Qu'est-ce qui fait qu'un robinet est à l'épreuve du feu ?

Les vannes industrielles doivent assurer une protection fiable contre les incendies dans des applications sensibles telles que les raffineries, le pétrole et le gaz, et les industries pétrochimiques. Elles doivent assurer une fermeture sûre et fiable en cas d'incendie ; il est donc essentiel qu'elles soient conçues de manière à résister au feu. Cet article explore le principe de l'essai au feu et les considérations de conception d'une vanne à sécurité incendie.

Table des matières

• Essais au feu des vannes industrielles
• Le principe de l'essai au feu des soupapes
• Conception d'une vanne à sécurité incendie
• Sécurité incendie dès la conception ou sécurité incendie testée
• Certifications pour les soupapes de sécurité incendie
• FAQ

Essais au feu des vannes industrielles

L'American Petroleum Institute (API) a mis au point des tests de résistance au feu pour les vannes utilisées dans les industries du pétrole et du gaz. Ces tests, tels que ISO 10497, API 607, API 6FA, BS 5146 et BS 6755, sont devenus des normes acceptées (voir plus loin). De nombreuses organisations élaborent leurs procédures internes pour les vannes à sécurité incendie sur la base de ces lignes directrices.

Les vannes considérées comme "sûres contre l'incendie" doivent subir des tests rigoureux. Ces tests varient en termes de méthodes et d'intensité et prennent en compte des facteurs importants tels que la façon dont les incendies se déclenchent et se propagent dans des situations spécifiques, le type de fluide utilisé, la température pendant le pic d'incendie, le degré d'étanchéité de la soupape et les capacités de la soupape après un incendie.

Le principe de l'essai au feu des soupapes

Selon une stratégie de lutte contre l'incendie largement acceptée, une approche de retrait et de confinement est mise en œuvre si un incendie ne peut être éteint dans les 30 minutes. Après 30 minutes, il existe un risque important de défaillances structurelles telles que des ruptures de boulons de bride, des éruptions de béton et des effondrements de supports de tuyaux. Pour s'aligner sur cet intervalle, l'essai au feu dure 30 minutes.

Les essais de résistance au feu sont réalisés pour s'assurer que les soupapes de sécurité peuvent fonctionner même après avoir été exposées à des températures élevées pendant une durée déterminée. Le principe de l'essai au feu des soupapes est le suivant :

1. La soupape est remplie d'eau et entourée de températures allant de 750 à 1000 𐩑C (1382 - 1832 𐩑F) pendant 30 minutes tout en travaillant sous pression. Les zones d'étanchéité et les sièges sont ainsi exposés à des températures extrêmement élevées. L'intensité de la chaleur est contrôlée en permanence à l'aide de thermocouples.
2. Les fuites externes et internes au niveau de la valve sont mesurées et comparées à des niveaux prédéterminés pendant le test. Si la fuite dépasse les limites acceptables, il peut y avoir des problèmes d'intégrité de la vanne, qui peut ne pas convenir aux applications de sécurité incendie.
3. La soupape est refroidie après le premier test, et sa capacité à contenir la pression est testée pour s'assurer que les sièges, les joints et l'enveloppe peuvent conserver leur intégrité.

Conception d'une vanne à sécurité incendie

Dans certaines situations, une soupape peut devoir s'ouvrir ou se fermer lorsqu'elle est exposée à un feu violent. Dans ce cas, les fabricants proposent deux options :

• Les vannes résistantes au feu sont fabriquées avec des matériaux et des joints solides qui peuvent supporter les températures élevées d'un incendie sans être endommagés.
  • Le mode de sécurité intégrée est généralement assuré par des ressorts ou de l'air comprimé dans les actionneurs pneumatiques. En cas de panne de courant ou de perte de pression d'air, le ressort ou l'air comprimé entraîne l'actionneur dans sa position de sécurité.
  • Les actionneurs électriques peuvent comporter une batterie de secours qui peut fournir l'énergie nécessaire pour amener l'actionneur à sa position de sécurité en cas de panne de courant. Par ailleurs, certains actionneurs électriques utilisent un mécanisme à ressort mécanique similaire à celui des actionneurs pneumatiques.
  • Les vannes manuelles peuvent être intégrées dans un système plus vaste doté de mécanismes de sécurité. Par exemple, un système d'alarme pourrait se déclencher en cas d'incendie et alerter le personnel pour qu'il actionne manuellement certaines vannes.
• Un système de protection qui empêche l'actionneur de devenir trop chaud pourrait entraîner la rupture des joints ou la déformation des composants. Le système de protection empêche l'actionneur de devenir trop chaud pendant un incendie et vise à maintenir l'actionneur dans une plage de température sûre. Cela permet de protéger les composants et les joints de la soupape contre les dommages ou les déformations dus à une exposition à une chaleur extrême.

La conception de la sécurité incendie varie d'un fabricant à l'autre, dont certains sont énumérés ci-dessous :

• Les vannes papillon anti-incendie comportent souvent trois couches d'étanchéité. Il utilise un insert souple pour créer un joint étanche dans des conditions normales. Il est doté d'un joint métal sur métal qui ferme hermétiquement, même si le joint souple est endommagé. Ces joints sont fabriqués à partir de matériaux spécialisés tels que le graphite ou le PTFE (polytétrafluoroéthylène), qui résistent à la chaleur, au feu et à l'exposition aux produits chimiques. Ces vannes fonctionnent généralement à des températures allant de -73 à 232 °C (100 à 450°F) et à des pressions allant jusqu'à 102 bars (1480 psi). Ils doivent répondre aux normes d'étanchéité fixées par la norme MSS SP-61.
• Certains modèles à sécurité incendie sont dotés d'actionneurs à ressort qui ferment automatiquement la vanne lorsqu'un incendie est détecté.
• Une vanne à bille flottante avec des bagues de siège en PTFE est couramment utilisée dans les conceptions à sécurité incendie. En outre, de multiples couches d'étanchéité empêchent les fuites externes en divers points entre la tige et la bride du presse-étoupe, la bride du presse-étoupe et le corps, et le corps et l'adaptateur. Une couche comprend un joint torique, tandis que l'autre comprend un joint en graphite. Le joint secondaire en graphite est une solution de secours pour éviter les fuites externes au cas où le joint torique serait brûlé.

Sécurité incendie dès la conception ou sécurité incendie testée

Lors de la sélection d'un robinet à sécurité incendie, les termes "sécurité incendie par conception" et "sécurité incendie testée" peuvent sembler similaires mais ont des significations différentes.

• La sécurité incendie dès la conception : Un robinet "sûr au feu de par sa conception" est fabriqué en tenant compte de la sécurité incendie, ce qui signifie qu'il est construit avec des matériaux et des caractéristiques de conception destinés à résister à des températures élevées et à empêcher la propagation du feu, mais qu'il n'a pas encore été soumis à des essais spécifiques de résistance au feu pour valider ses performances.
• Testé pour la sécurité incendie : Un robinet "testé pour la sécurité incendie" peut avoir été testé par le fabricant ou par un centre d'essai, mais n'est pas approuvé par une autorité tierce reconnue.
• Approuvé et certifié pour la sécurité incendie : Les robinets portant la mention "approuvé et certifié sécurité incendie" ont fait l'objet de tests approfondis, d'une approbation et d'une certification par une organisation tierce autorisée. Ces certifications sont basées sur des normes largement reconnues.

Certifications pour les soupapes de sécurité incendie

• API 607/6FA : L'API 607 teste les vannes quart de tour et les vannes à siège non métallique pour s'assurer qu'elles peuvent résister au feu. Par ailleurs, l'API 6FA est spécifiquement destinée aux vannes à siège métallique.
• ISO 10497 : La certification ISO 10497 constitue une norme mondiale pour les essais au feu des vannes, garantissant que les vannes peuvent résister à l'exposition au feu et maintenir une fermeture étanche. La certification ISO 10497 est souvent exigée dans les industries où la sécurité incendie est essentielle, telles que la pétrochimie, la production d'énergie et le traitement chimique.

FAQ

Comment savoir si un robinet est sûr en cas d'incendie ?

Recherchez des vannes certifiées API 607/6FA ou ISO 10497. Vérifiez également la conception de la valve et assurez-vous que les matériaux sont résistants au feu.

Qu'est-ce qu'un robinet à boisseau sphérique de sécurité incendie ?

Les robinets à tournant sphérique à sécurité incendie empêchent la propagation du feu dans les environnements explosifs/à risque d'incendie, testés selon API 607, API 6FA et BS 6755-Partie 2.