Brevet FR3002153A1 — publié le 20140822

Installation de lutte contre les incendies, incluant un réseau de sprinklers sous vide, incluant au moins une tête ouverte d'écoulement d'eau. Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication des équipements et installations de lutte contre les incendies. Plus précisément, l'invention concerne les installations de lutte contre les incendies dites « sous vide ». Le rôle d'une installation d'extinction automatique d'incendie mettant en oeuvre des sprinklers est de détecter, le plus tôt possible, un foyer d'incendie puis de déclencher automatiquement le système d'extinction, au moins localement, ceci tout en émettant une alarme. L'installation a pour objectif de contenir le plus possible l'incendie, avant l'arrivée des sapeurs-pompiers qui prennent alors le relais de l'installation pour éteindre l'incendie. Dans le domaine de l'invention, les installations de lutte contre les incendies sont classées en trois catégories, à savoir : - les systèmes « sous eau »; - les systèmes « sous air » ; - les systèmes « sous vide ». Dans ces trois systèmes, les sprinklers sont montés en réseau de façon à être régulièrement répartis sur le site à protéger. Classiquement, les sprinklers comprennent : - un raccord de fixation, permettant de relier le sprinkler à une tuyauterie, ce raccord de fixation présentant un conduit destiné au passage de l'eau à libérer pour éteindre l'incendie ; - un fusible ; - un opercule d'obturation du conduit, maintenu en position d'obturation par le fusible. Le fusible est calibré pour éclater lorsqu'une certaine température est dépassée, libérant ainsi le conduit du raccord. Dans les systèmes « sous eau », l'ensemble de la tuyauterie de l'installation est remplie d'eau, ceci jusqu'aux sprinklers. L'eau est donc en attente derrière le moyen d'obturation et lorsque le fusible éclate, l'eau s'écoule au travers du conduit du raccord du sprinkler dont le fusible a éclaté. Le temps de libération de l'eau est donc immédiat, ce qui est particulièrement avantageux. En revanche, les systèmes « sous eau », ne sont pas adaptés pour les sites présentant des risques de gel. En effet, en cas de gel, l'eau ne peut pas s'écouler. De plus, le gel peut causer des détériorations à la tuyauterie de l'installation (déformation voire éclatement des tuyaux). Dans certains cas, l'installation est alors mise hors d'eau. Dans d'autres cas, le site à protéger est chauffé pour éviter tout risque de gel. Pour les sites à protéger présentant une surface relativement importante, la consommation d'énergie, et par conséquent la facture de chauffage, peut s'avérer considérable, voire prohibitive. Une autre façon de lutter contre le gel est d'ajouter à l'eau de l'installation un antigel, tel que du glycol qui est un produit toxique et cancérigène. Dans les systèmes « sous air », l'ensemble de l'installation est hors d'eau. L'ensemble de la tuyauterie de l'installation est maintenue sous pression. Lorsque les fusibles éclatent, la pression d'air est libérée par le ou les sprinklers en question et l'eau, également sous pression, tend à « pousser » l'air hors de l'installation jusqu'à arriver à l'orifice ou aux orifices libérés de façon à s'échapper par ceux-ci. Avec un tel système, l'eau peut dans certains cas mettre jusqu'à 25 60 secondes pour parvenir au sprinkler dont le fusible est éclaté, ce qui est certes conforme à la norme en vigueur mais qui peut s'avérer trop long vis-à-vis de certains départs d'incendie. En outre, les systèmes « sous air » ne s'affranchissent pas totalement des problèmes liés au gel. En effet, de la condensation peut 30 se créer dans les tuyauteries d'une installation « sous air », ce qui peut nuire à certains composants de l'installation. De façon générale, les systèmes « sous eau » et « sous air » présentent les inconvénients suivants : - ils sont sujets à l'embouage et, par conséquent, au colmatage ; - ils sont sujets à la corrosion, ce qui peut évidemment conduire à une installation hors d'usage en tout ou partie ; - ils peuvent être l'objet de fuites d'eau non visibles ; - ils permettent le développement des micro-organismes dans les canalisations de l'installation. Il en résulte qu'ils nécessitent, entre autres, des traitements antigel et anticorrosion. Par ailleurs, ils nécessitent des opérations de rinçage après utilisation. En outre, ils impliquent des temps de mise en service relativement 15 longs, en fonction de l'étendue de l'installation, qui peuvent aller de une à quatre heures pour les systèmes « sous eau » et de deux heures et plus pour les systèmes « sous air ». Pour pallier l'ensemble de ces inconvénients, les systèmes « sous vide » ont été conçus. Dans les systèmes « sous vide », on crée un vide 20 dans les canalisations s'étendant entre une vanne générale (fermée par défaut) et l'ensemble des sprinklers. En d'autres termes, toutes les canalisations séparant la vanne des sprinklers sont sous vide. Si un fusible d'un des sprinklers éclate, la pression atmosphérique gagne l'ensemble de l'installation, ce qui provoque le changement d'état 25 d'un actionneur qui, à son tour, ouvre la vanne générale d'arrivé d'eau. Il s'en suit que l'eau envahit l'ensemble de l'installation jusqu'aux sprinklers, l'eau s'écoulant par le ou les sprinklers dont le fusible a éclaté. Le temps de déclenchement de l'actionneur est très court, dans la mesure où, lorsqu'un fusible éclate, l'installation « sous vide » engendre 30 immédiatement un phénomène d'aspiration de l'air extérieur à l'installation. Il est à noter que cette aspiration peut être bénéfique, l'effet d'aspiration sur le foyer d'incendie tendant à réduire l'intensité de celui-ci. Le temps d'arrivée d'eau au sprinkler dont le fusible a éclaté est inférieur à 60 secondes. On comprend donc que, du fait de l'absence d'eau ou de condensation dans une installation d'un système « sous vide », on obtient les résultats suivants : - pas de corrosion, donc pas d'embouage ni de colmatage ; - pas de développement de micro-organismes ; - pas de fuites d'eau possibles (l'eau étant par défaut absente dans les canalisations de l'installation conduisant aux sprinklers) ; - aucune nécessité de traitement antigel ou anticorrosif ; - pas de rinçage nécessaire avant mise en service de l'installation. En outre, comme cela va être expliqué plus en détails par la suite, 15 le temps de mise en service d'une installation avec un système « sous vide » s'opère extrêmement rapidement, sous une minute environ. Par ailleurs, sur les sites à protéger, il est fréquent de trouver des zones ou des locaux fermés par des portes coupe-feu. De par leur conception, ces portes coupe-feu sont destinées à éviter que l'incendie 20 se propage hors du local ou de la zone fermée par ladite porte. Toutefois, lors de l'intervention d'une équipe de sapeurs-pompiers, ces portes présentent notamment les inconvénients suivants : - elles constituent des écrans visuels empêchant l'équipe d'intervention d'évaluer la dangerosité des évènements à 25 proximité immédiate de la porte, au risque d'être mis immédiatement en péril après ouverture de la porte ; - l'ouverture de la porte entraine automatiquement un appel d'air susceptible d'activer, et donc d'aggraver, l'incendie. - une porte coupe-feu empêche les flammes de passer de 30 l'autre côté, mais elle n'empêche pas la transmission de chaleur, qui peut atteindre des températures importantes de 800 à plus de 1000 C°; cette température exclue toute tentative de personnes cherchant à fuir la zone incendiée par les portes coupe-feu, car nulle ne sera en mesure de pousser des portes qui peuvent peser plusieurs centaines de kilogrammes à des températures très élevées. - les portes coupe-feu ne font pas obstacle à la transmission des gaz et fumées toxiques. Dans certains cas, on trouve par ailleurs sur les sites à protéger des réservoirs de produits toxiques qui peuvent être amenés à se dégrader quand ils sont exposés à une chaleur excessive, ou à présenter des risques d'explosion lorsqu'ils sont soumis à des températures élevées. Or, les températures à partir desquelles ces réservoirs présentent des risques peuvent être atteintes avant que les fusibles des sprinklers aux abords de ces réservoirs n'éclatent. Il existe donc un danger dans de telles situations. L'invention a pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une installation de type « sous vide », dans laquelle un écoulement d'eau 20 peut être prévu dans certaines zones du site, quand bien même les fusibles de sprinklers n'auraient pas éclaté dans ces zones. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'une installation de lutte contre les incendies, incluant un réseau de sprinklers maintenus sous vide en position d'attente et mis 25 sous eau en situation de déclenchement incendie de l'installation. Cette installation est caractérisée selon l'invention en ce que le réseau sous vide est couplé à au moins une canalisation présentant au moins une tête ouverte d'écoulement d'eau, ladite canalisation étant reliée au réseau sous vide par des moyens d'isolement mobile entre deux 30 positions : - une position fermée dans la position d'attente ; - une position ouverte dans la situation de déclenchement. Ainsi, grâce à l'invention, il est possible d'obtenir un écoulement d'eau, en l'occurrence au travers de têtes ouvertes, dans une ou plusieurs zones du site à protéger où le fusible d'un sprinkler n'aurait pas 5 éclaté. En effet, selon le principe de fonctionnement des installations « sous vide », après déclenchement incendie de l'installation, l'eau envahit tout le réseau de sprinklers. Bien entendu, les sprinklers dont le fusible n'a pas éclaté ne 10 permettent pas l'écoulement d'eau. Or, la canalisation prévue selon l'invention présentant une ou plusieurs têtes ouvertes va permettre cet écoulement, puisque les têtes ouvertes, par définition, ne font aucunement obstacle à l'écoulement d'eau. 15 Toutefois, si les têtes ouvertes ne font aucunement obstacle à l'écoulement d'eau, elles ne font pas non plus obstacle à l'air ambiant, et donc à la pression atmosphérique. La canalisation qui porte une ou plusieurs têtes ouvertes est donc également à la pression atmosphérique. 20 Par définition, une telle canalisation à la pression atmosphérique est donc à priori incompatible avec un réseau de sprinklers « sous vide ». L'invention résout donc cet antagonisme par la mise en oeuvre de moyens d'isolement spécifiques. Selon une solution avantageuse, les moyens d'isolement sont 25 aptes à être amenés en position ouverte par une arrivée d'eau. Ainsi, la simple arrivée d'eau va se traduire par un écoulement d'eau au travers des têtes ouvertes. Or, cette arrivée d'eau est implicite après déclenchement de l'installation, puisque ce déclenchement engendre la mise sous eau du réseau de sprinklers, et donc celle de la 30 canalisation portant la ou les têtes ouvertes. Préférentiellement, les moyens d'isolement comprennent au moins un clapet unidirectionnel. Ainsi, l'écoulement d'eau au travers de la ou des têtes ouvertes est obtenu par un moyen particulièrement fiable et efficace. Dans ce cas, le clapet unidirectionnel comprend un corps communiquant avec un conduit d'arrivée d'eau et un obturateur mobile entre une position de fermeture et une position de libération du conduit d'arrivée d'eau, des moyens élastiquement déformables tendant à maintenir l'obturateur dans la position de fermeture. L'obturateur est alors avantageusement porté par un axe guidé en translation sur le conduit d'arrivée d'eau. De plus, selon une autre caractéristique avantageuse, dans laquelle le corps comprend un conduit de sortie d'eau, l'obturateur est porté par un axe guidé en translation au niveau du conduit de sortie d'eau. Avantageusement, le corps comprend un conduit de sortie d'eau et 15 les moyens élastiquement déformables comprennent un ressort monté en compression entre l'obturateur et le conduit de sortie d'eau. Selon une solution préférentielle, le ressort présente au moins une spire montée enserrée sur l'axe. On obtient de cette façon un maintien en position du ressort, 20 assurant ainsi un bon fonctionnement de celui-ci en cas de déclenchement. Selon un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, ladite canalisation comprend une série de têtes ouvertes destinées à créer un rideau d'eau au-dessus d'un passage. 25 Selon un deuxième mode de réalisation avantageux de l'invention, ladite canalisation comprend une série de têtes ouvertes montées au-dessus d'un équipement à protéger d'une chaleur excessive. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de 30 réalisation préférentiel de l'invention, et des plusieurs de ses variantes d'application, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'une installation de lutte contre les incendies selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de détails de l'installation selon l'invention, montrant une canalisation présentant des têtes ouvertes ; - la figure 3 illustre schématiquement, vue en coupe, un clapet unidirectionnel destiné à être intégré à une installation selon l'invention. En référence à la figure 1, une installation de lutte contre les 10 incendies selon l'invention comprend : - un réseau de sprinklers S destiné à être maintenu sous vide en position d'attente (c'est à dire dans la configuration « hors incendie » de l'installation) ; - une pompe à vide 1 reliée au réseau de sprinklers S; 15 - un réservoir de régulation 10; - un dispositif de déclenchement 2 relié au circuit sous vide et à la pompe à vide 1 par l'intermédiaire d'une bouteille de déclenchement 20; - une vanne générale 3 connue de l'homme du métier par la 20 désignation « lnbal » (marque déposée), pilotée par le dispositif de déclenchement 2, et destiné, en cas d'incendie, à permettre l'alimentation en eau du réseau de sprinklers S. Selon un principe connu de ce type d'installation, dont le principe a été décrit dans le document de brevet publié sous le numéro FR-2 724 25 323, la mise en service d'une telle installation prévoit la mise sous vide du réseau de sprinklers S, le vide étant ainsi également présent dans la ligne 21 conduisant au dispositif de déclenchement 2. Tant que le vide est présent dans cette ligne 21, le dispositif de déclenchement 2 maintient sous pression en eau la chambre de contrôle de la vanne 30 générale 3, ce qui maintient celle-ci dans une position de fermeture. Si le fusible de l'un des sprinklers éclate, le réseau de sprinklers S se met à la pression atmosphérique, qui se propage également au niveau de la ligne 21, ce qui fait basculer l'état du dispositif de déclenchement 2, qui autorise alors, la chute de pression dans la chambre de contrôle de la vanne générale 3, ce qui va provoquer l'ouverture de cette dernière et la mise en eau du réseau de sprinklers S. Tel qu'illustré par la figure 1, l'installation comprend en outre une canalisation 4 couplée au réseau de sprinklers S, la canalisation 4 présentant une ou plusieurs têtes ouvertes 40 d'écoulement d'eau. Selon le principe de l'invention, le réseau « sous vide » de sprinklers est couplé à la canalisation 4 par les moyens d'isolement 5 10 mobiles entre deux positions : - une position fermée dans la position d'attente de l'installation ; - une position ouverte dans la situation de déclenchement selon le principe rappelé précédemment. 15 En référence à la figure 2, on décrit les moyens d'isolement mobiles entre les deux positions citées ci-dessus, ces moyens d'isolement étant en l'occurrence constitués par un clapet unidirectionnel apte à être amené en position ouverte par l'arrivée d'eau, comme cela va être décrit ci-après. 20 Tel qu'illustré par la figure 2, le clapet unidirectionnel comprend : - un corps 50 communiquant avec un conduit d'arrivée d'eau 51; - un obturateur 53, mobile entre une position de fermeture et une position de libération du conduit d'arrivée d'eau 51; 25 - des moyens élastiquement déformables, constitués selon le présent mode de réalisation par un ressort 54, tendant à maintenir l'obturateur 53 dans la position de fermeture. Tel que cela apparaît sur la figure 2, une pièce 500 incluant le conduit d'arrivée d'eau 51 est vissé à l'intérieur du corps 50. Cette pièce 30 500 présente, à l'intérieur du corps 50, une surface de contact annulaire 501. L'obturateur 53 est pourvu d'un joint d'étanchéité 530 destiné à venir en contact sur la surface d'appui annulaire 501 de la pièce 500, pour obturer de façon étanche le conduit d'arrivée d'eau 51. Selon le présent mode de réalisation, l'obturateur 53 est porté par un axe 55, coaxial avec l'axe longitudinal du corps 50. Cet axe 55 est guidé en translation de la façon suivante : - en partie supérieure, à l'intérieur d'un passage central de la pièce 501, au niveau du conduit d'arrivée d'eau ; - au niveau d'un passage 512 ménagé en partie inférieure du corps 50, au niveau du conduit de sortie d'eau 52. Tel qu'illustré par la figure 2, le ressort 54 est monté en compression entre l'obturateur 53 et l'embouchure du conduit de sortie d'eau 52, le ressort présentant au moins une spire, à sa base, montée enserrée sur l'axe 55 portant l'obturateur. Avec un tel clapet unidirectionnel, lorsque le réseau de sprinklers 15 et la canalisation 4 présentant la ou les têtes ouvertes 40 sont mises en eau, l'eau arrivant en pression à l'intérieur du conduit d'arrivée d'eau 51 exerce une poussée sur l'obturateur 53 supérieur à la force exercée par le ressort 54. Il en résulte que le clapet, initialement en position de fermeture et constituant alors un moyen d'isolement de la canalisation 20 par rapport au réseau de sprinklers, passe en position ouverte et laisse passer librement l'eau jusqu'aux têtes ouvertes. Selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la canalisation 4 comprend une série de têtes ouvertes 40 destinées à créer un rideau d'eau au-dessus d'un passage. 25 Les têtes ouvertes d'une telle canalisation sont dimensionnées et écartées les unes des autres de telle sorte qu'elles sont aptes à générer ensemble un rideau d'eau faisant écran à la chaleur aux fumées et gaz toxiques. Selon une autre variante de réalisation illustrée par la figure 2, la 30 canalisation 4 comprend une série de têtes ouvertes montées au-dessus d'un équipement E à protéger d'une chaleur excessive. En d'autres termes, les têtes ouvertes laissent écouler l'eau sur l'équipement, par exemple un réservoir, et permettent de refroidir celui-ci ou, à tout le moins, évitent à celui-ci de monter en température. REVENDICATIONS1. Installation de lutte contre les incendies, incluant un réseau de sprinklers (S) maintenu sous vide en position d'attente et mis sous eau en situation de déclenchement incendie de l'installation, caractérisée en ce que le réseau sous vide est couplé à au moins une canalisation (4) présentant au moins une tête ouverte (40) d'écoulement d'eau, ladite canalisation (4) étant reliée au réseau sous vide par des moyens d'isolement (5) mobiles entre deux positions : - une position fermée dans la position d'attente; - une position ouverte dans la situation de déclenchement. 2. Installation de lutte contre les incendies selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'isolement (5) sont aptes à être amenés en position ouverte par une arrivée d'eau. 3. Installation de lutte contre les incendies selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'isolement (5) comprennent au moins un clapet unidirectionnel. 4. Installation de lutte contre les incendies selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit clapet unidirectionnel comprend un corps (50) communiquant avec un conduit d'arrivée d'eau (51) et un obturateur (53) mobile entre une position de fermeture et une position de libération du conduit d'arrivée d'eau (51), des moyens élastiquement déformables tendant à maintenir l'obturateur (53) dans la position de fermeture. 5. Installation de lutte contre les incendies selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'obturateur (53) est porté par un axe (55) guidé en translation au niveau du conduit d'arrivée d'eau. 6. Installation de lutte contre les incendies selon la revendication 4, dans laquelle le corps (50) comprend un conduit de sortie d'eau (52), caractérisée en ce que l'obturateur (53) est porté par un axe (55) guidé en translation au niveau du conduit de sortie d'eau. 7. Installation de lutte contre les incendies selon la revendication 4, caractérisée en ce que le corps (50) comprend un conduit de sortie d'eau (52) et en ce que les moyens élastiquement déformables comprennent un ressort (54) monté en compression entre l'obturateur (53) et le conduit de sortie d'eau (52). 8. Installation de lutte contre les incendies selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que le ressort (54) présente au moins une spire montée enserrée sur l'axe (55). 9. Installation de lutte contre les incendies selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite canalisation (4) comprend une série de têtes ouvertes (40) destinées à créer un rideau d'eau au-dessus d'un passage. 10. Installation de lutte contre les incendies selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite canalisation (4) comprend une série de têtes ouvertes (40) montées au-dessus d'un équipement (E) à protéger d'une chaleur excessive.