans certains cas, il peut être intéressant que ce fil soit non conducteur de l'électricité. Bien entendu, le fil détecteur peut avoir des structures et des compositions variées, il peut être monobrin ou multibrins, constitué par des brins continus ou discontinus, tressé ou toroné, éventuellement câblé, l'essentiel demeurant que les propriétés de fusion restent identiques sur toute la longueur du fil. I1 existe dans le commerce un grand nombre de filsparmi lesquels il est pratiquement toujours possible de trouver le fil approprié au travail demandé, mais parmi les matières utilisables il faut citer les polyesters. Pour ce qui concerne le moyen maintenant le fil en traction, il peut s'agir d'une masse pesante suspendue audit fil, d'un ressort, d'un levier ou d'un électro- aimant. Dans le cas d'une masse pesante, la rupture de traction est détectée, par exemple, par un contact électrique qui change d'état lorsque la masse pesante rentre à son contact après fusion et rupture du fil. Là encore, le dispositif mécanique préconisé est particulièrement simple, donc bon marché, et, en outre, parfaitement fiable puisqu'il s'appuie sur des éléments mécaniques très simples. I1 est également possible, dans un autre-mode de réalisation,d'utiliser une pluralité de fils détecteurs passant par des points distincts de l'installation et munis chacun d'un moyen de détection distinct pour actionner un moyen d'alarme ou un dispositif d'intervention limité à la partie de l'installation correspondante. Ceci est particulièrement intéressant lorsque l'on doit avoir recours, pour faire cesser l'élévation de température ou le début de l'incendie, à des systèmes d'aspersion d'eau qui provoquent souvent lors de leur mise en oeuvre des dégats très importants. Dans ce dernier mode de mise en oeuvre, ceci permet de limiter les dégats à l'endroit précisément atteint par l'incendie. Pour ce qui concerne les moyens d'alarme et les dispositifs d'intervention, ils peuvent être de nature quelconque appropriée au problème a résoudre - alarme sonore et/ou lumineuse, - dispositif stoppant le fonctionnement de l'installation, déclenchant l'aspersion d'eau, de neige carbonique ou de poudre, - dispositif bloquant les arrivées d'air et injectant un gaz inerte. Afin de parfaire la fiabilité du dispositif, on peut prévoir de doubler le moyen détectant la rupture de tension du fil lorsque le premier moyen ne peut fonctionner. Ainsi on peut prévoir de faire passer le fil sur un système de contrôle de tension à simple ou dodiepoulies, lequel est maintenu en équilibre par la tension du fil et un contrepoids, toute rupture de tension du fil désequilibre le système et provoque la rotation du système autour de son axe ce qui peut commander un contact électrique par exemple. Ce type de contrôleur de tension à deux poulies présente l'avantage qu'il peut fonctionner si, lors de la rupture du fil, le moyen de traction ne peut fonctionner (blocage de la masse pesante par exemple) et, d'autre part, permet, dans le cas ot le premier moyen de détection fonctionne, d'obtenir un second signal de confirmation quasi simultané. Le dispositif selon la présente invention est plus particulièrement utile pour la protection d'installations de grandes dimensions telles que des séchoirs à céréales dans lesquels, aux fins de séchage, on fait circuler des gaz chauds qui peuvent provoquer très aisément des incendies lesquels peuvent se propager à l'ensemble du silo en un temps de l'ordre d'un quart d'heure. Il est donc indispensable, dans ces conditions, de disposer d'un dispositif ayant une réponse tres rapide et particulièrement fiable. Un dispositif du type de celui décrit ci-après a été expérimenté et a permis de constater que le temps de réponse du dispositif selon l'invention était de l'ordre de 1 seconde au maximum, aussi bien dans le cas d'apparition d'une flamme que dans le cas de l'apparition d'une tempéra-ture anormalement élevée de l'ordre de 1559C + 50C Bien entendu, il est possible d'utiliser ce genre de dispositifs pour la protection d'autres installations telles que des magasins, des dépôts, des entrepôts, des usines,notamment dans des circuits de broyage, des malteries, des minoteries, des usines de déshydratation fourragère, des haras ou des chenils. D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon la présente invention apparaitront mieux à la lecture de la description des figures annexées sur lesquelles - la figure 1 représente une vue schématique d'un silo de séchage de céréales, - la figure 2 représente un schéma du dispositif selon l'invention, représenté dans le plan AA de la figure 1, - la figure 3 représente une vue de profil du moyen détectant la rupture de tension mécanique à l'aide d'une masse pesante, et - la figure 4 représente une vue de face du dispositif de la figure 3. La figure lvreprésente un schéma d'un silo de séchage de cêréales, un tel silo comporte quatre parties principales, une partie 1 comportant les générateurs d'air chaud,qui il y a encore quelques temps étaient constitués par des brûleurs à mazout chauffant de l'air ensuite injecté dans les- zones de séchage alors qu'actuellement on utilise directement les gaz chauds produits par des brûleurs à gaz ce qui augmente encore les risques d'incendie notamment par transport de particules incandescentes. Ces gaz sont injectés dans une première chambre d'air chaud 2 ou la température est comprise entre 100 et 1800C puis les gaz traversent la chambre de séchage proprement dite 3 dans laquelle sont empilés les grains humides qui arrivent par des amenées telles que 4, 5 et 6, puis cet air saturé en humidité passe dans la chambre 7 dans laquelle doit régner une température de l'ordre de 45 à 700C, ces gaz étant par la suite évacués par une sortie 8. Les dimensions courantes d'une telle installation sont les suivantes : 18 x 12 x 6 m. Mais il faut souvent moins de 15 minutes après qu' un incendie se soit déclaré pour qu'une telle installation soit rendue parfaitement inutilisable. On a constaté expérimentalement qu'il existait un seuil de température aux débouchées de la chambre 3 dans la chambre 7 au-delà de laquelle les menaces d'incendie devenaient très importantes, cette température varie selon le type de séchoir mais est, en tout cas, inférieure à 1550C, il est donc indispensable de disposer d'un fil détecteur dont la température de fusion soit inférieure à l4OaC. Ce fil est disposé de préférence dans le plan correspondant à AA de la figure 1, c'est-à-dire aux débouchées de la chambre 3, et selon le schéma représenté à la figure 2. La figure 2 schématise la mise en place d'un dispositif selon la présente invention dans quatre zones de protection (10 à 13), chacune comportant un fil détecteur tel que 14, un moyen de mise en traction et de détection de rupture du fil tel que 26 et un tableau d'alarme et d'intervention tel que 22. De façon plus détaillée, le silo est divisé en quatre zones indiquées par les références 10, 11, 12 et 13 qui disposent chacune d'un système de détection indépendant selon la présente invention. Ainsi, dans la zone 10, et dans le plan AA, on place un fil de polyester 14 présentant une température de fusion inférieure à 1550C fixé en un point 15 voisin de la partie supérieure de la chambre 7, lequel effectue ensuite un passage dans deux boucles 16 placées à la partie inférieure de la chambre 7 puis revient dans deux boucles 17 placées à la partie supérieure de la chambre 7, le fil 14 redescend ensuite, passe sur un système de contrôle de tension à double poulie 18 et est maintenu en tension par une charge pesante 19 suspendue dans une cavité allongée 20 au fond de laquelle est placé un contact 21 normalement en position fermée mais qui, au contact de la masse pesante 19, agit sur un tableau électrique 22 qui dispose de signaux lumineux 23, de signaux sonores 24 et qui, par la voie 25, met en oeuvre le dispositif d'extinction de l'incendie limité à la zone 10. Bien entendu, le schéma est le même pour les autres zones 11, 12 et 13. Grâce à l'ensemble de balayage ainsi créé par les fils détecteurs placés à distance régulière, on peut surveiller toute élévationanormale de température apparaissant en un point quelconque de la surface principale de la chambre 7. Le fonctionnement du dispositif est assez aisé à comprendre, une élévation anormale de la température dans le secteur 10 de la chambre 7 conduit à la fusion du fil 14, ce qui provoque une brutaIff rupture de tension qui se traduit par la chute de la masse pesante 19 qui entre en contact avec le contact 21 lequel actionne immédiatement les dispositifs avertisseurs correspondants 23 et 24 et le dispositif d'intervention 25 qui peut être constitué par un système d'aspersion de la zone 10, par la mise sous azote de la même partie de ce séchoir et/ou par l'arrêt du dispositif de chauffage placé en 1. Le fonctionnement du dispositif de sécurité 18 sera décrit plus complètement dans les figures 3 et 4. Le dispositif 18 est constitué de deux poul.ies 30 et 31 montées sur un bras 32 pivotant autour d'un axe 33 dont le pivotement commande l'ouverture ou la fermeture d'un contact électrique 34. le fil détecteur 14 passe sur ces deux poulies comme indiqué dans la figure 4 et la pression ainsi exercée est,en marche normale, équilibrée par un contrepoids et/ou un ressort qui. arme l'axe de pivotement 33. Une rupture de tension du fil 14 conduit normalement à la chute de la masse pesante 19 dans la cavité 20, la chute de ladite masse pesante faisant changer d'état le contact 21. Dans le cas où la masse pesante 19 se bloque, la rupture de tension du fil 14 provoque le pivotement du bras 32 qui fait changer d'état le contact 34 qui pallie ainsi la carence du contact 21. I1 faut d'ailleurs remarquer que le dispositif 18 entre également en action après la chute normale de la masse 19 et permet de doubler le signal de sécurité. On dispose ainsi d'un dispositif présentant une double sécurité. REVENDICATIONS 1) Dispositif de détection-de l'apparition d'une température anormalement élevée en un point d'une installation, caractérisé en ce qu'il est constitué : - d'au moins un fil détecteur 14 en matière fusible, fondant avec rupture dans les conditions d'utilisation a une température ou dans une zone de température déterminée au plus égale à ladite température anormalement élevée, passant par les différents points de l'installation à surveiller ; et - d'un moyen de détection 26 proprement dit maintenant ledit fil en traction sur toute sa longueur et détectant la rupture de traction correspondant à la fusion dudit fil pour actionner un moyen d'alarme et/ou un dispositif d'intervention 22 pour faire baisser la température. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil détecteur est un fil de diamètre sensiblement constant en matière synthétique. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fil détecteur 14 est maintenu en traction par une masse pesante 19 qui lui est suspendue. 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fil détecteur est maintenu en traction par un ressort 5) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rupture de traction est détectée par un contact électrique 21 qui change d'état lorsque la masse pesante 19 entre à son contact après fusion et rupture du fil détecteur. 6) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une pluralité de fils détecteurs passant par des points distincts de l'installation et munis chacun d'un moyen de détection distinct pour actionner un moyen d'alarme ou un dispositif d'intervention limité à la partie de l'installation correspondante. 7) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le fil détecteur passe, en outre, sur un contrôleur de tension à simple ou double poulie qui, en cas de rupture de la tension du fil, actionne également le moyen d'alarme et/ou le dispositif. d'intervention pour-faire baisser la température.