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Protection anti-éclatement en cas de feu pour réservoirs composite epoxy/fibre de carbone

IP.com Disclosure Number: IPCOM000239103D
Publication Date: 2014-Oct-10
Document File: 2 page(s) / 150K

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Protection anti-éclatement en cas de feu pour réservoirs composite epoxy/fibre de carbone

Problème

L’événement le plus redouté en cas de feu agressant un stockage composite époxy/fibre de carbone est son éclatement. Cet événement produit les distances d’effet les plus importantes comparées à d’autres risques potentiels engendrés par l’incendie. La protection incendie la plus répandue est le TRD[1]. Néanmoins, outre la possible diminution de son efficacité par les conditions d’opération extrêmes (basses et hautes température, poussière, etc.), un feu partiel pourrait ne pas être détecté par ce dispositif entraînant une augmentation du risque d’éclatement.

Solutions existantes,

En plus du TRD, d’autres protections contre l’incendie peuvent être ajoutées sous forme de couches supplémentaires telles que les peintures intumescentes, couches ablatives, couches produisant un résidu carboné, etc. Le principe de fonctionnement de toutes ces protections est l’addition d’une barrière thermique qui retarde l’entrée de l’onde de chaleur au sein de la paroi. Néanmoins, elles sont fragiles (vis-à-vis de l’opération normale du stockage), leur efficacité doit être validée, certaines posent problème lors de l’inspection obligatoire du stockage (inspection visuelle et émission acoustique) et d’autres sont couteuses.

Caractérisation nouvelles

Les travaux de Hancox [1] 1998 et Feih et al. [2] 2011 montrent que, à haute température et en présence d’une atmosphère oxydante, la fibre de carbone est oxydée en surface, ce qui entraîne la perte de la résistance à la traction. En revanche, à haute température et sous atmosphère inerte, la fibre de carbone ne perd pas sa résistance à la traction. En outre, la vitesse de perte de masse de la fibre sous atmosphère oxydante est près de deux fois plus importante que sous atmosphère inerte (voir Figure 1).

Selon Feih et al. [2] 2011, l’affaiblissement de la fibre de carbone est le processus dominant entraînant la ruine de la structure composite en cas de feu. Ces recherches ont été menées en analysant la résistance à la traction d’éprouvettes chauffées jusqu’à 700 °C sous air et azote : le module de Young de la fibre au-delà de 500 °C chute de façon importante sous atmosphère oxydante et beaucoup moins sous atmosphère inerte (voir Figure 2).

Par ailleurs, une bouteille sans résine a été bobinée et soumise à l’épreuve hydraulique (à température ambiante). Cette bouteille a supporté une pression supérieure à la pression de service de 700 bar. Ce résultat laisse espérer que la structuration de la fibre seule (sans la fonction « composite » proportionnée par la résine) serait capable de supporter la pression interne de la bouteille même...