5.8.10. LES SYSTÈMES À CO2

L'efficacité d'extinction du dioxyde de carbone (CO₂) est essentiellement due à la réduction de la teneur en oxygène de l'air à une valeur à laquelle le feu ne peut plus s'auto-alimenter. Ce mode d'action est évidemment préjudiciable à l'organisme humain alors menacé d'asphyxie et conditionne largement les règles d'installation des systèmes. L'effet de refroidissement créé par la détente du gaz n'a généralement pas d'effet trop gênant.

Présent dans l'atmosphère (0,03 %), le CO₂ est un gaz naturel incolore et inodore.

Utilisé comme agent extincteur, le CO₂ présente l'avantage :

- d'être sec (il ne mouille pas) ; - de n'être pas corrosif ; - de ne pas laisser de résidus ; - de n'être pas conducteur de l'électricité ; - de fournir sa propre pression de décharge.

Les concentrations utilisées pour l'extinction varient, en fonction des matériaux, de 34 à plus de 70 %. Une fois l'incendie éteint, il peut s'avérer nécessaire, dans le but d'empêcher la réinflammation, de maintenir une concentration de CO₂ élevée jusqu'à refroidissement des équipements (34 % pendant 20 minutes dans le cas de matières susceptibles de donner lieu à des feux profonds). Le gaz sera rendu perceptible à l'odorat au moyen d'additifs non toxiques.

Le CO₂ peut être utilisé pour la protection d'un volume clos en noyage total ou en protection ponctuelle de machine en volume fictif.

Pour la conception d'une installation à CO₂, plusieurs critères spécifiques sont à prendre en compte pour la conception de l'installation :

Le choix entre un système de protection d'ambiance
et un système de protection ponctuelle

Il dépend de la nature et de l'importance du risque, de l'étanchéité de l'enceinte et de la sécurité des personnes.

Dans le cas d'un système de protection d'ambiance, la totalité de l'enceinte doit permettre d'atteindre la concentration efficace de CO₂ et de la maintenir pendant le temps nécessaire à l'imprégnation ; elle doit également résister à l'augmentation de pression apparaissant pendant l'émission (des dispositifs d'évacuation de la pression excessive doivent éventuellement être prévus).

Le choix entre un système haute pression et un système basse pression

lI dépend de la quantité de CO₂ à stocker et du réseau de distribution requis.

Le système basse pression est généralement employé lorsque l'établissement dispose d'un réservoir de CO₂ servant à d'autres applications ou qu'il soit nécessaire de protéger plusieurs locaux, ce qui implique des vannes directionnelles.

Le stockage du gaz

Il est différent suivant qu'il s'agit d'un système haute pression ou basse pression.

Dans le cas d'un système haute pression, le stockage est réalisé dans des bouteilles, à température ambiante à une pression d'environ 60 bar. Ce type de stockage nécessite autant de bouteilles que de locaux protégés ; il est donc plus volumineux.

Dans le cas d'un système basse pression, le gaz est stocké dans des conteneurs calorifugés maintenus à une température de - 20 °C à - 30 °C, ce qui correspond à une pression de 15 à 20 bar. Les conteneurs ne doivent pas être stockés dans des ambiances dont la température peut être supérieure à 50 °C (65 °C pour celles ayant un chargement de type tropical).

Dans les deux cas, des prescriptions très précises sont à respecter pour maintenir les conteneurs en bon état de fonctionnement et limiter les pertes.

La quantité de stockage doit être au moins équivalente :

- à la quantité de base calculée pour la zone d'extinction nécessitant la plus grande quantité d'agent extincteur (cette quantité est calculée en fonction des dimensions propres au local ou à l'enceinte à protéger et d'un facteur imputé à la matière à protéger dans la zone de noyage) ; l'ordre de grandeur par unité de volume est de 0,7 à 1 kg/m ³ voire plus, suivant la nature du risque et des matériaux ; - majorée de quantités supplémentaires (de sécurité) variables suivant que le système est à basse ou haute pression, qu'une seconde émission risque d'être nécessaire, que la température du local est élevée, etc.

Une quantité de réserve égale à la « quantité de stockage » doit être disponible :

- lorsque plus de 5 zones de noyage sont raccordées à l'installation ; - si la quantité de stockage de CO ₂ ne peut être remplacée dans les 36 heures.

Des instructions d'exploitation doivent être affichées de manière permanente et bien visible dans le local de stockage du CO₂, ainsi que les coordonnées du fabricant et/ou de la société de maintenance, l'année de l'installation, les instructions d'emploi et de maintenance et les données techniques nécessaires à l'installation.

Le réseau de distribution

Il doit être conçu de manière à permettre l'émission de la quantité de base requise dans la zone de noyage dans le délai d'émission prévu en fonction du risque à protéger.

Hormis certaines exceptions (centres informatiques, locaux électriques), dans le cas des systèmes de protection d'ambiance, la durée normale maximale d'émission ne doit pas excéder 60 secondes ; elle peut être de 120 secondes maximum dans le cas d'installations comportant plus de 3 tonnes de quantité de CO₂ stockée et protégeant des zones où des feux à développement lent sont prévisibles.

Les canalisations

Elles seront d'un diamètre suffisant afin d'éviter de brusques détentes de gaz qui provoqueraient la formation de neige carbonique et réduiraient alors le débit. Elles ne doivent pas non plus être trop grosses pour imposer une certaine vitesse à l'écoulement du CO₂ et provoquer un régime turbulent pour homogénéiser phase gazeuse et phase liquide.

Les vannes directionnelles

Elles doivent être protégées contre les chocs, les manipulations non autorisées et les vibrations, et placées si possible hors de la zone dangereuse créée par un foyer d'incendie dans la zone de noyage.

Dans le cas des installations haute pression, les vannes directionnelles doivent s'ouvrir automatiquement et avant l'ouverture de la vanne de conteneur ou, au plus tard, en même temps. L'ouverture d'une vanne directionnelle condamne l'ouverture des autres vannes directionnelles.

Dans le cas des installations basse pression, les vannes directionnelles doivent s'ouvrir et se fermer automatiquement, la durée d'ouverture correspondant à la durée d'émission prévue. Si le conteneur dispose, en plus, d'une vanne à fonctionnement automatique, la vanne directionnelle doit être ouverte après la vanne de conteneur. Ce dernier cas impose la présence d'une soupape de sécurité et d'une vanne manuelle de barrage.

Les diffuseurs

Ils seront disposés de façon à éviter que les jets de CO₂ puissent faire tourbillonner les matières enflammées. La surface maximale protégée par diffuseur ne doit pas excéder 30 m².

Plusieurs méthodes de calcul sont possibles pour le dimensionnement des diffuseurs et du réseau de tuyauteries ; la méthode et les moyens de calcul utilisés doivent être conformes à la règle APSAD R3.

La règle donne les spécifications techniques applicables à la réalisation : qualité des tuyauteries, conception des supports, positionnement des vannes, implantation des diffuseurs, etc.

Le réseau de distribution doit être électriquement relié à la terre.

Les dispositifs de neutralisation

Des dispositifs de neutralisation non électriques (vannes, dispositifs bloquant le déclenchement des vannes de conteneurs ou des vannes directionnelles, par exemple) doivent être prévus pour empêcher l'émission du CO₂, par exemple lors de travaux sur l'installation, à raison d'un dispositif pour chaque zone de noyage dans les systèmes multizones. Ce verrouillage doit être signalé à un poste occupé en permanence au moyen d'un signal visuel de dérangement, ainsi qu'aux points d'accès à la zone concernée et près des conteneurs de stockage, au moyen d'un panneau. Ce dispositif ne doit pas compromettre les fonctions de détection et d'alarme, y compris celle d'évacuation.