EP0187053A1 - Composition pour tester les détecteurs d'incendie - Google Patents

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EP0187053A1 EP85402056A EP85402056A EP0187053A1 EP 0187053 A1 EP0187053 A1 EP 0187053A1 EP 85402056 A EP85402056 A EP 85402056A EP 85402056 A EP85402056 A EP 85402056A EP 0187053 A1 EP0187053 A1 EP 0187053A1
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LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/12—Checking intermittently signalling or alarm systems
    • G08B29/14—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits
    • G08B29/145—Checking intermittently signalling or alarm systems checking the detection circuits of fire detection circuits

Definitions

  • the present invention relates to compositions for controlling the operation of fire detection installations.
  • the smoke, heat and combustible gas detectors are of several very diverse types as a principle.
  • Ionization smoke detectors the operation of which is related to changes in the electrical conductivity of air in the presence of fire aerosols, react to the effect of combustion products in the form of visible fire aerosols or invisible.
  • an electric field is established between two electrodes by means of direct voltage.
  • the air between the electrodes is ionized, for example by means of a radioactive source, the resulting ions move under the effect of the field in the direction of the inversely charged electrode.
  • fire aerosols enter the space between the two electrodes, part of the ions are deposited on the particles of these aerosols, until they are a thousand times heavier. The heavy ions thus obtained hardly move anymore due to mass inertia and therefore no longer contribute to the transport of charges and the current decreases.
  • Combustible gas detectors consist of a semiconductor gas sensor selectively sensitive to certain combustible gases such as methane, propane and hydrogen.
  • the highly sensitive optoelectronic system consisting of a specially developed semiconductor diode as an infrared light source, a silicon cell as a light receiver, a light absorber and protection against light from other sources, works on the principle of light scattering.
  • the diode optics emit pulses of light in the form of a hollow cone. As long as the measurement chamber contains no smoke, the infrared light does not reach the receiver arranged in the center of the axis of the light cone. Upon entering the labyrinth chamber, the smoke particles scatter the light rays in all directions. Part of the scattered light reaches the photoelectric receiver which then produces an electrical signal.
  • ionization smoke detectors products are used which have the property of stopping the ions created in the air by the radioactive source, in particular the formation of sufficiently heavy particles, and of capturing radiation from radioactive sources. Mention may be made of chloro-fluorinated, fluorinated organic products and gases such as nitrous oxide and carbon dioxide.
  • the combustible gas detectors respond selectively according to the nature of the hydrocarbon; on the other hand, they are all more sensitive to other products such as alcohols, ethers, aldehydes, ketones and, in general, to many volatile organic compounds.
  • an aerosol of fine droplets of liquid is sent, of products with a low vapor pressure less than 0.1 millibar, and preferably less than 0.01 millibar, dissolved in a large quantity of solvent with high vapor pressure.
  • a liquid is sent which by vaporizing cools the atmosphere of the chamber enough to transform the water vapor of the air into ice crystals.
  • compositions have been found to verify the operation of various types of smoke and combustible gas detectors. These compositions in the form of homogeneous mixtures of active products with respect to the three main types of detectors currently used, have the advantage of being more versatile than existing mixtures which are only active with respect to a single type of deto - guardian.
  • the active products are introduced in proportions such that there is - whatever the type of detector - a low consumption of the composition of the mixture to be each test, from 0.5 to 2 grams, corresponding to injection times of 1 to 2 seconds; very short detector response time, maximum 10 seconds; and a very short remanence time of less than 10 seconds.
  • the remanence time is the time during which the detector remains in alarm after injection.
  • the mixture of active products also satisfies the following requirements: no risk of toxicity or corrosion, no formation of solid residues at very low vapor pressure which would foul the detectors.
  • packaging in an aerosol can is easy and this mixture corresponds to aerosol standards, and is not subject to any specific labeling relating to toxic and flammable mixtures.
  • the mixtures developed in the form of an aerosol to verify the operation of all types of smoke, optical or ionization detectors and combustible gases consist of at least one halogenoalkane in an amount greater than 75% by weight, at least one volatile organic compound with simple oxygen function of the alcohol type, oxo derivative, etheroxide in an amount less than 15% by weight, an organic product with low vapor pressure, less than 0.1 millibar, in very small amount at most a few percent weight.
  • a propellant gas very soluble in these liquids is introduced into the mixture, such as nitrous oxide or carbon dioxide.
  • haloalkanes can be chosen from chlorofluoro, chloro or fluoroalkanes, such as trichlorotrifluoroethane. Each mixture may contain one or more haloalkanes.
  • the volatile organic compounds in particular the compounds with a simple oxygen function, such as alcohols, in particular acyclic alcohols, oxo derivatives, etheroxides, and among alkyl oxides, ethyl ether has proved particularly advantageous.
  • alkyl phthalates are satisfactorily suitable as organic products with low vapor pressure, mention may be made of ethyl phthalate and butyl phthalate.
  • compositions containing from 80 to 95% by weight of trichlorotrifluoroethane, approximately 1 to 10% by weight of ethyl ether and between approximately 0.05 and 1% by weight of alkyl phthalate and the complement to 100 with protoxide nitrogen have proven to be very satisfactory control products in fire detection; in particular, the compositions containing 90 to 95% by weight of trichlorotrifluoro ethane, preferably between 92 and 92.5%, and approximately 1% of ethyl ether, between 0.05 and 0.10% of ethyl or butyl phthalate and the complement to 100 in nitrous oxide.
  • Flammability 10% of product with flash point below 100 ° C; flammability of the zero dispersion; toxicity: none.
  • Flammability 10% of product with flash point below 100 ° 0; flammability of the zero dispersion; Toxicity: none, fog / smoke appearance, wetting at 10cm, non-wetting at 20cm.
  • Flammability 10% of product with flash point below 100 ° C; flammability of the zero dispersion; toxicity: none, fog / smoke appearance, wetting at 10cm, non-wetting at 15cm.

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Abstract

Ces compositions sont des mélanges constitués par au moins un halogénoalcane en quantité supérieure à 75% en poids, au moins un composé organique volatil à fonction oxygénée simple du type alcool, dérivé oxo, étheroxyde, en quantité inférieure à 15% en poids, un produit organique à faible tension de vapeur inférieure à 0,1 millibar, en très faible quantité au plus de quelques pourcents en poids, en outre ils peuvent contenir un gaz propulseur tel le protoxyde d'azote et le dioxyde de carbone. Application de ces compositions au contrôle du bon fonctionnement des détecteurs à ionisation, des détecteurs de gaz combustibles et des détecteurs optiques de fumées.

Description

  • La présente invention concerne des compositions de contro- le du fonctionnement des installations de détection d'incendie.
  • Les détecteurs de fumées, de chaleur, et de gaz combustibles sont de plusieurs types très diversifiés comme principe.
  • Les détecteurs de fumées à ionisation dont le fonctionnement est en relation avec les changements de la conductibilité électrique de l'air en présence d'aérosols d'incendie, réagissent sous l'effet de produits de combustion sous forme d'aérosols d'incendie visibles ou invisibles.
  • Selon le principe de fonctionnement de ces détecteurs on établit un champ électrique entre deux électrodes au moyen de tension continue. Quand l'air entre les électrodes est ionisé, par exemple au moyen d'une source radioactive, les ions qui en résultent se déplacent sous l'effet du champ en direction de l'électrode inversement chargée. Il en résulte un courant électrique dont l'intensité dépend du nombre et de la vitesse des ions. Lorsque des aérosols d'incendie pénètrent dans l'espace entre les deux électrodes, une partie des ions se dépose sur les particules de ces aérosols, jusqu'à être mille fois plus lourdes. Les ions lourds ainsi obtenus ne se déplacent presque plus en raison de l'inertie de masse et de ce fait ne contribuent plus au transport des charges et le courant diminue.
  • Les détecteurs de gaz combustibles sont constitués d'un capteur de gaz semi-conducteur sensible sélectivement à certains gaz combustibles comme le méthane, le propane et l'hydrogène.
  • Dans les détecteurs optiques de fumées, le système optoélectronique très sensible, se composant d'une diode semi-conductrice spécialement développée comme source de lumière infrarouge, d'une cellule au silicium comme récepteur de lumière, d'un absorbeur de lumière et d'une protection contre la lumière d'autres sources, fonctionne selon le principe de la diffusion de lumière. L'optique de la diode émet des impulsions de lumière sous forme d'un cône creux. Tant que la chambre de mesure ne contient aucune fumée, la lumière infra-rouge n'atteint pas le récepteur aménagé au centre de l'axe du cône de lumière. En pénétrant dans la chambre de labyrinthe, les particules de fumée dispersent les rayons lumineux dans toutes les directions. Une partie de la lumière dispersée parvient au récepteur photo-électrique qui produit alors un signal électrique.
  • Il n'existe pas actuellement de produit satisfaisant pour vérifier le fonctionnement de ces trois types de détecteurs.
  • Des mélanges de dichlorodifluorométhane et de dichloro- tétrafluoroéthane dans des proportions 80 et 20 % en poids respectivement présentés en boitier aérosol sont conditionnés actuellement pour vérifier le fonctionnement des détecteurs de fumées à ionisation. Mais ils ne conviennent pas pour les autres types de détecteurs.
  • Il n'existe pas actuellement de produit satisfaisant pour vérifier le fonctionnement de ces trois types de détecteurs. La nature des produits de contrôle du bon fonctionnement des détecteurs est différente suivant le type de détecteur employé.
  • Pour les détecteurs de fumée à ionisation, on utilise des produits qui ont la propriété d'arrêter les ions crées dans l'air par la source radioactive, notamment formation de particules suffisamment lourdes, et de capter des rayonnements de sources radioactives. On peut citer les produits organiques chloro-fluorés, fluorés et des gaz tels le prot'oxyde d'azote et le dioxyde de carbone.
  • Les détecteurs de gaz combustibles répondent sélectivement suivant la nature de l'hydrocarbure ; ils sont, par contre, tous plus sensibles à d'autres produits tels les alcools, les éthers, les aldéhydes, les cétones et, d'une façon générale, à de nombreux composés organiques volatils.
  • Pour les détecteurs optiques de fumées deux moyens peuvent être utilisés pour créer des particules diffractant la lumière. Selon une méthode on envoie un aérosol de fines gouttelettes de liquide, de produits à faible tension de vapeur inférieure à 0,1 millibar, et de préférence inférieure à 0,01 millibar, dissous dans une quantité importante de solvant à forte tension de vapeur. Suivant une autre technique, on envoie un liquide qui en se vaporisant refroidit suffisamment l'atmosphère de la chambre pour transformer la vapeur d'eau de l'air en cristaux de glace.
  • On a trouvé des compositions efficaces pour vérifier le fonctionnement des divers types de détecteurs de fumées et gaz combustibles. Ces compositions sous forme de mélanges homogènes de produits actifs vis à vis des trois principaux types de détecteurs actuellement utilisés, présentent l'avantage d'être plus polyvalentes que les mélanges existants qui ne sont actifs que vis à vis d'un seul type de déteo- teur.
  • Dans la composition de contrôle les produits actifs sont introduits en proportions telles que l'on ait - quel que soit le type de détecteur - une faible consommation de la composition du mélange à chaque essai, de 0,5 à 2 grammes, correspondant à des temps d'injection de 1 à 2 secondes ; un très faible temps de réponse des détecteurs, maximum 10 secondes ; et un temps de rémanence très court inférieur à 10 secondes. Le temps de rémanence est la durée pendant laquelle le détecteur reste en alarme après injection.
  • Le mélange de produits actifs satisfait, en outre, aux exigences suivantes : aucun risque de toxicité ni de corrosion, pas de formation de résidus solides à très faible tension de vapeur qui encrasseraient les détecteurs. De plus, le conditionnement en boîtier aérosol est aisé et ce mélange correspond aux normes aérosols, et n'est pas assujetti à un étiquetage particulier relatif aux mélanges toxiques et inflammables.
  • Les mélanges mis au point sous forme d'aérosol pour vérifier le fonctionnement de tous les types de détecteurs de fumées, optiques ou à ionisation et de gaz combustibles sont constitués par au moins un halogènoalcane en quantité supérieure à 75 % en poids, au moins un composé organique volatil à fonction oxygénée simple du type alcool, dérivé oxo, étheroxyde en quantité inférieure à 15 % en poids, un produit organique à faible tension de vapeur, inférieure à 0,1 millibar, en très faible quantité au plus de quelques pourcents en poids.
  • Dans le cas où tous les constituants précédents sont des liquides, on introduit dans le mélange un gaz propulseur très soluble dans ces liquides, tel le protoxyde d'azote ou le dioxyde de carbone.
  • Les halogénoalcanes peuvent être choisis parmi les chloro- fluoro, chloro ou fluoroalcanes, tel le trichlorotrifluoroéthane. Chaque mélange peut contenir un ou plusieurs halogénoalcanes.
  • Parmi les composés organiques volatils en particulier les composés à fonction oxygénée simple, tels les alcools, notamment les alcools acycliques, les dérivés oxo, les étheroxydes , et parmi les oxydes d'alcoyle l'éther éthylique s'est révélé particulièrement intéressant. De même, les phtalates d'alcoyle conviennent de manière satisfaisante en tant que produits organiques à faible tension de vapeur, on peut citer le phtalate d'éthyle et le phtalate de butyle.
  • Les mélanges contenant de 80 à 95 % en poids de trichlorotrifluoroéthane, environ 1 à 10 % en poids d'éther éthylique et entre environ 0,05 et 1 % en poids de phtalate d'alcoyle et le complément à 100 par du protoxyde d'azote se sont révélés de très satisfaisants produits de contrôle dans la détection des incendies ; en particulier, les compositions contenant 90 à 95 % en poids de trichlorotrifluoroéthane, de préférence entre 92 et 92,5 %, et environ 1 % d'éther éthylique, entre 0,05 et 0,10 % de phtalate d'éthyle ou de butyle et le complément à 100 en protoxyde d'azote.
  • Il est donné ci-après des exemples qui illustrent l'invention à titre non limitatif.
    • Exemple 1.
  • Figure imgb0001
    Paramètres de conditionnement :
    • taux de remplissage : 75,6 %
    • pression de protoxyde d'azote : 8,2 bars à 20°C 11,7 bars à 50°C
    • masse totale de produit : 100 g.
  • Caractéristiques : inflammabilité : 10 % de produit à point éclair inférieur à 100°C ; inflammabilité de la dispersion nulle ; toxicité : nulle. En effet, on a les concentrations maximales admissibles pour des expositions de 8 heures par jour pendant 5 jours par semaine sans effet décelable pour l'individu.
    Figure imgb0002
    • Exemple 2.
  • Figure imgb0003
    Paramètres de conditionnement :
    • taur de remplissage : 75,2 %
    • pression de protoxyde d'azote : 8,1 bars à 20°C 11,5 bars à 50°C
    • masse totale de produit 100 g
  • Caractéristiques : Inflammabilité : 10 % de produit à point éclair inférieur à 100°C ; inflammabilité de la dispersion nulle ; toxicité: nulle.
  • On a les concentrations maximales admissibles pour des expositions de 8 heures par jour pendant 5 jours par semaine sans effet décelable pour l'individu de :
    Figure imgb0004
  • Les mélanges ont été testés dans des boitiers aérosols aluminium monobloc de volume 405 ml, diamètre 66 mm, hauteur 143 mm, de pression de service à 50°C : 12-bars, équipés d'une valve type "Lindal 1" R10 ou RT10 avec un tube plongeur standard, d'un diffuseur "Lindal" vertical direct à cône creux permettant un débit de produit de 1 gramme par seconde.
    • Exemple 3.
  • Figure imgb0005
    • Paramètres de conditionnement :
  • Les mélanges ont été testés dans les boitiers aérosols aluminium de volume 350 ml, diamètre 65 mm, hauteur 130 mm. Cône plein: angle 25 à 30°, impact de la pulvérisation de 5cm environ à 10 cm de la buse.
    • taux de remplissage 75 %
    • pression de protoxyde d'azote : 7,2 bars à 20°C 12 bars à 50°C
  • Caractéristiques : Inflammabilité : 10 % de produit à point éclair inférieur à 100°0 ; inflammabilité de la dispersion nulle ; toxicité: nulle, aspect brouillardy/fumée, mouillant à 10cm, non mouillant à 20 cm.
    • Exemple 4.
  • Figure imgb0006
    Caractéristiques : Inflammabilité : 10 % de produit à point éclair inférieur à 100°C; inflammabilité de la dispersion nulle ; toxicité: nulle, aspect brouillard/fumée, mouillant à 10cm, non mouillant à 15 cm.

Claims (11)

1. Composition de contrôle du fonctionnement des installations de détection d'incendie caractérisée en ce qu'elle est constituée par au moins un halogénoalcane en quantité supérieure à 75 % en poids ; au moins un composé organique volatil à fonction oxygénée simple, du type alcool, dérivé oxo, étheroxyde en quantité inférieure à 15 % en poids, un produit organique à faible tension de vapeur, inférieure à 0,1 millibar en très faible quantité au plus de quelques pourcents en poids.
2. Composition de contrôle du fonctionnement des installations de détection d'incendie, quand les constituants selon la revendication 1 sont liquides, caractérisée en ce qu'elle contient en outre un gaz propulseur très soluble dans ces liquides, tel le protoxyde d'azote ou le dioxyde de carbone.
3. Composition de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'halogénoalcane seul ou en mélange est choisi parmi les cnlorofluoro, chloro ou fluoroalcane, le composé organique volatil à fonction oxygénée simple est choisi parmi les oxydes d'alcoyle, et le produit organique à faible tension de vapeur est choisi parmi les phtalates d'alcoyle.
4. Composition de contrôle selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'halogénoalcane est le trichlorotrifluoroéthane ; l'oxyde d'alcoyle est l'éther éthylique et le phtalate d'alcoyle est le phtalate d'éthyle ou de butyle.
5. Composition de contrôle selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle contient 80 à 95 % en poids de trichlorotrifluoroéthane, environ 1 à 10 % en poids d'éther éthylique, entre environ 0,05 à 1 % en poids de phtalate d'éthyle ou de butyle et le complément à 100 de protoxyde d'azote.
6. Composition de contrôle selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle contient 90-95 % en poids de trichlorotrifluoroéthane, environ 1 % en poids d'éther éthylique, entre environ 0,05 et 0,10 % de phtalate d'éthyle ou de butyle et le complément à 100 du protoxyde d'azote.
7. Composition de contrôle selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle contient 92 à 92,5 % en poids de trichlorotrifluoroéthane, environ 1 % en poids d'éther éthylique, entre environ 0,05 et 0,10 % en poids de phtalate d'éthyle ou de butyle et le complément à 100' en protoxyde d'azote.
8. Composition de contrôle selon la revendication 7, carac- tésirée en ce qu'elle contient 92,20 % en poids de trichlorotrifluoroéthane, environ 1 % en poids d'éther éthylique, environ 0,10 % en poids de phtalate d'éthyle et le complément à 100 en protoxyde d'azote.
9. Composition de contrôle selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle contient 92,25 % en poids de trichlorotrifluoroéthane, environ 1 % en poids d'éther éthylique, environ 0,05 % en poids de phtalate de butyle et le complément à 100 en protoxyde d'azote.
10. Composition de contrôle du fonctionnement des installations de détection d'incendie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est conditionnée sous forme aérosol.
11. Application de la composition du fonctionnement des installations de détection d'incendie selon une quelconque des revendications 1 à 9, au contrôle des détecteurs à ionisation, des détecteurs de gaz combustibles et des détecteurs optiques de fumées.
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