Brevet FR2618341A1 — publié le 19890127

La présente invention propose une révision complète des systèmes de protection incendie automatique fixe afin de rendre possible un traitement des tuyauteries et éviter ainsi tous les risques de détérioration partielle ou totale des réseaux, par les phénomènes de corrosion et/ou de salissures. Le principe de distribution d'eau pour l'extinction des incendies de locaux tels que : bureaux, entrepôts etc..., communément dit" en antennes" figure 1, est conçu de telle sorte que l'ensemble du volume d'eau d'extinction est entièrement stagnant. En effet, ce montage est constitué d'un collecteur général (1) sur lequel sont soudées des tuyauteries de sections infénieures (2) et sur lesquelles sont également ramifiées des conduites (3) aveugles suportant les têtes de pulvérisation d'eau (4). Ce principe rend donc impossible la circulation de l'eau dans les conduites en acier et c'est précisément cette absence de circulation qui entraine d'importants phénomènes de corrosion. La plupart des très nombreuses installation existant actuellement ont été implantées voici une dizaine d'années et les détériorations par la corrosion constatées ont été jusqu'alors traitées par le remplacement pur et simple de tronçons des conduites percées.Cès remplacements s'avèrent fort coûteux et ne représentent en outre qu'une solution ponctuelle à un problème généralisé car de réfection en réfection, c'est toute l'installation qui devra être remplacée. De même, ces réfections s'avèrent donc ne pas avoir de cesse. D'autre part, durant les périodes de réfection des conduites, les locaux se trouvent hors protection incendie. C'est ainsi que le propriétaire des installations voit ses primes d'assurances augmenter de manière très sensible. La corrosion des conduites en acier entraine la formation d'oxydes dénommés produits de corrosion sous forme de pustules et particules solides. Ces salissures sont entrainées par l'eau lors du déclenchement du système (4) de protection incendie et présentent un risque très important d'obstruction des têtes de pulvérisation d'eau, rendant ainsr la protection contre l'incendie très aléatoire. En ce qui concerne l'inhibition de ces systèmes de protection incendie automatique en eau stagnante, on à quelquefois utilisé différents produits chimiques. Les seuls produits que propose le marché actuel contiennent: - des chromates, mais ces produits doivent être utilisés à fortes doses et en milieu alcalin. Ils sont très polluants au niveau des rejets dans les égouts, par ailleurs interdits par les réglementations (chrome 6) et sont en outre dangereux pour l'homme. - des nitrites qui présentent les mêmes inconvénients que les chromates. En outre ces inhibiteurs anodiques s'avèrent dangereux en cas de sous dosages accélérant la corrosion. - des biocides pour lutter contre les corrosions bactériennes très actives en milieux stagnants, mais ils présentent un danger pour l'homme. Les demandeurs ayant eu à rèsoudre des problèmes d'obstruction de têtes de pulvérisation et de corrosion de tels circuits et ayant constaté de fréquentes et notoires difficultés de maintenance et de fonctionnement ont découvert que l'ensemble de ces problèmes très préoccupants pouvaient étre résolus par un dispositif nouveau. Un tel dispositif consiste à rendre possible la circulation permanente de l'eau dans le réseau de protection incendie automatique, ce qui permet en outreun contrôle régulier de la qualité de l'eau circulante et l'utilisation d'inhibiteurs de corrosions spécifiques à base de polyamines grasses. Ainsi tous les inconvénients de l'art antérieur se trouvent éliminés. L'invention (figure 2) consiste en la supression du collecteur d'eau général et de toutes ses ramifications aveugles remplacées, dans le cadre de l'invention, par une conduite unique permettant, la mise en circulation permanente du fluide d'extinction. Cette conduite unique présente un départ , un retour et permet la circulation du fluide grâce à un circulateur. Elle peut s'adapter à toutes les formes de locaux et à toutes les surfaces. C'est sur cette conduite (1) que sont disposées les têtes de pulvérisation (4). Sa mise en oeuvre qui ne met en jeu qu'un assemblage de tuyauteries linéaires et de coudes à grands rayons représente une simplification considérable par rapport à l'art antérieur. En effet, le nombre de soudures, de piquages, de sectionnements de conduites s'en trouvent très sensiblement réduits ce qui entraine des gains de temps de construction apréciables et diminue de façon importante les phénoménes de corrosion dûs aux soudures. La conduite est équipée d'un système automatique commandé par un contrôleur de débit (7), d'un circulateur (6) calculé en fonction de la section de la tuyauterie à installer, donc du volume d'eau à mobiliser,de vannes électromagnétiques (8 et 9),de vannes d'isolement (10 et 11) manuelles et d'un filtre (12) de protection du circulateur. Cet ensemble circulateur et vannes est by-passé de manière à permettre toute intervention sur ces éléments. Pour assurer le traitement anti-corrosion, il est prévu un compteur d'eau volumétrique (14) avec une vanne d'isolement (15) placé sur la conduite d'alimentation de l'installation et un poste (16) équipé de ses vannes d'isolement (17-18-19) permettant l'introduction de l'inhibiteur de corrosion. Le principe de forctionnement de l'installation s'établit de la façon suivante en cas d'incendie: -lorsque les têtes de pulvérisation (4) s'ouvrent pour arroser le feu, il y a demande d'eau dans la conduite (1) où la pression chute alors. Cette chute de pression entraine l'ouverture de la vanne (5) d'apport d'eau d'extinction. Cet apport est détecté par le contrôleur de bébit (7) dont la fonction est de mettre le circulateur (6) à l'arrêt et de l'isoler par le truchement des deux électrovannes (8 et 9). Cétte opération à pour but de protéger le circulateur car en phase d'extinction-incendie, l'eau apportée est consommée et la circulation du fluide est interrompue. En ce qui concerne la lutte contre la corrosion de l'acier ou autres métaux constitutifs de l'installation, il est bien connu que les réactions de l'eau d'extinction et des gaz naturellement dissons (oxygène et dioxyde de carbone) avec les surfaces métalliques des installations, engendrent non seulement des modifications de l'état de surface des métaux mais également la production d'oxydes divers insolubles mais peu stables qui sont l'indice de la déterioration des installations et qui jouent le rôle de salissures risquant d'obstruer, lors du déclenchement de leur ouverture, les systèmes de pulvérisation destinés à réduire les incendies. Il est également bien connu que dans certaines installations de grandes dimensions, il peut être fort coùteux, voir difficile d'introduire de l'eau totalement déminéralisée, d'où l'utilisation de l'eau de ville dont la salinité est toujours un facteur de salissures et d'obstruction des systèmes de pulvérisation. Il est encore bien connu des hommes de l'art que même l'eau déminéralisée présente, de par l'absence de tout régulateur de son acidité, une agressivité notoire vis à vis des surfaces métalliques. Il et enfin bien connu des hommes de l'art que, de quelque nature qu'elle soit, un eau stagnante permet la production de phénomènes de corrosions chimiques et/ou biologiques qu'il est pratiquement impossible de combattre dans des milieux statiques non circulants. C'est en quoi le dispositif revendiqué par les demandeurs présente de remarquables avantages par rapport aux dispositifs existants. Il autorise tout d'abord un contrôle régulier de la qualité et des caractéristiques de l'eau en service. En effet, son brassage continu entraine son homogénéité dans tout le réseau et la possibilité d'assurer en permanence ou quand nécessaire, son analyse, reflet de l'état intérieur des surfaces de l'installation, sa correction en fonction des résultats des analyses précitées ou son remplacement en tout ou partie en cas d'évolution anormalement dangereuse. Le dispositif autorise en outre l'introduction et le maintien en concentrations choisies d'inhibiteurs de la corrosion des métaux de l'installation. Le dispositif selon l'invention autorise également de manière particulière ment fiable la modification quasi instantanée des formulations d'inhibiteurs en fonction des résultats d'analyse de l'eau des réseaux. Il est,en effet, bien connu des hommes de l'art que l'utilisation, désar mais soumise à des contrôles très astreignants, d'inhibiteurs à base de chromates, et / ou nitrites et / ou phosphates ou polyphosphates alcalins, entraine des risques d'insolubilisation partielle au niveau des systèmes de pulvérisation, cette insolubilisation produisant des concrétions qui peuvent bloquer le bon fonctionnement des dits pulvérisateurs d'eau. C'est ainsi qu'il a souvent été nécessaire de procéder à la vidange totale de certaines installations existantes pour en extraire les concrétions intempestives d'inhibiteurs tels que ceux énuméres ci dessus. Dans le but de remédier aisément à ces inconvénients qui peuvent avoir des consèquences dramatiques lors d'un incendie, les demendeurs, recherchant la meilleure protection possible pour le dispositif objet de la présente demande, ont découvert, au cours de laurs études, que non seulement certains inhibiteurs relativement nouveaux ne présentent pas de phénomènes d'insolubilisation partiel le tant redoutés, mais possèdent de surcroît un pouvoir lubrifiant suffisant pour maintenir en parfait état de fonctionnement les systèmes de pulvérisation qui représentent la principale garantie de sècurité d'un réseau anti-incendie. Ces inhibiteurs rel@tivement nouveaux font appel aux polyamines grasses et à certains de leurs dérivés, tels qu'en contiennent les formulations propo sées dans le commerce par T.F.D.S.A. (résidant en FRANCE ) sous la marque FRANSAMINE, et plus particulièrement encore, sous la marque commerciale FRANSAMINE R.I. d'une formulation spécialement étudiée conformèment aux éxi gences techniques posées par les demandeurs pour assurer la protection du dis positif selon l'invention dans des conditions de fiabilité maximale. De telles formulations, aptes à assurer le meilleur fonctionnement en toutes circonstances et d'une manière constante dans le temps, du dispositif de protection contre l'incendie, objet de la présente invention, font appel aux propriétés inhibitrices et lubrifiantes des polyamines grasses et de certains de leurs dérivés oxyéthylénés et/ou oxyproprylénés comme indiqué dans le brevet français N 1435023. L'utilisation de l'inhibiteur FRANSAMINE RI est donc recommandé pour assurer le bon fonctionnement et la pérennité du dispositif selon l'invention. Ce type d'inhibiteur de corrosion est une dispersion aqueuse de polyamines à haut poids moléculaine, utilisées soit seules, soit en mélanges entre elles et prises parmi celles définies ci-après : la ou les polyamines utilisables dans les produits à injecter sont du type alkylpolyamines aliphatiques à chaine droite dans lesquelles le radical alkyl comporte de 12 à 18 atomes de carbone et dont les groupements amines secondaires et primaires sont séparés par au moins trois atomes carbonne dihydrogéné, ces polyamines répondant à la formule générale suivante : R-NH- [(CH2)3-NH]@-(CH2)3-NH2 (1) dans laquelle R représente un radical aliphatique comprenant de 12 à 18 atomes de carbone et X peut être O ou un nombre entier compris entre 1 et 5. On trouve ce type d'inhibiteur dans le commerce parmi les produits vendus par exemple sous les noms de "DIONRAM, TRINORAM, POLYRAM". La ou les polyamines de formule générale ci-dessus pourront provenir de la transformation, par les procédés habituellement connus de l'industrie, d'acides gras naturels, d'origine végétale ou animale, ou synthétiques, sans que cette origine soit limitative. On choisira de préférence les polyamines comportant un radical aliphatique à 18 atomes de carbone, comportant ou non des doubles liaisons simples ou conjuguées, pour des raisons d'efficacité et de stabilité dans l'eau froide. Du fait de leur très grande facilité d'hydratation et par suite d'absorption d'eau, ces polyamines se dispersent aisément dans l'eau froide et leurs dispersions pourront être facilitées ou non, et éventuellement stabilisées, par un ou plusieurs des produits résultant de la condensation d'oxyde d'éthylène sur l'une, ou plusieurs prises en mélanges, des polyamines de formule générale (1) précédemment indiquée. Les produits résultant de la condensation d'oxyde d'éthylène sur les polyamines précitées répondent à la formule générale ci-après : dans laquelle R et X ont les mêmes significations que dans la formule (1) et la somme n+n1 +n2 +n3 est un nombre entier pair ou impair égal ou supérieur à 7. Les produits répondant à la formule (2) ci-dessus et utilisés éventuellement comme agents complémentaires dispersants ou stabilisants pourront étre choisis en fonction de la nature des polyamines pures, parmi les produits vendus, par exemple, sous les noms commerciaux " DINORAMOX, NORAMOX, ETHOMEEN, ETHODUOMEEN " et seront utilisés, le cas échéant, dans des proportions variables inférieures ou égales à 20% du poids de la ou des polyamines de formule générale (1). L'inhibiteur s'utilise dans des proportions de 1 à 2000 ppm ( parties par millions ou grammes par tonne ou milligrammes par litre 1 exprimées en produit pur et par rapport au volume total d'eau en circulation. D'une maniére générale, on préfèrera des inhibiteurs contenant des proportions de polyamines grasses de 10 à 90 et d'amines oxyethylénées de 90 à 10. Plus généralement le rapport sera: 80 pour les polyamines grasses et 20 pour les amines oxyéthylénées. Les formulations inhibitrices de corrosions plus particulièrement élaborées en vue d'assurer le meilleur fonctionnement et une maintenance fiable du dispositif selon l'invention présentent les avantages suivants: - effet dispersant évitant tout amas éventuel de dépôt . - effet alcalinisant par élévation du pH de l'eau pour atteindre la zone de passivation du métal ( diagramme de Pourbaix ). - effet de film-forming par création d'un film de protection monomolécufaire sur toute surface métallique. - effet bactériostatique pour empêcher les attaques bactériennes éventuelles des surfaces. Les polyamines grasses étant autorisées dans les réseaux de chauffage des eaux sanitaires en simple échange ( circulaire du 2/07/85 ); il est donc notoire qu'elles ne sauraient être nocives pour l'homme. D'autre part, cet élément chimique classé dans la famille des détergents cationiques n'est pas concerné par la législation sur les rejets et n'est donc pas polluant pour l'environnement. Enfin, le pouvoir tensio-actif du réactif augmente le caractère mouillant de l'eau et par la même son efficacité d'extinction. Toutes ces qualités propres au FANSAMINE R.I en particulier, en font un très puissant inhibiteur de corrosion particulièrement adapté au type de dispositif, objet de la présente demande. R E V E N D I C A T I O N S 1) Dispositif fixe d'exctinction automatique d'incendie caractérisé en ce qu'il est constitué par une conduite unique en circuit fermé 1 sur laquelle est disposé un cir culateur 6, Sur cette @uyauterie sont placées les tétes de pu@vérisateur 4 ainsi qu'un système de traitement inhibiteur de corrosion (16) placé en dérivation et un compteur 14 pour comptabiliser l'eau d'appoint. 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de circulation d'eau 7 déteciant la circulation de l'eau forsqu'il y a éclatement d'une tête de pulvérisation. Ce détecteur commande l'arrêt du circulateur ainsi que la fermeture des 2 électrovannes 8 et 9 pour isoler le dit circulateur. 3) Uispositif selon Ca revendication 1 caractérisé en ce que le système de @raitement inhibiteur de corrosion 16 est isolé du circuit principal 1 par les vannes 17-18 et un by-pass 19. L'entonnoire 20 permet l'introduction de l'inhibiteur de corrosion par l'intermédiaire de la vanne 21. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisê en ce qu'il compor@e un compleur volumétrique 14 équipê d'une vanne d'isolement 15. Ce compteur permet de complabiliser les appoints d'eau pour le suivi du traitement anti-corrosion. 5) Visposrtif selon la revendication 1 caractérisê en ce que le système de circulation de l'eau est équipé de vannes manu@lles 10 et 11 d'un by-pass 13 permet@ant d'isoler manuellement le circulateur 6 et de procéder au nettoyage du filtre 12. 6) Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, pour le bon fonctionnement et la pérennité du @ispositif, ou introduit dans l'eau du réseau l'inhibiteur FRANSAMINE Ri contenant principalement des polyamines aliphatiques de formule générale : R - NH - [ (CH2)3 - NH]x - (CH2)3 - NH2 (1) et,éventuellement, des dispersants de formule générale L'inhibiteur préféré qui contient nécessairement une dispersion aqueuse de substance répondant aux formule (1) et (2), s'utilise selon les cas dans des proportions de 1 à 2000 parties par millions ( ou grammes par tonne ou milligrammes par litre) exp@ mées en produit pur et par rapport au volume total d'eau en circulation.