FR3118885A1 - Fire extinguishing device - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’extinction d’un feu L’invention concerne un dispositif d’extinction (1) d’un feu comprenant : - un corps (2) définissant une chambre de stockage (4) contenant une composition d’extinction, et - un système de distribution (20) configuré pour distribuer la composition d’extinction à l’extérieur du corps au travers d’un orifice de sortie (10), caractérisé en ce que la composition d’extinction a, à une température de fonctionnement et à 1 bar, une concentration de vapeur saturante supérieure ou égale à sa concentration d’extinction déterminée selon la norme ISO 14520 pour un feu d’heptane à 1 bar, ladite température de fonctionnement étant inférieure ou égale à -10°C, et ladite composition d’extinction comprenant au moins une perfluorocétone et/ou au moins un perfluoronitrile. Figure pour l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a fire extinguishing device (1) comprising: - a body (2) defining a storage chamber (4) containing an extinguishing composition, and - a delivery system (20) configured to deliver the extinguishing composition to the exterior of the body through an outlet (10), characterized in that the extinguishing composition has, at an operating temperature and at 1 bar, a saturation vapor concentration greater than or equal to its extinguishing concentration determined according to the ISO 14520 standard for a heptane fire at 1 bar, said operating temperature being less than or equal to -10°C, and said composition extinguisher comprising at least one perfluoroketone and/or at least one perfluoronitrile. Figure for abstract: Fig. 1
Description
L’invention s’inscrit dans le domaine de l’extinction des incendies, et plus particulièrement de l’extinction des incendies à basse température.The invention falls within the field of extinguishing fires, and more particularly of extinguishing fires at low temperatures.
L’extinction d’incendies dans un environnement à basse température, c’est-à-dire à une température inférieure ou égale à -10°C, est une problématique rencontrée notamment le domaine aéronautique, par exemple lorsqu’il est recherché d’éteindre un feu au niveau de la nacelle d’un aéronef.The extinction of fires in a low temperature environment, that is to say at a temperature lower than or equal to -10°C, is a problem encountered in particular in the aeronautical field, for example when it is sought to put out a fire at the nacelle of an aircraft.
L’extinction d’incendies à ces températures utilise actuellement des Halons (particulièrement le Halon 1301 – CBrF3) comme agent d’extinction. Les Halons sont des composés chimiques halogénés bromés. Les Halons présentent comme avantage d’avoir une forte tension de vapeur même à froid permettant de disposer même dans les conditions de basse température d’une concentration gazeuse supérieure à la concentration d’extinction. Pour chaque agent d’extinction, la concentration d’extinction constitue une grandeur indiquée par le fournisseur de cet agent. Elle indique la concentration volumique minimale en agent d’extinction à délivrer dans l’atmosphère afin d’éteindre un incendie lié à la combustion d’un matériau donné. La concentration d’extinction est communément évaluée selon la norme ISO 14520, 3ème édition, publiée en décembre 2015 par essai au brûleur à coupelle (« cup-burner »).Extinguishing fires at these temperatures currently uses Halons (particularly Halon 1301 – CBrF 3 ) as the extinguishing agent. Halons are brominated halogenated chemical compounds. Halons have the advantage of having a high vapor pressure even when cold, making it possible, even under low temperature conditions, to have a gaseous concentration higher than the extinguishing concentration. For each extinguishing agent, the extinguishing concentration constitutes a quantity indicated by the supplier of this agent. It indicates the minimum concentration by volume of extinguishing agent to be delivered into the atmosphere in order to extinguish a fire linked to the combustion of a given material. The quench concentration is commonly evaluated according to ISO 14520, 3rd edition, published in December 2015 by cup-burner test.
Les Halons sont en revanche des produits polluants, sources de la déplétion de la couche d’ozone dont l’utilisation fait l’objet d’interdictions réglementaires de plus en plus strictes. Il est par ailleurs attendu que les Halons ne soient plus disponibles dans le courant des années 2030. L’utilisation d’un Halon comme agent d’extinction constitue donc une solution provisoire non satisfaisante sur le plan environnemental qu’il est souhaitable de remplacer.Halons, on the other hand, are polluting products, sources of the depletion of the ozone layer, the use of which is subject to increasingly strict regulatory prohibitions. It is also expected that Halons will no longer be available in the course of the 2030s. The use of a Halon as an extinguishing agent therefore constitutes an interim solution that is not environmentally satisfactory and that it is desirable to replace.
A ce titre, différents agents d’extinction n’ayant pas les effets néfastes des Halons ont été développés. De tels agents d’extinction présentent une faible pression de vapeur saturante et sont plus respectueux de l’environnement que les Halons. Un exemple d’agent d’extinction à faible pression de vapeur saturante existant est le FK-5-1-12. Il porte aussi le nom commercial de Novec™ 1230. Cet agent d’extinction permet effectivement l’extinction à basse température mais nécessite pour cela d’être utilisé sous la forme d’un mélange gaz/gouttelettes. Dans de tels dispositifs, il est donc nécessaire d’éviter la condensation de la composition d’extinction et de prendre garde que la composition parvienne jusqu’à l’incendie sous la forme d’une mélange gaz/gouttelettes sans quoi l’extinction n’est pas assurée. Le mélange peut être obtenu grâce à des buses de brumisation comme décrit par exemple dans la demande WO2019162603A1. Il est souhaitable de simplifier davantage encore la conception des dispositifs d’extinction, tout en continuant à utiliser des moyens d’extinction dénués des désavantages résultant de l’emploi de Halons.As such, various extinguishing agents that do not have the harmful effects of Halons have been developed. Such extinguishing agents have a low saturation vapor pressure and are more environmentally friendly than Halons. An example of an existing low saturation vapor pressure extinguishing agent is FK-5-1-12. It also bears the trade name of Novec™ 1230. This extinguishing agent effectively allows extinction at low temperature but requires for this to be used in the form of a gas/droplet mixture. In such devices, it is therefore necessary to avoid condensation of the extinguishing composition and to take care that the composition reaches the fire in the form of a gas/droplet mixture, otherwise the extinction will not is not assured. The mixture can be obtained using misting nozzles as described for example in application WO2019162603A1. It is desirable to further simplify the design of extinguishing devices, while continuing to use extinguishing media without the disadvantages resulting from the use of Halons.
L’invention vise, selon un premier de ses aspects, un dispositif d’extinction d’un feu comprenant :The invention relates, according to a first of its aspects, to a fire extinguishing device comprising:
- un corps (2) définissant une chambre de stockage (4) contenant une composition d’extinction, et
- un système de distribution (20) configuré pour distribuer la composition d’extinction à l’extérieur du corps au travers d’un orifice de sortie (10),
caractérisé en ce que la composition d’extinction a, à une température de fonctionnement et à 1 bar, une concentration de vapeur saturante supérieure ou égale à sa concentration d’extinction déterminée selon la norme ISO 14520 pour un feu d’heptane à 1 bar, ladite température de fonctionnement étant inférieure ou égale à -10°C, et ladite composition d’extinction comprenant au moins une perfluorocétone et/ou au moins un perfluoronitrile.- a body (2) defining a storage chamber (4) containing an extinguishing composition, and
- a distribution system (20) configured to distribute the extinguishing composition outside the body through an outlet orifice (10),
characterized in that the extinguishing composition has, at an operating temperature and at 1 bar, a saturated vapor concentration greater than or equal to its extinguishing concentration determined according to standard ISO 14520 for a heptane fire at 1 bar , said operating temperature being less than or equal to -10°C, and said extinguishing composition comprising at least one perfluoroketone and/or at least one perfluoronitrile.
La pression de vapeur saturante d’une composition s’entend comme la pression partielle de cette composition à l’équilibre liquide/gaz dans des conditions données. En d’autres termes, la pression de vapeur saturante caractérise la faculté d’une composition à rester sous forme gazeuse plutôt qu’à se condenser. Pour une température donnée et hors de l’équilibre thermodynamique, si la concentration gazeuse d’une composition est supérieure à la concentration de vapeur saturante, la partie gazeuse de la composition aura tendance à se condenser plutôt que de rester sous forme gazeuse.The saturation vapor pressure of a composition is understood as the partial pressure of this composition at liquid/gas equilibrium under given conditions. In other words, the saturation vapor pressure characterizes the ability of a composition to remain in gaseous form rather than to condense. For a given temperature and out of thermodynamic equilibrium, if the gaseous concentration of a composition is higher than the saturated vapor concentration, the gaseous part of the composition will tend to condense rather than remain in gaseous form.
Par définition, la « concentration de vapeur saturante de la composition d’extinction » est égale au rapport suivant : [pression de vapeur saturante de la composition d’extinction]/[1 bar].By definition, the “saturation vapor concentration of the extinguishing composition” is equal to the following ratio: [saturation vapor pressure of the extinguishing composition]/[1 bar].
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction comprend une pluralité de composés. Dans ce cas, la pression de vapeur saturante de la composition d’extinction est définie comme la somme des pressions de vapeur saturante des composés la constituant.In one embodiment, the extinguishing composition includes a plurality of compounds. In this case, the saturation vapor pressure of the extinguishing composition is defined as the sum of the saturation vapor pressures of the compounds constituting it.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction comprend au moins une perfluorocétone, ou alternativement au moins un perfluoronitrile, ayant à une température de fonctionnement et à 1 bar, une concentration de vapeur saturante supérieure ou égale à sa concentration d’extinction déterminée selon la norme ISO 14520 pour un feu d’heptane à 1 bar. C’est par exemple le cas des composés Novec™ 5110, Novec™ 4710 et C4K évoqués ci-après. Ce mode de réalisation permet une préparation plus aisée de la composition d’extinction car elle peut ne contenir que la perfluorocétone ou le perfluoronitrile.In one embodiment, the extinguishing composition comprises at least one perfluoroketone, or alternatively at least one perfluoronitrile, having, at an operating temperature and at 1 bar, a saturation vapor concentration greater than or equal to its determined extinguishing concentration according to ISO 14520 for a heptane fire at 1 bar. This is for example the case of the compounds Novec™ 5110, Novec™ 4710 and C4K mentioned below. This embodiment allows easier preparation of the extinguishing composition because it may contain only the perfluoroketone or the perfluoronitrile.
Au sens de l’invention un composé organique sera dit « perfluoré » lorsque l’ensemble de la chaîne carbonée est dépourvue d’atomes d’hydrogène sauf en présence d’une fonction alcool et que ces derniers sont remplacés par des atomes de fluor.Within the meaning of the invention, an organic compound will be said to be "perfluorinated" when the entire carbon chain is devoid of hydrogen atoms except in the presence of an alcohol function and when the latter are replaced by fluorine atoms.
La composition d’extinction de l’invention permet d’atteindre une concentration dans la phase gazeuse qui soit supérieure à la concentration d’extinction, en évitant la condensation de la composition, tout en étant moins néfaste pour l’environnement que les compositions à base de Halons.The extinguishing composition of the invention makes it possible to achieve a concentration in the gas phase which is higher than the extinguishing concentration, by avoiding condensation of the composition, while being less harmful for the environment than the compositions with halon base.
En effet, la ou les perfluorocétones ou perfluoronitriles utilisés peuvent présenter des concentrations d’extinction à la température de fonctionnement d’au moins 4 %.In fact, the perfluoroketone(s) or perfluoronitrile(s) used may have extinguishing concentrations at the operating temperature of at least 4%.
Ces concentrations peuvent être atteintes dans la phase gazeuse grâce à une composition d’extinction de l’invention. De plus, les perfluorocétones ou perfluoronitriles sont moins néfastes pour l’environnement que les Halons habituellement utilisés dans de telles compositions d’extinction.These concentrations can be achieved in the gas phase using an extinguishing composition of the invention. In addition, perfluoroketones or perfluoronitriles are less harmful to the environment than the Halons usually used in such extinguishing compositions.
La concentration d’extinction s’entend comme la concentration en composition d’extinction nécessaire dans la phase gazeuse pour permettre l’extinction d’un incendie à la température de fonctionnement. La concentration d’extinction est communément évaluée selon la norme ISO 14520, 3ème édition, publiée en décembre 2015, par essai au brûleur à coupelle (« cup-burner »), pour un feu d’heptane à 1 bar.The extinguishing concentration is understood as the concentration of extinguishing composition necessary in the gas phase to allow the extinction of a fire at the operating temperature. The extinguishing concentration is commonly evaluated according to ISO 14520, 3rd edition, published in December 2015, by cup-burner test, for a heptane fire at 1 bar.
De plus, les caractéristiques de concentration de vapeur saturante, et la présence de la perfluorocétone et/ou de perfluoronitrile assurent qu’une composition de l’invention permet l’extinction d’un feu à basse température avec la composition d’extinction sous forme gazeuse uniquement, ce qui facilite la conception de l’extincteur en rendant en particulier superflu l’emploi d’une buse de brumisation pour générer un mélange liquide/gaz comme dans l’art antérieur.In addition, the saturated vapor concentration characteristics, and the presence of perfluoroketone and/or perfluoronitrile ensure that a composition of the invention allows the extinction of a fire at low temperature with the extinguishing composition in the form gaseous only, which facilitates the design of the extinguisher by in particular making superfluous the use of a misting nozzle to generate a liquid/gas mixture as in the prior art.
Une telle composition présente aussi l’avantage de pouvoir être distribuée depuis un point relativement éloigné du feu à éteindre. A l’instar des compositions au Halon, l’extinction est permise par une phase gazeuse comprenant une concentration en phase gazeuse supérieure à la concentration d’extinction. Ainsi, les chemins de distribution de la composition d’extinction entre son point de stockage et le point de l’incendie peuvent être analogues aux chemins de distribution actuellement considérés pour la distribution de compositions utilisant du Halon.Such a composition also has the advantage of being able to be distributed from a point relatively far from the fire to be extinguished. Like Halon compositions, extinction is enabled by a gas phase comprising a gas phase concentration higher than the extinction concentration. Thus, the distribution paths of the extinguishing composition between its storage point and the point of the fire can be analogous to the distribution paths currently considered for the distribution of compositions using Halon.
Par exemple, dans le cas d’une utilisation dans une nacelle de turbomachine, la distribution de la composition d’extinction peut avoir lieu en des points de la nacelle identiques aux points de distribution actuellement retenus pour la distribution de compositions d’extinction utilisant du Halon.For example, in the case of use in a turbomachine nacelle, the distribution of the extinguishing composition can take place at points of the nacelle identical to the distribution points currently retained for the distribution of extinguishing compositions using Halon.
Par exemple, la température de fonctionnement peut être inférieure ou égale à -10 °C, voire inférieure ou égale à -40°C.For example, the operating temperature can be less than or equal to -10°C, or even less than or equal to -40°C.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction comprend au moins une perfluorocétone et/ou au moins un perfluoronitrile dont la masse moléculaire inférieure ou égale à 267 g.mol-1.In one embodiment, the extinguishing composition comprises at least one perfluoroketone and/or at least one perfluoronitrile whose molecular weight is less than or equal to 267 g.mol −1 .
Il est généralement observé que plus la masse molaire d’un composé est basse et plus le composé est volatil. Ainsi, une perfluorocétone et/ou un perfluoronitrile avec une masse molaire inférieure à 267 g.mol-1permet de satisfaire plus aisément à la condition de concentration de vapeur saturante souhaitée pour la composition d’extinction.It is generally observed that the lower the molar mass of a compound, the more volatile the compound. Thus, a perfluoroketone and/or a perfluoronitrile with a molar mass of less than 267 g.mol −1 makes it possible to more easily satisfy the saturation vapor concentration condition desired for the extinguishing composition.
Par exemple, la perfluorocétone peut avoir une masse moléculaire comprise entre 216 g.mol-1et 267 g.mol-1.For example, the perfluoroketone can have a molecular mass of between 216 g.mol -1 and 267 g.mol -1 .
Par exemple, la perfluoronitrile peut avoir une masse moléculaire comprise entre 195 g.mol-1et 267 g.mol-1.For example, perfluoronitrile can have a molecular mass of between 195 g.mol -1 and 267 g.mol -1 .
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut comprendre la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone.In one embodiment, the quenching composition can include 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2-butanone.
Ce composé est aussi disponible sous la dénomination commerciale Novec™ 5110 et sera ainsi dénommé par la suite. Les inventeurs ont constaté que ce composé permet d’obtenir, seul ou en association avec un ou plusieurs autres composés, une composition d’extinction aux propriétés satisfaisantes.This compound is also available under the trade name Novec™ 5110 and will be referred to as such hereafter. The inventors have found that this compound makes it possible to obtain, alone or in combination with one or more other compounds, an extinguishing composition with satisfactory properties.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction ne comprend pas d’autre agent d’extinction que la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone.In one embodiment, the extinguishing composition does not include an extinguishing agent other than 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2-butanone.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut être composée à plus de 80 % en volume de 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone, voire peut être constituée de 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone à 100%. In one embodiment, the extinguishing composition may be composed of more than 80% by volume of 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2-butanone, or even may consist of 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2-butanone 100%.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut comprendre du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile.In one embodiment, the extinguishing composition may include 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile.
Ce composé perfluoronitrile est présent dans le commerce sous la dénomination Novec™ 4710 et sera ainsi dénommé par la suite. Ce composé a de bonnes propriétés d’extinction et a également une concentration de vapeur saturante à basse température plus élevée que le Novec™ 1230. Il permet de réaliser une composition d’extinction ayant les propriétés souhaitées.This perfluoronitrile compound is commercially available under the name Novec™ 4710 and will be so called hereafter. This compound has good extinguishing properties and also has a higher low temperature saturation vapor concentration than Novec™ 1230. It allows for an extinguishing composition with the desired properties.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction ne comprend pas d’autre agent d’extinction que le 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile.In one embodiment, the extinguishing composition does not include an extinguishing agent other than 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut être composée à plus de 80 % en volume de 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile, voire peut être constituée de 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile à 100%.In one embodiment, the extinguishing composition may be composed of more than 80% by volume of 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile, or even may be composed of 2,3,3 100% ,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut comprendre la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone. Ce produit est disponible dans le commerce sous la dénomination C4K et sera ainsi dénommé par la suite.In one embodiment, the quenching composition can include 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone. This product is commercially available under the name C4K and will be referred to as such hereafter.
Les inventeurs ont constaté qu’une composition d’extinction comprenant du C4K permet d’assurer une bonne extinction car le C4K présente une concentration de vapeur saturante à une température inférieure ou égale à -10°C supérieure ou égale à la concentration d’extinction.The inventors have found that an extinguishing composition comprising C4K makes it possible to ensure good extinguishing because the C4K has a saturation vapor concentration at a temperature less than or equal to -10°C greater than or equal to the extinguishing concentration .
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction ne comprend pas d’autre agent d’extinction que la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone.In one embodiment, the extinguishing composition does not include an extinguishing agent other than 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut être composée à plus de 80 % en volume de 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, voire peut être constituée de 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone à 100%.In one embodiment, the extinguishing composition may be composed of more than 80% by volume of 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, or even may be composed of 1 ,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone 100%.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut comprendre en combinaison avec une autre perfluorocétone et/ou avec un perfluoronitrile de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone.In one embodiment, the quenching composition may comprise in combination with another perfluoroketone and/or with a perfluoronitrile 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-( trifluoromethyl)-3-pentanone.
Ce composé est disponible dans le commerce sous la dénomination Novec™ 1230 et sera ainsi dénommé par la suite.This compound is commercially available under the name Novec™ 1230 and will be so called hereafter.
Une telle composition est particulièrement avantageuse pour l’extinction d’un incendie dans un environnement à une température inférieure ou égale à -40 °C, en particulier comprise entre -40°C et -55°C. Bien que le Novec™ 1230 n’ait pas, seul et en phase uniquement gazeuse, la capacité d’extinction requise, sa présence dans la composition d’extinction permet d’améliorer, même à basse température les propriétés d’extinction. En effet, le Novec™ 1230 peut, dans la limite de sa concentration de vapeur saturante être présent dans la phase gazeuse, et ainsi contribuer en partie à l’extinction.Such a composition is particularly advantageous for extinguishing a fire in an environment at a temperature below or equal to -40°C, in particular between -40°C and -55°C. Although Novec™ 1230 does not have, alone and in the gaseous phase alone, the required extinguishing capacity, its presence in the extinguishing composition makes it possible to improve the extinguishing properties, even at low temperatures. Indeed, Novec™ 1230 can, within the limit of its saturated vapor concentration, be present in the gaseous phase, and thus contribute in part to extinction.
Par ailleurs, ce composé est disponible dans le commerce à coûts moindres, ses propriétés sont plus largement documentées et la proximité chimique avec le composé Novec™ 5110 permet d’assurer un bon mélange de ces deux composés. Enfin, le Novec™ 1230 est un composé de faible toxicité qui permet d’assurer, lorsqu’il est présent, une plus faible toxicité de la composition dans son ensemble. Cette faible toxicité est particulièrement importante pour éviter toute intoxication d’un utilisateur en cas de fuite, par exemple lors du conditionnement de la composition.Moreover, this compound is commercially available at lower cost, its properties are more widely documented and the chemical proximity to the Novec™ 5110 compound ensures a good mixture of these two compounds. Finally, Novec™ 1230 is a low toxicity compound which ensures, when present, a lower toxicity of the composition as a whole. This low toxicity is particularly important to avoid any intoxication of a user in the event of a leak, for example during the packaging of the composition.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction ne comprend pas d’autre agent d’extinction que la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone et la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone.In one embodiment, the extinguishing composition does not include an extinguishing agent other than 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2-butanone and 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction a une concentration d’extinction d’au moins 4 % à la température de fonctionnement.In one embodiment, the extinguishing composition has an extinguishing concentration of at least 4% at operating temperature.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction peut comprendre les combinaisons suivantes d’agents d’extinction:
- de la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone et de la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone ;
- de la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone et de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone ;
- de la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone et du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile ;
- de la 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile et de la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone ;
- du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile et de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone ;
- de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone et de la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone ;
- de la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, de la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone et de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone ;
- de la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, de la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone et du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile ;
- de la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone et du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile ;
- du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile, de la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone et de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone ; ou encore,
- de la 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, de la 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluorométhyl)-2-butanone, de la 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluorométhyle)-3-pentanone et du 2,3,3,3-tétrafluoro-2-(trifluorométhyl)-propanenitrile.In one embodiment, the extinguishing composition may include the following combinations of extinguishing agents:
- 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone and 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2 -butanone;
- 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone and 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-( trifluoromethyl)-3-pentanone;
- 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone and 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile;
- 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile and 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2-butanone;
- 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile and 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3- pentanone;
- 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone and 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro -3-(trifluoromethyl)-2-butanone;
- 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2 -butanone and 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone;
- 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2 -butanone and 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile;
- 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-( trifluoromethyl)-3-pentanone and 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile;
- 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)-propanenitrile, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2-butanone and 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone; or,
- 1,1,1,2,2,4,4,4-octafluoro-3-butanone, 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-(trifluoromethyl)-2 -butanone, 1,1,1,2,2,4,5,5,5-nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone and 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl )-propanenitrile.
Dans un mode de réalisation, la composition d’extinction de l’invention peut être stockée à l’état liquide.In one embodiment, the extinguishing composition of the invention can be stored in a liquid state.
Dans un mode de réalisation, le dispositif peut être configuré pour distribuer la composition d’extinction au travers de l’orifice de sortie avec un débit supérieur ou égal à 1 L.s-1.In one embodiment, the device can be configured to distribute the extinguishing composition through the outlet orifice with a flow rate greater than or equal to 1 Ls −1 .
Selon un autre de ses aspects, l’invention concerne également un procédé d’extinction d’un feu dans un environnement à une température inférieure ou égale à -10°C par distribution sur le feu d’une composition d’extinction ayant, à cette température et à 1 bar, une concentration de vapeur saturante supérieure ou égale à sa concentration d’extinction déterminée selon la norme ISO 14520 pour un feu d’heptane à 1 bar, ladite composition d’extinction comprenant au moins une perfluorocétone et/ou au moins un perfluoronitrile.According to another of its aspects, the invention also relates to a process for extinguishing a fire in an environment at a temperature lower than or equal to -10° C. by distributing on the fire an extinguishing composition having, at this temperature and at 1 bar, a saturated vapor concentration greater than or equal to its extinguishing concentration determined according to the ISO 14520 standard for a heptane fire at 1 bar, said extinguishing composition comprising at least one perfluoroketone and/or at least one perfluoronitrile.
Un tel procédé permet d’assurer l’extinction d’un feu, en s’affranchissant des désavantages des procédés de l’art antérieur, notamment car la présence de la perfluorocétone ou du perfluoronitrile permet d’assurer que la concentration d’extinction soit basse, et également, grâce à la valeur de concentration de vapeur saturante, d’assurer que la composition d’extinction à l’état gazeux suffise pour éteindre le feu. La phase gazeuse de la composition suffisant seule à dépasser la concentration d’extinction, la distribution de la composition devient plus aisée.Such a method makes it possible to ensure the extinction of a fire, by overcoming the disadvantages of the methods of the prior art, in particular because the presence of the perfluoroketone or the perfluoronitrile makes it possible to ensure that the extinguishing concentration is low, and also, thanks to the saturation vapor concentration value, to ensure that the extinguishing composition in the gaseous state is sufficient to extinguish the fire. Since the gaseous phase of the composition alone is sufficient to exceed the quenching concentration, the distribution of the composition becomes easier.
Dans un mode de réalisation, le procédé d’extinction peut être utilisé sur un feu dans un environnement à une température inférieure ou égale à -40°C.In one embodiment, the extinguishing method can be used on a fire in an environment at a temperature of -40°C or less.
Dans un mode de réalisation, la distribution sur le feu de la composition d’extinction peut être réalisée avec un débit de composition d’extinction supérieur ou égal à 1 L.s-1.In one embodiment, the distribution of the extinguishing composition on the fire can be carried out with an extinguishing composition flow rate greater than or equal to 1 Ls −1 .
Un tel débit permet d’atteindre la concentration d’extinction, même dans un environnement soumis à un flux d’air important, comme c’est par exemple le cas dans une nacelle de turbomachine.Such a flow makes it possible to reach the extinguishing concentration, even in an environment subject to a strong air flow, as is the case for example in a turbomachine nacelle.
En effet, et même dans un tel environnement, un débit tel qu’indiqué permet d’atteindre pendant au moins quelques secondes une concentration de composition d’extinction en phase gazeuse supérieure ou égale à la concentration d’extinction.Indeed, and even in such an environment, a flow rate as indicated makes it possible to reach for at least a few seconds a concentration of extinction composition in the gas phase greater than or equal to the extinction concentration.
Dans un mode de réalisation, la concentration d’extinction peut être stockée à l’état liquide. Même stockée à l’état liquide, lors de sa distribution, la composition d’extinction se mettra en équilibre avec une phase gazeuse, dans laquelle la concentration d’extinction est atteinte.In one embodiment, the quenching concentration may be stored in a liquid state. Even stored in a liquid state, upon dispensing, the quenching composition will come into equilibrium with a gaseous phase, in which the quenching concentration is achieved.
Par exemple, le procédé d’extinction d’un feu peut comprendre la distribution sur le feu d’une composition d’extinction à l’aide d’un dispositif tel que décrit ci-dessus.For example, the method of extinguishing a fire can comprise the distribution on the fire of an extinguishing composition using a device as described above.
Selon un troisième de ses aspects, l’invention concerne un aéronef équipé d’un dispositif d’extinction d’un feu tel que décrit ci-dessus, le dispositif d’extinction d’un feu étant par exemple présent au niveau de la nacelle de cet aéronef.According to a third of its aspects, the invention relates to an aircraft equipped with a fire extinguishing device as described above, the fire extinguishing device being for example present at the level of the nacelle of this aircraft.
L’invention est à présent décrite au moyen de figures représentant des modes de réalisation de l’invention, qui ne doivent toutefois pas être interprétées de manière limitative.The invention is now described by means of figures representing embodiments of the invention, which should not however be interpreted in a limiting manner.
La
Le dispositif 1 comporte un corps 2 s’étendant le long d’un axe longitudinal X et définissant une chambre de stockage 4 dans laquelle une composition d’extinction (non représenté) est présente. La composition d’extinction peut être contenue à l’état solide ou liquide.Device 1 comprises a body 2 extending along a longitudinal axis X and defining a storage chamber 4 in which an extinguishing composition (not shown) is present. The extinguishing composition can be contained in a solid or liquid state.
De préférence, la composition d’extinction est contenue dans la chambre de stockage 4 à l’état liquide. Par exemple, la chambre de stockage peut contenir un volume de composition d’extinction supérieur ou égal à 1 litre, voire supérieur ou égal à 3 litres.Preferably, the extinguishing composition is contained in the storage chamber 4 in the liquid state. For example, the storage chamber may contain a volume of extinguishing composition greater than or equal to 1 liter, or even greater than or equal to 3 liters.
Le dispositif d’extinction comprend de plus un système de distribution de la composition d’extinction. Dans l’exemple non limitatif figuré en
Toutefois, dans des variantes non illustrées, le système de distribution peut être une cartouche de gaz sous pression aussi dénommée « sparklet ».However, in variants not shown, the distribution system can be a pressurized gas cartridge also called a “sparklet”.
D'une manière générale, la distribution de la composition d’extinction à l’extérieur du corps 2 peut être actionnée par pressurisation de la composition d’extinction par un gaz. Ledit gaz peut être généré par un générateur de gaz pyrotechnique ou être distribué par une cartouche de gaz sous pression.In general, the distribution of the extinguishing composition to the exterior of the body 2 can be actuated by pressurizing the extinguishing composition with a gas. Said gas can be generated by a pyrotechnic gas generator or be distributed by a pressurized gas cartridge.
La chambre de mise sous pression 5 est séparée de la chambre de stockage 4 par une paroi mobile 7 dans l’exemple illustré. Le corps 2 présente, dans l’exemple illustré, une forme symétrique de révolution, ici cylindrique. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à de telles formes pour le corps 2. Le corps 2 comporte une paroi latérale 2a s’étendant le long de l’axe longitudinal X du corps 2 et entourant la chambre de stockage 4. La paroi latérale 2a du corps 2 entoure en outre la chambre de mise sous pression 5. Le corps 2 comporte en outre une première paroi de fond 2b ainsi qu’une deuxième paroi de fond 2c. Les première et deuxième parois de fond 2b et 2c délimitent longitudinalement le corps 2. La première paroi de fond 2b délimite la chambre de stockage 4. La première paroi de fond 2b présente au moins un orifice de sortie 10 configuré pour délivrer la composition d’extinction à l’extérieur du corps 2 lors de l’actionnement du générateur de gaz 20. La deuxième paroi de fond 2c délimite la chambre de mise sous pression 5. La chambre de mise sous pression 5 est située entre la paroi mobile 7 et la deuxième paroi de fond 2c. La chambre de stockage 4 est quant à elle située entre la première paroi de fond 2b et la paroi mobile 7, cette dernière délimitant chambre de stockage 4.The pressurization chamber 5 is separated from the storage chamber 4 by a movable wall 7 in the example shown. The body 2 has, in the example shown, a symmetrical shape of revolution, here cylindrical. Of course, the invention is not limited to such shapes for the body 2. The body 2 comprises a side wall 2a extending along the longitudinal axis X of the body 2 and surrounding the storage chamber 4. The side wall 2a of the body 2 further surrounds the pressurizing chamber 5. The body 2 further comprises a first bottom wall 2b and a second bottom wall 2c. The first and second bottom walls 2b and 2c longitudinally delimit the body 2. The first bottom wall 2b delimits the storage chamber 4. The first bottom wall 2b has at least one outlet orifice 10 configured to deliver the composition of extinction outside the body 2 when the gas generator 20 is actuated. The second bottom wall 2c delimits the pressurization chamber 5. The pressurization chamber 5 is located between the movable wall 7 and the second bottom wall 2c. The storage chamber 4 is located between the first bottom wall 2b and the movable wall 7, the latter delimiting the storage chamber 4.
La paroi mobile 7 peut être formée d’un matériau métallique, par exemple d’aluminium. Avantageusement, la paroi mobile 7 est constituée d’un seul matériau et ce afin de simplifier davantage le procédé de fabrication du dispositif 1. La paroi mobile 7 est configurée pour séparer de manière étanche la chambre de stockage 4 de la chambre de mise sous pression 5. La paroi mobile 7 est configurée pour communiquer à la composition d’extinction présente dans la chambre de stockage 4 la pression imposée par le gaz généré dans la chambre de mise sous pression 5. La direction d’application de la pression par la paroi mobile 7 sur la composition d’extinction à distribuer est sensiblement parallèle à l’axe longitudinal X du corps 2. Comme illustré, la paroi mobile 7 s’étend transversalement, par exemple perpendiculairement, par rapport à l’axe longitudinal X du corps 2. La paroi mobile 7 s’étend sur l’intégralité du diamètre interne Dsde la chambre de stockage 4. La paroi mobile 7 est configurée pour ne pas être rompue sous l’effet de la pression imposée par le gaz généré dans la chambre de mise sous pression 5.The movable wall 7 can be formed from a metallic material, for example aluminum. Advantageously, the mobile wall 7 is made of a single material and this in order to further simplify the manufacturing process of the device 1. The mobile wall 7 is configured to separate the storage chamber 4 from the pressurization chamber in a leaktight manner. 5. The mobile wall 7 is configured to communicate to the extinguishing composition present in the storage chamber 4 the pressure imposed by the gas generated in the pressurizing chamber 5. The direction of application of the pressure by the wall mobile 7 on the extinguishing composition to be dispensed is substantially parallel to the longitudinal axis X of the body 2. As illustrated, the mobile wall 7 extends transversely, for example perpendicularly, with respect to the longitudinal axis X of the body 2 The movable wall 7 extends over the entire internal diameter D s of the storage chamber 4. The movable wall 7 is configured so as not to be broken under the effect of the pressure imposed by the gas generated in the pressurization chamber 5.
Le dispositif 1 peut en outre comprendre un obturateur 15 obturant de manière étanche l’orifice de sortie 10 et configuré pour permettre la sortie de la composition d’extinction à l’extérieur du corps 2 lorsque la pression dans la chambre de stockage 4 dépasse une valeur prédéfinie. En d’autres termes, l’obturateur 15 est configuré pour empêcher, lorsqu’il est dans une première configuration, la sortie de la composition d’extinction à l’extérieur du corps 2, l’obturateur 15 est en outre configuré pour passer dans une deuxième configuration lorsque la pression dans la chambre de stockage 4 dépasse une valeur prédéfinie, cette deuxième configuration de l’obturateur 15 autorisant la sortie de la composition d’extinction à l’extérieur du corps 2. L’obturateur 15 peut, par exemple, être sous la forme d’une membrane configurée pour céder lorsque la pression dans la chambre de stockage 4 dépasse une valeur prédéfinie. Dans ce cas, l’obturateur 15 peut, par exemple, être une membrane en aluminium ou en alliage de type Inconel®.The device 1 may further comprise a shutter 15 sealing off the outlet orifice 10 and configured to allow the exit of the extinguishing composition outside the body 2 when the pressure in the storage chamber 4 exceeds a predefined value. In other words, the shutter 15 is configured to prevent, when it is in a first configuration, the exit of the extinguishing composition outside the body 2, the shutter 15 is furthermore configured to pass in a second configuration when the pressure in the storage chamber 4 exceeds a predefined value, this second configuration of the shutter 15 allowing the exit of the extinguishing composition outside the body 2. The shutter 15 can, for example, being in the form of a membrane configured to yield when the pressure in the storage chamber 4 exceeds a predefined value. In this case, the shutter 15 can, for example, be an aluminum membrane or an alloy of the Inconel® type.
La
Le générateur de gaz 20 est tout d’abord actionné afin de mettre sous pression la chambre 5. Cette surpression créée dans la chambre 5 est transmise par la paroi mobile 7 à la composition d’extinction présente dans la chambre de stockage 4. Une fois une valeur prédéfinie atteinte pour la pression dans la chambre de stockage 4, l’obturateur 15 passe dans une deuxième configuration permettant la sortie de la composition d’extinction à l’extérieur du corps 2 au travers de l’orifice de sortie 10.The gas generator 20 is first of all actuated in order to pressurize the chamber 5. This overpressure created in the chamber 5 is transmitted by the movable wall 7 to the extinguishing composition present in the storage chamber 4. Once a predefined value reached for the pressure in the storage chamber 4, the shutter 15 passes into a second configuration allowing the exit of the extinguishing composition outside the body 2 through the outlet orifice 10.
La paroi mobile 7 est mise en mouvement vers la première paroi de fond 2b afin de provoquer la distribution de la composition d’extinction. La paroi mobile 7 est mise en mouvement selon l’axe longitudinal X.The movable wall 7 is set in motion towards the first bottom wall 2b in order to cause the distribution of the extinguishing composition. The movable wall 7 is set in motion along the longitudinal axis X.
La composition d’extinction est distribuée à l’extérieur de l’extincteur par l’ouverture et permet d’obtenir la distribution 19 de la composition d’extinction.The extinguishing composition is distributed outside the extinguisher through the opening and allows to obtain the distribution 19 of the extinguishing composition.
Claims (13)
- un corps (2) définissant une chambre de stockage (4) contenant une composition d’extinction, et
- un système de distribution (20) configuré pour distribuer la composition d’extinction à l’extérieur du corps au travers d’un orifice de sortie (10),
caractérisé en ce que la composition d’extinction a, à une température de fonctionnement et à 1 bar, une concentration de vapeur saturante supérieure ou égale à sa concentration d’extinction déterminée selon la norme ISO 14520 pour un feu d’heptane à 1 bar, ladite température de fonctionnement étant inférieure ou égale à -10°C, et ladite composition d’extinction comprenant au moins une perfluorocétone et/ou au moins un perfluoronitrile.Device (1) for extinguishing a fire comprising:
- a body (2) defining a storage chamber (4) containing an extinguishing composition, and
- a distribution system (20) configured to distribute the extinguishing composition outside the body through an outlet orifice (10),
characterized in that the extinguishing composition has, at an operating temperature and at 1 bar, a saturated vapor concentration greater than or equal to its extinguishing concentration determined according to standard ISO 14520 for a heptane fire at 1 bar , said operating temperature being less than or equal to -10°C, and said extinguishing composition comprising at least one perfluoroketone and/or at least one perfluoronitrile.
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2022
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- 2022-01-13 EP EP22702512.9A patent/EP4277713A1/en active Pending
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Also Published As
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