FR3022287B1 - Dispositif de confinement a rideau sec perfectionne - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de confinement à rideau sec (1) adapté à se déployer de façon à confiner ou reconfiner une zone de décharge, telle qu'une ouverture, par exemple une porte, en réponse à une explosion qui comporte une barre de lest (4) en partie inférieure du rideau, ladite barre de lest comportant une alternance de cylindres (41) de mousse de haute densité et de cylindres (42) de mousse de basse densité compressible.
Description
DISPOSITIF DE CONFINEMENT A RIDEAU SEC PERFECTIONNE
Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine du confinement de procédés comportant des risques élevés d'émission de substances particulièrement toxiques ou radioactives.
Elle concerne plus généralement un dispositif de confinement à rideau sec pour la sécurisation des infrastructures mettant en jeu des processus à haut risque lorsque sont présents des risques d'explosion (pyrotechnique, chimique, ...) et des risques d'émission de substances chimiques toxiques ou de substances radioactives.
Son objectif est d'assurer une protection collective en sécurité industrielle et civile.
Arrière plan technologique
Lorsqu'un procédé met en présence des risques élevés d'explosion avec des risques élevés d'émission de substances particulièrement toxiques ou radioactives, il est souhaitable d'assurer un confinement du procédé dans une infrastructure telle qu'un bâtiment s'opposant à la dissémination de ces substances.
En fonction de la quantité d'énergie mise en jeu en cas d'explosion, il peut être illusoire, ou tout du moins prohibitif, de réaliser un bâtiment totalement étanche à l'explosion.
Dans le cas d'un bâtiment non étanche, il est possible de limiter la quantité d'effluents émis en définissant une surface de décharge qui va permettre de conserver l'intégrité du bâtiment, cette surface de décharge fonctionnant en soupape de décharge.
Dans 1e cadre de la présente invention on se place dans une configuration pour laquelle le bâtiment résiste à l'explosion et ne s'effondre pas. Même si une partie des substances toxiques ou radioactives est émise au moment de l’explosion au travers de la surface de décharge du bâtiment, un reconfinement immédiat du bâtiment au niveau de la surface de décharge est très bénéfique et permet de fortement limiter, voire annuler, les émissions gazeuses ou particulaires après l'explosion et ainsi de limiter les risques d’effets délétères sur les personnels et les populations environnantes.
Les solutions de confinement pour une protection collective dans le domaine des risques industriels sont à des stades de développement différents.
En cas d'incendie, le confinement par rideau d'eau déclenché sur détection incendie et cloisonnement coupe-feu sont aujourd'hui largement utilisés et de nombreux dispositifs réalisés selon sur ce principe sont disponibles.
La réalisation de zones de confinement d’émissions gazeuses ou particulaires est bien connue pour les installations ne comportant pas de risque d'explosion.
Pour des zones totalement déconfinées les technologies d'abattement par rideau d'eau sont largement employées.
Les inconvénients du confinement par rideau d'eau sont son efficacité décroissante dans le temps et son autonomie limitée ou nécessitant une alimentation continue en eau.
Il existe aussi une technologie de reconfinement par porte mobile automatique ou commandée mais le problème principal est de garantir l'état fonctionnel de la porte après les effets de l'explosion et notamment l'onde de choc, les chocs de fragments ou la déformation du bâtiment.
En outre ces portes ont un temps de mise en œuvre non négligeable.
Un dispositif à rideau sec est en outre décrit dans la demande de brevet FR12 62332 A1 déposée le 19 décembre 2012 à publier le 20 juin 2014 sous le numéro FR 2 999 637 A1 au nom de la déposante.
Brève description de l'invention
La présente invention vise à perfectionner les solutions de reconfinement à très court temps de réponse, à haute efficacité et étanchéité, à haute fiabilité et résistante aux agressions liées à l'explosion initiale: onde de choc, fragments, déformation du bâtiment.
Pour ce faire l'invention propose un dispositif de confinement à rideau sec adapté à se déployer de façon à confiner ou reconfiner une zone de décharge, telle qu'une ouverture d’une pièce ou bâtiment, par exemple une porte en réponse à une explosion, qui comporte une barre de lest en partie inférieure du rideau, ladite barre de lest comportant une alternance de cylindres de mousse d’une première densité dite haute densité et de cylindres de mousse compressible d’une seconde densité dite basse densité.
Avantageusement, les cylindres de mousse de haute densité ont une longueur de 100 mm à 300 mm.
Selon un mode de réalisation particulier, les cylindres de mousse de basse densité sont d'une longueur de 20 mm à 60 mm.
Préférablement, lesdits cylindres sont enfilés sur une corde.
Les cylindres de basse densité sont avantageusement adaptés à se déformer pour permettre une adaptation de barre de lest à la forme d'un obstacle au sol, les cylindres de haute densité épousant alors la forme de l'obstacle.
Selon un mode de réalisation particulier, le diamètre du lest est de 60 mm à 100 mm, les cylindres de basse et haute densité étant dimensionnés pour permettre d'épouser un obstacle de 50 mm à 150 mm d'épaisseur.
Le dispositif comporte avantageusement des raidisseurs régulièrement répartis dans le rideau.
Les raidisseurs sont préférablement des profilés aluminium.
Des bandes de tissu de retenue des raidisseurs sont avantageusement cousues localement sur le tissu du rideau, les profilés étant glissés entre les bandes et le rideau.
La longueur des raidisseurs est avantageusement telle qu'ils appuient le rideau sur des linteaux de l'ouverture à reconfiner notamment lors de la remise en dépression de la pièce à confiner après explosion.
Les raidisseurs sont avantageusement plus courts que la largeur du rideau de telle façon que des bandes de rideau au delà des raidisseurs gardent leur souplesse et puissent faire joint avec lesdits linteaux ou l’encadrement de l’ouverture lors de la remise en dépression de la pièce à confiner après explosion.
Les bandes de tissu de portage des raidisseurs s'arrêtent préférablement au droit d'un dormant de l'ouverture à reconfiner, laissant libres les raidisseurs au-delà.
Les raidisseurs sont avantageusement en appui de 50 mm à 100 mm sur le dormant.
De manière alternative ou complémentaire, le rideau est en appui de 150 mm à 200 mm sur le dormant.
Les raidisseurs du rideau sont avantageusement cousus tous les 400 mm à 600 mm sur la hauteur du rideau.
Selon un mode de réalisation particulier, le rideau comporte une trame de verre et un enduit PTFE (polytétrafluoroéthylène).
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit d'exemples non limitatifs accompagnée des dessins qui représentent: en figure 1 : une vue en perspective d'un dispositif de confinement selon l'invention déployé; en figure 2: une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'une barre de lest du dispositif de la figure 1 ; en figure 3: une vue en perspective de la barre de lest de la figure 3 en fonction; en figure 4: un détail en perspective d'un exemple de raidisseur selon un aspect de l'invention; en figure 5; un détail en perspective de mise en place du raidisseur de la figure 4; aux figures 6A et 6B: des vues de dessus d'un rideau du dispositif respectivement a pression ambiante et en dépression.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention L'invention prévoit un dispositif comportant un rideau sec disposé de façon à pouvoir confiner ou reconfiner une zone de décharge, par exemple une porte, en réponse à une explosion. Le dispositif de l'invention est réalisé en sorte d'être de déploiement rapide et d'être peu susceptible d'être mis en défaut suite à une explosion.
Le matériau du rideau est choisi en fonction des performances de résistance chimique nécessaires mais est typiquement constitué d'une trame tissée enduite sur les deux faces d'une ou plusieurs couches d'un ou plusieurs matériaux d'étanchéité, la trame étant en outre munie de raidisseurs horizontaux répartis sur toute la hauteur du rideau.
La figure 1 représente le rideau 1 déployé le long de l'encadrement d'une porte.
Le rideau s'est déployé à partir d'un coffre 2 modulaire et comporte un joint de compensation 5 qui repose sur le sol.
Le coffre 2 de rangement du rideau est constitué d'une pluralité de modules juxtaposés 2a, 2b, 2c, 2d, la pluralité de modules comprenant des modules dits actifs 2b pourvus de moyens de retenue et de libération du rideau qui seront détaillés plus loin et des modules dits passifs 2a, 2c, 2d dépourvus desdits moyens de retenue et de libération du rideau 1.
En cas d'explosion, la réalisation du coffre en modules dimensionnés pour résister aux explosions permet une déformation du coffre en cas de déformation du linteau de la porte.
Pour une porte de 4 m de largeur, et une hauteur de porte de 4 m, en considérant un débordement du rideau de 50 cm de chaque côté du dormant il faut un coffre sous forme d'un parallélépipède d'environ 0,8 x 0,6 x 5 m.
On choisit le nombre de modules adapté pour cette longueur sachant que l'on utilise deux modules d'extrémité 2a et deux modules actifs 2b, des modules passifs 2c de complément étant disposé autant que de besoin entre les modules actifs.
Une faible explosion fixée par exemple à 40 g de TNT, localisée au sol à 5 m de la porte générera un pic de surpression dynamique d'environ 7 000 Pa sur le panneau d'arrachement ce qui conduit à un pic de contrainte dynamique de 5 600 N.
La durée de mise en place du rideau peut être estimée à moins d'une seconde puisque son déploiement correspond approximativement à une chute libre de 4 m de haut. II s'agit d'une chute libre et aucun guide n'est réalisé sur les côtés de l'ouverture, de tels guides ne pouvant que ralentir la chute du rideau voir le bloquer en cas de déformation suite à l'explosion.
Le rideau comporte une barre de lest insérée dans un repli du rideau 5 formant une gaine représenté en figure 1.
La barre de lest 4 selon la figure 2 est conçue pour fournir une masse suffisante pour le bon déploiement du rideau, favoriser l'étanchéité de l'interface. pour un rideau de 25Kg, selon les dimensions ci dessus, une barre de lest par exemple d'une masse de l'ordre de 5 Kg permet d'aider à la chute du rideau.
La barre au niveau de la zone de contact rideau/sol, être déformable pour minimiser la surface de fuite dans le cas où un débris généré par l'explosion se serait immobilisé dans le plan de fermeture du rideau.
Le lest est constitué d'une corde 44 en polypropylène ou autre matériau résistant, par exemple d'un diamètre de 30 mm, sur laquelle sont enfilés en alternance des cylindres 41 de mousse de moyenne ou haute densité, par exemple de 200 mm de longueur et des cylindres 42 de mousse de basse densité compressible et par exemple à cellules ouvertes, par exemple de 40 mm de longueur. La mousse basse densité est par exemple un polyéther. Elle a avantageusement une densité de 17 à 20 kg/m3
La mousse de haute densité est par exemple une mousse polyuréthane. Sa densité est avantageusement de 25 à 30 kg/m3
Chaque cylindre de mousse est collé à un segment de tube acier qui réalise le lest et qui permet une mise en œuvre plus facile de la corde. Du coup, la masse globale du lest dans l'exemple considéré est d'environ 8 à 12 kg.
Comme représenté en figure 3, dans le cas où un obstacle 101, par exemple un débris dû à l'explosion, se trouve sur le plan de fermeture, les cylindres de basse densité 42a, 42b, 42c, 42d se déforment préférentiellement pour permettre une adaptation de la gaine lestée à la forme de l'obstacle, les cylindres 41 épousant alors la forme de l'obstacle.
Le diamètre du lest inséré dans la gaine est par exemple de 80 mm et les cylindres de basse et haute densité sont dimensionnés pour permettre d'épouser un obstacle de taille caractéristique de 100 mm.
Des raidisseurs 10 sont régulièrement répartis dans le rideau 1 et les raidisseurs sont par exemple tels que le profilé aluminium extrudé de la figure 4 qui offre une bonne raideur pour une masse réduite.
Ces raidisseurs sont nécessaires car la zone de confinement est en dépression de 50 à 100Pa en fonctionnement normal du bâtiment dans le cas d'un bâtiment de manipulation de produits chimiques ou polluants. Les raidisseurs permettent de plaquer le rideau sur l’encadrement de l’ouverture lors de la remise en dépression du bâtiment après l’explosion. C’est cette dépression qui plaque le rideau contre la porte, et qui nécessite que le rideau soit rigide.
Selon la figure 5, pour positionner ce profilé, une bande de tissu 11 est cousue et/ou collée localement sur le tissu du rideau 1, par exemple en laissant une ouverture aux extrémités de la bande, et le profilé est glissé par l'ouverture entre les deux tissus.
Comme représenté en figure 6A, la longueur des profilés 10 est telle qu'ils appuient le rideau 1 sur les linteaux 20 de la porte.
Ces profilés sont toutefois plus courts que la largeur du rideau de telle façon que des bandes de rideau au delà des profilés gardent leur souplesse et puissent faire joint avec le mur sous l’effet de la dépression. Ainsi, le rideau libre sur ses côtés latéraux dépasse sur les bords de l'encadrement et aucun guidage latéral n'étant prévu le rideau tombant simplement le long de l'ouverture.
Selon la figure 6B, sous l'effet d'une mise en dépression D du local à reconfiner, l'aspiration du rideau cause une déformation des raidisseurs 10. Pour que les extrémités des raidisseurs ne décollent pas le rideau du dormant, les gaines 11 de portage des raidisseurs s'arrêtent au droit du dormant, laissant libres les raidisseurs au-delà.
Ainsi, lors de la flexion des raidisseurs, leurs extrémités s'écartent du rideau qui reste plaqué sur le dormant. A titre d'exemple, il est prévu pour la porte décrite ci-dessus que les raidisseurs soient en appui de 100 mm sur le dormant et que le rideau soit en appui de 200 mm sur le dormant.
Les raidisseurs du rideau en profilé aluminium sont par exemple en fonction de la dépression à supporter, cousus et/ou collés tous les 500 mm sur la hauteur du rideau.
Le matériau du rideau est choisi en fonction des performances de résistance chimique nécessaires mais est typiquement constitué d'une trame tissée enduite sur les deux faces d'une ou plusieurs couches d'un ou plusieurs matériaux d'étanchéité, la trame étant en outre munie des raidisseurs horizontaux répartis sur toute la hauteur du rideau.
Le matériau enduisant le rideau doit être un matériau chimiquement compatible avec les gaz, aérosols et poussières dégagés lors de l'explosion c'est à dire un matériau ne se dégradant pas au contact de ces éléments.
Le matériau est par exemple un matériau comportant de la fibre de verre et du PTFE voire un matériau qualifié NBC (nucléaire, bactériologique, chimique) voire même NRBC (nucléaire, rayonnement, bactériologique, chimique).
Un exemple peut être le matériau fourni par la société Saint-Gobain sous la marque Coretech Shelterguard 1450.
Le trame du rideau peut notamment être réalisé en fibres aramides, ou de verre. L'invention définie par les revendications n'est pas limitée aux exemples représentés et notamment s'applique à d'autres ouvertures que des portes.
Claims (17)
- REVENDICATIONS1 - Dispositif de confinement à rideau sec (1 ) adapté à se déployer de façon à confiner ou reconfiner une zone de décharge, telle qu'une ouverture d’une pièce ou bâtiment, par exemple une porte, en réponse à une explosion, caractérisé en ce qu'il comporte une barre de lest (4) en partie inférieure du rideau, ladite barre de lest comportant une alternance de cylindres (41) de mousse d’une première densité dite haute densité et de cylindres (42) de mousse compressible d’une seconde densité dite basse densité.
- 2 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon la revendication 1 pour lequel les cylindres (41) de mousse de haute densité ont une longueur de 100 mm à 300 mm.
- 3 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon la revendication 1 ou 2 pour lequel les cylindres (42) de mousse de basse densité sont d'une longueur de 20 mm à 60 mm.
- 4 - Dispositif de confinement à rideau sec (1 ) selon la revendication 1, 2 ou 3 pour lequel lesdits cylindres sont enfilés sur une corde (44).
- 5 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel les cylindres (42) de basse densité (42a, 42b, 42c, 42d) sont adaptés à se déformer pour permettre une adaptation de barre de lest à la forme d'un obstacle au sol, les cylindres (41) de haute densité épousant alors la forme de l'obstacle.
- 6 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le diamètre du lest est de 60 mm à 100 mm, les cylindres de basse et haute densité (41, 42) étant dimensionnés pour permettre d'épouser un obstacle de 50 mm à 150 mm d'épaisseur.
- 7 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant des raidisseurs (10) régulièrement répartis dans le rideau (1)
- 8 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon la revendication 7 pour lequel les raidisseurs sont des profilés aluminium.
- 9 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon la revendication 7 ou 8 pour lequel des bandes de tissu (11) de retenue des raidisseurs (10) sont cousues et/ou collées localement sur le tissu du rideau (1), les profilés étant glissés entre les bandes et le rideau.
- 10 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 pour lequel la longueur des raidisseurs (10) est telle qu'ils appuient le rideau (1) sur des linteaux (20) de l'ouverture à reconfiner notamment lors de la remise en dépression de la pièce à confiner après explosion.
- 11 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon la revendication 10 pour lequel les raidisseurs (10) sont plus courts que la largeur du rideau de telle façon que des bandes de rideau au delà des raidisseurs (10) gardent leur souplesse et puissent faire joint avec les linteaux ou l’encadrement de l’ouverture lors de la remise en dépression de la pièce à confiner après explosion.
- 12 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon la revendication 9 ou 10 pour lequel les bandes de tissu (11) de portage des raidisseurs s'arrêtent au droit d'un dormant de l'ouverture à reconfiner, laissant libres les raidisseurs au-delà.
- 13 - Dispositif de reconfinement à rideau sec selon l'a revendication 12 pour lequel les raidisseurs soient en appui de 50 mm à 100 mm sur le dormant et le rideau est en appui de 150 mm à 200 mm sur le dormant.
- 14 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 13 pour lequel les raidisseurs du rideau sont cousus tous les 400 mm à 600 mm sur la hauteur du rideau.
- 15 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel le rideau comporte une trame de verre et un enduit PTFE.
- 16 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel la mousse basse densité a une densité de 17 à 20 kg/m3
- 17 - Dispositif de confinement à rideau sec (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes pour lequel la mousse de haute densité a une densité de 25 à 30 kg/m3
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