Brevet FR2722996A1 — publié le 19960202

1- 2722996 BOITIER AEROSOL ANTI-INCENDIE A MOUSSE EXTINCTRICE La présente invention concerne un boîtier aérosol contenant une solution moussante pressurisée pour permettre l'extinction d'incendie. En d'autres termes, l'invention concerne une application nouvelle du boîtier aérosol destinée à l'extinction des feux domestiques. Les feux domestiques sont de classe A, B, et C. Les classes de feux sont définies dans la norme française NF S 60-100. Feux de classe A: exemples: Poubelle de bureau, rideaux, tapis, cheminée, barbecue,... Feux de classe B: exemples: Bidon d'essence ou de fioul, friteuse remplie d'huile, produits ménagers, ...DTD: Feux de classe C: exemples: Gaz de ville, propane, butane,... L'extinction des foyers domestiques est traditionnellement effectuée au moyen d'extincteurs portatifs caractérisés dans la norme française NF S 61-100. Le problème technique posé par ces extincteurs portatifs est directement lié à leur difficulté d'emploi. En effet, ces extincteurs portatifs ont été avant tout conçus pour être employés par des utilisateurs formés à ce matériel, comme c'est le cas dans les industries à risques. Par contre, une personne non avertie va hésiter avant de manipuler l'extincteur car elle ne l'a JAMAIS employé auparavant. Or, il est reconnu que la vitesse d'intervention conditionne la réussite d'une extinction et l'étendue des dégâts. La technique d'emploi de l'extincteur est également importante; un extincteur n'est pleinement efficace que si on s'en sert correctement. La variété et les conditions d'apparition des foyers domestiques accroissent encore la difficulté d'emploi de ces extincteurs portatifs, l'agent extincteur présentant des caractéristiques différentes. L'extincteur à poudre se décharge rapidement et complètement: application one-go. Sa technique d'application est difficile et ne laisse pas droit à une extinction incomplète car sinon le feu repart. En intérieur, le nuage de poudre est aveuglant et suffocant et peut accroître le risque si le foyer n'est pas maîtrisé. L'utilisation de la poudre n'est donc pas conseillée dans un local fermé. L'extincteur à halons exerce une action inhibitrice et se montre inefficace sur feux de classe A. De plus, les halons génèrent des vapeurs corrosives dangereuses lors de leur combustion. L'extincteur à C02 est difficile à utiliser car il peut entraîner des brûlures graves si l'on pose la main sur l'embout de projection. Son efficacité est médiocre sur feux de classe A. -2- L'extincteur à eau ou à eau additivée à jet plein présente des inconvénients à cause du risque d'électrocution dans une habitation, le jet plein étant conducteur. L'extincteur à eau à jet pulvérisé permet l'extinction de feux de classe A. Il présente des inconvénients sur feux de classe B. L'emploi sur une friteuse avec de l'huile bouillante peut entraîner des projections avec brûlures graves pour l'intervenant. L'extincteur à eau additivée à jet pulvérisé est applicable sur feux de classe ABC même en présence de sources électriques. Il est cependant pénalisé par son manque de maniabilité car il est lourd: 10 ou 15 kilogrammes pour tous les extincteurs à eau ou eau additivée. En conclusion, le problème technique posé est la difficulté d'emploi des extincteurs portatifs. Cette difficulté est due à: - leur principe de mise en service - leur technique d'application - leur poids 1 5 - les inconvénients divers propres à chaque agent extincteur. Il existe également sur le marché des boîtiers aérosols contenant des halons. Comme il a été mentionné plus haut dans la description, ces produits agissent seulement par action inhibitrice et ne conviennent pas pour les feux de classe A. L'invention permet de remédier aux inconvénients cités car elle est basée sur l'emploi d'un 2 0 boîtier aérosol vaporisant une mousse extinctrice polyvalente ABC. Le seul agent extincteur répondant à ces critères est la solution aqueuse moussante AFFF. L'additif AFFF permet de maîtriser des foyers de type ABC. Il forme un film aqueux isolant lors de la décantation de la mousse sur les hydrocarbures. L'additifAR-AFFF permet l'extinction de feux polaires (acétone, alcools,. )...DTD: 2 5 AFFF: Aqueous Film Forming Foam AR-AFFF: Alcohol Resistant AFFF Il faut employer un gaz propulseur utilisable en aérosol et assurant une pression de décharge suffisante pour garantir une bonne efficacité. La technique existante dans l'extincteur à eau additivée consiste à percuter une cartouche de C02. Le réservoir monte alors à une pression de 35 à 40 Bar à 20 C, ce qui permet d'assurer à la décharge une pression d'au moins 8 Bar. Nos premiers essais avec du C02 en aérosol ont démontré l'impossibilité d'emploi de la technique existante. Le boîtier aérosol ne résiste pas à des pressions internes supérieures à Bar à 20 C. A cette pression, la décharge de la solution est faible, la mousse se liquéfie 3 5 rapidement et le boîtier ne se décharge pas totalement. Les hydrocarbures - propane, butane - couramment utilisés en aérosol ne conviennent pas à notre application car ils sont inflammables. Les substituts de CFC sont des gaz halogénés et exercent une action inhibitrice sur feux de classe BC. Les essais en aérosol sont concluants, mais la solution ne nous a pas satisfait car ce type de gaz est beaucoup trop controversé pour son impact sur l'environnement. Ne pouvant utiliser de gaz liquifiés - butane, halogénés - nous avons essayé d'associer des gaz comprimés. L'innovation a consisté à associer à la solution moussante un autre gaz: le protoxide d'azote: N20. Ce gaz est très peu employé dans l'aérosol. Il se détend mal, n'a pas de pouvoir solvant et est peu miscible en phase liquide. Nous avons constaté que N20 se comportait très bien avec la solution moussante. Celle-ci peut absorber jusqu'à 65% de son propre volume en N20, ce qui permet de monter à une pression de 8 Bar environ. Les tests de décharge ont confirmé l'excellente association des deux phases liquides gaz. La mousse produite est de bonne qualité et le boîtier se vide complètement. Nous avons ensuite testé de la même façon l'azote: N2. Les résultats ont été identiques à ceux observé avec N20. Fort de ces résultats, nous avons réalisé un certain nombre d'essais d'extinction décrits dans 2 0 les exemples ci-après. On utilise les produits commerciaux suivants: - Light - Water FC 3041, un additif AFFF fabriqué par 3M et utilisable en mélange à 1% dans l'eau. - UNISERAL AF 12 3%, un additif AFFF fabriqué par CRODA UNISER et utilisable à 3% dans l'eau. - UNISERAL AF 30 PN, un additif AR- AFFF fabriqué par CRODA UNISER et utilisable à 6% dans l'eau. Ces solutions sont additionnées d'un inhibiteur de corrosion pour protéger le boîtier aérosol. On réalise des essais sur des foyers tels que décrits ci-après: Dans un boîtier aérosol en aluminium de 1 litre, on introduit une solution moussante selon les recettes 1, 2 ou 3. On pressurise ensuite en introduisant de l'azote ou du protoxide d'azote pour obtenir une pression à 20 C de 5 Bar à 8 Bar. Le boîtier aérosol est ensuite équipé d'une valve de pulvérisation. Les essais sont réalisés selon la norme NF S 61-900. On observe les temps de contrôle du foyer à 90%, le temps d'extinction totale, puis le réallumage éventuel après 5 minutes. 4 2722996 RECETTE UTILISEE POUR ESSAIS SUR FEUX RECETTE 1 2 3 EAU 59,3 58,1 56,3 INHIBITEUR DE CORROSION 0,1 0,1 0,1 N2 40 / / N20 40 40 FC 3041 0,6 / / UNISERAL AF 12 3% / 1,8 / UNISERAL AF 30 PN 3,6 Les valeurs sont exprimées en pourcentage pondéral. Foyer de type 3A On place sur un socle métallique de 250 mm de hauteur, 900 mm de largeur et 30 cm de longueur un empilement de barre de bois en Pinus Sylvestris contenant 15% d'humidité. Ces barres ont une section carrée de 4 cm. Ces barres sont alternées en 14 couches régulièrement espacées de 6 cm. Les barres longitudinales font 50 cm, les autres 30 cm. On place 3 barres de 50 cm par niveau longitudinal. On place sous l'empilement un bac rectangulaire de 40 cm de long, 60 cm de large et 10 cm de profondeur. On emplit ce bac d'eau sur 3 cm de haut, puis on verse 8 litres d'essence sans 2 0 plomb. On allume l'essence, après 2 mn de combustion, on ote le bac. On laisse le bois brûler encore 6 mn, puis on démarre la projection en se déplacant pour obtenir le meilleur résultat. Foyer de type 8B On utilise un bac en tôle d'acier de 56 cm de diamètre et 10 cm de profondeur. On introduit 2 5 8 litres de combustible. On allume et on laisse brûler 1 mn, puis on démarre la projection. Foyer de type 5B On utilise un bac en tôle d'acier de 45 cm de diamètre et 10 cm de profondeur. On introduit litres de combustible. On allume et on laisse brûler 1 mn, puis on démarre la projection. RESULTATS DES ESSAIS TYPE DE FOYER 3A 8B 5B RECETTE 1 2 3 COMBUSTIBLE ESSENCE HEPTANE ETHANOL 9o0% SANS PLOMB + PIN TEMPS DE PRECOMBUSTION 8' 1' 1' CONTROLE DU FOYER 90% 10" 15" 20" EXTINCTION A 100% 30" 40" 50" REALLUMAGE APRES 5' NON NON NON L'extinction est réalisée rapidement sur feux de solide (bois), feux d'hydrocarbures (heptane) et feux de solvants polaires (éthanol 90%). On note l'absence de réinflammation après 5 minutes. La manipulation du boîtier aérosol est extrêmement simple, une simple pression du doigt sur la valve libère le produit. La généralisation de son emploi fait que TOUT LE MONDE sait utiliser un aérosol. Son faible poids facilite l'intervention. Une valve adaptée permet le moussage de la solution à la décharge. La pulvérisation en dissociant le jet aqueux évite la conduction électrique. L'agent extincteur est une solution aqueuse additivée d'un émulseur de type AFFF ou AR- AFFF conforme aux normes NF S 60-210, NF S 60-220 (AFFF) et NF S 60-225 (AR-AFFF). Le boîtier aérosol selon l'invention permet d'assurer: - un moyen d'intervention rapide car il est léger et simple à utiliser pour tout le monde - une efficacité extinctrice sur foyers domestiques de tout type car sa mousse est polyvalente ABC. - une possibilité d'utilisation même en présence de sources électriques car le jet est vaporisé. L'invention décrit un produit qui, mis sur le marché, va proposer un moyen nouveau, simple et efficace d'extinction de tous types de feux domestiques. 6- 2722996 REVENDICATIONS 1 - Boîtier aérosol pour éteindre un incendie caractérisé en ce qu'il contient une solution aqueuse moussante extinctrice polyvalente ABC et un gaz propulseur ininflammable et non halogéné. 2 - Boîtier aérosol selon la revendication 1 caractérisé en ce que le gaz propulseur est de l'azote N2 ou du protoxide d'azote N20. 3 - Boîtier aérosol selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la solution aqueuse moussante extinctrice est de type filmogène AFFF ou filmogène AR-AFFF. 4 - Boîtier aérosol selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que la valve émet un jet vaporisé ou brumisé.