#150 – Guide des systèmes de gicleurs secs, Partie 2: Composants et installation

Lors de l’installation de gicleurs secs, un effort supplémentaire, des pièces et une attention aux détails sont nécessaires

Une installation correcte est essentielle pour garantir le bon fonctionnement de votre système de gicleurs d’incendie lorsque vous en avez le plus besoin. Mais avec des équipements de contrôle supplémentaires et des dispositifs de pressurisation de l’air que l’on ne trouve pas dans les systèmes de gicleurs humides, l’installation d’un système de gicleurs secs augmente le facteur de complexité.

Dans le premier article de notre série sur les systèmes de gicleurs à tuyaux secs, nous avons expliqué ce qu’ils sont et leurs avantages et inconvénients par rapport aux systèmes de gicleurs humides. Dans cet article, nous discutons des meilleures pratiques, des composants et des exigences de la NFPA pour installer correctement les gicleurs secs. Restez à l’écoute pour les futurs blogs traitant des exigences d’inspection, de test et de maintenance et des considérations spéciales pour l’utilisation de systèmes secs.

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Arroseurs à tuyau sec: Le meilleur choix d’installation pour des scénarios spécifiques

Depuis que le premier arroseur à baril sec a été répertorié par Underwriters Laboratories (UL) en 1937, les propriétaires s’appuient sur des systèmes secs pour la protection automatique contre l’incendie dans les zones sujettes au gel sans risque d’éclatement ou de fuite des tuyaux.

Voici comment ils fonctionnent: Au lieu de stocker de l’eau, les tuyaux d’arrosage secs sont remplis d’air sous pression ou d’azote qui maintient une vanne de tuyau sec principale en position fermée. La vanne, placée dans un espace chauffé, empêche l’alimentation en eau de pénétrer dans les tuyaux jusqu’à ce qu’un incendie provoque l’activation d’une ou plusieurs têtes d’arrosage. Une fois que cela se produit, l’air s’échappe et ouvre la vanne, permettant à l’eau de s’écouler à travers les gicleurs ouverts sur le feu.

NFPA 13: La Norme pour l’installation des systèmes de gicleurs établit des lignes directrices strictes pour les approches de conception des systèmes de gicleurs, l’installation des systèmes et les options de composants pour prévenir les décès par incendie et les pertes de biens. Les systèmes secs peuvent être installés seuls ou connectés à d’autres types de systèmes de gicleurs.

En fait, la NFPA ne mâche pas ses mots dans sa recommandation d’installer des gicleurs secs uniquement sur les parties d’une propriété où les circonstances environnementales en font la meilleure solution. C’est en grande partie parce que les étapes supplémentaires impliquées dans le déclenchement d’un système d’arrosage à sec créent un délai pouvant atteindre 60 secondes avant que l’eau n’atteigne une tête d’arrosage activée, ce qui donne aux incendies un peu plus de temps pour se propager.

De l’édition 2019 de la NFPA 13

A.8.2 Un système de tuyaux secs ne doit être installé que lorsque la chaleur n’est pas suffisante pour empêcher le gel de l’eau dans toutes les parties ou sections du système. Les systèmes de tuyaux secs devraient être convertis en systèmes de tuyaux humides lorsqu’ils deviennent inutiles parce qu’une chaleur suffisante est fournie.

Lorsqu’il y a suffisamment de chaleur dans les sections du système de conduite sèche, il faut envisager de diviser le système en un système de conduite humide séparé et un système de conduite sèche. Une utilisation réduite des systèmes de tuyaux secs est souhaitable lorsque la vitesse de fonctionnement est particulièrement préoccupante.

Déterminer une source d’eau pour un système de gicleurs secs

La NFPA 13 exige que chaque système de gicleurs automatiques dispose d’au moins une alimentation en eau automatique et la détermination de cette source est l’une des premières étapes de toute installation potentielle. L’approvisionnement en eau acceptable doit fournir un débit et une pression suffisants pour la durée de décharge des gicleurs requise par le tableau 20.12.2.6, qui varie de 60 à 180 minutes.

De nombreuses sources d’approvisionnement en eau contiennent un débit et un volume suffisants, mais n’offrent pas une pression suffisante. La pression nécessaire varie généralement entre 50 et 150 psi, mais dépend en grande partie de la disposition du système de gicleurs.

Certaines des réserves d’eau NFPA 13 jugées acceptables en 5.2.1 exigera l’ajout d’une pompe pour fournir la pression nécessaire, y compris les approvisionnements municipaux à basse pression, les réservoirs de stockage situés au niveau ou au-dessous du niveau du sol, les rivières, les lacs et les réservoirs. Les pompes à incendie peuvent être utilisées avec d’autres fournitures comme les aqueducs ou les réservoirs à gravité pour fournir la pression nécessaire pour répondre à la demande du système.

De l’édition 2019 de la NFPA 13

5.2.1 * L’alimentation en eau des systèmes de gicleurs doit être l’une des combinaisons suivantes ou toute combinaison:

(1) Un raccordement à un réseau d’aqueduc public ou privé agréé conformément à l’article 5.2.2
(2) Une connexion comprenant une pompe à incendie conformément au 5.2.3
(3) Une connexion à un réservoir de stockage d’eau au niveau du sol ou au-dessous du sol installé conformément à la NFPA 22 et rempli à partir d’une source approuvée
(4) Une connexion à un réservoir sous pression conformément au 5.2.4 et rempli à partir d’une source approuvée
(5) Une connexion à un réservoir par gravité conformément au 5.2.5 et rempli à partir d’une source approuvée
(6) Une conduite forcée, un canal, une rivière, un lac, un étang ou un réservoir conformément à la section 5.2.6
(7) * Une source d’eau recyclée ou récupérée lorsque le propriétaire du bâtiment (ou son agent) a analysé la source de l’eau et le processus de traitement (le cas échéant) que l’eau subit avant d’être mise à la disposition du système de gicleurs et a déterminé que les matériaux, produits chimiques ou contaminants présents dans l’eau ne nuiront pas aux composants du système de gicleurs avec lesquels elle entre en contact

Déterminer l’alimentation en eau et sa pression déterminera d’autres composants du système nécessaires, tels qu’un réservoir ou une pompe.

Options de tuyaux pour systèmes de gicleurs secs

La NFPA 13 permet plusieurs options pour les tuyaux de gicleurs dans tous les types de systèmes (16.3), y compris les tubes en cuivre et les tuyaux en acier et non métalliques. De nombreux systèmes de gicleurs d’incendie sont installés à l’aide de tuyaux en acier galvanisé ou noir pour leurs propriétés de résistance à la corrosion.

Mais les tuyaux en acier ont tendance à mal fonctionner dans les systèmes secs qui dépendent de l’air sous pression au lieu de l’azote. En effet, l’oxygène de l’air sous pression a tendance à réagir avec les mares d’eau piégées dans le système et à corroder les tuyaux – parfois aussi rapidement que deux ans après l’installation.

Les tubes en cuivre sont un choix populaire pour les systèmes secs car ils ne deviennent pas aussi fragiles à basse température et sont moins sensibles à la corrosion. Les tuyaux en chlorure de chloro-polyvinyle (CPVC), bien qu’ils soient un choix courant pour les systèmes humides résidentiels, ne sont pas sans danger pour les systèmes secs commerciaux. Non seulement le CPVC peut-il devenir fragile à basse température, mais un grave danger pour la sécurité peut survenir si l’énergie du gaz sous pression est libérée soudainement en raison d’une rupture de tuyau.

Cela dit, Tyco possède un système de tuyaux secs à base de CPVC homologué UL qui est répertorié pour une utilisation dans les systèmes secs résidentiels, ce qui en fait une option pour les propriétaires qui peuvent quitter leur maison sans climatisation pendant de longues périodes.

Têtes de gicleurs secs 101 et évitant l’eau piégée dans les systèmes

Plus de 100 types différents de gicleurs secs se pressent sur le marché, avec des longueurs standard qui varient par incréments de ¼ pouce ou ½ pouce jusqu’à la longueur maximale indiquée de 48 pouces. Leurs températures nominales vont généralement de 155 ° F à 286 ° F, et elles sont disponibles dans une variété de finitions et de configurations qui répondent aux exigences de la NFPA 13. Pour éviter les décharges accidentelles, il est essentiel d’installer des gicleurs dont la température nominale correspond aux températures maximales prévues au plafond de la zone protégée.

Les arroseurs secs « listés » ont été testés et certifiés UL 199, qui évalue des facteurs tels que la résistance physique, la résistance aux fuites, la sensibilité aux conditions environnementales, la température nominale, le temps de réponse, le débit d’eau et la fonctionnalité.

Les systèmes secs sont généralement installés avec des gicleurs verticaux ou des gicleurs secs spécifiquement énumérés, car ils sont les moins susceptibles de piéger l’eau – un danger dans les environnements froids où le liquide accumulé pourrait potentiellement geler et entraîner des dommages mécaniques ou des dysfonctionnements des gicleurs. Dans les utilisations résidentielles, 8.2.3.6.4 ne permet de choisir que les arroseurs listés pour les applications sèches.

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8.2.2 Gicleurs. Les orientations et dispositions de gicleurs suivantes doivent être permises pour les systèmes à tuyaux secs:

(1) Arroseurs verticaux
(2) * Arroseurs secs répertoriés
(3) Arroseurs suspendus et arroseurs à paroi latérale installés sur des coudes de retour, où les arroseurs, les coudes de retour et les tuyaux de dérivation sont dans une zone maintenue à 4 ° C (4 ° C) ou plus (40 ° F)
(4) Arroseurs horizontaux à paroi latérale installés de manière à ce que l’eau ne soit pas piégée
(5) Arroseurs suspendus et arroseurs à paroi latérale, lorsque les arroseurs et la tuyauterie de l’embranchement se trouvent dans une zone maintenue à 4 ° C (40 ° F) ou plus, l’alimentation en eau est potable et la tuyauterie du système de tuyaux secs est en cuivre ou en CPVC spécifiquement répertoriée pour les systèmes secs applications de tuyauterie

La NFPA atténue davantage le risque d’eau piégée en obligeant les installateurs à incliner la tuyauterie dans les systèmes secs. Bien que cela soit susceptible d’augmenter les coûts de main-d’œuvre, cela facilite le drainage de toute condensation qui se forme à l’intérieur du tuyau ou de l’eau laissée par les déclenchements de vannes ou les tests d’inspection du système.

16.10.3.1 Systèmes de Tuyaux secs dans des Zones Non réfrigérées. Dans les systèmes de tuyaux secs, les dérivations doivent être inclinées d’au moins ½ po. par 10 pi (4 mm/m), et le secteur doit être incliné d’au moins ¼ po. par 10 pi (2 mm / m) dans les zones non réfrigérées.

16.10.3.3. Systèmes de Tuyaux Secs et de Préaction dans les Zones réfrigérées. Les embranchements doivent être inclinés d’au moins ½ po. par 10 pi (4 mm/m), et le secteur doit être incliné d’au moins ½ po. par 10 pi (4 mm / m) dans les zones réfrigérées.

Gestion de la conduction du froid dans les arroseurs secs

L’efficacité d’un arroseur sec repose sur sa capacité à gérer la conduction du froid lorsque les températures glissent de l’espace de congélation au joint d’étanchéité dans le baril sec. Pour que cela fonctionne, une entrée de baril sec se fixe à un mamelon d’extension qui se connecte à un arroseur approuvé. Le joint à l’extrémité d’entrée empêche l’eau de pénétrer dans le mamelon jusqu’à ce que l’arroseur fonctionne. Les arroseurs secs comprennent également un trou de « pleurs » qui permet d’inspecter les bouchons de glace, les fuites d’eau ou toute autre accumulation pouvant causer des dommages.

Lorsque les systèmes secs sont connectés à des systèmes humides, la NFPA 13 établit des directives strictes pour s’assurer que les installateurs exposent suffisamment le baril sec à la température ambiante plus chaude dans l’espace chauffé. Ceci est fait pour empêcher la conduction le long du canon de geler les tuyaux remplis d’eau.

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15.3.1 * Lorsque des gicleurs secs sont raccordés à des systèmes de gicleurs à tuyaux humides protégeant des zones soumises à des températures de congélation, la longueur minimale exposée du canon de l’arroseur sec doit être conforme au tableau 15.3.1(a) ou au tableau 15.3.1(b).

15.3.2 La longueur minimale exposée doit être mesurée le long de la longueur de l’arroseur sec depuis la face de l’installation sur laquelle l’arroseur sec est installé jusqu’à la surface intérieure de l’isolant, du mur ou du plafond menant à l’espace froid, selon celle qui est la plus proche de l’installation.

Il convient de noter que les valeurs de la longueur du canon exposé dans le tableau ci-dessous supposent une pénétration correctement étanche et une vitesse maximale du vent sur l’arroseur exposé de 30 mi / h. Lorsque la vitesse du vent est plus élevée, des longueurs de canon exposées plus longues aideront à empêcher la tuyauterie humide de geler.

L’extrémité d’entrée de l’arroseur sec est installée dans un raccord en t fileté, généralement au-dessus d’un plafond ou d’une enceinte. L’installation de gicleurs secs dans des coudes à 90 degrés ou d’autres raccords ou raccords non spécifiquement mentionnés par le fabricant pourrait gêner la pénétration du filetage ou permettre l’accumulation de condensation dommageable au-dessus du joint.

15.3.4* Les arroseurs secs ne doivent être installés que dans des raccords spécifiés par le fabricant.

A.15.3.4 Des gicleurs généralement secs sont installés en tés. Les arroseurs secs ne doivent jamais être installés dans des coudes à 90 degrés. Certains fabricants autorisent l’installation de gicleurs secs dans des accouplements, des adaptateurs CPVC, etc.

Lorsque des gicleurs secs sont connectés à des systèmes humides protégeant des structures de congélation isolées, la NFPA 13 demande également que l’espace libre autour du canon de l’arroseur soit scellé. Sinon, tout air chaud et humide qui entre en contact avec l’air sec et froid à l’intérieur du congélateur est susceptible de provoquer la formation de condensation et de geler autour du cadre de l’arroseur, ce qui entraîne des obstructions ou des dommages.

15.3.3* Lorsque des gicleurs secs sont raccordés à des systèmes de gicleurs à tuyaux humides protégeant les structures isolées du congélateur, l’espace libre autour du canon de l’arroseur doit être scellé.

La taille du système d’arrosage à tuyau sec est importante pour un débit d’eau rapide

La NFPA 13 régule également la taille d’un système d’arrosage à sec commandé par une vanne sèche. 8.2.3.4 plafonne la capacité maximale d’un système individuel à 750 gallons lorsque des dispositifs à ouverture rapide sont présents, et 8.2.3.3 la plafonne à 500 gallons lorsqu’ils ne le sont pas. Bien que ce guide laisse peu de flexibilité aux propriétaires pour étendre les systèmes secs, il est conçu pour garantir que l’eau ignifuge puisse atteindre rapidement une tête d’arrosage une fois qu’elle est activée par un incendie.

Le tableau ci-dessous détaille le délai maximal de distribution d’eau autorisé par la NFPA 13 entre le moment où une tête d’arrosage s’ouvre et le rejet d’eau. Les calculs sont basés sur le niveau du danger: par exemple, les dangers « légers » peuvent inclure les bureaux ou les salles de classe où des matériaux combustibles ordinaires comme le bois ou le papier sont généralement présents, tandis que les dangers « supplémentaires » sont des endroits comme les ateliers de réparation automobile ou les hangars d’avions où les incendies ont tendance à se développer rapidement avec des taux élevés de dégagement de chaleur.

Gardez à l’esprit que ces délais de livraison ne s’appliquent pas aux parties de l’unité d’habitation d’une occupation quelconque. Là, 8.2.3.6.3 impose un délai maximum de livraison d’eau de 15 secondes à l’arroseur le plus éloigné du système sec. La section 8.2.3.8 permet également aux systèmes secs d’avoir des délais de livraison supplémentaires s’ils sont répertoriés par un laboratoire d’essais reconnu à l’échelle nationale.

Protection automatique fiable par temps de gel

Il est indéniable que les systèmes de gicleurs d’incendie secs sont plus compliqués et coûteux à installer que les systèmes humides. Mais dans les zones exposées à des températures glaciales, l’investissement initial vaut la tranquillité d’esprit qu’ils procurent pour une protection incendie automatique fiable.

Restez à l’écoute pour les prochaines tranches de notre examen des systèmes de gicleurs secs et de leurs applications, dans lesquelles nous explorerons davantage les composants du système et les exigences en matière d’inspection, de tests et de maintenance, y compris un examen approfondi de la façon de prévenir la corrosion.

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