ES2618959T3

ES2618959T3 - Funda de protección contra el fuego

Info

Publication number: ES2618959T3
Application number: ES13801626.6T
Authority: ES
Inventors: Thierry Colcombet
Original assignee: Tecalemit Aerospace SAS
Current assignee: Tecalemit Aerospace SAS
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: EP2911873B1; CA2911605C; US20150260328A1; US10151418B2; CA2911605A1; FR2997471B1; PL2911873T3; WO2014068249A1; FR2997471A1; PT2911873T; EP2911873A1

Abstract

Funda (50) de protección, destinada a recubrir una tubería (1) de transporte de un fluido, comprendiendo la funda (50) una capa ininflamable (52) estanca a las llamas y una capa de aislamiento térmico (54) dispuesta bajo la capa ininflamable (52), siendo la capa ininflamable (52) de carbono únicamente, y comprendiendo la capa de aislamiento térmico (54) un tejido de punto, comprendiendo el tejido de punto una pluralidad de mallas y aire aprisionado en la pluralidad de mallas, caracterizada por que la capa de aislamiento térmico (54) comprende por lo menos 70% de aire en volumen, y en la que la capa ininflamable (52) comprende unas fibras de carbono que presentan un tasa de cobertura del 100% con vistas a proteger la capa de aislamiento térmico (54) de un contacto con las llamas.

Description

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Funda de protección contra el fuego.

5 La presente invención se refiere a una funda de protección contra el fuego, a un procedimiento de fabricación de una tubería compuesta flexible que comprende esta funda, y a una tubería compuesta, en particular a una tubería compuesta flexible destinada al transporte de un fluido en una aeronave, que comprende esta funda.

Las tuberías utilizadas para aplicaciones en el campo aeronáutico deben responder a ciertas exigencias como el aguante al fuego durante unos lapsos de tiempo de seguridad predeterminados.

Unas tuberías de transporte compuestas son conocidas, por ejemplo, a partir de los documentos WO 2009/048470, US 2011 /290362, WO 99/67561, WO 2011/120525, US 2012/266997, US 2002/090873.

15 Por otro lado, en un contexto global de reducción del consumo de carburante, la exigencia de reducción de la masa de las aeronaves tiende a volverse un imperativo ineludible.

Se conoce transportar unos fluidos en un avión mediante tuberías flexibles, que comprenden por ejemplo unas trenzas de acero inoxidable para resistir a la presión en el interior de la tubería y una funda de protección térmica, de silicona, destinada a proteger la tubería durante un incendio, respondiendo a las exigencias requeridas en la materia.

Sin embargo, estas tuberías y fundas de protección tradicionales presentan una masa relativamente importante, debido a la silicona utilizada como material de protección contra el fuego. Esto contribuye al aumento de peso de las aeronaves que están equipadas con ellas. Estas tuberías y fundas de protección tradicionales ofrecen por lo tanto

25 una respuesta limitada a la problemática de reducción de masa de las aeronaves.

Además, aunque la silicona aporta una protección térmica eficaz contra el fuego, la silicona aporta en contrapartida una respuesta limitada a la protección contra las llamas.

La silicona adolece en efecto del inconveniente de volverse quebradiza en contacto con una llama, de tal manera que, bajo el efecto de las vibraciones en una aeronave en vuelo, una funda de protección de silicona sometida al contacto prolongado de las llamas puede dividirse en capas, y exponer en consecuencia a las llamas las capas de un conducto subyacente a la funda.

35 Los imperativos de seguridad, en particular de protección contra los incendios, y los imperativos económicos y medioambientales relacionados con la disminución del consumo de carburante y por lo tanto con la reducción de la masa de una aeronave, desembocan por lo tanto actualmente en un conflicto al que las tuberías tradicionales responden frecuentemente de manera incompleta en la medida en la que la respuesta a ciertas exigencias está privilegiada con respecto a otras.

Se conocen por otro lado a partir de los documentos de patente US 2011290362, WO 9967561, WO 2011120525 y US 2012266997 unas tuberías compuestas. Sin embargo, la mayoría de estas tuberías están destinadas a unas aplicaciones “off-shore”, en inmersión entre un pozo submarino y una estación de superficie. En cualquier caso, ninguna de estas tuberías se refiere al campo de las tuberías compuestas para protección contra el fuego.

45 En este contexto técnico, la presente invención tiene como objetivo paliar la totalidad o parte de estos inconvenientes proponiendo una funda de protección contra el fuego que ofrece una solución satisfactoria al mismo tiempo para las exigencias de aguante al fuego y de reducción de masa.

Para ello, la presente invención tiene por objeto una funda de protección, destinada a recubrir una tubería de transporte de un fluido, comprendiendo la funda una capa ininflamable estanca a las llamas y una capa de aislamiento térmico dispuesta bajo la capa ininflamable, siendo la capa ininflamable de carbono únicamente, y comprendiendo la capa de aislamiento térmico un tejido de punto, comprendiendo el tejido de punto una pluralidad de mallas y aire aprisionado en la pluralidad de mallas, comprendiendo la capa de aislamiento térmico por lo menos

55 70% de aire en volumen, y en la que la capa ininflamable comprende unas fibras de carbono que presentan una tasa de cobertura del 100% con vistas a proteger la capa de aislamiento térmico de un contacto con las llamas.

Así, la funda según la invención ofrece la ventaja de combinar una capa ininflamable ligera estanca a las llamas y una capa ligera de aislamiento térmico.

La capa estanca a las llamas protege la capa de aislamiento térmico de un contacto directo con las llamas, de tal manera que esta capa de aislamiento térmico no se deteriora, conserva su integridad física y sus propiedades de aislamiento térmico.

65 La estanqueidad a las llamas se obtiene por el hecho de que el carbono conserva su estado de origen, no se divide en capas, en contacto con las llamas.

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5 La estanqueidad a las llamas se obtiene por último por una tasa de cobertura total de fibra del 100% de fibras de carbono, que se traduce por una ausencia completa de intersticio que pueda dejar penetrar las llamas a través de las fibras de carbono.

Por capa que presenta una tasa de cobertura de fibra del 100%, se entiende así una capa desprovista de espacio entre los ensamblajes de fibras.

En particular, por capa ininflamable que comprende una trenza de fibras de carbono con una tasa de cobertura del 100% se entiende una capa desprovista de espacio entre los ensamblajes de la trenza.

15 En otras palabras, esto significa que la capa es opaca y enmascara totalmente la capa sub-yacente.

Esto hace la capa totalmente estanca a las llamas. Las llamas no pueden atravesarla.

Esto impide por lo tanto la inflamación de la capa de tejido de punto situada bajo la capa ininflamable, lo cual permite que la capa de tejido de punto asegure su función de barrera térmica durante un tiempo sustancialmente más largo que si estuviera sometida al contacto con las llamas.

Esta sinergia entre la estanqueidad a las llamas y el aislamiento térmico por burbujas de aire aprisionado en un tejido de punto aporta así un aguante al fuego sustancialmente mejorado.

25 Esta mejora está acompañada además de una reducción de masa importante, debido a la asociación de carbono y de aire para cumplir las funciones respectivas de estanqueidad a las llamas y de barrera térmica.

Por otro lado, la construcción de las capas ininflamables y de aislamiento térmico proporciona unos espacios de aire que contribuyen a la protección térmica.

Finalmente, el carbono presenta la ventaja de ser ininflamable, lo cual no es el caso de la silicona.

Según un modo de realización preferido, la funda comprende, por encima de la capa ininflamable, una capa de

35 estanqueidad anti-incendio destinada a impedir, antes de un incendio, la penetración de combustibles procedentes del entorno exterior a través de la funda.

Así, la funda está protegida contra un efecto incendio. El efecto incendio puede aparecer cuando unos combustibles procedentes del entorno exterior, como grasas o aceites, después de haber penetrado a través de una funda y, haberse acumulado así en unas capas internas de la funda, alimentan el fuego y provocan por lo tanto una combustión rápida de estas capas interiores durante un incendio.

Se observará que esta capa de estanqueidad anti-incendio corresponde a una película o barniz consumible. Esta película o barniz desaparece en contacto con el fuego para dejar trabajar a la capa ininflamable. Sin embargo, antes

45 del inicio del incendio, esta película o barniz estanco habrá permitido impedir que unos combustibles del entorno exterior penetren en la capa de tejido de punto y provoquen en ella un efecto incendio, lo cual aumenta la duración durante la cual la funda puede proteger una tubería contra el fuego.

Ventajosamente, la capa de estanqueidad anti-incendio comprende un fluoropolímero.

Según un modo de realización preferido, la capa de estanqueidad anti-incendio es de politetrafluoroetileno (PTFE).

El PTFE presenta la ventaja, además de su estanqueidad a los combustibles que pueden proceder del entorno exterior de tipo grasas y aceites, ralentizar la propagación del calor a las capas subyacentes.

55 Alternativamente, la capa de estanqueidad anti-incendio puede ser de polifluoruro de vinilideno (PVDF) o de perfluoroalcoxi (PFA), o de etileno-propileno fluorado (FEP).

Preferentemente, el tejido de punto corresponde a un tejido de punto de fibra de vidrio.

Esta característica ofrece la ventaja de combinar una masa débil y un aislamiento térmico eficaz, en acuerdo con la combinación de aire y de carbono.

El tejido de punto puede alternativamente corresponder a un tejido de punto de fibra de basalto, a un tejido de punto

65 de fibra de mica, a un tejido de punto de fibra de metal como titanio, o también a un tejido de punto de fibra de cerámica.

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La trenza ofrece ventajosamente la posibilidad de controlar eficazmente el volumen de aire en la capa de aislamiento 5 térmico subyacente, evitando comprimirla. El trenzado de la capa ininflamable mejora así las prestaciones de aislamiento térmico de la funda.

Preferentemente, la capa de aislamiento térmico está constituida por dos capas de tejido de punto superpuestas.

Esta característica ofrece la ventaja de aumentar la cantidad de aire presente en la capa de aislamiento térmico. Esto permite aumentar el aislamiento térmico ofrecido por la funda.

Según otro aspecto, la invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de una tubería que comprende una capa superior, comprendiendo el procedimiento una etapa de depósito, sobre la capa superior de la tubería, de

15 una funda de protección que tiene las características antes citadas.

Este procedimiento permite ventajosamente proteger eficazmente una tubería contra el fuego sin sobrecargarla.

De manera ventajosa, la etapa de depósito de la funda sobre la capa superior comprende una etapa de labor de tricotado de la capa de aislamiento térmico sobre la capa superior de la tubería para obtener una capa de aislamiento térmico de un diámetro exterior tal que la capa de aislamiento térmico comprende 70% en volumen, y una etapa de depósito de la capa ininflamable de carbono únicamente y de diámetro interior sustancialmente igual al diámetro exterior de la capa de aislamiento térmico.

25 Así, la capa de aislamiento térmico no está comprimida por la capa ininflamable.

Esto permite capturar un máximo de aire en el tejido de punto, y por lo tanto, mejorar el aislamiento térmico sin aumento significativo de masa.

La etapa de depósito de la capa ininflamable de carbono puede ser realizada por cruce de fibras de carbono, en particular por trenzado, formación de espirales, enrollado filamentoso, entorchado, encintado, tricotado, tejedura plana o tejedura circular de fibras de carbono.

Preferentemente, la etapa de depósito de la capa ininflamable de carbono corresponde a un trenzado de fibras de 35 carbono.

La trenza permite ventajosamente controlar el volumen de aire aprisionado, ya que no lo comprime.

La invención se refiere también a una tubería que comprende una funda que tiene las características antes citadas.

Según otro aspecto, la invención tiene también por objeto una tubería compuesta destinada al transporte de un fluido en una aeronave, que comprende una capa tubular interna que forma una barrera química en la que está destinado fluir un fluido, en particular un fluido de lubricación o de carburante, estando la capa tubular interior recubierta de por lo menos una capa de refuerzo destinada a resistir a la presión en el interior de la tubería, caracterizada por que

45 dicha por lo menos una capa de refuerzo está recubierta de por lo menos una capa de aguante al fuego, de carbono, destinada a la protección de la tubería contra un incendio. Esta tubería puede comprender ventajosamente una funda de protección que tiene las características antes citadas y dicha capa de carbono corresponde a la capa ininflamable.

Así, la tubería según la invención permite conciliar las exigencias de aguante al fuego y reducción de masa, mediante la utilización de una capa de carbono, ininflamable, muy ligera y muy resistente al fuego.

Por aguante al fuego, o estabilidad al fuego, se entiende (además de una eventual función de aislamiento térmico) la conservación de las propiedades mecánicas.

55 Aplicado a la tubería, el aguante al fuego permite la conservación de las funciones de esta tubería, en particular las funciones de transporte del o de los fluidos.

La terminología de aguante al fuego expresa la capacidad de los productos para satisfacer las clases de “resistencia al fuego” (clase que designa los elementos, equipos y estructuras capaces de aguantar durante cinco minutos el calor generado por una llama normalizada) y “a prueba de fuego” (clase que designa los elementos, equipos y estructuras capaces de aguantar durante quince minutos el calor generador por una llama normalizada) según los términos de la norma ISO 2685.

65 La capa de carbono presenta la ventaja de conservar la integralidad estructural de la tubería en caso de fuego. Asegura una función cortafuego duradera. Este aguante del carbono al fuego constituye una ventaja con respecto a

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A masa equivalente, la tubería según la invención ofrece un mejor aguante al fuego que el de una tubería tradicional. 5 A aguante al fuego equivalente, la tubería según la invención ofrece la ventaja de una masa más baja que la de una tubería tradicional.

Según un modo de realización, dicha por lo menos una capa de carbono está realizada por cruce de fibras de carbono, en particular por trenzado, formación de espirales, enrollado filamentoso, entorchado, encintado, tricotado, tejedura plana o tejedura circular de fibras de carbono.

Según una forma de realización, dicha por lo menos una capa de refuerzo destinada a resistir a la presión en el interior de la tubería es de un material aramida.

15 Esto presenta la ventaja de ligereza, asegurando al mismo tiempo un buen aguante mecánico de la tubería compuesta y una buena resistencia al estallido.

Se podría considerar la realización de la o de las capas de refuerzo con un material metálico, como unas fibras de titanio o acero inoxidable.

De manera ventajosa, dicha por lo menos una capa de refuerzo se realiza por cruce de fibras aramidas, en particular por trenzado, formación de espirales, enrollado filamentoso, entorchado, encintado, tricotado, tejedura plana o tejedura circular de fibras aramidas.

25 Según una posibilidad, dicha por lo menos una capa de refuerzo de material aramida es de Kevlar® .

De manera ventajosa, la tubería comprende dos capas de refuerzo superpuestas la una a la otra.

Según un modo de realización, la tubería comprende por lo menos una capa de material refractario, térmicamente aislante, interpuesta entre dicha por lo menos una capa de refuerzo y dicha por lo menos una capa de carbono.

La o las capas de material refractario permiten aumentar aún más el aguante al fuego de la tubería, disminuyendo la transmisión de calor a las capas subalternas.

35 La capa de material refractario puede corresponder a la capa de aislamiento térmico de la funda según la invención.

Según una forma de realización, dicha por lo menos una capa de material refractario comprende un material seleccionado de entre la fibra de vidrio, el basalto, la silicona o la mica.

Dicha por lo menos una capa de material refractario puede estar formada o bien por fibra de vidrio sola, por basalto solo, por silicona sola o por mica sola.

Dicha por lo menos una capa de material refractario puede ser compuesta, por ejemplo, estar formada por la asociación de carbono con uno de los materiales seleccionados de entre la fibra de vidrio, el basalto, la silicona o la

45 mica (es decir por lo menos carbono y fibra de vidrio, o por lo menos carbono y basalto, o por lo menos carbono y silicona, o por lo menos carbono y mica).

Según una posibilidad de realización, la tubería comprende una capa exterior que forma una barrera estanca, que recubre dicha por lo menos una capa de carbono.

La capa exterior puede corresponder a la capa de estanqueidad anti-incendio de la funda según la invención.

La capa exterior que forma la barrera estanca puede formar también una barrera mecánica para proteger la o las capas de carbono subyacentes.

55 De manera ventajosa, la capa exterior que forma la barrera estanca se obtiene por extrusión, moldeo, sinterizado, inyección, conformado o recubrimiento.

Por recubrimiento, se entiende de manera general cualquier procedimiento que consiste en aplicar de manera continua un material fluido para recubrir una superficie de soporte. Esto incluye en particular la realización de un barniz.

Según un modo de realización, la capa externa que forma la barrera estanca comprende un fluoropolímero.

65 Ventajosamente, la capa externa que forma la barrera estanca comprende un fluoropolímero seleccionado por ejemplo de entre el politetrafluoroetileno (PTFE), el polifluorouro de vinilideno (PVDF) o el perfluoroalcoxi (PFA).

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Según una posibilidad, la capa tubular interior que forma una barrera química es de politetrafluoroetileno (PTFE). 5 Puede también comprender carbono.

Puede ser convolucionada o lisa, simple capa o bicapa.

La invención se refiere también a una aeronave, en particular a un avión, que comprende una tubería que tiene las características antes citadas.

La invención se refiere también a la utilización de una envuelta de aguante al fuego, para proteger del fuego a un objeto contenido en la envuelta, siendo dicha envuelta obtenida por cruce de fibras de carbono, en particular por trenzado, formación de espirales, enrollado filamentoso, entorchado, encintado, tricotado, tejedura plana o tejedura

15 circular de fibras de carbono.

El objeto puede corresponder, en particular, a un tubo, un cable, una pieza mecánica longitudinal, como una pieza de revolución.

Otras características y ventajas de la presente invención se desprenderán claramente de la descripción siguiente de un modo de realización, dado a título de ejemplo no limitativo, en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

• la figura 1 es una vista lateral que muestra las capas sucesivas de una funda que equipa una tubería, según

un modo de realización de la invención, 25

•: la figura 2 es una vista lateral que muestra diferentes capas de una tubería, con el objetivo de ilustrar unos ensayos comparativos,

•: la figura 3 es una vista lateral que muestra las capas sucesivas de una tubería según un modo de realización de la invención.

La figura 1 muestra una tubería 1 compuesta equipada con una funda 50 de protección según un modo de realización de la invención. Esta tubería 1 puede corresponder más particularmente a una tubería compuesta, flexible, destinada al transporte de un fluido, como un fluido de lubricación o de carburante, en una aeronave, en

35 particular para un motor de aeronave.

La funda 50 comprende una capa ininflamable 52.

La capa ininflamable 52 es estanca a las llamas. Es únicamente de carbono.

La funda 50 comprende también una capa de aislamiento térmico 54, dispuesta bajo la capa ininflamable 52.

La capa de aislamiento térmico 54 corresponde a un tejido de punto.

45 El tejido de punto comprende una pluralidad de mallas y aire aprisionado en la pluralidad de mallas, de manera que la capa de aislamiento térmico 54 comprende por lo menos 70% de aire en volumen.

El volumen de aire en el tejido de punto se mide mediante el cálculo de la sección de la capa de tejido de punto en base a la diferencia entre el diámetro exterior y el diámetro interior, y después mediante el pesaje del tejido de punto, y finalmente, conociendo la masa volúmica propia del material en el que se ha realizado la capa de tejido de punto, mediante el cálculo de la densidad aparente, lo cual permite deducir el volumen de aire.

Según la invención, la capa ininflamable 52 comprende unas fibras de carbono que presentan una tasa de cobertura del 100% para proteger íntegramente la capa de aislamiento térmico 54 de un contacto directo con las llamas. Así,

55 las llamas no pueden atravesar la capa ininflamable 52.

La combinación carbono-aire y tasa de cobertura del 100%-volumen de aire de 70% según la invención permite realizar una funda ligera bi-funcional bi-capa estanca a las llamas-aislamiento térmico que ofrece una protección contra el fuego sustancialmente mejorada.

Preferentemente, la capa de aislamiento térmico 54 corresponde a un tejido de punto de fibra de vidrio que ofrece la ventaja de la ligereza y que contribuye al aislamiento térmico. Puede corresponder alternativamente a un tejido de punto de fibra de basalto, o de fibra de mica, o de fibra de metal como titanio, o también a un tejido de punto de fibra de cerámica.

65 La capa de aislamiento térmico 54 puede estar constituida por dos capas de tejido de punto superpuestas.

imagen6

Como se puede observar en la figura 1, la funda 50 comprende ventajosamente, por encima de la capa ininflamable 5 52, una capa de estanqueidad anti-incendio 56.

La capa de estanqueidad anti-incendio 56 está destinada a impedir, antes de un incendio, la penetración de combustibles procedentes del entorno exterior a través de la funda 50.

Esta capa de estanqueidad anti-incendio 56 es, en efecto, estanca a combustibles procedentes del entorno exterior, como grasas o aceites.

Se observará que la capa de estanqueidad anti-incendio 56 puede comprender, ventajosamente, un fluoropolímero. Preferentemente, la capa de estanqueidad anti-incendio 56 es de politetrafluoroetileno (PTFE). Puede también ser

15 de polifluoruro de vinilideno (PVDF), de perfluoroalcoxi (PFA), o de etileno-propileno fluorado (FEP).

Cuanto más grande sea el grosor de la capa ininflamable 52 y de la capa de aislamiento térmico 54, durante más tiempo resiste la funda 50 a un incendio. Sin embargo, según una posibilidad, el grosor de la capa ininflamable 52 puede ser del orden de 1 mm y el grosor de la capa de aislamiento térmico 54 puede ser del orden de 1 mm, lo cual permite hacer más ligera la funda 50 sin perjudicar a las prestaciones de barrera a las llamas y de aislamiento térmico.

A título de ejemplo, el título de la fibra que forma el tejido de punto es del orden de 60 a 80 decitex, y el título de la fibra de carbono que forma la capa ininflamable es del orden de 1200 tex.

25 El procedimiento de fabricación de la tubería 1 se describe a continuación. Comprende una etapa de depósito de la funda 50 de protección sobre una capa 4 superior de la tubería 1, pudiendo esta capa 4 corresponder a una capa de refuerzo, por ejemplo, de material aramida.

La etapa de depósito de la funda 50 sobre la capa 4 superior comprende una etapa de tricotado de la capa de aislamiento térmico 54 sobre la capa 4 superior de la tubería 1 para obtener una capa de aislamiento térmico 54 de un diámetro exterior tal que la capa de aislamiento térmico 54 comprende 70% de aire en volumen, y una etapa de depósito de la capa ininflamable 52 constituida por carbono únicamente y que presenta un diámetro interior sustancialmente igual al diámetro exterior de la capa de aislamiento térmico 54, para no comprimir el aire contenido

35 en el tejido de punto.

La etapa de depósito de la capa ininflamable 52 de carbono está realizada ventajosamente por cruce de fibras de carbono, en particular por trenzado, formación de espirales, enrollado filamentoso, entorchado, encintado, tricotado, tejedura plana o tejedura circular de fibras de carbono.

La tubería 1 compuesta flexible de la figura 3 comprende en este caso una capa 2 tubular interior que forma una barrera química, una o varias capas 4 de refuerzo, por ejemplo en trenzas de material aramida, que recubre la capa 2 tubular interior, eventualmente una o varias capas 6 de material refractario que recubre la o las capas 4 de refuerzo, por lo menos una capa 8 de aguante al fuego, de carbono, que recubre, llegado el caso, la o las capas 6 de

45 material refractario o la o las capas 4 de refuerzo, y por ejemplo una capa 10 exterior que forma una barrera estanca que recubre la o las capas 8 de aguante al fuego, de carbono.

La capa 2 tubular interior que forma una barrera química está destinada al flujo de un fluido, como un fluido de lubricación o de carburante. Esta capa tubular 2 interior puede corresponder a un conducto flexible convolucionado o liso, simple o bicapa, de fluorado, o a cualquier conducto adaptado que presenta las barreras químicas y las compatibilidades requeridas para el flujo de un fluido de lubricación o de carburante. A título de ejemplo, la capa 2 tubular interior puede ser de politetrafluoroetileno (PTFE). Puede comprender carbono que sirve para la conductividad eléctrica, para responder a los problemas de electricidad estática.

55 La o las capas 4 de refuerzo, en número de dos según el ejemplo de la figura 3, aseguran el aguante y la estructura mecánica de la tubería 1. Estas capas 4 de refuerzo, en este caso en trenzas de material aramida, están adaptadas para resistir a la presión en la tubería 1. Pueden ser, por ejemplo, de Kevlar®. Pueden estar realizadas mediante cualquier técnica de cruce de hilo, en particular por trenzado, formación de espirales, enrollado filamentoso, entorchado, encintado, tricotado, tejedura plana o tejedura circular de fibras aramidas.

Todavía según el ejemplo de la figura 3, la tubería 1 comprende en este caso una única capa 6 de material refractario, que resiste a unas temperaturas elevadas, para proteger la tubería 1 contra el fuego. La capa 6 es, por ejemplo, de fibra de vidrio. Puede ser de basalto, mica o silicona. La capa 6 también puede estar compuesta por fibra de vidrio y basalto, por fibra de vidrio y mica, o por fibra de vidrio y silicona.

65 La capa 8 está destinada a asegurar el aguante al fuego de la tubería 1. Esta capa 8 es de carbono. Así, permite

imagen7

5 Puede tratarse de ribas de carbono de cualquier módulo, en particular de alto módulo, de módulo estándar o de módulo intermedio.

La capa 10 que forma una barrera estanca está aplicada en la superficie de la o de las capas 8 de estabilidad al fuego, de carbono, subyacentes. Esta capa 10 está destinada a impermeabilizar la tubería 1. La capa 10 se puede

10 obtener mediante cualquier método de polimerización de material resistente a los líquidos e hidrocarburos. La capa 10 se puede obtener por extrusión, moldeado, recubrimiento, inyección, conformado o sinterizado. A título de ejemplo, puede estar constituida por fluorados PTFE, PVDF o PFA.

La capa 10 que forma una barrera estanca puede comprender etileno-propileno fluorado (FEP).

15 La funda 50 descrita anteriormente puede formar parte de la tubería 1. Llegado el caso, la capa 6 puede corresponder a la capa de aislamiento térmico 54, la capa 8 de carbono puede corresponder a la capa ininflamable 52, y la capa 10 exterior puede corresponder a la capa de estanqueidad anti-incendio 56. Llegado el caso, la capa 6, la capa 8 y la capa 10 comprenden la totalidad o parte de las características descritas anteriormente,

20 respectivamente de la capa de aislamiento térmico 54, de la capa ininflamable 52 y de la capa de estanqueidad antiincendio 56.

La tubería 1 está destinada a una aplicación en la aeronáutica. A este respecto, la invención se refiere asimismo a una aeronave, como un avión, que comprende la tubería 1.

25 La tubería 1 permite responder con satisfacción, e incluso más allá, de las exigencias de la norma aeronáutica ISO 2685.

Se han llevado a cabo unos ensayos. Estos ensayos consisten en aplicar la llama normalizada definida por la norma 30 ISO 2685 para probar la resistencia al fuego.

Así, durante el tiempo de exposición a la llama normalizada según la norma ISO 2685, se exponen unas muestras a las tensiones siguientes: circulación de un fluido hidráulico que tiene una temperatura del fluido superior a 93ºC, una presión del fluido de 10 bares y un caudal de fluido de 4 l/min., y se expone a una vibración de 33 Hz con una

35 amplitud de 1,6 mm. Las muestras son expuestas a la llama normalizada hasta la ruptura de la probeta. La duración de los ensayos se fijó a 30 minutos como máximo, que corresponde a dos veces el tiempo máximo fijado por la norma ISO 2685, para esta demostración.

Haciendo referencia a la figura 2, las muestras sometidas a los ensayos son unas tuberías 100 flexibles que 40 presentan las configuraciones siguientes:

Referencia: Composición

Configuración 1: 101 = PTFE

102 = Aramida

103 = Vidrio

Configuración 2: 101 = PTFE

102 = Aramida

104 = Carbono

Configuración 3: 101 = PTFE

102 = Aramida

103 = Vidrio

104 = Carbono

Las capas 101 y 102 son idénticas en dimensiones y características en los tres casos de configuración. La capa 104 es inferior en peso a la capa 103. Las capas 103 de la configuración 1 y de la configuración 3 son las mismas en 45 dimensiones y características.

Se obtienen los resultados siguientes: Estos ensayos de muestran que, a diámetro idéntico, una tubería (configuración 1) que comprende una capa 101 interna de PTFE, una capa 102 de material aramida recubierta por una capa 103 de trenza de fibras de vidrio resiste durante ocho minutos al fuego, mientras que cuando se sustituye la capa 103 de fibra de vidrio por una capa 104,

Referencia de las muestras y resultados comparativos

Condiciones de ensayo: Exigencias Configuración 1 Configuración 2 Configuración 3

Longitud de la muestra: >600 mm >600 mm >600 mm >600 mm

Temperatura del aceite entrada: >93°C >93°C >93°C >9 3°C

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Referencia de las muestras y resultados comparativos

Temperatura llama: >1020°C >1020°C >1020°C >1020°C

Densidad de flujo térmico del quemador: >106 kW/m2 >106 kW/m2 >106 kW/m2 >106 kW/m2

Caudal: 4 I/min 4 l/min 4 I/min 4 I/min

Presión: 10 bars 10 bars 10 bars 10 bars

Distancia entre la superficie del quemador y la superficie de la muestra: 75 mm ±10% 75 mm 75 mm 75 mm

Duración del ensayo: 30 minutos Ruptura a 8 min 25s Ruptura a 19 min 6s 30 min (detención del ensayo sin ruptura)

5 más ligera, de carbono, la tubería (configuración 2) resiste por lo menos diecinueve minutos al fuego. Por otro lado, cuando además de una capa 103 de fibra de vidrio, se añade una capa 104 de carbono (configuración 3), la tubería aguanta más de treinta minutos (ensayo detenido al cabo de treinta minutos).

Se comprenderá que los resultados obtenidos en términos de aguante al fuego por la utilización de una capa de 10 carbono van más allá de los resultados esperados.

Estos resultados son aún más interesantes por cuanto que la utilización de una capa de carbono permite simultáneamente alcanzar una reducción de masa del tubo del orden de 30% a 50%, en particular con respecto a unos tubos tradicionales flexibles que comprenden unas capas de acero inoxidable y silicona, para unos tamaños de

15 tubos interiores idénticos y unas exigencias de prestaciones en utilización idénticas.

Esta ganancia en masa es significativa en un avión equipado con tuberías 1 según la invención, teniendo en cuenta del número importante de tuberías que pueden equipar dicho avión.

20 La utilización de una envuelta de aguante al fuego obtenida por cruce de fibras de carbono, en particular por trenzado, formación de espirales, enrollado filamentoso, entorchado, encintado, tricotado, tejedura plana o tejedura circular de fibras de carbono, permite proteger del fuego un objeto contenido en la envuelta, en particular un tubo, un cable, una pieza mecánica longitudinal, como una pieza de revolución.

25 Por supuesto, la invención no se limita de ninguna manera al modo de realización descrito anteriormente, habiendo sido este modo de realizado dado a título de ejemplo.

Así, la tubería 1 puede comprender una única capa 4 de refuerzo.

30 Por otro lado, la tubería 1 podría comprender más de una capa 6 de material refractario.

Claims

imagen1

REIVINDICACIONES

1. Funda (50) de protección, destinada a recubrir una tubería (1) de transporte de un fluido, comprendiendo la funda

(50) una capa ininflamable (52) estanca a las llamas y una capa de aislamiento térmico (54) dispuesta bajo la capa

5 ininflamable (52), siendo la capa ininflamable (52) de carbono únicamente, y comprendiendo la capa de aislamiento térmico (54) un tejido de punto, comprendiendo el tejido de punto una pluralidad de mallas y aire aprisionado en la pluralidad de mallas, caracterizada por que la capa de aislamiento térmico (54) comprende por lo menos 70% de aire en volumen, y en la que la capa ininflamable (52) comprende unas fibras de carbono que presentan un tasa de cobertura del 100% con vistas a proteger la capa de aislamiento térmico (54) de un contacto con las llamas.

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2. Funda (50) según la reivindicación 1, caracterizada por que la funda (50) comprende, por encima de la capa ininflamable (52), una capa de estanqueidad anti-incendio (56) destinada a impedir antes de un incendio la penetración de combustibles procedentes del entorno exterior a través de la funda (50).

15 3. Funda (50) según la reivindicación 2, caracterizada por que la capa de estanqueidad anti-incendio (56) comprende un fluoropolímero.
4. Funda (50) según la reivindicación 3, caracterizada por que la capa de estanqueidad anti-incendio (56) es de

politetrafluoroetileno (PTFE). 20
5. Funda (50) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el tejido de punto corresponde a un tejido de punto de fibra de vidrio.
6. Funda (50) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que la capa ininflamable (52) corresponde a 25 una trenza de fibra de carbono.
7. Funda (50) según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que la capa de aislamiento térmico (54) está constituida por dos capas de tejido de punto superpuestas.

30 8. Procedimiento de fabricación de una tubería (1) que comprende una capa superior, comprendiendo el procedimiento una etapa de depósito, en la capa superior de la tubería (1), de una funda (50) de protección según una de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que la etapa de depósito de la funda (50) sobre la capa 35 superior comprende una etapa tricotado de la capa de aislamiento térmico (54) sobre la capa superior de la tubería

(1)

para obtener una capa de aislamiento térmico (54) de un diámetro exterior tal que la capa de aislamiento térmico

(54)

comprende 70% de aire en volumen, y una etapa de depósito de la capa ininflamable (52) de carbono únicamente y de diámetro interior sustancialmente igual al diámetro exterior de la capa de aislamiento térmico (54).

40 10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que la etapa de depósito de la capa ininflamable

(52) de carbono corresponde a un trenzado de fibras de carbono.
11. Tubería (1) compuesta, destinada al transporte de un fluido en una aeronave, que comprende una capa (2) tubular interior que forma una barrera química en la que está destinado a fluir un fluido, en particular un fluido de

45 lubricación o de carburante, estando la capa (2) tubular interior recubierta de por lo menos una capa (4) de refuerzo destinada a resistir a la presión en el interior de la tubería (1), caracterizada por que dicha por lo menos una capa (4) de refuerzo está recubierta de por lo menos una capa (8) de aguante al fuego, de carbono, destinada a la protección de la tubería (1) contra un incendio, comprendiendo la tubería (1) una funda (50) de protección según una de las reivindicaciones 1 a 7, y correspondiendo dicha capa (8) de carbono a la capa ininflamable (52).

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12.

Tubería (1) según la reivindicación 11, caracterizada por que la capa (2) tubular interior que forma una barrera química es de politetrafluoroetileno (PTFE).
13.

Aeronave, en particular avión, que comprende una tubería (1) según la reivindicación 11 o 12.

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