EP4608524A1 - Siphon de sol résistant au feu et à garde d'eau - Google Patents

Siphon de sol résistant au feu et à garde d'eau

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Publication number
EP4608524A1
EP4608524A1 EP23789306.0A EP23789306A EP4608524A1 EP 4608524 A1 EP4608524 A1 EP 4608524A1 EP 23789306 A EP23789306 A EP 23789306A EP 4608524 A1 EP4608524 A1 EP 4608524A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
siphon
springs
spring
bell
fire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23789306.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Michel THERS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Original Assignee
Electricite de France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA filed Critical Electricite de France SA
Publication of EP4608524A1 publication Critical patent/EP4608524A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C2/00Fire prevention or containment
    • A62C2/06Physical fire-barriers
    • A62C2/18Sliding dampers
    • A62C2/20Sliding dampers at 90 degrees to the plane of the opening
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C2/00Fire prevention or containment
    • A62C2/06Physical fire-barriers
    • A62C2/24Operating or controlling mechanisms
    • A62C2/241Operating or controlling mechanisms having mechanical actuators and heat sensitive parts
    • A62C2/245Operating or controlling mechanisms having mechanical actuators and heat sensitive parts with thermostatic elements, e.g. bimetallic, resettable actuators

Definitions

  • TITLE Fire-resistant and water-protected floor drain
  • the field of the present invention is that of fire sectorization, also called “compartmentalization”, and more precisely vertical fire sectorization between two superimposed fire volumes.
  • Fire-resistant floor drains with water seal which are used in industry, for example in petrochemical sites, research laboratories, nuclear power plants, etc. can perform the following three types of functions, alone or combined:
  • Fire sectorization (as illustrated in Figure 1) which consists of preventing a fire from spreading vertically between two volumes (for example premises) superimposed, for a determined time;
  • Aeraulic containment i.e. transport by air between superimposed premises, to prevent the transfer of substances transportable by air, for example radioactive contamination in a nuclear environment or a chemical contamination in an industrial environment.
  • the present invention is more particularly interested in guaranteeing the fire sectorization function, but without modifying or altering the two other aforementioned functions, namely water evacuation and airflow containment.
  • a standard floor drain 1 is installed in the ground S of an upper room LS, so that its body 10 in the shape of a bowl and the perforated plate forming a grid 11 which covers it are flush with the floor S of the room LS.
  • a water evacuation conduit 12 incorporated axially in the body 10 crosses the floor S to open into the lower room Ll through its ceiling P.
  • the siphon 1 is installed in the ground generally made of concrete B and the cavity necessary for its installation is generally filled with mortar M.
  • the smoke does not propagate from the room Ll to the room LS, knowing that these hot smoke are likely to spread the fire.
  • the heat of the fire can, however, propagate from the room Ll to the room LS by heat transfer (convection, conduction) through the conduit 12, then via the body 10 of the siphon, the bell 111 and the grid 11, all the aforementioned elements generally being metallic (cast iron, stainless steel for example).
  • the water guard 2 allows, on the one hand, to block the fumes and, on the other hand, to delay the heating of the siphon components and therefore the heat transfer by evaporation of the water guard 2.
  • the fire tests carried out show that, in the event of a fire and in normal operation, it is this part of the siphon which undergoes the highest and fastest temperature gradient.
  • the level of the water guard 2 falls below the threshold h and, for example, below the threshold h1 (see figure 4) (or when all of the water evaporates), the function of fire resistance over time is no longer respected.
  • the vertical sectorization carried out by water trap siphons allows: • To prevent the passage of fire smoke between the lower level Ll and the upper level LS communicated by the floor siphon 1 and its water evacuation conduit 12;
  • siphon 1 metallic, most often cast iron or stainless steel
  • the systems used to meet fire resistance requirements are passive, i.e. performance depends on the predefined geometry of the siphon and the intrinsic capacity of a non-combustible liquid, such as water, to block the passage of smoke and to cool the walls of the siphon in contact with the water guard.
  • the attachment of the bell 111 to the body 10 of the siphon 1 consists of three metal legs 112 equidistant angularly.
  • the first solution showed very relative effectiveness by significantly increasing the time required between two liquid top-ups. However, if the siphon 1 remains with a dimension h of product lower than the required dimension, such as a dimension h1, or if the liquid has completely evaporated, the sectorization is no longer effective.
  • intumescent tablets are generally satisfactory. Indeed, in the event of a lack or absence of liquid in the water seal 2 of the siphon 1, and if a fire occurs in the lower room Ll, the intumescent pellet will swell and obstruct either the evacuation pipe 12 some water, or the holes 110 of the grid 11.
  • Such intumescent pellets are generally stuck either on the lower face of the grid 11 and in the bell 111, or on the entire lower face of the grid 11, with the exception of the holes 110, or even on the top of the bell 111, when it is removable.
  • Document W02008/151382 describes a structure with a perforated plate forming a grid which constitutes the upper element of the stack of siphon parts and which, in all embodiments, is an independent plate.
  • the present invention aims to propose a siphon of the type mentioned above, which does not use an intumescent material, but which fully fulfills its fire barrier function, while being simple in terms of structure, implementation location and operation.
  • the present invention relates to a fire-resistant floor drain with water seal, which comprises a bowl-shaped body, which comprises a bottom wall and a peripheral wall, said bottom wall being crossed by a conduit which generally extends perpendicular to the latter and whose upper end is located inside said bowl, said body having an upper opening partially closed by a perforated plate forming a grid, a generally tubular bell being provided, which has a bottom wall integral with said plate forming a grid and a peripheral wall extending around and at a distance from said conduit and at a distance of the bottom wall of said body, characterized in that said bell is equipped with at least one pair of springs, namely a first spring of fixed stiffness and a second shape memory spring whose stiffness is greater than that of the first spring at room temperature and decreases when the room temperature rises and vice versa, the end of the second spring opposite said bell carrying a rigid cover, said springs being shaped so that at room temperature said cover extends at a distance of said conduit, while following an increase in the ambient temperature,
  • this siphon it is easy to prevent the spread of smoke emanating from a fire, from one room to another, and by limiting the spread of heat, without resorting to an intumescent material.
  • the operation of such a siphon is reversible, which means that once the fire is over, the elements of the siphon return to their initial rest position.
  • this siphon taken alone or according to a technically compatible combination of at least two of them:
  • said capsule is made of ceramic or a composite material resistant to high temperatures
  • said cover is made of ceramic or a composite material resistant to high temperatures
  • a seal for example made of silicone or a fire-resistant polymer material
  • said second spring is made of shape memory alloy; - said springs are helical and concentric springs;
  • the bottom wall of said bell is formed by a region of said plate forming a grid which is devoid of openings;
  • said bell is made up of a separate part from said plate forming a grid and is positioned in said bowl-shaped body by means of a set of legs.
  • Figure 1 is a schematic view, along a vertical sectional plane, of a fire-resistant floor drain with water seal known from the state of the art, in a situation in which it is exposed to a fire ;
  • Figure 2 is a view similar to Figure 1, the siphon allowing the evacuation of excess water in the room in which it is positioned;
  • Figure 3 is a view similar to Figure 1 which shows how the siphon prevents the transfer of potentially dangerous or contaminated gases or particles between two superimposed premises;
  • Figure 4 is a detailed view in vertical section of a siphon according to the prior art, installed in the floor of a room;
  • Figure 5 is a perspective view of a siphon substantially identical to that of Figure 4;
  • Figure 6 is a view similar to Figure 4, of another embodiment of a siphon according to the prior art
  • Figure 7 is a detailed view in vertical section of a siphon conforming to a possible embodiment of the invention.
  • Figure 8 is a perspective view of equipment that contains the siphon of Figure 7;
  • Figure 9 is a vertical sectional view of the equipment of Figure 8.
  • Figure 10 is a first diagram intended to illustrate how a siphon according to the invention works, in the case of a fire in progress in the lower room;
  • Figure 11 is a second diagram intended to illustrate how the siphon according to the invention works, in the case of a fire in progress in the lower room;
  • Figure 12 is a diagram intended to illustrate how the siphon according to the invention works, when the fire is extinguished.
  • the siphon 1 as shown in Figures 7 and following, has the same general appearance as those in the previous figures.
  • a siphon 1 which comprises a body 10 in the shape of a bowl C, which comprises a bottom wall 100 and a peripheral wall 101, said bottom wall 100 being crossed by a conduit 12 which extends generally perpendicular to the wall 100 and whose upper end 120 is located inside said bowl C.
  • the body 10 has an upper opening O partially closed by a perforated plate 11 forming a grid, a generally tubular bell 111 being provided, which has a bottom wall 112 integral with the plate 11 forming a grid and a peripheral wall 113 extending around and at a distance from the conduit 12 and at a distance from the bottom wall 100 of the body 10.
  • the bottom wall 112 of the bell 111 consists of the central part of the plate 11 devoid of openings 110.
  • the bell 111 can be formed from a separate part from the plate 11, as illustrated in Figure 6.
  • it is a hollow capsule 3 for example circular, of diameter d and length L. Its bottom wall and its peripheral wall are respectively referenced 30 and 31 (figure 9).
  • This capsule is for example made of thermal insulating material such as ceramic or a composite material resistant to high temperatures.
  • this capsule 3 are adapted to the shapes and dimensions of the location of the siphon 1 in which it is installed, in this case the bell 111.
  • This mechanism includes at least a pair of springs R1 and R2 which work collaboratively.
  • it is a first helical spring R1, for example made of steel resistant to high temperatures, and a spring R2 made of shape memory material.
  • Spring R1 has a fixed stiffness, while that of spring R2 decreases as the temperature increases and vice versa.
  • a rigid cover 4 for example circular, and adapted in terms of shape and dimensions to the capsule 3.
  • This cover is made of thermal insulating material, for example of the same nature as that of capsule 3.
  • the face of the cover 4 which is opposite the springs carries a seal 5, for example made of silicone or a fire-resistant polymer material.
  • This seal is for example glued to the rigid cover 4. In a variant, it could be inserted and blocked in a housing made in said cover.
  • FIGS 7 and 8 to 12 illustrate the operating principle of the invention.
  • the fumes are then blocked and the temperature is controlled.
  • the mechanism is back at rest in the initial position, the water can again evacuate through the siphon and the mechanism is ready to react again to a possible rise in temperature.
  • the stiffness of the springs R1 and R2 will be defined so as not to cause the lifting of the plate 11 forming a grid, when the mechanism is deployed as shown in Figure 11, while maintaining sufficient force on the cover 4 and the seal 5 to guarantee tightness in contact with conduit 12.
  • This mechanism which uses a shape memory spring, prevents, by blocking, the propagation of hot smoke from a fire and greatly limits the transfer of temperature by conduction through the metal elements of the siphon. Thus, even in the absence of water guard 2, the sectorization requirement is respected.
  • the operation of the mechanism is essentially based on the intrinsic properties of the material of the shape memory spring. It is preferably an alloy of nickel and titanium known under the brand Nitinol. As such, the system remains passive.
  • this set of parts can be dismantled and the proper functioning of the mechanism can be tested on a very simple test bench, for example with displacement of hot air pulsed at the action temperature of the shape memory material and verification visual or instrumented for proper functioning of the shutter.
  • the capsule 3 can also be used within a siphon such as that of Figure 6, in which the bell 111 is distinct from the plate forming a grid 11.
  • the two springs are centered along the axis of the body 10 of the siphon 1.
  • more than one pair of springs could be used. , such as three sets of two springs, nested in pairs around each other and positioned at 120° from each other.
  • the springs can be of the leaf spring type or any other device providing the same function.
  • the only condition is that at least one of the two springs has shape memory.
  • the present invention does not modify the water evacuation function of the siphon, which remains respected. It allows for redundancy in relation to the fire sectorization requirement, which is the primary purpose of a fire-resistant siphon.
  • the invention makes it possible, in the event of insufficient level of the water seal 6 or in the absence, to avoid the vertical propagation of the fire for a defined (required) time.
  • the invention makes it possible to strengthen the safety of personnel and industrial installations as well as safety in nuclear sites by offering an emergency route to a sector weakened by the reduction or loss of the water guard of fire-resistant siphons.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

L'invention se rapporte à un siphon (1), qui comprend un corps (10) avec une paroi de fond (100) traversée par un conduit (12), ledit corps (10) présentant une ouverture (O) obturée par une plaque ajourée (11), une cloche (111) étant prévue dans ledit corps (10), caractérisé par le fait que ladite cloche (111) est équipée d'au moins une paire de ressorts, à savoir un premier ressort (R1) et un second ressort (R2) à mémoire de forme de la raideur supérieure à celle du premier ressort (R1) à température ambiante et qui décroit quand la température s'élève, une extrémité du second ressort (R2) portant un opercule (4), lesdits ressorts (R1, R2) étant conformés de sorte qu'à température ambiante ledit opercule (4) s'étend à distance dudit conduit (12), tandis que suite à une élévation de température, ledit opercule (4) vient obturer ledit conduit (12).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Siphon de sol résistant au feu et à garde d’eau
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
Le domaine de la présente invention est celui de la sectorisation incendie, appelée aussi « compartimentage », et plus précisément la sectorisation incendie verticale entre deux volumes de feu superposés.
Elle se rapporte plus spécifiquement aux siphons de sol résistant au feu, en particulier ceux dits « à garde d’eau » que l’on trouve dans l’industrie.
CONTEXTE DE L'INVENTION ET ETAT DE LA TECHNIQUE
Les siphons de sol résistant au feu à garde d’eau qui sont utilisés dans l’industrie, par exemple dans les sites pétrochimiques, les laboratoires de recherches, les centrales nucléaires, etc. peuvent remplir trois types de fonctions suivantes, seules ou cumulées :
• La sectorisation incendie (comme illustré à la figure 1 ) qui consiste à empêcher un incendie de se propager verticalement entre deux volumes (par exemple des locaux) superposés, pendant un temps déterminé ;
• L’évacuation de l’eau (comme illustré à la figure 2) et notamment, provenant par exemple d’une inondation interne ou du nettoyage des sols ;
• Le confinement aéraulique (comme illustré à la Figure 3), c’est à dire le transport par voie aérienne entre des locaux superposés, pour empêcher le transfert de substances transportable par l’air, par exemple une contamination radioactive en milieu nucléaire ou une contamination chimique dans un milieu industriel.
La présente invention s’intéresse plus particulièrement à la garantie de la fonction de sectorisation incendie, mais sans modifier ou altérer les deux autres fonctions précitées, à savoir l’évacuation de l’eau, et le confinement aéraulique.
Lors d’un incendie dans un local inférieur, deux phénomènes peuvent apparaître, à savoir d’une part une propagation de fumée et/ou de gaz et, d’autre part, une montée en température, d’abord au sein du siphon, et ensuite au sein du local supérieur, qui est à la verticale du local inférieur.
Comme illustré aux figures 4 et 5, un siphon de sol standard 1 est implanté dans le sol S d’un local supérieur LS, de manière que son corps 10 en forme de cuvette et la plaque ajourée formant grille 11 qui le recouvre soient affleurant avec le sol S du local LS. Un conduit 12 d’évacuation d’eau incorporé axialement dans le corps 10 traverse le sol S pour déboucher dans le local inférieur Ll par son plafond P.
Le siphon 1 est implanté dans le sol généralement en béton B et la cavité nécessaire à son implantation est rebouchée généralement par du mortier M.
Afin d’assurer un niveau de la garde d’eau 2 dans le siphon 1 , il suffit de verser de l’eau au travers de la grille 11 percée des trous 110. L’eau se déverse dans la cuvette formée par le corps 10, ceinturant ainsi le conduit 12. Une cloche cylindrique 111 , généralement solidaire de la grille 11 et partiellement immergée dans la garde d’eau 2, complète le dispositif du siphon à garde d’eau.
A la figure 4, on a référencé h le niveau requis de la garde d’eau 2. Dans cette situation, les trois fonctions précitées des figures 1 à 3 sont satisfaites.
En cas d’incendie dans le local inférieur Ll et dans le cas d’un siphon en fonctionnement normal comme illustré aux figures 1 et 4, les fumées chaudes sont bloquées sous la cloche 111 et la grille 11 du siphon, ainsi que par la garde d’eau 2.
Dans ces conditions, les fumées ne se propagent pas du local Ll vers le local LS, sachant que ces fumées chaudes sont de nature à propager l’incendie. La chaleur de l’incendie peut toutefois se propager du local Ll au local LS par transfert thermique (convection, conduction) au travers du conduit 12, puis via le corps 10 du siphon, la cloche 111 et la grille 11 , tous les éléments précités étant généralement métalliques (fonte, inox par exemple).
Une élévation importante de température peut alors conduire à la propagation de l’incendie du local Ll au local LS.
La garde d’eau 2 permet toutefois d’une part, de bloquer les fumées et, d’autre part, de retarder l’échauffement des composants du siphon et donc le transfert thermique par évaporation de la garde d’eau 2.
En fonctionnement normal et en cas d’incendie dans le local Ll, les fumées chaudes bloquées sous la cloche 111 , comme illustré sur la figure 1 , vont conduire à une élévation de température de cette cloche 111 et de la partie pleine de la grille 11 délimitée par le diamètre de la cloche.
Les tests au feu réalisés montrent que, en cas d’incendie et en fonctionnement normal, c’est bien cette partie du siphon qui subit le gradient de température le plus élevé et le plus rapide. Lorsque l’eau s’évapore et que le niveau de la garde d’eau 2 passe en dessous du seuil h et, par exemple, en dessous du seuil h1 (voir figure 4) (ou quand la totalité de l’eau s’évapore), la fonction de résistance au feu dans le temps n’est plus respectée.
En effet, comme le montre la figure 1 , en l’absence de garde d’eau 2, on constate une migration des fumées dans le conduit 12 en direction du local LS. La sectorisation incendie est alors rompue, et le confinement aéraulique, le cas échéant, l’est également. Seule la fonction d’évacuation de l’eau reste intègre, ainsi que cela est illustré à la figure 2.
Dans ces conditions, pour que les siphons à garde d’eau restent fonctionnels, il est nécessaire de faire un appoint régulier en eau. En effet, la perte d’eau, notamment due à l’évaporation, n’est pas régulière dans le temps ni homogène en fonction des locaux où sont implantés les siphons.
Lorsqu’un siphon reste avec une garde d’eau insuffisante, ou sans garde d’eau, le temps de détection et de correction par appoint d’eau est considéré comme une fragilisation de la sectorisation incendie et du confinement aéraulique, ce qui peut conduire à des incidents dans une échelle de gravité variable selon l’industrie et selon, par exemple, l’importance ou la nature d’un feu, ou encore l’importance d’échappement de particules.
En cas d’incendie dans le local inférieur Ll, il est impératif :
- d’empêcher les fumées chaudes de passer du local inférieur Ll au local supérieur LS ;
- de limiter la montée de la température dans le local supérieur LS. Ainsi, en se conformant aux normes en vigueur applicables et par exemple à la norme européenne NF EN 13501 -2, on impose, lors de l’essai de qualification au feu, que la température moyenne mesurée par plusieurs capteurs environnants soit inférieure à 140°C, et pour un capteur pris individuellement, que la température de celui-ci reste inférieure à 180°C.
Par exemple dans le cas des centrales nucléaires en France, il est imposé de pouvoir contenir la température au niveau de la grille 11 du siphon 1 , du côté du local LS non exposé au feu, aux température maximales de la norme susmentionnée pendant 90 minutes.
En pratique, chaque industriel s’impose une règle interne qui dépend de son activité.
Pour résumer, la sectorisation verticale réalisée par des siphons à garde d’eau permet : • D’empêcher le passage des fumées d’incendie entre le niveau inférieur Ll et le niveau supérieur LS mis en communication par le siphon de sol 1 et son conduit 12 d’évacuation d’eau ;
• de refroidir le siphon 1 (métallique, le plus souvent en fonte ou en inox) par évaporation.
Dans ce cadre, les systèmes employés pour répondre aux exigences de résistance au feu sont passifs, à savoir que la performance dépend de la géométrie prédéfinie du siphon et de la capacité intrinsèque d’un liquide incombustible, tel que l’eau, à bloquer le passage des fumées et à refroidir les parois du siphon en contact avec la garde d’eau.
A côté des siphons tel que celui représenté sur les figures précitées, il en existe d’autres dont la cloche 111 est distincte du couvercle 11 , tout en étant solidaire (mais démontable) du corps du siphon 1. Ceci est illustré à la figure 6 où les références communes aux figures précédentes désignent des éléments identiques ou similaires.
Dans ce mode de réalisation, la fixation de la cloche 111 au corps 10 du siphon 1 est constituée de trois pattes métalliques 112 équidistantes angulairement.
Le principe de fonctionnement d’un tel siphon est identique à celui des figures précédentes.
Pour répondre à la problématique évoquée plus haut, des solutions ont été mis en œuvre au sein les centrales nucléaires françaises, telles que :
• L’utilisation d’un liquide spécifique plus dense que l’eau et s’évaporant moins vite, en remplacement de la garde d’eau 2 ;
• l’utilisation d’une pastille de matière intumescente, c'est-à-dire constituée d’un produit ayant la capacité de gonfler et de s’expanser sous l’action de la chaleur.
La première solution a montré une efficacité très relative en augmentant sensiblement le temps nécessaire entre deux appoints en liquide. Cependant, si le siphon 1 reste avec une côte h de produit inférieur à la côte requise, telle qu’une côte h1 , ou si le liquide s’est totalement évaporé, la sectorisation n’est plus effective.
L’utilisation de pastilles intumescentes donne généralement satisfaction. En effet, en cas de manque ou d’absence de liquide dans la garde d’eau 2 du siphon 1 , et si un incendie survient dans le local inférieur Ll, la pastille intumescente va gonfler et venir obstruer soit le tuyau 12 d’évacuation de l’eau, soit les trous 110 de la grille 11 .
De telles pastilles intumescentes sont généralement collées soit sur la face inférieure la grille 11 et dans la cloche 111 , soit sur la totalité de la face inférieure de la grille 11 , à l’exception des trous 110, ou encore sur le dessus de la cloche 111 , quand celle-ci est amovible.
Lors de son expansion, on a constaté des cas dans lesquels la pastille a provoqué un soulèvement de la grille 11 , sans toutefois remettre en cause son efficacité.
Mais une telle solution présente les inconvénients suivants :
• Problème de décollement dans le temps de la pastille, ce qui remet en cause son efficacité ;
• dégradation (casse) de la pastille lors de manipulation de la grille ou de la cloche amovible du siphon (mauvaise résistance aux chocs), les débris de pastille partant avec l’évacuation de l’eau par le conduit 12 ;
• les produits intumescents perdent de leur efficacité dans le temps (moins de gonflement), ce qui peut remettre en cause l’efficacité du dispositif ;
• les produits intumescents ne sont pas toujours efficace en cas de sollicitation thermique faible (de l’ordre de 150 / 200° C par exemple) ;
• une fois le produit intumescent activé, le siphon est obstrué ce qui ne permet plus l’évacuation de l’eau en cas de besoin.
On décrit dans le document W02008/151382 une structure avec une plaque ajourée formant grille qui constitue l'élément supérieur de l'empilement des pièces du siphon et qui, dans tous les modes de réalisation, est une plaque indépendante.
La présente invention a pour but de proposer un siphon du type évoqué plus haut, qui ne fait pas usage d’un matériau intumescent, mais qui remplit pleinement sa fonction de barrières aux incendies, tout en étant simple en termes de structure, de mise en place et de fonctionnement.
PRESENTATION DE L’INVENTION
Ainsi, la présente invention se rapporte à un siphon de sol résistant au feu et à garde d’eau, qui comprend un corps en forme de cuvette, lequel comporte une paroi de fond et une paroi périphérique , ladite paroi de fond étant traversée par un conduit qui s’étend généralement perpendiculairement à cette dernière et dont l’extrémité supérieure est située à l’intérieur de ladite cuvette, ledit corps présentant une ouverture supérieure partiellement obturée par une plaque ajourée formant grille, une cloche généralement tubulaire étant prévue, qui présente une paroi de fond solidaire de ladite plaque formant grille et une paroi périphérique s’étendant autour et à distance dudit conduit et à distance de la paroi de fond dudit corps, caractérisé par le fait que ladite cloche est équipée d’au moins une paire de ressorts, à savoir un premier ressort de raideur fixe et un second ressort à mémoire de forme dont la raideur est supérieure à celle du premier ressort à température ambiante et décroit quand la température ambiante s’élève et inversement, l’extrémité du second ressort opposée à ladite cloche portant un opercule rigide , lesdits ressorts étant conformés de sorte qu’à température ambiante ledit opercule s’étend à distance dudit conduit, tandis que suite à une élévation de la température ambiante, la raideur dudit second ressort devient inférieure à celle dudit premier ressort, de sorte que ledit opercule vient obturer l’extrémité supérieure dudit conduit.
Grâce aux caractéristiques de ce siphon, on parvient facilement à empêcher la propagation des fumées émanant d’un incendie, d’un local à un autre, et en limitant la propagation de la chaleur, sans recourir à une matière intumescente. De plus, le fonctionnement d’un tel siphon est réversible, ce qui signifie qu’une fois l’incendie terminé, les éléments du siphon reprennent leur position de repos initiale.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce siphon, prises seules ou selon une combinaison techniquement compatible d'au moins deux d'entre elles :
- il comporte une capsule creuse présentant une paroi de fond et une paroi périphérique, qui est logée à l’intérieur de ladite cloche de sorte que sa paroi périphérique est dirigée vers ledit conduit, lesdits ressorts étant logés à l’intérieur de ladite capsule ;
- ladite capsule est en céramique ou en un matériau composite résistant aux hautes températures ;
- ledit opercule est en céramique ou en un matériau composite résistant aux hautes températures ;
- la face dudit opercule qui est opposée auxdits ressorts porte un joint, par exemple en silicone ou en un matériau polymère résistant au feu ;
- ledit joint est collé audit opercule ou inséré et bloqué dans un logement réalisé dans ledit opercule ;
- ledit second ressort est en alliage à mémoire de forme ; - lesdits ressorts sont des ressorts hélicoïdaux et concentriques ;
- lesdits ressorts sont centrés relativement à la paroi de fond de ladite capsule ;
- la paroi de fond de ladite cloche est formée par une région de ladite plaque formant grille qui est dépourvue d’ouvertures ;
- ladite cloche est constituée d’une pièce distincte de ladite plaque formant grille et est positionnée dans ledit corps en forme de cuvette au moyen d’un ensemble de pattes.
DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, au moins un mode de réalisation possible.
Sur ces dessins :
La figure 1 est une vue schématique, selon un plan de coupe vertical, d’un siphon de sol résistant au feu et à garde d’eau connu de l’état de la technique, dans une situation dans laquelle il est exposé à un feu ;
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1 , le siphon permettant l’évacuation d’un trop plein d’eau dans le local dans lequel il est positionné ;
La figure 3 est une vue analogue à la figure 1 qui montre comment le siphon empêche le transfert de gaz ou de particules potentiellement dangereux ou contaminés entre deux locaux superposés ;
La figure 4 est une vue détaillée et en coupe verticale d’un siphon selon l’art antérieur, implanté dans le sol d’un local ;
La figure 5 est une vue en perspective d’un siphon sensiblement identique à celui de la figure 4 ;
La figure 6 est une vue analogue à la figure 4, d’un autre mode de réalisation d’un siphon selon l’art antérieur ;
La figure 7 est une vue détaillée et en coupe verticale d’un siphon conforme à un mode de réalisation possible de l’invention ;
La figure 8 est une vue en perspective d’un équipement que renferme le siphon de la figure 7 ;
La figure 9 est une vue en coupe verticale de l’équipement de la figure 8 ;
La figure 10 est un premier schéma destiné à illustrer comment fonctionne un siphon selon l’invention, dans le cas d’un incendie en cours dans le local inférieur ;
La figure 11 est un deuxième schéma destiné à illustrer comment fonctionne le siphon selon l’invention, dans le cas d’un incendie en cours dans le local inférieur ;
La figure 12 est un schéma destiné à illustrer comment fonctionne le siphon selon l’invention, lorsque l’incendie est éteint.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La présente invention va maintenant être décrite en référence aux figures 7 à 12, qui en représentent seulement un mode de réalisation possible.
Le siphon 1 , tel qu’il est représenté sur les figures 7 et suivantes, présente la même physionomie générale que ceux des figures précédentes.
Ainsi, en référence à la figure 4, on a affaire à un siphon 1 qui comprend un corps 10 en forme de cuvette C, lequel comporte une paroi de fond 100 et une paroi périphérique 101, ladite paroi de fond 100 étant traversée par un conduit 12 qui s’étend généralement perpendiculairement à la paroi 100 et dont l’extrémité supérieure 120 est située à l’intérieur de ladite cuvette C.
Le corps 10 présente une ouverture supérieure O partiellement obturée par une plaque ajourée 11 formant grille, une cloche 111 généralement tubulaire étant prévue, qui présente une paroi de fond 112 solidaire de la plaque 11 formant grille et une paroi périphérique 113 s’étendant autour et à distance du conduit 12 et à distance de la paroi de fond 100 du corps 10.
Dans le cas illustré ici, la paroi de fond 112 de la cloche 111 est constituée de la partie centrale de la plaque 11 dépourvue d’ouvertures 110.
Toutefois, dans une variante non représentée ici, la cloche 111 peut être formée d’une pièce distincte de la plaque 11 , comme cela est illustré à la figure 6.
A l’intérieur de la cloche 111 de la figure 7, on distingue un ensemble de pièces, lesquelles sont visibles en détail aux figures 8 et 9.
Il s’agit en l’occurrence d’une capsule creuse 3 par exemple circulaire, de diamètre d et de longueur L. Sa paroi de fond et sa paroi périphérique sont respectivement référencées 30 et 31 (figure 9).
Cette capsule est par exemple en matériau isolant thermique tel que de la céramique ou un matériau composite résistant aux hautes températures.
Bien entendu, la forme et les dimensions de cette capsule 3 sont adaptées aux formes et aux dimensions de l’endroit du siphon 1 dans lequel elle vient s’installer, en l’occurrence la cloche 111.
Elle réceptionne un mécanisme décrit ci-après et sert de bouclier thermique pour protéger du transfert thermique la partie de la cloche 111 et de la grille 11 avec lesquelles elle est en contact, comme visible à la figure 7.
Ce mécanisme comprend au moins une paire de ressorts R1 et R2 qui travaillent de manière collaborative. Il s’agit ici en l’occurrence d’un premier ressort hélicoïdal R1 , par exemple en acier résistant aux hautes températures et un ressort R2 en matériau à mémoire de forme.
Le ressort R1 a une raideur fixe, tandis que celle du ressort R2 diminue au fur et à mesure que la température augmente et inversement.
Ces ressorts, représentés ici coaxiaux, sont fixés par l’une de leur extrémité à la paroi de fond 30 de la capsule 3.
A l’autre extrémité des ressorts R1 et R2 est fixé un opercule rigide 4, par exemple circulaire, et adapté en termes de formes et dimensions à la capsule 3. Cet opercule est en matériau isolant thermique, par exemple de même nature que celui de la capsule 3.
Avantageusement, la face de l’opercule 4 qui est opposée aux ressorts porte un joint 5, par exemple en silicone ou en un matériau polymère résistant au feu.
Ce joint est par exemple collé à l’opercule rigide 4. Dans une variante, il pourrait être inséré et bloqué dans un logement réalisé dans ledit opercule.
Les figures 7, et 8 à 12 illustrent le principe de fonctionnement de l’invention.
Ainsi, à la figure 7, on se situe à la température ambiante (exemple moins de 68° C), le mécanisme est au repos, de sorte que le ressort à mémoire de forme R2 dispose d’une raideur (variable en fonction de la température) supérieure à celle du ressort « classique » R1 (de raideur fixe) qui est maintenu comprimé dans le logement de la capsule 3. Dans cette situation, l’opercule rigide 4 s’appuie sur le bord périphérique de la capsule 3. Lorsque les fumées F d’un incendie se propagent dans le conduit 12 du siphon et / ou que la température augmente sous la cloche 111 et au niveau de l’intérieur de la capsule 3, et passe par exemple au-dessus de 68° C, la raideur du ressort R2 décroit pour devenir inférieure à celle du ressort classique R1 , alors le mécanisme se déploie sur une course C1 jusqu’à ce que le joint 5 porté par l’opercule 4 soit plaqué contre le conduit 12 d’évacuation d’eau du siphon et obture celui-ci de manière étanche. Cette situation est illustrée aux figures 10 et 11.
Les fumées sont alors bloquées et la température est contrôlée.
Quand l’incendie est terminé, ce qui correspond à la figure 12, et la température est redescendue par exemple en dessous de 68° C moins l’hystérésis (soit vers par exemple 55° C), le ressort R2 retrouve sa raideur d’origine et reprend sa place initiale dans la capsule 3. Il se contracte et comprime le ressort R1.
Le mécanisme est de nouveau au repos en position initiale, l’eau peut de nouveau s’évacuer par le siphon et le mécanisme est prêt à réagir de nouveau à une éventuelle montée de température.
On notera que la solution selon l’invention fonctionne dans n’importe quelle condition, c'est-à-dire avec une garde d’eau à sa côte nominale, à sa côte dégradée et même sans eau.
La raideur des ressorts R1 et R2 sera définie afin de ne pas provoquer le soulèvement de la plaque 11 formant grille, lorsque le mécanisme est déployé comme montré sur la figure 11 , tout en maintenant une force suffisante sur l’opercule 4 et le joint 5 pour garantir l’étanchéité au contact du conduit 12.
Ce mécanisme qui fait usage d’un ressort à mémoire de forme permet d’empêcher, par obturation, la propagation des fumées chaudes d’un incendie et de limiter fortement le transfert de température par conduction au travers des éléments métalliques du siphon. Ainsi, même en cas d’absence de garde d’eau 2, le requis de sectorisation est respecté.
Le fonctionnement du mécanisme repose essentiellement sur les propriétés intrinsèques de la matière du ressort à mémoire de forme. Il s’agit de préférence d’un alliage de nickel et de titane connu sous la marque Nitinol. A ce titre, le système reste passif.
On notera que cet ensemble de pièces est démontable et le bon fonctionnement du mécanisme peut être testé sur un banc d’essai très simple, par exemple à déplacement d’air chaud pulsé à la température d’action du matériau à mémoire de forme et vérification visuel ou instrumenté du bon fonctionnement de l’obturateur.
On notera que la capsule 3 peut être utilisée également au sein d’un siphon tel que celui de la figure 6, dans laquelle la cloche 111 est distincte de la plaque formant grille 11 .
On peut aussi envisager de ne pas faire usage de la capsule 3, de sorte que les ressorts sont directement fixés dans le fond de la cloche 111.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, les deux ressorts sont centrés selon l’axe du corps 10 du siphon 1. Toutefois, à simple titre d’exemple non représenté ici, on pourrait faire usage de plus d’une paire de ressorts, tel que trois jeux de deux ressorts, imbriqués par paires l’un autour de l’autre et positionnés à 120° les uns des autres.
De la même manière, les ressorts peuvent être de type ressort à lame ou tout autre dispositif assurant la même fonction. La seule condition est que l’un au moins des deux ressorts soit à mémoire de forme.
On notera que la présente invention ne modifie pas la fonction d’évacuation d’eau du siphon, laquelle reste respectée. Elle permet d’avoir une redondance par rapport au requis de sectorisation incendie, ce qui est le but premier d’un siphon résistant au feu. Ainsi, l’invention permet, en cas d’insuffisance du niveau de la garde d’eau 6 ou en l’absence, d’éviter la propagation verticale de l’incendie pendant un temps défini (requis).
L’invention permet de renforcer la sécurité du personnel et des installations industrielles ainsi que la sûreté dans les sites nucléaire en proposant une voie de secours à une sectorisation fragilisée par la diminution ou la perte de la garde d’eau des siphons résistants au feu.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Siphon (1 ) de sol résistant au feu et à garde d’eau, qui comprend un corps (10) en forme de cuvette (C), lequel comporte une paroi de fond (100) et une paroi périphérique (101 ), ladite paroi de fond (100) étant traversée par un conduit (12) qui s’étend généralement perpendiculairement à cette dernière et dont l’extrémité (120) supérieure est située à l’intérieur de ladite cuvette (C), ledit corps (10) présentant une ouverture supérieure (O) partiellement obturée par une plaque ajourée (11 ) formant grille, une cloche (111 ) généralement tubulaire étant prévue, qui présente une paroi de fond (112) solidaire de ladite plaque (111 ) formant grille et une paroi périphérique (113) s’étendant autour et à distance dudit conduit (12) et à distance de la paroi de fond (100) dudit corps (10), caractérisé par le fait que ladite cloche (111 ) est équipée d’au moins une paire de ressorts (R1 , R2), à savoir un premier ressort (R1 ) de raideur fixe et un second ressort (R2) à mémoire de forme dont la raideur est supérieure à celle du premier ressort (R1 ) à température ambiante et décroit quand la température ambiante s’élève et inversement, l’extrémité du second ressort (R2) opposée à ladite cloche (111 ) portant un opercule rigide (4), lesdits ressorts (R1 , R2) étant conformés de sorte qu’à température ambiante ledit opercule (4) s’étend à distance dudit conduit (12), tandis que suite à une élévation de la température ambiante, la raideur dudit second ressort (R2) devient inférieure à celle dudit premier ressort (R1 ), de sorte que ledit opercule (4) vient obturer l’extrémité supérieure (120) dudit conduit (12).
2. Siphon (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé par le fait qu’il comporte une capsule creuse (3) présentant une paroi de fond (30) et une paroi périphérique (31 ), qui est logée à l’intérieur de ladite cloche (111 ) de sorte que sa paroi périphérique (31 ) est dirigée vers ledit conduit (12), lesdits ressorts (R1 , R2) étant logés à l’intérieur de ladite capsule (3).
3. Siphon (1 ) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite capsule (3) est en céramique ou en un matériau composite résistant aux hautes températures.
4. Siphon (1 ) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit opercule (4) est en céramique ou en un matériau composite résistant aux hautes températures.
5. Siphon (1 ) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la face dudit opercule (4) qui est opposée auxdits ressorts (R1 , R2) porte un joint (5), par exemple en silicone ou en un matériau polymère résistant au feu.
6. Siphon (1 ) selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit joint (5) est collé audit opercule (4) ou inséré et bloqué dans un logement réalisé dans ledit opercule (4).
7. Siphon (1 ) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit second ressort (R2) est en alliage à mémoire de forme.
8. Siphon (1 ) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que lesdits ressorts (R1 , R2) sont des ressorts hélicoïdaux et concentriques.
9. Siphon (1 ) selon la revendication 8, qui comporte une seule paire de ressorts (R1 , R2), caractérisé par le fait que lesdits ressorts (R1 , R2) sont centrés relativement à la paroi de fond (30) de ladite capsule (3).
10. Siphon (1 ) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la paroi de fond de ladite cloche (111 ) est formée par une région de ladite plaque (11 ) formant grille qui est dépourvue d’ouvertures (110).
11. Siphon (1 ) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ladite cloche (3) est constituée d’une pièce distincte de ladite plaque (11 ) formant grille et est positionnée dans ledit corps (10) en forme de cuvette (C) au moyen d’un ensemble de pattes (112).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4519301A (en) * 1984-01-12 1985-05-28 Wetzel Lawrence E Air flow balancing fire damper
US5365963A (en) * 1992-11-25 1994-11-22 Samson Aktiengesellschaft Actuating drive having a safety device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ580863A (en) * 2007-06-13 2011-06-30 Promat Australia Pty Ltd Fire collar for floor waste drain having adjustable outer housing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4519301A (en) * 1984-01-12 1985-05-28 Wetzel Lawrence E Air flow balancing fire damper
US5365963A (en) * 1992-11-25 1994-11-22 Samson Aktiengesellschaft Actuating drive having a safety device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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