Brevet FR2637649A1 — publié le 19900413

DISPOSITIF POUR OBTURER UN COULOtE, TEL QU'UNIE GALERIE DE NINES. L'invention concerne un dispositif pour obturer un couloir, tel qu'une galerie de mines. Comme on le sait, il faut malheureusement parfois obturer rapidement mais provisoirement des couloirs ou des galeries de mines pour empêcher la propagation soit d'un incendie, soit d'une poche de gaz ou pour toute autre raison. De nombreuses solutions ont été proposées à ce jour avec des succès plus ou moins variés. On a récemment suggéré de réaliser des barrières en question en faisant appel à une couche de polymère superabsorbant, notamment en polyacrylamide, disposée entre deux parois. Cette solution présente l'inconvénient d'être difficile et lente à mettre en oeuvre, alors que pour cette application les polyacrylamides présentent l'avantage de gonfler rapidement dans l'eau et par là, de constituer un écran favorable à la propagation des gaz ou d'un incendie. On aurait pu songer à confectionner une enveloppe remplie de polymères superabsorbants que l'on aurait fait gonfler le moment venu. Malheureusement, cette solution n'est pas réalisable, car une telle quantité de polymères se prendrait rapidement en masse lorsqu'on y ajouterait de l'eau. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un dispositif pour obturer les galeries de mines faisant appel à des polymères superabsorbants, qui soit facile à mettre en oeuvre, mobile, et tienne bien au feu et assure une bonne étanchéité de la galerie ainsi obturée. Ce dispositif pour obturer les couloirs ou les galeries, du type comportant une couche de polyméres superabsorbants, se caractérise en ce qu'il se compose d'une enveloppe souple et résistante destinée, lorsqu'elle est gonflée, à épouser les contours du couloir ou de la galerie à obturer, ladite enveloppe d'une part, comprenant un moyen a'amenée et un moyen d'évacuation d'eau d'autre part, présentant une pluralité de sachets poreux contenant ledit polymère superabsorbant. En d'autres termes, l'invention consiste à réaliser une enveloppe souple et résistante, puis à disposer à l'intérieur de celle-ci une pluralité de sachets poreux contenant le polymère superabsorbant et à ménager dans l'enveloppe une amenée d'eau et un moyen d'évacuation de celle-ci. De la sorte, cette enveloppe repliée contenant à l'intérieur les sachets individuels peut être facilement stockée dans un coin. En cas d'incident-, il suffit d'amener l'enveloppe à l'endroit approprié, et de brancher l'eau sur le circuit d'amenée. Cette eau, en pénnétrant, gonfle les sachets individuels qui en s'expansant rapidement gonflent l'enveloppe et amènent les bords de celle-ci à plaquer fermement contre les parois. La masse-écran ainsi formée ralentit et même empêche la propagation de la couche de gaz ou du feu et résiste bien à la propagation de celui-ci. Une fois l'incident terminé, il suffit d'ouvrir l'enveloppe pour éliminer l'eau, du moins en partie, et transporter séparément les chapelets pour dégager la galerie. Avantageusement, en pratique - l'enveloppe souple mais résistante est poreuse à l'eau, ce qui facilite l'écoulement de celle-ci, aussi bien pendant le remplissage qu'après ; - le moyen d'amenée d'eau est une tubulure disposée, sur une face (la baser de l'enveloppe, ladite tubulure étant éqipée d'un clapet anti-retour (raccord pompier) , - le moyen d'évacuation de l'eau est une valve, telle qu'une soupape de décharge tarée (0,1 à 0,5 bar) pour empêcher le sac de monter à la pression de l'eau et d'éclater ;; - les sachets poreux contenant le polymère superabsorbant sont reliés entre eux en chapelets - les. chapelets élémentaires sont fixés à leurs deux extrémités sur deux faces opposées de l'enveloppe, respectivement le haut et le bas - les chapelets sont disposés en parallèle ou en zigzag à l'intérieur de l'enveloppe - les sachets sont constitués par une pochette non tissee contenant de un à cinq grammes de polymère superabsorbant. Comme polymères superabsorbants, on choisit ceux qui sont compris dans le groupe contenant les polyélectrolytes anioniques ou cationiques. Comme polyélectrolytes anioniques, on utilise avantageusement des copolymeres réticulés à base - de monomères anioniques, tels que l'acide acry lique ou méthacrylique, l'acide crotonique, l'acide maléïque, l'acide sulfopropylacrylique ou méthacrylique, l'acide vinylsulforique, l'acide styrène sulfonique - et de monomères non ioniques, tels que l'acryla mide, le méthacrylamide, les esters acryliques ou méthacryliques et les composés vinyliques, acé tates, alcool, éther, en toutes proportions ; - de monomères anioniques greffés sur un support tels que les amidons greffés. Comme polyélectrolytes cationiques, on utilise avantageusement ceux à base de monomères cationiques, tels que - des esters : l'acrylate ou le méthacrylate de diméthylaminoéthyle, l'acrylate ou le méthacry late de diéthylaminoéthyle - des amides : le diméthylamino propylacrylamide ou le méthacrylamide ; - des composés divers, tels que le chlorure de diallyldéméthylammonium ; - les polyamines : épichlorhydrine, diméthylamine rétriculé par l'ammoniaque, polyamides/amides solidifiés par des acides forts ou faibles qua ternisés par le chlorure ou le sulfate de méthyle et à base de monomères non ioniques (acrylamide). Ces polymères cationiques peuvent être formés par cationisation de polymères, par exemple par la réaction de Mannich sur un polyacrylamide ou par transestérification d'un polymère acrylique par une polyamine. Ces polymères peuvent être aussi réticulés a posteriori par rayon beta ou gamma, rayons X ou rayons UV ou par action de composés réactifs comme l'éthylène glycol diglycidylether, l'épichlorhydrine, les résines bisphénol-epichlorhydrine. De préférence, on utilise des polymères superabsorbants ayant une vitesse d'absorption très grande et une faible tendance à s'agglomérer. Les classes les plus intéressantes sont - d'une part1 les polyacrylates de sodium, d'ammonium ou de potassium - d'autre part, les amidons greffés avec de l'acide acrylique - enfin, les dérivés des carboxyméthylcelluloses. La vitesse de gonflement dépend de la forme physique du sac. On choisit de préférence des polymères superabsorbants poreux, comme ceux qui sont obtenus par polymérisation en suspension et distillation azéotropique rapide. Les tailles des particules de ces composés doivent être déterminées en fonction du polymère retenu. Avantageusement, en pratique, la dimension ae ces particules est comprise entre cinquante (50) et cinq cents (500 > micromètres. En effet, on a observé que des particules trop fines ont tendance à uen agglomération rapide, ce qui en exclut leur usage. Dans une première forme d'exécution, l'enveloppe souple caractéristique de l'invention est disposée à poste fixe dans un couloir de mines par exemple et est reliée en permanence à une arrivée d'eau. En cas d'incident, on ouvre cette arrivée jusqu'à ce que la section de l'enveloppe gonflée épouse étroitement les parois du couloir ou de la galerie à obturer. Dans une autre forme d'exécution, l'enveloppe caractéristique est stockée dans un endroit approprié, facilement accessible, ou on vient la chercher en cas d'incident. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent à l'appui des deux figures annexées montrant respectivement - la première (figure 1 > , une représentation schématique en perspective sommaire d'une enveloppe conforme à l'invention - la seconde (figure 2), une forme d'exécution préférée. L'enveloppe caractéristique (voir figure 1) de l'invention désignée par la référence générale (1) peut avoir, une fois gonflée une forme très variée. Pour la commodité du dessin, on a représenté une forme parallélépipédique. Cette enveloppe (1) est réalisée dans un tissu enduit d'application courante permettant d'assurer une très bonne étanchéité-et dont les côtés respectivement (2) (bas), (3) (haut), (4) (face avant) et (5) (face arrière} sont reliés entre eux par des soudures ou des coutures désignées (6,7). La face arrière (5), c'est-à-dìre celle qui n'est pas destinée à être opposée au feu, comporte sur le bas (2) une tubulure (8) dont l'extrémité est fermée par un clapet anti-retour (15). Dans une variante, cette tubulure se prolonge dans l'enveloppe sous forme d'un manchon perforé souple, ce qui permet d'amener l'eau jusqu'au haut de l'enveloppe lors du gonflement du gel de polymère superabsorbant. Le haut (3) de cette face arrière (5) présente une tubulure de sortie (9) équipee d'une valve (16). Selon une autre caractéristique de l'invention, l'intérieur de l'enveloppe comporte une pluralité de chapelets (12,22,26) formés de sachets individuels (10, 20) contenant un polymère superabsorbant. Dans une forme de réalisation pratique, ces sachets sont formés dans une étoffe non-tissée d'usage courant, notamment pour la fabrication des sacs à thé, qui contiennent de un à cinquante grammes de superabsorbant et de préférence un à cinq grammes de polyacrylamide. Dans une première forme d'exécution, ces chapelets parallèles sont soudés par leur extrémité (13,14) respectivement sur la face haute (3) et sur la face basse (2). Dans une autre forme d'exécution, ces chapelets peuvent être disposés en zigzag (22,26 > en étant fixés successivement en (23) sur le haut (3) puis en (24) sur le fond (2), puis à nouveau en (25) sur le haut (3). Toute autre disposition équivalente peut également être retenue. On pouvait ainsi disposer le superabsorbant entre deux feuillets poreux dont le collage est assuré par des produits délitables dans l'eau. Lorsqu'elle n'est pas en usage, l'enveloppe est repliée sur elle-meme. De la sorte, elle peut avantageusement être stockée dans un endroit prévu à cet effet dans une galerie et d'accès facile. En cas d'incident, on transporte rapidement ladite enveloppe dans l'endroit que l'on désire obturer. On branche l'arrivée d'eau sur la tubulure d'amenée (15). En pénétrant à l'intérieur de l'enveloppe (1), l'eau fait gonfler le polymère (11,21) contenu dans les sachets individuels (10,20), par exemple de cent fois. Le fait que le polymère (11,21 > soit dans des sachets individuels poreux ou dans un complexe laminé, évite la prise en masse. L'enveloppe se gonfle ainsi trés rapidement jusqu'd venir plaquer fermement contre les parois de la galerie à obturer, Dans la forme d'exécution préférée montrée à la figure 2, le sac souple et résistant caractéristique est désigné par la référence générale (30). Ce sac de forme générale tubulaire est réalisée dans un tissu grossier en lames de polypropylène d'usage courant pour le transport de marchandises en vrac (légumes, produits chimiques..). De ce fait, il n'est pas étanche et est plutôt poreux, ce qui facilite l'écoulement de l'eau. Le diamètre de ce sac (30) une fois gonflé, est légèrement supérieur au diamètre de la galerie à obturer, pour bien se plaquer contre les parois. L'entrée du sac (30) présente une amenée (31), analogue à (8,15) et une sortie (32) analogue à (9,16). Les chapelets (33) sont disposés parallèlement de l'entrée (31) à la sortie (32). Ainsi, les superabsorbants (35), contenus dans les sachets individuels (34) des chapelets (33), gonflent au fur et à mesure de l'arrivée d'eau. L'enveloppe caractéristique de l'invention se distingue des solutions préconisées à ce jour par sa simplicité de stockage et de mise en oeuvre et par le fait que l'on assure une excellente étanchéité de la zone à obturer. Elle peut donc servir non seulement dans les mines, mais aussi pour renforcer des portes coupe-feu disposées dans les couloirs de certains édifices hôtels, bureaux, etc. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour obturer un couloir, tel qu'une galerie de mines, du type comportant une couche de polymères superabsorbants, caractérisé en ce qu'il se compose d'une enveloppe souple et résistante (1,30), destinte, lorsqu'elle est gonflée, à épouser les contours internes du couloir à obturer, ladite enveloppe (1,3qui d'une part, comprenant un moyen d'amenée (8,31) et un moyen d'évacuation (9,32) de l'eau d'autre part, présentant une pluralité de sachets (10,20,34) poreux contenant ledit polymère super asorbant (11,21,35). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'amenée d'eau (8) est une tubulure équipée d'un clapet anti-retour (15). 3/ Dispositif selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen d'évacuation (9J est une valve (16) tarée. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les sachets poreux (10,20) contenant le polymère superabsorbant (11,21) sont reliés entre eux sous forme de chapelets (12,22S. 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les chapelets (12,22) élémentaires sont fixés à leurs deux extrémités (13,14 ; 23,24,25) aux deux faces opposées (2,3 > de l'enveloppe (1). 6/ Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les chapelets sont disposés en parallèle (12) ou en zigzag (22,26) à l'intérieur de 1 'enveloppe. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe souple est résistante et poreuse à l'eau et a une forme allongée tubulaire, et en ce que les chapelets (33) de sachets individuels (34) sont parallèles entre eux et à l'axe longitudinal de ladite enveloppe (30). 8/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les sachets (10,20) sont constitués par une pochette non tissée contenant de 1 à 5 grammes de polymère superabsorbant (11,21). 9/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les polymères superabsorbants (11,21) sont en polyacrylamides. 10/ Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les polyméres superabsorbants se présentent sous forme de particules ayant des dimensions comprises entre cinquante (50) et cinq cents (500) micrométres.