Brevet FR2572293A1 — publié le 19860502

4-& 2572293 "COMPOSITION DE CONTROLE DU FONCTIONNEMENT DES INSTALLATIONS DE DETECTION INCUDIE ET APPL CATIO N DI ER TYPES DE DETECEURS" nvenml n JeJeao-Ou o Erm B ES- f u R E fiEHD ET AJa -pr'es'eXr'G6 irLV6oi..Oi c Xl-s d6S Opositions d'a Coorii.- le du fonctionnement des installations de détection d'incendie. Les détecteurs de fumées, de chaleur, et de gaz combusti- bles sont de plusieurs types très diversifiés comme principe. Les détecteurs de fumées à ionisation dont le fonctionne- ment est en relation avec les changements de la conductibilité élec- trique de l'air en présence d'aérosols d'incendie, réagissent sous l'effet de produits de combustion sous forme d'aérosols d'incendie visibles ou invisibles. Selon le principe de fonctionnement de ces détecteurs on établit un champ électrique entre deux électrodes au moyen de tension continue. Quand l'air entre les électrodes est ionisé, par exemple au moyen d'une source radioactive, les ions qui en résultent se déplacent sous l'effet du champ en direction de l'électrode inversement chargée. Il en résulte un courant électrique dont l'intensité dépend du nombre et de la vitesse des ions. Lorsque des aérosols d'incendie pénètrent dans l'espace entre les deux électrodes, une partie des ions se dépo- se sur les particules de ces aérosols, jusqu'à être mille fois plus lourdes. Les ions lourds ainsi obtenus ne se déplacent presque plus en raison de l'inertie de masse et de ce fait ne contribuent plus au transport des charges et le courant diminue. Les détecteurs de gaz combustibles sont constitués d'un capteur de gaz semi-conducteur sensible sélectivement à certains gaz combustibles comme le méthane, le propane et l'hydrogène. Dans les détecteurs optiques de fumées, le système opto- électronique très sensible, se composant d'une diode semi-conductrice spécialement développée comme source de lumière infrarouge, d'une cel- lule au silicium comme récepteur de lumière, d'un absorbeur de lumière et d'une protection contre la lumière d'autres sources, fonctionne selon le principe de la diffusion de lumière. L'optique de la diode émet des impulsions de lumière sous forme d'un cône creux. Tant que la chambre de mesure ne contient aucune fumée, la lumière infra-rouge n'atteint pas le récepteur aménagé au centre de l'axe du cane de lu- mière. En pénétrant dans la chambre de labyrinthe, les particules de fumée dispersent les rayons lumineux dans toutes les directions. Une partie de la lumière dispersée parvient au récepteur photo-électrique qui produit alors un signal électrique. Il n'existe pas actuellement de produit satisfaisant pour vérifier le fonctionnement de ces trois types de détecteurs. Des mélanges de dichIorodifluorométhane et de dichloro- tétrafluoroéthane dans des proportions 80 et 20 % en poids respecti- vement présentés en boitier aérosol sont conditionnés actuellement pour vérifier le fonctionnement des détecteurs de fumées à ionisation. Mais ils ne conviennent pas pour les autres types de détecteurs. Il n'existe pas actuellement de produit satisfaisant pour vérifier le fonctionnement de ces trois types de détecteurs. La natu- re des produits de contrôle du bon fonctionnement des détecteurs est différente suivant le type de détecteur employé. Pour les détecteurs de fumée à ionisation, on utilise des produits qui ont la propriété d'arrêter les ions crées dans l'air par la source radioactive, notamment formation de particules suffisamment lourdes, et de capter des rayonnements de sources radioactives. On peut citer les produits organiques chloro-fluorés, fluorés et des gaz tels le protoxyde d'azote et le dioxyde de carbone. Les détecteurs de gaz combustibles répondent sélectivement suivant la nature de l'hydrocarbure; ils sont, par contre, tous plus sensibles à d'autres produits tels les alcools, les éthers, les aldé- hydes, les cétones et, d'une façon générale, à de nombreux composés organiques volatils. Pour les détecteurs optiques de fumées deux moyens peuvent être utilisés pour créer des particules diffractant la lumière. Selon une méthode on envoie un aérosol de fines gouttelettes de liquide, de produits à faible tension de vapeur inférieure à 0,1 millibar, et de préférence inférieure à 0,01 millibar, dissous dans une quantité im- portante de solvant à forte tension de vapeur. Suivant une autre tech- nique, on envoie un liquide qui en se vaporisant refroidit suffisamment l'atmosphère de la chambre pour transformer la vapeur d'eau de l'air en cristaux de glace. On a trouvé des compositions efficaces pour vérifier le fonctionnement des divers types de détecteurs de fumées et gaz combus- tibles. Ces compositions sous forme de mélanges homogènes de produits actifs vis à vis des trois principaux types de détecteurs actuellement utilisés, présentent l'avantage d'être plus polyvalentes que les mélan- ges existants qui ne sont actifs que vis à vis d'un seul type de déteo- teur. Dans la composition de contrôle les produits actifs sont introduits en proportions telles que l'on ait - quel que soit le type de détecteur une faible consommation de la composition du mélange à chaque essai, de 0,5 à 2 grammes, correspondant à des temps d'injec- tion de 1 à 2 secondes; un très faible temps de réponse des détec- teurs, maximum 10 secondes; et un temps de rémanence très court infé- rieur à 10 secondes. Le temps de rémanence est la durée pendant la- quelle le détecteur reste en alarme après injection. Le mélange de produits actifs satisfait, en outre, aux exigences suivantes: aucun risque de toxicité ni de corrosion, pas de formation de résidus solides à très faible tension de vapeur qui encrasseraient les détecteurs. De plus, le conditionnement en boitier aérosol est aisé et ce mélange correspond aux normes aérosols, et n'est pas assujetti à un étiquetage particulier relatif aux mélanges toxiques et inflammables. Les mélanges mis au point sous forme d'aérosol pour véri- fier le fonctionnement de tous les types de détecteurs de fumées, optiques ou à ionisation et de gaz combustibles sont constitués par au moins un halogènoalcane en quantité supérieure à 75 % en poids, au moins un composé organique volatil à fonction oxygénée simple du type alcool, dérivé oxo, étheroxyde en quantité inférieure à 15 % en poids, un produit organique à faible tension de vapeur, inférieure à 0,1 mil- libar, en très faible quantité au plus de quelques pourcents en poids. Dans le cas o tous les constituants précédents sont des liquides, on introduit dans le mélange un gaz propulseur très soluble dans ces liquides, tel le protoxyde d'azote ou le dioxyde de carbone. Les halogénoalcanes peuvent être choisis parmi les chloro- fluoro, chloro ou fluoroalcanes, tel le trichlorotrifluoroéthane. Cha- que mélange peut contenir un ou plusieurs halogénoalcanes. Parmi les composés organiques volatils en particulier les composés à fonction oxygénée simple, tels les alcools, notamment les alcools acycliques, les dérivés oxo, les étheroxydes, et parmi les oxydes d'alcoyle l'éther éthylique s'est révélé particulièrement in- téressant. De même, les phtalates d'alcoyle conviennent de manière satisfaisante en tant que produits organiques à faible tension de va- peur, on peut citer le phtalate d'éthyle et le phtalate de butyle. Les mélanges contenant de 80 à 95 % en poids de trichloro- trifluoroéthane, environ 1 à 10 % en poids d'éther éthylique et entre environ 0,05 et 1 % en poids de phtalate d'alcoyle et le complément à par du protoxyde d'azote se sont révélés de très satisfaisants produits de contr8le dans la détection des incendies; en particulier, les compositions contenant 90 à 95 % en poids de trichlorotrifluoro- éthane, de préférence entre 92 et 92,5 %, et environ 1 % d'éther éthy- lique, entre 0,05 et 0,1 0 % dephtalate d'éthyle ou de butyle et le complément à 100 en protoxyde d'azote. Il est donné ci-après des exemples qui illustrent l'inven- tion à titre non limitatif. Exemple 1. Composition exprimée en pourcentage en poids Trichlorotrifluoroéthane 82, 3 g Phtalate d'éthyle 1 g Ether éthylique 10 g Protoxyde d'azote 6,7 g g = 75,6 ml La densité du mélange est de 1,32. Paramètres de conditionnement: taux de remplissage: 75,6 % pression de protoxyde d'azote: 8,2 bars à 2000 11,7 bars à 5000 masse totale de produit: 100 g. Caractéristiques: inflammabilité: 10 % de produit à point éclair inférieur à 100 0; inflammabilité de la dispersion nulle; toxicité s nulle. En effet, on a les concentrations maximales admissibles pour des expositions de 8 heures par jour pendant 5 jours par semaine sans effet décelable pour l'individu. Substance p.p.m. mg/m3 Trichlorotrifluoroéthane Phtalate d'éthyle _ Ether Ethylique 400 1200 Protoxyde d'azote 30..... Exemple 2. Composition % en poids Trichlorotrifluoroéthane 83,3 g Phtalate de butyle 0,5 g Ether éthylique 10 g Protoxyde d'azote 6.2 g g = 75,2 ml densité 1, 33 Paramètres de conditionnement: taux de remplissage: 75,2 % pression de protoxyde d'azote: 8,1 bars à 20C00 11,5 bars à 5000 C masse totale de produit 100 g Caractéristiques: Inflammabilité: 10 % de produit à point éclair inférieur à 100 C; inflammabilité de la dispersion nulle; toxicité: nulle. On a les concentrations maximales admissibles pour des ex- positions de 8 heures par jour pendant 5 jours par semaine sans effet décelable pour l'individu de: Substance p.. m. Trichlorotri fluoroéthane Phtalate de butyle Ether éthylique 400 1200 Protoxyde d'azote I Les mélanges ont été testés dans des boitiers aérosols aluminium monobloc de volume 405 ml, diamètre 66 mm, hauteur 143 am, de pression de service à 50 C: 12 bars, équipés d'une valve type "Lindal 1" RO10 ou RT10 avec un tube plongeur standard, d'un diffuseur "Lindal" vertical direct à cône creux permettant un débit de produit de 1 gramme par seconde. Exemple 3. Composition % en poids Trichlorotrifluoroéthane 92,20 Phtalate d'éthyle 0, 10 Ether éthylique 1,00 Protoxyde d'azote 6,70 densité du produit 1,56 densité du produit plus propulseur 1,51 Paramètres de conditionnement: Les mélanges ont été testés dans les boitiers aérosols aluminium de volume 350 ml, diamètre 65 mm, hauteur 130 mmo Cône plein angle 25 à 30 , impact de la pulvérisation de 5cm environ à 10 cm de la buse. taux de remplissage 75 % pression de protoxyde d'azote: 7,2 bars à 20 0 12 bars à 50 0 Caractéristiques: Inflammabilité: 10 % de produit à point éclair inférieur à 100 00; inflammabilité de là dispersion nulle; toxicité: nulle, aspect brouillard/fumée, mouillant à 10cm, non mouillant à 20 cm. Exemple 4. Composition % en poids Trichlorotrifluoroéthane 92,25 Phtalate de butyle 0,05 Ether éthylique 1,00 Protoxyde d'azote 6,70 Caractéristiques: Inflammabilité: 10 % de produit à point éclair inférieur à 100 C; inflammabilité de la dispersion nulle; toxicités nulle, aspect brouillard/fumée, mouillant à 10cm, non mouillant à 15 cm. RVE MDI CATIONS 1. Composition de contrôle du fonotionnement des installa- tions de détection d'incendie caractérisée en ce qu'elle est consti- tuée par au moins un halogénoalcane en quantité supérieure à 75 % en poids; au moins un composé organique volatil à fonction oxygénée sim- ples du type alcool, dérivé oxo, étheroxyde en quantité inférieure à % en poids, un produit organique à faible tension de vapeur, infé- rieure à 0,1 millibar en très faible quantité au plus de quelques pourcents en poids. 2. Composition de contrôle du fonctionnement des installa- tions de détection d'incendie, quand les constituants selon la reven- dication 1 sont liquides, caractérisée en ce qu'elle contient en ou- tre un gaz propulseur très soluble dans ces liquides, tel le protoxy- de d'azote ou le dioxyde de carbone. 3. Composition de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'halogénoalcane seul ou en mélange est choisi parmi les chlorofluoro, chloro ou fluoroalcane, le composé organique volatil à fonction oxygénée simple est choisi parmi les oxydes d'al- coyle, et le produit organique à faible tension de vapeur est choisi parmi les phtalates d'alcoyle. 4. Composition de contrôle selon la revendication 3, carac- térisée en ce que l'halogénoalcane est le trichlorotrifluoroéthane; l'oxyde d'alcoyle est l'éther éthylique et le phtalate d'alcoyle est le phtalate d'éthyle ou de butyle. 5. Composition de contrôle selon la revendication 4, carac- térisée en ce qu'elle contient 80 à 95 % en poids de trichlorotrifluo- roéthane, environ 1 à 10 % en poids d'éther éthylique, entre environ 0,05 à 1 % en poids de phtalate d'éthyle ou de butyle et le complé- ment à 100 de protoxyde d'azote. 6. Composition de contrôle selon la revendication 5, carac- térisée en ce qu'elle contient 90-95 % en poids de trichlorotrifluoro- éthane, environ 1 % en poids d'éther éthylique, entre environ 0,05 et 0, 10 % de phtalate d'éthyle ou de butyle et le complément à 100 du protoxyde d'azote. 7. Composition de contrôle selon la revendication 6, carac- térisée en ce qu'elle contient 92 à 92,5 % en poids de trichlorotri- fluoroéthane, environ 1 %o en poids d'éther éthylique, entre environ 0,05 et 0,10 % en poids de phtalate d'éthyle ou de butyle et le com- plément à 100 en protoxyde d'azote. 8. Composition de contrôle selon la revendication 7, carao- tésirée en ce qu'elle contient 92,20 % en poids de trichlorotrifluo- roéthane, environ 1 % en poids d'éther éthylique, environ 0,10 % en poids de phtalate d'éthyle et le complément à 100 en protoxyde d'azote. 9. Composition de contrôle selon la revendication 7, carac- térisée en ce qu'elle contient 92,25 % en poids de trichlorotrifluo- roéthane, environ 1 % en poids d'éther éthylique, environ 0,05 % en poids de phtalate de butyle et le complément à 100 en protoxyde d'azote. 10. Composition de contrôle du fonctionnement des instal- lations de détection d'incendie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est conditionnée sous forme aérosol. 11. Application de la composition du fonctionnement des installations de détection d'incendie selon une quelconque des reven- dications 1 à 9. au contrôle des détecteurs à ionisation, des détec- teurs de gaz combustibles et des détecteurs optiques de fumées.