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VCSF LE SEUL SYSTÈME D’ISOLATION

AU MONDE RÉSISTANT AU FEU

Système d’isolation contre l’incendie

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La création de VCFS a été le fruit des demandes de nos clients qui avaient besoin d’isoler électriquement leurs brides mais se préoccupaient des performances des composants non-métalliques en cas d’incendie. Il s’agissait d’un problème très particulier sur le marché offshore où les conséquences d’un incendie sur les plate-formes peuvent s’avérer très dangereuses et coûteuses.

En outre, les besoins des utilisateurs en matière de tuyaux et d’applications de GNL, pour lesquels le risque d’un incendie était susceptible de menacer fortement la vie et les biens, ont donné naissance à un joint d’isolation électrique résistant au feu conforme à la norme API 6FB.

Le développement du VCFS breveté a nécessité plus de trois ans afi n de pouvoir ré-pondre aux principaux défi s impliqués. Un défi majeur était la façon de maintenir la charge sur les boulons pendant un incendie. Cela impliquait de traiter le mécanisme d’étanchéité lui-même ainsi que les rondelles isolantes.

Des tests extensifs ont conduit à utiliser un joint en E en Inconel durci pour effectuer une étanchéifi cation secondaire après la fonte du joint en PTFE par le feu. Toutefois, la compression du joint en E était assez critique et a dû être atténuée pour empêcher une compression excessive pendant la combustion. Cela a conduit à utiliser un joint de secours permettant de gérer précisément la compression du joint en E.

Un autre problème était lié au fait qu’en tant qu’éléments métalliques, ni le joint en E, ni le joint de secours ne fournissaient les propriétés d’isolation requises. La solution consistait à utiliser un revêtement diélectrique qui isolerait et résisterait à la compression des brides.

Le résultat a été la formulation du revêtement exclusif X37 qui a admirablement bien fonctionné pendant les tests et a fourni une isolation même après trois opéra-tions de boulonnage à des niveaux de couple complets.

Le prochain problème a résulté du fait que les rondelles standards en époxy renforcé en fi bres de verre G-10 (GRE) se sont dégradées dans un feu et ont perdu leur charge de boulonnage, ce qui a provoqué la libération de particules dans un feu. Cela a conduit au développement de rondelles en acier revêtu durci doubles qui isolent électriquement tout en conservant leur charge de boulonnage lors d’un incendie.

La combinaison de ces éléments a créé un système qui isole électriquement les brides et obtient d’excellents résultats lors du test d’incendie API 6FB.

INTRODUCTION

DÉVELOPPEMENT

Graphique 1: Enregistrement de température pour les blocs calorimètres et les thermocouples pendant un cycle complet de combustion et de refroidissement de 60 minutes.

Graphique 2: Courbe pression/temps pour ce test

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Système d’isolation contre l’incendie

Le test API 6FB nécessite que les raccords étanches d’extrémité se maintiennent pendant 30 minutes pendant une combustion, puis pendant une période de refro-idissement de 60 minutes. Une fois que l’ensemble est refroidi à la température ambiante, la ligne est dépressurisée puis re-pressurisée. Pendant l’ensemble du test, le joint ne doit pas dépasser le taux de fuite prescrit API.

L’ensemble de test comprenait des kits 6” de catégorie 300 VCFS dotés de man-chons et de rondelles HCS, de vis borgnes à bride en acier au carbone de 6” avec un alésage de 2” et un tuyau 1” soudé à l’extérieur des brides à l’alésage doté de capuchons d’extrémité d’1”, des montants et écrous pour les brides, de qualité A193-B7 et 2H respectivement et deux brûleurs au propane de grande capacité respectifs, six thermocouples et six blocs calorimètres.

Après le soudage du tuyau 1” à chacune des vis borgnes de bride en acier, des capuchons d’extrémité ont été fi letés sur chaque extrémité de tuyau. Des orifi ces ont été ménagés dans l’un des capuchons d’extrémité afi n d’accueillir l’équipement de pression nécessaire. Le joint PSI/Pikotek VCFS a été installé entre les brides et l’ensemble à bride a été réalisé avec une valeur de couple de 200ft-lbs en utilisant le système en étoile approprié.

Après l’achèvement de l’ensemble de bride, un dispositif de test d’isolation Meger® (modèle MIT 481) a été utilisé pour valider les propriétés d’isolation du joint. Ce testeur d’isolation a été réglé au paramètre le plus élevé de 1000V DC et l’isolation entre les connexions de bride à bride a été mesurée. L’isolation entre les brides et le raccord de montant fi leté a ensuite été mesurée en utilisant le même réglage ; quatre mesures d’isolation différentes ont été prises pour ce test dans les positions à 3 heures, 6 heures, 9 heures et 12 heures.

Les deux grands brûleurs au propane ont ensuite été mis en place selon le protocole de test au feu API. Ces brûleurs ont été allumés manuellement et ont été utilisés pour fournir une fl amme pendant le cycle de combustion de trente minutes. La fl amme a été contrôlée par une vanne à l’emplacement de l’ordinateur central ; cette vanne a été utilisée pour réguler le fl ux de propane dans les brûleurs. Le graphique 1 contient l’enregistrement de température pour les blocs de calorimètre et les thermocouples pendant le cycle de combustion et de refroidissement complet de 60 minutes.

La fuite qui s’est produite pendant le cycle de 120 minutes de combustion et de refroidissement a été calculée en utilisant des relevés qui ont été effectués par un transducteur de pression différentiel. L’eau qui a été utilisée pour les milieux de test

a été stockée dans un tuyau de 8 pouces ayant un diamètre intérieur de 8,071 (20,5 cm). En utilisant des calculs de volume de base, la perte de volume par pouce (2,43 cm) de hauteur d’eau a été déterminée.

Une autre variable prise en compte pendant le test API 6FB était la pression du système. Le protocole nécessitait que la pression reste constante pendant le cycle de combustion et de refroidissement de 120 minutes. Étant donné qu’une fuite, quelle qu’elle soit, dans le système, risque de provoquer une perte globale de pression, la pression doit être convenablement accrue pour maintenir la pression moyenne spécifi ée par le protocole de test API 6Fb. Le Graphique 2 montre la courbe de pression/temps pour ce test.

Pour des dimensions inférieures à 6” sur des brides RTJ et de 2” sur des brides à face surélevée, PSI/Pikotek a conçu le kit d’isolation résistant au feu à joint unique. Le joint unique utilise la technologie du joint en E pour fournir le joint et le revête-ment X37 et le stratifi é GRE continue de fournir des propriétés d’isolation totales qui sont prédominantes dans le modèle traditionnel PSI/Pikotek VCS.

Le VCFS est également proposé dans un modèle à Haute Température qui utilise G-11 au lieu de G-10. Cela permet au joint de résister à des températures de foncti-onnement supérieures pouvant atteindre 392°F.

Une force de compression de 65000 psi donne au joint la capacité de résister aux contraintes de boulonnage et de bride, La force diélectrique de 750-800 VPM montre que le kit est capable de satisfaire les demandes en matière d’isolation Une absorption d’eau de 0,05% assure que le produit ne souffrira pas des effets de l’entrée de substances Une résistance à la traction de 50 000 psi permet de rassurer l’utilisateur quant à la capacité du joint de résister aux pressions internes

La plupart des lubrifi ants de boulonnage standards sont conducteurs, donc PSI/Pikotek a développé une graisse non métallique non conductrice dénommée Piko-Lube afi n de minimiser le potentiel de perte de résistance. PSI/Pikotek recommande ce lubrifi ant, qui présente un facteur de frottement de 0,15, pour une utilisation sur des systèmes d’isolation. À la différence de certains fournisseurs, PSI/Pikotek ne proposera pas un produit non conforme aux normes techniques les plus élevées. Nous sommes fi ers de nos réalisations en matière de design et de technologie et nous vous apporterons le support et le soutien nécessaires pour fournir les produits les plus adaptés. Pour cela, PSI/Pikotek est unique en son genre.

Note : La désignation « FS » ou « Fire Safe » indique uniquement que ce joint a passé avec succès le test incendie API 6FB. Chaque incendie étant unique et de nombreuses variables non contrôlées étant présentes, aucune autre réclama-tion concernant l’adaptabilité ou les performances en cas d’incendie ne peut être effectuée. Chaque concepteur, utilisateur et/ou opérateur devra évaluer sa situation individuelle lorsqu’il décide d’installer les joints de type FS. En attente de brevet.

LE TEST D’INCENDIE API 6FB

Garlock Sealing Technologies

Garlock Rubber Technologies

GPT

Garlock PTY

Garlock do Brasil

GARLOCK GMBHEnPro Industries family of companies

Tel: +49 2131 349 0

Fax: +49 2131 349 222

www.garlock.com

Garlock de Canada, LTD

Garlock China

Garlock Singapore

Garlock USA

Garlock India Private Limited

Garlock de Mexico, S.A. De C.V.

Garlock New Zealand

Garlock Great Britain Limited

Garlock Middle East

NB-1-MEC-20514.de

Système d’isolation contre l’incendie

Le VCFS* (VCS FireSafe*)• Basé sur une plate-forme éprouvée VCS PSI/Pikotek

• Fournit une isolation électrique de bride complète

• Technologie à double joint

• Le système d’étanchéité primaire se targue de plus de 20 ans de succès

• Le système d’étanchéité secondaire est un système de secours et de résistance au feu à double objectif

• Il a passé avec succès le test incendie 3ème édition API 6FB

• Utilisation en combinaison avec des systèmes de protection cathodiques

• Atténue la rotation potentielle de la bride

• Fournit un joint plus étanche avec des charges de boulonnage inférieures

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