Brevet FR2569910A1 — publié le 19860307

Procédé de réalisation d'une traversée étanche pour câbles, ignifuge et assurant une protection biologique et traversée correspondante L'invention concerne un procédé de réalisation d'une traversée étanche, ignifuge et assurant une protection biologique, pour une pluralité de câbles traversant une paroi par une ouverture ménagée préalablement sur toute l'épaisseur de la paroi. L'invention concerne également la traversée étanche, ignifuge et assurant une protection biologique obtenue. Dans de nombreuses installations, des câbles d'alimentation élec- triques doivent traverser des parois ou des murs de façon qu'aucun échange gazeux ne puisse se faire entre les deux côtés de la paroi et que le feu ne puisse se propager d'un côté à l'autre de la paroi, au niveau de la traver- sée des câbles. De plus, dans les installations soumises à des rayonnements nucléaires dans certaines de leurs parties, telles que les centrales nu- cléaires, les dispositifs d'irradiation ou les appareils de recherche nu- cléaires, les traversées de câbles doivent également arrêter les rayonne- ments et assurer ainsi une protection biologique de l'espace situé d'un côté de la paroi. Cette protection biologique doit être au moins équivalen- te à la protection assurée par la paroi traversée par les câbles qui est très souvent constituée par un mur de béton de forte épaisseur. On a proposé divers procédés de réalisation d'une telle traversée de câbles consistant à introduire un matériau de remplissage et d'étanchéi- fication dans l'ouverture, autour des câbles placés dans leur position défi- nitive au niveau de l'ouverture. On a proposé également diverses formes de panneaux permettant le maintien des câbles et une certaine isolation. Cependant, dans le cas o l'on désire assurer une protection bio- logique efficace au niveau de la traversée, la mise en oeuvre de ces procé- dés et dispositifs ne permet pas d'atteindre facilement les performances requises. La mise en place des moyens d'isolation et la réalisation de la traversée demandent des opérations longues et compliquées. Ceci est d'autant plus vrai que le nombre de câbles traversant la paroi est plus éle- vé et que ces câbles sont plus proches les uns des autres. Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de réalisa- tion d'une traversée étanche, ignifuge et assurant une protection biologi- que, pour une pluralité de câbles traversant une paroi par une ouverture mé- nagée préalablement sur toute l'épaisseur de la paroi, consistant à dispo- ser les câbles dans leur position définitive au niveau de l'ouverture puis à introduire un matériau de remplissage et d'étanchéification dans l'ouver- ture, entre les cables et entre les câbles et les bords de l'ouverture, pro- cédé qui permette d'atteindre de très bonnes performances quant à la capaci- té d'isolation de la traversée, tout en étant d'une mise en oeuvre simple et rapide. Dans ce but: - on réalise un panneau de moulage au voisinage de chacune des faces de l'ouverture, par juxtaposition de fragments de panneau en matière polymère, entre les câbles et entre ceux-ci le bord de l'ouverture, - on injecte un coulis visqueux de ciment ignifuge à prise rapide et sans retrait entre les câbles de chaque côté de la paroi, en contact avec le pan- neau de moulage, à l'extérieur de l'ouverture, pour réaliser deux parois de fermeture du volume intérieur de cette ouverture, en prévoyant au moins un tube de réserve traversant au moins l'une des parois de fermeture et le pan- neau de moulage correspondant et faisant communiquer l'extérieur avec le vo- lume intérieur de l'ouverture - et on injecte dans le volume intérieur de l'ouverture, jusqu'à remplissa- ge complet de celui-ci, par le tube de réserve, après durcissement du ci- ment des parois de fermeture, une résine polymérisable fluide chargée en produits très finement divisés comportant au moins un élément à poids atomi- que élevé, susceptible de durcir par polymérisation in situ dans l'ouver- ture. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décri- re en se référant à la figure jointe en annexe, un mode de réalisation d'une traversée suivant l'invention et cette traversée. La figure unique représente une vue en coupe à l'intérieur de la paroi, au niveau de la traversée de passage des câbles. Sur la figure, on voit la paroi 1 en béton de forte épaisseur tra- versée par les câbles 2 au niveau d'une ouverture 3 ménagée dans la paroi 1 sur toute son épaisseur. Les câbles 2 sont disposés dans l'ouverture de forme carrée en nappes successives horizontales 2a, 2b, 2c... Dans chacune des nappes 2a, 2b,..., les câbles sont espacés d'une distance de quelques centimètres. Les nappes sont également séparées les unes des autres et des parois de l'ouver- ture, en ce qui concerne les nappes extrêmes, par une distance de quelques centimètres. La densité des câbles dans l'ouverture est donc très grande et la position et l'espacement des câbles sont maintenus par des dispositifs de fixation provisoires ou définitifs 5 et 6 placés de part et d'autre de l'ouverture 3 de la paroi. On va maintenant décrire le procédé de réalisation de la traver- sée étanche et ignifuge tel que représenté sur la figure unique. Les câbles étant en place dans l'ouverture 3, on vient insérer entre ces câbles et entre les cibles placés en position extrême et les bords de l'ouverture 3, des morceaux de panneau en polystyrène pour consti- tuer deux panneaux de moulage 7 et 8 au vQisinage des deux faces de la paroi 1. Les panneaux de moulage 7 et 8 ainsi constitués occupent pratique- ment toute la surface de l'ouverture autour des câbles. Pendant cette opéra- tion, on insère également dans chacun des panneaux de moulage 7 et 8, un tu- be 9, 10 respectivement. Les tubes 9 et 10 débouchent donc dans le volume intérieur de l'ouverture 3 limitée par les parois de moulage 7 et 8. Autour de chacune des extrémités de l'ouverture, sur chacune des faces correspondant de la paroi 1, sont également fixés des profilés consti- tuant deux cadres 11 et 12 ménageant un espace autour des câbles à l'exté- rieur de la paroi, au-delà des panneaux de moulage 7 et 8. Les profilés constituant les cadres 11 et 12 peuvent être fixés sur la paroi de béton 1 par tout moyen tel que scellement, collage ou vissage. On prépare alors un coulis de ciment ignifuge à forte viscosité, tel que par exemple le produit vendu sous l'appellation Novasit par la Société BIO-BRANDSCHUTZ. Ce produit qui durcit en une dizaine de secondes après sa mise en place possède d'excellentes propriétés ignifuges et ne subit aucun retrait au moment de la prise. Le coulis de ciment est immédiatement injecté dans les espaces mé- nagés autour des câbles par les cadres Il et 12 et limité vers l'intérieur par les panneaux de moulage 7 et 8. Le ciment remplit ainsi l'intégralité de l'espace entre les câbles et entre les câbles et les cadres 11 et 12, pour constituer par durcissement, aussitôt après son injection, deux parois et 16 limitant de chaque côté de la paroi 1, le volume intérieur de l'ou- verture 3. Les tubes 9 et 10 qui débouchent à l'une de leur extrémité dans le volume intérieur de l'ouverture 3 sont d'une longueur suffisante pour dé- boucher à leur autre extrémité, à l'extérieur des parois 15 et 16 respecti- vement. On a ainsi ménagé un passage entre l'extérieur et l'intérieur de la traversée. Les parois 15 et 16 peuvent avoir une épaisseur de 5 à 10 cm dans le cas des traversées de câbles des installations de réacteurs nucléaires. La prise complète du ciment constituant les parois 15 et 16 deman- de à peu près 24 heures. Lorsque cette prise complète est réalisée, on in- jecte par le tube 10, dans le volume intérieur de l'ouverture 3, une résine chargée en produits comportant au moins un élément à poids atomique élevé. On utilise de préférence une résine telle que l'élastomère de si- licone double composants ayant une densité avant charge de 1,2. Cette rési- ne est commercialisée par les Sociétés DOW-CORNING et RHONE-POULENC. Cette résine est très fluide avant l'incorporation des produits de charge et garde après cette incorporation, une fluidité suffisante pour que son injection par le tube 10 dans le volume intérieur de l'ouverture 3 puisse être effectuée sans difficulté. On incorpore à I'élastomère de silicone un produit lourd ou un en- semble de produits lourds tel que de la poudre de plomb extrêmement fine ou, d'oxyde de plomb ou de baryte, en quantité telle que la densité apparen- te de la résine chargée soit égale ou supérieure à la densité de la paroi. Pendant l'injection par le tube 10, l'air contenu dans le volume intérieur de l'ouverture 3 est évacué par le tube 9 ménagé dans la paroi 15. On effectue ainsi le remplissage complet de ce volume intérieur par la résine, en s'assurant qu'il ne subsite aucune poche ou bulle d'air. La flui- dité de la résine assure un remplissage complet et homogène. Après injection dans le volume intérieur de l'ouverture 3, la ré- sine chargée est polymérisée in situ et constitue ainsi un bloc solide en- tourant parfaitement les câbles 2 et parfaitement jointif avec les bords de l'ouverture 3. La traversée réalisée représentée sur la figure présente des qua- lités ignifuges sur ses deux faces grâce aux parois de fermeture 15 et 16 en ciment ignifuge. En cas d'incendie et de combustion de l'isolant des câ- bles 2, ce ciment ignifuge se contracte et maintient ainsi l'étanchéité au- tour des câbles 2. D'autre part, la résine chargée en éléments lourds et polymérisée constituant la partie centrale 18 de la traversée assure une protection bio- logique qui est au moins équivalente à la protection de la paroi 1, puisque son épaisseur est pratiquement identique à l'épaisseur de cette paroi et sa densité supérieure. Les panneaux de moulage 7 et 8 sont disposés le plus près possi- ble des extrémités de l'ouverture 3 au niveau des faces de la paroi I afin de ménager un espace intérieur d'une épaisseur pratiquement égale à celle de la paroi 1. On peut également mettre en place dans un premier temps, l'un des panneaux de moulage 7 ou 8, réaliser la paroi de fermeture correspondante ignifuge 15 ou 16, puis extraire depuis l'autre côté de la paroi, les frag- ments de polystyrène constituant le panneau de moulage 7 ou 8. On met alors en place l'autre panneau de moulage et l'on réalise par injection l'autre paroi de fermeture. Le bloc central de résine chargée polymérisée est réali- sé comme précédemment. L'avantage est d'accrottre encore l'épaisseur de ce bloc 18 en supprimant l'un des panneaux de moulage. *********L'invention est également relative à la traversée obtenue, indépen- damment de son procédé d'obtention. Cette paroi est caractérisée par la pré- sence de deux parois de fermeture ignifuges 15 et 16 de part et d'autre de la traversée entre lesquelles, le volume intérieur de l'ouverture 3 est rem- pli par un bloc de matière polymérisable chargée en produits comportant au moins un élément à poids atomique élevé. Une telle paroi présente à la fois des propriétés isolantes, ignifuges et de protection biologique excel- lente. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit. On peut par exemple utiliser des matériaux différents de ceux qui ont été décrits pour la réalisation des parois de fermeture ignifuges et du bloc central en résine chargée. Enfin, le procédé et la traversée obtenue s'appliquent non seule- ment dans le cas des installations de réacteurs nucléaires mais également dans le cas des dispositifs d'irradiation, des appareils de recherche nu- cléaire, des cellules de stockage de matériaux radio-actifs et plus généra- lement dans tous les cas o un local isolé par une paroi est soumis à des rayonnements radio-actifs. REVENDICATIONS 1.- Procédé de réalisation d'une traversée étanche, ignifuge et assurant une protection biologique, pour une pluralité de câbles (2) traver- sant une paroi (1) par une ouverture (3) ménagée préalablement sur toute l'épaisseur de la paroi, consistant à disposer les câbles (2) dans leur po- sition définitive au niveau de l'ouverture puis à introduire un matériau de remplissage et d'étanchéification dans l'ouverture, entre les cgbles (2) et entre les câbles (2) et les bords de l'ouverture (3), caractérisé par le fait: - qu'on réalise un panneau de moulage (7,8)au voisinage de chacune des fa- ces de l'ouverture, par juxtaposition de fragments de panneau en matière polymère, entre les câbles (2) et entre ceux-ci et le bord de l'ouverture (3), - qu'on injecte un coulis visqueux de ciment ignifuge à prise rapide et sans retrait entre les câbles (2) de chaque côté de la paroi (4), en con- tact avec le panneau de moulage, à l'intérieur de l'ouverture, pour réali- ser deux parois de fermeture (15, 16) du volume intérieur de cette ouver- ture, en prévoyant au moins un tube de réserve (9,10) traversant au moins l'une des parois de fermeture (15,16) et le panneau de moulage correspon- dant et faisant communiquer l'extérieur avec le volume intérieur de l'ouver- ture, - et qu'on injecte dans le volume intérieur de l'ouverture (3) jusqu'à rem- plissage complet de celui-ci, par le tube de réserve (9, 10), après durcis- sement du ciment des parois de fermeture (15,16), une résine polymérisable fluide chargée en produits comportant au moins un élément à poids atomique élevé très finement divisés, susceptible de durcir par polymérisation in situ dans l'ouverture (3). 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les panneaux de moulage (7, 8) sont constitués par des fragments d'une plaque en polystyrène. 3.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'un cadre (11, 12) constitué par des profilés est disposé autour de chacune des extrémités de l'ouverture (3), sur les faces correspondantes de la paroi (1), pour constituer un espace autour des câ- bles, à la sortie de l'ouverture (3), dans lequel est injecté le coulis de ciment ignifuge. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que le produit de charge de la résine polymérisa- ble est une poudre d'une substance appartenant au groupe plomb, oxyde de plomb, baryte. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que la résine polymérisable est un élastomère de silicone à double composants. 6.- Traversée étanche, ignifuge et assurant une protection biolo- gique pour une pluralité de c bles traversant une paroi par une ouverture ménagée dans cette paroi, caractérisée par le fait qu'elle comporte, de part et d'autre de l'ouvertu- re (3), au-delà des faces correspondantes de la paroi (1), des couches de fermeture (15, 16) en ciment ignifuge obstruant complètement les extrémités de l'ouverture (3) et, entre ces couches de fermeture (15, 16), dans le vo- lume intérieur de l'ouverture (3), sur toute l'épaisseur de la paroi (1), un bloc (18) en résine polymérisée chargée en au moins un produit contenant au moins un élément à poids atomique élevé, finement divisé les câbles (2) étant noyés dans les couches de fermeture (15, 16) en ciment ignifuge et dans le bloc (18) en résine polymérisée, au niveau de la traversée.