Brevet FR2632051A1 — publié le 19891201

REVETEMENT DE PROTECTION ANTI-FEU ET THERMIQUE La présente invention concerne un revêtement de protection anti-feu et thermique de structures diverses concernant des produits sensibles au feu et/ou à la chaleur. Il s'agit notamment des réservoirs destinés au stockage de gaz inflammables ou explosifs sous pression. On connaît actuellement deux types différents de revêtement, à savoir les revêtements de protection thermique résistant à la chaleur et les revêtements de protection anti-feu ayant des propriétés de non-combustion. Parmi les très nombreux produits de protection thermique, il existe un produit constitué par un polymère de type polysiloxane (diméthylpolysiloxane) comportant un additif de charge carbonatée. Ce polymère polysiloxane chargé est sous une forme prépolymérisée de manière à avoir suffisamment de tenue. Il subit, sous l'action de la chaleur, une polycondensation en absorbant de l'énergie et en libérant de l'eau et du CO2 à deux pics endothermiques situés à des valeurs respectivement de l'ordre de 700C et 158"C. L'inconvénient majeur de ce produit, outre sa combustibilité, est sa très mauvaise tenue mécanique. Il se déchire comme un caoutchouc mou par conséquent, il est très difficilement applicable sur des structures telles que des réservoirs qui peuvent être soumis à des chocs ou à des frottements. De plus, sa température de réactivité égale à 700C est trop basse pour permettre son utilisation sous tous les climats du monde sans problème. Enfin, son coût excessif (plusieurs milliers de francs au mètre carre) rend son utilisation peu rentable. Une autre protection thermique également connue est un papier réalisé en fibres céramiques qui peut se présenter sous différentes épaisseurs et qui résiste à la chaleur jusqu'à une température de 1 400 C, sans toutefois constituer une barrière efficace contre le feu. En ce qui concerne les protections anti-feu, il est possible d'utiliser des peintures qui s'appliquent sur les parois des structures à protéger. En présence de feu ou d'une source de chaleur, elles ont une réaction expansive et gonflent pour former une poche d'air qui isole la paroi à protéger du feu. Mais ces peintures ont une tenue au feu efficace qui ne dure seulement que quelques minutes, ce qui est, en pratique, largement insuffisant. En outre, leur prix est relativement important. Il existe, par ailleurs, des tissus de verre minces, d'une épaisseur de l'ordre de 1 millimètre, qui sont réalisés à partir de filés de fibres de verre ou "roving". Afin d'améliorer leurs propriétés anti-feu, ces tissus sont enduits ou imprégnés d'une résine thermiquement stable à 200 C, par exemple du type nitrophosphorique. Cette résine devient réactive par déclenchement catalytique à des températures supérieures à 200 C. Ce produit d'enduction ou d'imprégnation permet, en fait, la mise en oeuvre d'une réaction chimiocatalytique conduisant à l'absorption de l'oxygène ambiant et empêchant, par conséquent, la combustion. Le tissu de verre utilisé possède une température de ramollissement de l'ordre de 8000C et une température de fusion de l'ordre de 1 200 C. L'une des applications principales commercialisées de ce tissu enduit ou imprégné est la fabrication de couvertures anti-feu à usage domestique. Aucun des produits existants précités ne possèdent à la fois des propriétés satisfaisantes de protection anti-feu et de protection thermique. L'un des buts essentiels de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de fournir un revêtement résistant à la combustion et possèdant également une bonne tenue à la chaleur. Un autre but de l'invention est de prévoir un revêtement de faible épaisseur, relativement léger et peu coûteux. Ce revêtement doit également être suffisamment souple de manière à pouvoir épouser toutes les formes et ainsi être adaptable sur n'importe quelle structure devant être protégée du feu et de la chaleur. Afin d'atteindre ces buts, l'invention propose un revêtement de protection anti-feu et thermique de structures quelconques, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins deux couches respectivement intérieure et extérieure, la couche intérieure étant destinée à être fixée par une de ces faces sur la structure à protéger et à former une isolation thermique, la couche extérieure étant fixée sur l'autre face de la couche intérieure et constituant une protection anti-feu susceptible d'être mise en contact avec des flammes. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la v couche intérieure du revêtement est constituée par une feuille de papier en fibres céramiques formant une barrière thermique pouvant agir pendant au moins soixante minutes jusqu'à des températures de l'ordre de 1 4000C l'absence d'amiante, traditionnellement utilisée pour la protection thermique, écarte tous les inconvénients dus à la toxicité de ce produit. Cette couche intérieure, dans le cas des réservoirs contenant des corps sous pression, présente une résistance suffisante pour pallier à une éventuelle rupture de la paroi du réservoir provoquée par une augmentation de pression et/ou par une diminution des caractéristiques et propriétés mécaniques due(s) à la chaleur. La couche extérieure est, quant à elle, constituée par un complexe tissu de verre/mat de verre dans lequel le tissu est lié mécaniquement au mat de verre, lui-même fixé sur la couche intérieure; ce complexe étant enduit ou imprégné d'un produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique. Le tissu de verre du complexe apporte une importante résistance mécanique tout en ayant une température de fusion de l'ordre de 1 200 C, tandis que le liage mécanique tissu/mat de verre confère au revêtement une très grande souplesse lui permettant d'épouser les formes de structures à protéger les plus diverses. En outre, ce complexe imprégné ou enduit forme une barrière anti-feu efficace, lorsqu'il est exposé aux flammes sans dégager de produits toxiques. Conformément à une caractéristique intéressante de l'invention, le produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique comprend essentiellement une résine urée/formol étherifiée avec un système réactif du type acrylo-nitrile/acrylate butadiène en présence d'un catalyseur du type thyocanate. De préférence, la couche extérieure est fixée sur la couche intérieure au moyen d'une colle synthétique, résistante à haute température et ininflammable, qui est également employée pour la fixation du revêtement sur la structure à protéger. Ce revêtement présente avantageusement une épaisseur comprise entre 3 et 10 millimètres et un poids compris entre 1 à 3 kg/m2. Parmi les avantages du revêtement selon l'invention, on peut citer également snn faible coût de revient. De toute façon, l'invention sera mieux comprise et ses avantages ressortiront bien de la description qui suit d'un exemple de réalisation du revêtement, en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue partielle en coupe verticale du revêtement appliqué sur une structure à protéger. Le revêtement de protection anti-feu et thermique désigné par la référence générale 1 est fixé sur la structure à protéger 2 qui peut être, par exemple, la paroi 3 d'un réservoir de gaz sous pression. Le revêtement 1 comporte deux couches, à savoir une couche intérieure 4 et une couche extérieure 5. La couche intérieure 4 est une feuille de papier réalisée à partir de fibres céramiques. Cette feuille présente une épaisseur choisie entre 0,5 et 5 millimètres et un très faible coefficient de conductibilité thermique. Elle résiste à la chaleur jusqu'à des températures de l'ordre de 1 400 C. Cette couche intérieure 4 est collée par l'une de ses faces sur la paroi 3 de la structure à protéger 2 et son autre face est assemblée également par collage avec la couche extérieure 5 du revêtement I.Cette dernière est constituée par un complexe anti-feu tissu de verre 7/mat de verre 6 assemblés mécaniquement par tout moyen connu en soi, notamment par des points de liage. Le mat de verre 6 du complexe 5 est collé à la fabrication sur la couche intérieure 4 tandis que le tissu de verre 7 forme la surface du revêtement 1 susceptible d'être exposée aux flammes. Le complexe 5 possède une épaisseur comprise entre 0,9 et 2 millimètres. Il est également préalablement enduit d'une résine urée/formol étherifiée avec un système réactif du type acrylonitrile/acrylate butadiène en présence d'un catalyseur du type thiocyanate. Cette enduction s'opère, par exemple, à la râcle ou au foulard sur les deux faces du complexe 5 avec un produit d'enduction contenant de la résine à une concentration de l'ordre de 300 g/l. Cette résine est un produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique qui permet d'accroître la non-combustibilité du complexe 5. La colle utilisée pour l'assemblage de la couche intérieure 4 à la couche extérieure 5 et pour la fixation du revêtement sur la structure à protéger 2 est une colle systhétique ininflammable, par exemple une résine époxy monocomposante, sans solvant, thermodurcissable et résistant à des températures supérieures à 800 C. Le revêtement I a une épaisseur de 5 à 6 millimètres et peut épouser toutes les formes du fait de sa souplesse. Il constitue donc une protection anti-feu et thermique pouvant s'appliquer notamment sur les réservoirs contenant des gaz sous pression ou des liquides explosifs et/ou inflammables ou sur des éléments de bâtiments tels que des cloisons ou des portes ou bien encore sur des oléoducs ou des gazoducs, bref sur toute structure devant être protégée à la fois du feu et de la chaleur. - REVENDICAllONS - 1- Revêtement (1) de protection anti-feu et thermique de structures (2) quelconques, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins deux couches respectivement intérieure (4)# et extérieure (5), la couche intérieure (4) étant destinée à être fixée par l'une de ces faces sur la structure à protéger (2) et à former une isolation thermique, la couche extérieure (5) étant fixée sur l'autre face de la couche intérieure (4) et constituant une protection anti-feu susceptible d'être mise en contact avec des flammes. 2- Revêtement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intérieure (4) du revêtement est constituée par une feuille de papier en fibres céramiques formant une barrière thermique pouvant agir pendant au moins soixante minutes jusqu'à des températures de l'ordre de 1 4000C. 3- Revêtement (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en que la couche extérieure est constituée par un complexe (5) tissu de verre (7)/mat de verre (6) dans lequel le tissu (7) est lié mécaniquement au mat de verre (6), lui-même fixé sur la couche intérieure (4), ce complexe (5) étant enduit ou imprégné d'un produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique. 4- Revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique comprend essentiellement une résine urée/formol étherifiée avec un système réactif du type acrylo-nitrile/acrylate butadiène en présence d'un catalyseur du type thyocanate. 5- Revêtement selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la couche extérieure (5) est fixée sur la couche intérieure (4) au moyen d'une colle synthétique, résistante à haute température et ininflammable, qui est également employée pour la fixation du revêtement (1) sur la structure à protéger (2). 6- Revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le revêtement (1) présente une épaisseur comprise entre 3 et 10 millimètres et un poids compris entre 1 à 3 kg/m2.