Comprendre les performances des produits d’étanchéité pour conduits en cas d’incendie

Les réglementations en matière de sécurité, telles que le NESC (National Electrical Safety Code) et le NEC (National Electrical Code), exigent généralement l’étanchéité des conduits afin de protéger les systèmes et les composants critiques de l’eau, des gaz et des rongeurs. Bien qu’il existe différentes options d’étanchéité pour répondre aux codes et aux exigences, les produits d’étanchéité à base d’uréthane expansé sont couramment utilisés. Ces types de scellés sont utilisés dans les systèmes de conduits qui abritent les réseaux électriques et de communication dans les centres de transport, les immeubles de bureaux, les installations industrielles, les centres de données, les hôpitaux et d’autres infrastructures critiques. La sécurité et la fiabilité sont cruciales dans ces environnements, et toute occasion d’éviter une interruption des opérations électriques ou de communication est vitale.
Le risque d’incendie concerne toutes les structures, qu’il résulte d’équipements sous tension à l’intérieur du bâtiment ou d’éléments extérieurs. Les réseaux de conduits et les itinéraires à l’intérieur des bâtiments constituent une voie potentielle de propagation de l’incendie s’ils ne sont pas correctement scellés ou s’ils sont scellés à l’aide d’un matériau qui n’a pas le bon indice de résistance au feu. L’utilisation de matériaux de construction qui limitent la propagation des fumées et des flammes et réduisent les risques d’incendie n’est pas seulement une bonne pratique, c’est aussi souvent une réglementation.
Dans cet article, nous examinons comment les produits d’étanchéité en mousse expansive sont évalués pour leur résistance au feu sur la base de normes et d’essais industriels. L’objectif est de mieux comprendre les différences entre les produits d’étanchéité en fonction de leur certification en termes de résistance au feu, afin que les propriétaires de réseaux, les ingénieurs et les installateurs puissent fournir la bonne protection contre les incendies.

Quelles sont les préoccupations en matière d’incendie et de fumées ?

Au niveau le plus élémentaire, il est important que les matériaux utilisés dans l’équipement électrique, les composants et les joints ne contribuent pas à alimenter un incendie. Les matériaux utilisés dans ces applications doivent limiter la propagation du feu et même pouvoir s’éteindre d’eux-mêmes en quelques minutes d’exposition à une flamme. Lorsqu’ils sont correctement installés, les produits d’étanchéité en mousse expansive et les produits de remplissage peuvent limiter le flux d’air et la capacité de l’oxygène à alimenter le feu. Dans certains cas, les scellés peuvent servir de coupe-feu pour empêcher les flammes de se propager d’un espace à l’autre et constituent une forme de protection passive contre l’incendie.

Comment la performance de résistance au feu est-elle testée ?

Comme la plupart des matériaux de construction de qualité destinés aux secteurs de la construction et de l’entretien des infrastructures, les produits d’étanchéité sont soumis à des essais avant d’être commercialisés. Leurs fabricants collaborent avec des agences de test tierces pour établir un classement ou une certification de normes. La société de certification tierce la plus reconnue est sans doute Underwriters Laboratories, plus connue sous le nom de UL.
Les normes UL couvrent une large gamme de produits et de systèmes, y compris les matériaux de construction. UL a plusieurs normes de test qui mesurent les performances en matière d’incendie. Toutes les normes impliquent l’application de flamme suivie d’une évaluation de l’échantillon. Chaque norme reflète les différentes exigences de performance. Dans les sections suivantes, nous allons passer en revue ces normes de test en ce qui concerne les produits d’étanchéité à base d’uréthane expansé, couramment utilisés pour bloquer le passage de l’eau et des gaz.

Test d’inflammabilité des matériaux

UL 94 – Tests d’inflammabilité des matériaux plastiques utilisés dans les dispositifs et appareils, qui est un test simple mesurant la capacité d’un matériau à s’éteindre de lui-même après l’application d’une flamme. Dans ce test, un bloc de 5,1 cm x 15,2 cm x 1,3 cm (2 po x 6 po x ½ po) de mousse d’étanchéité en uréthane expansive est exposé à la flamme d’un bec Bunsen pendant une minute. Après cette exposition, la flamme est retirée et la durée et la distance de la combustion sont mesurées. Pour obtenir la note maximale, l’échantillon doit s’éteindre très rapidement sans couler ni laisser de traces. La conformité à cette norme permet d’inclure la certification UL dans la désignation des composants.. L’objectif de cette norme est d’identifier les composants du système qui n’aggraveront pas le feu en cas d’exposition.

Comment UL 94 est-il utilisé ?

UL 94 est utilisée depuis de nombreuses années comme norme de base pour obtenir la validation UL pour les produits d’étanchéité. La validation ne couvre que le produit d’étanchéité, indépendamment des autres matériaux utilisés ou de la géométrie de l’assemblage. Il s’agit véritablement d’un test qui considère les produits d’étanchéité comme des composants d’un système qui ne contribuera pas à la propagation des flammes. Dans ce cas, on peut dire que les produits d’étanchéité sont résistants au feu. Le test est simple et direct, de sorte que la validation peut être réalisée à un coût relativement faible. Un grand avantage est la possibilité de prévisualiser le test dans pratiquement n’importe quel laboratoire, ce qui facilite le développement du produit.

Test des caractéristiques de combustion des matériaux

UL 723 – Le test des caractéristiques de combustion superficielle des matériaux de construction approche l’examen sous un angle différent. Dans ce cas, la mousse expansive est considérée comme un matériau de construction, au même titre que les cloisons sèches, les mastics, les adhésifs et les revêtements muraux. Ce test est plus rigoureux que l’UL 94. Les bandes de mousse d’uréthane sont appliquées sur des panneaux muraux ignifugés d’une longueur de 2,4 m (8 pieds). Ces plaques sont chargées dans un appareil spécifique de test sur une longueur de 7,3 m (24 pieds). Des jets de flamme sont appliqués sur le bord de l’échantillon pendant 10 minutes, et l’avancement de la flamme le long des bandes d’uréthane est mesuré en fonction du temps de combustion. Parallèlement à cette mesure, un capteur situé dans la chambre d’essai mesure la production de fumée. Les résultats sont présentés sous la forme de la distance parcourue par le feu sur les bandes d’échantillonnage, accompagnée de la valeur du dégagement de fumée.
Plutôt que de répondre à une norme spécifique, ces résultats peuvent être comparés à ceux de produits similaires. La propagation des flammes et la production de fumée sont publiées sous le symbole de classification UL. Cette norme vise à mesurer la sensibilité du produit d’étanchéité à une exposition rapide au feu. Étant donné que les performances du produit d’étanchéité reposent sur sa capacité à empêcher le passage des gaz dans des conditions idéales, ce test permet d’évaluer la rapidité avec laquelle cette capacité se dégrade en présence d’un incendie, et dans quelle mesure le produit d’étanchéité favorise ou retarde la propagation des flammes.

Comment la norme UL 723 est-elle utilisée ?

L’UL 723 (ASTM E84) est utilisée pour comparer le comportement relatif de combustion des matériaux. Les produits d’étanchéité répertoriés dans cette catégorie sont souvent considérés comme des coupe-feu, car les matériaux eux-mêmes bloquent le passage de l’oxygène ou d’autres gaz susceptibles d’alimenter un incendie. Elle devient une norme de plus en plus courante pour la classification des produits d’étanchéité. Elle a l’avantage d’être le test de référence pour une variété de produits de construction et du bâtiment, ce qui la rend potentiellement plus connue dans le secteur du bâtiment..

La norme UL 723 (ASTM E84) utilise une chambre de combustion Steiner Tunnel. Ce dispositif est utilisé pour réglementer les matériaux de construction intérieure.

Test de pénétration du feu

UL 1479 – Les tests de pénétration du feu pour les coupe-feu sont beaucoup plus difficiles et complexes à réaliser. Ici, des échantillons de matériaux muraux, de conduits et de produits d’étanchéité spécifiques sont fabriqués selon des géométries précises. Ces échantillons de parois sont placés dans la chambre d’essai et exposés à un jet de flamme standard pendant des intervalles mesurés en heures. Au cours de ce processus de combustion, les températures sont mesurées sur la face non enflammée des échantillons. À la fin du cycle de combustion, l’échantillon est soumis à une forte pulvérisation d’eau. Les résultats sont basés sur la durée de combustion, le changement de température sur la face non enflammée des échantillons et la capacité à résister à la pulvérisation d’eau. Les résultats sont publiés sous le symbole de classification UL. Les matériaux portant cette classification présentent souvent un grand nombre de combinaisons de matériaux de parois, de conduits et de géométries.

Le tunnel de feu UL 723 (ASTM E84) est grand : 7,6 m (25 pi) de long et 0,6 m (2 pi) de large avec des murs en briques réfractaires isolées.

Les coupe-feu muraux sont très spécifiques

L’UL 1479 est très spécifique aux coupe-feu muraux. Chaque itération de matériau mural, de conduit et de géométrie avec un produit d’étanchéité spécifique doit être testée, ce qui implique un engagement important en termes de temps et de coûts. Chacune de ces combinaisons doit être testée individuellement. L’objectif de cette norme est d’examiner la protection réelle. Les tests permettent d’évaluer le maintien de la structure après une combustion prolongée. De nombreux produits d’étanchéité répertoriés sous la norme UL 1479 font l’objet de dizaines de tests individuels, portant sur des matériaux et des géométries variables. Dans chaque cas, le maintien de la structure testée est évalué.
Les coupe-feu muraux ne sont nécessaires que dans des situations très spécifiques de réglementation d’incendie. Les coupe-feu sont souvent moins performants pour contrôler le passage des gaz et de l’eau à travers le joint.

Comparaison des types de tests de résistance au feu

Tous les tests de résistance au feu décrits précédemment utilisent une flamme haute température. Par exemple, le tunnel de feu UL 723 (ASTM E84) illustré ci-dessous est équipé d’un jet de flamme qui émet 5 000 btu par minute avec une température pouvant atteindre 871°C à la tête de la flamme. Le fait de présenter de bonnes performances dans toutes ces conditions est une caractéristique positive.

Le tunnel de feu UL 723 (ASTM E84) est équipé d’un jet de flamme qui émet 5 000 btu par minute avec une température pouvant atteindre 871°C à la tête de la flamme.

Tableau 1

Autres points à prendre en compte au-delà de la performance en cas d’incendie

Une compréhension plus approfondie des différences entre les diverses normes UL pour les tests de résistance au feu permet aux propriétaires de réseaux, aux ingénieurs et aux installateurs de prendre des décisions plus éclairées quant au choix du bon produit pour protéger les systèmes et les actifs critiques contre les effets du feu. Le type de norme UL peut aider à déterminer le produit d’étanchéité à base d’uréthane expansé à appliquer en fonction des exigences de la réglementation. Si la résistance au feu doit être prise en compte lors du choix d’un produit d’étanchéité, elle n’est qu’un facteur parmi d’autres dans la matrice de décision globale. Parmi les autres facteurs à prendre en compte, citons la résistance et la polyvalence du joint, ainsi que l’étanchéité au gaz, à l’eau et aux rongeurs.

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