WO2020053494A1 - Installation de lutte contre les incendies avec clapet, ainsi que l'utilisation d'un clapet dans une installation de lutte contre les incendies - Google Patents

Installation de lutte contre les incendies avec clapet, ainsi que l'utilisation d'un clapet dans une installation de lutte contre les incendies Download PDF

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WO2020053494A1
WO2020053494A1 PCT/FR2019/051905 FR2019051905W WO2020053494A1 WO 2020053494 A1 WO2020053494 A1 WO 2020053494A1 FR 2019051905 W FR2019051905 W FR 2019051905W WO 2020053494 A1 WO2020053494 A1 WO 2020053494A1
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pipe
shutter
valve
installation
network
Prior art date
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PCT/FR2019/051905
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Maurice Kadoche
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Exec
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F16K17/24—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member
    • F16K17/28—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only
    • F16K17/30—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only spring-loaded
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/62—Pipe-line systems dry, i.e. empty of extinguishing material when not in use
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/68—Details, e.g. of pipes or valve systems

Definitions

  • the field of the invention is that of the design and manufacture of equipment and installations for fighting fires. More specifically, the invention relates to so-called "vacuum" fire fighting installations.
  • the role of an automatic fire extinguisher system using sprinklers is to detect a fire source as soon as possible and then automatically trigger the extinguishing system, at least locally, while emitting an alarm.
  • the aim of the installation is to contain the fire as much as possible, before the arrival of the firefighters who then take over from the installation to extinguish the fire.
  • fire-fighting installations are classified into three categories, namely:
  • sprinklers are networked so as to be regularly distributed over the site to be protected.
  • sprinklers include:
  • this fixing fitting having a conduit intended for the passage of the water to be released to extinguish the fire;
  • the fuse is calibrated to blow when a certain temperature is exceeded, thereby releasing the conduit from the fitting.
  • underwater In “underwater” systems, the entire installation piping is filled with water, up to the sprinklers. The water is therefore on standby behind the shut-off means and when the fuse blows, the water flows through the conduit of the connector of the sprinkler whose fuse has blown.
  • the water release time is therefore immediate, which is particularly advantageous.
  • "underwater" systems are not suitable for sites presenting risk of frost.
  • frost the water cannot to flow.
  • freezing can cause damage to the installation piping (deformation or even bursting of the pipes).
  • the installation is then put out of water.
  • the site to be protected is heated to avoid any risk of freezing.
  • energy consumption, and therefore the heating bill can be considerable, even prohibitive.
  • Another way of fighting frost is to add an antifreeze, such as glycol, which is a toxic and carcinogenic product, to the water in the installation.
  • the water can in some cases take up to 60 seconds to reach the sprinkler whose fuse is blown, which is certainly in accordance with the standard in force but which may be too long vis-à-vis some fire starts.
  • the actuator tripping time is very short, since, when a fuse blows, the “vacuum” installation immediately generates a phenomenon of suction of air outside the installation. It should be noted that this suction can be beneficial, the suction effect on the fire source tending to reduce the intensity of it.
  • the water arrival time at the sprinkler whose blown fuse is less than 60 seconds.
  • spraying devices of the sprayer type are also known, such as for example a “deluge” head producing a very strong spray of water or a nozzle producing a water mist.
  • a "deluge” head operates in open circuit, that is to say that the piping arriving at the sprayer is at atmospheric pressure.
  • a water mist sprayer works in a closed circuit using a fuse in the same way as a sprinkler, but has a smaller spray opening than a sprinkler.
  • the deluge heads cannot be evacuated, and, if the fuse of a water mist nozzle were to blow, the air entry in the network would be so weak because of the diameter of the spray opening that the actuator would consider the air intake to result from a leak in the network rather than from the blowing of the fuse of one of the spray devices.
  • the vacuum installations are calibrated so as not to trigger the filling of the network if it is considered that the air intake corresponds to that of a leak.
  • This valve comprises a movable shutter between a position in which it makes it possible to maintain the main network located upstream under vacuum, and a position in which it authorizes the supply of water to the sprayer located downstream.
  • the shutter is in particular provided with a seal which comes into contact with a bearing surface to seal the conduit communicating with the main network.
  • This valve effectively fulfills its role in isolating a part of the vacuum network from a part under atmospheric pressure, and makes it possible to supply water to sprayers following the triggering of a sprinkler.
  • the one-way valve does not allow all the possible configurations of vacuum networks to be achieved using water spraying devices of different technologies.
  • a first network comprising water spraying devices provided with fuses calibrated at 68 ° C, and which can be put into water thanks to an actuator;
  • a second network which would include at least one sprinkler fitted with a fuse rated at 57 ° C capable of triggering the actuator under the effect of an air intake.
  • the sprinkler can trigger an entry of air into the second network.
  • the second network is then invaded by water and, as soon as a temperature of 68 ° C is reached near the spraying devices, they are then able to spray water directly.
  • This configuration requires two networks, but avoids spilling water as soon as the fuse of the sprinkler of the first network burst.
  • the invention aims to overcome the drawbacks of the prior art.
  • the purpose of the invention is to provide a device for using different technologies of spraying devices on the same vacuum network of a fire-fighting installation.
  • the invention also aims to propose such an organ which makes it possible to fill the installation network with water without spilling water as soon as it is filled.
  • the invention also aims to provide such a member which has a better longevity than the valves according to the prior art which include a seal.
  • a fire-fighting installation including a network of sprinklers maintained under vacuum in the waiting position and put under water.
  • an actuator in a situation of fire triggering of the installation, characterized in that it comprises at least one valve according to any one of the preceding claims, the first pipe of the valve being coupled with the vacuum network which comprises the actuator , and the second pipe being coupled with a pilot device capable of triggering the actuator under the effect of an air intake at the pilot device.
  • the valve comprises:
  • a first pipe coupled with the vacuum network which includes the actuator;
  • a second pipe opposite the first pipe and coupled with a pilot device capable of triggering the actuator under the effect of an air intake at the pilot device;
  • a third pipe coupled to a spray device and communicating with the first pipe and the second pipe; a mobile shutter under the effect of water pressure;
  • elastically deformable means able to maintain the shutter in a rest position
  • the shutter being movable between at least:
  • the valve in the rest position of the shutter, has at least:
  • the first passage and the second passage being formed between the shutter and a central body of the valve.
  • the installation according to the invention for fighting fire can benefit from a valve with three pipes on its vacuum network which allows the installation of a pilot device, such as a sprinkler known as a "sprinkler”. pilot ”.
  • a pilot device such as a sprinkler known as a "sprinkler”. pilot ”.
  • This pilot sprinkler makes it possible to fill the initially vacuum network of the installation, avoiding triggering a sprinkling of water at the level of the pilot device.
  • the pilot sprinkler coupled to the valve on its second pipe is then configured so that its fuse trips at a temperature lower than that of sprinkler devices coupled on the third conduct.
  • the pilot sprinkler as soon as the pilot sprinkler is started, it creates an air inlet in the network which is identified by the actuator. Water invades the network and pushes the shutter back into its closed position of the pilot sprinkler's pipe.
  • This configuration makes it possible to isolate the pilot sprinkler and to put in water the spraying device or devices coupled to the third pipe, that is to say to put in water the rest of the network extending from the third pipe. without spilling water on the pilot sprinkler.
  • fire-fighting installations can thus group, within the same network, detection and spraying functionalities which would have been positioned on two different networks in installations according to the prior art.
  • valve and of the installation according to the invention can for example be associated with a pilot sprinkler on a network comprising spraying devices of the water mist sprayer type.
  • water mist sprayers are not capable of triggering an actuator because, due to their small internal diameter, they cannot cause a pressure variation in the network which would be assimilated to a fire by the actuator. The pressure variation would in fact be assimilated to a pressure leak. Consequently, a second so-called “detection” network would conventionally be associated with this first network to trigger the impoundment of the first network by promoting the spraying of water by the sprayers, the conduct of the pilot sprinkler (s) being closed.
  • the pilot device is adjusted to create an air inlet at a temperature essentially lower than that at which the other spraying devices coupled to the third pipe of the valve will be triggered to spread water at the installation site.
  • the second pipe has an annular stop against which the shutter comes into annular contact in its closed position so as to obtain a sealed closure of the second pipe.
  • the first pipe has an annular stop identical to that of the second pipe.
  • the valve thus has a functional symmetry between its first pipe and its second pipe, and the installer can use either of these pipes indifferently and only has to adapt the position of the installation of the 'shutter and elastically deformable means.
  • the shutter is a ball
  • the annular stop of the second pipe takes the form of a concave cap with a shape complementary to the ball and perforated in its center.
  • the annular ball-and-bearing combination has a longer service life than a seal, and ensures the successful completion of a sealed closure of the second pipe in the closed position of the shutter.
  • the elastically deformable means comprise a spring
  • the first pipe and the second pipe each have means for receiving the spring
  • the springs must of course be specifically calibrated to present an elastic deformation in accordance with the expected behavior of the shutter.
  • the shutter is fixed to a rod mounted to slide inside the valve in a direction connecting the first pipe and the second pipe, the spring surrounding a portion of the rod.
  • the air flows around the ball, when the latter is in its rest position, can be provided so as not to be too limited by the very presence of the ball.
  • the spring receiving means comprise, for each of the first pipe and the second pipe, an arm extending inside said pipe, the arm having a bearing at through which the rod is sliding.
  • the sliding of the rod inside the valve is allowed thanks to a robust and reliable mechanism.
  • the valve comprises:
  • the manufacture of the valve for installation can thus be carried out more easily by simplifying the shape of the central body, and by deviating from the characteristics more complex to produce on the fittings.
  • the fittings have the annular stops.
  • the fittings keep the shutter captive in the central body.
  • the arms are located in the fittings.
  • the subject of the invention is also a valve for a fire-fighting installation, the installation including a network maintained under vacuum in the standby position and put under water by an actuator in the event of a fire triggering of the installation, the valve comprising:
  • a first pipe intended to be coupled with the vacuum network which includes the actuator
  • a second pipe opposite the first pipe and intended to be coupled with a pilot device capable of triggering the actuator under the effect of an air intake at the pilot device; a mobile shutter under the effect of water pressure;
  • elastically deformable means capable of holding the shutter in a rest position.
  • This valve is characterized according to the invention in that it comprises a third pipe intended to be coupled to a spray device and communicating with the first pipe and the second pipe, and in that the shutter is movable between at least :
  • valve according to the invention a fire-fighting installation can benefit from a valve with three pipes on its vacuum network which allows the installation of a pilot device, such as a sprinkler known as a "pilot sprinkler”. " This pilot sprinkler makes it possible to fill the initially vacuum network of the installation, avoiding triggering a sprinkling of water at the level of the pilot device.
  • the pilot sprinkler coupled to the valve on its second pipe is then configured so that its fuse trips at a temperature lower than that of sprinkler devices coupled on the third pipe.
  • the pilot sprinkler as soon as the pilot sprinkler is started, it creates an air intake in the network which is identified by the actuator. Water invades the network and pushes the shutter back into its closed position for the pilot sprinkler's pipe.
  • This configuration makes it possible to isolate the pilot sprinkler and to put in water the spraying device or devices coupled to the third pipe, that is to say in other words to put in water the rest of the network extending from the third pipe. without spilling water on the pilot sprinkler.
  • fire-fighting installations can thus group, within the same network, detection and spraying functionalities which would have been positioned on two different networks in installations according to the prior art.
  • valve according to the invention can for example be associated with a pilot sprinkler on a network comprising spraying devices of the water mist sprayer type.
  • water mist sprayers are not capable of triggering an actuator because, due to their small internal diameter, they cannot cause a pressure variation in the network which would be assimilated to a fire by the actuator. The pressure variation would in fact be assimilated to a pressure leak. Consequently, a second so-called “detection” network would conventionally be associated with this first network to trigger impoundment of the first network by promoting the spraying of water by the sprayers, the conduct of the pilot sprinkler (s) being closed.
  • the second pipe has an annular stop against which the shutter comes into annular contact in its closed position so as to obtain a sealed closure of the second pipe.
  • the first pipe has an annular stop identical to that of the second pipe.
  • the valve according to the invention thus has a functional symmetry between its first pipe and its second pipe, and the installer can use either of these pipes indifferently and only has to adapt the position of the installation of the shutter and elastically deformable means.
  • the shutter is a ball
  • the annular stop of the second pipe takes the form of a concave cap with a shape complementary to the ball and perforated in its center.
  • the annular ball-and-bearing combination has a longer service life than a seal, and ensures the successful completion of a sealed closure of the second pipe in the closed position of the shutter.
  • the elastically deformable means comprise a spring
  • the first pipe and the second pipe each have means for receiving the spring
  • the springs must of course be specifically calibrated to present an elastic deformation in accordance with the expected behavior of the shutter.
  • the shutter is fixed to a rod mounted to slide inside the valve in a direction connecting the first pipe and the second pipe, the spring surrounding a portion of the rod.
  • the positions of the shutter can be reached precisely and the water and air flows act on the shutter in a manner controlled and predetermined by the installer.
  • the air flows around the ball, when the latter is in its rest position, can be provided so as not to be too limited by the very presence of the ball.
  • the spring receiving means comprise, for each of the first pipe and the second pipe, an arm extending inside said pipe, the arm having a bearing at through which the rod is sliding.
  • the valve comprises a cap coupled to the first pipe or to the second pipe, the cap having a central opening through which the rod emerges from the valve.
  • Such a cap makes it possible to transform the valve into a one-way valve, for example to isolate a part of the upstream network which would be under vacuum and a part of the downstream network which would be under atmospheric pressure.
  • the position and the action of the elastically deformable means must of course be adapted.
  • the valve comprises:
  • the manufacture of the valve can thus be carried out more easily by simplifying the shape of the central body, and by deviating from the characteristics more complex to produce on the fittings.
  • the fittings have the annular stops.
  • the fittings keep the shutter captive in the central body.
  • the arms are located in the fittings.
  • valve comprising:
  • elastically deformable means able to maintain the shutter in a rest position
  • the shutter being movable between at least:
  • a network of sprinklers maintained under vacuum in the standby position and put under water by an actuator in the event of a fire triggering of the installation.
  • Figures 1 and 2 are schematic perspective representations in a longitudinal section of the valve of the installation according to the invention with the shutter respectively in its rest position and in its closed position of the second pipe;
  • Figure 3 is a schematic representation of the valve of the installation according to the invention in which the shutter is in its rest position -
  • Figure 4 is a schematic representation in a side view in transparency of one of the fittings of the valve the installation according to the invention;
  • Figure 5 is a schematic representation in a side view in longitudinal section of one of the fittings of the valve of the installation according to the invention;
  • Figure 5 is a schematic perspective representation in transparency of one of the fittings of the valve of the installation according to the invention.
  • Figures 7 and 8 are schematic representations illustrating a valve provided with a cap according to a second embodiment of the invention, respectively in a perspective view and in a side view in transparency.
  • valve 1 is designed to be integrated into a fire-fighting installation which comprises a network maintained under vacuum in a waiting position and put under water by an actuator in situation installation “fire”.
  • the invention also relates to the installation provided with such a valve 1, or with several of these valves 1.
  • a pilot device is adjusted to create an air inlet in the network maintained under vacuum as soon as a temperature is reached or exceeded.
  • this pilot device is a pilot sprinkler which includes a fuse calibrated to burst when or near a given temperature.
  • an actuator As soon as an actuator detects the entry of air, it actuates a valve making it possible to supply water to the network previously maintained under vacuum in its standby position.
  • the valve 1 includes:
  • the first pipe 1, the second pipe B and the third pipe C all communicate together via a central space 100 of the valve 1.
  • the pipes are arranged in T, the third pipe forming a substantially right angle with the first two pipes.
  • the first pipe A is intended to be coupled with the vacuum network which includes the actuator.
  • the second pipe B is intended to be coupled with the pilot device capable of triggering the actuator under the effect of an air intake at the pilot device.
  • the third pipe C is intended to be coupled to a sprinkler device and communicates with the first pipe A and the second pipe B.
  • valve 1 notably comprises:
  • the central body 10 takes the form of a T and has:
  • the end pieces 11 extend from the central body 10 while flaring. These nozzles 11 make it possible to connect the central body 10 to other elements such as the fittings, a tube, or a spraying device for example.
  • Two of the end pieces 11 are opposite, and are in particular aligned coaxially with respect to the central space 100 of the central body 10 which takes an essentially tubular shape. These two end pieces 11 are intended to each receive one of the two fittings 4.
  • the assembly of the fittings 4 on the two end pieces 1 1 forms the first pipe A and the second pipe B.
  • the fittings 4 are screwed onto the central body 10.
  • the end pieces 1 1 have threads and the two connectors 4 have complementary threads of the threads.
  • the valve 1 also includes a shutter 2 movable under the effect of water pressure. This shutter 2 is movable between:
  • the shutter 2 is movable inside the central space 100 of the central body 10 of the valve 1.
  • the central space 100 is of course designed so that, in the rest position of the shutter 2, air and / or water can circulate near and / or around the shutter so that that the first line 1, the second line B and the third line C communicate together.
  • the valve 1 in the rest position of the shutter 2, the valve 1 has at least:
  • the second pipe B has an annular stop 400.
  • the shutter 2 comes into annular contact against the annular stop 400 in its closed position so as to obtain a sealed closure of the second pipe B.
  • This annular stop 400 is in particular formed by a narrowing of the internal diameter of the second pipe and in particular a narrowing of the internal diameter relative to that of the central space 100 of tubular shape of the central body 10 .
  • the first pipe A has an annular stop 400 identical to that of the second pipe B.
  • the first pipe A has a first annular stop 400a and the second pipe B has a second annular stop 400b, the first annular stop 400a being identical to the second annular stop 400b.
  • the valve 1 further comprises elastically deformable means 3 capable of holding the shutter 2 in its rest position.
  • These elastically deformable means 3 are designed and assembled in the valve 1 in order to be able to maintain, in the absence of external forces, the shutter 2 in its rest position illustrated in FIG. 1.
  • the elastically deformable means comprise a spring 30.
  • first pipe A and the second pipe B comprise means for receiving the spring 30.
  • the spring receiving means comprise, for each of the first pipe A and the second pipe B, at least one arm 43 extending inside said pipe.
  • This arm 43 serves as a support point for the spring 30. More precisely, one end of the spring 30 is coupled to the arm 43 while the other end of the spring 30 is coupled to the shutter 2.
  • each pipe A, B comprises two arms 43 extending inside said pipe and joining at the center of the pipe. The point where these two arms meet forms the support point of the spring 30.
  • valve 1 includes fittings 4.
  • the fittings 4 have an internal face delimiting a hollow cylinder opening out on either side of each fitting 4, and comprise:
  • a first end 40 intended to be coupled to one of the end pieces 1 1 of the central body 10;
  • a second end 41 intended to be coupled to the network or to a network device
  • a hexagonal ring 42 located between the first end 40 and the second end 41.
  • the hexagonal ring 42 makes it easier to tighten the connector 4 on the central body 10.
  • the connectors 4 carry the annular stops 400. More specifically, the first end 40 of a connector 4 has an annular stop 400 located on the end of the internal face directly near the central space 100 of the central body 10 when the connector 4 is assembled to said central body 10.
  • the fittings 4 integrate the arms 43 previously described.
  • the arms 43 are located in the fittings 4.
  • the arms 43 are notably set back from the annular stop 400 inside the fittings 4, and more precisely the arms 43 are positioned centrally inside the fittings 4.
  • valve 1 is a ball valve.
  • shutter 2 is a ball 20.
  • the annular stop 400 of the second pipe takes the form of a concave cap of complementary shape of the ball 20 and has a hole in its center.
  • the shutter 2 is fixed to a rod 5 slidably mounted inside the valve 1 along an axis connecting the first pipe A and the second pipe B.
  • the rod 5 extends from both sides other of the shutter 2.
  • the rod 5 comprises two sections of identical size extending on each side of the ball 20
  • the spring 30 of the elastically deformable means 3 surrounds a portion of the rod 5.
  • each connector 4 has a bearing 430. These bearings 430 are centered inside the conduits A, B.
  • the rod 5 is slidably mounted through the bearings 430.
  • the spring 30 is positioned in the first pipe A. More specifically, the spring 30 is coupled at one end to the ball 20 and at another end to the bearing 430 presented by the connector 4 forming the first pipe A with the end piece 1 1 corresponding to the central body 10 of the valve 1. The spring 30 is then designed so as not to allow its compression and thus the obturation of the first pipe A under the effect of putting the network under vacuum.
  • valve 1 does not allow the first pipe A to be closed during a vacuuming of the network nor the vacuuming of the equipment located downstream of the second pipe B and the third pipe C.
  • the spring 30 is also designed to maintain the ball 20 in its rest position, centered in the central body 10, as illustrated by FIGS. 2 and 3.
  • the spring 30 is dimensioned so as not to resist this pressure and allow the water to drive the ball 20 from its rest position to its closed position of the second pipe B, as shown in FIG. 2.
  • the valve 1 comprises a cap 6 coupled to the second pipe B.
  • the cap 6 can be coupled to the first pipe A.
  • the cap 6 has a central opening 60 of the rod 5 described above.
  • valve 1 As illustrated in FIGS. 7 and 8, the valve 1 present in this embodiment in use:
  • the shutter 2 taking the form of a ball 20 coupled to the rod 5 slidingly mounted through the bearing 430 carried by the connector 4.
  • the cap 6 is then screwed onto this second end 41 and the rod 5 then emerges from the central opening 60 of the cap 6.
  • the valve 1 thus takes on the function of a one-way valve.
  • the spring 30 is selected to be able to be at rest in a position where it closes the first line A, and in a position for releasing the first line A when it is pushed back by a flow of water.
  • valves 1 according to the invention to produce multidirectional valves or one-way valves.
  • FIGS. 1 to 3 An example of application of the first embodiment of the valve 1 according to the invention, as illustrated by FIGS. 1 to 3, is described below.
  • the first pipe A of the valve 1 On the main network (which is in standby state, that is to say under vacuum or “vacuum”), the first pipe A of the valve 1 is connected, checking beforehand that the spring 30, inserted on the rod 5 carrying the ball 20 is installed on the side of the first pipe A (that is to say between the bearing 430 of the connector 4 partially forming the first pipe A, and the ball). In this configuration, the compression of the spring 30 does not allow the ball 20 to come to bear on the annular stop 400 (also called "nozzle") of the first pipe A so as to avoid a total blockage of the orifice of the first pipe A during the vacuuming of the network.
  • the annular stop 400 also called "nozzle”
  • Vacuuming is thus carried out safely since a free space is maintained allowing the passage of air between the first pipe A, the second pipe B and the third pipe C.
  • the second line B and the third line C have two diffusers:
  • the second line B is equipped with a sprinkler known as a "pilot sprinkler” or even a “detection sprinkler” having a large orifice and closed by a fuse calibrated at 57 ° C. for example. ;
  • the third line C is equipped with a diffuser (or sprayer) of the water mist type having a very small orifice and being closed by a fuse calibrated at 68 ° C.
  • valve 1 A second example of application of the valve 1 according to the first embodiment, as well as according to the second embodiment, is described below.
  • Valve 1 can be used in a network designed to protect hydrocarbon tanks by cooling them in a fire situation.
  • the network is installed in the form of a ring at the periphery of the tank.
  • This crown serves both for detection and extinction and is of course, in standby, in vacuum state.
  • the detection functionality is ensured by the installation of pilot sprinklers calibrated at more or less 68 ° C on the crown, this installation being enabled by the addition of multidirectional valves 1.
  • extinguishing functionality provided by open sprayers fitted with a deluge head is enabled by the addition of several one-way valves 1 according to the design of the crown.
  • the two-way two-way valves are connected by checking beforehand that the spring on the ball rods are installed on the second line B, before the open sprayer, fitted with '' a deluge head, installed on each valve 1.
  • the compression of the spring allows the ball 20 to come to be applied to the annular stop 400 (also called the nozzle) of the first pipe A to allow a tight sealing of this pipe during the evacuation.

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Abstract

L'invention concerne une installation de lutte contre les incendies, l'installation comprenant un clapet et incluant un réseau maintenu sous vide en position d'attente et mis sous eau par un actionneur en situation de déclenchement incendie de l'installation, le clapet comprenant : - une première conduite (A) destinée à être couplée avec le réseau sous vide qui comprend l'actionneur; - une deuxième conduite (B) destinée à être couplée avec un dispositif pilote apte à déclencher l'actionneur sous l'effet d'une entrée d'air; - une troisième conduite (C) destinée à être couplée à un dispositif d'aspersion; - un obturateur (2) mobile sous l'effet d'une pression d'eau; - des moyens élastiquement déformables (3) aptes à maintenir l'obturateur dans une position de repos.

Description

INSTALLATION DE LUTTE CONTRE LES INCENDIES AVEC CLAPET, AINSI CUE L'UTILISATION D'UN CLAPET DANS UNE INSTALLATION DE LUTTE CONTRE LES INCENDIES
Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication des équipements et installations de lutte contre les incendies. Plus précisément, 5 l'invention concerne les installations de lutte contre les incendies dites « sous vide ».
Le rôle d'une installation d'extinction automatique d'incendie mettant en oeuvre des sprinklers est de détecter, le plus tôt possible, un foyer d'incendie puis de déclencher automatiquement le système d'extinction, au moins localement, ceci tout en émettant une alarme. L'installation a pour objectif de contenir le plus possible 10 l'incendie, avant l'arrivée des sapeurs-pompiers qui prennent alors le relais de l'installation pour éteindre l'incendie.
Dans le domaine de l'invention, les installations de lutte contre les incendies sont classées en trois catégories, à savoir :
les systèmes « sous eau » ;
15 - les systèmes « sous air » ;
les systèmes « sous vide ».
Dans ces trois systèmes, les sprinklers sont montés en réseau de façon à être régulièrement répartis sur le site à protéger. Classiquement, les sprinklers comprennent :
20 - un raccord de fixation, permettant de relier le sprinkler à une tuyauterie, ce raccord de fixation présentant un conduit destiné au passage de l'eau à libérer pour éteindre l'incendie ;
un fusible ;
un opercule d'obturation du conduit, maintenu en position d'obturation 25 par le fusible.
Le fusible est calibré pour éclater lorsqu'une certaine température est dépassée, libérant ainsi le conduit du raccord.
Dans les systèmes « sous eau », l'ensemble de la tuyauterie de l'installation est remplie d'eau, ceci jusqu'aux sprinklers. L'eau est donc en attente derrière le 30 moyen d'obturation et lorsque le fusible éclate, l'eau s'écoule au travers du conduit du raccord du sprinkler dont le fusible a éclaté.
Le temps de libération de l'eau est donc immédiat, ce qui est particulièrement avantageux. En revanche, les systèmes « sous eau », ne sont pas adaptés pour les sites présentant des risques de gel. En effet, en cas de gel, l'eau ne peut pas s'écouler. De plus, le gel peut causer des détériorations à la tuyauterie de l'installation (déformation voire éclatement des tuyaux). Dans certains cas, l'installation est alors mise hors d'eau. Dans d'autres cas, le site à protéger est chauffé pour éviter tout risque de gel. Pour les sites à protéger présentant une surface relativement importante, la consommation d'énergie, et par conséquent la facture de chauffage, peut s'avérer considérable, voire prohibitive. Une autre façon de lutter contre le gel est d'ajouter à l'eau de l'installation un antigel, tel que du glycol qui est un produit toxique et cancérigène.
Dans les systèmes « sous air », l'ensemble de l'installation est hors d'eau. L'ensemble de la tuyauterie de l'installation est maintenu sous pression. Lorsque les fusibles éclatent, la pression d'air est libérée par le ou les sprinklers en question et l'eau, également sous pression, tend à « pousser » l'air hors de l'installation jusqu'à arriver à l'orifice ou aux orifices libérés de façon à s'échapper par ceux-ci.
Avec un tel système, l'eau peut dans certains cas mettre jusqu'à 60 secondes pour parvenir au sprinkler dont le fusible est éclaté, ce qui est certes conforme à la norme en vigueur mais qui peut s'avérer trop long vis-à-vis de certains départs d'incendie.
En outre, les systèmes « sous air » ne s'affranchissent pas totalement des problèmes liés au gel. En effet, de la condensation peut se créer dans les tuyauteries d'une installation « sous air », ce qui peut nuire à certains composants de l'installation.
De façon générale, les systèmes « sous eau » et « sous air » présentent les inconvénients suivants :
ils sont sujets à l'embouage et, par conséquent, au colmatage ;
ils sont sujets à la corrosion, ce qui peut évidemment conduire à une installation hors d'usage en tout ou partie ;
ils peuvent être l'objet de fuites d'eau non visibles ;
ils permettent le développement des micro-organismes dans les canalisations de l'installation.
Il en résulte qu'ils nécessitent, entre autres, des traitements antigel et anticorrosion.
Par ailleurs, ils nécessitent des opérations de rinçage après utilisation.
En outre, ils impliquent des temps de mise en service relativement longs, en fonction de l'étendue de l'installation, qui peuvent aller d’une à quatre heures pour les systèmes « sous eau » et de deux heures et plus pour les systèmes « sous air ». Pour pallier l'ensemble de ces inconvénients, les systèmes « sous vide » ont été conçus. Dans les systèmes « sous vide », on crée un vide dans les canalisations s'étendant entre une vanne générale (fermée par défaut) et l'ensemble des sprinklers. En d'autres termes, toutes les canalisations séparant la vanne des sprinklers sont sous vide.
Si un fusible d'un des sprinklers éclate, la pression atmosphérique gagne l'ensemble de l'installation, ce qui provoque le changement d'état d'un actionneur qui, à son tour, ouvre la vanne générale d'arrivé d'eau. Il s'en suit que l'eau envahit l'ensemble de l'installation jusqu'aux sprinklers, l’eau s’écoulant par le ou les sprinklers dont le fusible a éclaté.
Le temps de déclenchement de l'actionneur est très court, dans la mesure où, lorsqu'un fusible éclate, l'installation « sous vide » engendre immédiatement un phénomène d'aspiration de l'air extérieur à l'installation. Il est à noter que cette aspiration peut être bénéfique, l'effet d'aspiration sur le foyer d'incendie tendant à réduire l'intensité de celui-ci.
Le temps d'arrivée d'eau au sprinkler dont le fusible a éclaté est inférieur à 60 secondes.
On comprend donc que, du fait de l'absence d'eau ou de condensation dans une installation d'un système « sous vide », on obtient les résultats suivants :
pas de corrosion, donc pas d'embouage ni de colmatage ; pas de développement de micro-organismes ;
pas de fuites d'eau possibles (l'eau étant par défaut absente dans les canalisations de l'installation conduisant aux sprinklers) ;
aucune nécessité de traitement antigel ou anticorrosif ;
pas de rinçage nécessaire avant mise en service de l'installation.
En outre, le temps de mise en service d'une installation avec un système « sous vide » s'opère extrêmement rapidement, sous une minute environ.
Parallèlement aux sprinklers, il est également connu les dispositifs d’aspersion du type pulvérisateurs, tels que par exemple une tête « déluge » produisant une très forte aspersion d’eau ou une buse produisant un brouillard d’eau. Une tête « déluge » fonctionne en circuit ouvert, c’est-à-dire que la tuyauterie arrivant au pulvérisateur est à pression atmosphérique. Un pulvérisateur à brouillard d’eau fonctionne en circuit fermé à l’aide d’un fusible de la même manière qu’un sprinkler, mais dispose d’une ouverture d’aspersion d’un diamètre plus faible que celle d’un sprinkler.
A la différence des sprinklers et du fait qu’ils sont en circuit ouvert ou qu’ils ne disposent pas d’une ouverture aussi grande que celle d’un sprinkler, ces pulvérisateurs sont inadaptés aux systèmes « sous vide » décrits précédemment.
En effet, les têtes déluges ne peuvent pas être mises sous-vide, et, si le fusible d’une buse à brouillard d’eau venait à éclater, l’entrée d’air dans le réseau serait tellement faible du fait du diamètre de l’ouverture d’aspersion que l’actionneur considérerait l’entrée d’air comme résultant d’une fuite d’étanchéité du réseau plutôt qu’à l’éclatement du fusible d’un des dispositifs d’aspersion. Or, les installations sous vide sont calibrées pour ne pas déclencher la mise en eau du réseau s’il est considéré que l’entrée d’air correspond à celle d’une fuite.
Des installations peuvent néanmoins tirer un bénéfice à utiliser différents types de sprinklers et de pulvérisateurs.
Dans le domaine de l’invention, on connaît le brevet d’invention français publié sous le numéro 3 002 153 qui propose un clapet unidirectionnel permettant d’associer sprinkler et pulvérisateur ouvert.
Ce clapet comprend un obturateur mobile entre une position dans laquelle il permet de maintenir le réseau principal situé en amont sous vide, et une position dans laquelle il autorise l’alimentation en eau du pulvérisateur situé en aval. L’obturateur est notamment pourvu d’un joint d’étanchéité qui vient en contact avec une surface d’appui pour obturer de façon étanche le conduit communiquant avec le réseau principal.
Ce clapet rempli efficacement son rôle pour isoler une partie du réseau sous vide d’une partie sous pression atmosphérique, et permet d’alimenter en eau des pulvérisateurs suite au déclenchement d’un sprinkler.
Néanmoins, la pratique révèle que le joint d’étanchéité ne présente pas une longévité satisfaisante.
De plus, le clapet unidirectionnel ne permet pas de réaliser toutes les configurations possibles de réseaux sous vide employant des dispositifs d’aspersion d’eau de technologies différentes.
Entre-autres, dans certaines installations il peut alors être nécessaire d’avoir deux réseaux de canalisations : un premier réseau comprenant des dispositifs d’aspersion d’eau munis de fusibles calibrés à 68°C, et pouvant être mis en eau grâce à un actionneur ;
un second réseau qui comprendrait au moins un sprinkler muni d’un fusible calibré à 57°C apte à déclencher l’actionneur sous l’effet d’une entrée d’air.
Dans cette configuration et selon un exemple d’application, à 57°C le sprinkler peut déclencher une entrée d’air dans le second réseau. Le second réseau est alors envahi par l’eau et, dès qu’une température de 68°C est atteinte à proximité des dispositifs d’aspersion, ils sont alors aptes à asperger directement de l’eau.
Cette configuration nécessite deux réseaux, mais permet d’éviter de répandre de l’eau dès l’éclatement du fusible du sprinkler du premier réseau.
L’invention a pour objectif de pallier les inconvénients de l’art antérieur.
Plus précisément, l’invention a pour objectif de proposer un organe permettant d’utiliser différentes technologies de dispositifs d’aspersion sur un même réseau sous vide d’une installation de lutte contre les incendies.
L’invention a également pour objectif de proposer un tel organe qui permette de mettre en eau le réseau de l’installation sans que de l’eau ne soit répandue dès la mise en eau.
L’invention a encore pour objectif de proposer un tel organe qui présente une meilleure longévité que les clapets selon l’art antérieur qui comprennent un joint d’étanchéité.
Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l’invention qui a pour objet une installation de lutte contre les incendies, incluant un réseau de sprinklers maintenu sous vide en position d’attente et mis sous eau par un actionneur en situation de déclenchement incendie de l’installation, caractérisé en ce qu’elle comprend au moins un clapet selon l’une quelconque des revendications précédentes, la première conduite du clapet étant couplée avec le réseau sous vide qui comprend l’actionneur, et la deuxième conduite étant couplée avec un dispositif pilote apte à déclencher l’actionneur sous l’effet d’une entrée d’air au niveau du dispositif pilote.
Plus précisément, dans cette installation le clapet, comprend :
une première conduite couplée avec le réseau sous vide qui comprend l’actionneur ; une deuxième conduite en vis-à-vis de la première conduite et couplée avec un dispositif pilote apte à déclencher l’actionneur sous l’effet d’une entrée d’air au niveau du dispositif pilote ;
une troisième conduite couplée à un dispositif d’aspersion et communiquant avec la première conduite et la deuxième conduite ; un obturateur mobile sous l’effet d’une pression d’eau ;
des moyens élastiquement déformables aptes à maintenir l’obturateur dans une position de repos ;
l’obturateur étant mobile entre au moins :
la position de repos dans laquelle la première conduite, la deuxième conduite et la troisième conduite communiquent ensemble ; une position de fermeture dans laquelle la deuxième conduite est obturée et dans laquelle la première conduite et la troisième conduite communiquent ensemble,
et, dans la position de repos de l’obturateur, le clapet présente au moins :
un premier passage entre la première conduite et la troisième conduite ; un deuxième passage entre la deuxième conduite et la troisième conduite ;
le premier passage et le deuxième passage étant ménagés entre l’obturateur et un corps central du clapet.
Grâce au clapet, l’installation selon l’invention de lutte contre les incendies peut bénéficier sur son réseau sous vide d’un clapet avec trois conduites qui permet la mise en place d’un dispositif pilote, tel qu’un sprinkler dit « sprinkler pilote ». Ce sprinkler pilote permet de mettre en eau le réseau initialement sous vide de l’installation, en évitant de déclencher une aspersion d’eau au niveau du dispositif pilote.
Selon une utilisation particulière de l’installation et du clapet selon l’invention, le sprinkler pilote couplé au clapet sur sa deuxième conduite est alors configuré pour que son fusible se déclenche à une température inférieure à celle de dispositifs d’aspersion couplés sur la troisième conduite. De cette manière, dès que le sprinkler pilote est amorcé, il crée une entrée d’air dans le réseau qui est repérée par l’actionneur. L’eau envahit le réseau et repousse l’obturateur dans sa position de fermeture de la conduite du sprinkler pilote. Cette configuration permet d’isoler le sprinkler pilote et de mettre en eau le ou les dispositifs d’aspersion couplés à la troisième conduite, soit en d’autres termes de mettre en eau le reste du réseau s’étendant à partir de la troisième conduite sans répandre d’eau au niveau du sprinkler pilote.
Grâce à l’invention, des installations de lutte contre les incendies peuvent ainsi regrouper au sein du même réseau des fonctionnalités de détection et d’aspersion qui auraient été positionnées sur deux réseaux différents dans des installations selon l’art antérieur.
Selon une autre utilisation du clapet et de l’installation selon l’invention, celui- ci peut par exemple être associé un sprinkler pilote sur un réseau comprenant des dispositifs d’aspersion du type pulvérisateur à brouillard d’eau.
Tel qu’expliqué précédemment, les pulvérisateurs à brouillard d’eau ne sont pas capables de déclencher un actionneur car, du fait de leur faible diamètre interne, ils ne peuvent provoquer dans le réseau une variation de pression qui serait assimilée à un incendie par l’actionneur. La variation de pression serait en effet assimilée à une fuite de pression. En conséquence, un deuxième réseau dit « de détection » serait classiquement associé à ce premier réseau pour déclencher une mise en eau du premier réseau en favorisant l’aspersion d’eau par les pulvérisateurs, la conduite du ou des sprinklers pilote étant obturée.
Une telle installation permet, tel qu’expliqué précédemment, de mettre en eau le réseau initialement sous vide sans que de l’eau ne soit répandue au travers du dispositif pilote (le sprinkler pilote) qui a créé l’entrée d’air.
Dans ce cas et selon un exemple d’application, le dispositif pilote est réglé pour créer une arrivée d’air à une température essentiellement inférieure à celle auxquels les autres dispositifs d’aspersion couplés à la troisième conduite du clapet vont se déclencher pour répandre de l’eau sur le lieu de l’installation.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, la deuxième conduite présente une butée annulaire contre laquelle l’obturateur vient en contact annulaire dans sa position de fermeture de façon à obtenir une obturation étanche de la deuxième conduite.
De cette manière une obturation étanche peut être obtenue de manière fiable.
Avantageusement, la première conduite présente une butée annulaire identique à celle de la deuxième conduite. Dans l’installation, le clapet présente ainsi une symétrie fonctionnelle entre sa première conduite et sa deuxième conduite, et l’installateur peut utiliser indifféremment l’une ou l’autre de ces conduites et doit seulement adapter la position de l’implantation de l’obturateur et des moyens élastiquement déformables.
Selon une variante de réalisation préférée de l’invention :
l’obturateur est une bille ;
la butée annulaire de la deuxième conduite prend une forme de calotte concave de forme complémentaire de la bille et trouée en son centre.
Une telle combinaison permet de ne pas nécessiter le recourt à un joint d’étanchéité. La combinaison bille-butée annulaire présente une longévité plus importante qu’un joint d’étanchéité, et assure la bonne réalisation d’une obturation étanche de la deuxième conduite dans la position de fermeture de l’obturateur.
Selon une solution avantageuse, les moyens élastiquement déformables comprennent un ressort, et la première conduite et la deuxième conduite présentent chacune des moyens de réception du ressort.
L’utilisation de ressorts forme une solution aisée et rapide à mettre en oeuvre par un installateur qui doit assembler les clapets sur le lieu de l’installation.
Les ressorts doivent bien entendu être calibrés spécifiquement pour présenter une déformation élastique conforme au comportement attendu de l’obturateur.
Préférentiellement, l’obturateur est fixé à une tige montée coulissante à l’intérieur du clapet selon une direction reliant la première conduite et la deuxième conduite, le ressort entourant une portion de la tige.
De cette manière les positions de l’obturateur peuvent être atteintes précisément et les flux d’eau et d’air agissent sur l’obturateur de manière maîtrisée et prédéterminée par l’installateur.
Par exemple, les flux d’air autour de la bille, quand cette dernière est dans sa position de repos, peuvent être prévus pour ne pas être trop limités par la présence même de la bille.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, les moyens de réception du ressort comprennent, pour chacune de la première conduite et de la deuxième conduite, un bras s’étendant à l’intérieur de ladite conduite, le bras présentant un palier au travers duquel la tige est coulissante. Ainsi, le coulissement de la tige à l’intérieur du clapet est permis grâce à un mécanisme robuste et fiable.
Selon une solution préférentielle, le clapet comprend :
un corps central ;
deux raccords complémentaires du corps central pour former la première conduite et la deuxième conduite.
La fabrication du clapet pour l’installation peut ainsi être réalisée plus facilement en simplifiant la forme du corps central, et en déportant des caractéristiques plus complexes à produire sur les raccords.
Selon une caractéristique avantageuse, les raccords présentent les butées annulaires.
Ainsi, les raccords maintiennent captif l’obturateur dans le corps central.
Préférentiellement, les bras sont situés dans les raccords.
L’assemblage du clapet et notamment la mise en position de la tige et de la bille sont alors simplifiés. De plus, la réalisation de ces bras dans les raccords plutôt que dans le corps central est plus aisée et moins coûteuse.
L’invention a également pour objet un clapet pour une installation de lutte contre les incendies, l’installation incluant un réseau maintenu sous vide en position d’attente et mis sous eau par un actionneur en situation de déclenchement incendie de l’installation, le clapet comprenant :
une première conduite destinée à être couplée avec le réseau sous vide qui comprend l’actionneur ;
une deuxième conduite en vis-à-vis de la première conduite et destinée à être couplée avec un dispositif pilote apte à déclencher l’actionneur sous l’effet d’une entrée d’air au niveau du dispositif pilote ; un obturateur mobile sous l’effet d’une pression d’eau ;
des moyens élastiquement déformables aptes à maintenir l’obturateur dans une position de repos.
Ce clapet est caractérisé selon l’invention en ce qu’il comprend une troisième conduite destinée à être couplée à un dispositif d’aspersion et communiquant avec la première conduite et la deuxième conduite, et en ce que l’obturateur est mobile entre au moins :
la position de repos dans laquelle la première conduite, la deuxième conduite et la troisième conduite communiquent ensemble. une position de fermeture dans laquelle la deuxième conduite est obturée et dans laquelle la première conduite et la troisième conduite communiquent ensemble.
Grâce au clapet selon l’invention, une installation de lutte contre les incendies peut bénéficier sur son réseau sous vide d’un clapet avec trois conduites qui permet la mise en place d’un dispositif pilote, tel qu’un sprinkler dit « sprinkler pilote ». Ce sprinkler pilote permet de mettre en eau le réseau initialement sous vide de l’installation, en évitant de déclencher une aspersion d’eau au niveau du dispositif pilote.
Selon une utilisation particulière du clapet selon l’invention, le sprinkler pilote couplé au clapet sur sa deuxième conduite est alors configuré pour que son fusible se déclenche à une température inférieure à celle de dispositifs d’aspersion couplés sur la troisième conduite. De cette manière, dès que le sprinkler pilote est amorcé, il crée une entrée d’air dans le réseau qui est repérée par l’actionneur. L’eau envahit le réseau et repousse l’obturateur dans sa position de fermeture de la conduite du sprinkler pilote.
Cette configuration permet d’isoler le sprinkler pilote et de mettre en eau le ou les dispositifs d’aspersion couplés à la troisième conduite, soit en d’autres termes de mettre en eau le reste du réseau s’étendant à partir de la troisième conduite sans répandre d’eau au niveau du sprinkler pilote.
Grâce à l’invention, des installations de lutte contre les incendies peuvent ainsi regrouper au sein du même réseau des fonctionnalités de détection et d’aspersion qui auraient été positionnées sur deux réseaux différents dans des installations selon l’art antérieur.
Selon une autre utilisation du clapet selon l’invention, celui-ci peut par exemple être associé un sprinkler pilote sur un réseau comprenant des dispositifs d’aspersion du type pulvérisateur à brouillard d’eau.
Tel qu’expliqué précédemment, les pulvérisateurs à brouillard d’eau ne sont pas capables de déclencher un actionneur car, du fait de leur faible diamètre interne, ils ne peuvent provoquer dans le réseau une variation de pression qui serait assimilée à un incendie par l’actionneur. La variation de pression serait en effet assimilée à une fuite de pression. En conséquence, un deuxième réseau dit « de détection » serait classiquement associé à ce premier réseau pour déclencher une mise en eau du premier réseau en favorisant l’aspersion d’eau par les pulvérisateurs, la conduite du ou des sprinklers pilote étant obturée.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, la deuxième conduite présente une butée annulaire contre laquelle l’obturateur vient en contact annulaire dans sa position de fermeture de façon à obtenir une obturation étanche de la deuxième conduite.
De cette manière une obturation étanche peut être obtenue de manière fiable.
Avantageusement, la première conduite présente une butée annulaire identique à celle de la deuxième conduite.
Le clapet selon l’invention présente ainsi une symétrie fonctionnelle entre sa première conduite et sa deuxième conduite, et l’installateur peut utiliser indifféremment l’une ou l’autre de ces conduites et doit seulement adapter la position de l’implantation de l’obturateur et des moyens élastiquement déformables.
Selon une variante de réalisation préférée de l’invention :
l’obturateur est une bille ;
la butée annulaire de la deuxième conduite prend une forme de calotte concave de forme complémentaire de la bille et trouée en son centre.
Une telle combinaison permet de ne pas nécessiter le recourt à un joint d’étanchéité. La combinaison bille-butée annulaire présente une longévité plus importante qu’un joint d’étanchéité, et assure la bonne réalisation d’une obturation étanche de la deuxième conduite dans la position de fermeture de l’obturateur.
Selon une solution avantageuse, les moyens élastiquement déformables comprennent un ressort, et la première conduite et la deuxième conduite présentent chacune des moyens de réception du ressort.
L’utilisation de ressorts forme une solution aisée et rapide à mettre en oeuvre par un installateur qui doit assembler les clapets sur le lieu de l’installation.
Les ressorts doivent bien entendu être calibrés spécifiquement pour présenter une déformation élastique conforme au comportement attendu de l’obturateur.
Préférentiellement, l’obturateur est fixé à une tige montée coulissante à l’intérieur du clapet selon une direction reliant la première conduite et la deuxième conduite, le ressort entourant une portion de la tige. De cette manière les positions de l’obturateur peuvent être atteintes précisément et les flux d’eau et d’air agissent sur l’obturateur de manière maîtrisée et prédéterminée par l’installateur.
Par exemple, les flux d’air autour de la bille, quand cette dernière est dans sa position de repos, peuvent être prévus pour ne pas être trop limités par la présence même de la bille.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l’invention, les moyens de réception du ressort comprennent, pour chacune de la première conduite et de la deuxième conduite, un bras s’étendant à l’intérieur de ladite conduite, le bras présentant un palier au travers duquel la tige est coulissante.
Ainsi, le coulissement de la tige à l’intérieur du clapet est permis grâce à un mécanisme robuste et fiable.
Selon une caractéristique avantageuse, le clapet comprend un capuchon couplé sur la première conduite ou sur la deuxième conduite, le capuchon présentant une ouverture centrale au travers de laquelle la tige émerge du clapet.
Un tel capuchon permet de transformer le clapet en clapet monodirectionnel, par exemple pour isoler une partie du réseau en amont qui serait sous vide et une partie du réseau en aval qui serait sous pression atmosphérique. La position et l’action des moyens élastiquement déformables doivent bien entendus être adaptés.
Selon une solution préférentielle, le clapet comprend :
un corps central ;
deux raccords complémentaires du corps central pour former la première conduite et la deuxième conduite.
La fabrication du clapet peut ainsi être réalisée plus facilement en simplifiant la forme du corps central, et en déportant des caractéristiques plus complexes à produire sur les raccords.
Selon une caractéristique avantageuse, les raccords présentent les butées annulaires.
Ainsi, les raccords maintiennent captif l’obturateur dans le corps central.
Préférentiellement, les bras sont situés dans les raccords.
L’assemblage du clapet et notamment la mise en position de la tige et de la bille sont alors simplifiés. De plus, la réalisation de ces bras dans les raccords plutôt que dans le corps central est plus aisée et moins coûteuse. L’invention a encore pour objet l’utilisation d’un clapet comprenant :
une première conduite ;
une deuxième conduite en vis-à-vis de la première conduite ; - une troisième conduite communiquant avec la première conduite et la deuxième conduite ;
un obturateur mobile sous l’effet d’une pression d’eau ;
des moyens élastiquement déformables aptes à maintenir l’obturateur dans une position de repos ;
l’obturateur étant mobile entre au moins :
la position de repos dans laquelle la première conduite, la deuxième conduite et la troisième conduite communiquent ensemble ; une position de fermeture dans laquelle la deuxième conduite est obturée et dans laquelle la première conduite et la troisième conduite communiquent ensemble ;
dans une installation de lutte contre les incendies, incluant un réseau de sprinklers maintenu sous vide en position d’attente et mis sous eau par un actionneur en situation de déclenchement incendie de l’installation.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation préférentiels de l’invention, donnés à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels :
les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques en perspective selon une coupe longitudinale du clapet de l’installation selon l’invention avec l’obturateur respectivement dans sa position de repos et dans sa position de fermeture de la deuxième conduite ;
la figure 3 est une représentation schématique du clapet de l’installation selon l’invention dans laquelle l’obturateur est dans sa position de repos - la figure 4 est une représentation schématique selon une vue latérale en transparence d’un des raccords du clapet de l’installation selon l’invention ; la figure 5 est une représentation schématique selon une vue latérale en coupe longitudinale d’un des raccords du clapet de l'installation selon l’invention ;
la figure 5 est une représentation schématique en perspective en transparence d’un des raccords du clapet de l'installation selon l’invention ;
les figures 7 et 8 sont des représentations schématiques illustrant un clapet muni d’un capuchon selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, respectivement selon une vue en perspective et selon une vue latérale en transparence.
En référence aux figures 1 à 3, le clapet 1 selon l’invention est conçu pour être intégré dans une installation de lutte contre les incendies qui comprend un réseau maintenu sous vide dans une position d’attente et mis sous eau par un actionneur en situation de « déclenchement incendie » de l’installation. L’invention concerne également l’installation munie d’un tel clapet 1 , ou de plusieurs de ces clapets 1.
Dans cette installation, un dispositif pilote est réglé pour créer une entrée d’air dans le réseau maintenu sous vide dès qu’une température est atteinte ou dépassée. En l’occurrence, ce dispositif pilote est un sprinkler pilote qui comprend un fusible calibré pour éclater à partir ou à l’approche d’une température donnée.
Dès qu’un actionneur détecte l’entrée d’air, il actionne une vanne permettant d’alimenter en eau le réseau précédemment maintenu sous vide dans sa position d’attente.
Tel qu’illustré par les figures 1 à 3, le clapet 1 comprend :
une première conduite A ;
une deuxième conduite B en vis-à-vis de la première conduite A (en d’autres termes la première conduite A est alignée coaxialement avec la deuxième conduite B) ;
une troisième conduite C.
La première conduite 1 , la deuxième conduite B et la troisième conduite C communiquent toutes ensembles par l’intermédiaire d’un espace central 100 du clapet 1 .
Selon un mode de réalisation particulier, les conduites sont agencées en T, la troisième conduite formant un angle sensiblement droit avec les deux premières conduites. La première conduite A est destinée à être couplée avec le réseau sous vide qui comprend l’actionneur.
La deuxième conduite B est destinée à être couplée avec le dispositif pilote apte à déclencher l’actionneur sous l’effet d’une entrée d’air au niveau du dispositif pilote.
La troisième conduite C est destinée à être couplée à un dispositif d’aspersion et communique avec la première conduite A et la deuxième conduite B.
Toujours selon les figures 1 à 3, le clapet 1 comprend notamment :
un corps central 10 ;
deux raccords 4 complémentaires du corps central 10 pour former la première conduite A et la deuxième conduite B.
Le corps central 10 prend la forme d’un T et présente :
l’espace central 100 ;
trois embout 11.
Les embouts 11 s’étendent depuis le corps central 10 en s’évasant. Ces embouts 11 permettent de raccorder le corps central 10 à d’autres éléments tels que les raccords, une tubulure, ou un dispositif d’aspersion par exemple.
Deux des embouts 11 sont en vis-à-vis, et sont notamment alignés coaxialement par rapport à l’espace central 100 du corps central 10 qui prend une forme essentiellement tubulaire. Ces deux embouts 11 sont destinés à recevoir chacun l’un des deux raccords 4.
L’assemblage des raccords 4 sur les deux embouts 1 1 forme la première conduite A et la deuxième conduite B.
Selon le présent mode de réalisation, les raccords 4 sont vissés sur le corps central 10.
A cet effet, les embouts 1 1 présentent des taraudages et les deux raccords 4 présentent des filetages complémentaires des taraudages.
Le clapet 1 comprend également un obturateur 2 mobile sous l’effet d’une pression d’eau. Cet obturateur 2 est mobile entre :
une position de repos (figure 1 ) dans laquelle la première conduite A, la deuxième conduite B et la troisième conduite C communiquent ensemble ; une position de fermeture (figure 2) dans laquelle la deuxième conduite B est obturée, et où la première conduite A et la troisième conduite C communiquent ensemble.
L’obturateur 2 est mobile à l’intérieur de l’espace central 100 du corps central 10 du clapet 1 .
L’espace central 100 est bien entendu conçu pour que, dans la position de repos de l’obturateur 2, de l’air et/ou de l’eau puissent circuler à proximité et/ou autour de l’obturateur de manière à ce que la première conduite 1 , la deuxième conduite B et la troisième conduite C communiquent ensemble.
En l’occurrence, tel que cela est illustré par la figure 3, dans la position de repos de l’obturateur 2, le clapet 1 présente au moins :
un premier passage P1 entre la première conduite A et la troisième conduite C ;
un deuxième passage P2 entre la deuxième conduite B et la troisième conduite C.
Ces passages P1 , P2 sont ménagés entre l’obturateur 2 et le corps central
10.
En référence aux figures 1 à 3, la deuxième conduite B présente une butée annulaire 400. L’obturateur 2 vient en contact annulaire contre la butée annulaire 400 dans sa position de fermeture de façon à obtenir une obturation étanche de la deuxième conduite B.
Cette butée annulaire 400, décrite plus en détails par la suite, est notamment formée par un rétrécissement du diamètre interne de la deuxième conduite et notamment un rétrécissement du diamètre interne par rapport à celui de l’espace central 100 de forme tubulaire du corps central 10.
En référence aux figures 1 à 3, la première conduite A présente une butée annulaire 400 identique à celle de la deuxième conduite B.
En d’autres termes, la première conduite A présente une première butée annulaire 400a et la deuxième conduite B présente une deuxième butée annulaire 400b, la première butée annulaire 400a étant identique à la deuxième butée annulaire 400b.
Le clapet 1 comprend en outre des moyens élastiquement déformables 3 aptes à maintenir l’obturateur 2 dans sa position de repos. Ces moyens élastiquement déformables 3 sont conçus et assemblés dans le clapet 1 pour pouvoir maintenir, en l’absence d’efforts extérieurs, l’obturateur 2 dans sa position de repos illustrée par la figure 1 .
En l’occurrence, les moyens élastiquement déformables comprennent un ressort 30.
A cet effet, la première conduite A et la deuxième conduite B comprennent des moyens de réception du ressort 30.
Ces moyens de réception permettent de loger le ressort 30 et de lui fournir un point d’appui sur une partie fixe du clapet 1 .
Les moyens de réception du ressort comprennent, pour chacune de la première conduite A et de la deuxième conduite B, au moins un bras 43 s’étendant à l’intérieur de ladite conduite.
Ce bras 43 sert de point d’appui au ressort 30. Plus précisément, une extrémité du ressort 30 est couplée au bras 43 tandis que l’autre extrémité du ressort 30 est couplée à l’obturateur 2.
En l’occurrence, chaque conduite A, B comprend deux bras 43 s’étendant à l’intérieur de ladite conduite et se rejoignant au centre de la conduite. Le point où ces deux bras se rejoignent forme le point d’appui du ressort 30.
Ces bras 43 sont diamétralement opposés l’un à l’autre par rapport au centre de la conduite.
Tel qu’évoqué précédemment et en référence aux figures 1 à 6, le clapet 1 comprend des raccords 4.
En référence aux figures 4, 5 et 6, les raccords 4 présentent une face interne délimitant un cylindre creux débouchant de part et d’autre de chaque raccord 4, et comprennent :
une première extrémité 40 destinée à être couplée à l’un des embouts 1 1 du corps central 10 ;
une deuxième extrémité 41 destinée à être couplée au réseau ou à un dispositif du réseau ;
une bague hexagonale 42 située entre la première extrémité 40 et la deuxième extrémité 41.
La bague hexagonale 42 permet de faciliter le serrage du raccord 4 sur le corps central 10. Selon le présent mode de réalisation, les raccords 4 portent les butées annulaires 400. Plus précisément, la première extrémité 40 d’un raccord 4 présente une butée annulaire 400 située sur l’extrémité de la face interne directement à proximité de l’espace central 100 du corps central 10 quand le raccord 4 est assemblé audit corps central 10.
Toujours selon le présent mode de réalisation, les raccords 4 intègrent les bras 43 précédemment décrits.
En d’autres termes, les bras 43 sont situés dans les raccords 4.
Les bras 43 sont notamment situés en retrait de la butée annulaire 400 à l’intérieur des raccords 4, et plus précisément les bras 43 sont positionnés de manière centrale à l’intérieur des raccords 4.
En référence aux figures 1 à 3, le clapet 1 est un clapet à bille. En effet, l’obturateur 2 est une bille 20.
De manière complémentaire, la butée annulaire 400 de la deuxième conduite prend une forme de calotte concave de forme complémentaire de la bille 20 et trouée en son centre.
La coopération de la bille 20 avec une telle butée annulaire 400 permet d’établir une liaison étanche.
Selon le présent mode de réalisation, l’obturateur 2 est fixé à une tige 5 montée coulissante à l’intérieur du clapet 1 selon un axe reliant la première conduite A et la deuxième conduite B. La tige 5 s’étend de part et d’autre de l’obturateur 2.
Plus précisément, la tige 5 comprend deux section de taille identique s’étendant de chaque côté de la bille 20
Le ressort 30 des moyens élastiquement déformables 3 entoure une portion de la tige 5.
Tel qu’illustré par les figures 1 à 6, les bras 43 de chaque raccord 4 présentent un palier 430. Ces paliers 430 sont centrés à l’intérieur des conduites A, B.
La tige 5 est montée coulissante au travers des paliers 430.
Préférentiellement, le ressort 30 est positionné dans la première conduite A. Plus précisément, le ressort 30 est couplé à une extrémité à la bille 20 et à une autre extrémité au palier 430 présenté par le raccord 4 formant la première conduite A avec l’embout 1 1 correspondant du corps central 10 du clapet 1 . Le ressort 30 est alors conçu pour ne pas permettre sa compression et ainsi l’obturation de la première conduite A sous l’effet d’une mise sous vide du réseau.
Ainsi, le clapet 1 ne permet pas l’obturation de la première conduite A lors d’une mise sous vide du réseau ni la mise sous vide des équipements situés en aval de la deuxième conduite B et de la troisième conduite C.
Le ressort 30 est également conçu pour maintenir la bille 20 dans sa position de repos, centrée dans le corps central 10, tel que cela est illustré par les figures 2 et 3.
Dans le cas où le réseau est mis en eau, un flux d’eau sous pression arrive alors dans le clapet 1 en provenance de la première conduite A. Le ressort 30 est dimensionné pour ne pas résister à cette pression et permettre à l’eau d’entraîner la bille 20 de sa position de repos à sa position de fermeture de la deuxième conduite B, tel que cela est représenté par la figure 2.
Le flux d’eau et la pression de l’eau maintiennent alors la bille 20 dans cette position et l’eau est totalement redirigée vers la troisième conduite C.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré par les figures 7 et 8, le clapet 1 comprend un capuchon 6 couplé sur la deuxième conduite B. Selon un autre mode de réalisation, le capuchon 6 peut être couplé sur la première conduite A.
Le capuchon 6 présente une ouverture centrale 60 de la tige 5 décrite précédemment.
Tel qu’illustré par les figures 7 et 8, le clapet 1 présente dans cette forme de réalisation en utilisation :
le corps central 10 avec un embout 1 1 pour former la deuxième conduite B ;
un raccord 4 couplé sur l’embout 1 1 formant ainsi la deuxième conduite B, le raccord 4 étant vissé dans l’embout 1 1 grâce à sa bague hexagonale 42 ;
l’obturateur 2 prenant la forme d’une bille 20 couplée à la tige 5 montée coulissante au travers du palier 430 porté par le raccord 4.
Dans cette configuration, la tige 5 émerge de la deuxième extrémité 41 du raccord 4.
Le capuchon 6 est alors vissé sur cette deuxième extrémité 41 et la tige 5 émerge alors de l’ouverture centrale 60 du capuchon 6.
Le clapet 1 prend ainsi une fonction de clapet monodirectionnel. Le ressort 30 est sélectionné pour pouvoir être au repos dans une position où il obture la première conduite A, et dans une position de libération de la première conduite A quand il est repoussé par un flux d’eau.
De cette manière, l’installateur peut utiliser les clapets 1 selon l’invention pour réaliser des clapets multidirectionnels ou des clapets monodirectionnels.
Un exemple d’application du premier mode de réalisation du clapet 1 selon l’invention, tel qu’illustré par les figures 1 à 3, est décrit ci-après.
Sur le réseau principal (qui est en état de veille, c’est à dire sous dépression ou « sous vide »), on raccorde la première conduite A du clapet 1 en vérifiant au préalable que le ressort 30, inséré sur la tige 5 portant la bille 20, est bien installé du côté de la première conduite A (c’est-à-dire entre le palier 430 du raccord 4 formant partiellement la première conduite A, et la bille). Dans cette configuration, la compression du ressort 30 ne permet pas à la bille 20 de venir s’appliquer sur la butée annulaire 400 (aussi nommé « ajutage ») de la première conduite A de manière à éviter une obturation totale de l’orifice de la première conduite A lors de la mise sous vide du réseau.
La mise sous vide est ainsi réalisée en toute sécurité puisqu’un espace libre est maintenu permettant le passage de l’air entre la première conduite A, la deuxième conduite B et la troisième conduite C.
La deuxième conduite B et la troisième conduite C sont dotées de deux diffuseurs :
la deuxième conduite B est équipée d’un sprinkler dit « sprinkler pilote » ou encore « sprinkler de détection » disposant d’un orifice important et fermé par un fusible calibré à 57°C par exemple. ;
la troisième conduite C est équipée d’un diffuseur (ou pulvérisateur) du type brouillard d’eau disposant d’un orifice très réduit et étant fermé par un fusible calibré à 68°C.
Lors du déclenchement du sprinkler pilote (calibré à 57°C), l’arrivée d’air dans le réseau sous vide déséquilibre la pression du vide, ce qui permet le déclenchement de l’actionneur, entraînant de ce fait l’arrivée d’eau dans le réseau.
L’envahissement du réseau par l’eau pousse la bille 20 dans sa position de fermeture de la deuxième conduite B sur laquelle est situé le sprinkler pilote. Une dispersion d’eau est ainsi évitée et l’eau d’extinction est alors diffusée par le diffuseur du type brouillard d’eau qui, en principe, est déclenché peu de temps après le sprinkler pilote dès que son fusible rompt à une température de 68°C.
Un deuxième exemple d’application du clapet 1 selon le premier mode de réalisation, ainsi que selon le deuxième mode de réalisation, est décrit ci-après.
Le clapet 1 peut servir dans un réseau conçu pour protéger des réservoirs d’hydrocarbure en les refroidissant dans une situation d’incendie.
Dans cette configuration, le réseau est installé sous la forme d’une couronne en périphérie du réservoir. Cette couronne sert à la fois de détection et d’extinction et est bien entendu, en veille, en état sous vide.
La fonctionnalité de détection est assurée par la mise en place de sprinklers pilotes calibrés à plus ou moins 68°C sur la couronne, cette mise en place étant permise par l’adjonction de clapets 1 multidirectionnels.
La fonctionnalité d’extinction assurée par des pulvérisateurs ouverts munis d’une tête déluge est permise par l’adjonction de plusieurs clapets 1 monodirectionnels suivant la conception de la couronne.
Sur le réseau principal, qui est en état de veille sous vide, les clapets monodirectionnels à deux voies sont raccordés en vérifiant au préalable que le ressort sur les tiges de la bille sont installés sur la deuxième conduite B, avant le pulvérisateur ouvert, muni d’une tête déluge, installé sur chaque clapet 1.
Dans cette configuration, la compression du ressort permet à la bille 20 de venir s’appliquer sur la butée annulaire 400 (également appelée l’ajutage) de la première conduite A pour permettre une obturation étanche de cette conduite lors de la mise sous vide.
Lors du déclenchement d’un des sprinklers de détection, l’arrivée d’air dans le réseau sous vide déséquilibre la pression du vide, ce qui permet le déclenchement de l’actionneur et l’envahissement du réseau par l’eau. Cet envahissement par l’eau sous pression pousse toutes les billes 20 et produit dans le même temps :
le passage des clapets 1 multidirectionnels munis d’un sprinkler pilote en position de fermeture de la conduite raccordée au sprinkler pilote ; le passage des clapets 1 monodirectionnels dans une position d’ouverture pour permettre diffusion de l’eau d’extinction par l’ensemble des pulvérisateurs ouverts, comprenant une tête déluge.

Claims

REVENDICATIONS
Installation de lutte contre les incendies, incluant un réseau de sprinklers maintenu sous vide en position d’attente et mis sous eau par un actionneur en situation de déclenchement incendie de l’installation,
caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un clapet (1 ), comprenant : une première conduite (A) couplée avec le réseau sous vide qui comprend l’actionneur ;
une deuxième conduite (B) en vis-à-vis de la première conduite et couplée avec un dispositif pilote apte à déclencher l’actionneur sous l’effet d’une entrée d’air au niveau du dispositif pilote ;
une troisième conduite (C) couplée à un dispositif d’aspersion et communiquant avec la première conduite et la deuxième conduite ; un obturateur (2) mobile sous l’effet d’une pression d’eau ;
des moyens élastiquement déformables (3) aptes à maintenir l’obturateur dans une position de repos ;
l’obturateur étant mobile entre au moins :
la position de repos dans laquelle la première conduite (A), la deuxième conduite (B) et la troisième conduite (C) communiquent ensemble ; une position de fermeture dans laquelle la deuxième conduite (B) est obturée et dans laquelle la première conduite (A) et la troisième conduite (C) communiquent ensemble,
et en ce que, dans la position de repos de l’obturateur (2), le clapet (1 ) présente au moins :
un premier passage (P1 ) entre la première conduite (A) et la troisième conduite (C) ;
un deuxième passage (P2) entre la deuxième conduite (B) et la troisième conduite (C) ;
le premier passage (P1 ) et le deuxième passage (P2) étant ménagés entre l’obturateur (2) et un corps central (10) du clapet (1 ).
Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la deuxième conduite (B) présente une butée annulaire (400) contre laquelle l’obturateur
(2) vient en contact annulaire dans sa position de fermeture de façon à obtenir une obturation étanche de la deuxième conduite (B).
3. Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la première conduite (A) présente une butée annulaire (400) identique à celle de la deuxième conduite (B).
4. Installation selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que :
- l’obturateur (2) est une bille (20) ;
la butée annulaire (400) de la deuxième conduite (B) prend une forme de calotte concave de forme complémentaire de la bille et trouée en son centre.
5. Installation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens élastiquement déformables (3) comprennent un ressort (30),
et en ce que la première conduite (A) et la deuxième conduite (B) présentent chacune des moyens de réception du ressort (30).
6. Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’obturateur (2) est fixé à une tige (5) montée coulissante à l’intérieur du clapet selon une direction reliant la première conduite (A) et la deuxième conduite (B), le ressort (30) entourant une portion de la tige.
7. Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens de réception du ressort (30) comprennent, pour chacune de la première conduite (A) et de la deuxième conduite (B), un bras (43) s’étendant à l’intérieur de ladite conduite, le bras présentant un palier (430) au travers duquel la tige (5) est coulissante.
8. Installation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le clapet (1 ) comprend deux raccords (4) complémentaires du corps central pour former la première conduite (A) et la deuxième conduite (B).
9. Installation selon la revendication 3 et la revendication précédente, caractérisée en ce que les raccords (4) présentent les butées annulaires (400).
10. Installation selon la revendication 7 et l’une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les bras (43) sont situés dans les raccords (4).
11. Utilisation d’un clapet (1 ) comprenant :
une première conduite ;
une deuxième conduite en vis-à-vis de la première conduite ; une troisième conduite communiquant avec la première conduite et la deuxième conduite ;
- un obturateur mobile sous l’effet d’une pression d’eau ;
des moyens élastiquement déformables aptes à maintenir l’obturateur dans une position de repos ;
l’obturateur étant mobile entre au moins :
la position de repos dans laquelle la première conduite, la deuxième conduite et la troisième conduite communiquent ensemble ; une position de fermeture dans laquelle la deuxième conduite est obturée et dans laquelle la première conduite et la troisième conduite communiquent ensemble ;
dans une installation de lutte contre les incendies, incluant un réseau de sprinklers maintenu sous vide en position d’attente et mis sous eau par un actionneur en situation de déclenchement incendie de l’installation.
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