ISO 15029-2 Détermination des propriétés d'inflammation par pulvérisation des fluides ignifuges - Partie 2 : Essai de pulvérisation - Méthode de dégagement de chaleur par flamme stabilisée

ISO 15029-2 Détermination des propriétés d'inflammation par pulvérisation des fluides ignifuges - Partie 2 : Essai de pulvérisation - Méthode de dégagement de chaleur par flamme stabilisée

La norme ISO 15029-2, « Pétrole et produits connexes — Détermination des propriétés d’inflammation des fluides ignifuges pulvérisés — Partie 2 : Essai de pulvérisation — Méthode de dégagement de chaleur par flamme stabilisée », publiée par l’Organisation internationale de normalisation (ISO), décrit une méthode de comparaison des risques d’incendie des pulvérisations sous pression de fluides ignifuges. Une flamme de propane bidimensionnelle est utilisée pour amorcer et stabiliser la combustion d’un fluide atomisé à l’air. Les mesures du taux de dégagement de chaleur, de la longueur de la flamme et de la densité de fumée fournissent des informations quantitatives sur le comportement du fluide au feu.

ISO 15029-2 Détermination des propriétés d'inflammation par pulvérisation des fluides ignifuges - Partie 2 : Essai de pulvérisation - Méthode de dégagement de chaleur par flamme stabilisée

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

  • Flamme de pulvérisation stabilisée : Il s’agit du point où le taux de libération d’énergie, la longueur de la flamme et les autres caractéristiques de combustion restent constants dans le temps, permettant le calcul de valeurs moyennes raisonnables dans le temps.
  • Longueur de la flamme : distance en millimètres entre l’axe vertical du brûleur à gaz et le point le plus éloigné atteint par la flamme visible.
  • Indice de longueur de flamme : fonction de la longueur de la flamme (arrondie à l’entier le plus proche) et du débit de propane.
  • Facteur d'inflammabilité : Fonction du dégagement de chaleur à un débit de propane donné, corrigée à l'entier le plus proche.
  • Densité de fumée : Fonction de l'opacité de la fumée dans le conduit de fumée, mesurée avant et après l'introduction du fluide d'essai.

Les réactifs et matériels utilisés dans les tests sont :

  • Propane, haute pureté (minimum 98 %)
  • Azote, sans oxygène, de qualité commerciale.
  • Air comprimé.
  • L'eau est conforme aux exigences de la norme ISO 3696, classe 3.
  • Monoéthylène glycol, qualité laboratoire (pureté à 98 %)
  • Un solvant compatible avec le liquide testé, de qualité laboratoire.

En principe, un flux de fluide d'essai préconditionné est acheminé, via un atomiseur à double fluide, vers une chambre d'essai. De l'air comprimé, fourni à la buse à un débit contrôlé, produit un jet atomisé exposé à la flamme d'un brûleur à gaz présent pendant toute la durée de l'essai. L'apport de chaleur constant de la flamme de gaz stabilise la flamme du jet, garantissant ainsi la constance des caractéristiques de combustion (taux de dégagement d'énergie, longueur de flamme et production de fumée) et permettant la mesure de valeurs moyennes.

Les températures sont mesurées à l'entrée et à la sortie de la chambre de combustion. Le brûleur est d'abord testé sans fluide d'essai, puis avec ce fluide. La longueur de la flamme et l'opacité des fumées d'échappement sont mesurées. À partir de ces mesures, on calcule des fonctions telles que l'indice de longueur de flamme, le facteur d'inflammabilité et la densité des fumées. Sur la base de ces mesures et des indices de performance calculés, un système de classement des performances des liquides ignifuges est proposé.

Alors que la norme ISO 15029-1 évalue les fluides ignifuges par la méthode de pulvérisation à cône creux simulant les fuites fines et l'atomisation, la norme ISO 15029-2 aborde un scénario réel différent et souvent plus complexe : un essai de flamme stabilisée avec des buses à jet plein opposées. Cette norme répond à la question suivante : si un jet de fluide sous pression entre en contact avec une flamme existante, celle-ci se propage-t-elle ou s'intensifie-t-elle ? La norme ISO 15029-2 est largement considérée comme un essai de résistance au feu plus rigoureux et plus conservateur. Elle est fréquemment exigée par les autorités minières, les aciéries, les fonderies et les plateformes offshore.

Lors d'accidents industriels réels, les fuites hydrauliques ne produisent pas toujours de fines brumes. Les ruptures à haute pression génèrent souvent des jets cohérents et à grande vitesse (flux continus) susceptibles d'impacter directement des surfaces chaudes, des flammes de soudage ou des feux de collecteurs. Un fluide ayant réussi l'essai de pulvérisation au cône creux (norme ISO 15029-1) peut entretenir la combustion lorsqu'il est injecté sous forme de jet dans une grande flamme stable. C'est pourquoi la norme ISO 15029-2 a été élaborée afin de simuler précisément ce scénario extrême. Cet essai est souvent appelé essai de flamme stabilisée ou essai de contre-jet, car le jet de fluide est pulvérisé horizontalement dans une grande flamme turbulente de brûleur à propane.

Le matériel suivant est nécessaire pour les tests :

  • Pompe haute pression capable de fournir une pression de 7,0 MPa plus/moins 0,2 MPa (70 bar).
  • Buse à flux solide à orifice de 1,2 mm (produit un jet serré et constant).
  • Un grand brûleur rectangulaire à propane (environ 170 mm x 70 mm) produisant une flamme turbulente avec une puissance calorifique d'environ 25 à 30 kW.
  • Équipement de mesure vidéo haute vitesse et de température.
  • Chambre d'essai antidéflagrante avec système d'extinction automatique d'incendie.

De manière générale, la méthode de test comprend les étapes suivantes :

  • Le brûleur est allumé et stabilisé pendant au moins 5 minutes afin d'obtenir des caractéristiques de flamme constantes.
  • Le fluide d'essai est pressurisé à exactement 7,0 MPa et pulvérisé horizontalement à une distance de 1 mètre directement au centre de la flamme du brûleur.
  • La pulvérisation se poursuit pendant 60 secondes (ou jusqu'à ce que la combustion se produise).
  • Une fois la pompe arrêtée, l'observation se poursuit pendant 30 secondes supplémentaires.

En résumé, la norme ISO 15029-2 est un test de résistance au feu destiné aux environnements industriels difficiles. Lorsqu'une spécification exige la catégorie A de la norme ISO 15029-2, cela signifie que le liquide ne propagera pas le feu, même si un jet à haute pression est injecté directement dans une flamme importante. Pour les ingénieurs de sécurité des industries minières, sidérurgiques et de transformation des métaux en fusion, une simple ligne dans la fiche technique peut faire la différence entre un accident maîtrisé et une catastrophe. La norme ISO 15029-2 demeure l'une des garanties les plus reconnues.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte de son personnel compétent et expérimenté, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés dont ils ont besoin et les accompagne dans la mise en place, l'application et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme ISO 15029-2.

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