FR2632051A1 - Coating for protection against fire and heat - Google Patents

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Abstract

Coating 1 for protection against fire and heat, of any structures 2 which are sensitive to fire and/or to heat. It consists of an inner layer 4 made of ceramic paper, fastened to the structure 2 to be protected and forming a thermal insulation, and of an outer layer 5 forming a fire barrier and comprising a composite 5 of glass fabric 7 and glass mat 6 which are bonded mechanically, the glass mat 6 being adhesively bonded to the inner layer 4. This composite 5 is coated with a product for reinforcing the chemical and catalytic effect. The coating 1 is capable of being fastened especially to storage vessels for flammable and/or explosive products.

Description

REVETEMENT DE PROTECTION ANTI-FEU ET THERMIQUE
La présente invention concerne un revêtement de protection anti-feu et thermique de structures diverses concernant des produits sensibles au feu et/ou à la chaleur.FIRE AND THERMAL PROTECTION COATING
The present invention relates to a fire and thermal protective coating of various structures relating to products sensitive to fire and / or heat.

Il s'agit notamment des réservoirs destinés au stockage de gaz inflammables ou explosifs sous pression. These include tanks for the storage of flammable or explosive gases under pressure.

On connaît actuellement deux types différents de revêtement, à savoir les revêtements de protection thermique résistant à la chaleur et les revêtements de protection anti-feu ayant des propriétés de non-combustion. Two different types of coating are currently known, namely thermal protection coatings resistant to heat and fire protection coatings having non-combustion properties.

Parmi les très nombreux produits de protection thermique, il existe un produit constitué par un polymère de type polysiloxane (diméthylpolysiloxane) comportant un additif de charge carbonatée. Ce polymère polysiloxane chargé est sous une forme prépolymérisée de manière à avoir suffisamment de tenue. Il subit, sous l'action de la chaleur, une polycondensation en absorbant de l'énergie et en libérant de l'eau et du CO2 à deux pics endothermiques situés à des valeurs respectivement de l'ordre de 700C et 158"C. Among the very many thermal protection products, there is a product consisting of a polymer of the polysiloxane type (dimethylpolysiloxane) comprising an additive of carbonated charge. This charged polysiloxane polymer is in a prepolymerized form so as to have sufficient strength. Under the action of heat, it undergoes polycondensation by absorbing energy and releasing water and CO2 at two endothermic peaks located at values respectively of the order of 700C and 158 "C.

L'inconvénient majeur de ce produit, outre sa combustibilité, est sa très mauvaise tenue mécanique. Il se déchire comme un caoutchouc mou par conséquent, il est très difficilement applicable sur des structures telles que des réservoirs qui peuvent être soumis à des chocs ou à des frottements. The major drawback of this product, in addition to its combustibility, is its very poor mechanical strength. It tears like a soft rubber therefore, it is very difficult to apply on structures such as tanks which can be subjected to shock or friction.

De plus, sa température de réactivité égale à 700C est trop basse pour permettre son utilisation sous tous les climats du monde sans problème.In addition, its reactivity temperature equal to 700C is too low to allow its use in all climates of the world without problem.

Enfin, son coût excessif (plusieurs milliers de francs au mètre carre) rend son utilisation peu rentable. Finally, its excessive cost (several thousand francs per square meter) makes its use unprofitable.

Une autre protection thermique également connue est un papier réalisé en fibres céramiques qui peut se présenter sous différentes épaisseurs et qui résiste à la chaleur jusqu'à une température de 1 400 C, sans toutefois constituer une barrière efficace contre le feu. Another thermal protection also known is a paper made of ceramic fibers which can come in different thicknesses and which withstands heat up to a temperature of 1400 ° C., without however constituting an effective fire barrier.

En ce qui concerne les protections anti-feu, il est possible d'utiliser des peintures qui s'appliquent sur les parois des structures à protéger. En présence de feu ou d'une source de chaleur, elles ont une réaction expansive et gonflent pour former une poche d'air qui isole la paroi à protéger du feu. With regard to fire protection, it is possible to use paints that apply to the walls of the structures to be protected. In the presence of fire or a heat source, they have an expansive reaction and swell to form an air pocket which isolates the wall to be protected from fire.

Mais ces peintures ont une tenue au feu efficace qui ne dure seulement que quelques minutes, ce qui est, en pratique, largement insuffisant. En outre, leur prix est relativement important.  But these paints have an effective fire resistance which lasts only a few minutes, which is, in practice, largely insufficient. In addition, their price is relatively large.

Il existe, par ailleurs, des tissus de verre minces, d'une épaisseur de l'ordre de 1 millimètre, qui sont réalisés à partir de filés de fibres de verre ou "roving". There are, moreover, thin glass fabrics, with a thickness of the order of 1 millimeter, which are produced from glass fiber yarns or "roving".

Afin d'améliorer leurs propriétés anti-feu, ces tissus sont enduits ou imprégnés d'une résine thermiquement stable à 200 C, par exemple du type nitrophosphorique. Cette résine devient réactive par déclenchement catalytique à des températures supérieures à 200 C. Ce produit d'enduction ou d'imprégnation permet, en fait, la mise en oeuvre d'une réaction chimiocatalytique conduisant à l'absorption de l'oxygène ambiant et empêchant, par conséquent, la combustion. In order to improve their fire-fighting properties, these fabrics are coated or impregnated with a thermally stable resin at 200 ° C., for example of the nitrophosphoric type. This resin becomes reactive by catalytic triggering at temperatures above 200 C. This coating or impregnation product allows, in fact, the implementation of a chemocatalytic reaction leading to the absorption of ambient oxygen and preventing , therefore, combustion.

Le tissu de verre utilisé possède une température de ramollissement de l'ordre de 8000C et une température de fusion de l'ordre de 1 200 C. L'une des applications principales commercialisées de ce tissu enduit ou imprégné est la fabrication de couvertures anti-feu à usage domestique. The glass fabric used has a softening temperature of around 8000C and a melting temperature of around 1200 C. One of the main commercial applications of this coated or impregnated fabric is the manufacture of fire for domestic use.

Aucun des produits existants précités ne possèdent à la fois des propriétés satisfaisantes de protection anti-feu et de protection thermique. None of the above-mentioned existing products have both satisfactory fire protection and thermal protection properties.

L'un des buts essentiels de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de fournir un revêtement résistant à la combustion et possèdant également une bonne tenue à la chaleur. One of the essential aims of the present invention is to remedy these drawbacks and to provide a coating which is resistant to combustion and also has good heat resistance.

Un autre but de l'invention est de prévoir un revêtement de faible épaisseur, relativement léger et peu coûteux. Ce revêtement doit également être suffisamment souple de manière à pouvoir épouser toutes les formes et ainsi être adaptable sur n'importe quelle structure devant être protégée du feu et de la chaleur. Another object of the invention is to provide a thin coating, relatively light and inexpensive. This coating must also be flexible enough to be able to fit all shapes and thus be adaptable to any structure to be protected from fire and heat.

Afin d'atteindre ces buts, l'invention propose un revêtement de protection anti-feu et thermique de structures quelconques, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins deux couches respectivement intérieure et extérieure, la couche intérieure étant destinée à être fixée par une de ces faces sur la structure à protéger et à former une isolation thermique, la couche extérieure étant fixée sur l'autre face de la couche intérieure et constituant une protection anti-feu susceptible d'être mise en contact avec des flammes. In order to achieve these goals, the invention provides a fire and thermal protective coating of any structure, characterized in that it consists of at least two layers, respectively inner and outer, the inner layer being intended to be fixed. by one of these faces on the structure to be protected and to form thermal insulation, the outer layer being fixed on the other face of the inner layer and constituting a fire protection capable of being brought into contact with flames.

Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la
v couche intérieure du revêtement est constituée par une feuille de papier en fibres céramiques formant une barrière thermique pouvant agir pendant au moins soixante minutes jusqu'à des températures de l'ordre de 1 4000C l'absence d'amiante, traditionnellement utilisée pour la protection thermique, écarte tous les inconvénients dus à la toxicité de ce produit. Cette couche intérieure, dans le cas des réservoirs contenant des corps sous pression, présente une résistance suffisante pour pallier à une éventuelle rupture de la paroi du réservoir provoquée par une augmentation de pression et/ou par une diminution des caractéristiques et propriétés mécaniques due(s) à la chaleur.According to an advantageous embodiment of the invention, the
v inner layer of the coating consists of a sheet of paper made of ceramic fibers forming a thermal barrier which can act for at least sixty minutes up to temperatures of the order of 1 4000C the absence of asbestos, traditionally used for protection thermal, eliminates all the disadvantages due to the toxicity of this product. This inner layer, in the case of tanks containing bodies under pressure, has sufficient strength to compensate for a possible rupture of the wall of the tank caused by an increase in pressure and / or by a decrease in the mechanical characteristics and properties due (s ) in the heat.

La couche extérieure est, quant à elle, constituée par un complexe tissu de verre/mat de verre dans lequel le tissu est lié mécaniquement au mat de verre, lui-même fixé sur la couche intérieure; ce complexe étant enduit ou imprégné d'un produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique. The outer layer is, for its part, constituted by a glass fabric / glass mat complex in which the fabric is mechanically bonded to the glass mat, itself fixed on the inner layer; this complex being coated or impregnated with a product for enhancing the chemocatalytic effect.

Le tissu de verre du complexe apporte une importante résistance mécanique tout en ayant une température de fusion de l'ordre de 1 200 C, tandis que le liage mécanique tissu/mat de verre confère au revêtement une très grande souplesse lui permettant d'épouser les formes de structures à protéger les plus diverses. The glass fabric of the complex provides significant mechanical resistance while having a melting temperature of around 1,200 ° C., while the mechanical fabric / glass mat bonding gives the coating very great flexibility allowing it to match the most diverse forms of structures to protect.

En outre, ce complexe imprégné ou enduit forme une barrière anti-feu efficace, lorsqu'il est exposé aux flammes sans dégager de produits toxiques. In addition, this impregnated or coated complex forms an effective fire barrier when exposed to flames without releasing toxic products.

Conformément à une caractéristique intéressante de l'invention, le produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique comprend essentiellement une résine urée/formol étherifiée avec un système réactif du type acrylo-nitrile/acrylate butadiène en présence d'un catalyseur du type thyocanate. According to an advantageous characteristic of the invention, the product for reinforcing the chemocatalytic effect essentially comprises a urea / formaldehyde resin etherified with a reactive system of the acrylo-nitrile / acrylate butadiene type in the presence of a catalyst of the thyocanate type.

De préférence, la couche extérieure est fixée sur la couche intérieure au moyen d'une colle synthétique, résistante à haute température et ininflammable, qui est également employée pour la fixation du revêtement sur la structure à protéger. Preferably, the outer layer is fixed to the inner layer by means of a synthetic adhesive, resistant to high temperature and non-flammable, which is also used for fixing the coating on the structure to be protected.

Ce revêtement présente avantageusement une épaisseur comprise entre 3 et 10 millimètres et un poids compris entre 1 à 3 kg/m2. This coating advantageously has a thickness between 3 and 10 millimeters and a weight between 1 to 3 kg / m2.

Parmi les avantages du revêtement selon l'invention, on peut citer également snn faible coût de revient. Among the advantages of the coating according to the invention, mention may also be made of a low cost price.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise et ses avantages ressortiront bien de la description qui suit d'un exemple de réalisation du revêtement, en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue partielle en coupe verticale du revêtement appliqué sur une structure à protéger.  In any case, the invention will be better understood and its advantages will emerge clearly from the following description of an example of embodiment of the coating, with reference to the appended drawing in which the single figure is a partial view in vertical section of the coating applied to a structure to protect.

Le revêtement de protection anti-feu et thermique désigné par la référence générale 1 est fixé sur la structure à protéger 2 qui peut être, par exemple, la paroi 3 d'un réservoir de gaz sous pression. Le revêtement 1 comporte deux couches, à savoir une couche intérieure 4 et une couche extérieure 5. La couche intérieure 4 est une feuille de papier réalisée à partir de fibres céramiques. Cette feuille présente une épaisseur choisie entre 0,5 et 5 millimètres et un très faible coefficient de conductibilité thermique. Elle résiste à la chaleur jusqu'à des températures de l'ordre de
1 400 C. Cette couche intérieure 4 est collée par l'une de ses faces sur la paroi 3 de la structure à protéger 2 et son autre face est assemblée également par collage avec la couche extérieure 5 du revêtement I.Cette dernière est constituée par un complexe anti-feu tissu de verre 7/mat de verre 6 assemblés mécaniquement par tout moyen connu en soi, notamment par des points de liage. Le mat de verre 6 du complexe 5 est collé à la fabrication sur la couche intérieure 4 tandis que le tissu de verre 7 forme la surface du revêtement 1 susceptible d'être exposée aux flammes.The fire and thermal protective coating designated by the general reference 1 is fixed to the structure to be protected 2 which can be, for example, the wall 3 of a pressurized gas tank. The coating 1 has two layers, namely an inner layer 4 and an outer layer 5. The inner layer 4 is a sheet of paper made from ceramic fibers. This sheet has a thickness chosen between 0.5 and 5 millimeters and a very low coefficient of thermal conductivity. It resists heat up to temperatures of the order of
1,400 C. This inner layer 4 is bonded by one of its faces to the wall 3 of the structure to be protected 2 and its other face is also assembled by bonding with the outer layer 5 of the coating I. This latter consists of a fire-fighting complex glass fabric 7 / glass mat 6 assembled mechanically by any means known per se, in particular by tying points. The glass mat 6 of the complex 5 is bonded during manufacture to the inner layer 4 while the glass fabric 7 forms the surface of the coating 1 liable to be exposed to flames.

Le complexe 5 possède une épaisseur comprise entre 0,9 et 2 millimètres. Il est également préalablement enduit d'une résine urée/formol étherifiée avec un système réactif du type acrylonitrile/acrylate butadiène en présence d'un catalyseur du type thiocyanate. The complex 5 has a thickness of between 0.9 and 2 millimeters. It is also previously coated with an urea / formaldehyde resin etherified with a reactive system of the acrylonitrile / acrylate butadiene type in the presence of a catalyst of the thiocyanate type.

Cette enduction s'opère, par exemple, à la râcle ou au foulard sur les deux faces du complexe 5 avec un produit d'enduction contenant de la résine à une concentration de l'ordre de 300 g/l. This coating is carried out, for example, with a doctor blade or a scarf on both sides of the complex 5 with a coating product containing resin at a concentration of the order of 300 g / l.

Cette résine est un produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique qui permet d'accroître la non-combustibilité du complexe 5. This resin is a product for reinforcing the chemocatalytic effect which makes it possible to increase the non-combustibility of complex 5.

La colle utilisée pour l'assemblage de la couche intérieure 4 à la couche extérieure 5 et pour la fixation du revêtement sur la structure à protéger 2 est une colle systhétique ininflammable, par exemple une résine époxy monocomposante, sans solvant, thermodurcissable et résistant à des températures supérieures à 800 C.  The adhesive used for assembling the inner layer 4 to the outer layer 5 and for fixing the coating to the structure to be protected 2 is a non-flammable, systemic adhesive, for example a one-component epoxy resin, solvent-free, thermosetting and resistant to temperatures above 800 C.

Le revêtement I a une épaisseur de 5 à 6 millimètres et peut épouser toutes les formes du fait de sa souplesse. Il constitue donc une protection anti-feu et thermique pouvant s'appliquer notamment sur les réservoirs contenant des gaz sous pression ou des liquides explosifs et/ou inflammables ou sur des éléments de bâtiments tels que des cloisons ou des portes ou bien encore sur des oléoducs ou des gazoducs, bref sur toute structure devant être protégée à la fois du feu et de la chaleur.  The coating I has a thickness of 5 to 6 millimeters and can take any shape due to its flexibility. It therefore constitutes fire and thermal protection which can be applied in particular to tanks containing pressurized gases or explosive and / or flammable liquids or to building elements such as partitions or doors or even on oil pipelines. or gas pipelines, in short on any structure to be protected from both fire and heat.

Claims (6)

- REVENDICAllONS -- CLAIM - 1- Revêtement (1) de protection anti-feu et thermique de structures (2) quelconques, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins deux couches respectivement intérieure (4)# et extérieure (5), la couche intérieure (4) étant destinée à être fixée par l'une de ces faces sur la structure à protéger (2) et à former une isolation thermique, la couche extérieure (5) étant fixée sur l'autre face de la couche intérieure (4) et constituant une protection anti-feu susceptible d'être mise en contact avec des flammes. 1- Coating (1) for fire and thermal protection of any structures (2), characterized in that it is constituted by at least two layers respectively interior (4) # and exterior (5), the interior layer (4 ) being intended to be fixed by one of these faces on the structure to be protected (2) and to form a thermal insulation, the external layer (5) being fixed on the other face of the internal layer (4) and constituting fire protection likely to come into contact with flames. 2- Revêtement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intérieure (4) du revêtement est constituée par une feuille de papier en fibres céramiques formant une barrière thermique pouvant agir pendant au moins soixante minutes jusqu'à des températures de l'ordre de 1 4000C.  2- coating (1) according to claim 1, characterized in that the inner layer (4) of the coating consists of a sheet of paper of ceramic fibers forming a thermal barrier which can act for at least sixty minutes up to temperatures of around 1 4000C. 3- Revêtement (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en que la couche extérieure est constituée par un complexe (5) tissu de verre (7)/mat de verre (6) dans lequel le tissu (7) est lié mécaniquement au mat de verre (6), lui-même fixé sur la couche intérieure (4), ce complexe (5) étant enduit ou imprégné d'un produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique. 3- coating (1) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the outer layer consists of a complex (5) glass fabric (7) / glass mat (6) in which the fabric (7) is mechanically bonded to the glass mat (6), itself fixed to the inner layer (4), this complex (5) being coated or impregnated with a product for reinforcing the chemocatalytic effect. 4- Revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le produit de renforcement de l'effet chimiocatalytique comprend essentiellement une résine urée/formol étherifiée avec un système réactif du type acrylo-nitrile/acrylate butadiène en présence d'un catalyseur du type thyocanate. 4- Coating according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the product for reinforcing the chemocatalytic effect essentially comprises a urea / formaldehyde resin etherified with a reactive system of the acrylo-nitrile / acrylate butadiene type in the presence of 'a catalyst of the thyocanate type. 5- Revêtement selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la couche extérieure (5) est fixée sur la couche intérieure (4) au moyen d'une colle synthétique, résistante à haute température et ininflammable, qui est également employée pour la fixation du revêtement (1) sur la structure à protéger (2). 5- coating according to any one of claims I to 4, characterized in that the outer layer (5) is fixed on the inner layer (4) by means of a synthetic adhesive, resistant to high temperature and non-flammable, which is also used for fixing the covering (1) to the structure to be protected (2). 6- Revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le revêtement (1) présente une épaisseur comprise entre 3 et 10 millimètres et un poids compris entre 1 à 3 kg/m2.  6- coating according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the coating (1) has a thickness between 3 and 10 millimeters and a weight between 1 to 3 kg / m2.
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