Manuel d isolation industrielle

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1 Manuel d isolation industrielle

2 Sommaire systèmes d isolation 1.2 Tuyauteries P Systèmes d isolation avec coquilles P Isolation de réservoirs Isolation des brides et accessoires P. 46 P Isolation des chaudières à vapeur Isolation des chaudières à foyer P. 68 Sommaire P Systèmes d isolation à matelas résistants en compression Systèmes d isolation avec matelas grillagés P. 28 P Isolation des raccords coudés et en T P Pièces de réduction P Isolation des colonnes 2 P Chaudières à vapeur industrielles P Armatures et entretoises P Joints de dilatation P Traçage des tuyauteries P. 43 P Réservoirs de stockage Systèmes de suspension et de support des tuyauteries P Systèmes d isolation de tuyauterie résistants à la marche Préparation et planification 1.2 Tuyauteries 1.3 Isolation de réservoirs 1.4 Isolation des colonnes 1.5 Réservoirs de stockage 1.6 Isolation des chaudières à vapeur 1.7 Isolation des conduits de fumée 1.8 Application cryogéniques Théorie Normes et directives 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai 2.3 Éléments de calcul Tableaux Unités, facteurs et tables de conversion Caractéristiques des matériaux isolants et des revêtements Tableaux d utilisation Enveloppes Systèmes d isolation P Isolation des conduits de fumée P Application cryogéniques P. 85 P. 45 Produits 157 Rockwool 850 ProRox WM 70 ProRox WM 80 ProRox WM 100 Rockwool 129 Rockwool Duraflex Rockwool Flexiboard Rockwool Multiboard Rockwool 231 Rockwool 233 Rockwool HT600 Rockwool HT660 Rockwool HT700 Rockwool CRS Rockwool Loose fill Rockwool Granulate Rockwool Rocktight

3 Sommaire systèmes d isolation 1.2 Tuyauteries P Systèmes d isolation avec coquilles P Isolation de réservoirs Isolation des brides et accessoires P. 46 P Isolation des chaudières à vapeur Isolation des chaudières à foyer P. 68 Sommaire P Systèmes d isolation à matelas résistants en compression Systèmes d isolation avec matelas grillagés P. 28 P Isolation des raccords coudés et en T P Pièces de réduction P Isolation des colonnes 2 P Chaudières à vapeur industrielles P Armatures et entretoises P Joints de dilatation P Traçage des tuyauteries P. 43 P Réservoirs de stockage Systèmes de suspension et de support des tuyauteries P Systèmes d isolation de tuyauterie résistants à la marche Préparation et planification 1.2 Tuyauteries 1.3 Isolation de réservoirs 1.4 Isolation des colonnes 1.5 Réservoirs de stockage 1.6 Isolation des chaudières à vapeur 1.7 Isolation des conduits de fumée 1.8 Application cryogéniques Théorie Normes et directives 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai 2.3 Éléments de calcul Tableaux Unités, facteurs et tables de conversion Caractéristiques des matériaux isolants et des revêtements Tableaux d utilisation Enveloppes Systèmes d isolation P Isolation des conduits de fumée P Application cryogéniques P. 85 P. 45 Produits 157 Rockwool 850 ProRox WM 70 ProRox WM 80 ProRox WM 100 Rockwool 129 Rockwool Duraflex Rockwool Flexiboard Rockwool Multiboard Rockwool 231 Rockwool 233 Rockwool HT600 Rockwool HT660 Rockwool HT700 Rockwool CRS Rockwool Loose fill Rockwool Granulate Rockwool Rocktight

4 Manuel d isolation industrielle Sommaire 1 Systèmes d isolation Préparation et planification Tuyauteries Isolation de réservoirs Isolation des colonnes Réservoirs de stockage Isolation des chaudières à vapeur Isolation des conduits de fumée Application cryogéniques 85 2 Théorie Normes et directives Propriétés des produits et méthodes d essai Éléments de calcul Tableaux Unités, facteurs et tables de conversion Caractéristiques des matériaux isolants et des revêtements Tableaux d utilisation Produits 157 Rockwool ProRox WM ProRox WM ProRox WM Rockwool Rockwool Duraflex 168 Rockwool Flexiboard 170 Rockwool Multiboard 172 Rockwool Rockwool Rockwool HT Rockwool HT Rockwool HT Rockwool CRS 179 Rockwool Loose fill 180 Rockwool Granulate 181 Rockwool Rocktight 183

5 RTI L excellence pour les solutions anti-feu Rockwool Technical Insulation RTI est une division autonome de la société inter nationale Rockwool Group, spécialiste mondial dans le domaine de l isolation technique, de la sécurité anti-incendie passive et de l isolation en construction navale. En plus d une large gamme de produits d isolation à base de laine de roche pour les applications industrielles et les installations techniques en bâtiment, RTI offre de nombreuses solutions de sécurité anti-incendie passive. L excellence des produits, les innovations permanentes et les compétences des collaborateurs de RTI en font un partenaire fiable et compétent, qui établit continuellement les standards du secteur. Rockwool répond avec succès aux nouveaux défis du marché depuis plus de 50 ans, cela grâce à ses capacités d innovation technique et à son dynamisme commercial. Des produits et systèmes de haute qualité et sans cesse améliorés en sont l aboutissement. Cher professionnel, Rockwool Technical Insulation (RTI) est une valeur sûre du marché de l isolation. Les spécialistes tels que vous font par conséquent souvent appel à nos produits et à notre expertise pour les applications d isolation technique, de sécurité anti-incendie passive et d isolation en construction navale. Une partie de notre savoir-faire est à présent condensé dans un nouveau guide pratique : le Manuel d isolation industrielle. Cette édition remplace l ancien «Manuel d isolation industrielle». Ce livret rouge constituait depuis des années la référence universelle pour l utilisation correcte des produits RTI dans les projets d isolation technique. Le nouveau manuel offre une réponse tout aussi pratique à vos questions sur base de l expérience accumulée. L accent y est cependant mis uniquement sur l industrie de transformation. L avantage de cette nouvelle formule est que nos solutions et produits peuvent être détaillés et illustrés plus en détail encore, spécifiquement en rapport avec vos activités de production. Le manuel reste bien entendu facile à consulter. Les feuillets dépliants vous mènent immédiatement à 2

6 la page recherchée, qu il s agisse d une simple isolation de conduite ou d une application plus complexe pour une colonne, un réservoir ou une chaudière. Les informations sont illustrées par un grand nombre de photos, dessins et schémas. M G Ü T EZ EIC H E N E R I N E R A L W O L L E Z E U G N I S S E A U S Conservez donc ce manuel à portée de main. Il s agit d un outil essentiel pour appliquer correctement et rapidement nos solutions d isolation lors de la conception de vos applications. Pour toute question technique ou problèmes pratique, n hésitez pas à contacter les chargés d affaires de RTI. En tant que partenaire professionnel pour vos isolations, nous sommes toujours à votre disposition. Visitez notre site web pour les dernieres nouvelles: Bien cordialement, Frank Jacobs Managing Director Rockwool Technical Insulation Group Hendrik Deraedt Sales Director Benelux & France Rockwool Technical Insulation 3

7 Manuel d isolation industrielle Rockwool Technical Insulation Informations pour les concepteurs, entrepreneurs et gestionnaires d installations industrielles L énergie fait vivre le monde. Sans elle, tout s arrête. L économie mondiale dépend d un approvisionnement ininterrompu et efficace en énergie. Plus de quatre-vingt pourcent de l énergie consommée actuellement provient cependant de sources non renouvelables. Alors que la demande d énergie augmente de manière exponentielle, la capacité des sources d énergie exploitées diminue sans cesse. Les gestionnaires, concepteurs et opérateurs d installations industrielles ont par conséquent pour objectif de réduire la consommation d énergie dans la mesure du possible pour assurer un fonctionnement efficace des installations à long terme. Les secteurs de l installation et de l exploitation des installations industrielles exigent des rendements énergétiques élevés. Il existe aujourd hui de nombreux systèmes d isolation efficaces permettant d exploiter de façon responsable les ressources énergétiques limitées disponibles. Le manuel d isolation industrielle Rockwool Technical Insulation décrit ces systèmes aussi bien théoriquement que pratiquement. Ce manuel s adresse aux concepteurs, installateurs et gestionnaires d installations industrielle. Il fournit une vue d ensemble des techni ques d isolation modernes destinées notamment aux installations chimiques et pétrochimiques ainsi qu aux centrales électriques. Le manuel d isolation industrielle constitue une référence pratique accessible, basée sur les normes et directives en vigueur, et offre des instructions concrètes pour la réalisation d un grand nombre de travaux d isolation. La limitation des déperditions calorifiques à des valeurs minimales, entre autres grâce à la réduction des pertes par transmission et accumulation de chaleur, permet de diminuer notablement la consommation énergétique des installations industrielles. Ces mesures limitent également les émissions de dioxyde de carbone (CO 2 ). Ce gaz est libéré par la combustion de carburants fossiles tels que le charbon ou le pétrole et provoque une augmentation mondiale des températures par effet de serre. L isolation adéquate des installations industrielles constitue un facteur écologique essentiel pour la réduction des émissions de CO 2. Les mesures d isolation présentent un second avantage économique, car dans le cadre du marché européen des droits d émission, la réduction de la production de CO 2 se traduit par une diminution des frais d émission. 4

8 En outre, un système d isolation approprié permet de maintenir la température des conduites et réservoirs dans des plages déterminées, contribuant ainsi à la fiabilité et à l efficacité des procédés de production. Une isolation correctement conçue contribue également à la protection des installations. Les matériaux isolants modernes protègent en effet efficacement les composants des installations contre l humidité, qui est un important facteur de corrosion. Il en découle une réduction notable des frais de maintenance des installations et procédés et une maximalisation de la durée de vie des équipements industriels concernés. L isolation industrielle joue enfin un rôle important quant à la protection des personnes. Une isolation optimale maintient les températures d exploitation et les charges acoustiques des environnements industriels à des niveaux acceptables, sous les seuils de sécurité généralement appliqués pour assurer une ambiance de travail confortable. Grâce à sa large gamme de techniques et systèmes d isolation, Rockwool Technical Insulation (RTI) offre aux concepteurs et réalisateurs d isolations des solutions intégrées optimales pour les secteurs industriels de la chimie et de la pétrochimie, de la production d énergie, de la construction navale et de la fabrication. RTI est une division indépendante du groupe Rockwool, premier producteur mondial d isolations en laine de roche. Le schéma Flow of Energy de la page suivante fournit une vue d ensemble de tous les secteurs dans lesquels Rockwool est actif. Tous les produits et systèmes RTI coquilles, panneaux, matelas à lamelles et à treillis ou encore laine de roche en vrac obéissent aux normes de qualité et de sécurité les plus strictes et sont certifiés selon les classes de protection incendie les plus élevées. La laine de roche est incombustible jusqu à plus de ºC et contribue ainsi de façon considérable à la prévention des incendies. En complément du présent manuel d isolation industrielle, RTI publie des informations actualisées concernant ses innovations et solutions techniques ainsi qu une grande quantité de documentation récente et utile sur son site Le présent manuel est conçu comme un outil de conception fournissant des informations à caractère purement général. Ces informations doivent par conséquent être évaluées et validées pour les applications spécifiques des procédés et installations réels. Nos collaborateurs vous assisterons volontiers lors de la conception, de la préparation et de la réalisation de vos projets. Pour obtenir rapidement une assistance efficace, veuillez consulter les références de contact figurant au dos du présent manuel. 5

9 RTI, Flow Of Energy Exp loita tion, tra nsp ort e t pr odu ctio n Déchets Charbon Ind Gaz naturel ust Pétrole ries de tran sfor ma tion Centrales électriques Raffinerie de gaz Util isat Raffinerie Industrie Constructions non résidentielles Constructions résidentielles Pétrochimie Constructions navales et plates-formes off-shore Champs d activité du groupe Rockwool : Matériaux isolants pour applications industrielles : Solutions pour économies d énergie, Isolation acoustique et optimisation des processus de production. Protection incendie Conlit : Solutions de protection passive contre l'incendie pour des tuyaux et gaines de ventilation et désenfumage. Matériaux isolants technique pour le batiment : Solutions d isolation thermique et acoustique pour des installations techniques de bâtiments. Matériaux isolants pour construction navale et plates-formes offshore : Isolants de confort, d insonorisation, et anti-incendie à bord. Matériaux isolants pour le bâtiment : Solutions d isolation thermique et acoustique de bâtiments. Produits finis ion fina le

10 RTI, Flow Of Energy Exp loita tion, tra nsp ort e t pr odu ctio n Déchets Charbon Ind Gaz naturel ust Pétrole ries de tran sfor ma tion Centrales électriques Raffinerie de gaz Util isat Raffinerie Industrie Constructions non résidentielles Constructions résidentielles Pétrochimie Constructions navales et plates-formes off-shore Champs d activité du groupe Rockwool : Matériaux isolants pour applications industrielles : Solutions pour économies d énergie, Isolation acoustique et optimisation des processus de production. Protection incendie Conlit : Solutions de protection passive contre l'incendie pour des tuyaux et gaines de ventilation et désenfumage. Matériaux isolants technique pour le batiment : Solutions d isolation thermique et acoustique pour des installations techniques de bâtiments. Matériaux isolants pour construction navale et plates-formes offshore : Isolants de confort, d insonorisation, et anti-incendie à bord. Matériaux isolants pour le bâtiment : Solutions d isolation thermique et acoustique de bâtiments. Produits finis ion fina le

11 41 Systèmes d isolation

12 1. Systèmes d isolation Sommaire 1.1 Préparation et planification Critères de sélection d un système d isolation 7 A. Exigences fonctionnelles 8 B. Sécurité 12 C. Optimisation des coûts 13 D. Protection de l environnement Travaux préalables à un chantier d isolation Protection anticorrosion Stockage des matériaux isolants Tuyauteries Systèmes d isolation avec coquilles Systèmes d isolation à matelas résistants en compression Systèmes d isolation avec matelas grillagés Armatures et entretoises Enveloppes Systèmes de suspension et de support des tuyauteries Isolation des brides et accessoires Isolation des raccords coudés et en T Pièces de réduction Joints de dilatation Traçage des tuyauteries Systèmes d isolation de tuyauterie résistants à la marche Isolation de réservoirs Isolation des colonnes Réservoirs de stockage Isolation des chaudières à vapeur Isolation des chaudières à foyer Chaudières à vapeur industrielles Isolation des conduits de fumée Réalisation de systèmes d isolation pour conduits de fumée Enveloppes des conduits de fumée Isolation acoustique des conduits de fumée Application cryogéniques 85

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14 1. Systèmes d isolation Préparation et planification 1.1 Préparation et planification La sélection et la conception d un système d isolation adéquat pour une installation technique sont essentielles afin de garantir le fonctionnement efficace, la sécurité, la durabilité et les performances environnementales de l installation. L augmentation des coûts énergétiques n est pas prise en compte lors de la conception d un système d isolation. Cependant, une épaisseur optimale d isolation permet de prendre en compte les enjeux liés à l augmentation des coûts énergétiques. De plus l investissement sera amorti en quelques années après l installation. Les adaptations ultérieures telles qu une augmentation des épaisseurs d isolation sont souvent impossibles par manque d espace et constituent un investissement additionnel conséquent. Un système d isolation correctement dimensionné dès la conception contribue de manière considérable à la protection de l environnement et à la réduction des émissions de CO 2. Si le respect de l environnement et la rentabilité ont longtemps été considérés comme contradictoires, ils sont aujourd hui complémentaires et indissociables à une gestion optimale Critères de sélection d un système d isolation Les critères suivants doivent être pris en compte pour la sélection d un système d isolation approprié : A Exigences fonctionnelles a. Dimensionnement des éléments à isoler b. Fonctionnement de l installation c. Températures de service d. Déperdition calorifique ou fluctuations de température admissibles pour le fluide e. Protection contre le gel f. Facteurs environnementaux g. Travaux d entretien et d inspection B Sécurité a. Protection des personnes b. Protection contre l incendie c. Protection contre les risques d explosion d. Protection acoustique C Optimisation des coûts a. Épaisseur d isolation optimale b. Durée de retour sur investissement D Protection de l environnement a. Réduction des émissions de CO 2 dûes à l isolation E Protection anticorrosion a. Hydrophobicité et teneur en chlorures solubles 7

15 1.1 Préparation et planification A. Exigences fonctionnelles a) Dimensionnement des éléments à isoler L isolation doit être pris en compte dès la conception de l installation. Les épaisseurs d isolation doivent donc être définies dès les premières phases du développement. Le tracé isométrique des conduits et les distances qui séparent les éléments isolés doivent également être pris en compte. Les distances minimales entre éléments indiquées sur les dessins doivent être respectés pour assurer un montage correct et sans surcoûts des matériaux isolants et de leurs enveloppes. Distances minimales entre les réservoirs et les colonnes (en mm) 8

16 Préparation et planification Distances minimales entre conduits isolés (en mm) Distances minimales autour des brides de conduits (en mm) a = recouvrement a 50 mm x = longueur de boulon + 30 mm s = épaisseur d isolation 9

17 1.1 Préparation et planification A. Fonctionnement de l installation b) Fonctionnement de l installation Le fonctionnement de l installation doit être pris en compte lors de la sélection d un système d isolation On distingue ainsi les procédés continus et discontinus, et ceux où le fluide transporté présente une température variable. Dans un processus continu, la température du fluide est constamment supérieure ou inférieure à la température ambiante. Dans un processus discontinu, l installation est mise à l arrêt entre les différentes phases ou cycles de production. La température du fluide peut par conséquent être à température ambiante. Dans un processus à température variable, les températures du fluide se trouvent souvent au-dessus ou en dessous de la température ambiante. l isolation thermique dès la conception. Dans des conditions extrêmes (p. ex. pour des périodes prolongées de stockage / de transport ou dans le cas de températures extrêmes), une isolation avec traçage thermique des conduits peut s avérer nécessaire pour maintenir les limites de température imposées. Le logiciel Rockassist permet entre autres un calcul optimal des épaisseurs d isolation. La température ambiante d un bâtiment augmente c) Température de service Seuls des matériaux isolants dont le comportement demeure stable aux températures de service prévues peuvent être employés. La température de service maximale du matériau isolant concerné est dans ce cas le critère de jugement à prendre en compte (voir également le chapitre 2.3 Propriétés des produits ). d) Déperditions calorifiques ou fluctuations de température admissibles du fluide Dans de très nombreux procédés, les fluides contenus dans les réservoirs, colonnes ou cuves doivent être maintenus dans des limites de température déterminées. Dans le cas contraire, le processus chimique ne se déroule pas correctement, le fluide se solidifie, ce qui empêche le pompage ou le transport. Dans le cas des gaz de combustion et des fumées, un refroidissement trop important peut provoquer des condensations d acide sulfurique, ce qui provoque une forte corrosion des conduits et des tuyauteries. Pour les produits liquides, il est important qu ils maintiennent la température souhaitée jusqu en fin de circuit. Ces exigences démontrent l importance de Logiciel Rockassist inutilement lorsque certaines installations sont mal isolées. Une augmentation de température excessive nuit entre autres aux conditions de travail et à la durée de vie des équipements électroniques. Ces pertes augmentent les dépenses énergétiques liees à la climatisation. La conception de l isolation et la réduction résultante des pertes calorifiques des éléments d installation doivent par conséquent prendre en compte la globalité de l infrastructure et de l exploitation du bâtiment. 10

18 Préparation et planification e) Protection contre le gel En cas de gel, l installation peut tomber en panne ou être endommagée par la dilatation du fluide congelé (p. ex. de l eau). Des mesures adéquates doivent être prises pour éviter le gel de l installation. L isolation limite les pertes calorifiques et retarde par conséquent la congélation. L isolation seule ne peut cependant pas éviter le gel d une installation. Un traçage thermique peut pour cela s avérer nécessaire. Afin d éviter le gel, l isolation doit être conçue de telle sorte que les pertes calorifiques de l élément isolé soient inférieures à la chaleur apportée par le traçage thermique. le système. Le danger d accumulation d eau est particulièrement important dans les installations extérieures soumises à des températures de service inférieures à 120 C ou dans les installations de procédés discontinus. Cette accumulation provient de la condensation d humidité de l air ambiant à la surfa ce interne de l enveloppe. Une lame d air d au moins 15 mm doit donc être prévue entre l isolant et l enveloppe. Des orifices d évacuation d eau et d aération d un diamètre d au moins 10 mm et espacés d au moins 300 mm doivent être prevus sur la partie inférieure de l enveloppe (toujours de l intérieur vers l extérieur). Le système d isolation doit être résistant aux éventuels produits chimiques avec lesquels il risque d entrer en contact. f) Facteurs environnementaux Le système d isolation doit résister aux facteurs environnementaux tels que : Les intempéries L es atmosphères corrosives Les charges mécaniques Toute pénétration d humidité dans le système d isolation doit être évitée. L accumulation d eau dans le matériau isolant augmente sa conductivité thermique ainsi que le risque de corrosion des éléments isolés. Par conséquent les enveloppes d isolation doivent être conçues de telle sorte que l humidité ne puisse pénétrer dans Les charges mécaniques Une enveloppe adaptée doit être utilisée pour protéger l isolation des dégradations mécaniques, des intempéries et de son environnement en général. Par conséquent la sélection d une enveloppe adéquate dépend de différents facteurs, tels que la résistance à la marche, aux intempéries liées au vent et neige, ainsi qu aux tempé ratures et conditions extérieures. (Norme DTU P , règles NV 65) g) Travaux d entretien et d inspection Afin de ne pas compliquer les interventions courantes d entretien et d inspection liés a l isolation, il convient de prendre en compte les zones sujettes à une maintenance intensive dés de la phase de conception. On pourra, par exemple y mettre en place des systèmes d isolation amovibles sous forme de capots ou de matelas. Des systèmes aisément démontables doivent également être prévus à hauteur des brides et accessoires. 11

19 1.1 Préparation et planification Gewährleistung von Oberflächentemperaturen (Problématique de la détermination des températures superficielles) de l institut de recherche allemand BFA WKSB, spécialisé dans la protection contre la chaleur, le froid, le bruit et l incendie. B. Considérations de sécurité a) Protection des personnes Températures superficielles maximales admissibles Une surface de plus de 60 C peut entraîner des brûlures par simple contact. Les consignes de prévention des accidents stipulent à cet égard que les éléments d installation accessibles, doivent être conçus de telle sorte que le personnel ne soit pas exposé à un risque de lésions par brûlures. L isolation de ces éléments d installation doit être dimensionnée de telle sorte qu aucune température superficielle ne dépasse 60 C en service. Le logiciel Rockassist permet de calculer en quelques étapes les épaisseurs d isolant appropriées. Tous les paramètres de service tels que la température de l élément, la température ambiante, la vitesse du vent ou les matériaux de surface doivent être connus pour obtenir un résultat fiable. Remarque Du fait que la température superficielle d un élément dépend de plusieurs paramètres physiques, parfois difficiles à calculer ou à déterminer, la valeur calculée pour la température de surface de l isolation n est pas totalement fiable. Voir également à ce sujet la note technique n 5 Zur Problematik der Si la température superficielle souhaitée ne peut pas être obtenue, les éléments d installation concernés doivent être munis de protections additionnelles telles que des grilles de sécurité ou des plaques de protection. Ce cas se produit par exemple lorsque l espace disponible ne permet pas d appliquer l épaisseur d isolant nécessaire. b) Protection contre l incendie La nature et l étendue des mesures de protection contre l incendie doivent être déterminées d un commun accord avec les instances impliquées (pompiers, assureur, propriétaire, ). De manière générale, la rapidité de combustion d un bâtiment ou d une installation technique peut rapidement augmenter en présence de matériaux isolants inflammables. Les isolants ininflammables tels que la laine de roche (dont le point de fusion est supérieur à C) ne contribuent pas à la combustion, et offrent une protection aux éléments de l installation qu ils isolent. c) Protection contre les risques d explosion En cas de risque d incendie ou d explosion, il est essentiel que la température superficielle de l élément et de son enveloppe demeure nettement inférieure au point d ignition feu des produits ou mélanges gazeux inflammables présents. Cette exigence s applique également aux ponts thermiques, qui apparaissent par exemple à hauteur des supports de canalisation, armatures, entretoises, etc. Un système d isolation intégré à un dispositif de protection anti-explosion doit nécessairement comporter une d ouble enveloppe. Cette double enveloppe est soudée ou brasée en usine de manière à assurer l étanchéité à l air et 12

20 Préparation et planification empêcher toute diffusion. Les recommandations particulières contre les risques d explosion doivent également être appliquées. Si des matériaux susceptibles de porter des charges électrostatiques (telles que des enveloppes non reliées à la masse ou des matières synthétiques non conductrices) sont présents en zone explosive, l installation doit être mise à la masse. C. Optimisation des coûts De façon générale, l épaisseur d isolation économique est considérée comme étant celle pour laquelle la somme des coûts d isolation et des coûts entraînés par les déperditions calorifiques est la plus faible. Le graphique ci-dessous fournit une représentation non quantitative de ce calcul de coût. d) Isolation acoustique Les systèmes d isolation réduisent la conductivité acoustique. La nature et l effet de l isolation sonore sont fonction de la fréquence et de la pression acoustique. Les exigences de sécurité correspondantes sont spécifiées dans les réglementations dans la Code de Travail et Décret n du 19 juillet 2006 (en France ), RGPT (en Belgique) et ARBO (aux Pays-Bas). Les coûts d isolation comportent les frais de matériau, de main d œuvre et de maintenance ainsi que les frais financiers. Les coûts entraînés par les déperditions calorifiques sont calculés sur la base du prix de l énergie, du taux de déperdition calorifique et du temps de service annuel de l installation. Le prix de l énergie ne doit pas uniquement être basé sur le prix actuel, car les évènements des dernières années montrent clairement qu il faudra prendre en compte à l avenir une hausse substantielle des prix de l énergie. La hausse des frais énergétiques entraîne une augmentation de l épaisseur d isolation économique. La norme VDI 2055 décrit en détail diverses méthodes de calcul de l épaisseur d isolation économique. Coûts Épaisseur économique Coûts totaux Coût de l isolation Coût de déperdition énérgétique Épaisseur d isolation 13

21 1.1 Préparation et planification C. Optimisation des coûts Un autre paramètre économique fréquemment utilisé en parallèle à l épaisseur d isolation économique, est le temps de retour sur investissement ou Return On Investment (ROI). Ce paramètre correspond à la durée après laquelle les frais d isolation sont compensés par les économies réalisées sur les déperditions calorifiques. temps de retour sur = investissement = frais d isolation [a] économie d énergie annuelle En général, la durée du retour sur investissement pour l isolation d installations techniques est très courte, et souvent nettement inférieure à un an. Cependant il convient de ne pas considérer uniquement ce critère à durée de vie longue, car celui-ci ne prend pas en compte la durée de vie entière de l installation. Il est ainsi recommandé de prévoir des épaisseurs d isolation plus importantes pour les installations à longue durée de vie, même si cela conduit à accepter une durée de retour sur investissement plus importante. L économie réalisée sur la durée de vie totale de l installation avec une épaisseur d isolation plus élevée conduit à une rentabilité nettement plus élevée de l investissement d isolation, ainsi qu à une exploitation sensiblement plus efficace de cette installation. D. Prescriptions environnementales La combustion de carburants d origine fossile tels que le charbon, le pétrole ou le gaz conduit non seulement à l épuisement des réserves d énergie non renouvelables de la planète, mais affecte aussi gravement l environnement par les émissions de dioxyde de carbone. La teneur en CO 2 de l atmosphère est déterminante pour le réchauffement planétaire par effet de serre. Le CO 2 absorbe le rayonnement thermique émis par la surface du globe et réduit ainsi la restitution de chaleur vers l espace. Il en résultera un changement climatique mondial dont les conséquences sont encore difficiles à évaluer. La réduction globale des émissions de CO 2 ne pourra être obtenue qu au moyen d une utilisation plus efficace des sources d énergie fossiles. L utilisation d épaisseurs d isolation plus importantes dans les installations techniques est indispensable à la réduction des émissions de CO 2. Voir à ce sujet la note technique n 6 de l institut de recherche allemand BFA WKSB et du FESI Hohe Rentabilität bei umweltgerechten Isolierschichtdicken [Augmentation de rendement par un dimensionnement écologique des épaisseurs d isolation]. La réduction des émissions de CO 2 constitue un gain économique direct pour les entreprises dans le cadre du marché des droits d émission de l Union Européenne. L accroissement des épaisseurs d isolation sur les installations techniques se traduit donc par un double bénéfice : réduction de la facture énergétique et réduction des frais relatifs aux droits d émission de CO 2. E. Protection anticorrosion Voir : Protection anticorrosion. 14

22 Préparation et planification Travaux préalables à un chantier d isolation Un chantier des isolation d installations techniques exige que des travaux préparatifs soient pris en compte dès les premières phases de conception et de construction des installations techniques. Par conséquent il convient de faire participer dès le debut tous les intervenants impliqués dans le projet à la préparation des travaux d isolation, de façon à prévenir d éventuels problèmes. Conformément à la norme française NF DTU 42.2 Travaux d isolation Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de 80 C à +650 C, la norme DIN 4140 Dämmarbeiten an betriebstechnischen Anlagen in der Industrie und in der technischen Gebäudeausrüstung - Ausführung von Wärme- und Kältedämmungen [Isolation des installations techniques industrielles et du bâtiment - Exécution d isolations contre le chaud et le froid] ainsi qu aux directives AGI Q05 Konstruktion von betriebstechnischen Anlagen [Construction d installations techniques] et CINI, tous les travaux de préparation doivent être terminés avant les travaux d isolation. Les conditions suivantes doivent en particulier être remplies : Tous les travaux de protection anticorrosion nécessaires aux éléments à isoler doivent être terminés. Toutes les installations de traçage et de métrologie doivent être réalisées. Les distances minimales entre les éléments doivent être respectées (voir illustrations pages 8 et 9). Les surfaces doivent être relativement propre. Les supports de fixation des armatures doivent être placés sur les éléments (voir détails sur la fiche de travail AGI Q153). Tous systemes d étanchéité doivent être placés sur les éléments (voir détails sur la fiche de travail AGI Q152). Les piquages de connexion des éléments doivent être assez longs pour que les brides restent en dehors de l isolation et puisse être boulonnées facilement. Les supports doivent être réalisés de telle sorte que les matériaux isolants, le pare-vapeur et les enveloppes puissent être installés correctement. L isolation doit être installée sans entraves (p. ex. par des portiques). Les soudures et collages sur l objet doivent être terminés. Les fondations doivent être prêtes Protection anticorrosion Les protections anticorrosion manquantes ou défectueuses provoquent toutes les années des pertes économiques importantes. Il en résulte une diminution sensible de la durée de vie des équipements techniques, tandis que les fréquentes interventions de dépannage ou de révision affectent la rentabilité de l installation. L idée selon laquelle le système d isolation contribue à la protection anticorrosion est fausse. Chaque équipement spécifique doit être étudié pour évaluer la nécessité d une protection anticorrosion et déterminer les mesures à prendre. Le choix d un système d isolation adéquat dépend entre autres des paramètres suivants : Fonctionnement de l installation - processus continu - processus discontinu - processus à température variable Températures de service de l installation Métaux employés - aciers sans alliages ou faiblement alliés - aciers inoxydables austénitiques - cuivre Influences extérieures sur l installation - internes/externes - environnement de l installation (chimiquement agressif) 15

23 1.1 Préparation et planification Protection anticorrosion (CUI) Les pratiques et modes de réalisation peuvent différer en fonction du pays et des normes ou standards applicables. Pour plus d informations, voir les normes DIN EN ISO à 7 [Revêtements Protection anticorrosion des ouvrages en acier]. Comme cette norme ne prend pas en considération la totalité des facteurs spécifiques liés à la corrosion sous isolation, il convient d observer également les prescriptions de la fiche de travail AGI Q151 Korrosionsschutz bei Wärme- und Kältedämmungen an betriebstechnischen Anlagen [Protection anticorrosion des installations techniques isolées contre le chaud et le froid]. DIN 4140 La norme DIN 4140 fournit les recommandations suivantes concernant le choix et la nécessité d une protection anticorrosion : Les éléments isolés contre le froid constitués en acier non allié ou faiblement allié doivent être protégés contre la corrosion. Pour les éléments en acier inoxydable ou en cuivre, le concepteur de l installation doit vérifier au cas par cas s il doit appliquer une protection anticorrosion. Les éléments en acier inoxydable austénitique ne nécessitent aucune protection anticorrosion si leur température ne dépasse jamais les 50 C, même occasionnellement. Remarques Toute installation en acier non allié ou faiblement allié dont la température de service est inférieure à 120 C nécessite une protection anticorrosion. Il n est pas nécessaire d avoir une protection anticorrosion dans les cas suivants : Installations fonctionnant en continu sous froid intense (inférieur à -50 C), telles que les cuves de stockage de GPL. Surfaces isolées d éléments d installation tels que des conduits de fumée ou des conduits vapeur qui fonctionnent à des températures de service toujours supérieures à 120 C. Manuel CINI d isolation industrielle Le CINI recommande de toujours appliquer la protection anticorrosion avant de débuter le chantier d isolation. La corrosion sous isolation (CUI ou Corrosion Under Isolation) doit être prise en compte à chaque phase du projet : conception, réalisation, peinture, sélection et mise en œuvre de l isolation, inspection et entretien. Les installations, conduits et accessoires tels que les vannes, supports, etc. doivent être conçus et entretenus de telle manière que l eau ne puisse jamais pénétrer dans le système d isolation. Les spécifications pour la peinture comportent deux parties : Matériau de construction (acier carbone ou inoxydable) Plage de température de -30 C à 540 C, avec une focalisation particulière sur la plage de -20 C à 150 C. La protection anticorrosion peut être réalisée par une feuille d aluminium enroulée, par projection thermique d aluminium (TSA Thermal Sprayed Aluminium) ou sous forme de peinture. Application L application de la plupart des revêtements anti corrosion multicouches nécessite une surface débarrassée de toute trace de graisse, de poussière ou d acide, ainsi qu un dépolissage pour assurer une meilleure tenue de la première couche. Un sablage est recommandé comme méthode de préparation de la surface à enduire (utiliser un abrasif non ferreux pour les aciers austénitiques). Les instructions d application spécifiées par le fabricant doivent être observées. En cas de contact entre deux métaux présentant des potentiels électrochimiques différents, tels que le cuivre et l aluminium, 16

24 Préparation et planification il existe un risque de corrosion de contact. Ce type de corrosion peut éventuellement être évité en intercalant des couches isolantes, telles que des bandes en plastique. La présence d humidité favorise en général la corrosion de contact. Le tableau ci-dessous est issu de la norme DIN 4140 et permet une première évaluation du risque de corrosion de contact en fonction de la combinaison de différents métaux. Matériau considéré Matériau associé Métal Surface par rapport à celle du matériau associé Zinc Aluminium Acier ferritique Plomb Acier austénitique Cuivre Zinc Aluminium Acier ferritique Plomb Acier austénitique Cuivre petite M M F F F S grande P P P P P P petite - P F F F S grande - P M P F S petite P - F F P P grande P - P P P P petite P P - F F S grande P P - M M M petite P P P - M M grande P P P - P P petite P P P P - - grande P P P P - - P - Peu ou pas de corrosion du matériau considéré M - Corrosion modérée du matériau considéré, p. ex. en atmosphère très humide F - Forte corrosion du matériau considéré Remarque : Le tableau présente des valeurs de corrosion affectant le matériau considéré et non le matériau associé. Exemple 1 : Matériau considéré : visserie galvanisée / Matériau associé : enveloppe en acier austénitique / Ligne Zinc petite > F, donc forte corrosion de la visserie. Exemple 2 : Matériau considéré : enveloppe en acier austénitique / Matériau associé : visserie galvanisée / Ligne Acier austénitique grande > P, donc peu ou pas de corrosion de l acier austénitique. Remarque Le tableau ne prend pas en compte les formes de corrosion relatives à d autres causes, telles que la corrosion sous contrainte. Voir à ce sujet le chapitre 2.3 Propriétés des produits Qualité AS 17

25 1.1 Préparation et planification Stockage des matériaux isolants Un stockage inadéquat des matériaux isolants à l air libre risque de les endommager, principalement à cause de l action de l eau. La pénétration d humidité dans un isolant dégrade les propriétés de ce matériau. En effet, la conductivité thermique de l eau est environ 25 fois supérieure à celle de l air contenu dans les alvéoles ou entre les fibres du matériau isolant. L augmentation du taux d humidité de ce matériaux accroît donc sa conductivité thermique et dégrade son effet isolant. Un taux d humidité de 1% en volume peut déjà provoquer une augmentation de 25% de la conductivité thermique du matériau sec, avec une diminution correspondante du pouvoir isolant. De plus, l apport d humidité se traduit par un alourdissement conséquent du matériau, qui n a pas été pris en compte lors du calcul de charge statique du système d isolation. L humidité est la cause principale de nombreux phénomènes de corrosion qui ne se produisent pas dans un environnement sec. Les techniques d isolation sont confrontées essentiellement aux corrosions induites par l oxygène, par contact et sous contrainte mécanique. Les matériaux isolants pour éléments en acier austénitique dont la qualité AS indique une faible teneur en chlorures perdent irréversiblement leur résistance à la corrosion à la suite d infiltrations d humidité. Par conséquent les matériaux isolants doivent être constamment protégés contre l humidité pendant leur stockage, lors du montage ainsi qu une fois en place. S il n est pas possible de stocker sous abri, un film imperméable peut, par exemple, être appliqué sur les matériaux isolants afin d avoir un conditionnement étanche et les protéger des intempéries. Il faut dans ce cas veiller à ce que le matériau isolant ne soit pas posé directement à même sol pour éviter les remontées d eau par capillarité. 18

26 1. Systèmes d isolation 1.2 Tuyauteries Les systèmes de tuyauterie sont essentiels dans de nombreux processus de l industrie chimique, de la pétrochimie ou de la production d énergie, En effet, ils permettent de relier entre eux les équipements principaux (machines, colonnes, cuves, chaudières, turbines, etc.) afin de réaliser les transferts de matières et d énergie. Les fluides circulant dans les tuyauteries doivent être maintenus dans des plages consignées de température, viscosité, pression, etc. pour garantir le bon déroulement des processus. Outre une isométrie correcte des tuyauteries et la conformité de la fixation, l isolation des conduits revêt une importance primordiale. En effet, elle permet une réduction permanente des déperditions calorifiques pour assurer un fonctionnement économique et efficace de l installation. Ce n est qu à cette condition que la rentabilité maximale du processus peut être garantie tout au long de sa durée de vie, en évitant les pertes entraînées par les pannes et dysfonctionnements. Protection contre le gel Stabilisation des températures de processus Réduction du bruit Protection contre la condensation Sécurité des personnes et de l environnement Tuyauteries Exigences imposées aux systèmes de tuyauterie Le rendement énergétique, la fiabilité et la sécurité sous différentes conditions de service constituent les facteurs de productivité essentiels des systèmes de tuyauterie dans l industrie. Ces systèmes doivent, en outre, contribuer au bon fonctionnellement du processus et être structurellement et mécaniquement résistants aux conditions de service spécifiques auxquelles ils sont soumis. L isolation thermique des tuyauteries joue un rôle déterminant pour répondre à ces exigences. Fonctions de l isolation thermique des tuyauteries Les fonctions principales d une isolation thermique bien conçue sont les suivantes : Réduction des déperditions calorifiques (réduction des coûts) Réduction des émissions de CO 2 Produits Rockwool d isolation des tuyauteries Rockwool Technical Insulation (RTI) offre une gamme diversifiée de produits destinés à l isolation des tuyauteries dans l industrie. Les coquilles telles que le Rockwool 850, les matelas résistants en compression comme le Rockwool Duraflex, ainsi que divers matelas grillagés tels que le ProRox WM 70 et le ProRox Wired Mat 80 ont été mis au point pour des domaines d application spécifiques. Ces systèmes d isolation faciles à mettre en œuvre garantissent des déperditions calorifiques minimales ainsi qu une efficacité et une fonctionnalité optimales. Les performances des produits RTI sont assurées par des procédures internes et externes systématiques de contrôle qualité. Les exemples d utilisation qui suivent ne peuvent pas prendre en compte toutes les conditions des applications possibles. Il est nécessaire dans chaque cas de vérifier si 19

27 1.2 Tuyauteries les produits considérés sont bien adaptés à l application concernée. Vos interlocuteurs RTI sont à votre disposition pour vous conseiller et répondre à vos questions En outre, les normes et règlementations suivantes peuvent être applicables et doivent le cas échéant être respectées : La norme française NF DTU 42.2 (Travaux d isolation Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de 80 C à +650 C) Manuel CINI Isolation industrielle AGI Q101 Insulation works on power plants components [Isolation des équipements des centrales de production d énergie]) DIN 4140 Dämmarbeiten an betriebstechnischen Anlagen in der Industrie und in der technischen Gebäudeausrüstung [Isolation des installations techniques industrielles et du bâtiment] Systèmes d isolation thermique des tuyauteries Les systèmes d isolation de tuyauteries comportent en général un matériau isolant adapté ainsi qu un revêtement métallique l enveloppe qui protège l élément isolé et l isolation des facteurs externes tels que les intempéries ou les contraintes mécaniques. Dans le cas de matériaux isolants tels que les matelas grillagés, qui ne présentent pas une résistance suffisante à la compression pour supporter le poids de l enveloppe et d autres charges externes, il est nécessaire d incorporer des entretoises additionnelles de manière à transférer directement la charge mécanique de l enveloppe sur l élément isolé. Des armatures doivent être prévues sur les tuyauteries verticales pour supporter la charge mécanique de l isolation et de son enveloppe. Tant les armatures que les entretoises constituent en général des ponts thermiques. Le choix d un système d isolation adapté dépend de multiples paramètres, décrits plus en détail au chapitre 1.1. Pour l isolation des tuyauteries, les solutions ci-après constituent les options principales. Isolation thermique par coquilles Les coquilles Rockwool offrent les meilleurs résultats d isolation. Elles conviennent pour l isolation thermique et acoustique de conduits jusqu à une température de 620 C. Elles peuvent être installées facilement et rapidement grâce à la découpe longitudinale réalisée en usine. Les coquilles peuvent souvent être posées en une seule couche. Si une isolation multicouche doit être appliquée, Rockwool peut également fournir des coquilles de deux couches (aussi appelés coquilles imbriquées), ce qui réduit considérablement les frais d installation. Grâce à l importante résistance en compression de la coquille, aucune entretoise n est nécessaire jusqu à une température de 300 C, ce qui évite des ponts thermiques nuisibles à l efficacité thermique de l installation. Il en résulte une économie de coûts et de temps d installation. L absence d entretoises et la minimisation des fentes et joints permettent d éviter toute déperdition calorifique additionnelle. Les risques de brûlure à un point chaud de l enveloppe sont pratiquement inexistants. Pour les températures supérieures à 300 C, la nécessité d entretoises doit être examinée au cas par cas. 20

28 Les coquilles Rockwool sont parfaitement ajustées au diamètre du conduit pour minimiser les déperditions calorifiques par convection et les interstices provenant d une installation incorrecte (p. ex. à cause d une découpe trop courte). Les coquilles Rockwool sont disponibles dans des diamètres allant de 17 à 915 mm Tuyauteries Isolation par matelas résistants à la compression Les systèmes d isolation de conduits utilisant des matelas résistants en compression, tels que le Rockwool Duraflex, constituent en général la solution la mieux adaptée pour les conduits d un diamètre nominal (DN) d au moins 350 mm pour des températures allant jusqu à 300 C. La structure spéciale du Rockwool Duraflex offre une résistance en compression de plus de 10 kpa. Ainsi il est tout à fait possible de se passer d entretoises additionnelles. La suppression des ponts thermiques constitués par les entretoises permet de réduire les déperditions calorifiques. Isolation par matelas grillagés Les matelas grillagés constituent une solution universelle pour l isolation des conduits. Leur flexibilité et leur résistance aux hautes températures permettent de les utiliser dans de nombreuses applications. De plus les matelas grillagés sont fréquemment utilisés pour les tuyauteries comportant de nombreuses pièces préformées, telles que des raccords coudés ou en T. Ces matelas peuvent être simplement découpés à mesure et posés sur les conduits. Ils n offrent toutefois qu une résistance à la compression limitée et doivent pratiquement toujours être installés avec des entretoises. En raison des ponts thermiques ainsi créés, à épaisseurs egales, on atteint de meilleurs résultats en termes d isolation thermique avec des coquilles ou des matelas résistants à la compression qu avec des matelas grillagés. Le coût des entretoises et de leur installation est également éliminé. Par ailleurs, l absence d entretoises engendre une température superficielle de la tôle de revêtement uniforme et évite la formation de points chauds au contact des entretoises. Les matelas résistants en compression sont découpés sur site selon les dimensions des conduits et sont fixés à l aide de feuillards) 21

29 1.2 Tuyauteries Comparaison des différents systèmes d isolation L isolation faite avec de coquilles ou des matelas résistent à la compression permet de ne pas utiliser des entretoises, et ainsi de réduire ou même d éliminer les ponts therm iques dus à l isolation. Les avantages des coquilles et des matelas résistants à la compression sont les suivants : Pas d entretoises. Installation généralement plus rapide des coquilles et des matelas résistants à la compression. Surface externe uniforme et résistante pour le montage de la tôle de protection. Faibles déperditions calorifiques du fait de l absence d entretoises. Température uniforme en surface de la tôle d enveloppe. Épaisseur d isolation moindre qu avec les matelas grillagés. Réduction des frais d exploitation de l installation car moins de déperditions calorifiques. Les entretoises de l isolation provoquent des ponts thermiques, ce qui engendrent des déperditions calorifiques du système d isolation qui augmentent sensiblement. Système d isolation avec entretoise 1. conduit - 2. matériau isolant (par ex. matelas grillagés ProRox WM 70) - 3. enveloppe - 4. entretoise Système d isolation sans entretoise 1. conduit - 2. matériau isolant : Rockwool 850 (coquille industrielle) ou Rockwool Duraflex (matelas résistant en compression) - 3. enveloppe 22

30 Épaisseur d isolation requise Si l on compare les trois systèmes d isolation sur la base d une déperdition calorifique identique, les systèmes sans entretoise (Rockwool 850 et Rockwool Duraflex) affichent des avantages évidents par rapport aux systèmes avec entretoises (matelas grillagés), avec des épaisseurs d isolation moindres. Le tableau ci-après fournit les épaisseurs d isolant requises en fonction des hypothèses de base suivantes : Température du fluide : 250 C Température ambiante : 10 C Vitesse du vent : 5 m/s Enveloppe : zinc - aluminium Déperdition calorifique : 150 W/m Utilisation d entretoises pour les matelas grillagés Tuyauteries Épaisseur d isolation min. Diamètre nominal DN NPS (pouces) Diamètre de conduit mm Rockwool 850 Rockwool Duraflex ProRox WM (2*70) 180 (2*90) (2*80) 200 (2*100) Système d isolation multicouche 23

31 1.2 Tuyauteries Tableau de sélection du système d isolation de conduits Les coquilles Rockwool offrent en général de meilleurs résultats d isolation. Leur installation est simple et rapide. Grâce à leur bon ajustement et à leur résistance élevée à la compression, elles peuvent souvent être installées en une seule couche et sans entretoises. Les matelas résistants à la compression tels que le Rockwool Duraflex peuvent être employés pour les grands diamètres ainsi que les pièces préformées telles que les coudes et les pièces en T, où les coquilles sont moins bien adaptés. Les matelas grillagés Rockwool sont quant à eux recommandés lorsque ni les coquilles, ni les matelas résistants à la compression ne peuvent être utilisés. Les entretoises et les écarteurs forment en général des ponts thermiques, provoquant ainsi une augmentation non négligeable des déperditions calorifiques. Le système d isolation optimal dépend de l application envisagée. La matrice ci-après facilitera votre sélection Remarques : Le principal avantage des coquilles et des matelas résistants à la compression est qu ils permettent de se dispenser d entretoises. Les coquilles et matelas résistants à la compression sont rapides à monter grâce à l absence d entretoises. Les coquilles et les matelas résistants à la compression constituent une base parfaite pour l installation d une enveloppe. L absence d entretoises évite la formation de ponts thermiques et donc de déperditions calorifiques. Les coquilles et les matelas résistants à la compression réduisent la température de surface de l enveloppe et évitent l apparition de pics de température. Les épaisseurs d isolation sont plus faibles que pour les matelas grillagés. À même épaisseur d isolation, les frais d exploitation sont réduits grâce à une réduction des déperditions calorifiques. 24

32 Application Tuyaux processus Température ( C) < 300 C 300 C C > 580 C Coquilles Rockwool 850 Nappe résistance à la compression Rockwool Duraflex Matelas grillagés ProRox WM 70 ProRox WM 100 Tuyauteries Coudes, vannes, brides etc. < 300 C 300 C C 580 C C Tuyaux tracés Chauffage communel D 356mm D > 356mm = meilleur produit 25

33 1.2 Tuyauteries Systèmes d isolation avec coquilles Les faibles déperditions calorifiques et les températures superficielles peu élevées offertes par les coquilles d isolation permettent d obtenir un résultat optimal pour des températures allant jusqu à 620 C (comme indiqué à la page 22). Cela tient en particulier à leur faible conductivité thermique en comparaison avec les matelas grillagés ou les matelas résistants en compression. De plus, la plupart des coquilles isolantes (tels que le Rockwool 850) sont rigides afin de pouvoir être mises en œuvre sans entretoises. On évite ainsi l apparition de ponts thermiques qui augmentent la conductivité thermique de l installation. Pour les températures supérieures à 300 C, la nécessité d entretoises doit être examinée au cas par cas. Les coquilles Rockwool sont disponibles avec des diamètres allant de 17 à 915 mm. Remarques En raison de leur faible conductivité thermique comparativement aux matelas grillagés, les coquilles donnent de meilleurs résultats d isolation. Par conséquent, il est déconseillé d utiliser une combinaison de coquilles et de matelas grillagés en utilisant une même épaisseur d isolation. Cependant, si une telle solution est nécessaire, il est essentiel de calculer l épaisseur optimale d isolation. C est le seul moyen de garantir que des températures superficielles potentiellement dangereuses n apparaissent de façon imprévue. Épaisseurs d isolation requises pour la protection des personnes Le tableau ci-dessous est basé sur les hypothèses de base suivantes : Température ambiante : 25 C Vitesse du vent : 0,5 m/s Enveloppe : aluminium brillant Température de surface maximale : 60 C Diamètre externe du conduit Diamètre nominal NPS (pouces) Température du fluide ( C) (mm) , , , , , , , , Système d isolation multicouche Si les hypothèses de base ne correspondent pas à votre application, veuillez contacter l équipe commerciale de RTI. Le logiciel Rockassist permet un calcul optimal des épaisseurs d isolation. 26

34 Montage Les travaux de préparation décrits au chapitre 1.1 doivent être achevés avant d entreprendre le chantier d isolation. 1. conduit - 2. coquille Rockwool feuillard - 4. tôle - 5. vis de tôle ou rivte Support de tôle En général, aucun support de tôle n est nécessaire pour une isolation avec coquilles. Les applications où les conduits sont soumis à des pressions mécaniques importantes (p. ex. de fortes vibrations) ou à des températures supérieures à 300 C doivent être examinées au cas par cas pour déterminer si des entretoises sont nécessaires. Pour les conduits verticaux de plus de quatre mètres de haut, des armatures doivent être installées pour transférer le poids propre du système d isolation sur le conduit. Le premier collier de support doit être positionné le plus bas possible sur le conduit vertical, et la distance entre deux colliers de support ne doit pas dépasser environ quatre mètres. Tuyauteries La coquille Rockwool 850 s ajuste directement au conduit. Sur un conduit horizontal, la découpe longitudinale de la coquille doit être orientée à six heures (pointant vers le bas). Sur un conduit vertical, les découpes longitudinales consécutives doivent être décalées d environ 30 les unes par rapport aux autres. Les coquilles sont maintenues en place avec du fil galvanisé ou avec des feuillards. Lorsque l épaisseur de l isolant dépasse 120 mm et une température de 350 C nous conseillons l utilisation d au moins deux couches. Dans une installation d une isolation multicouche, les joints des découpes longitudinales et des aboutements des différentes couches doivent être décalés. 27

35 1.2 Tuyauteries Systèmes d isolation à matelas résistants en compression Les systèmes d isolation de conduits utilisant des matelas résistants en compression, comme le Rockwool Duraflex, constituent,en général, la solution optimale pour les conduits d un diamètre nominal (DN) d au moins 350 mm dont la température ne dépasse pas 300 C. La structure spéciale du Rockwool Duraflex offre une résistance à la compression de plus de 10 kpa. Ainsi, il est tout à fait possible de se passer d entretoises additionnelles, ce qui évite l apparition de points chauds. Les matelas résistants à la compression sont découpés sur site selon les dimensions des conduits et fixés à l aide de colliers de serrage. Épaisseurs d isolation requises pour la protection des personnes Le tableau ci-dessous est basé sur les hypothèses de base suivantes : Température ambiante : 25 C Vitesse du vent : 0,5 m/s Enveloppe : aluminium brillant Température superficielle maximale : 60 C Diamètre externe de la conduite Diamètre nominal NPS (pouces) Température du fluide ( C) (mm) , , , , , Si les hypothèses de base ne correspondent pas à votre application, veuillez contacter l équipe commerciale de RTI. Le logiciel Rockassist permettra un calcul optimal des épaisseurs d isolation. 28

36 Montage Les travaux de préparation décrits au chapitre 1.1 doivent être achevés avant d entreprendre le chantier d isolation. Les matelas sont découpés en longueur en fonction du diamètre de l isolant (circonférence du tuyau + double épaisseur d isolant). Ils sont fixés au conduit à l aide de colliers de serrage. Pour les isolations multicouches, les joints longitudinaux et les aboutements transversaux doivent être soigneusement décalés (agencement imbriqué). Armatures et entretoises En général, aucune entretoise n est nécessaire pour les isolations par matelas résistants à la compression. Les applications où les conduits sont soumis à des pressions mécaniques importantes (p. ex. de fortes vibrations) doivent être examinées au cas par cas pour déterminer si des entretoises sont nécessaires. Pour les conduits verticaux de plus de quatre mètres de haut, une armature doit être mise en place pour transférer le poids propre du système d isolation sur le conduit. La première entretoise isolante doit être positionné le plus bas possible sur le conduit vertical, et la distance entre deux entretoises isolantes ne doit pas dépasser environ quatre mètres. Tuyauteries 29

37 1.2 Tuyauteries Systèmes d isolation avec matelas grillagés Les matelas grillagés constituent une solution universelle et testée depuis des décennies pour l isolation des conduits. Ils résistent à des températures extrêmes et leur flexibilité les rend polyvalents. Les matelas peuvent être simplement découpés sur mesure et posés sur les conduits. Les matelas grillagés sont particulièrement adaptés pour les applications où le diamètre nominal est supérieur à 350 mm et la température supérieure à 300 C.Ilslsont aussi fréquemment utilisés pour les tuyauteries comportant de nombreuses pièces préformées, telles que des raccords coudés ou en T. Les matelas grillagés n offrent toutefois qu une résistance en compression limitée et doivent souvent être installés avec des entretoises. En raison des ponts thermiques ainsi créés, on a généralement de meilleurs résultats d isolation thermique dans les plages de température inférieure et moyenne (jusqu à 300 C) avec des coquilles ou des matelas résistants à la compression qu avec des matelas grillagés. Épaisseurs d isolation requises pour la protection des personnes Le tableau ci-dessous est basé sur les hypothèses de base suivantes : Température ambiante : 25 C Vitesse du vent : 0,5 m/s Enveloppe : aluminium réfléchissant Température superficielle maximale : 60 C Diamètre externe du conduit Diamètre nominal NPS (pouces) Température du fluide ( C) (mm) , , , , , Système d isolation multicouche Si les hypothèses de base ne correspondent pas à votre application, veuillez contacter l équipe commerciale de RTI. Le logiciel Rockassist permettra un calcul optimal des épaisseurs d isolation. 30

38 Montage Les travaux de préparation décrits au chapitre 1.1 doivent être achevés avant d entreprendre le chantier d isolation. Tuyauteries Le matelas grillagés est découpé en longueur de manière à pouvoir le poser jointivement autour du tuyau. Les joints longitudinaux et transversaux sont cousus avec du fil d acier (0,5 mm de diamètre) ou fixés avec des agrafes à matelas. Les tuyaux en acier inoxydable et ceux fonctionnant à une température de service supérieure à 400 C ne doivent être isolées qu avec des matelas grillagés à maillage et à coutures en acier inoxydable, afin d éviter l apparition de corrosion sous contrainte. Lorsque l épaisseur de l isolant dépasse 120 mm (ou une température de 300 C), nous conseillons l utilisation d au moins deux couches. Pour les isolations multicouches, les joints longitudinaux et transversaux des matelas doivent être soigneusement décalés. Si les conduits risquent d être soumis à des vibrations, les matelas grillagés doivent être fixés avec des colliers de serrage en acier. 1. Conduit - 2. Isolation : matelas grillagés ProRox WM Fermeture des joints avec agrafes à matelas - 4. Enveloppe en tôle - 5. Vis à tôle ou rivet - 6. Entretoise Armatures et entretoises Comme les matelas grillagés n offrent pas une résistance suffisante à la compression, des entretoises doivent être installées pour supporter le poids de l enveloppe en tôle. Ainsi, l isolation de conduits dont le diamètre nominal est d au moins 100 mm avec une épaisseur d isolation supérieure à 50 mm doit toujours comporter des entretoises. Les recommandations générales concernant l utilisation d entretoises de la section doivent être observées. Pour les conduits verticaux de plus de quatre mètres de haut, des armatures doivent être installées pour transférer le poids propre du système d isolation sur le conduit. Le premier entretoise isolante doit être positionné le plus bas possible sur le conduit vertical, et la distance entre deux entretoises isolantes ne doit pas dépasser quatre mètres. 1. conduit - 2. isolation : matelas grillagés ProRox WM couture des joints avec du fil de fixation - 4. enveloppe en tôle - 5. vis à tôle ou rivet - 6. entretoise 31

39 1.2 Tuyauteries Armatures et entretoises Entretoises Les entretoises sont employées pour maintenir l enveloppe à une distance déterminée du conduit Elles sont en général métalliques et constituent donc des ponts thermiques. Les entretoises sont indispensables quand l isolant n est pas suffisamment rigide pour supporter le poids de l enveloppe (p. ex. dans le cas des matelas grillagés). Lors de l utilisation de coquilles, des entretoises sont également nécessaires lorsque la température dépasse 300 C. Pour les installations sujettes à des conditions de service particulières telles que des vibrations, la nécessité d entretoises doit être examinée au cas par cas, y compris pour les systèmes d isolation à coquilles ou à matelas résistants en compression. Dimensionnement des écarteurs d entretoise Le nombre d écarteurs dépend du système d isolation, de la température de service et des contraintes mécaniques. Le tableau ci-dessous fournit des valeurs empiriques pour les distances de montage. Système d'isolation Coquilles Matelas résistants à la compression Conduits horizontaux Conduits verticaux 300 C > 300 C 300 C > 300 C aucune aucune de 3 à 4 m de 3 à 4 m aucune aucune de 5 à 6 m de 5 à 6 m Matelas grillagés 1 m 1 m 1 m 1 m Mise en œuvre des entretoises Les entretoises sont en général constituées d anneaux métalliques, sur lesquels reposent la tôle d enveloppe, et d écarteurs (en métal, céramique, ) appuyés sur le conduit. Afin de réduire la propagation des vibrations, on utilise fréquemment des écarteurs élastiques tels que des étriers Oméga. Si les écarteurs sont en acier, il faut en utiliser au moins trois par entretoise et ne pas dépasser un écart maximal de 400 mm entre eux (mesuré sur la circonférence du cercle externe). Si les écarteurs sont en céramique, le nombre minimal est de quatre avec un intervalle maximal de 250 mm. Les entretoises des conduits sont toujours dis posées sous les joints circulaires de l enveloppe. Dans le cas de pièces préformées telles que des coudes, des entretoises doivent être disposées à chacune de leurs extrémités. Si l écart entre deux entretoises le long du périmètre extérieur dépasse 700 mm, des entretoises additionnelles doivent être intercalées conduit - 2. matériau isolant - 3. entretoise - 4. couche d isolation thermique - 5. enveloppe 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. entretoises - 4. découplage thermique - 5. anneau de support

40 Armatures Les armatures ont pour fonction de transférer le poids propre du système d isolation ainsi que les forces exercées par celui-ci vers l élément à isoler. Des armatures sont requises pour les conduits verticaux. Leur dimensionnement exige la prise en compte non seulement des charges statiques et dynamiques, mais aussi des variations de longueur de la tuyauterie et des armatures suite aux variations de température (dilatations). Les armatures sont fixées à des supports préalablement soudés au conduit, ou encore directement au conduit à l aide de doubles colliers de serrage. Si la température dépasse 350 C, il est recommandé d employer des armatures en acier haute température. 1. collier extérieur d entretopise - 2. ecarteur - 3. rivet - 4. piece de découplage thermique - 5. boulon - 6. écrou - 7. collier intérieur Un dimensionnement indicatif peut être effectué grâce au tableau ci-dessous, qui fournit le poids du système d isolation en fonction du diamètre nominal du conduit et de l épaisseur de l isolant. Le tableau est basé sur l utilisation d un matériau isolant d une densité de 100 kg/ m³, entretoises comprises, et d une enveloppe en acier galvanisé de 1,0 mm d épaisseur (11 kg/m²). Tuyauteries Diamètre de conduit poids Épaisser d'isolant en mm d isolation Diamètre NPS mm en referance nominal (pouces) d èpaisseur ø DN 15 ½ 21,3 kg/m ,7 kg/m ,3 kg/m ½ 76,1 kg/m ,9 kg/m ,3 kg/m ,1 kg/m ,9 kg/m ,0 kg/m ,0 kg/m surface plane kg/m

41 1.2 Tuyauteries Enveloppes Une enveloppe adaptée doit être utilisée pour protéger l isolation des dégradations mécaniques, des intempéries et de son environnement en général. Par conséquent, la sélection d une enveloppe adéquate dépend de différents facteurs, tels que la résistance à la marche, intempéries de vent et neige, ainsi qu aux températures et conditions extérieures (suivante DTU P , règle NV 65 ) Remarque Un système d isolation résistant à la marche doit pouvoir supporter une personne de 100 kg avec son équipement sans subir de déformation. Les systèmes d isolation ne sont pas conçus pour supporter de lourdes charges. Pour des questions de sécurité, un système d isolation permanent ne peut pas être utilisé comme une passerelle. La température superficielle de l enveloppe dépend du type de matériau utilisé. En règle générale, plus la surface est brillante, plus sa température est élevée. Pour éviter le risque de corrosion de contact, il convient de n associer que des métaux dont la différence de potentiel électrochimique est faible (voir aussi le point 1.1, p. 17). Pour l isolation acoustique, un matériau absorbant (bitume, feuille de Mylar, etc.) est placé entre l isolation et l enveloppe. Pour réduire les risques d incendie, les températures superficielles de l enveloppe doivent être limitées à la température de service maximale de l isolant acoustique. Le choix d une enveloppe adéquate doit prendre en compte les points suivants : Les isolations à l air libre sont généralement protégées par une enveloppe en aluminium, un matériau facile à mettre en oeuvre, plus économique que l acier inoxydable et relativement insensible à la corrosion. En environnement corrosif, l enveloppe est préférablement réalisée en acier aluminé, en acier inoxydable ou en composite polyester fibre de verre (tel que le Rocktight). Dans les environnements à risque d incendie, il est recommandé d utiliser de l acier inoxydable ou acier galvanisé. 34

42 Matériau d enveloppe Zones à risque d'incendie Environnement corrosif Température superficielle max. Température superficielle max. Tuyauteries < 50 C < 60 C >60 C Plaque aluminium Revêtement alu galvanisé - - Tôle acier galvanisé - Tôle acier inox austénitique Tôle acier aluminé Tôle acier ou aluminium, revêtement laque ou synthétique Composite polyester fibre de verre (p. ex. Rocktight) C Enduit/mastic C Films - - L épaisseur de la tôle dépend en général du diamètre du conduit et du type de métal. Une épaisseur plus importante ( 1 mm) est généralement employée pour répondre à des spécifications acoustiques particulières. Épaisseur de tôle d enveloppe recommandée par spécifications NF DTU 45.2 Diamètre ext. Du revêtement (mm) Épaisseur de tôle d enveloppe min. en mm selon spécifications NF DTU 45.2 Aluminium Duralinox Acier galvanisé ou Aluminié Acier inoxydable < /10 6/10 55/100 4/ /10 6/10 63/100 4/10 > /10 8/10 75/100 5/10 Le chapitre spécifie les épaisseurs de tôle selon la norme NF DTU Pour éviter les risques de corrosion galvanique, il est essentiel d utiliser des types appropriés de vis, colliers de serrage, etc. Le tableau de la page 16 fournit plus d informations à ce sujet. Les directives générales suivantes sont applicables : Les enveloppes en tôle doivent être fixées le long de leurs joints longitudinaux avec au moins six vis ou rivets par mètre. 35

43 1.2 Tuyauteries Enveloppes Les vis ou rivets doivent être répartis à distance égale. En cas de vissage ou rivetage sur deux rangées, les vis ou rivets doivent être disposés en alternance. A la place des vis ou rivets, des feuillards en inox peuvent également être employés pour fixer l enveloppe. Influence de l enveloppe sur la température de surface La température de surface de l enveloppe dépend non seulement de l épaisseur de l isolant, de sa conductivité thermique et des conditions extérieures (p. ex. température et vitesse du vent), mais aussi du coefficient de transmission thermique de l enveloppe. En règle générale, plus une surface est brillante (faible émissivité), plus sa température superficielle est élevée. Le tableau suivant illustre l influence du matériau de l enveloppe sur sa température de surface : Diamètre : DN 100 (114 mm) Température du fluide : 500 C Emplacement : intérieur (vitesse du vent : 0,5 m/s) Isolation : ProRox WM70, matelas grillagés, épaisseur : 100 mm Matériaux d enveloppe - Tôle aluminium - Tôle acier galvanisé, mat - Tôle acier inox - Tôle laquée ou synthétique Température de surface C Enveloppes en milieu corrosif Il est important pour le bon fonctionnement d une isolation technique qu elle soit protégée des intempéries et qu aucune humidité ne puisse s infiltrer dans le matériau isolant. La présence d eau dans un système d isolation augmente la conductivité thermique de l isolant et réduit, par conséquent, son efficacité tout en exposant l élément isolé à un risque de corrosion élevé. Les applications spécifiques induisent des solutions adaptées. Certains procédés exigent une finition complètement étanche, très durable, résistante aux agents chimiques et facile à nettoyer. A cet effet, Rockwool Technical Insulation a développé un système d enveloppe innovant pour les isolations techniques : Rocktight. Rocktight la protection d isolation durable Rockwool Rocktight est un revêtement composite polyester fibre de verre qui durcit sous l effet des rayons ultraviolets. Ce matériau est composé de résines et de fibre de verre. Il est livré recouvert d un film protecteur anti-uv sur ses deux faces. Tant que ses films protecteurs sont en place, Rocktight reste souple et flexible. Il peut alors être découpé selon des formes quelconques et est facile à mettre en place sur l isolant. Après enlèvement des films protecteurs, le polyester durcit sous l effet des rayons ultraviolets. Une fois durci, Rocktight est complètement étanche et offre une protection mécanique optimale à l isolant. Température de surface C Tôle aluminium Tôle acier galvanisé, mat Tôle acier inox Tôle laquée ou synthétique 36

44 Avantages : Longévité importante Rocktight constitue une enveloppe unie et étanche pour les systèmes d isolation Rockwool. Rocktight évite ainsi les risques de corrosion sous l isolation (CUI Corrosion Under Isolation), offre une protection mécanique à l isolant et résiste à de nombreux agents chimiques. Facilité de nettoyage Les systèmes d isolation munis d une enveloppe Rocktight peuvent être nettoyés par jet d eau à haute pression. Coûts d installation réduits La découpe et la pose se font directement sur place, sans préfabrication coûteuse. Flexibilité d application Rocktight peut être utilisé pour isoler des installations chaudes ou froides, enterrées ou aériennes, sur terre ou sur mer. La grande flexibilité de Rocktight permet également son utilisation sur des objets aux formes complexes. Rocktight est facile à mettre en œuvre. La découpe se fait au cuter, directement sur le lieu de pose. La grande flexibilité des bandes de Rocktight avant durcissement permet de les mettre en forme sans difficulté autour d objets à géométrie complexe, tels que coudes, des pièces en T ou des accessoires. Rocktight est pourvu d un film de protection sur ses deux faces et est livré en rouleaux sous emballage carton. De plus, chaque rouleau est emballé sous une feuille de protection noire anti-uv. La face inférieure (côté objet à isoler) est protégée par un film noir et présente une surface rugueuse autoadhésive. La face supérieure lisse est recouverte d un film blanc. Après utilisation, chaque rouleau entamé doit toujours être enfermé dans son carton d emballage, de façon à réduire au minimum le risque de durcissement par exposition accidentelle à la lumière naturelle ou aux ultras violets. Rocktight doit être mis en œuvre dans un espace sec, propre et ventilé. Son utilisation à l air libre exige éventuellement certaines précautions pour éviter une exposition directe à la lumière solaire, de manière à éviter un durcissement trop rapide. Tuyauteries Remarques Hautes températures : Rocktight ne doit pas être soumis à des températures supérieures à 90 C. Résistance aux agents chimiques : Rocktight est résistant à de nombreux agents chimiques. Joints de dilatation : il peut s avérer nécessaire d insérer des joints de dilatation pour compenser des écarts de dilatation linéaire entre le matériau Rocktight et l élément isolé dus à des coefficients de dilatation différents. Rockwool Rocktight peut seulement être posé sur un produit revêtu d une feuille d aluminium. 37

45 1.2 Tuyauteries Systèmes de suspension et de support des tuyauteries Il existe de nombreuses solutions pour la suspension ou le support de conduits. Les solutions suivantes pour la fixation de tuyauteries isolées sont décrites ci-dessous : Suspension en contact direct avec la tuyauterie Support et suspension en contact direct avec la tuyauterie Support et suspension sans contact direct avec la tuyauterie (fréquent pour l isolation de conduits froids) Suspension en contact direct avec la tuyauterie Support sans contact direct avec la tuyauterie 1. conduit - 2. isolation : Rockwool Tôle d enveloppe - 4. matériau isolant résistant en compression - 5. joint d étanchéité 6. étrier - 7. berceau de conduite 1. conduits - 2. isolation : Rockwool collerette - 4. tôle d enveloppe - 5. suspension de conduit En règle générale et pour tous les types de fixations de conduits, il convient de s assurer que les dilatations de la tuyauterie ne puisse pas endommager le système d isolation (isolant et enveloppe). Tout dommage sur l enveloppe d une installation aérienne peut en particulier provoquer une infiltration d humidité, et par conséquent une détérioration irréversible du système d isolation. Des déperditions calorifiques importantes peuvent s ensuivre, avec éventuellement des températures superficielles dangereusement élevées ainsi que des problèmes de corrosion des conduits. Support en contact direct avec la tuyauterie Isolation des brides et accessoires Les éléments non isolés tels que les accessoires de robinetterie et les brides provoquent des déperditions calorifiques importantes, même à basse température. Des valeurs indicatives de déperdition calorifique par des brides et accessoires non isolés sont fournies dans le tableau A14 de la norme VDI 2055 (voir chapitre 3, tableaux, p. ). 1. conduit - 2. isolation : Rockwool tôle d enveloppe - 4. étrier de serrage - 5. berceau de conduite D après ce tableau, un accessoire non isolé de diamètre DN 100, à 100 C et à l extérieur produit environ la même déperdition calorifique qu un conduit correspondant non isolée de 36 mètres de long. 38

46 Par ailleurs, il peut arriver que dans des brides ou accessoires non isolés, la température du fluide transporté descende à tel point que des niveaux critiques de température sont atteints, provoquant, par exemple, une cristallisation du fluide. Les brides et accessoires doivent donc dans la mesure du possible être isolés avec la même épaisseur d isolant que la tuyauterie correspondante. Plusieurs modes de réalisation pour l isolation des brides et accessoires sont décrits ci-après. Tuyauteries L isolation des accessoires est généralement effectuée à l aide de capots isolés ou de matelas isolants, qui peuvent être démontés rapidement pour permettre par exemple une intervention de maintenance. L intérieur des capots est habituellement isolé à l aide de matelas grillagés. Les capots sont fixés à l élément isolé à l aide de fermetures à levier, qui sont montées directement sur le capot ou sur des colliers de serrage. Les valeurs limites suivantes doivent être respectées lors de l installation de capots isolants sur des brides et accessoires : L isolant du capot et celui du conduit doivent présenter un chevauchement d au moins 50 mm. L isolation du conduit doit s arrêter avant les brides à une distance = longueur de boulon + 30 mm. L isolation du conduit doit également être terminée par un flasque frontal, afin de permettre un démontage des brides sans endommager l isolation. Pour les vannes, on utilisera de préférence une tige à filetage d extérieure agencée soit à l horizontale, soit sous la tuyauterie, de façon à prévenir les infiltrations d eau dans le système d isolation le long de la tige. L enveloppe doit être conçue de telle sorte qu aucune humidité ne puisse pénétrer dans le système. Des déflecteurs anti-pluie sont par exemple installés au-dessus des capots de vanne sur les tuyauteries verticales ou inclinées. Voir les détails du dessin a droite. 1. conduit - 2. matériau isolat - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. trou - 7. feuillard - B 50 mm - A = longueur du boulon + 30 mm 1. conduit - 2. materiau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. déflecteur d eau - 6. arrêt - 7. feuillard - 8. recouvrement contre d eau - B 50 mm - A = longueur du boulon + 30 mm 39

47 1.2 Tuyauteries Isolation des brides et accessoires 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. trou - 7. feuillard - B 50 mm - 1. conduit - 2. materiau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. recouvrement contre d eau - 6. rondelle - 7. feuillard - 8. rondelle - B 50 mm - A = longueur du boulon + 30 mm 1. conduit - 2. materiau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. trou - 7. feuillard - B 50 mm - A = longueur du boulon + 30 mm Fuites Lorsque le liquide transporté par la tuyauterie est susceptible d endommager l isolation ou les revêtements, en cas de fuite, il est recommandé de placer un collier de bride, avec embout de détection de fuite autour des brides. Ces colliers de bride peuvent également empêcher l infiltration de produits inflammables dans le matériau isolant et limiter ainsi les risques d incendie. 1. conduit - 2. materiau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. matelas d isolation 1. conduit - 2. materiau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. bride - 7. tuyaux de fuite - 8. feuillard 40

48 Tuyauteries 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. collier - 6. collier - 7. feuillard - 8. tourné déau - 9. tuyaux de fuite - B 50 mm A = longueur de boulon + 30 mm 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - A en B = coquilles découpées en segments Isolation des raccords coudés et en T L isolation (et son enveloppe) des raccords coudés et en T est souvent susceptible d être endommagée en raison des dilatations et vibrations de la tuyauterie. Il en résulte un risque d infiltration d humidité aux jonctions endommagées de l enveloppe. En règle générale, il est recommandé d utiliser le même isolant et la même épaisseur pour l isolation des raccords que pour la tuyauterie correspondante. Isolation des coudes avec des coquilles Pour l isolation des coudes de conduit avec des coquilles, ceux-ci sont découpés en segments et ajustées précisément sur le coude, en orientant le joint longitudinal vers le bas. L angle de découpe des segments est défini par le rayon de courbure du coude. Les segments de coquille sont fixés sur le coude à l aide de colliers de serrage ou de fil métallique. Isolation des coudes avec matelas isolant Quand la tuyauterie est isolée avec des matelas grillagés ou des matelas résistants en compression, les pièces préformées telles que les raccords coudés ou en T sont en général isolées avec les mêmes matelas. Le matelas est découpé sur mesure en segments présentant une forme de poissons. Ces segments sont ensuite posés jointivement sur le coude. Pour les matelas grillagés, tous les joints (longitudinaux et transversaux) sont cousus avec du fil métallique ou avec des agrafes à matelas. Des entretoises doivent toujours être installées aux deux extrémités du coude (pour plus de détails, voir page 30). Les matelas à lamelles résistants à la compression sont fixés sur le coude à l aide de colliers. Les joints entre les segments sont calfeutrés avec de la laine de roche en vrac. Les joints sont ensuite recouverts par de la bande adhésive en aluminium. 41

49 1.2 Tuyauteries Isolation des raccords coudés et en T Les schémas ci-après illustrent en détail la pose d une enveloppe en tôle sur des pièces préformées Pièces de réduction Les réseaux de tuyauterie fortement ramifiés comportent de nombreux réducteurs de diamètre. Quelques exemples d isolation de pièces de réduction sont illustrés ci-après : 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - A à C : segments de coude en matelas 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. pièce de réduction 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. pièce de réduction 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. orifice d évacuation - 5. joint au mastic 42

50 Joints de dilatation De grandes différences de température peuvent apparaître entre un conduit et son enveloppe en raison de l isolation thermique. Les composants du système d isolation et la tuyauterie présentent en outre des coefficients de dilatation différents. Les composants du système d isolation présentent ainsi différentes variations de longueur, dont il faut tenir compte lors de la conception. Les dilatations longitudinales Δl sont calculées grâce à la formule suivante : dans le schéma ci-après. Lorsque les températures dépassent 300 C, il est recommandé de ne pas utiliser de la tôle galvanisée en raison du risque de corrosion sous contrainte. Tuyauteries Δl = l Δt a où l représente la longueur du conduit, Δt la différence de température entre le conduit froid et le conduit chaud (y compris son enveloppe), et a le coefficient de dilatation thermique linéaire (voir tableaux au chapitre 4). Exemple de la dilatation thermique de l acier : Δl(mm)/m Δt 0, , , , conduit - 2. matériau isolant (p. ex. matelas grillagés ProRox WM 70) - 3. enveloppe - 4. feuille d aluminium- 5. tôle de protection - 6. goujon à matelas avec clip - 7. entretoise Pour compenser la dilatation thermique de l enveloppe en tôle, des joints de dilatation tels que ceux représentés ci-dessous peuvent être employés : Si des joints de compensation sont prévus sur les conduits pour permettre leur ajustement en longueur en fonction des variations de température, le système d isolation doit être conçu pour ne pas laisser pénétrer l isolant dans les joints de compensation, ce qui risque autrement de gêner l effet de compensation. Les joints de compensation sont pour cela protégés par une tôle qui est ensuite recouverte d isolant, comme illustré 1. conduit - 2. matériau isolant - 3. enveloppe en tôle - 4. vis à tôle ou rivet - 5. joint - 6. collier de serrage métallique 7. Bourrelet 43

51 1.2 Tuyauteries Traçage des tuyauteries L installation d un traçage thermique peut être indispensable, en particulier pour les tuyauteries transportant des fluides sur de longues distances. Le traçage peut avoir divers objectifs. Par exemple, il peut s agir d empêcher que la température ne dépasse un seuil critique sous lequel le fluide se solidifie ou commence à cristalliser. Le traçage peut aussi empêcher le gel des tuyauteries en hiver lors d un arrêt d activité de l installation. On distingue le traçage par tuyauterie auxiliaire du traçage électrique. Dans un système de traçage par tuyauterie auxiliaire, un conduit de traçage parallèle est installé en contact étroit avec le conduit contenant le fluide à transporter. Le fluide calorifère du traçage peut être de la vapeur, de l eau chaude, le même fluide à haute température ou de l huile thermique. Dans un système de traçage électrique, des câbles résistants sont posés sur le conduit pour le chauffer. Les tuyauteries peuvent en principe être isolées avec leur traçage à l aide de coquilles ou de matelas. Il faut veiller toutefois à ce que le matériau isolant ne s insère pas entre le conduit et son traçage, sans quoi l effet chauffant serait inhibé. C est pourquoi, il est fréquent d envelopper la tuyauterie avec son traçage dans une feuille d aluminium avant d installer l isolation. Par conséquent, si des coquilles sont utilisées, il faudra sélectionner un diamètre intérieur adapté. Pour les tuyauteries verticales, il est recommandé de boucher les extrémités de chaque coquille avec de la laine de roche en vrac afin d éviter les effets de convection (effet de cheminée). Les illustrations ci-contre montrent les différentes variantes d exécution. 1. conduit - 2. coquille Rockwool traçage électrique - 4. feuille d aluminium - 5. enveloppe en tôle 1. conduit - 2. Rockwool Duraflex ou matelas grillagés ProRox WM traçage à conduit parallèle - 4. feuille d aluminium - 5. enveloppe en tôle conduit - 2. coquille Rockwool traçage à conduite parallèle - 4. remplissage avec de la laine de roche Rockwool en vrac - 5. enveloppe en tôle

52 Systèmes d isolation de tuyauterie résistants à la marche En général, il faut éviter de marcher sur des tuyauteries isolées, car l isolation risque d être endommagée. Les tôles d enveloppe peuvent par exemple être cabossées et présenter des entrebâillements aux joints. De l eau peut alors pénétrer et imprégner l isolant, provoquant ainsi des dommages irréversibles à l ensemble du système d isolation. Il en résulte une aggravation des déperditions calorifiques et une corrosion accrue. Certaines applications spéciales exigent une enveloppe renforcée. On peut pour cela recourir à des tôles de renfort. Remarque Les systèmes d isolation résistants à la marche nécessitent un matériau isolant offrant une bonne résistance mécanique et une certaine flexibilité. Aussi est-il conseillé d utiliser des coquilles ou des matelas résistants à la compression. 1. conduit - 2. coquille Rockwool 850 ou matelas Rockwool Duraflex - 3. tôle de répartition de pression - 4. tôle d enveloppe - 5. vis à tôle ou rivet 6. soyage Tuyauteries 45

53 1. Systèmes d isolation 1.3 Isolation de réservoirs Les réservoirs constituent des équipements essentiels des installations de production dans tous les domaines de l industrie. Dans la plupart des procédés industriels, plusieurs produits sont nécessaires. Ceux-ci sont stockés dans des réservoirs et transférés au fur et à mesure vers les différents traitements. Les réservoirs reçoivent temporairement des produits primaires liquides, solides ou gazeux, qui sont prélevés et transférés en fonction du déroulement du procédé industriel. Les matières primaires, combustibles ou produits finis sont habituellement entreposés dans de grands réservoirs de stockage. Il est souvent important que la température des réservoirs demeure dans une plage déterminée. Des températures trop basses ou trop élevées peuvent d une part endommager le produit, et d autre part provoquer son durcissement ou sa coagulation ainsi qu une obturation des conduits, empêchant le pompage et le transfert du produit stocké.par conséquent l isolation des réservoirs est essentielle pour le bon fonctionnement des installations de production. L isolation remplit en outre les fonctions suivantes : réduction des déperditions calorifiques ; protection contre les brûlures par contact en abaissant la température de surface ; réduction du refroidissement des produits stockés pour qu ils restent liquides et ne durcissent pas ; prévention contre le gel du réservoir (avec éventuellement un traçage thermique) ; prévention du réchauffement du produit, par exemple par exposition au rayonnement solaire. par cas si les produits et solutions décrits peuvent être appliqués à l installation considérée. En cas de doute, n hésitez pas à contacter l équipe commerciale de RTI. Les normes et règlementations applicables doivent être respectées, et notamment les textes suivants : NF DTU 45.2 Travaux d isolation - Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de -80 C à +650 C Manuel CINI Isolation industrielle DIN 4140 Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen [Isolation d installations industrielles et du bâtiment] AGI Q05 Konstruktion von betriebstechnischen Anlagen [Construction d installations industrielles] AGI Q101 Dämmarbeiten an Kraftwerkskomponenten [Isolation d installations de centrales électriques] Les travaux de préparation décrits au chapitre 1.1 doivent être effectués sur les équipements à isoler avant d entreprendre le chantier d isolation. Systèmes d isolation pour réservoirs Les systèmes d isolation pour réservoirs comportent en général les éléments suivants : Matériau isolant Armatures et entretoises Le cas échéant pare-vapeur (pour les isolations froides) (Rocktight) Enveloppe De nombreux types de réservoirs sont employés dans les procédés industriels. Les exemples décrits ci-après ne peuvent donc pas être transposés à toutes les applications particulières. Il convient de vérifier au cas 46

54 Sélection et exécution de l isolation Le choix du matériau isolant approprié est déterminé entre autres par le procédé, la température de service, les dimensions et l emplacement du réservoir. Pour l isolation des réservoirs, on utilise principalement des panneaux isolants tels que les Rockwool Flexiboard et Multiboard, ou des matelas résistants en compression tels que le Rockwool Duraflex. Comme les réservoirs sont souvent installés à l air libre, il est important de choisir un isolant présentant une faible conductivité thermique et de bonnes capacités hydrofuges. La fixation de l isolant sur un réservoir de forme cylindrique se fait en général au moyen de colliers de serrage en acier. Ceux-ci doivent être en acier inoxydable ( ou ) et bloqués par un dispositif à ailettes ou à coincement (par emboîtement). Les valeurs de dimensionnement et d espacement des colliers de serrage pour objets cylindriques fournis dans le tableau de la page suivante ont été éprouvées dans de nombreux projets. Isolation de réservoirs 1. admission - 2. anneau de levage 3. tête de réservoir - 4. joint de dilatation - 5. trou d homme - 6. piquage (p. ex. pour échantillonnage) - 7. plaque signalétique - 8. fond de réservoir - 9. sortie isolation des accessoires bride pied de réservoir Rayon de courbure minimal Produit Épaisseur d isolant (mm) Rockwool Flexiboard Rockwool Multiboard

55 1.3 Isolation de réservoirs Sélection et exécution de l isolation Diamètre extérieur de l isolation Section de collier - couche d isolation interne Section de collier - couche d isolation unique ou externe Espacement des colliers 200 à 1800 mm 13 x 0,5 mm 16 x 0,5 mm 250 mm > 1800 mm 16 x 0,5 mm 19 x 0,5 mm 250 mm En raison du vaste éventail d applications possibles, ces valeurs sont uniquement indicatives. Il convient de vérifier dans chaque cas si ces dimensions et espacements des colliers de serrage sont appropriés. Pour les isolations multicouches, les joints des différentes couches doivent être décalés les uns par rapport aux autres. Pour des températures allant jusqu à 300 C, on emploie normalement des panneaux Rockwool Multiboard ou des matelas grillagés ProRox WM 70 pour l isolation des parois verticales planes du réservoir. L isolation est dans ce cas fixée au moyen de goujons à souder et de plaquettes des serrages. A raison de huit à dix aguilles au m 2 doivent etre utilisees pour fixer les matelas sur les surfaces planen Il convient d observer les règles suivantes pour la fixation par goujons : Les épaisseurs d isolant 120 mm doivent être fixées avec des goujons d un diamètre minimal de 4 mm. Les épaisseurs d isolant de 130 à 230 mm doivent être fixées avec des goujons d un diamètre minimal de 5 mm. Les épaisseurs d isolant 240 mm doivent être fixées avec des goujons d un diamètre minimal de 6 mm. Si l enveloppe est en contact direct avec l isolant (sans lame d air), les goujons doit être 10 mm plus courts que l épaisseur de l isolant. Chaque couche d isolant doit être fixée avec des colliers de serrage (clips). Les joints longitudinaux et transversaux des matelas grillagés doivent être cousus, agrafés ou joints au moins six fois au mètre linéaire. Pour les isolations multicouches, les joints doivent être décalés les uns par rapport aux autres. Les exemples ci-dessous illustrent quelques détails de mise en œuvre usuels pour l isolation de réservoirs. Isolation d un anneau de levage 1. enveloppe - 2. matériau isolant - 3. anneau de levage - 4. isolation sous capot de l anneau de levage 48

56 Isolation d un réservoir Isolation de réservoirs 1. isolation (p. ex. Rockwool Flexiboard) - 2. armature - 3. patte de support - 4. fond en segments - 5. sortie - 6. pied de réservoir 1. isolation Rockwool Duraflex - 2. bride pour soupape de sécurité - 3. admission - 4. fond en segments - 5. sortie - 6. fond avec trou d homme 7. pied de réservoir 49

57 1.3 Isolation de réservoirs Sélection et exécution de l isolation Isolation d un fond en segments. Armatures et entretoises Il est en général indispensable d utiliser des armatures et entretoises pour l isolation des réservoirs. Les armatures ont pour fonction de supporter le poids du système d isolation et de le transmettre, via les supports, à l objet à isoler. Les entretoises servent à maintenir l enveloppe de l isolant à une distance déterminée. Les structures externes des réservoirs verticaux remplissent souvent la fonction des armatures et des entretoises. Des détails d exécution sont illustrés au chapitre 1.4. Les spécifications applicables aux armatures et entretoises sont décrites dans les normes AGI Q153 et 154. Isolation d un fond en segments, avec trou d homme Les supports des armatures doivent être en place sur le réservoir avant le début du chantier d isolation. La forme, la conception et les dimensions de ces supports d armature doivent permettre une mis en œuvre simple de l isolation. Les charges de dimensionnement des supports, des armatures et des entretoises sont définies dans les normes DIN et DIN NF E Isolation thermique des appareils chaudronnés Support de revêtement Isolation d une conduite de sortie Enveloppes L enveloppe des réservoirs constitue pour le matériau isolant une protection mécanique contre les intempéries. Pour ces protection de nombreux types de tôles planes et profilées sont disponibles sur le marché. Le paragraphe 3.2. donne un aperçu de ces solutions. Les tôles planes non profilées sont essentiellement réservées aux enveloppes de réservoirs de petite taille. Pour les travaux d isolation de grandes surfaces, les tôles non profilées n offrent qu une faible résistance aux charges de vent statiques. Les armatures doivent par conséquent être plus rapprochées, ce qui implique un plus grand nombre de structures et de ponts 50

58 thermiques. Pour les surfaces importantes, les tôles non profilées sont plus soumises aux deformations ce qui entraînent des défauts visuels. Par conséquent on préfèrera des tôles profilées pour les réservoirs présentant de grandes surfaces. Ces tôles offrent une plus grande résistance statique et absorbent les efforts de dilatation perpendiculaires aux lignes du profil. Elles ont cependant l inconvénient d être plus difficiles à percer (p. ex. pour passer des tuyaux). Les revêtements en tôle profilée ne sont donc justifiés que pour les enveloppes comportant peu de perçages. Les enveloppes en tôles profilées doivent également être agencées de façon à assurer une évacuation correcte des eaux de pluie. Enveloppes en milieu humide ou corrosif Il est important pour la fonctionnalité d une isolation technique qu elle soit protégée des intempéries et qu aucune humidité ne puisse s infiltrer dans l isolant. La présence d humidité dans un système d isolation augmente la conductivité thermique de l isolant et réduit par conséquent son efficacité, tout en exposant l élément isolé à un risque de corrosion élevé. Les applications spécifiques demandent des solutions adaptées. Certains procédés exigent une finition complètement étanche et fermé, très durable, résistante aux agents chimiques et facile à nettoyer. A cet effet Rockwool Technical Insulation a développé un système d enveloppe innovant pour les isolations techniques : Rocktight. Rocktight La protection d isolation durable Rockwool Rocktight est un revêtement composite polyester fibre de verre qui durcit sous l effet des rayons ultraviolets. Ce matériau est composé de résines, de fibre de verre et de matériaux de remplissage spéciaux. Il est livré avec un film protecteur anti-uv sur ses deux faces. Tant que ses films protecteurs sont en place, Rocktight reste souple et flexible. Il peut alors être découpé selon des formes quelconques et est facile à mettre en place sur l isolant. Lorsque les films protecteurs sont enlevés, le polyester durcit sous l effet des rayons ultra-violets. Une fois durci, Rocktight est complètement étanche et offre une protection mécanique optimale à l isolant. Des indications sur la mise en œuvre du Rocktight sont fournies au chapitre 1.2. Isolation de réservoirs 51

59 1. Systèmes d isolation 1.4 Isolation des colonnes Les colonnes sont des structures utilisées dans les procédés de séparation de l industrie pétrochimique, par exemple pour la distillation ou l extraction. Elles constituent fréquemment l élément central des installations chimiques ou pétrochimiques. La température est un paramètre critique pour les procédés sur colonne. L isolation des colonnes est par conséquent essentielle pour garantir leur bon fonctionnement. L isolation remplit dans ce cas les fonctions suivantes : Réduction des déperditions de chaleur ; Protection contre les brûlures par contact en abaissant la température de surface; Réduction du refroidissement des produits stockés pour qu ils restent liquides et ne durcissent pas ; Maintien de la température requise au procédé; Prévention du réchauffement du produit, p. ex. par exposition au rayonnement solaire. De nombreux types de colonnes sont employés dans les procédés industriels. Les exemples décrits ci-après ne peuvent donc pas être transposés à toutes les applications particulières. Il convient de vérifier au cas par cas si les produits et solutions décrits peuvent être appliqués à l installation considérée. En cas de doute, n hésitez pas à contacter l équipe commerciale de RTI. Les normes et règlementations applicables doivent être respectées, et notamment les textes suivants : NF DTU 45.2 Travaux d isolation - Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de -80 C à +650 C DIN 4140 Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen [Isolation d installations industrielles et du bâtiment] AGI Q101 Dämmarbeiten an Kraftwerkskomponenten [Isolation d installations de centrales électriques] Manuel CINI Isolation industrielle Les travaux de préparation décrits au chapitre 1.1 doivent être effectués sur les équipements à isoler avant d entreprendre le chantier d isolation. Systèmes d isolation pour colonnes chaudes Les systèmes d isolation pour colonnes comportent les éléments suivants : Matériau isolant ; Armatures et entretoises ; Enveloppe ; Pare-vapeur (pour les isolations froides). La température de service de la colonne est un facteur crucial pour la conception d un système d isolation optimal. Le présent chapitre concerne uniquement l isolation de colonnes chaudes. 52

60 Sélection et exécution de l isolation Le choix du matériau isolant approprié est déterminé entre autres par le procédé, la température de service, le dimensionnement et l emplacement du réservoir ou de la colonne. Pour l isolation des colonnes de distillation, on utilise principalement des matelas grillagés tels que le ProRox ou des matelas résistants en compression tels que le Rockwool Duraflex. Comme les colonnes sont souvent installées à l air libre, il est important de choisir un matériau isolant présentant une faible conductivité thermique et de bonnes capacités hydrofuges. La fixation de l isolant sur les réservoirs cylindriques et les colonnes se fait en général au moyen de colliers de serrage en acier. Ceux-ci doivent être en acier inoxydable ( ou ) et bloqués par un dispositif à ailettes ou à coincement (par emboîtement). Les valeurs de dimensionnement et d espacement des colliers de serrage pour des objets cylindriques fournis dans le tableau de la page suivante ont été éprouvées dans de nombreux projets. Isolation des colonnes 1. tête de colonne - 2. anneau de renfort - 3. joint de dilatation - 4. passerelle de travail - 5. plaque du fabricant - 6. fond de colonne - 7. jupe de colonne 53

61 1.4 Isolation des colonnes Sélection et exécution de l isolation Sélection et exécution de l isolation Diamètre extérieur de l isolation Section de collier - couche d isolation interne Section de collier - couche d isolation unique ou externe Espacement des colliers 200 à 1800 mm 13 x 0,5 mm 16 x 0,5 mm 250 mm > 1800 mm 16 x 0,5 mm 19 x 0,5 mm 250 mm En raison du vaste éventail d applications possibles, ces valeurs sont uniquement indicatives. Il convient de vérifier dans chaque cas si ces dimensions et espacements des colliers de serrage sont appropriés. Pour les isolations multicouches, les joints des différentes couches doivent être décalés les uns par rapport aux autres. Les exemples ci-dessous illustrent des détails de mise en œuvre courants pour l isolation de colonnes de distillation. Isolation d un anneau de renfort Isolation d une tête de colonne en segments 1. armature - 2. patte de support - 3. anneau de renfort - 4. matériau isolant - 5. enveloppe 1. armature - 2. patte de support 54

62 Isolation d un fond de colonne Protection anti-incendie des jupes de colonne La résistance d une colonne à l incendie dépend en premier lieu de la résistance au feu de sa jupe. Pour plus d informations, veuillez contacter l équipe commerciale de RTI. Isolation des colonnes 1. jupe de colonne - 2. manchon Isolation d un trou d homme en tête de colonne - connexion verticale Isolation d un trou d homme en tête de colonne - connexion horizontale 1. trou d homme - 2. matériau isolant - 3. enveloppe - 4. vis à tôle 55

63 1.4 Isolation des colonnes Sélection et exécution de l isolation Variantes d exécution pour les passages de tuyauteries Armatures et entretoises Il est en général indispensable d utiliser des armatures et entretoises pour l isolation des colonnes. Les armatures ont pour fonction de supporter le poids du système d isolation et de le transmettre, via les supports, à l objet à isoler. Les entretoises servent à maintenir l enveloppe de l isolation à une distance déterminée. Les structures externes des colonnes verticales remplissent souvent la fonction des armatures et des entretoises. Les supports pour les armatures doivent être en place sur la colonne avant le début du chantier d isolation. La forme, la conception et les dimensions de ces supports d armature doivent permettre une installation simple de l isolation. Les charges de dimensionnement des supports, des armatures et des entretoises sont fournies dans les normes NF E Isolation thermique des appareils chaudronnés Support de revêtement, DIN et DIN Les spécifications applicables aux armatures et entre toises sont décrites dans les normes AGI Q153 et

64 Isolation des colonnes 1. paroi de la colonne - 2. patte de support - 3. fixation par vis - 4. écarteur - 5. étrier Oméga - 6. joint thermique support d échelle Enveloppes L enveloppe des colonnes et réservoirs constitue pour le matériau isolant une protection mécanique contre les intempéries. Pour ces protections de nombreux types de tôles planes et profilées sont disponibles sur le marché. Les tableaux du 3.2 (chapitre 3) donnent un aperçu de ces solutions. Pour plus d information, voir le chapitre 1.3 Isolation de réservoirs vue de côté vue de face Rocktight la protection d isolation durable Le système d enveloppe Rocktight de Rockwool a fait ses preuves en atmosphères humides et corrosives. Pour plus d information, voir les paragraphes 1.2 (point 1.2.5) et

65 1. Systèmes d isolation 1.5 Réservoirs de stockage Dans l industrie, la disponibilité des matières premières et des carburants ainsi que le stockage des produits finis sont des facteurs critiques. A cet effet de grands réservoirs de stockage sont employés. Des réservoirs ou cuves plus petites (voir 1.3) servent au stockage temporaire des produits semi-finis. Il est essentiel de maintenir la température de ces réservoirs dans des plages de température déterminées pour protéger leur contenu et assurer la sécurité et la stabilité des procédés de production. Par consequent l industrie impose par conséquent des spécifications sévères concernant la température de conditionnement des réservoirs de stockage. En voici quelques exemples : - L industrie alimentaire utilise des réservoirs de stockage pour le refroidissement et la conservation du lait et des produits laitiers jusqu à l emballage et la distribution vers le consommateur. - Le stockage de gaz liquides tels que le GPL (gaz de pétrole liquéfié) est effectué à des températures allant jusqu à -168 C. L évaporation ou l expansion de ces gaz constitue un risque grave pour la sécurité. - L industrie pétrochimique exige des réservoirs de stockage résistant à des températures variant de 30 C à 220 C. Ces spécifications sont nécessaires pour éviter des problèmes lors du remplissage ou de la vidange de réservoirs contenant du bitume, par exemple. investissement d une isolation thermique à basse température (30 C) est inférieure à un an, alors que la durée de vie de l isolation est de plusieurs années. Environnement : En plus des économies d énergie, la réduction des déperditions calorifiques signifie aussi moins d émissions de CO 2. La réduction des pertes par évaporation des produits toxiques est aussi bénéfique pour l environnement. Contrôle de procédé : L isolation évite la congélation du contenu du réservoir ou sa surchauffe s il est exposé au rayonnement solaire. Elle réduit également le refroidissement du produit stocké pour éviter par exemple son durcissement. Dans les deux cas, un dispositif additionnel de chauffage ou de refroidissement peut être nécessaire. Sécurité : L isolation protège le réservoir lorsqu un incendie se déclare à l extérieur de celui-ci. L isolation offre aussi une protection contre les brûlures par contact avec la paroi du réservoir. Les propriétés thermiques de l isolation assurent toujours une faible température de contact. Conclusion : une isolation optimale des réservoirs est capitale afin de garantir le bon fonctionnement des installations de stockage. De plus l isolation apporte les avantages suivants : Réduction des coûts : L isolation des reservoirs permet une diminution significative des pertes calorifiques par évaporation. La durée de retour sur 58

66 La conception de l isolation du réservoir dépend principalement de l isométrie et de l emplacement du réservoir de stockage, du fluide stocké, ainsi que de la finalité de l isolation. Les exemples décrits ci-après ne s appliquent qu à une isolation thermique à l air libre. Même dans ce cas précis, chaque type de réservoir peut nécessiter une conception distincte et une application concrète peut différer de l exemple, du fait de ses spécifications particulières. Chaque cas doit donc être étudié séparément pour déterminer quels produits et structures sont les mieux adaptés. En cas de doute, veuillez contacter l équipe commerciale de RTI. Les normes et règlementations applicables doivent être respectées, et notamment les textes suivants : NF DTU 45.2 Travaux d isolation - Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de -80 C à +650 C DIN 4140 (Isolation d installations industrielles et du bâtiment) AGI Q05 (Construction d installations industrielles) AGI Q101 (Isolation d installations de centrales de production d énergie) Manuel CINI Isolation industrielle Sélection du système d isolation Comme les réservoirs de stockage sont souvent installés à l air libre, il est important de choisir un matériau isolant présentant une faible conductivité thermique et de bonnes capacités hydrofuges. Des panneaux flexibles de laine de roche tels que les panneaux Rockwool Multiboard sont généralement employés pour l isolation des parois de réservoir. Il est en général déconseillé d employer un isolant dont la capacité hydrofuge et la résistance à la compression sont inférieures, tel qu un matelas grillagés. Pour les surfaces devant résister à la marche (toit du réservoir), un panneau portant tel que le Rockwool CRS peut être employé. Si cela n est pas possible, une armature peut être installée pour protéger l isolation. Pour les températures supérieures à 100 C, il est recommandé d employer au moins deux couches d isolation disposées en décalage. Réservoirs de stockage 59

67 1.5 Réservoirs de stockage Isolation des toits de réservoir L isolation d un toit de réservoir n est pas une tâche aisée. De la corrosion peut facilement apparaître sur le toit si l isolation mal installée et si elle est mal entretenue. Par conséquent, de nombreuses entreprises choisissent de ne pas isoler les toits de réservoir. On considère aussi souvent et à tort que l air présent au-dessus d un liquide chaud agit comme un isolant pour le toit du réservoir. Cette hypothèse serait correcte si l air du réservoir restait immobile, ce qui n est jamais le cas. Du fait des différences de température entre le liquide chaud et la face interne du toit non isolé, l air circule toujours de façon intense et provoque, par conséquent, d importantes déperditions calorifiques par convection. Construction Les travaux de préparation décrits au chapitre 1.1 doivent être effectués sur le réservoir à isoler avant d entreprendre le chantier d isolation. Les réservoirs de stockage installés à l air libre sont constamment exposés à des conditions météorologiques variables. Le vent provoque des contraintes de pression et d érosion (par abrasion) qui peuvent aisément endommager la protection existante, généralement constituée de tôles en aluminium. Les tôles de l enveloppe peuvent être emportées lors d intempéries et laisser l eau de pluie s infiltrer dans l isolation. L accumulation d eau dans l isolation provoque une corrosion irréversible des parois du réservoir et éventuellement des fuites du fluide stocké. Des mesures doivent donc être adoptées afin de garantir la résistance et la durée de vie de l isolation. Divers systèmes et constructions sont disponibles pour répondre à ces exigences. La conception doit prendre en compte le diamètre du réservoir, la température de stockage, les paramètres environnementaux et la possibilité ou non d utiliser des échafaudages pour l installation du système d isolation. Le maître d ouvrage peut également imposer des spécifications particulières. 1. côté non isolé ; forte convection - 2. côté isolé ; convection réduite - 3. matériau isolant Conclusion : l isolation des toits de réservoir est très rentable si un matériau isolant et une installation appropriés sont appliqués. 60

68 1. Rockwool multiboard ou Rockwool Flexiboard (décalé en application avec plusieurs couches) - 2. feuillard extérieur (RVS) - 3. bande inox et crochets en s - 4. entretoise - 5. trous d homme et échelles - 6. tôle profilé ou plane - 7. cerclage de toiture Réservoirs de stockage Enveloppe en tôle Des tôles métalliques sont habituellement employées pour envelopper les parois et le toit des réservoirs. Des tôles en aluminium sont surtout employées du fait de leur faible poids, de leur coût réduit et de leur facilité de montage. Dans certaines conditions (haute résistance à l incendie, environnement corrosif, etc.), des tôles en acier inoxydable sont également employées. Le système Rockwool Rocktight peut être employé pour la protection du toit du réservoir. Anneaux de support Dans les applications verticales, le poids de l isolation peut provoquer des dégâts aux couches d isolation inférieures. Pour les réservoirs de plus de 4 mètres de 61

69 1.5 Réservoirs de stockage hauteur, il faut veiller à ce que les panneaux de laine de roche n exercent pas une pression excessive sur les panneaux inférieurs. Il est par conséquent recommandé d installer des anneaux de support horizontaux pour reprendre ces charges (voir figure 3a). Ces anneaux de support doivent être conçus pour éliminer efficacement les eaux de pluie. L espacement des anneaux de support ne doit en aucun cas dépasser 3 mètres. réservoir peut atteindre de nombreux centimètres. Le système d isolation doit par conséquent présenter une élasticité suffisante pour éviter des contraintes excessives sur l enveloppe. Les propriétés physiques des panneaux Rockwool Multiboard et Rockwool Flexiboard contribuent à limiter les contraintes exercées sur l enveloppe de tôle en aluminium. mm mm mm mm parois de réservoir - 2. entretoise - 3. isolation 1500 mm 1500 mm La conception de l enveloppe en aluminium doit particulièrement prendre en compte les dilatations lorsque le réservoir est exposé à de hautes températures. L enveloppe est généralement réalisée en tôles profilées. Exemple d exécution : Un réservoir à bitume d un diamètre de 20 m, dont la température de service est de 220 C peut etre sujet à une augmentation de diamètre de 50 à 60 mm suite à l augmentation de température et de pression lors de son remplissage. La circonférence du réservoir augmente ainsi d environ 180 mm. 1. anneau de support horizontal - 2. entretoise - 3. raccord Dilatation Étant donné que les réservoirs de stockage présentent en général un diamètre important, il est essentiel de prendre en compte les dilatations résultant de l échauffement du réservoir et de son gonflement lors du remplissage. L accroissement total du diamètre du Échelles et trappes de visite Lors de la conception d un nouveau réservoir, il est important de prévoir un espacement suffisant entre l échelle et la paroi du réservoir pour permettre l installation ultérieure d un système d isolation. Les échelles de réservoir doivent par conséquent être suffisamment écartées de la paroi. Les trappes de visite doivent être isolées de manière à être faciles à ouvrir et à ne pas entraver l isolation. 62

70 > Jonction entre la paroi et le fond du réservoir La soudure entre la paroi et le fond des réservoirs de stockage risque de subir des contraintes importantes du fait des dilatations (thermiques) et des déformations du réservoir (lors du remplissage). De plus, les 50 centimètres inférieurs des réservoirs ne sont souvent pas isolés. La soudure peut ainsi toujours être inspectée pour détecter la présence éventuelle de déchirures ou de fuites. L anneau de support inférieur est également situé à hauteur de la soudure du fond. De larges ouvertures sont maintenues le long de la soudure de cet anneau de support sur le réservoir pour l élimination des eaux de pluie. Fixation du toit parois de réservoir - 2. Rockwool Multiboard - 3. toit du réservoir - 4. enveloppe - 5. déflecteur Fixation du toit avec garde fou Réservoirs de stockage 1. parois de réservoir - 2. Rockwool Multiboard - 3. entretoise - 4. enveloppe - 5. soudure Jonction entre la paroi et le toit du réservoir Un déflecteur d eau de pluie est placé à la jonction entre la paroi et le toit du réservoir afin d éviter que les eaux de pluie ne s écoulent le long de la paroi du réservoir. Le garde-fou est fixé au corps du réservoir au même emplacement. 1. parois du réservoir - 2. Rockwool Multiboard - 3. profil angulair - 4. déflecteur - 5. profil - 6. toit du parois - 7. Rockwool CRS - 8. garde fou - 9. exemple de garde fou sur toit non isolé 63

71 1.5 Réservoirs de stockage Points singulier Les points singuliers de l isolation (p. ex. pour les vannes d échantillonnage, les trappes de visite ou les échelles) peuvent provoquer des entrées d eau de pluie ou de produits chimiques. Les perçages doivent donc être limités dans la mesure du possible et isolés comme décrit plus loin dans le présent manuel. Toits de réservoir La finition des toits de réservoir, tout comme celle des parois, peut être réalisée de plusieurs manières. La sélection de la méthode la plus adaptée dépend du diamètre du réservoir et du type de bord de toit. Le maître d ouvrage et l entrepreneur peuvent également imposer des spécifications particulières. La finition est généralement réalisée en tôles d aluminium cintrées ou découpées en segments radiaux. La force d aspiration exercée par le vent sur les panneaux de toit du réservoir est capable d arracher les vis à tôle et autres moyens de fixation. Il est donc préférable d opter pour une finition comme celles illustrées dans les figures sur page 65, A, B et C. Ces figures montrent un rond d acier soudé au toit, sur lequel une bande d acier inoxydable est montée. Cette bande est fixée à l aide de boulons avec le bord des tôles d aluminium. S il est impossible de souder sur le toit du réservoir, une tête d araignée peut être employée. Des rayons en acier partent dans ce cas d un anneau disposé au centre du toit et sont accrochés à leurs autres extrémités au bord du toit. Les rayons sont maintenus sous tension à l aide de tendeurs. L aspect le plus critique de l isolation du réservoir est en général d éviter la pénétration d eaux de pluie dans l isolation. L accumulation d eau peut provoquer de la corrosion et par conséquent des dégâts importants sur les parois du réservoir. Il est donc essentiel d adopter des mesures pour garantir la résistance et la durée de vie de l isolation. 64

72 1. toit du réservoir - 2.enveloppe en tôle 3. isolation (p. ex. rockwool crs) A: aiguille soudée sur toit C: montage avec tôle aluminium Réservoirs de stockage B: mis en eouvre d isolation 1. toit de réservoir - 2. enveloppe - 3. Rockwool CRS - 4. finition alu - 5. boulon et ecrou en inox - 6. profil inox - 7. soudure - 8. profil acier 65

73 1.5 Réservoirs de stockage Pénétrations (toits de réservoirs) Les pénétrations de l isolation des toits de réservoir peuvent provoquer l infiltration d eau de pluie ou de produits chimiques (par débordement du réservoir). Par consequent les penetrations à travers le toit des réservoirs doivent être limités. Lorsqu une pénétration doit être effectuée, il peut être nécessaire d adapter la structure de l isolation. 1. déflecteur + joint flexible - 2. Rockwool Duraflex - 3. tôle perforée (ventilation) Résistance à la circulation des personnes En général, les toits de réservoir doivent être conçus pour résister au poids d un homme. Les panneaux Rockwool CRS à haute résistance à la compression sont tout à fait adaptés pour ces applications. Cependant ces panneaux ne conviennent pas si les rayons de courbures du toit de réservoir sont importants. Un panneau isolant flexible tel que le Rockwool Multiboard combiné à une armature métallique portante constitue, dans ce cas, une bonne alternative. Les voies de passage renforcées doivent alors être clairement marquées. Protection étanche du toit de réservoir Les systèmes d isolation conventionels pour toits de réservoir sont facilement endommagés par les intempéries (eau, vent, ) et par l action d agents chimiques. Les frais d entretien et la diminution conséquente de la sécurité d exploitation sont alors souvent plus importants que les économies d énergie obtenues par l isolation. Beaucoup de toits de réservoirs ne sont pas isolés pour cette raison, surtout pour les plages de température peu élevées. Grâce au système de revêtement Rocktight, RTI offre une réponse adaptée. Rocktight permet de réaliser des connexions sans joints offrant une protection étanche pour l isolation Rockwool. Rocktight est installé directement sur site au dessus des panneaux de toit Rockwool à revêtement aluminium. Étant donné l absence de connexions de toit, aucun joint n apparaît entre les éléments du réservoir. De plus,rocktight présente une dureté et une résistance mécanique inégalées, qui lui permet de supporter parfaitement le poids d une personne. Si la force du vent est très élevée, une structure câblée spéciale peut être employée afin d assurer une fixation adéquate de l isolation même dans les conditions météorologiques les plus extrêmes. 66

74 Un revêtement antidérapant est disponible pour améliorer la sécurité. Ce revêtement s applique simplement sur l enveloppe Rocktight. L absence de jonctions de toit élimine pratiquement tous les risques de corrosion par piquage. L isolation et le réservoir de stockage bénéficient ainsi d une protection optimale et d une durée de vie assez longue. Pour plus d informations, veuillez contacter votre représentant RTI. Rocktight: Rockwool Rocktight a été conçu afin d offrir une protection de longue durée à l isolation. Il est constitué d un feutre de fibres de verre enduit de polyester et recouvert d un film de protection sur les deux faces. Il est composé de résines synthétiques, de fibres de verre et de matériaux de remplissage spéciaux. Le produit est prêt à l emploi. Avant durcissement, les feuilles sont souples et flexibles. Les bandes de Rocktight peuvent ainsi être découpées en des formes diverses et variés et sont faciles à mettre en place sur l isolant. Après élimination des films de protection, le polyester se polymérise sous l effet des rayon ultra-violets. Une fois durci, Rocktight est complètement étanche et offre une protection mécanique optimale à l isolant. Réservoirs de stockage 67

75 1. Systèmes d isolation 1.6 Isolation des chaudières à vapeur Toutes les installations de production de vapeur et d eau chaude sont désignées en général par le terme chaudière. Les fonctions essentielles de l isolation des chaudières sont les suivantes : Réduction des déperditions calorifiques et par conséquent augmentation du rendement de la chaudière ; Protection contre les brûlures par minimisation de la température de surfaces; Prévention de l échauffement de la chaufferie afin de garantir de bonne condition de travail Isolation des chaudières à foyer Les chaudières à foyer sont principalement utilisées dans les petites et moyennes installations industrielles, dont les besoins en eau chaude ou en vapeur basse pression sont faibles ou modérés. Ces chaudières sont également employées dans les installations de grands bâtiments, tels que des ensembles hôteliers ou hospitaliers. Les chaudières diffèrent beaucoup dans leur principe et leur fonctionnement.donc, les exemples décrits ci-après ne peuvent pas être transposés à toutes les applications. Il est donc nécessaire de vérifier au cas par cas si les produits et systèmes décrits sont appropriés à l application souhaitée. En cas de doute, merci de contacter l équipe commerciale de RTI. Les normes et règlementations applicables doivent être respectées, et notamment les textes suivants : NF DTU 45.2 Travaux d isolation - Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de -80 C à +650 C DIN 4140 Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen in der Industrie und in der technischen Gebäudeausrüstung [Isolation des installations techniques industrielles et du bâtiment] AGI Q101 Dämmarbeiten an Kraftwerkskomponenten [Travaux d isolation d installations de centrales électriques] Manuel CINI d isolation industrielle Une chaudière à foyer comporte un corps cylindrique horizontal revêtu, dont le diamètre peut atteindre quatre mètres. Le corps de la chaudière abrite normalement un tube de flamme ondulé dans lequel a lieu la combustion du carburant généralement du mazout ou du gaz. À l extrémité de la chaudière se trouve la chambre d inversion, qui renvoie les gaz de fumée dans la chaudière via les tubes de fumée. L espace entourant les tubes de fumée et le tube de flamme est occupé par l eau à réchauffer. 68

76 Chaudière à echangeurs triple parcours 6 1. corps de chaudière - 2. isolation Rockwool Duraflex - 3. enveloppe en tôle - 4. tube de flamme - 5. tubes de fumée - 6. chambre d inversion Des matelas grillagés tels que le Rockwool Duraflex sont employés pour l isolation des chaudières à foyer. Ces matelas se posent facilement sur la surface cylindrique horizontale de la chaudière et sont fixés à l aide de colliers de serrage métalliques. Aucune entretoise métallique n est nécessaire, ce qui évite la formation de ponts thermiques. Compte tenu de la résistance à la compression supérieure à 10 kpa des matelas Duraflex, la tôle d enveloppe peut être posée directement sur l isolation. Lorsque la tôle d enveloppe est fixée sous tension, les colliers de serrage sont superflus. L isolation se caractérise par une surface et une résistance uniformes. L absence de structures de support assure une température de surface uniforme sans pics de température, ce qui supprime les risques de brûlure par contact. Ce profil de température de surface uniforme est attesté par la thermographie d une chaudière à tubes de flamme et de fumée reproduite à la page 61. Autour des chambres d inversion, l isolation est réalisée par des matelas grillagés fixés à l aide de pinces à ressort. Isolation des chaudières à vapeur 69

77 1.6 Isolation des chaudières à vapeur Isolation des chaudières à tubes de flamme et de fumée Thermographie d une chaudière à tubes de flamme et de fumée isolée avec Rockwool Duraflex. Les éléments isolés avec Rockwool Duraflex présentent une distribution uniforme de la température externe, sans points chauds apparents. L image de droite montre la position de la caméra thermique. Les points de mesure de Sp1 à Sp3 présentent respectivement une température de 21,7 C, de 21,2 C et de 22,8 C. Isolation d une chaudiere avec Rockwool Durafle 70

78 1.6.2 Chaudières à vapeur industrielles Les installations industrielles modernes de chauffage et de production d énergie utilisent des générateurs de vapeur alimentés par des combustibles fossiles. Les générateurs de vapeur industriels actuels peuvent produire jusqu à tonnes à l heure de vapeur haute pression (p. ex. à 300 bars) et haute température (p. ex. 620 C). Les types les plus répandus fonctionnent à circulation forcée, avec une pompe d alimentation de la chaudière. Contrairement aux chaudières à tubes de flamme et de fumée, l eau ou la vapeur ne sont pas contenues dans le corps de chaudière mais dans des tubulures assemblées entre elles et hermétiques aux gaz, qui constituent la paroi de la chaudière. Ces chaudières sont généralement conçues selon le sy stème en tourelle ou à deux tirages et peuvent atteindre jusqu à 160 m de hauteur, selon le combustible utilisé. Le foyer dans lequel le combustible est brûlé est agencé dans la partie inférieure. Les gaz de fumée passant dans la chaudière transmettent leur chaleur à l eau des tubulures et la vaporisent. Le corps de la chaudière est suspendu dans un châssis et résiste ainsi aux dilatations thermiques verticales et horizontales qui se produisent en service. Ce mode de dilatation doit être pris en compte lors de la conception du système d isolation. Anneaux de renfort Des anneaux sont agencés horizontalement à intervalles réguliers le long du corps de la chaudière. Ces anneaux sont des éléments de renfort qui évitent que les parois de la chaudière ne s évasent. On distingue les anneaux chauds des anneaux froids, qui se trouvent respectivement à l intérieur et à l extérieur de la couche d isolation. Espaces morts Les espaces morts sont disposés à l extérieur de la paroi de la chaudière ou sur le toit de celle-ci et abritent 1. toit de la chaudière - 2. espace mort - 3. traverse - 4. collecteur - 5. tube de support de la chaudière - 6. paroi de la chaudière- 7. anneau de renfort - 8. montants - 9. orifice du foyer trémie de chaudière des composants de l installation tels que des collecteurs, des distributeurs ou des conduits. Les espaces morts se trouvent toutefois à l intérieur de l isolation. Montants Les montants sont des éléments structurels disposés verticalement entre les anneaux de renfort et qui transmettent les charges verticales des anneaux à la paroi de la chaudière. Les montants peuvent se trouver à l intérieur ou à l extérieur de l isolation. Isolation des chaudières à vapeur 71

79 1.6 Isolation des chaudières à vapeur Chaudières à vapeur industrielles Réalisation du système d isolation d une chaudière à vapeur industrielle Lors de la sélection du système d isolation adéquat pour un générateur de vapeur industriel, les caractéristiques suivantes des produits d isolation sont essentielles et doivent être prises en compte : Les matériaux isolants employés doivent être ininflammables. Les matelas grillagés de Rockwool ont fait leurs preuves depuis des années dans l isolation des générateurs de vapeur industriels. Ces matelas sont flexibles et se posent facilement sur des formes et structures à géométrie variées. Les matelas grillagés Rockwool sont ininflammables, présentent des températures maximales de service élevées et offrent une faible conductivité thermique sur toute la plage de température. La température de service maximale des matériaux isolants doit être supérieure à celle des équipements à isoler (voir paragraphe 2.1 Caractéristiques des produits). Schéma d isolation d une chaudière à l aide de matelas grillagés La courbe de la conductivité thermique en fonction de la température doit être connue. La résistance linéaire à l écoulement de l air doit être aussi élevée que possible. En effet cette résistance réduit les pertes par convection dans le matériau isolant. Le calcul de l épaisseur du matériau isolant doit non seulement prendre en compte la protection contre les brûlures (avec une température de surface maximale de 60 C), mais aussi les facteurs techniques d exploitation et de rendement. La norme AGI Q101 Dämmarbeiten an Kraftwerkskomponenten [Travaux d isolation d installations de 1. paroi tubulaire - 2. matelas grillagés ProRox WM broches de fixation - 4. tôle d enveloppe centrales électriques] recommande de calculer l épaisseur de la couche d isolant pour les installations des centrales électriques en considérant une déperdition calorifique maximale de 150 W/m². Les travaux de préparation décrits au chapitre 1.1 doivent être achevés avant d entreprendre le chantier d isolation. Cependant compte tenu de la hausse des prix de l énergie et de la politique de réduction des émissions de CO 2, il convient de remettre en question ce critère à caractère général. Lorsque les critères économiques et écologiques sont pris en compte, il est souvent rentable de baser la conception sur des valeurs de déperdition calorifique nettement inférieures à 150 W/m². Il convient de poser l isolation en plusieurs couches, en deux ou trois épaisseurs. Avec leur température maximale de service de 680 C, les matelas grillagés ProRox WM 100 constituent une solution attestée comme première couche d isolation pour les zones 72

80 présentant les températures les plus élevées, telles que les espaces morts. Les épaisseurs suivantes sont réalisées avec des matelas grillagés ProRox WM 70, 80 ou 100, en fonction des températures auxquelles chaque couche est exposée. Conformément à la norme AGI Q101, le treillis en acier galvanisé des matelas ou le fil d acier galvanisé servant à les relier ne peuvent pas être soumis à des te mpératures supérieures à 400 C. Pour les températures supérieures à 400 C, les treillis et fils utilisés doivent être en acier inoxydable austénitique. Afin de réduire la convection dans l isolation des structures verticales (telles que des chaudières), il convient de n utiliser que des matériaux isolants dont la résistance linéaire à l écoulement de l air est supérieure ou égale à 50 kpa s/m². Tous les joints des matelas grillagés doivent être cousus, agrafés ou reliés par au moins six crochets à matelas au mètre linéaire. Pour les isolations multicouches, les joints doivent être décalés les uns par rapport aux autres. Schéma d isolation d une chaudière à l aide de matelas grillagés, avec lame d air entre l isolation et la tôle d enveloppe Au moins six aiguilles doivent être employés par m² pour fixer les matelas grillagés sur les surfaces planes Les aiguilles sont soit soudés directement sur la surface de l élément à isoler, soit enfoncés dans des douilles. Pour les chaudières multi-tubulaires (constituées de tubulures séparées par des bandes planes), les aiguilles ne peuvent pas être fixés aux tubulures mais doivent être soudés sur les bandes intertubulaires. De plus Il convient d observer les règles suivantes pour la fixation par aiguilles : Les épaisseurs d isolant 120 mm doivent être fixées avec des aiguilles d un diamètre minimal de 4 mm. Les épaisseurs d isolant comprises entre 130 mm et 230 mm doivent être fixées avec des aiguilles d un diamètre minimal de 5 mm. Les épaisseurs d isolant 240 mm doivent être fixées avec des aiguilles d un diamètre minimal de 6 mm. Si l enveloppe est en contact direct avec l isolant (sans lame d air), les aiguilles doivent être 10 mm plus courts que l épaisseur d isolant correspondante. Chaque couche d isolant doit être fixée avec des colliers élastiques (clips). 1. tubulure - 2. matelas grillagés ProRox WM aiguilles de fixation - 4. feuille d aluminium (optionnelle) - 5. tôle d enveloppe (p. ex. tôles trapézoïdales) Isolation des chaudières à vapeur 73

81 1.6 Isolation des chaudières à vapeur Chaudières à vapeur industrielles Schéma d isolation d une chaudière à l aide de matelas grillagés, sans lame d air entre l isolation et la tôle d enveloppe Cloisonnement vertical Deux modes de réalisation sont décrits ci-après. Selon la température et les contraintes structurales, le cloisonnement peut être en tôle (épaisseur 0,5 mm) ou en feuille d aluminium (épaisseur 80 µm). Le cloisonnement vertical doit être uni à l élément à isoler du côté chaud et atteindre l enveloppe du côté froid. Les espaces morts éventuels doivent être bien colmatés avec de la laine de roche en vrac. Pour les isolations multicouches, le cloisonnement vertical doit être échelonné pour assurer un décalage. Alternatif: 1. tubulure - 2. matelas grillagés ProRox WM aiguilles de fixation - 4. feuille d aluminium (optionnelle) - 5. tôle d enveloppe (p. ex. tôles trapézoïdales) Convection dans l isolant Pour l isolation d installations verticales où des espaces vides peuvent se former du côté chaud entre l élément à isoler et l isolation, il existe un risque élevé de déperditions de chaleur par convection dans le matériau isolant. Le même risque se présente pour l isolation des parois tubulaires, l isolant ne comblant pas correctement les creux des bandes intertubulaires. Les mesures suivantes doivent être mises en œuvre afin d éviter les risques de convection : Des cloisonnements verticaux doivent être agencés tous les 5 à 8 m. Les matériaux isolants utilisés doivent présenter une résistance linéaire à l écoulement de l air d au moins 50 kpa.s/m². Il est recommandé de placer une feuille d aluminium entre les couches de matériau isolant ou sur leur surface externe. 1. paroi de la chaudière - 2. matelas grillagés ProRox WM remplissage par laine de roche en vrac - 4. cloisonnement vertical - 5. feuille d aluminium (optionnelle) - 6. tôle d enveloppe - 7. remplissage MF- 8. interruption de la tôle par profilé en Z 74

82 Isolation des anneaux de renfort Les anneaux de renfort chauds sont isolés et pourvus d une enveloppe. Un exemple de réalisation est illustré ci-dessous. Les anneaux de renfort froids ne comportent en général ni isolation, ni enveloppe. Un exemple de réalisation est également représenté ci-après. Isolation d un anneau de renfort chaud sur une paroi de chaudière Anneaux de renfort froids sur une paroi de chaudière 1. paroi de la chaudière - 2. matelas grillagés Rockwool - 3. remplissage par laine de roche en vrac - 4. entretoise - 5. anneau de renfort chaud - 6. feuille d aluminium (optionnelle) - 7. enveloppe / tôle trapézoïdale - 8. coffrage - 9. aiguilles de fixation cloisonnement vertical tôle d enveloppe 1. paroi de la chaudière - 2. matelas grillagés Rockwool - 3. aiguilles de fixation - 4. pièce de transfert - 5. feuille d aluminium (optionnelle) - 6. enveloppe / tôle trapézoïdale - 7. entretoise - 8. anneau de renfort froid - 9. support de chaudière Isolation des chaudières à vapeur 75

83 1.6 Isolation des chaudières à vapeur Chaudières à vapeur industrielles Isolation des espaces morts Les espaces morts situés à l extérieur ou sur le toit de la chaudière et dans lesquels sont agencés des équipements tels que des distributeurs ou collecteurs sont abrités sous un capot de tôle épaisse (min. 1 mm). La structure de support doit être dimensionnée de manière à pouvoir absorber correctement les dilatations thermiques. Le matériau isolant est fixé par des aiguilles à la tôle qui enveloppe de l espace mort. Un exemple d isolation d un espace mort est représenté ci-dessous. Armatures et entretoises Les armatures et entretoises peuvent être montées de multiples façons à la chaudière. Elles peuvent être fixées directement à la chaudière, à un châssis auxiliaire, aux anneaux de renfort, à des traverses ou à des montants. Le choix des armatures, entretoises et de leur mode de fixation doit se faire en coordination entre le constructeur de l installation et le poseur de l isolation. Pour les installations soumises à des températures supérieures à 350 C, des aciers résistants à la chaleur doivent être employés. Espace mort pour collecteur sur paroi de chaudière Tôles d enveloppe Pour les équipements présentant de grandes surfaces tels que les générateurs de vapeur industriels, une enveloppe en tôle profilée est employé pour des raisons de structures, d économie et de conception. Les raccords, recouvrements et fixations sont adaptés au type de profilé et la mise en œuvre doit être réalisée conformément aux instructions du fabricant des profilés. a Le choix du matériau adéquat pour l enveloppe en tôle doit prendre en compte les paramètres de corrosion, de résistance à la température et structurels donc la conception doit être effectuée de commun accord entre 1. paroi de la chaudière - 2. matelas grillagés ProRox - 3. remplissage par laine de roche en vrac - 4. armature - 5. coffrage de l espace mort - 6. feuille d aluminium (optionnelle) - 7. enveloppe / tôle trapézoïdale - 8. armatures et entretoises l entrepreneur et le maître d ouvrage. L enveloppe des générateurs de vapeur industriels, qui sont habituellement installés dans un bâtiment, est en général réalisée en tôle d acier galvanisé. 76

84 1. Systèmes d isolation 1.7 Isolation des conduits de fumée La combustion de carburants d origine fossile produit des gaz de fumée, qui sont transportés par des conduits de fumée vers les différents procédés de filtration (élimination des poussières, des oxydes d azote et de soufre, etc.) avant de les rejeter à l atmosphère. Il est fréquent que les conduits de fumée soient en grande partie à l air libre. Ils sont alors exposés à des conditions extrêmes aussi bien sur leur face interne qu externe. À l extérieur s exercent les effets des intempéries - vent, pluie et variations de température ambiante. L intérieur des conduits de fumée sont soumis à des acides corrosifs (entre autre soufrés) du fait d un refroidissement trop important des fumées. Les systèmes d isolation des conduits de fumée répondent aux fonctions suivantes : Réduction des déperditions calorifiques des gaz de fumée et reduction des risques de condensation par refroidissement sous le point de rosée (des acides ou de l eau) à la surface interne des conduits. Le risque de corrosion est ainsi réduit. Ceci s applique également aux éléments structurels (armatures, renforts,...), où peuvent apparaître des ponts thermiques. Réduction des déperditions calorifiques dans les conduits de fumée avec récupération de chaleur. Protection des personnes contre les brûlures en cas de contact avec les paroies. Isolation acoustique conforme aux spécifications imposées. La conception des conduits de fumée varie entre autres en fonction du diamètre, de la géométrie, ainsi que des matériaux et revêtements employés. Les exemples d application décrits ci-après ne représentent donc pas l ensemble des conditions particulières qui peuvent exister. Il convient de vérifier au cas par cas si les produits et solutions décrits peuvent être appliqués à l installation considérée. En cas de doute, n hésitez pas à contacter l équipe commerciale de RTI. De plus les normes et règlementations applicables doivent être respectées, et notamment : NF DTU 45.2 Travaux d isolation - Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de -80 C à +650 C DIN 4140 Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen [Travaux d isolation d installations industrielles et du bâtiment] AGI Q101 Dämmarbeiten an Kraftwerkskomponenten [Travaux d isolation d installations de centrales électriques] Manuel CINI d isolation industrielle Réalisation de systèmes d isolation pour conduits de fumée Les matelas grillagés Rockwool constituent une solution attestée depuis de nombreuses années pour l isolation des conduits de fumée à section rectangulaire. Ces matelas sont flexibles et se posent facilement sur des formes et structures à géométrie variable. Les matelas grillagés Rockwool sont ininflammables, présentent des températures maximales de service élevées et offrent une faible conductivité thermique sur toute la plage de température. Les matelas grillagés sont attachés aux conduits rectangulaires au moyen de aiguilles de fixation. L entrepreneur et le maître d ouvrage doivent convenir de la méthode de fixation avant la pose de aiguilles à souder, de manière à ne pas endommager d éventuels revêtements anticorrosion présents sur la face interne Isolation des conduits de fumée 77

85 1.7 Isolation des conduits de fumée Isolation des conduits de fumée ou externe du conduit de fumée. Il peut ainsi être préférable de poser les aiguilles à souder avant l application du revêtement anticorrosion. A raison de huit à dix aiguilles au m 2 doivent être utilisées pour fixer les matelas grillagés sur les surfaces. Il convient en outre d observer les règles suivantes pour la fixation par aiguilles : Les épaisseurs d isolant 120 mm doivent être fixées avec des aiguilles d un diamètre minimal de 4 mm. Les épaisseurs d isolant de 130 à 230 mm doivent être fixées avec des aiguilles d un diamètre minimal de 5 mm. Les épaisseurs d isolant 240 mm doivent être fixées avec des aiguilles d un diamètre minimal de 6 mm. Chaque couche d isolant doit être fixée avec des feuillards (clips). Tous les joints des matelas grillagés doivent être cousus, agrafés ou reliés par au moins six crochets à matelas au mètre linéaire. Pour les isolations multicouches, les joints doivent être décalés les uns par rapport aux autres. Pour réduire la convection à l intérieur de l isolant, il est recommandé de munir les grandes surfaces verticales de cloisonnements verticaux (p. ex. en tôle) tous les 5 à 8 m. Un cloisonnement vertical doit bloquer la circulation d air sur toute l épaisseur d isolation, jusqu à l enveloppe. Il est recommandé d isoler les conduits de fumée à section circulaire dont la température ne dépasse pas 300 C avec des matelas résistants en compression Rockwool Duraflex. L isolant est fixé directement sur le conduit de fumée et maintenu en place à l aide de colliers de serrage. Il n est en général pas nécessaire d utiliser des aiguilles à souder avec plaquettes à ressort. Isolation des éléments de renfort Les conduits de fumée de grandes dimensions sont munis de renforts pour augmenter leur résistance mécanique. Ces renforts se présentent en général sous forme de profilés en double T, de tubes ou de raidisseurs, et constituent un risque de formation de ponts thermiques. Il en résulte l apparition des problèmes suivants : Les ponts thermiques augmentent les déperditions calorifiques et conduisent à une baisse de température de la paroi intérieure des conduits. Les différences de température entre les faces interne et externe du conduit provoquent des contraintes mécaniques. Ces contraintes peuvent provoquer des déformations et la rupture de cordons de soudure. Prévention des chutes de température sur la paroi interne des conduits Afin d éviter des baisses de température de la paroi intérieure des conduits au voisinage des renforts, ceux-ci doivent être isolés. L épaisseur d isolant recommandée dépend entre autres des dimensions et de la géométrie du renfort, des conditions de température et d écoulement des gaz dans le conduit et du mode de fonctionnement de l installation. La détermination de l épaisseur d isolant optimale peut exiger des calculs complexes. Ces calculs sont habituellement effectués par le constructeur de l installation, qui connaît toutes les spécifications requises. Lors de la mise en service de l installation, il est impossible d éviter une brève chute de température sous le point de rosée des gaz de fumée à la surface interne des conduits de fumée. 78

86 Réduction des contraintes thermiques dans les renforts Les contraintes thermiques dans les renforts dépendent du mode de fonctionnement de l installation. Un service continu provoque moins de problèmes, car la tempé rature des gaz de fumée reste constante. En service continu, les contraintes thermiques sont en général considérées comme non critiques, à condition que les règles de mise en œuvre de la norme AGI Q101 soient respectées : La couche d isolant recouvrant les renforts doit présenter la même épaisseur que l isolation du conduit de fumée. Pour les conduits munis de profilés de renfort ne dépassant pas 100 mm de hauteur, l épaisseur de la couche d isolant recouvrant les profilés doit être d au moins égale à un tiers de l épaisseur minimale conseillée pour la canalisation. Isolation des profilés de renfort 1. paroi du conduit - 2. matériau isolant - 3. profilé de renfort - 4. aiguilles de fixation - 5. tôle d enveloppe En service discontinu, En (par exemple lors du démarrage de l installation, avec les variations de température des gaz qui en résultent), il convient de prendre des mesures afin d assurer un échauffement uniforme des profilés de renfort. La mise en route de l installation provoque une élévation de température rapide de la paroi du conduit et de la partie interne des renforts, tandis que l extérieur des renforts reste dans un premier temps froid et ne commence à se réchauffer qu après un certain temps. Il en résulte des différentiels de température qui peuvent provoquer des contraintes mécaniques excessives dans les éléments structurels. Ces écarts de température dépendent de nombreux paramètres, dont notamment ceux mentionnés ci-dessous : La vitesse de démarrage influence la montée en température des gaz de fumée et par conséquent les différentiels de température à l intérieur des renforts. Les profilés de renfort de grande taille subissent des différentiels thermiques plus importants. La forme des profilés de renfort influe sur l uniformité de distribution des températures. Par exemple les profilés à section épaisse s échauffent de façon plus irrégulière que les profilés à section mince. Les différences de conductivité thermique des matériaux employés et les conditions de transfert de la chaleur entraînent une distribution disparate des températures. Isolation des conduits de fumée 79

87 1.7 Isolation des conduits de fumée Isolation des conduits de fumée Afin de limiter ces différentiels thermiques, la conception de l isolation doit assurer une transmission de chaleur maximale de la paroi du conduit vers les éléments externes des renforts, aussi bien par rayonnement que par convection. Deux exemples de réalisation de l isolation des renforts sont illustrés ci-après. Isolation d un renfort avec vide et tôle de protection Isolation des profilés de renfort 1. paroi du conduit - 2. matelas grillagés Rockwool - 3. élément de renfort - 4. tôle de protection - 5. armatures et entretoises - 6. feuille d aluminium (optionnelle) - 7. goujon à souder avec clips - 8. enveloppe en tôles trapézoïdales 1. paroi du conduit - 2. matelas grillagés ProRox - 3. enveloppe en tôles trapézoïdales - 4. élément de renfort - 5. armatures et entretoises - 6. feuille d aluminium (optionnelle) - 7. aiguilles de fixation En général ce type d isolation est conseillé pour les profilés dont la hauteur ne dépasse pas 240 mm. Quand la hauteur du profilé dépasse 240 mm, il convient d installer en plus une tôle de protection. Les vides ne doivent pas être isolés, de manière à ne pas ralentir la transmission de chaleur de la paroi du conduit vers la face extérieure du renfort. Dans le cas de renforts verticaux en acier, le type d isolation illustré ici augmente les déperditions de chaleur par convection. Il faut dans ce cas poser des cloisonnements verticaux p. ex. des tôles soudées aux renforts à intervalles de 3 à 5 m pour limiter la convection. 80

88 1.7.2 Enveloppes des conduits de fumée En raison de leur longueur importante et des contraintes en flexion qui en résultent, les conduits de fumée sont souvent recouverts d enveloppes en tôle profilée, telles que des tôles trapézoïdales. Pour les conduits installés à l air libre dont les gaz de fumée ne dépassent pas 120 C, il convient de prévoir une lame d air d au moins 15 mm entre l enveloppe et l isolation. Par nuit dégagée par exemple, la température superficielle de l enveloppe peut descendre sous le point de rosée de l air ambiant du fait des déperditions calorifiques. La surface relativement faible du conduit de fumée rayonne diffuse sa chaleur vers la surface pratiquement illimitée de l espace environnant. L humidité atmosphérique peut alors donner lieu à de la condensation sur la face interne de l enveloppe. L isolation ne doit par conséquent jamais être en contact avec l enveloppe. L eau de condensation doit pouvoir s évacuer directement au point le plus bas, par exemple à l aide de trous de ventilation agencés à la partie inférieure de l enveloppe. Dans le cas de conduits de fumée à section circulaire isolés à l aide de matelas Rockwool Duraflex sans structures de soutien, il convient de poser des feuilles ondulées ou alvéolées comme entretoise entre l isolation et l enveloppe. La surface supérieure de l enveloppe des conduits installés à l air libre doit comporter une pente d au moins 3%. Deux exemples d enveloppe pour conduits de fumée sont illustrés sur les pages suivantes, en toiture à une pente et à deux pentes. Isolation des conduits de fumée 81

89 1.7 Isolation des conduits de fumée Enveloppes des conduits de fumée Conduit à l air libre avec tôle d enveloppe à une pente 1. paroi du conduit - 2. matériau isolant - matelas grillagés rockwool - 3. armatures et entretoises - 4. aiguilles de fixation - 5. enveloppe en tôles trapézoïdales - 6. remplissage (trapézoïdal) - 7. écarteur en z 82

90 Conduit à l air libre avec tôle d enveloppe à deux pentes 1. paroi du conduit - 2. matériau isolant - matelas grillagés Rockwool - 3. armatures et entretoises - 4. aiguilles de fixation - 5. enveloppe en tôles trapézoïdales - 6. remplissage (trapézoïdal) - 7. écarteur en Z - 8. structure auxiliaire - 9. nervure Isolation des conduits de fumée 83

91 1.7.3 Isolation acoustique des conduits de fumée L isolation thermique des conduits de fumée influence la diffusion acoustique par voie aérienne et par contact. L isolation acoustique résultante dépend de nombreux facteurs tels que la fréquence, la pression sonore et le mode de construction. Les mesures qui suivent influencent les propriétés acoustiques du système d isolation : Modification de l épaisseur de la couche d isolant ou de la densité apparente du matériau isolant. Modification de l espacement entre le conduit de fumée et l enveloppe. Désaccouplement acoustique de l enveloppe du conduit de fumée par l utilisation d éléments élastiques dans les armatures et entretoises (p. ex. étriers Oméga, pièces de caoutchouc ou coussinets de laine d acier). Augmentation de la masse au m² de l enveloppe par l utilisation d un autre matériau ou d une épaisseur plus importante. Utilisation d un matériau acoustique isolant sur la face interne de l enveloppe. Système d isolation comportant au moins deux couches d isolant avec tôle d enveloppe séparées. 84

92 1. Systèmes d isolation 1.8 Application cryogéniques De nombreuses activités industrielles utilisent des gaz tels que l oxygène, l azote et l argon. Ces gaz sont produits par technologie cryogénique. L air est d abord liquéfié par compression. Ses différents composants sont ensuite séparés par distillation fractionnée. Les installations de séparation d air fonctionnent à très basse température, jusqu à environ -200 C. Il existe à ces températures cryogéniques un risque de formation de particules solides et de glace, ainsi que de condensation d oxygène pur sur les parties froides. La présence de traces d huile ou de graisse peut suffire à provoquer une combustion spontanée lorsque la concentration d oxygène est élevée. Ces conditions sont particulièrement dangereuses. Toute présence d huile ou de graisse doit par conséquent être évitée. Il est donc essentiel d isoler parfaitement tous les éléments froids (réservoirs, conduites,...). Des spécifications d isolation très strictes sont indispensables. La norme AGI 118 Dämmarbeiten an Luftverlegungs Anlagen [Isolation d installations de transport d air] est beaucoup utilisée pour l isolation d installations de séparation des gaz de l air. Cette norme décrit en détail les différents éléments de l installation ainsi que l isolation à appliquer. L exécution est bien entendu fonction de l application considérée. Les instructions qui suivent se limitent à l isolation des boîtes froides ou cold boxes. Boîtes froides Les boîtes froides ou cold boxes constituent un élément essentiel des installations de séparation des gaz de l air. Il s agit de réservoirs (sous pression) qui contiennent un gaz ou un liquide à très basse température. La paroi des boîtes froides comporte une double cloison, l isolation étant agencée entre les cloisons interne et externe. La double cloison est ensuite refermée pour être étanche. L isolation ne peut alors plus entrer en contact avec de l eau, de la glace, des poussières ou des saletés. Applications d isolation Le choix du matériau isolant dépend entre autres des exigences de l utilisateur, des normes (p. ex. AGI Q118), de la température de service et de l accessibilité de l installation. Des fibres de laine minérale telles que l isolant Rockwool Granulate sont souvent préférées, car leur teneur en matières organiques est très faible (aussi désignée comme Linde Qualität ). Ces fibres sont faciles à souffler et présentent une très longue durée de vie. Elles peuvent être facilement enlevées lors d une inspection de l installation Mise en œuvre de l isolation Les fibres Rockwool Granulate sont appliquées manuellement ou au moyen d un procédé de soufflage, conformément à la norme AGI Q118. Les espaces morts de l installation ne doivent contenir aucune trace d eau, d autres fluides ou de saleté. Toutes les ouvertures qui ne servent pas au placement de l isolant doivent être obturées. Les fibres emballées en vrac doivent d abord être défaites et décompactées avant de es souffler ou de les placer. Cette précaution est nécessaire afin de garantir un résultat optimal. Le Rockwool Granulate doit être placé ou soufflé sur l installation en plusieurs couches et de façon uniforme. 85 Application cryogéniques

93 1.8 Application cryogéniques La laine est ensuite compactée pour obtenir la densité souhaitée. Il est recommandé de placer l isolant manuellement sur les composants délicats de l installation pour éviter de les endommager. La densité finale de la laine placée dépend de la manière dont elle est appliquée. Des densités de plus de 150 kg/m 3 peuvent être obtenues. La spécification officielle de la norme AGI Q118 est de 160 à 200 kg/m 3. Attention : Rockwool Granulate peut s affaisser et la boîte froide se déformer suite aux variations de température.par conséquent il peut être nécessaire de compléter l isolation de l installation après un certain temps. 1. Réaliser un essai. Remplir une boîte d environ 60 x 60 x 60 cm avec une couche uniforme de laine en vrac défaite de 300 à 400 mm d épaisseur. Faire piétiner cette couche par un homme de poids moyen. Répéter cette procédure jusqu à ce que la caisse soit pleine. La densité peut être calculée en fin d essai en déterminant la quantité de laine utilisée (en kg). Cet essai permet d obtenir une bonne idée du compactage nécessaire pour obtenir une densité correcte. 2. Placer l installation sous une légère surpression d air avant de remplir la boîte froide. Les éventuelles fuites provoquées lors du compactage sont alors clairement audibles. 3. Remplir la boîte froide d une couche uniforme de Rockwool Granulate de 300 à 400 mm d épaisseur. Compacter cette couche jusqu à obtenir une densité équivalente à celle obtenue à l étape Répéter l étape 3 jusqu à ce que la boîte froide soit complètement remplie. Contrôler la densité à intervalles réguliers en déterminant le nombre de kilos de Granulate utilisés par rapport au volume isolé. La pression nécessaire pour obtenir la densité spécifiée en kg/m 3 dépend de la procédure suivie. 86

94 42 Théorie

95 2. Théorie Sommaire 2.1 Normes et directives Sommaire des diverses normes et directives Spécifications d isolation 89 a) Norme Francaise (NF) 89 b) Document Technique Unifié DTU 91 c) Directives CINI 92 d) Directives PIP 93 e) Normes ASTMW 94 f) Normalisation européenne CEN 95 g) Normes et directives DIN 96 h) Directives AGI 97 i) Directives BFA WKSB 98 j) Directives FESI 99 k) Normes ISO 100 l) Directive VDI m) Normes britanniques (British standard) Normes et directives principales pour le secteur de l isolation technique en France Normes et directives principales pour le secteur de l isolation technique en Allemangne 103 a) Normes britanniques (British standard) 103 b) Normes de mis en œuvre 104 c) Code de matériau isolant selon norme AGI Q d) Normalisation européenne Cf d) 107 e) Normes ASTMW 107 f) Contrôle de qualité interne 108 g) Contrôles de qualité externes 108 h) Certification 108 i) Sceau de contrôle RAL / EUCEB Normes et directives du secteur de l isolation technique au Benelux Propriétés des produits et méthodes d essai Comportement au feu Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Teneur en chlorures solubles dans l eau Hydrophobicité (water repellency) Perméabilité à la vapeur d eau Résistance linéaire à l écoulement de l air Résistance en compression Densité Éléments de calcul

96 2. Théorie 2.1 Normes et directives Sommaire des diverses normes et directives Il existe de nombreuses normes, directives et spécifications pour la planification, la conception et la réalisation de systèmes d isolation techniques. Ces règles doivent être respectées pour garantir le bon fonctionnement, le rendement, la sécurité et la durée de vie économique des installations. Les installations de production industrielle sont construites et entretenues conformément à toute une série d exigences et de spécifications, basées sur de nombreuses normes et directives faisant référence aussi bien aux principes de conception qu à la mise en œuvre. Le sommaire qui suit reprend les normes et directives les plus utilisées : Normes reconnues internationalement Il s agit de normes nationales publiques, développées et publiées par un organisme reconnu. Les plus connues sont les normes américaines ASTM (American Society for Testing and Materials), les normes européennes EN et les normes allemandes DIN (Deutsches Institut für Normung). Les normes nationales imposent aussi souvent des exigences qualitatives. Normes et directives industrielles pour l isolation Les directives industrielles sont généralement conçues pour rédiger plus rapidement et facilement les spécifications d entretien et sont basées sur les pratiques couramment admises. Ces directives comportent des spécifications techniques détaillées de conception, de sélection des matériaux ainsi que de réception. Les spécifications font souvent référence aux normes nationales ainsi qu à d autres directives pratiques de l industrie, telles que les normes NF DTU 45.2, DIN 4140, AGI Q101, PIP et CINI pour l isolation industrielle. Spécifications particulières du maître d ouvrage ou de l entreprise générale Les maîtres d ouvrage, gestionnaires d usine ou entreprises générales appliquent parfois leurs propres spécifications internes. Celles-ci comportent des prescriptions détaillées pour la conception, les achats, l exécution et l entretien. Ces spécifications, basées sur l expérience de l entreprise, sont encore désignées par les termes meilleures pratiques et état de la technique. Voici quelques exemples de spécifications particulières : Shell : DEP British Petroleum : BPS Mobil standards : MS Exxon standards : ES Les spécifications internes font souvent référence aux normes nationales et aux directives pratiques de l industrie. Spécifications générales ou normes d usine Les spécifications générales ou normes d usine comprennent des prescriptions de projet et d entretien communément admises pour les matériaux, installations et équipements courants. Ces normes se réfèrent souvent aux normes et directives nationales ou régionales. En voici quelques exemples : Electricité de France (EDF) : PMUC Saudi Operation Specification : SOS Petroleum Development Oman : PDO 88

97 2.1.2 Spécifications d isolation Les spécifications d isolation font partie des spécifications du propriétaire de l usine ou de l entreprise générale. Ces spécifications comportent en général : Des directives pour les tâches de préparation d isolation ; Des spécifications pour les matériaux ; Des directives de montage pour la mise en œuvre. Les spécifications d isolation comportent également des directives pour la prévention de la corrosion. Tout comme les autres spécifications, les spécifications d isolation se réfèrent fréquemment aux normes nationales et aux directives industrielles. La mise en œuvre correcte de ces spécifications dépend de l application, du propriétaire de l usine, de l entreprise et des prescriptions régionales correspondantes. La liste suivante reprend les normes, directives et spécifications les plus utilisées : a) Norme Francaise NF b) Document Technique Unifié DTU c) Directives CINI d) Directives PIP e) Normes ASTM f) Normalisation européenne g) Normes et directives DIN h) Directives AGI i) Directives BFA WKSB j) Directives FESI k) Normes ISO l) Directive VDI 2055 m) Normes britanniques (British standard) (BS) De grandes différences peuvent apparaître selon le pays, l application ou le maître d ouvrage. Ce sommaire n est par conséquent ni exhaustif, ni complet. L équipe commerciale RTI vous renseignera pour des applications spécifiques. a) Norme Francaise (NF) La marque NF est un label officiel français de qualité, délivré par l Association française de normalisation (AFNOR), qui atteste de la conformité aux normes françaises. Son exploitation est confiée à AFNOR Certification (filiale du Groupe AFNOR). La marque NF n est pas une marque commerciale, mais une marque collective de certification. Elle apporte la preuve indiscutable qu un produit est conforme à des caractéristiques de sécurité et/ou de qualité définies dans le référentiel de certification correspondant. Ce référentiel est constitué : De normes françaises, européennes ou internationales, De spécifications complémentaires concernant le produit ou service et l organisation qualité de l entreprise contenues dans des règles de certification, spécifiques à chaque produit ou service. Les référentiels de certification sont établis en concertation avec tous les acteurs concernés : industriels ou prestataires de services, organisations professionnelles, consommateurs, pouvoirs publics, organismes technique. La conformité aux normes françaises est obligatoire en France pour tous les marchés de fourniture ou de construction destinés à des administrations (marché public). Pour plus d informations, veuillez consulter le site 89

98 2.1 Normes et directives Spécifications d isolation généralités propriété Norme d essais NF EN ISO 7345 Juillet 1996 NF EN ISO 9251 Juillet 1996 NF EN ISO 9288 Juillet 1996 NF EN ISO 8497 Décembre 1996 NF EN ISO 9229 Septembre 2007 NF EN ISO Octobre 1998 NF EN ISO Août 2003 NF EN Juillet 2001 NF EN 8497 Septembre 1996 NF EN Mars 2001 NF EN Octobre 2005 NF EN 1609 Juillet 1997 NF EN Décembre 2002 NF ISO 2528 Septembre 2001 NF EN Novembre 1997 NF EN Novembre 1997 NF EN 12087/A1 Janvier 2007 NF EN Novembre 1997 NF EN Février 2006 NF EN 14707/IN1 Mars 2008 Isolation thermique - Grandeurs physiques et définitions Isolation thermique - Conditions de transfert thermique et propriétés des matériaux - Vocabulaire. Isolation thermique - Transfert de chaleur par rayonnement - Grandeurs physiques et définitions Isolation thermique - Détermination des propriétés relatives au transfert de chaleur en régime stationnaire dans les isolants thermiques pour conduites Isolation thermique - Vocabulaire Isolation thermique des équipements du bâtiment et des installations industrielles - Méthodes de calcul Indice de classement P Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Détermination de la conductivité thermique déclarée Performance thermique des matériaux et produits pour le bâtiment - Détermination de la résistance thermique par la méthode de la plaque chaude gardée et la méthode fluxmétrique - Produits de haute et moyenne résistance thermique Thermal insulation - Determination of steady-state thermal transmission properties of thermal insulation for circular pipes (ISO 8497:1994) Performance thermique des matériaux et produits pour le bâtiment - Détermination de la résistance thermique par la méthode de la plaque chaude gardée et la méthode fluxmétrique - Produits épais de haute et moyenne résistance thermique Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Produits manufacturés à base de laines minérales (MW) - Spécification Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination de l absorption d eau à court terme : essai par immersion partielle Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Détermination de l absorption d eau à court terme par immersion partielle des coquilles isolantes préformées Produits en feuilles - Détermination du coefficient de transmission de la vapeur d eau - Méthode (de la capsule) par gravimétrie Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination des propriétés de transmission de la vapeur d eau Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination de l absorption d eau à long terme. Essai par immersion Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination de l absorption d eau à long terme - Essai par immersion Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination de l absorption d eau à long terme, essai par diffusion Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Détermination de la température maximale de service Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Détermination de la température maximale de service des coquilles isolantes préformées 90

99 Norme d essais Matériaux isolants Montage Enveloppe NF EN A1 Mars 2008 NF EN 1602 Juillet 1997 NF EN 826 Septembre 1996 NF EN Septembre 2002 NF EN Février 2009 NF P Octobre 1983 NF DTU 45.2 Mai 2006 NF E Mai 1989 NF EN Mars 1999 NF EN ISO DTU P XP P Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Détermination de la température maximale de service des coquilles isolantes préformées Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination de la masse volumique apparente Produits isolants thermiques destinés aux applications du bâtiment - Détermination du comportement en compression Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Détermination des faibles quantités d ions chlorure, fluorure, silicate et sodium solubles dans l eau et mesure du ph Produits isolants thermiques pour le bâtiment - Produits manufacturés en laine minérale (MW) - Spécification Isolants thermiques destinés au bâtiment - Définition Travaux d isolation - Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de -80 C à +650 C - Partie 1-1 : cahier des clauses techniques - Partie 1-2 : critères généraux de choix des matériaux - Partie 2 : cahier des clauses spéciales (Référence commerciale des normes NF DTU 45.2 P1-1, P1-2 et P2) Installations industrielles - Isolation thermique des appareils chaudronnés - Support de revêtement Récipients cryogéniques - Méthodes d'évaluation de la performance de l'isolation thermique Peintures et vernis - Anticorrosion des structures en acier par systèmes de peinture - Partie 1 : introduction générale.* Règles NV 65 - Règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes Tôles et bandes en acier prélaquées ou revêtues d un film organique contrecollé ou colaminé destinées au bâtiment NF EN 485 Aluminium et alliages d aluminium - Tôles, bandes et tôles épaisses - Partie 1-4 NF EN Aciers inoxydables conditions techniques de livraison des tôles et bandes en acier de résistance à la corrosion pour usage général partie 1-5 b) Document Technique Unifié DTU Objet et portée des DTU Un DTU constitue un cahier des clauses techniques types applicables contractuellement à des marchés de travaux de bâtiment. Le marché de travaux doit, en fonction des particularités de chaque projet, définir dans ses documents particuliers, l ensemble des dispositions nécessaires qui ne sont pas définies dans les DTU ou celles que les contractants estiment pertinent d inclure en complément ou en dérogation de ce qui est spécifié dans les DTU. En particulier, les DTU ne sont généralement pas en mesure de proposer des dispositions techniques pour la réalisation de travaux sur des bâtiments construits avec des techniques anciennes. L établissement des clauses techniques pour les marchés de ce type relève * voir les autres parties pour plus des détailles anticorrosion des structures en acier. 91

100 2.1 Normes et directives Spécifications d isolation d une réflexion des acteurs responsables de la conception et de l exécution des ouvrages, basée, lorsque cela s avère pertinent, sur le contenu des DTU, mais aussi sur l ensemble des connaissances acquises par la pratique de ces techniques anciennes. Les DTU se réfèrent, pour la réalisation des travaux, à des produits ou procédés de construction, dont l aptitude à satisfaire aux dispositions techniques des DTU est reconnue par l expérience. c) Directives CINI Le CINI est une association néerlandaise au travers de laquelle coopèrent plusieurs entreprises actives dans le secteur de l isolation technique pour l industrie de process afin d établir des directives uniformes concernant les matériaux et la conception des isolat ions. Le CINI coopère pour cela avec les experts du secteur de l isolation, les producteurs et utilisateurs de matériaux isolants, les opérateurs, les installateurs et les gestionnaires d usine. Lorsque le présent document se réfère à cet effet à un Avis Technique ou à un Document Technique d Application, ou à une certification de produit, le titulaire du marché pourra proposer au maître d ouvrage des produits qui bénéficient de modes de preuve en vigueur dans d autres Etats Membres de l Espace économique européen, qu il estime équivalents et qui sont attestés par des organismes accrédités par des organismes signataires des accords dits E. A., ou à défaut fournissant la preuve de leur conformité à la norme EN Le titulaire du marché devra alors apporter au maître d ouvrage les éléments de preuve qui sont nécessaires à l appréciation de l équivalence. L acceptation par le maître d ouvrage d une telle équivalence est définie par le Cahier des Clauses Spéciales du présent DTU. Les prescriptions CINI sont des directives et ne constituent pas des normes nationales. Les maîtres d ouvrage, opérateurs et ingénieurs de conception au Benelux et des entreprises internationales appliquent souvent les normes CINI. Les maîtres d ouvrage et ingénieurs appliquent fréquemment ces directives pour les appels d offre de travaux d isolation. Les directives CINI sont subdivisées en standards pour les matériaux et en règles de mise en œuvre. La validation des propriétés des matériaux est souvent effectuée sur base des directives ASTM et AGI. Pour plus d informations, veuillez consulter le site Pour plus d informations, veuillez consulter le site 92

101 Matériaux isolants (normes pour matériaux) Enveloppe (normes pour matériaux) Directives de montage CINI CINI CINI CINI CINI CINI CINI CINI CINI CINI CINI CINI CINI a CINI CINI CINI CINI CINI Panneaux de laine de roche : panneaux Rockwool (RW) pour l isolation thermique d appareils Matelas grillagés : matelas de laine de roche Rockwool (RW) pour l isolation thermique de conduits de grand diamètre, de parois planes et d appareils Coquilles : coquilles et coudes préformés Rockwool pour l isolation thermiques des conduits Laine en vrac : laine de roche en vrac sans liant pour l isolation thermique de capots de vanne et le remplissage de matelas isolants Matelas à lamelles : matelas à lamelles Rockwool pour l isolation thermique de conduits d air, de faisceaux de câble et d appareils Coquilles à revêtement aluminium : coquilles Rockwool avec feuille d'aluminium renforcée pour l isolation thermique des conduits Tôle d acier aluminié : protection en acier aluminié pour la finition de l isolation Tôle d acier aluminié/galvanisé protection en acier aluminié/galvanisé pour la finition de l isolation Tôle d acier galvanisé : protection en acier galvanisé à chaud en continu (Sendzimir) pour la finition de l isolation Tôle acier inox : protection en acier inoxydable pour la finition de l isolation Produits renforcés par de la fibre de verre : polyester armé de fibre de verre (GRP) durcissant aux UV et résistant aux intempéries Directives générales de montage : directives de montage pour l isolation thermique de conduits chauds et d équipements avec de la laine de roche Conduits : détails de l isolation des conduits (sommaire) Colonnes : détails de l isolation/finition des colonnes (sommaire) Réservoirs : détails de l isolation/finition des réservoirs verticaux (sommaire) Échangeurs de chaleur : détails de l isolation/finition des échangeurs de chaleur horizontaux (sommaire) Réservoirs : détails de l isolation/finition des réservoirs (sommaire) température de service de 20 C à 180 C Protection anticorrosion : protection anticorrosion sous isolation d) Directives PIP L association Process Industry Practices (PIP) est issue d un groupement de maîtres d ouvrage et d entreprises générales basés aux États-Unis et actifs dans l industrie de process. La PIP fut fondée en 1993 comme une institution indépendante de la CII (Construction Industry Initiative) et de l université du Texas à Austin. La PIP publie les Practices, qui sont des directives pratiques. Ces directives constituent une harmonisation des normes d entreprise dans de nombreux secteurs d ingénierie. Des directives spécifiques traitent de la conception, de la sélection des matériaux, des spécifications et de la mise en œuvre. Voici quelques exemples de directives PIP relatives à l isolation : INIH Hot Insulation Installation Details (détails d isolation thermique) INSH Hot Service Insulation Materials and Installation Specification (prescriptions de matériaux et de montage pour l isolation thermique) Pour plus d informations, consultez le site 93

102 2.1 Normes et directives Spécifications d isolation e) Normes ASTMW L ASTM International (ASTM), connue à l origine sous le nom de American Society for Testing and Materials, est une organisation internationale pour le développement et la publication de normes non contraignantes pour une large gamme de matériaux, produits, systèmes et services. L ASTM existe depuis plus longtemps que les organismes de normalisation tels que les instituts BSI (1901) et DIN (1917) mais n est pas une autorité normative officielle. Ce rôle est réservé aux États-Unis à l institut ANSI. L ASTM joue pourtant un rôle important dans le développement des normes en Amérique et ses spécifications sont adoptées comme normes pour de nombreux projets internationaux, notamment au Moyen-Orient, en Asie et en Amérique du Sud. Les normes ASTM sont subdivisées en standards pour les matériaux et en normes pour la certification de produits. Les appels d offre internationaux pour des projets d isolation industrielle se réfèrent souvent aux normes ASTM correspondantes. Le registre des normes ASTM comporte 77 parties. Les normes relatives à l isolation correspondent à l ASTM Volume Thermal insulation; Building and environmental acoustics (isolation thermique ; isolation acoustique des bâtiments et de l environnement). Le sommaire ci-dessous reprend l essentiel de son contenu. Pour plus d informations, consultez le site Matériaux Enveloppe (normes pour matériaux) Calculs thermiques ASTM C592 ASTM C547 ASTM C612 ASTM C335 ASTM C177 ASTM C411 ASTM E84 ASTM C795 ASTM C692 ASTM C871 ASTM C1104/ C1104M ASTM C680 Matelas grillagés : Standard specification for mineral fibre blanket insulation and blanket-type insulation (Metal-mesh covered) (Industrial type) Coquilles : Rockwool sections. For the thermal insulation of pipes. Standard specification for mineral fibre pipe insulation Panneaux : Rockwool (RW) slabs for thermal insulation of equipment Standard specification for mineral fibre block and board thermal insulation Test relatif à la conductivité thermique (coquilles) : Standard test method for steady-state heat transfer properties of pipe insulation Test relatif à la conductivité thermique (panneaux) : Standard test method for steady-state heat flux measurements and thermal transmission properties by means of the guarded hot plate apparatus test method Test relatif à la température de service maximale : Standard test method for hot-surface performance of high-temperature thermal insulation Test relatif à la propagation des incendies sur des surfaces : Standard test method for surface burning characteristics of building materials Isolation thermique des éléments constructifs en acier inoxydable : Thermal insulation for use in contact with austenitic stainless steel Influence de l isolation technique sur la corrosion sous contrainte de l acier inoxydable : Evaluating the influence of thermal insulations on external stress corrosion cracking tendency of austenitic stainless steel Test relatif à la concentration en chlorures solubles : Chemical analysis of thermal insulation materials for leachable chloride, fluoride, silicate plus sodium ions Colonnes : détails de l isolation/finition des colonnes (sommaire) Réservoirs : détails de l isolation/finition des réservoirs verticaux (sommaire) 94

103 f) Normalisation européenne CEN L Union Européenne a décidé d établir des normes européennes communes de produits pour lever les barrières techniques aux échanges commerciaux. Ces normes de produit établissent les propriétés des produits ainsi que les méthodes essais correspondantes. Les exigences minimales pour des propriétés de produit déterminées constituent comme auparavant une responsabilité nationale et sont établies au niveau de chaque pays. L UE a étendu les mandats du CEN (Comité Européen de Normalisation) pour élaborer les normes correspondantes. La plupart de ces travaux sont aujourd hui achevés et les premières normes harmonisées, telles que les normes des matériaux isolants pour les bâtiments (DIN EN 13262), ont été publiées. Les normes européennes de produit pour l isolation technique sont actuellement en préparation. Dans le cas de la laine de roche, il s agit de la norme pren Produits isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Produits manufacturés à base de laines minérales (MW) Spécification. L entrée en vigueur officielle de cette norme est attendue en Après ratification d une norme européenne, les instituts de normalisation nationaux sont tenus de l adopter comme norme nationale ; les normes nationales divergentes doivent alors être révoquées Chaque norme européenne acceptée dans un pays européen est identifiée par un préfixe national, tel que NF-EN XXXXX pour la France, DIN-EN-XXXX pour l Allemagne ou BS-EN-XXX pour la Grande-Bretagne (British Standard).Les normes non encore ratifiées sont identifiées par le préfixe pr (proof), soit par exemple : pren Conductivité thermique (isolation des conduits) Conductivité thermique (matériaux en panneaux) Résistance à la diffusion de vapeur d eau Qualité AS Absorption d eau Température de service maximale EN ISO 8497 EN EN EN 13468, remplaçant la directive AGI Q135 EN 13472, (isolation de conduits) EN 1609 (surfaces droites) EN (surfaces droites) EN (isolation de conduites) Isolation thermique - Détermination des propriétés de conductivité thermique stationnaire de l isolation thermique des conduits Propriétés thermiques des produits et matériaux de construction - Détermination de la résistance thermique selon la méthode de l écran à plaque chaude et de la méthode à compteur de flux de chaleur - Produits à conductivité thermique moyenne et élevée Matériaux pour l isolation thermique de bâtiments - Détermination de la conductivité à la vapeur d eau Matériaux pour l isolation thermique des installations industrielles et du bâtiment Détermination de la concentration des traces en ions solubles chlorure, fluorure, silicate et sodium et détermination du ph Matériaux pour l isolation thermique des installations industrielles et du bâtiment - Détermination de l absorption d eau lors de la submersion partielle temporaire d isolations de conduits préformées Matériaux pour l isolation thermique des installations industrielles et du bâtiment - Détermination de la température de service maximale Matériaux pour l isolation thermique des installations industrielles et du bâtiment - Détermination de la température de service maximale pour les isolations de conduites préformées 95

104 2.1 Normes et directives Spécifications d isolation Résistance à la pression lors d une déformation de 10 % Résistance linéaire à l écoulement de l air EN 826 EN résistance à l écoulement d air Matériaux pour l isolation thermique des bâtiments - Détermination de la compressibilité Acoustique - Matériaux pour applications acoustiques - Détermination de la résistance à l écoulement d air (ISO 9053:1991) g) Normes et directives DIN L institut DIN (Deutsches Institut für Normung e.v.) est l organisme de normalisation officiel en Allemagne. L institut DIN représente l Allemagne au sein de l association internationale ISO. L institut DIN est un organisme enregistré en 1917 sous l appellation Normenausschuss der deutschen Industrie (NADI, soit Comité de normalisation pour l industrie allemande). En 1926, le NADI fut rebaptisé Deutscher Normenausschuss (DNA, soit Comité allemand de s tandardisation) pour refléter le fait que la normalisation ne concerne pas seulement les produits industriels et s adresse également à de nombreux autres secteurs. Le DNA prit en 1975 son nom actuel DIN. L institut DIN est reconnu depuis 1975 par le gouvernement allemand comme organisme national de normalisation. L institut DIN représente l Allemagne au niveau européen et international. Le sigle DIN est souvent incorrectement interprété comme étant l abréviation de Deutsche Industrienorm (norme indus trielle allemande). Cela s explique par le nom originel du NADI, qui publiait effectivement ses normes sous le nom DI-Norm (Deutsche Industrienorm, norme industrielle allemande). Désignation La désignation des normes DIN indique leur origine et leur signification : DIN # désigne une norme allemande dont l importance est principalement nationale, ou encore la première phase des normes en voie de certification internationale. E DIN # désigne un projet de norme et DIN V # une norme provisoire. DIN EN # désigne la version allemande d une norme européenne. DIN ISO # désigne la version allemande d une norme ISO. DIN EN ISO # désigne une norme ISO qui constitue également une norme européenne. Les normes DIN pour la validation des matériaux isolants sont reprises dans les normes européennes. La norme DIN 4140 Travaux d isolation pour installations industrielles fournit des directives pour la validation de matériaux isolants, leur montage et leur fixation. Cette norme s applique aux travaux d isolation techniques et industriels. Elle concerne les entreprises de production, de stockage et de transport, ainsi que les installations techniques du bâtiment (appareils, cuves, colonnes, réservoirs, turbines à vapeur, réseaux de conduits, installations de ventilation, de conditionnement d air et d eau chaude, etc.). Pour les spécifications de protection anti-incendie, les normes correspondantes ou les prescriptions techniques nationales doivent être prises en compte. Cette norme ne s applique pas à l isolation de l enveloppe des bâtiments, aux cloisons internes et aux planchers entre étages, ni à la construction navale, à l industrie automobile ou aux installations internes des centrales électriques. 96

105 h) Directives AGI Arbeitsgemeinshaft Industriebau e.v. L AGI est une association allemande réunissant des producteurs, bureaux d étude et universités. L AGI fut fondée en de normalisation DIN, le VDI et les membres CEN du secteur de l isolation. Les principales normes pour l isolation sont reprises ci-dessous pour constituer une plate-forme commune d échange des directives pratiques de l industrie ( best practices ). Pour plus d information, consultez le site Ces directives, condensées dans des fiches techniques, sont rédigées en collaboration avec l institut allemand Normes pour les matériaux et directives pratiques AGI Q02 : Travaux d isolation pour installations industrielles Terminologie AGI Q03 : Construction de systèmes d isolation froide et chaude Travaux d isolation pour installations industrielles AGI Q05 : Construction d installations industrielles Principes de base et exigences pour les transitions entre les éléments de l installation et l isolation AGI Q101 : Travaux d'isolation sur les composants d installation des centrales électriques Exécution AGI Q103 : Travaux d isolation pour installations industrielles Traçage électrique AGI Q104 : Travaux d isolation pour installations industrielles Systèmes de traçage avec fluide caloporteur AGI Q132 : Laine de roche comme isolation pour les installations industrielles AGI Q151 : Travaux d'isolation Protection anticorrosion relative à l'isolation chaude/ froide d'installations industrielles Domaine d application Cette fiche technique spécifie la terminologie employée dans les fiches techniques AGI-Q. Cette fiche technique s applique aux travaux d'isolation des installations industrielles. On distingue ici l isolation thermique chaude (température de service supérieure à la température ambiante) de l isolation thermique froide (température de service inférieure à la température ambiante). Cette fiche technique est destinée aux ingénieurs et constructeurs qui conçoivent des installations industrielles comportant des isolations chaudes ou froides. Elle concerne principalement la transition entre la structure des installations et l isolation. La fiche technique Q 101 s'applique aux travaux d'isolation des composants d installations des centrales électriques, telles que les installations de production de vapeur, les dispositifs de traitement des fumées, les réseaux de conduites et les cheminées en acier. Cette fiche technique s applique aux travaux d'isolation d installations industrielles comportant un traçage électrique. Cette fiche technique s applique aux travaux d'isolation d installations industrielles chauffées ou refroidies à l aide d un fluide caloporteur, transporté par exemple dans des conduits parallèles ou dans des demi-coquilles. Cette fiche technique s applique à des matériaux isolants en laine de roche pour l'isolation thermique chaude/froide et pour l'isolation acoustique des installations industrielles et des installations techniques du bâtiment. Cette fiche technique s applique à la protection anticorrosion par revêtement des installations industrielles, telles que des appareils, colonnes et conduits, isolées pour éviter les pertes calorifiques (chaudes et froides). Étant donné que la norme DlN EN ISO ne comporte aucune information concernant la protection anticorrosion sous les systèmes d'isolation, cette fiche technique peut être considérée comme une extension de la norme. Cette fiche technique ne s'applique pas aux couches d'accrochage. 97

106 2.1 Normes et directives Spécifications d isolation Normes pour les matériaux et directives pratiques AGI Q152 : Travaux d isolation pour installations industrielles Protection contre les infiltrations d humidité AGI Q153 : Travaux d isolation pour installations industrielles Supports pour armatures AGI Q154 : Travaux d isolation pour installations industrielles Armatures Domaine d application Cette fiche technique s applique aux éléments dont l isolation doit être protégée contre l humidité, et surtout contre l infiltration de liquides (p. ex. de l eau ou de l huile thermique). La fiche technique Q 153 s applique au placement et à l exécution de supports pour la transmission des efforts appliqués à l isolation sur l objet isolé via des armatures. La fiche technique AGI Q 154 s applique à l exécution des armatures. i) Directives BFA WKSB Deutsche Bauindustrie est une organisation sectorielle allemande (centrale d entreprises). La BFA WKSB (Bundesfachabteilung) défend les intérêts relatifs à l isolation industrielle, à l isolation acoustique et la sécurité anti-incendie des bâtiments. En plus de la défense de ces intérêts auprès de nombreuses institutions et du gouvernement allemand, la BFA WKSB publie des directives pratiques et des recommandations sous forme de lettres techniques. Celles-ci sont rédigées en collaboration avec les instituts DIN, AGI, CEN et FESI, ainsi qu avec des instituts de certification tels que le FIW. La liste ci-dessous comprend les lettres techniques les plus importantes : Des informations complémentaires sont disponibles sur le site Lettres techniques Description 1 Problèmes de contraintes thermiques dans les renforts métalliques d objets de grandes dimensions exposés à des températures de service élevées (Problems of thermal stress in metal reinforcements of large-dimensional object with elevated service temperatures) 3 Prévention de la corrosion (Prevention of metal corrosion) Système de mesure pour l isolation industrielle (System for measurement and recording for industrial insulation cladding). Problématique relative au contrôle de températures superficielles spécifiées (Problems with the warranty of specified surface temperatures) Rendements élevés grâce à des épaisseurs d isolation calculées sur base de critères écologiques (High profitability through ecologically based insulation thicknesses) 9 Méthodes de mesure (Methods of measuring) 10 Points de mesure pour l isolation thermique (Measuring point for thermal insulation) 11 Humidité dans les systèmes d'isolation (Moisture in insulation systems) 98

107 j) Directives FESI La FESI est la Fédération Européenne des Syndicats d Entreprises d Isolation. Fondée en 1970, la FESI représente le secteur de l isolation en tant que fédération européenne indépendante. La FESI considère que l isolation constitue le moyen le plus efficace, économique et écologique pour réaliser des économies d énergie. Elle fédère des associations d entreprises provenant de seize pays européens. Les membres de ces associations sont actifs dans le domaine de l isolation thermique dans l industrie, les services publics et la construction navale, de l isolation acoustique, de la protection anti-incendie et dans d autres services techniques. Les principaux documents de la FESI (directives et recommandations) sont repris ci-dessous. Pour plus d information, consultez le site Document Description A1 11 A2 A3 Manuel pratique pour les systèmes de mesure d isolation industrielle (Working Manual: System for measurement and recording for industrial insulation cladding). Version anglaise de la lettre technique BFA WKSB n 4. Problématique relative au contrôle de températures superficielles spécifiées (Problems associated with the warranty of specified surface temperature). Version anglaise de la lettre technique BFA WKSB n 5. Rendements élevés grâce à des épaisseurs d isolation calculées sur base de critères écologiques (High profitability through ecologically based insulation thicknesses). Version anglaise de la lettre technique BFA WKSB n 6. Prévention de la corrosion (Principles of metal corrosion). Version anglaise de la lettre technique BFA WKSB n 3. A Isolation acoustique industrielle B Installation acoustique en bâtiment - conditions de garantie (A industrial Acoustics B Building acoustics Code of Guarantee) Problèmes de contraintes thermiques dans les renforts métalliques d objets de grandes dimensions exposés à des températures de service élevées (Problems of thermal stress in metal reinforcements of large-dimensional objects with elevated service temperatures). Version anglaise de la lettre technique BFA WKSB n 1. Éléments fondamentaux acoustique (Basics of Acoustics). Spécifications de produits d isolation, d absorption et d atténuation acoustique (Product characteristics Acoustic insulation, absorption, attenuation). 99

108 2.1 Normes et directives Spécifications d isolation k) Normes ISO L Organisation internationale de standardisation, connue généralement sous le sigle ISO (International Organization for Standardization), est un organisme international de normalisation basé à Genève, en Suisse. L ISO, fondée le 23 février 1947, est constituée par des représentants de différents instituts nationaux de normalisation. L organisation publie de sa propre initiative des normes industrielles et commerciales pour le monde entier. L ISO agit indépendamment des autorités et est fort respectée. Les normes qu elle publie sont souvent considérées comme légales sur base de traités internationaux et servent de base à l établisse ment de normes nationales. L ISO exerce ainsi une influence plus importante que la plupart des autres organismes. Pratiquement, l ISO agit comme une association bénéficiant d excellentes relations avec les autorités. La plupart des normes ISO pour l isolation concernent des essais de propriétés des matériaux et sont souvent reprises dans d autres normes, telles que les normes EN. Pour plus d informations, consultez le site La directive VDI 2055 est la plus importante pour l isolation technique. Cette directive couvre entre autres les isolations chaudes et froides pour les installations industrielles et du bâtiment et s étend par exemple aux conduits, chaudières, appareils, machines et chambres froides. Les épaisseurs d isolation minimales pour les systèmes de distribution de chaleur et d eau chaude qui y sont spécifiées sont appliquées dans la réglementation officielle allemande pour la gestion de l énergie des installations du bâtiment [Energieeinsparverordnung, EnEV]. Les considérations de ces directives peuvent servir de base à la spécification d épaisseurs d isolation plus importantes. Les normes EnEV et DIN-4108 sont également appliquées pour l isolation thermique dans le bâtiment. Les prescriptions légales doivent d autre part être respectées pour la sécurité anti-incendie et la résistance au feu, notamment en ce qui concerne les classes de sécurité anti-incendie applicables pour les systèmes d isolation. Cette exigence est entre autres consignée dans la législation du bâtiment (Landesbauordnungen) et dans les directives pour l installation de réseaux de conduits (Leitungsanlagen-Richtlinien) des Länder allemands. l) Directive VDI 2055 L association Verein Deutscher Ingenieure (VDI) est une organisation d ingénieurs et de scientifiques. La VDI fut fondée en 1856 et constitue actuellement une des plus importantes associations d ingénieurs d Europe de l Ouest. L influence de la VDI en Allemagne est comparable à celle de l ASCE (American Society of Civil Engineers) aux États-Unis. La VDI n est pas un syndicat : elle a pour objectif de promouvoir les progrès technologiques et représente à cet effet les intérêts des ingénieurs et bureaux d étude concernés en Allemagne. La directive VDI 2055 sert également de référence pour les calculs thermiques d installations et les systèmes de mesure pour les installations industrielles et du bâtiment, ainsi que pour les conditions de garantie et de livraison pour ces installations. La directive traite en détail du calcul de la conductivité thermique, de la détermination des épaisseurs d isolation en fonction de l exécution et des aspects économiques, du certificat technique de garantie et des conditions techniques pour le conditionnement et les services de livraison. La directive se penche en outre sur les systèmes de mesure et sur les méthodes d essai. 100

109 La directive VDI 2055 comporte trois parties : Partie 1 : Éléments de calcul Partie 2 : Mesures, essais et certification des matériaux isolants Partie 3 : Conditions de livraison et d achat des systèmes d isolation m) Normes britanniques (British standard) Les normes britanniques sont rédigées par l institut BSI British Standards, qui appartient au BSI Group. Le BSI a été institué par décret royal comme organisme de normalisation officiel pour le Royaume-Uni sous le nom de National Standards Body (NSB). Les normes sont désignées par l appellation British Standard XXXX [-P]:YYYY, où XXXX désigne le numéro de la norme, P le numéro de la partie correspondante de la norme (lors d une subdivision de la norme) et YYYY l année d entrée en vigueur. Les British Standards comportent plus de normes actives. Il est frequent de se référer à la norme correspondante pour les spécifications des produits. Une certification ou un essai indépendant n est en générale pas requis. La norme permet de déclarer simplement que le produit répond à des spécifications déterminées et incite les producteurs à respecter ces spécifications en employant la méthode la plus commune. Le tableau ci-dessous fournit un sommaire des normes et prescriptions s appliquant à l isolation industrielle avec des produits Rockwool, qui établissent d une part les propriétés des produits et matériaux, et qui comportent d autre part des règles de certification et de mise en œuvre. Norme Description BS 5970 : Code of practice for thermal insulation of pipework and equipment in the temperature range of -100 C to +870 C. Norme pratique pour l isolation thermique d installations pour les températures allant de-100 C à +870 C. BS 5422 : Method for specifying thermal insulating materials for pipes, tanks, vessels, ductwork and equipment operating within the temperature range -40 C to +700 C. Procédure pour la spécification de matériaux d isolation thermique pour des températures comprises entre - 40 C et +700 C. BS 1710 : Specification for identification of pipelines and services Norme d identification des conduits et connexions. BS Part 1 : Specification for man-made mineral wool thermal insulation mats Norme pour les matelas d isolation en laine de roche fabriqués industriellement. Cette importante réglementation concerne l isolation thermique de réseaux de conduits et d installations pour les températures allant de 100 C à C. La norme comprend des directives de montage détaillées, des exigences fonctionnelles générales et des méthodes de calcul. Cette norme décrit l ensemble des exigences pour l isolation thermique de tuyauteries, réservoirs, cuves, conduits et appareils pour des applications et conditions déterminées, pour des températures comprises entre 40 C à C. Cette norme spécifie l épaisseur d isolation et les spécifications fonctionnelles recommandées des matériaux d isolation thermique pour diverses applications. La norme décrit en outre les calculs de transfert de chaleur. Code couleur pour les conduits de transport de liquides ou de gaz dans les terminaux et les installations de navires. Code couleur selon la norme BS spécification pour les produits d isolation en laine de roche fabriqués industriellement 101

110 2.1 Normes et directives Spécifications d isolation Norme BS 3958 Part 4 : Thermal insulating materials. Bonded preformed man-made mineral fibre pipe sections Matériaux d isolation thermique sous forme de coquilles préformées en laine de roche. BS 3958 Part 3 : Thermal insulating materials. Metal mesh faced man-made mineral fibre mattresses Matériaux d isolation thermique sous forme de matelas grillagés préformés en laine de roche. BS 3958 Part 5 : Thermal insulating materials. Specification for bonded man-made mineral fibre slabs Matériaux d isolation thermique, spécifications pour panneaux en laine de roche. Description Propriétés physiques et chimiques, dimensionnement et finition des coquilles d isolation pour les applications à haute température. Décrit la composition, la teneur en humidité ainsi que les propriétés physiques et chimiques pour des matelas grillagés en laine de roche, à finition sur une ou deux faces. Décrit la composition, la teneur en humidité, ainsi que les dimensions standard. Les produits sont classifiés en quatre catégories selon leur conductivité et leur plage de température de service. Procédures d essai BS : Fire test on building materials Essai de résistance au feu des matériaux de construction BS 874 : Methods for determining thermal insulating properties. Tests for thermal conductivity and related properties. Unguarded hot-plate method Procédures de détermination de la résistance à la chaleur selon la méthode à plaque chaude non protégée (hot-plate method). BS 2972 : Methods of test for inorganic thermal insulation materials Procédure d essai pour matériaux d isolation thermique inorganiques. Partie 4 : Essai d incombustibilité Partie 6 : Procédures d essai pour la propagation des incendies Partie 7 : Procédure pour la classification de propagation d incendie en surface du matériau Détermination de la conductivité thermique stationnaire de matériaux isolants homogènes à valeurs d isolation moyennes. Cette norme décrit la procédure d essai pour la détermination des prestations effectives du produit. Section 6 : MST Section 11 : Hydrophobicité Normes et directives importantes pour du secteur de l isolation technique en France Les normes et la législation en France concernent essentiellement le domaine de la construction. Dans l industrie et l ingénierie, c est souvent les Normes francais et les DTU s qui sont employées comme directive générale pour la conception et le montage des systèmes d isolation. Pour les essais de produits, le manuel fait surtout référence aux nomes Français et Européennes. Vous trouvez plus d information à ce sujet dans les chapitres précédents. 102

111 2.1.4 Normes et directives importantes pour le secteur de l isolation technique en Allemangne Le système allemand de normes et directives est constitué essentiellement des documents suivants : normes DIN (Institut allemand de normalisation), directives VDI (Association des ingénieurs allemands), spécifications pratiques AGI (Groupe de travail allemand pour l industrie), assurance qualité VDI et sceau de contrôle RAL (Institut allemand pour le contrôle qualité et la certification). Il existe en outre une réglementation additionnelle pour des domaines d application spécifiques, tels que des prescriptions pratiques pour le maître d ouvrage ou le gestionnaire. Les normes, prescriptions et directives sont généralement reprises dans les spécifications de projet locales. a) Normes britanniques (British standard) Classe de matériau (comportement au feu) DIN Point de fusion DIN Coefficient de conductivité thermique (conduits) Coefficient de conductivité thermique (panneaux) Résistance à la diffusion de vapeur d eau Qualité AS Absorbtion d eau Température de service maximale Essai de présence de silicones DIN EN ISO 8497 DIN DIN DIN EN remplace AGI Q135 EN 13472, (isolation de conduits) EN 1609 (surfaces droites) DIN EN (pour produits plats) DIN EN (pour coquilles) Selon essai VW Comportement au feu des matériaux et éléments de construction - Partie 1 : Matériaux de construction Terminologie, exigences et certifications Comportement au feu des matériaux et éléments de construction - Partie 17 : Point de fusion des matériaux d'isolation en laine de roche Isolation thermique Détermination des propriétés de transfert de chaleur à l état stationnaire des isolations thermiques pour conduits Comportement thermique des matériaux et produits de construction - Détermination de la conductivité thermique selon la méthode de la plaque et à l aide d un appareil de mesure de flux thermique Produits présentant une résistance moyenne à la conductivité thermique Matériaux thermiques isolants pour la construction Détermination de la perméabilité à la vapeur d eau Matériaux thermiques isolants pour les installations industrielles et du bâtiment Détermination de la teneur en ions chlorure, fluorure, silicate et sodium et valeur de ph Matériaux thermiques isolants pour les installations industrielles et du bâtiment Détermination de l absorption d eau lors de la submersion partielle temporaire d'isolations de conduits préformées Matériaux thermiques isolants pour les installations industrielles et du bâtiment Détermination de la température de service maximale de matériaux thermiques isolants pour les installations industrielles et du bâtiment Détermination de la température de service maximale pour des matériaux préformés d isolation de conduit Cette méthode d essai permet de contrôler l absence dans les matériaux isolants de substances qui peuvent nuire à l application de peinture, telles que des silicones 103

112 2.1 Normes et directives Normes et directives importantes pour le secteur de l isolation technique en Allemangne Résistance à la pression à une déformation de 10% Résistance linéaire à l'écoulement de l'air DIN EN 826 DIN EN Détermination de la résistance à l écoulement Matériaux thermiques isolants pour la construction - Détermination du comportement en compression Acoustique ; matériaux pour applications acoustiques ; détermination de la résistance à l écoulement (ISO 9053:1991) b) Normes de mis en œuvre Le tableau suivant constitue un sommaire de normes et de prescriptions importantes pour l isolation d installations industrielles avec des isolants en laine de roche. Les directives comportent d une part des normes pour les produits et matériaux qui établissent les différentes propriétés des isolants, et d autre part des règles de certification et de mise en œuvre. Quelques exemples de ces normes sont repris ci-dessous. Normes de matériau et directives de mise en œuvre Domaine d application AGI Q02 : Travaux d isolation pour i nstallations industrielles Terminologie AGI Q03 : Exécution d isolations chaudes et froides Travaux d isolation pour installations industrielles AGI Q05 : Construction d installations industrielles Principes de base et exigences pour les transimission entre les éléments de l installation et l isolation AGI Q101 : Travaux d isolation sur les composants d installation des centrales électriques Exécution AGI Q103 : Travaux d isolation pour installations industrielles Traçage électrique AGI Q104 : Travaux d isolation pour installations industrielles Systèmes de traçage avec fluide caloporteur Utilisation de laine de roche pour l isolation d installations industrielles Cette fiche technique spécifie la terminologie employée dans les fiches techniques AGI-Q. Cette fiche technique s applique aux travaux d isolation d installations industrielles. On distingue ici l isolation thermique chaude (températures de service supérieures à la température ambiante) de l isolation thermique froide (températures de service inférieures à la température ambiante). Cette fiche technique est destinée aux ingénieurs et constructeurs qui conçoivent des installations industrielles comportant des isolations chaudes ou froides. Elle concerne principalement la transmission entre la structure des installations et l isolation. La fiche technique Q 101 s applique aux travaux d isolation des composants d installation des centrales électriques, telles que les installations de production de vapeur, les dispositifs de filtration de fumées, les réseaux de conduites et les cheminées en acier. Cette fiche technique s applique aux travaux d isolation d installations industrielles comportant un traçage électrique. Cette fiche technique s applique aux travaux d isolation d installations industrielles chauffées ou refroidies à l aide d un fluide caloporteur, par exemple par conduits parallèles ou par demi-coquilles. Cette fiche technique s applique à des matériaux isolants en laine de roche pour l'isolation thermique chaude/froide et acoustique des installations industrielles et techniques du bâtiment. 104

113 Normes de matériau et directives de mise en œuvre AGI Q151 : Travaux d'isolation Protection anticorrosion pour l'isolation chaude/froide d'installations industrielles AGI Q152 : Travaux d isolation pour installations industrielles Protection contre les infiltrations d humidité AGI Q153 : Travaux d isolation pour installations industrielles Supports pour armatures AGI Q154 : Travaux d isolation pour installations industrielles Armatures DIN 4140 : Travaux d'isolation pour installations industrielles et techniques du bâtiment Exécution d isolations chaudes et froides VDI 2055 : Isolation chaude/froide des installations industrielles et techniques du bâtiment Domaine d application Cette fiche technique s applique à la protection anticorrosion par revêtement des installations industrielles (p. ex. appareils, colonnes et conduites isolés pour éviter les pertes calorifiques chaudes ou froides). Étant donné que la norme DIN EN ISO ne comporte aucune information concernant la protection anticorrosion sous les systèmes d'isolation, cette fiche technique peut être considérée comme une extension de la norme. Cette fiche technique ne s'applique pas aux couches d'accrochage. Cette fiche technique s applique aux éléments dont l isolation doit être protégée contre l humidité, et surtout contre l infiltration de liquides (p. ex. de l eau ou de l huile thermique). La fiche technique Q 153 s applique au placement et à l exécution de supports pour la transmission des efforts appliqués à l isolation sur l objet isolé via des armatures. La fiche technique Q 154 concerne l exécution des armatures. Cette norme s applique aux travaux d'isolation des installations industrielles. Il s agit ici d installations de production et de distribution dans l industrie, en incluant les installations techniques du bâtiment (p. ex. appareils, réservoirs, colonnes, cuves, générateurs de vapeur et conduits, ainsi qu installations de chauffage, de ventilation, de conditionnement d air et de production d eau chaude ou froide). Si des exigences de protection anti-incendie sont applicables, les normes ou autorisations concédées par les organismes d inspection de la construction et du logement doivent être prises en compte. Cette norme ne s applique pas à l isolation de l enveloppe des bâtiments, des cloisons internes et des planchers entre étages, ni à la construction navale, à l industrie automobile et aux zones contrôlées des centrales nucléaires. Cette directive s applique à l isolation chaude ou froide des installations industrielles et du bâtiment telles que les conduits, canaux, cuves, appareils et machines, ainsi qu aux chambres froides. Les épaisseurs minimales d isolant pour les conduits de distribution de chaleur et d eau chaude des installations techniques du bâtiment sont déterminées en Allemagne par la directive sur les économies d'énergie pour les isolations calorifiques et les techniques du bâtiment (Energieeinsparverordnung EnEV). Les paramètres cités dans cette directive peuvent modifier les épaisseurs d isolation adoptées. L isolation thermique des bâtiments est sujette à la réglementation EnEV ainsi qu à la norme DIN Les prescriptions légales pour le comportement au feu des matériaux isolants et la classe de résistance à l'incendie de l'isolation doivent être prises en compte. La directive VDI 2055 constitue une référence pour les calculs thermiques, les valeurs garanties, les méthodes de mesure et les conditions de livraison pour les installations industrielles et du bâtiment. Cette directive étudie en détail le calcul des flux calorifiques, la détermination de la couche d isolation (selon des facteurs fonctionnels et économiques), le contrôle de qualité technique ainsi que les conditions techniques pour les produits et services fournis. La directive considère en outre les méthodes de mesure et d essai, y compris pour l assurance qualité. La directive VDI 2055 comporte les trois parties suivantes : Partie 1 : Éléments de calcul ; Partie 2 : Mesures, essais et certification des matériaux isolants ; Partie 3 : Conditions de livraison et d achat des systèmes d'isolation. 105

114 2.1 Normes et directives Normes et directives importantes pour le secteur de l isolation technique en Allemangne c) Code de matériau isolant selon norme AGI Q132 La norme AGI Q132 établit les propriétés et spécifications relatives aux matériaux isolants minéraux pour les installations industrielles. Les matériaux isolants sont identifiés selon la norme AGI Q132 à l aide d un code à dix chiffres, soit cinq paires de chiffres. La première paire 10 indique qu il s agit de laine de roche. Les autres paires de chiffres indiquent : Le mode de livraison ; Le groupe correspondant au coefficient de conductivité thermique ; Le groupe correspondant à la température de classification ; Le groupe correspondant à la densité. Laine de roche Mode de livraison Coefficient de conductivité thermique Température de classification max. Densité nominale Groupe Type Groupe Produit Groupe Courbe limite Groupe C Groupe kg/m 3 10 Laine de roche 01 Matelas grillagés 02 Matelas à lamelles 03 Matelas à lamelles résistant en compression 04 Coquilles (pour tubes) 05 Coudes (de conduit) 01 Courbe limite 1 02 Courbe limite 2 03 Courbe limite 3 04 Courbe limite 4 05 Courbe limite Feutres Matelas Panneaux Segments * 99 : coquilles uniquement 10 Laine de roche en vrac * 106

115 Un isolant Rockwool peut par exemple recevoir le code de matériau isolant suivant pour un matelas isolant de 80 kg : La signification du code est la suivante : d) Normalisation européenne Cf d) L Union Européenne a décidé d établir des normes de produit européennes communes pour lever les barrières techniques aux échanges commerciaux. Ces normes établissent les propriétés des produits ainsi que les méthodes d essai correspondantes. Les exigences minimales pour des propriétés de produit déterminées constituent comme auparavant une responsabilité nationale et sont par conséquent établies au niveau de chaque pays. L UE a étendu les mandats du CEN (Comité Européen de Normalisation) pour élaborer les normes correspondantes. La plupart de ces travaux sont aujourd hui achevés et les premières normes harmonisées, telles que les normes pour les matériaux isolants pour bâtiments (DIN EN 13262), ont été publiées. Les normes de produit européennes pour l isolation technique sont en cours d élaboration. Dans le cas de la laine de roche, il s agit de la norme pren Produits Densité 08 : 80 kg/m 3 Température de service maximale 64 : 640 C Courbe limite du coefficient de conductivité thermique 02 : Courbe limite 2 Groupe de produit 01 : Matelas grillagés Matériau 10 : Laine de roche isolants thermiques pour l équipement du bâtiment et les installations industrielles - Produits manufacturés à base de laines minérales (MW) Spécification. L entrée en vigueur officielle de cette norme est attendue en Après ratification d une norme européenne, les instituts de normalisation nationaux sont tenus de l adopter telle quelle comme norme nationale ; les normes nationales divergentes doivent alors être révoquées. Chaque norme européenne acceptée dans un pays européen est identifiée par un préfixe national, tel que NF-EN- XXX pour la France, DIN-EN-XXXX pour l Allemagne ou BS-EN-XXX et pour la Grande-Bretagne (British Standard). Les normes non encore ratifiées sont identifiées par le préfixe pr (proof), soit par exemple : pren e) Assurance qualité Un système conçu conformément à des critères fonctionnels et économiques pour l isolation chaude et froide doiten permanence satisfaire aux propriétés de produit garanties par le fabricant après une mise en œuvre correcte. Ces propriétés sont par exemple le coefficient de conductivité thermique ou la résistance aux températures extrêmes. Les fabricants renommés de matériaux isolants garantissent ces propriétés sur base de contrôles internes et externes entendues. Par exemple cette assurance qualité volontaire est régulée par la norme VDI 2055 Wärme- und Kälteschutz von betriebstechnischen Anlagen in der Industrie und in der technischen Gebäudeausrüstung [Protection contre le froid et la chaleur d installations techniques dans l industrie et les installations techniques du bâtiment]. L assurance qualité des matériaux isolants selon la norme VDI 2055 comporte d une part des contrôles (internes et externes) et d autre part la certification des matériaux isolants pour les installations industrielles. Les contrôles sont basés sur les propriétés des produits spécifiées dans les fiches techniques, les brochures ou les catalogues des fabricants, telles que le coefficient 107

116 2.1 Normes et directives Normes et directives importantes pour le secteur de l isolation technique en Allemangne de conductivité thermique ou la température de service maximale. L installateur ou l utilisateur des matériaux isolants est ainsi assuré par un système de contrôle de qualité selon la norme VDI 2055 que les propriétés mentionnées dans les documents chimiques sont contrôlées. Si les propriétés et spécifications fournies dans les fiches d information du produit correspondent, le fabricant peut apposer le sceau de certification Überwacht nach VDI 2055 [Contrôlé selon norme VDI 2055]. Une exigence minimale en vue d obtenir cette certification pour des produits d isolation en laine de roche consiste à contrôler les propriétés suivantes : Courbe de coefficient de conductivité thermique ( = f(t) ou f(tm)) Dimensions (longueur, largeur, épaisseur) Densité Température de classification (température de service maximale) Un contrôle externe des propriétés suivantes est également effectué : Comportement au feu Propriétés hydrophobes Teneur en chlorures solubles (qualité AS) f) Contrôle de qualité interne Le fabricant prélève des échantillons durant la production pour contrôler les propriétés concernées. Des méthodes de mesure indirectes peuvent également être appliquées pour contrôler des propriétés telles que le coefficient de conductivité thermique. Le fabricant doit employer une procédure déterminée pour le contrôle de qualité et appliquer les mesures appro priées en cas de dépassement des valeurs seuil exigées, de manière à corriger les déviations. g) Contrôles de qualité externes Pour le contrôle de qualité externe selon la norme VDI 2055, le fabricant établit un accord avec un organisme de contrôle agréé, tel que le FIW (Forschungsinstitut für Wärmeschutz - Institut de recherche pour l isolation thermique). Le contrôle externe comporte : La vérification du contrôle interne ; Le contrôle de l étiquetage des produits ; Le contrôle des produits. h) Certification Lorsque les contrôles internes et externes des matériaux isolants produits sont concluants selon VDI 2055, l organisme DIN CERTCO établit un certificat de conformité pour la norme VDI 2055, les fiches techniques VDI AG Gütesicherung [assurance qualité] et les informations techniques du fabricant. i) Sceau de contrôle RAL / EUCEB Les matériaux isolants en laine de roche Rockwool sont pourvus du sceau de contrôle RAL. Ces matériaux isolants sont ainsi contrôlés en continu conformément aux critères des prescriptions de qualité et de contrôle de l organisme Gütegemeinschaft Mineralwolle e. V., de manière à garantir que les critères de la législation allemande relatifs aux substances dangereuses et à la directive européenne sont respectés. Selon les critères allemands et européens, la laine de roche biodégradable Rockwool procure par conséquent une excellente protection contre la chaleur, le froid, le bruit et le feu, ainsi qu un niveau élevé de sécurité. 108

117 2.1.5 Normes et directives du secteur de l isolation technique au Benelux Les normes et la législation aux Pays-Bas et en Belgique concernent essentiellement le domaine de la construction. Dans l industrie et l ingénierie, c est souvent le manuel CINI hollandais qui est employé comme directive générale pour la conception et le montage des systèmes d isolation. Pour les essais de produits, le manuel fait surtout référence aux nomes AGI, DIN et européennes. Vous trouvez plus d information à ce sujet dans les chapitres précédents. 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai Les isolations techniques sont soumises à des exigences élevées et fort diverses. Les réseaux de conduits, chaudières et réservoirs de stockage exigent des matériaux isolants possédant des propriétés particulières. Bien que les produits et applications présentent des différences importantes, leurs propriétés fonctionnelles peuvent être décrites selon des définitions générales Comportement au feu Conductivité thermique Température de service maximale Teneur en chlorures solubles Hydrophobicité Perméabilité à la vapeur d eau Résistance linéaire à l écoulement de l air Résistance en compression Densité Les normes, directives et spécifications d application importantes sont exposées au paragraphe 2.1. Une description des propriétés essentielles des produits d isolation technique Rockwool est fournie ci-après Comportement au feu a) Les matériaux isolants inflammables et combustibles augmentent notablement le risque d incendie pour les bâtiments et les installations. Les matériaux isolants non combustibles tel que la laine de roche, dont la température de fusion est bien supérieure à 1000 C, ont un effet positif sur la sécurité anti-incendie, et constituent aussi dans une certaine mesure une protection pour les installations isolées. On confond souvent la résistance au feu et le comportement au feu. 109

118 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai Comportement au feu La résistance au feu indique si l élément constructif peut éviter durant une période déterminée la transmission du feu d une pièce à l autre. En d autres termes, un élément résistant au feu constitue un bouclier antiincendie. La résistance au feu est une propriété essentielle du produit. Un réservoir contenant des liquides inflammables non protégé contre un feu extérieur constitue par exemple un risque d explosion et d accident grave. Le comportement au feu indique comment le matériau isolant réagit à l exposition au feu. Il s agit ici entre autres de la production de flammes et de fumées, ainsi que du mode de combustion. b) Normes CEN On distingue en général les matériaux inflammables et non inflammables. Pour déterminer les propriétés d un isolant, celui-ci est exposé à une flamme pour enregistrer et lasser son inflammabilité, la production de fumées et la formation de gouttelettes de matériau fondu. La classification des matériaux isolants dépend de la norme de sécurité antiincendie considérée. Au cours de la seconde moitié du vingtième siècle, pratiquement tous les pays européens ont établi leur propre système d essai et de classification. La Communauté européenne a élaboré un nouveau système de normes CEN. Trois propriétés sont considérées pour évaluer le comportement au feu : la propagation du feu, la production de fumée et la formation de gouttelettes brûlantes. être testés pour déterminer leur contribution à la propagation du feu, à la production de fumée et à la formation de gouttelettes. Classe B : très difficilement inflammable. Lors de l essai à petite flamme, le feu ne peut pas se propager sur plus de 150 mm en 60 secondes. Les produits de classe B doivent être testés pour déterminer leur contribution à la propagation du feu, à la production de fumée et à la formation de gouttelettes. Classe C : inflammable, avec inflammation après dix minutes. Classe C : normalement inflammable. Un produit de Classe D : contribue à la propagation des flammes entre 2 à 10 minutes Classe E : très inflammable, avec inflammation dans les deux minutes. Classe F : extrêmement inflammable. Cette classe comprend les produits qui ne répondent pas aux exigences de la classe E et les matériaux non testés. Production de fumée L intensité de la production de fumée est uniquement testée pour les classes A2 à D. Il existe trois indices d intensité : s1, s2 et s3. Il est vital d empêcher la forma - tion de fumées pour la sécurité des personnes se trouvant dans un bâtiment en feu. La plupart des victimes d un incendie meurent à cause de l inhalation des fumées. Propagation du feu Une Euroclasse d incendie est attribuée à chaque matériau de construction : A1, A2, B, C, D, E ou F. Classe A1 : ininflammable. Ces produits ne sont pas combustibles, ne fondent pas et ne produisent pratiquement pas de fumée. La classe A1 correspond par conséquent au niveau de sécurité le plus élevé. Classe A2 : pratiquement ininflammable. Ces produits présentent des flammes durant tout au plus 20 secondes. Les produits de classe A2 doivent Formation de gouttelettes brûlantes La formation de gouttelettes brûlantes est contrôlée pour les classes A2 à E. Il existe trois indices : pas de formation de gouttelettes (d0), formation de gouttelettes qui s éteignent en dix secondes au plus (d1) et formation de gouttelettes qui brûlent durant plus de dix secondes (d2). Les produits Rockwool La laine de roche est ininflammable par nature. Tous les produits Rockwool simples reçoivent par 110

119 conséquent la classe de sécurité anti-incendie A, soit la plus élevée. Les produits composés, tels que les produits de laine de roche revêtus d aluminium, peuvent être catégorisés en classe A1. c) Spécifications de projet locales Les propriétaires et gestionnaires d installations industrielles de production se réfèrent encore souvent aux anciennes normes nationales ou aux normes américaines ASTM. Les principales normes nationales sont citées ci-après. Les maîtres d ouvrage pour des projets situés en dehors de l Europe se réfèrent souvent à la norme américaine ASTM E84 ou à son équivalent canadien UL723. Ces deux normes concernent exclusivement le comportement au feu en surface (propagation du feu via la surface du matériau isolant). En Allemagne, les matériaux isolants techniques sont classés selon la norme DIN Cette norme distingue les matériaux de construction ininflammables (classes A1 et A2) et inflammables (classes B1 à B3) : A1 ininflammable A2 ininflammable B1 résistant au feu B2 normalement inflammable B3 facilement inflammable (non autorisé en Allemagne) L implémentation de la classification européenne des matériaux de construction (les Euroclasses ) s effectue parallèlement à l introduction des normes de produit européennes pour l isolation technique. Les Euroclasses catégorisent les produits selon la norme DIN EN , Classes de sécurité anti-incendie pour matériaux et éléments de construction Partie 1 : Classification sur base des résultats d essais de combustion combinée avec les spécifications de produit selon les normes européennes (Fire classification of building products and building elements Part 1: Classification using test class data from reaction to fire tests in combination with the specifications of the European product standard). D autres normes sont parfois employées, principalement dans les directives relatives à la construction. Quelques normes de ce type sont fournies ci-dessous : NEN 6064, Pays-Bas NFP (classe M0), France BS 476, Grande-Bretagne L équipe commerciale de RTI vous assistera si vous devez travailler avec de telles normes. La majorité des produits Rockwool sont testés et certifiés selon les différentes normes nationales et internationales de sécurité anti-incendie Coefficient de conductivité thermique DLe coefficient de conductivité thermique λ indique le potentiel d isolation thermique des matériaux isolants, exprimé par une grandeur physique en W/(m K). Cette unité correspond à la quantité de chaleur (Q) transmise en une période (t) avec un différentiel de température Q l λ = = [J] [m] J W = = A t ΔT [m 2 ] [s] [K] m s K m K L unité employée pour le coefficient de conductivité thermique est le J/(m s K) ou le W/(m K). Le coefficient de conductivité thermique est indépendant de la température, de la densité et de la structure du matériau isolant. Les facteurs suivants influencent le coefficient de conductivité thermique : La conductivité thermique de l air statique des interstices Le rayonnement thermique - entre les fibres - entre les surfaces limites des deux faces des couches isolantes pour les matériaux isolants de faible densité 111

120 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai Coefficient de conductivité thermique La conductivité thermique via les fi bres La convection (uniquement à faible température et pour les isolants à basse densité) Les graphiques ci-dessous indiquent la relation intrinsèque entre les différents types de transferts thermiques pour la laine de roche d une part, et entre la température et la densité d autre part. Les composantes sont mesurées séparément à l aide de procédures de mesure étalonnées et sont additionnées pour calculer le coeffi cient de conductivité thermique du matériau isolant. Coefficient de conductivité thermique en fonction de la densité, à une température donnée Coefficient de conductivité thermique 1. Conductivité thermique par l air statique - 2. Rayonnement thermique - 3. Conductivité du conduit - 4. Convection - 5. Coeffi cient de conductivité thermique total du matériau isolant la densité Coeffi cient de conductivité thermique en fonction de la température, à une densité donnée Coefficient de conductivité thermique Conductivité thermique par l air statique - 2. Rayonnement thermique - 3. Conductivité du conduit - 4. Convection - 5. Coefficient de conductivité thermique total du matériau isolant la température

121 Le coefficient de conductivité thermique pour l isolation technique peut être déterminé selon les procédures d essai suivantes. Méthode de la plaque chaude gardée Le coefficient de conductivité thermique de matériaux isolants plats (panneaux et matelas grillagés) peut être déterminé à l aide de la méthode de la plaque chaude gardée (guarded hot plate apparatus) selon la norme EN 12677, DIN 52612, ASTM C177 ou BS 874. rapport à la méthode de la plaque chaude consiste en ce que cet essai prend également en compte l effet des joints du matériau isolant. Dans le cas de matériaux isolants plats, les valeurs mesurées sont par conséquent plus élevées qu avec la méthode de la plaque chaude. Les composants essentiels de cet appareil sont les deux plaques refroidies placées au-dessus et en dessous d une plaque chaude. Le matériau isolant examiné est placé entre ces plaques. Le coefficient de conductivité thermique est calculé sur base de la température moyenne entre les faces chaude et les faces froide. Méthode de la conduite chaude Le coefficient de conductivité thermique des coquilles et des matelas flexibles peut être déterminé à l aide de la procédure du conduit chaud (hot pipe apparatus), telle que décrite dans les normes EN ISO 8497, DIN et ASTM C335. Le cœur de l appareil comporte un tube chauffé de trois mètres. Le coefficient de conductivité thermique est calculé sur base de la température moyenne entre les faces chaude et les faces froide. La différence par Le coefficient de conductivité thermique peut être défini de plusieurs manières : Coefficient de conductivité thermique en laboratoire La conductivité thermique est mesurée en conditions de laboratoire selon la procédure de la plaque chaude ou du conduit chaud. Coefficient de conductivité thermique nominal (ou déclaré) Le coefficient de conductivité thermique nominal déclaré par le fabricant prend en compte les variations normales du produit et les éventuels phénomènes de vieillissement, causés, par exemple, par une diffusion gazeuse dans un matériau isolant à cellules fermées. Coefficient de conductivité thermique pratique Le coefficient de conductivité thermique à appliquer en pratique prend en compte l influence des joints, les différences de conception, les variations de température, la convection, les variations de densité, l absorption d humidité et le vieillissement du produit. Ces influences sont intégrées à l aide de coefficients additionnels. 113

122 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai Coefficient de conductivité thermique Coefficient de conductivité thermique opérationnel La valeur opérationnelle correspond au coefficient de conductivité thermique effectivement employé. Cette valeur prend également en compte les ponts thermiques relatifs à l isolation, tels que ceux des supports et armatures Température de service maximale Le matériau isolant peut être utilisé dans les limites de température spécifiées, de telle manière que le système d isolation réponde à long terme à toutes les attentes. La limite supérieure est la température de service maximale. Aux hautes températures de service, la sélection du matériau isolant adapté doit également prendre en compte les facteurs suivants : Résistance aux contraintes et vibrations mécaniques Résistance en compression après échauffement Retrait linéaire après échauffement Variation d épaisseur après échauffement ou mise en charge Échauffement interne propre (réaction exothermique ou punking) Finition de l isolation Support de l isolation Entretoises pour l enveloppe Note importante La température de service maximale des matériaux isolants peut être testée selon la norme EN (remplaçant la norme AGI Q 132), ASTM C411 ou BS Chaque norme d essai emploie d autres procédures et critères. Les normes ASTM C411 et BS 2972 définissent la température de service maximale jusqu à laquelle le matériau conserve ses valeurs d isolation. La norme EN classifie les matériaux isolants sur base de leur comportement à haute température lors d un essai de longue durée. L essai selon la norme EN étant de longue durée, la température de service maximale résultante est plus faible et plus réaliste en pratique que celle obtenue selon les autres normes. ASTM C411 La norme ASTM C411 décrit une méthode d essai pour l isolation à haute température ( Standard test method for hot-surface performance of high-temperature thermal insulation ). Cette norme décrit les procédures d essai pour les plaques, matelas et coquilles destinés à des isolations à haute température. La procédure imite les conditions dans lesquelles le matériau isolant est appliqué sur des surfaces à haute température. Les panneaux et matelas sont testés selon la méthode de la plaque chaude ou du conduit chaud. La plaque ou conduit est chauffée uniformément jusqu à la température de service maximale spécifiée. Le matériau isolant est mis en contact sur une face avec la surface chauffée. La norme ASTM C411 n impose pas d exigences spécifiques au produit après échauffement. L essai ne procure que les résultats suivants : Présence éventuelle de fissures ou d autres modifications visibles Toute trace de brûlure, d incandescence, de feu couvé, de production de fumée et autres Perte d épaisseur, déformation ou perte de structure Flexion de la conduite (pour une isolation de conduite) BS 2972 La norme BS 2972 décrit des procédures d essai pour des matériaux inorganiques d isolation thermique ( Methods of test for inorganic thermal insulation materials ). Cette norme décrit des procédures d essai pour diverses propriétés de produit. La partie 6 114

123 (stabilité à la température ou heat stability ) mesure les prestations du matériau isolant en le chauffant durant 24 heures à la température spécifiée dans un four ou une étuve. La norme BS 2972 n impose pas d exigences spécifiques au produit après échauffement. L essai ne procure que les résultats suivants : Pourcentage moyen de variation de longueur, de largeur, d épaisseur et de volume Pourcentage de perte de poids Variation de la résistance en compression Selon la spécification pour les matériaux d isolation thermique de la norme BS 3958 ( Standard specification for thermal insulation materials ), le matériau isolant doit conserver sa forme originale. En outre, l échauffement jusqu à la température de service maximale ne peut pas provoquer une détérioration visible de la structure des fibres. EN et EN Le concept de température de service maximale remplace le terme de température de classification utilisé dans la norme AGI Q 132 de La température de service maximale est déterminée en conditions de laboratoire, établies selon la méthode définie pour le type de produit concerné. La température de service maximale des produits plats est déterminée selon la norme EN Pour les coquilles des conduits, c est la norme EN qui est employée. Lors de l essai, l échantillon de matériau isolant est soumis à une pression de 500 Pa, qui correspond environ une charge de 50 kg/m². L objet testé est ensuite chauffé sur une face en respectant une augmentation de température de 5 K/ min, cela jusqu atteindre la température spécifiée. Cette température est ensuite maintenue durant 72 heures.nsuite on laisse refroidir librement le matériau isolant jusqu à température ambiante. La déformation du matériau isolant est mesurée durant toute la procédure. Cette déformation du matériau testé ne peut pas dépasser 5 % durant tout l essai. En pratique, des différences peuvent apparaître dans l application des procédures d essai en fonction du pays et du maître d ouvrage. Dans certains cas particuliers, les essais ne procurent pas un résultat concluant, par exemple lorsque le système d isolation est exposé en permanence à de fortes charges dynamiques ou à des températures élevées (tel que dans les centrales électriques). Il peut alors être nécessaire d engager un expert pour sélectionner un système d isolation approprié. Une solution alternative consiste à appliquer des facteurs de réduction ( f a ) 115

124 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai Température de service maximale selon la norme allemande AGI Q101 Isolation des centrales électriques (Insulation works on power plant components). La température de classification calculée (Obere Anwendungstemperatur) se trouve généralement sous la température de service maximale (Anwendungsgrenztemperatur). Le tableau suivant fournit les facteurs de réduction fa généralement appliqués pour la détermination de la température de service. Ce tableau provient de la norme AGI Q101. Il peut dans ce cas être suffisant de multiplier la température de service maximale par le facteur f a. Lorsqu un système d isolation est sélectionné en considérant la température de service maximale, il faut prendre en compte un certain nombre de facteurs externes qui influencent les prestations du système : Charges statiques, telles que celle de l enveloppe Charges dynamiques, dont les vibrations Conception du système d isolation (p. ex. avec ou sans entretoises/lame d air) Facteurs de réduction (f a ) pour la détermination de la température de service Facteur de réduction (f a ) Température de service maximale Avec entretoises et armatures Sans entretoises et armatures Avec entretoises et armatures + lame d air Conduits DN 500 Conduits DN 500 Conduits de fumée, conduits d air chaud, cheminées en acier, réservoirs, conduits de turbine à gaz 400 o C 1,0 0,9 0,9 580 o C 0,9 0,9 0,9 710 o C 0,9 0,8 0,8 400 o C 0,9 0,8 0,9 580 o C 0,9 0,8 0,9 710 o C 0,9 0,8 0,9 400 o C 0,9 0,8 0,9 580 o C 0,9 0,8 0,9 710 o C 0,9 0,8 0,8 Parois de chaudière 0,8 Éléments de toit de chaudière 0,9 Chambres mortes 0,8 116

125 2.2.4 Teneur en chlorures solubles dans l eau La résistance à la corrosion de l acier peut être améliorée par addition de composants d alliage tels que le chrome, le nickel et le molybdène. Étant donné qu une structure maillée appelée austénitique (cubique à faces centrées) apparaît du fait de l alliage, ces aciers sont désignés comme aciers austénitiques. Malgré leur bonne résis tance à la corrosion, ces types d acier sont sensibles dans certaines circonstances à une corrosion sous contrainte. La corrosion sous contrainte ne se produit que lorsque les conditions suivantes sont réunies : Le matériau doit être sensible à la corrosion sous contrainte. Des contraintes de traction doivent être présentes, par exemple du fait de dilatations thermiques. Un agent corrosif spécifique doit être présent. Les ions chlorure constituent par exemple un agent corrosif. Pour l isolation d éléments en acier austénitique, il faut par conséquent employer un matériau isolant présentant une teneur en chlorures solubles extrêmement faible. Pour ces applications, seuls des matériaux isolants de qualité AS doivent être utilisés. Les normes américaines ASTM et européennes EN diffèrent dans ce cas. ASTM C871 La norme ASTM C871 Analyse chimique des chlorures solubles dans les isolations thermiques ( Chemical analysis of thermal insulation materials for leachable chloride ) décrit les procédures d essai pour la détermination de la teneur en ions pouvant provoquer une corrosion sous contrainte dans l acier inoxydable (inox). Le matériau isolant ne provoque pas de fissures de corrosion sous contrainte si l analyse révèle des teneurs en ions chlorure, sodium et silicate inférieures aux limités fixées par l ASTM C795 et s il répond également à la norme ASTM C692. ASTM C692 La norme ASTM C692 Détermination de l influence de l isolation thermique sur la corrosion sous contrainte ( Evaluating the Influence of Thermal Insulations on External Stress Corrosion Cracking Tendency of Austenitic Stainless Steel ) définit les procédures d essai pour les matériaux d isolation thermique qui peuvent contribuer à l apparition de fissures suite à une corrosion sous contrainte ( external stress corrosion cracking - ESCC) de l acier inox austénitique sous l influence de chlorures solubles dans le matériau isolant. Cet essai de corrosion se déroule comme suit : De l eau déminéralisée est aspergée ou versée goutte à goutte à travers un échantillon du matériau isolant sur un échantillon d acier inox chaud placé sous tension. Cet essai se prolonge durant 28 jours. Si le matériau isolant contient des chlorures solubles, ceux-ci se concentrent par évaporation sur la surface chaude. Après l essai, l échantillon d acier inox est examiné pour déterminer la présence d une corrosion sous contrainte. Pour que le test soit concluant, aucune fissure (capillaire) ne peut apparaître sur la surface de l échantillon d acier inox. ASTM C 795 La norme ASTM C 795 Isolation thermique pour applications sur acier austénitique ( Thermal Insulation for use in Contact with Austenitic Stainless Steel ) a trait aux isolations thermiques non métalliques pour les applica tions sur des conduits et appareils en acier inoxydable austénitique. La procédure d essai selon l ASTM C 795 n est pas autonome. Un matériau isolant ne peut en effet répondre à cette norme que s il a déjà été testé de façon concluante selon les normes ASTM C 692 (influence de l isolation thermique sur la corrosion sous contrainte) et ASTM C 871 (analyse de la teneur en chlorures solubles dans l isolation thermique). La norme ASTM C 795 présente les résultats selon la norme ASTM C 871 sous forme d un graphique pour 117

126 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai Teneur en chlorures solubles dans l eau démontrer la largeur de bande acceptable pour les concentrations en chlorures en fonction des teneurs en sodium et en silicates (voir l exemple ci-joint). pendant leur stockage, lors du montage ainsi qu une fois en place. Des matériaux d isolation en laine de roche à traitement hydrophobe sont ainsi offerts pour éviter la pénétration d humidité. L hydrophobicité du matériau limite la pénétration d eau à travers le matériau isolant et fait éventuellement perler l eau à l extérieur. Lors du processus de production de l isolation en laine de roche, une huile hydrophobe est ajoutée pour procurer une couche de protection à chaque fibre de l isolant. Le matériau est ainsi protégé effective ment contre la pénétration d humidité sur toute l épaisseur de l isolation. L hydrophobicité n influence pas la perméabilité à la vapeur d eau. L action du traitement hydrophobe est temporaire ; elle dépend du degré d humidité et diminue avec l augmentation de la température. Les propriétés hydrophobes des matériaux en laine de roche traités sont testées conformément aux deux normes suivantes : la norme EN 1609 pour les panneaux et la norme EN pour les matériaux isolants des conduits. Selon cette norme, l absorption d eau ne peut pas être supérieure à 1 kg/m². Les matériaux d isolation Rockwool en laine de roche sont soumis à un traitement hydrophobe et satisfont à ces exigences. L hydrophobicité de l isolation en laine de roche peut être testée selon plusieurs normes. Qualité AS (AGI Q132 EN 13468) Les critères d approbation suivants s appliquent ainsi aux matériaux isolants de qualité AS. La concentration moyenne en ions chlorure de six échantillons examinés doit être 10 mg/kg. Aucune valeur individuelle ne peut cependant dépasser 12 mg/kg Hydrophobicité (water repellency) La pénétration d humidité influe le coefficient de conductivité thermique et donc la capacité d isolation des produits en laine de roche. Les matériaux isolants doivent par conséquent être protégés contre l humidité BS 2972 Section 11, submersion complète La norme BS 2972 Section 11, Absorption d eau dans la laine de roche par submersion complète ( Determining the Water Absorption of Unfaced Mineral Fibre Insulation exposed to Total Immersion ) détermine la quantité d eau absorbée par la laine de roche suite à une submersion complète. Le matériau d essai est complètement submergé dans de l eau de ville durant deux heures. La partie supérieure doit se trouver à environ 25 mm sous la surface de l eau. Après la période d essai, l échantillon est laissé à égoutter durant cinq minutes, après quoi l absorption d eau est calculée sur base du gain de poids. 118

127 BS 2972 Section 11, submersion partielle La norme BS 2972 Section 11, Absorption d eau dans la laine de roche par submersion partielle ( Determining the Water Absorption of Unfaced Mineral Fibre Insulation exposed to Partial Immersion Immersion ) détermine la quantité d eau absorbée par la laine de roche suite à une submersion partielle. L échantillon est maintenu dans l eau durant 48 heures, avec une surface de 150 mm par 25 mm à 6 mm de profondeur. Le matériau d essai est ensuite laissé à égoutter durant cinq minutes, après quoi l absorption d eau est calculée sur base du gain de poids. L absorption d eau est exprimée en kg/m 2. ASTM C 1104 / 1104M La norme ASTM C 1104 / 1104M, Absorption d eau par la laine de roche ( Determining the Water Vapor Sorption of Unfaced Mineral Fibre Insulation ) détermine la quantité de vapeur d eau absorbée par une isolation en laine de roche dans un environnement à haute humidité relative. L échantillon est d abord séché au four et est ensuite maintenu durant 96 heures dans une étuve d essai à 49 ºC et 95 % d humidité relative. L absorption d eau est déterminée par pesée et est exprimée en pourcentage poids. EN 1609 et EN 13472, submersion partielle Deux normes européennes s appliquent aux produits en laine de roche : EN 1609 pour les panneaux/matelas et DIN EN pour les coquilles de conduits. Selon ces normes, le matériau isolant ne peut pas absorber plus de 1 kg/m². Les produits d isolation Rockwool reçoivent un traitement hydrophobe et répondent donc à ces exigences. Remarque : British Petrol impose des exigences particulières pour l hydrophobicité des produits en laine de roche. Selon la norme BP 172, l échantillon doit être chauffé durant 24 heures à 250 C. L essai se poursuit ensuite conformément à la norme BS 2972 Section 11 (submersion partielle).des produits soumis à un traitement hydrophobe spécial (special water repellent grade, WRG) sont disponibles sur demande. 119

128 2.2 Propriétés des produits et méthodes d essai Hydrophobicité (water repellency) Attention aux installations de peinture Lors de l application de matériaux isolants hydrophobes dans des installations de peinture, il faut s assurer que l huile du traitement hydrophobe n a pas d effet néfaste sur le procédé de peinture. Des substances telles que l huile de silicone empêchent notamment l accrochage de la peinture. Les matériaux isolants en laine de roche Rockwool sont fabriqués sans huile ou résine de silicone et répondent aux exigences de l industrie automobile, telles que celles de l essai VW-Test Elles peuvent donc être employées pour les installations de peinture Perméabilité à la vapeur d eau Pour les installations construites à l air libre, il n est pas toujours possible d éviter l infiltration ou l emprisonnement d eau dans le système d isolation durant le montage. Par consequent il est important que le matériau isolant présente une perméabilité élevée à la vapeur d eau, de telle façon que l eau puisse être évacuée du système d isolation par diffusion ou évaporation après le démarrage de l installation et qu il n affecte pas les propriétés isolantes Résistance linéaire à l écoulement de l air La résistance du matériau isolant à l écoulement d air est exprimée par la résistance linéaire à l écoulement. Cette résistance dépend de la densité, de la dimension et de l orientation des fibres, ainsi que de la quantité de composants non fibreux. La résistance à l écoule ment détermine l importance de la convection dans le matériau isolant ainsi que ses propriétés acoustiques. La résistance linéaire à l écoulement de l air est exprimée en Pa.s/m² et définit le rapport entre la différence de pression et la vitesse d écoulement (transversal) pour une couche de matériau isolant d un mètre d épaisseur. La convection dans le matériau isolant est entre autres influencée par la résis tance à l écoulement du matériau. Cette propriété est importante lorsque les matériaux isolants sont contigus à des lames d air (par exemple sur les parois tubulaires des chaudières) et si aucune couverture étanche à l air ou couche intermédiaire (telle qu un film) n est présente. Si un tel système d isolation thermique est placé verticalement, la résistance linéaire à l écoule ment de l air doit être d au moins 50 kpa.s/m² (selon EN 29053) Résistance en compression La résistance d un système d isolation aux contraintes mécaniques (charge de vent, résistance à la marche, poids de l enveloppe, ) est entre autres déterminée par la résistance en compression du matériau isolant. La résistance en compression de la laine de roche est déterminée pour une déformation de 10 %. L essai de compression selon la norme NF EN 826 détermine la résistance en compression par le rapport entre la force exercée pour obtenir une déformation prédéterminée et la surface mise en charge de l échantillon Densité La densité des produits en laine de roche est déter minée par la quantité de fibres par mètres cube. Il n est cependant pas possible de comparer directement les densités des produits d isolation. La densité influence effectivement plusieurs propriétés du produit, mais elle ne constitue pas en elle même une qualification fonctionnelle indépendante du produit. On admet souvent par facilité que plus la densité est élevée, plus le produit est résistant en compression, plus sa température de service maximale est élevée et plus ses valeurs d isolation sont favorables. Ceci n est qu en partie vrai, comme le démontrent les exemples suivants. Teneur en liant : Des produits liants sont ajoutés aux produits en laine de roche durant le procédé de fabrication pour faire adhérer les fibres entre elles et obtenir la forme de produit souhaitée. Le liant améliore la résistance en compres- 120

129 sion, mais les composants organiques du liant limitent la température de service maximale et la résistance au feu. Conductivité thermique Aux hautes températures, il est souvent préférable d appliquer de la laine de roche de haute densité (pour limiter le rayonnement). À des températures inférieures à 150 C, la conductivité thermique est surtout déterminée par les fibres, ce qui explique pourquoi il est alors préférable d utiliser des densités relativement faibles. Structure des fibres L orientation des fibres (verticale, horizontale) influence la résistance linéaire à l écoulement, la résistance en compression et le coefficient de conductivité thermique. En règle générale, plus les fibres sont orientées verticalement, plus la résistance en compression est élevée et plus le coefficient de conductivité thermique est important. 2.3 Éléments de calcul La présente section examine quelques principes théoriques de base du transfert thermique ainsi que les hypothèses de départ pour les calculs techniques de transfert de chaleur. Les méthodes de calcul détaillées sont décrites dans les normes VDI 2055, DIN EN et dans différentes normes nationales telles que les normes ASTM C 680 et BS Toutes les normes sont basées sur des éléments de calcul similaires. En Europe, la norme VDI 2055 constitue la base de calcul la plus utilisée et acceptée. Le calcul des systèmes d isolation multicouche est parfois assez complexe, parce que des procédures itératives doivent être effectuées. Les méthodes décrites ici sont uniquement adaptées pour un premier calcul général des systèmes d isolation. Pour les calculs détaillés, il est recommandé d employer le logiciel de calcul calorifique a Rockassist de RTI. Composants non fibreux Les composants non fibreux (déchets) des produits en laine de roche influencent négativement le coefficient de conductivité thermique. Un produit isolant d une densité de 100 kg/m3 qui comprend 15 % de déchet (déterminé selon la norme ASTM C 612 sur une grille de 150 mm à 100 mailles) présente le même coefficient de conductivité thermique qu un produit de 140 kg/m 3 avec 40 % de déchet. Les produits Rockwool comportent très peu de déchet. Grâce à leur procédé de production unique, les produits Rockwool présentent un excellent coefficient de conductivité thermique, même à faible densité. Sélection du matériau isolant Chaque matériau isolant Rockwool possède des caractéristiques fonctionnelles spécifiques. Il est par conséquent recommandé de ne pas baser uniquement la sélection sur la densité, mais plutôt sur l ensemble des prestations du produit. La conductivité thermique est le transfert de chaleur entre molécules selon un gradient de température. La distance moyenne entre les molécules ne varie pas dans les corps solides, alors qu elle varie dans les corps liquides et gazeux. La convection est le transport de chaleur dans les liquides et les gaz suite aux processus d écoulement. On distingue la convection libre, où les déplacements sont provoqués par les différences de densité, et la convection forcée, où des agents externes tels que le vent ou un ventilateur provoquent l écoulement. Les transferts de chaleur par rayonnement sont provoqués par l échange d énergie électromagnétique rayonnante entre deux surfaces présentant des températures différentes et séparées entre elles par un milieu transparent au rayonnement, tel que l air. 121

130 2.3 Éléments de calcul Concepts Quantité de chaleur Q La quantité de chaleur (Q) est la quantité d énergie calorifique ajoutée ou soustraite à un corps déterminé. L unité de quantité de chaleur est le joule (J). Flux de chaleur Q` Le flux de chaleur Q` est la quantité de chaleur transférée à un corps ou entre deux corps par unité de temps. L unité de flux de chaleur est le watt (W). 1W = 1J/s). Déperdition calorifique q La déperdition calorifique q est le flux de chaleur par unité de surface traversée par le flux. L unité est le W/m² pour les surfaces ou le W/m (pour les conduits notamment). En technique d isolation, le concept de déperdition calorifique q a trait à la surface du système d isolation. Conductivité thermique λ La capacité isolante d un matériau isolant est mesurée par le coefficient de conductivité thermique λ. λ est exprimé en W/(mK). Ce coefficient donne la quantité de chaleur Q qui, dans le temps T et sous l effet d un différentiel de température ΔT, traverse une surface A d épaisseur s. Ql Jm J W λ= = = = 2 At T m s K msk mk L unité de conductivité thermique s exprime donc en J/(m.s.K), soit encore en W/(m.K). Coefficient de conductance thermique Λ Le coefficient de conductance thermique Λ donne, pour une épaisseur donnée, la densité de flux thermique qui traverse verticalement une surface de 1 m² sous un gradient de température de 1 K entre deux surfaces. L unité de coefficient de conductance thermique est le W/(m²K). conductivité thermique λ Λ= = épaisseur d isolant s Coefficient de résistance thermique R Le coefficient de résistance thermique R est l inverse du coefficient de conductance thermique. L unité de résistance thermique est (m²k)/w. R R Tuyau épaisseur d isolant conductivité thermique d a ln di = 2 πλ ( mk ) W s λ ( m 2 K) W Coefficient de transmission surfacique α Le coefficient de transmission surfacique α donne la densité de flux thermique à la surface d un corps entre ce corps et un milieu, ou l inverse, quand le gradient de température entre ce corps et le milieu liquide et gazeux est de 1 K. Le coefficient de transmission surfacique s exprime en W/(m²K). W ( m 2 K) pour des tuyauteries pour des parois Coefficient de résistance surfacique 1/α Le coefficient de résistance surfacique 1/α est l inverse du Coefficient de transmission surfacique. L unité du coefficient de transmission surfacique est (m²k)/w. 122

131 Coefficient de transfert thermique k Le coefficient de transfert thermique k donne la densité de flux thermique q qui traverse un corps quand il existe un gradient de température de 1 K entre les deux milieux séparés par ce corps. Le coefficient de transfert thermique comprend les composantes de conductance thermique et de transmission surfacique. L unité est W/(m²K). Coefficient de résistance au transfert thermique 1/k Le coefficient de résistance au transfert thermique est l inverse du coefficient de transfert thermique. Il s exprime en (m²k)/w. 1 = résistance + k surfacique intérieure = + R + w k α α w i a résistance thermique intérieure + m 2 K W mk = + R + R k d πα d πα W R i i Calculs de base a a résistance surfacique intérieure La densité de flux thermique à travers une paroi plane, composée de plusieurs couches, se calcule comme suit: q= k ( ϑ ϑ ) M L 1 1 s s s 1 2 n 1 = k α λ λ λ α i 1 ( ϑ ϑ ) M L q= 1 s s sn α λ λ λ α avec : i n n a a W m 2 q Densité de flux thermique W/m² ϑ M Température du fluide C ϑ L Température ambiante C α i pour une paroi Coefficient de transmission surfacique pour isolation de tuyauteries face intérieure W/(m² K) α a Coefficient de transmission surfacique face extérieure W/(m² K) s 1 s n Epaisseurs de chaque couche d isolant m λ 1 λ n Conductivité thermique de chaque couche d isolant W/(m K) k Coefficient de transfert thermique W/(m² K) Pour un cylindre creux multicouche (isolation de tuyauterie) la densité de flux thermique se calcule de la façon suivante : ( ) q = k ϑ ϑ R R M L d d 2 3 ln 1 1 d d 1 ln 2 ln d a d n 1 = k d πα 2 πλ 2 πλ 2 πλ d πα R i i q = R avec : q R 1 M d d 2 3 ln d ln 1 d 1 2 ln d a d n d α 2 λ 2 λ 2 λ d α i i 1 2 ( ) π ϑ ϑ 2 L n a a n a a densité de flux thermique par m de tuyau W/m ϑ M Température du fluide C ϑ L Température ambiante C d 1 Diamètre extérieur du tuyau m d a Diamètre du tuyau, isolant compris m α i α a W m Coefficient de transmission surfacique face intérieure W/(m² K) Coefficient de transmission surfacique face extérieure W/(m² K) λ 1 λ n Conductivité thermique de chaque couche d isolant W/(m K) k Coefficient de transfert thermique W/(m² K) s 1 s n Epaisseurs de chaque couche d isolant m d 1 =d i d 2 =d 1 +2 x s 1 d 3 =d 2 +2 x s 2.. d a =d n +2 x s n =d n mk W

132 Note En règle générale, pour les calculs thermiques, on peut négliger de prendre en compte la transmission surfacique intérieure. Cette simplification signifie qu on suppose que le fluide est à la même température que la paroi intérieure de la tuyauterie. Dès lors les équations précédentes voient divers termes disparaître : Enlever 1 des équations relatives à une paroi α i Le coefficient de transmission surfacique extérieure α a exprime la capacité à transmettre de la chaleur depuis une surface (p. ex. la surface extérieure du revêtement) au fluide qui l entoure normalement l air ambiant. Ce coefficient est la somme des coefficients partiels liés à la convection et au rayonnement. α = α + α a k r avec : α k coefficient partiel lié à la convection α r coefficient partiel lié au rayonnement Enlever 1 α d i i des équations relatives à l isolation de tuyauteries Les températures superficielles ϑo se calculent comme suit : = k ( - )+ C pour les parois W ϑo ϑm ϑl ϑl α a ϑo= ( ϑm- ϑl) + ϑ C L 1 s s s n αa α i λ 1 λ 2 λ n α a kr ϑo= ( M- L)+ L π da α ϑ ϑ ϑ C pour l isolation de a tuyauteries ( ϑm- ϑl) ϑo= + ϑl C d d d 2 3 a ln 1 d ln 1 2 ln d d da αa n d α 2 λ 2 λ 2 λ d i i 1 2 n a α a Note Ici encore la transmission surfacique intérieure peut être négligée (voir note ci-dessus). La composante convection ne peut comprendre que de la convection naturelle (mouvements de l air dûs uniquement à des différences de densité liées à la température), de la convection forcée (soufflerie, vent), ou d une combinaison des convections naturelle et forcée. Par ailleurs la convection dépend de la géométrie des éléments de construction concernés par le flux thermique. La composante rayonnement dépend entre autres du matériau du revêtement (émissivité ε), de la température superficielle et de l orientation de l objet à isoler par rapport à d autres éléments de la construction. Les méthodes de calcul sont disponibles dans les normes VDI 2055 et DIN EN Une estimation approchée du coefficient de transmission surfacique extérieure αa est possible par la méthode suivante. Celle-ci est valide pour les conditions limites ci-après : Utilisable uniquement pour la convection naturelle ϑ = ϑ ϑ 60 O L K ( ) ϑ = 05, ϑ ϑ 40 m O L C d 05, m a On a alors, pour un tuyau horizontal : αa=a+ 0,05 ϑ W m 2 K 124

133 Pour les tuyauteries et parois verticales, on aura : αa=b+ 0,09 ϑ W m 2 K ϑ O est la température superficielle du revêtement ϑ L est la température ambiante Le programme de calcul thermique Rockassist permet de calculer la déperdition de chaleur des objets isolés en tenant compte également des ponts thermiques. Les valeurs de A et de B sont données dans le tableau ci-dessous pour divers matériaux et types de surfaces : Surface A B Aluminium, poli 2,5 2,7 Aluminium, oxydé 3,1 3,3 Tôle galvanisée, polie 4,0 4,2 Tôle galvanisée, poussiéreuse 5,3 5,5 Acier austénitique 3,2 3,4 Tôle Alu-Zinc 3,4 3,6 Surface non métallique 8,5 8,7 Valeur estimée de Δλ pour les ponts thermiques Outre l épaisseur de l isolation, les ponts thermiques influent sur les déperditions totales de chaleur, avec un impact négatif sur le système d isolation. On distingue les ponts thermiques causés par le mode de construction de l installation et les ponts thermiques causés par la pose de l isolation. Les ponts thermiques liés à l isolation sont par exemple les armatures et entretoises, et les ponts thermiques liés à l installation sont par exemple les suspensions et supports des tuyauteries, les bridages ou les consoles. La prise en compte de ces ponts thermiques se fait au moyen de coefficients correcteurs par lesquels sont multipliés les coefficients de transfert thermique. Le tableau 3 de la VDI 2055 donne différents coefficients correcteurs correspondant à des ponts thermiques liés à l isolation. 125

134 126

135 43 Tableaux

136 3. Tableaux Sommaire 3.1 Unités, facteurs et tables de conversion Grandeurs, indices, définitions et symboles Signes mathématiques Préfixes et notation des préfixes Alphabet grec Unités SI Unités dérivées SI avec des dénominations et symboles spéciaux Unités généralement utilisées hors du Système international d unités Echelles et unités de température Conversion des températures de Celsius à Fahrenheit et l inverse Unités anglo-saxonnes Conversion des unités de travail, d énergie et de chaleur Conversion des unités de puissance Conversion des unités de pression Conversion des unités SI en unités MKSA et en unités anglo-saxonnes Caractéristiques des matériaux isolants et des revêtements Matériaux isolants Sélecteur de revêtements Tableaux d utilisation Matériaux solides Liquides Gaz CO 2 -Facteur d émission et production de CO 2 -pour combustibles en fonction du pouvoir calorifique inférieur Enthalpie spécifique h de la vapeur surchauffée en kj/kg Densité ρ de la vapeur d eau surchauffée en kg/m³ en fonction de la pression et de la température Table des points de rosée Données climatologiques Valeurs de référence pour les vitesses de courant les plus courantes dans les tuyauteries Diamètre du tuyau Longueurs equivalentes des tuyaux pour des brides et accessoires (VDI) Rayon de courbure minimal des panneux Rockwool Technical Insulation Courbes du feu: ISO et hydrocarbon

137 3. Tableaux 3.1 Unités, facteurs et tables de conversion Grandeurs, indices, définitions et symboles Caractère Signification Unité A Surface m 2 b Taille m C 12 Coefficient de rayonnement w/(m 2 K 4 ) c Capacité chaleur spécifique j/(kg K) c p Capacité chaleur spécifique sur même pression j/(kg K) d Diamètre m f Factor de correction - H Hauteur m h Enthalpie j/kg k Coefficient de transfert de chaleur w/(m 2 K), W/K, W/(m K) k Coefficient de transfert de chaleur totale w/(m 2 K), W/K, W/(m K) l Longueur m m Masse kg ṁ Débit massique kg/s, kg/h n Temps de fonctionnement a P Pression pa Q Energie de chaleur j Q. Débit énergétique w q Débit énergétique massive w/m 2 ou W/m R Resistance thermique m 2 K/W, m K/W, K/W R Capacité chaleur spécifique j/(kg K) s Épaisseur m t Temps h ou s T Température absolue k U Circonférence m w Vitesse m/s α Coefficient de transfert de chaleur w/(m 2 K) 128

138 Caractère Signification Unité α Coefficient d expansion linéaire k -1 Λ Coefficient de conductance thermique w/(m 2 K) λ Coefficient de conductivité thermique w/(m K) ε Émission - η Efficacité - ϑ (ou t) Température C μ Resistance vapeur - μ Facteur de résistance vapeur - ρ Densité kg/m 3 ϕ Humidité - Ξ Résistance à la circulation de l'air pa s/m 2 Unités, facteurs et tables de conversion Signes mathématiques symbole mathématique = Égal à < Plus petit que Mois ou égal à << Beaucoup plus mois que + Plus Infini π Pi 3,14159 Environ > Plus grand que Plus grand ou égal que >> Beaucoup plus grand δ Différence σ Somme ln Logarithme sur base e log Logarithme sur base

139 3.1 Unités, facteurs et tables de conversion Préfixes et notation des préfixes Les divisions décimales et les multiples des unités sont désignés par les préfixes et leur notation convenue. On ne peut employer plusieurs préfixes simultanément. Préfixe Symbole Facteur multipliant l'unité Atto A Femto F Piko P Nano n 10-9 Mikro μ 10-6 Milli m 10-3 Zenti c 10-2 Déci d 10-1 Déca da 10 1 Hecto h 10 2 Kilo k 10 3 Méga M 10 6 Giga G 10 9 Téra T Peta P Exa E Alphabet grec Alphabet grec Α α Alpha Η η Êta Ν ν Nu Τ τ Tau Β β Bêta Θ θ Thêta Ξ ξ Ksi Υ υ Upsilon Γ γ Gamma Ι ι Iota Ο ο Omicron Φ φ Phi Δ δ Delta Κ κ Kappa Π π Pi Χ χ Khi Ε ε Epsilon Λ λ Lambda Ρ ρ Rhô Ψ ψ Psi Ζ ζ Zêta Μ μ Mu Σ σ Sigma Ω ω Oméga 130

140 3.1.5 Unités SI Le Système international d unités, abréviation SI (d après l appellation en français), constitue le système métrique moderne et est le système le plus développé d unités physiques. Il répond à l origine aux besoins de la science et de la recherche, mais est devenu également le système prépondérant pour les applications techniques, commerciales et économiques. Dand le cadre de l Union européenne et dans la plupart des autres pays, l utilisation du SI est prescrite par les textes pour les échanges officiels ou commerciaux; il existe cependant de nombreuses exceptions nationales. Unités SI de base Le système d unités SI est basé sur sept unités de base (Unités fondamentales) Pour pouvoir les utiliser à différentes échelles de grandeur, on peut leur adjoindre un préfixe donné, tel que kilo ou milli. Ces préfixes sont également utilisés pour les unités dérivées et, le cas échéant, pour les unités d autres systèmes d unités. Unités, facteurs et tables de conversion Grandeur / Unité de base Symbole Unité Symbole d'unité Longueur l Mètre m Masse m Kilogramme kg Temps t Seconde s Courant électrique I Ampère A Température thermodynamique T Kelvin K Quantité de matière n Mole mol Intensité lumineuse J Candela cd Unités dérivées SI avec des dénominations et symboles spéciaux Outre les unités de base, le Système international symbole propres, qu on peut à leur tour combiner avec comprend également les unités dérivées, qui sont d autres unités de base ou dérivées. Ainsi il est possible formées par la multiplication ou la division de plusieurs de considérer l unité de travail, le joule (1 J = 1 kgom/ unités de base. Le produit spécifique qui résulte est s²), par rapport à l unité de force ou newton (1 N = 1 sans ambiguïté et, même si on ne peut le considérer kgom/s²), comme synonyme de newton.mètre. comme une dimension d une grandeur physique, Les 22 unités dérivées qui suivent ont chacune leur il a une structure similaire. C est ainsi que, par dénomination et leur symbole d unité. exemple, on peut exprimer une surface en mètres carrés (m²) ou une vitesse en mètres/seconde (m/s). Certaines de ces unités obtenues par produit sont elles-mêmes dotées d une dénomination et d un 131

141 3.1 Unités, facteurs et tables de conversion Unités dérivées SI avec des dénominations et symboles spéciaux Grandeur Symbole Unité Symbole d'unité MKSA-écriture (Mètre, Kilogramme, Seconde, Ampère) Angle planche a, b,... Radiant rad Angle solide Ω Steradiant sr Fréquence f Hertz Hz Force F Newton N Pression p Pascal Pa Energie E, W Joule J Puissance P Watt W Voltage, potentiel électrique U Volt V m ( = 360 m 2p ) m 2 m 2 1 s kg m s 2 kg = N s 2 m m 2 kg m 2 = W s = N m s 2 kg m 2 m J = N = = V A s 3 s s kg m 2 = W = J s 3 A A C Charge électrique Q Coulomb C A s Flux magnétique Φ Weber Wb Resistance électrique R Ohm Ω Conductivité électrique G Siemens S Inductivité L Henry H Capacité électrique C Farad F Champ magnétique B Tesla T Température Celsius ϑ (aussi t) Degrés Celsius C kg m 2 = V s s 2 A kg m 2 = V s 3 A 2 A s 3 A 2 = 1 kg m 2 Ω kg m 2 = Wb s 2 A 2 A A 2 s 4 = C kg m 2 V kg = Wb s 2 A m 2 0 C = 273,15 K 1 C = 274,15 K Flux lumineux φ ν Lumen lm cd sr Éclairement E ν Lux lx Radioactivité A Becquerel Bq Dose D Gray Gy Dose équivalente H Sievert Sv Activité catalique z Katal kat cd sr lm = m 2 m 2 1 s J kg J kg mol s 132

142 3.1.7 Unités généralement utilisées hors du Système international d unités Grandeur Unité symbole d'unité Définition Volume Unité l, L 1 l = 1 dm 3 = 1L Temps Masse Litre "Minute min h J An t g 1 min = 60 s 1 h = 60 min = 3600 s 1 d = 24 u = 1440 min 1 An = 365 d = 8760 u 1 t = kg 1 g = 0,001 kg Pression bar bar 1 bar = 10 5 Pa = 10 5 N/m 2 Unités, facteurs et tables de conversion 133

143 3.1 Unités, facteurs et tables de conversion Echelles et unités de température Echelle de température Unité Facteur de conversion Kelvin Celsius Fahrenheit Kelvin ( T K ) K T K T C T K /9*T F Celsius ( T C ) C T C T K T C 5/9 * (T F - 32) Fahrenheit ( T F ) F T F 9/5 T K T F 9/5 * T C Conversion des températures de Celsius à Fahrenheit et l inverse Les colonnes en blanc portent la valeur en degrés heit, il faut prendre la valeur de la colonne verte. Celsius et les colonnes vertes en degrés Fahrenheit. Pour convertir de Fahrenheit en Celsius, c est la valeur Pour convertir de degré Celsius en degré Fahren- de la colonne blanche qu il faut prendre. C F C F C F C F C F

144 Unités anglo-saxonnes Les unités anglo-saxonnes (également appelées l adoption du système métrique. Aujourd hui on ne système d unités anglo-américaines) ont leur origine les utilise guère qu aux Etats-Unis et, partiellement, en dans les anciens systèmes anglais et étaient également Grande-Bretagne et quelques pays du Commonwealth. en usage dans les autres pays du Commonwealth avant Tableau d unités anglo-saxonnes et leur conversion en unités SI : Unités, facteurs et tables de conversion Mesures de distance Unité anglo-saxonne Symbole Unité SI 1 inch in. 2, cm (England) 2, cm (USA) 1 foot ft 30,48 cm 1 yard yd. 91,44 cm 1 mile 1,609 km 1 nautical mile 1,853 km Mesures de surface Unité anglo-saxonne Symbole Unité SI 1 square inch (sq.in.) 6,45 cm 2 1 square foot (sq.ft.) 929,03 cm 2 1 square yard (sq.yd.) 0,836 m 2 135

145 3.1 Unités, facteurs et tables de conversion Unités anglo-saxonnes Tableau d unités anglo-saxonnes et leur conversion en unités SI : Mesures de volume Unité anglo-saxonne Symbole Unité SI 1 cubic inch (cu.in.) 16,39 cm 3 1 cubic foot (cu.ft.) 28,32 dm 3 1 cubic yard (cu.yd.) 0,7646 m 3 Mesures de volume spécifique Unité anglo-saxonne Symbole Unité SI 1 gallon (gal.) 1 barrel (bbl.) 4,546 dm 3 (England) 3,787 dm 3 (USA) 163,7 dm 3 (England) 119,2 dm 3 (USA) 158,8 dm 3 (USA) Mesures de masse et poids Unité anglo-saxonne Symbole Unité SI 1 ounce (oz.) 28,35 g 1 pound (lb.) 0,4536 kg Densité Unité anglo-saxonne Unité SI 1 lb/cu.in. (= 1lb/in 3 ) 2,766*10 4 kg/m 3 1 lb/cu.ft. (= 1 lb/ft 3 ) 16,02 kg/m 3 136

146 Tableau d unités anglo-saxonnes et leur conversion en unités SI : Force Unité anglo-saxonne Unité SI Vitesse Unité anglo-saxonne 1 lbf (lb. Force) 4,448 N 1 Knot intern. (kn.) 1 inch/second Energie 1 foot/second (ft./s.) Unité anglo-saxonne Unité SI 1 yard/second (yd./s.) 1 yard/minute (yd./min.) 1 BTU 1055,06 J 1 mile per hour (m.p.h.) Unité SI 0,514 m/s 1,852 km/h 0,0254 m/s 0,0914 km/h 0,03048 m/s 1,0973 km/h 0,9144 m/s 3,294 km/h 0,01524 m/s 0,055 km/h 0,447 m/s 1,609 km/h Unités, facteurs et tables de conversion Puissance Unité anglo-saxonne Unité SI 1 BTU/sec 1055,06 W 1 BTU/h 0,293 W 1 hp 745,7 W Pression Unité anglo-saxonne Unité SI 1 lbg/sq in. 6894,7 N/m 2 1 lbg/sq ft 47,88 N/m 2 137

147 3.1 Unités, facteurs et tables de conversion Conversion des unités de travail, d énergie et de chaleur Unité Joule (J) Kilojoule (kj) Mégajoule (MJ) Kilowattheure (kwh) Kilocalorie (Kcal) British Thermal Unit (BTU) Joule (J) 0, ,78 * ,39 * ,479 * 10-4 Kilojoule (kj) ,001 2,7810 * ,239 0,948 Mégajoule (MJ) , ,8 948 Kilowattheure (kwh) Kilocalorie (Kcal) British Thermal Unit (BTU) 3,6 * ,6 859,8 3412, ,187 4,19 * ,2 * , ,055 1,055 * ,933 * , Conversion des unités de puissance Unité Watt (W) Kilowatt (kw) Kilocalorie seconde (kcal/s) Cheval vapeur (Ch.) British Thermal Unit seconde (BTU/s) British Thermal Unit heure (BTU/h) Watt (W) 0,001 2,39 * ,36 * ,948 * ,2 * 10-3 Kilowatt (kw) ,239 1,36 0, ,2 Kilocalorie seconde (kcal/s) Cheval vapeur (Ch.) British Thermal Unit seconde (BTU/s) British Thermal Unit heure (BTU/h) 4186,8 4,187 5,692 3,968 1,429 * ,5 0,736 0,176 0, ,9 1055,06 1,06 0,252 1, ,293 2,93 * ,000 * ,981 * ,777 *

148 Conversion des unités de pression Unité Pascal (Pa) Bar atm lb/sq ft lb/sq in. Pascal (Pa) ,869 * ,201 1,450 * 10-4 Bar , ,5 13,50 atm , ,2 14,70 lb/sq ft. 47,88 4,788 * ,723 * ,944 * 10-3 lb/sq in. 6894,8 0,0689 0, ,00 Unités, facteurs et tables de conversion Conversion des unités SI en unités MKSA et en unités anglo-saxonnes Symbole Grandeur Unité SI Echelle technique Unité anglo-saxonne Q Chaleur / Energie J kcal = 4186,8 J 1 BTU = 1055,06 J kcal Q Flux chaleur W/m 2 = 1,163 W 1 BTU = 3,1546 W m 2 h m 2 (sq.ft.hr.) m² λ Conductivité thermique W/(m K) kcal W = 1,163 m 2 h (m K) K R Résistance thermique m 2 K/W 1 m² h = 0,86 m² kcal α K Λ Coefficient de transfert de chaleur Coefficient de transfert de chaleur Coefficient de conductance thermique W/(m 2 K) W/(m 2 K) W/(m 2 K) C Capacité chaleur spécifique kj/(kg K) C Coefficient de rayonnement W/(m 2 K 4 ) K W kcal W = 1,163 (m² h K) (m 2 K) kcal W = 1,163 (m² h K) (m 2 K) kcal W = 1,163 (m² h K) (m 2 K) kcal = 4,1868 (kg K) kj kg K kcal W = 1,63 (m 2 h K 4 ) (m 2 K 4 ) 1 BTU W = 1,7307 (ft.hr. F) (m K) 1 BTU in W = 0,1442 (sq.ft.hr. F) (m K) 1 BTU W = 20,7688 (in.hr. F) (m K) 1 sq.ft.hr. F K = 0,1761 m BTU 2 W 1 BTU W = 5,6783 (sq.ft.hr. F) (m 2 K) 1 BTU W = 5,6783 (sq.ft.hr. F) (m 2 K) 1 BTU W = 5,6783 (sq.ft.hr. F) (m 2 K) 1 BTU kj = 4,1868 (lb. F) (kg K) 1 BTU kj = 33,1156 (sq.ft.hr. R 4 ) (m 2 K 4 ) 139

149 3. Tableaux 3.2 Caractéristiques des matériaux isolants et des revêtements Matériaux isolants Les propriétés caractéristiques des différents produits Rockwool sont décrites au chapitre 4. Pour les utilisations spéciales telles que p. ex. l isolation à haute température, l isolation contre le froid ou encore comme apport structurel complémentaire, il peut être utile d employer des produits Rockwool en combinaison avec d autres isolants. On peut citer p. ex.: fibres calcium-magnésium-silicate (CMS) pour les isolations à haute température - verre-mousse comme renfort structurel, p. ex. comme support. Dans tous les cas il est important de prendre en compte, lors de leur utilisation, les caractéristiques de ces produits ainsi que les conseils de pose qui les accompagnent. On trouvera des informations supplémentaires sur les produits dans les diverses normes et directives telles que p. ex. DIN 4140, CINI, VDI 2055 et diverses directives AGI Sélecteur de revêtements Revêtements Temp. de surface maximale Revêtement Environnement haut risque d incendie Environnement corrosif < 50 C < 60 C >60 C Tôle Aluminium Tôle Alu-zinc Tôle acier galvanisé Inox Tôle acier aluminé Tôle acier laqué Polyester renforcé de fibres de verre (p.e. Rocktight) C Chape de plâtre C Feuille (aluminium) pas recommandable + convient généralement La sélection du matériel devrait être adaptée à chaque installation et / ou à l environnement. 140

150 Caractéristiques et normalisation des matériaux Revêtement Densité (kg/m 3 ) Coefficient d expansion Emissivité Type de matériau Norme(s) linéaire 10-6 K -1 Tôle aluminium, brillant ,8 0,05 Tôle aluminium, oxydé ,8 0,13 Tôle acier galvanisé, brillant ,0 0,26 Tôle acier galvanisé, mat ,0 0,44 Tôle inox (V2A) ,0 0,15 Tôle alu-zinc, brillant - - 0,16 Tôle alu-zinc, oxydé - - 0,18 Al Mg2 Mn 0,8 EN AW 5049 Al MG 3 EN AW 5745 AL 99,5 EN AW 1050 DX 51 D , 1.451, DIN EN CINI DIN EN DIN EN CINI , DIN EN CINI , EDIN EN , EN Tôle acier aluminé ,0 - DX 51 D CINI , DIN EN Tôle acier laqué - - 0,90 Tôle polyester renforcé de fibre de verre (p.e. Rocktight) - - 0,90 (CINI ) Épaisseur de tôle d enveloppe recommandée par spécifications NF DTU 45.2 Diamètre ext. du revêtement (mm) Épaisseur de tôle d enveloppe min. en mm selon spécifications NF DTU 45.2 Aluminium Duralinox Acier galvanisé ou Aluminé Acier inoxydable Caractéristiques des matériaux isolants et des revêtements < /10 6/10 55/100 4/ /10 6/10 63/100 4/10 > /10 8/10 75/100 5/10 141

151 3.2 Caractéristiques des matériaux isolants et des revêtements Epaisseur réglementaire des tôles de revêtement (d après la norme CINI) Épaisseur de tôle de revêtement en mm Diamètre d isolation (mm) Tôle aluminium (CINI ) Tôle acier aluminé (CINI ) Tôle acier Alu-zinc (CINI ) Tôle acier galvanisé (CINI ) Tôle inox (CINI ) < 140 0,6 0,56 0,5 0,5 0, ,8 0,8 0,8 0,8 0,8 > 300 1,0 0,8 0,8 0,8 0, Epaisseur de tôle et largeur de recouvrement pour les revêtements de tôle non profilée (d après DIN 4140) Mesures en mm Épaisseur de revêtement minimal a Recouvrement Diamètre de l objet Tôle acier galvanisé, Tôle Alu-zinc, Tôle acier laqué Tôle Inox suivant E DIN EN et DIN EN Aluminium Joint longitudinal Joint circulaire b jusque 400 0,5 0,5 0, jusque 800 0,6 0,5 0, jusque ,7 0,6 0, jusque ,8 0,6 1, jusque ,0 0,8 1,0 50 > ,0 0,8 1,2 50 a Avec l accord du maître d ouvrage, il est possible de fournir des tôles plus minces. b Pour les tuyauteries, le chevauchement des joints circulaires n est pas nécessaire dès lors que ceux-ci sont maintenus avec des moulures et contre-moulures. En cas de revêtements portant sur de grandes surfaces avec une forte exposition au vent, il peut être indiqué de pratiquer des expertises statiques. En pareil cas, l utilisation de matériaux adhésifs conformes aux normes de construction est obligatoire. Pour les contraintes extérieures, voir la norme DIN

152 3. Tableaux 3.3 Tableaux d utilisation Matériaux solides Matériaux Densité kg/m³ Conductivité thermique W/(mK) bij 20 C Capacité chaleur spécifique kj/(kg K) Coefficient d expansion linéaire 10-6 K -1 Aluminium ,92 23,8 Béton ,1 0,92-1,09 11,0-12,0 Bitume ,17 1,72-1,93 200,0 Bronze ,37 17,5 Fonte ,54 10,4 Fer forgé ,46 11,7 Cuivre ,40 16,5 Terre, humide ,2-3,0 2,0 - Terre, sèche ,4-0,6 0,84 - Inox ,50 16,0 Acier ,48 11, Liquides Groupe Matériau Densité kg/m 3 Capacité chaleur spécifique kj/(kg K) à 20 C Général Eau ,19 Alcools Ethanol 714 2,34 Méthanol 792 2,495 Bière ,77 Alimentaires Lait ,94 Huile d'olive 920 1,97 Essence ,02 Pétrole 830 1,93 Carburants Pétrole (HEL) 850 1,88 Pétrole (HS) 980 1,72 Petroleum 790 2,20 Tableaux d utilisation 143

153 3.3 Tableaux d utilisation Liquides Groupe Matériau Densité kg/m 3 Capacité chaleur spécifique kj/(kg K) à 20 C Huiles Acides Bases Divers Huile silicone 940 Huile machine 910 1,67 Acide chlorhydrique (10%) Acide chlorhydrique (30%) ,64 Acide nitrique (10 %) Acide nitrique (<90 %) ,72 Acide sulfurique (10%) Acide sulfurique (50%) Acide sulfurique (100%) ,06 Ammoniac (30%) 609 4,74 Hydroxyde de sodium (50%) Benzène 879 1,73 Dichlormethan ,16 Toluol 867 1,72 Bitume ,09-2, Gaz Matériau Densité à 1 bar kg/m 3 Capacité chaleur spécifique kj/(kg K) à 20 C Acétylène 1,070 1,687 Ammoniac 0,710 2,093 Chlore 2,950 0,477 Ethan 1,240 1,754 Éthylène 1,150 1,553 Dioxyde de carbone 1,780 0,846 Monoxyde de carbone 1,150 1,038 Air 1,190 1,007 Méthane 0,660 2,227 Propane 1,850 1,671 Oxygène 1,310 0,913 Azote 1,150 1,038 Hydrogène 0,820 14,34 144

154 3.3.4 CO 2 -Facteur d émission et production de CO 2 pour combustibles en fonction du pouvoir calorifique inférieur Carburant Chaleur de combustion TJ/Gg Facteur d'émission CO 2 / TJ CO 2 -émission kgco 2 /kg carburant Pétrole brut 42,3 73,3 3,1 Gaz naturel liquéfié ,1 28,3 Essence 44,3 69,2 3,1 Kérosène 43,8 71,8 3,1 Gaz, le carburant diesel 43,0 74,0 3,2 Ethan 46,4 61,6 2,9 Coke de pétrole 32,5 97,5 3,2 Charbon à coke 28,2 94,5 2,7 Lignite 11,9 101,1 1,2 Cokes de gaz 28,2 107,0 3,0 Gaz naturel 48,0 56,1 2,7 Tableaux d utilisation 145

155 3.3 Tableaux d utilisation Enthalpie spécifique h de la vapeur surchauffée en kj/kg Pression en bar Température de vapeur en C ,1 2874,8 2973,9 3073,9 3175,3 3278,0 3382,3 3488,2 3705,0 3928,8 4159, ,9 2960,1 3063,7 3167,4 3271,7 3377,2 3483,9 3701,9 3926,5 4157, ,4 2941,9 3050,6 3157,3 3263,8 3370,7 3478,6 3698,1 3923,6 4155, ,6 3022,7 3136,6 3247,5 3357,5 3467,7 3690,2 3917,6 4150, ,8 2922,6 3114,8 3230,7 3344,1 3456,6 3682,3 3911,7 4146, ,7 3091,8 3213,4 3330,4 3445,4 3674,3 3905,7 4141, ,5 3067,7 3195,5 3316,3 3433,9 3666,2 3899,7 4137, ,2 3042,2 3177,0 3301,9 3422,3 3658,1 3893,6 4132, ,6 3015,1 3157,9 3287,3 3410,5 3649,8 3887,5 4127, ,6 2986,3 3138,0 3272,2 3398,5 3641,5 3881,4 4122, ,5 3117,5 3256,9 3386,4 3633,2 3875,2 4118, ,2 3096,1 3241,1 3374,0 3624,7 3869,0 4113, ,3 2974,7 3156,6 3309,3 3581,5 3837,6 4089, ,9 3060,8 3239,4 3536,7 3805,5 4065, ,1 2950,6 3164,2 3490,4 3773,0 4041, ,7 2822,3 3083,5 3443,1 3740,1 4016, ,3 2672,9 2997,3 3394,7 3706,9 3992, ,8 2513,2 2906,7 3345,8 3673,8 3967, ,3 2377,7 2814,2 3296,6 3640,7 3943, ,1 2284,7 2724,2 3247,7 3607,8 3919, ,0 2180,0 2571,9 3152,3 3543,5 3872, ,8 2123,6 2466,9 3063,8 3481,9 3826, ,7 2087,9 2397,7 2985,4 3424,2 3783, ,4 2063,2 2350,3 2918,7 3371,1 3742, ,9 2045,1 2316,2 2863,4 3323,1 3704,3 146

156 3.3.6 Densité ρ de la vapeur d eau surchauffée en kg/m³ en fonction de la pression et de la température Pression en bar Température de vapeur en C ,5164 0,4604 0,4156 0,379 0,3483 0,3223 0,2999 0,2805 0,2483 0,2227 0, ,3537 2,1083 1,9137 1,7540 1,6200 1,5056 1,4066 1,2437 1,1149 1, ,8566 4,2984 3,8771 3,5402 3,2617 3,0263 1,8241 2,4932 2,2331 2, ,9757 7,9713 7,2169 6,6142 6,1153 5,6926 5,0101 4,4794 4, ,172 12,326 11,047 10,065 9,2708 8,6076 7,5512 6,7390 6, ,000 15,052 13,623 12,497 11,571 10,117 9,0121 8, ,073 19,255 17,299 15,798 14,586 12,709 11,299 10, ,662 23,687 21,102 19,179 17,653 15,326 13,599 12, ,944 28,384 25,045 22,646 20,776 17,970 15,914 14, ,226 33,394 29,143 26,202 23,957 20,642 18,242 16, ,776 33,411 29,855 27,198 23,341 20,584 18, ,611 37,867 33,611 30,503 26,068 22,941 20, ,191 63,889 51,200 48,077 40,154 34,943 31, ,54 78,732 67,711 55,039 47,319 41, ,63 109,09 89,904 70,794 60,080 52, ,05 148,45 115,26 87,481 73,234 63, ,89 201,63 144,43 105,15 86,779 75, ,67 270,91 177,97 123,81 100,71 86, ,78 343,37 215,87 143,44 115,01 98, ,99 402,28 256,95 163,99 129,64 110, ,45 479,87 338,44 207,20 159,77 134, ,30 528,62 405,76 251,73 190,65 158, ,27 563,69 456,99 295,45 221,74 182, ,05 591,14 496,53 336,53 252,48 207, ,58 613,80 528,21 373,93 282,36 231,03 Tableaux d utilisation 147

157 3.3 Tableaux d utilisation Table des points de rosée Température ambiante en C Teneur maximale d eau en g/m 3 Refroidissement maximal de la température de l air (pour éviter la condensation), à une humidité de 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% -30 0,35 11,1 9,8 8,6 7,5 6,6 5,7 4,9 4,2 3,5 2,8 2,2 1,6 1,1 0,6-25 0,55 11,5 10,1 8,9 7,8 6,8 5,9 5,1 4,3 3,6 2,9 2,3 1,7 1,1 0,6-20 0,90 12,0 10,4 9,1 8,0 7,0 6,0 5,2 4,5 3,7 2,9 2,3 1,7 1,1 0,6-15 1,40 12,3 10,8 9,6 8,3 7,3 6,4 5,4 4,6 3,8 3,1 2,5 1,8 1,2 0,6-10 2,17 12,9 11,3 9,9 8,7 7,6 6,6 5,7 4,8 3,9 3,2 2,5 1,8 1,2 0,6-5 3,27 13,4 11,7 10,3 9,0 7,9 6,8 5,9 5,0 4,1 3,3 2,6 1,9 1,2 0,6 0 4,8 13,9 12,2 10,7 9,3 8,1 7,1 6,0 5,1 4,2 3,5 2,7 1,9 1,3 0,7 2 5,6 14,3 12,6 11,0 9,7 8,5 7,4 6,4 5,4 4,6 3,8 3,0 2,2 1,5 0,7 4 6,4 14,7 13,0 11,4 10,1 8,9 7,7 6,7 5,8 4,9 4,0 3,1 2,3 1,5 0,7 6 7,3 15,1 13,4 11,8 10,4 9,2 8,1 7,0 6,1 5,1 4,1 3,2 2,3 1,5 0,7 8 8,3 15,6 13,8 12,2 10,8 9,6 8,4 7,3 6,2 5,1 4,2 3,2 2,3 1,5 0,8 10 9,4 16,0 14,2 12,6 11,2 10,0 9,6 7,4 6,3 5,2 4,2 3,3 2,4 1,6 0, ,7 16,5 14,6 13,0 11,6 10,1 8,8 7,5 6,4 5,3 4,3 3,3 2,4 1,6 0, ,1 16,9 15,1 13,4 11,7 10,3 8,9 7,6 6,5 5,4 4,3 3,4 2,5 1,6 0, ,6 17,4 15,5 13,6 11,9 10,4 9,0 7,8 6,6 5,5 4,4 3,5 2,5 1,7 0, ,4 17,8 15,7 13,8 12,1 10,6 9,2 7,9 6,7 5,6 4,5 3,5 2,5 1,7 0, ,3 18,1 15,9 14,0 12,3 10,7 9,3 8,0 6,8 5,6 4,6 3,6 2,6 1,7 0, ,4 18,4 16,1 14,2 12,5 10,9 9,5 8,1 6,9 5,7 4,7 3,6 2,6 1,7 0, ,8 18,6 16,4 14,4 12,6 11,1 9,6 8,2 7,0 5,8 4,7 3,7 2,7 1,8 0, ,4 18,9 16,6 14,7 12,8 11,2 9,7 8,4 7,1 5,9 4,8 3,7 2,7 1,8 0, ,2 19,2 16,9 14,9 13,0 11,4 9,9 8,5 7,2 6,0 4,9 3,8 2,8 1,8 0, ,3 19,5 17,1 15,1 13,2 11,6 10,1 8,6 7,3 6,1 5,0 3,8 2,8 1,8 0, ,4 20,2 17,7 15,7 13,7 12,0 10,4 9,0 7,6 6,3 5,1 4,0 2,9 1,9 0, ,7 20,9 18,4 16,1 14,2 12,4 10,8 9,3 7,9 6,5 5,3 4,1 3,0 2,0 0, ,5 21,6 19,0 16,7 14,7 12,8 11,2 9,6 8,1 6,8 5,5 4,3 3,1 2,1 0, ,3 22,3 19,7 17,3 15,2 13,8 11,6 9,9 8,4 7,0 5,7 4,4 3,2 2,1 0, ,4 23,0 20,2 17,8 15,6 13,7 11,8 10,2 8,6 7,1 5,8 4,5 3,2 2,1 0, ,2 23,7 20,9 18,4 16,1 14,1 12,2 10,5 8,9 7,3 5,9 4,6 3,3 2,1 0, ,3 24,5 21,6 19,0 16,6 14,5 12,6 10,8 9,1 7,6 6,1 4,7 3,4 2,1 0, ,2 25,2 22,2 19,5 17,1 15,0 13,0 11,1 9,4 7,9 6,2 4,8 3,4 2,1 0, ,0 26,0 22,9 20,1 17,7 15,4 13,3 11,4 9,6 8,0 6,4 4,9 3,5 2,2 0, ,4 26,8 23,6 20,7 18,2 15,8 13,7 11,7 9,9 8,2 6,6 5,0 3,6 2,2 0,9 148

158 3.3.8 Données climatologiques Moyenne annuelle de la température et de l hygrométrie France Moyenne annuelle des températures minimales ( C) Moyenne annuelle des températures maximales ( C) Humidité relative (%) Ajaccio 10 20,1 - Bourges 0,8 15,8 - Bordeaux 8,5 18,1 - Dijon 6,4 15,1 - La Rochelle 9,5 16,5 - Lille 6,5 14,1 - Lyon 7,5 16,4 - Nice 12 19,2 - Paris 8,6 15,5 77 Perpignan 11 19,8 - Rennes 7, Strasbourg 6,1 14,8 - Belgique Moyenne annuelle de température ( C) Humidité relative (%) Anvers 9,6 - Beauvechain 9,2 - Botrange 5,7 - Bruxelles 9,7 81 Chièvres 9 - Dourbes 8,6 - Elsenborn 5,7 - Florennes 8,2 - Gand 9,5 - Libramont 7,5 - Spa 7,4 - Spa 7,4 - St-Hubert 6,8 - Virton 8,7 - Tableaux d utilisation 149

159 3.3 Tableaux d utilisation Données climatologiques Europe Moyenne annuelle de température ( C) Humidité relative (%) Athènes Berlin Berne Genève Amsterdam 9,8 83 Innsbruck Londres Madrid Moscou Rome Salzbourg Varsovie Vienne Fribourg Autres villes Moyenne annuelle de température ( C) Humidité relative (%) Djakarta Buenos Aires Dar es-salaam La Havane Le Caire Calcutta New York Rio de Janeiro San Francisco Santiago Shanghai Sydney Tokyo

160 Vitesse du vent Echelle Beaufort Vitesse de vent (m/s) Termes 0 0-0,2 Calme 1 0,3-1,5 Très légère brise 2 1,6-3,3 Légère brise 3 3,4-5,4 Petite brise 4 5,5-7,9 Jolie brise 5 8,0-10,7 Bonne brise 6 10,8-13,8 Vent frais 7 13,9-17,1 Grand frais 8 17,2-20,7 Coup de vent 9 20,8-24,4 Fort coup de vent 10 24,5-28,4 Tempête 11 28,5-32,6 Violente tempête 12 > 32,7 Ouragan En général la vitesse du vent dépend tant de l altitude que de l emplacement (intérieur des terres, proximité des côtes). En général, pour calculer l épaisseur des isolants, on utilise les vitesses du vent qui suivent : Sous couvert: 0,5 m/s Extérieur en conditions protégées: 1 m/s Extérieur: 5 m/s Extérieur en conditions venteuses (p. ex. à proximité des côtes: 10 m/s Tableaux d utilisation 151

161 3.3 Tableaux d utilisation Valeurs de référence pour les vitesses de courant les plus courantes dans les tuyauteries Type de conduit Vitesse (m/s) Conduit de vapeur Vapeur saturée Basse pression 30 Moyenne pression 40 Haute pression 60 Eau d'alimentation Coté pression 1-3 Aspiration 1 Huiles Faible viscosité 1,5 Conduits de transport sur de longues distances Conduits de chauffage central dans les bâtiments Haute viscosité 0,5 Produits divers 2 Cote de raccordement 0, Diamètre du tuyau Pour le diamètre des tuyaux il existe de nombreuses normes différentes, dont la diffusion varie selon le sous-secteur industriel et l emplacement géographique. La description de la taille du tuyau comporte en général deux nombres ; un qui donne le diamètre extérieur ou diamètre nominal, et l autre qui donne l épaisseur des parois. En Amérique du Nord et en Grande-Bretagne, les systèmes de canalisations à haute pression observent en général le système NPS (Nominal Pipe Size) qui classifie par taille donnée en pouces (inch). Les tailles de tuyaux sont données par une série de normes. Aux USA entre autres API 5L, ANSI/ASME B36.10M et en Grande-Bretagne BS 1600 et BS En général la variable fixe est l épaisseur des parois et le diamètre intérieur celle qui peut varier. En Europe, on utilise pour les tuyauteries sous haute pression le même système par identification de l épaisseur des parois et du diamètre intérieur que pour le système NPS, mais avec des mesures exprimées en unités métriques au lieu des pouces du NPS. Pour un diamètre nominal supérieur à 14 on utilise la taille DN qui multiplie la taille NPS par 25 (et non par 25,4). Ces tuyauteries sont reprises par les normes EN (auparavant DIN 2448 et BS 1387) et dans ISO 65 et sont le plus souvent appelés tuyaux DIN ou tuyaux ISO. Les tableaux suivants donnent un aperçu des diamètres de tuyaux les plus courants en comparant les tailles données en pouces et DN. Pour assurer une pose de l isolant sans solution de continuité, il est important de connaître le diamètre réel du tuyau. Il existe une quantité de tailles de tuyaux qu il est impossible d énumérer. Les tableaux suivants en donnent un aperçu à caractère général. 152

162 Pouces DN Diamètre extérieur (mm) 1/8 DN 6 10,3 1/4 DN 8 13,7 3/8 DN 10 17,1 1/2 DN 15 21,3 3/4 DN 20 26,7 1 DN 25 33,4 1 ¼ DN 32 42,2 1 ½ DN 40 48,3 2 DN 50 60,3 2 ½ DN 65 73,0 3 DN 80 88,9 3 ½ DN ,6 4 DN ,3 4 ½ DN ,0 5 DN ,3 6 DN ,3 8 DN ,1 10 DN ,1 12 DN ,9 14 DN ,6 16 DN ,4 18 DN ,2 20 DN ,0 22 DN ,8 24 DN ,6 26 DN ,4 28 DN ,2 30 DN ,0 32 DN ,8 34 DN ,6 36 DN ,0 Tableaux d utilisation 153

163 3.3 Tableaux d utilisation Longueurs équivalentes des tuyaux pour des brides et accessoires (VDI) A14 Objectifs pour les ponts thermiques dans l installation du processus Nr. Echelle de température en C 1 Brides pour des tuyaux haute pression PN25 à PN Tuyaux non isolés Intérieur - température 20 C Longueur équivalente en m DN DN DN DN DN Extérieur - température 0 C DN DN DN DN DN DN DN Tuyaux isolés, température interieure 20 C température extérieure 0 C pour des tuyaux DN 50 0,7-1,0 0,7-1,0 1,0-1,1 DN 100 0,1-1,0 0,8-1,2 1,1-1,4 DN 150 0,8-1,1 0,8-1,3 1,3-1,6 DN 200 0,8-1,3 0,9-1,4 1,3-1,7 DN 300 0,8-1,4 1,0-1,6 1,4-1,9 DN 400 1,0-1,4 1,1-1,6 1,6-1,9 DN 500 1,1-1,3 1,1-1,6 1,6-1,8 2 Accesoires pour des tuyaux haute pression PN 25 tot PN Tuyaux non isolés Température intérieure 20 C DN DN DN DN DN DN DN

164 Rayon de courbure minimal des panneaux Rockwool Technical Insulation Rayon de courbure minimal Produit Épaisseur d isolant (mm) Rockwool Flexiboard Rockwool Multiboard Rockwool Rockwool HT Tableaux d utilisation 155

165 3.3 Tableaux d utilisation Courbes du feu: ISO et hydrocarbon Courbe ISO Température ( C) Temps (min.) Courbe hydrocarbon Température ( C) Temps (min.) 156

166 4 Produits

167 4. Produits Sélecteur d application Tuyaux pour process Vannes, coudes et accessoires Volumes à combler Installations cryogènes et cold boxes Parois de réservoirs, cuves Fours Toitures de réservoirs Colonnes Chaudières Applications acoustiques Matelas sur treillis Matelas Panneaux Rockwool 850 ProRox WM 70 ProRox WM 80 ProRox WM 100 Rockwool 129 Rockwool Duraflex résistant à la compression Rockwool Flexiboard Rockwool Multiboard Rockwool 231 Rockwool 233 Rockwool HT600 Rockwool HT660 Rockwool HT700 Rockwool CRS Isolant pour remplissage Coquille Revêttement Rockwool Loose Fill Rockwool Granulate Rocktight Remarque En raison du nombre pratiquement infini d applications, donner une description des travaux pour chaque situation est tout bonnement impossible. Vous trouverez de nombreuses informations dans les manuels/normes d isolation industrielle ci-contre: NF DTU 45; Travaux d isolation - Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de -80 C à +650 C AGI Q101 (Dämmarbeiten an Kraftswerkkomponenten) DIN 4140 (Insulation work on industrial installations and building equipment) Pour les applications spécifiques, nos commerciaux RTI se feront un plaisir de vous conseiller. 157

168 4. Produits Propriétés Importantes des produits Température limite de service maximum La température limite de service maximum est utilisée afin d évaluer les matériaux isolants en fonction de leurs résistances à de très hautes températures. Elles remplacent la classification des températures qui était d usage depuis 1995 dans l AGI Q132. La température de service maximum est définie par un laboratoire avec des tests statiques prenant en compte les charges statiques Température maximum de service La température maximum de service est une température à laquelle l isolant est continuellement exposé dans des conditions d exploitations statiques et de charges dynamiques sans que les propriétés de l isolant ne soient altérées. L isolant peut être utilisé jusqu à des températures pour lesquelles l action de l isolation thermique ne soit pas trop altérée par des changements structurels, dimensionnels ou chimiques. La température maximum de service du matériau isolant est généralement inférieure à la température limite de mise en service. Qualité AS Des alliages comme le chrome, le nickel ou le molybdène sont ajoutés à l acier austénitique afin d accroître sa résistance à la corrosion. Sous certaines conditions d utilisations, comme un composant sous pression et au contact d ions chlorures solubles dans l eau, l acier austénitique peut développer des craquages. Pour cette raison seuls des matériaux isolants conforment à la norme qualité AS peuvent être utilisés. Pour ces matériaux isolants, la teneur d ions chlorures ne doit pas excéder la valeur nominal de 10 mg/kg. Comme les ions chlorures sont présent un peu partout dans l environnement les produits de qualité AS doivent être stockés dans un endroit sec et résistant à l eau. Conductivité thermique L action d isolation thermique des matériaux isolants, est définie par la conductivité thermique λ décrite. Lambda λ est utilisé en unité physique W /(mk). La conductivité thermique est une valeur qui dépendant de la température et qui augmente avec des températures élevées. En d autres termes, la conductivité thermique dépend de la structure, de l orientation des fibres, et de la densité du matériau d isolation. Pour les isolants de tuyaux, qui sont utilisés conformément à l EnEV (Réglementation d économie d énergie allemande pour les bâtiments), les caractéristiques de conductivité thermiques λ R sont d une température moyenne de 40 C. Pour les matériaux d isolations utilisés dans les installations industrielles, la conductivité thermique va dépendre de la température, normalement autour de 50 c. Code d identification des matériaux d isolations Les codes d identifications des matériaux d isolation sont des codes à 10 chiffres qui sont spécialement utilisés pour les isolants des installations industrielles. Les codes d identifications des matériaux d isolation des matelas grillagés Rockwool sont expliqués dans l exemple ci-dessous : La signification du code est la suivante : Densité 08 : 80 kg/m 3 Température de service maximale 64 : 640 C Courbe limite du coefficient de conductivité thermique 02 : Courbe limite 2 Groupe de produit 01 : Matelas grillagés Matériau 10 : Laine de roche 158

169 Rockwool 850 Coquille industrielle Applications La coquille industrielle Rockwool 850 est une coquille de laine de roche concentrique, entièrement découpée longitudinalement d un côté pour un montage rapide. Cette coquille a été conçue pour l isolation thermique et acoustique des conduits industriels. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Montage simple et rapide grâce aux entaillements Large gamme de diamètres et d épaisseurs d isolation Isolation optimale grâce aux grandes épaisseurs d isolation disponibles S applique aussi sur de l inox Des systèmes pour soutenir les plaques de revêtements ne sont généralement pas nécessaires en cas de températures jusqu à environ 350 C Longue durée de vie Forme bien calibrée réduisant au minimum les pertes au niveau des raccords Délai d amortissement court Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Réaction au feu Concentration d ions de chlorure solubles Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,038 0,044 0,051 0,061 0,073 0, C 750 C Incombustible M0 Non-combustible A0 Normes EN ISO 8497 EN ASTM C411 NF P NBN S < 10 mg/kg, qualité AS pour application sur de l inox EN Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,3 EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

170 4. Produits ProRox WM 70 (ancien nom Rockwool 160) Matelas grillagé Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm Emballage m 2 /Rouleaux duo* Emballage m 2 /palette ,5 94, ,0 84, ,0 63, ,5 52, ,0 42,0 * emballé par 2 rouleaux Applications ProRox WM 70 est un matelas de laine de roche légèrement liée, revêtu d un treillis métallique galvanisé cousu au moyen d un fil métallique galvanisé. Ce matelas grillagé est conçu pour l isolation thermique et acoustique notamment de conduits industriels, de parois de chaudière, de fours et de gaines de fumées. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Convient pour les surfaces irrégulières Disponible en différentes épaisseurs jusque 120 mm Applicable sur de l inox Rouleaux comprimés livrable sur palette 160

171 Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Prestations T ( C) λ (W/mK) 0,039 0,047 0,055 0,064 0,075 0,088 0,119 0, C 750 C Normes EN EN ASTM C411 Réaction au feu Concentration d ions de chlorure solubles Incombustible M0 NF P EN < 10 mg/kg, qualité AS pour application sur de l inox EN Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Densité (nominale) 70 kg/m³ EN 1602 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,0 EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

172 4. Produits ProRox WM 80 (ancien nom Rockwool 164) Matelas grillagé Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm Emballage m 2 /Rouleaux duo* Emballage m 2 /palette ,0 84, ,5 73, ,0 63, ,5 52, ,0 42,0 * emballé par 2 rouleaux Applications ProRox WM 80 est un matelas de laine de roche légèrement liée, revêtu d un treillis métallique galvanisé cousu au moyen d un fil métallique galvanisé. Ce matelas grillagé est conçu pour l isolation thermique et acoustique des applications industrielles soumises à des températures élevées, telles que conduits industriels, parois de chaudière, fours et gaines de fumées. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Convient pour les surfaces irrégulières Disponible en différentes jusque 120 mm Applicable sur de l inox Rouleaux comprimés livrable sur palette 162

173 Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Prestations T ( C) λ (W/mK) 0,039 0,045 0,053 0,062 0,072 0,084 0,112 0,146 0, C 750 C Normes EN EN ASTM C411 Réaction au feu Concentration d ions de chlorure solubles Incombustible M0 NF P EN < 10 mg/kg, qualité AS pour application sur de l inox EN 1609 Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1602 Densité (nominale) 80 kg/m³ EN Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,0 EN

174 4. Produits ProRox WM 100 (ancien nom Rockwool 159) Matelas grillagé Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm Emballage m 2 /Rouleaux duo* Emballage m 2 /palette ,0 84, ,0 63, ,5 52, ,0 42, ,0 42,0 * emballé par 2 rouleaux Applications ProRox WM 100 est un matelas de laine de roche très lourd, légèrement liée, revêtu d un treillis métallique galvanisé cousu avec un fil galvanisé. Ce matelas grillagé a été spécialement conçu pour les installations industrielles comme par exemple les conduits haute pression, réacteurs, fours, etc., dans lesquelles de hautes exigences sont posées à la résistance à la température de l isolant. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Convient pour les surfaces irrégulières Disponible en différentes épaisseurs jusque 120 mm Applicable sur de l inox Rouleaux comprimés livrable sur palette 164

175 Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Prestations T ( C) λ (W/mK) 0,039 0,045 0,051 0,059 0,067 0,078 0,102 0,131 0, C 750 C Normes EN EN ASTM C411 Réaction au feu Concentration d ions de chlorure solubles Incombustible M0 NF P EN < 10 mg/kg, qualité AS pour application sur de l inox EN Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Densité (nominale) 100 kg/m³ EN 1602 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,0 EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

176 4. Produits Rockwool 129 Matelas souple Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage rouleau/palette , , , , ,00 18 Applications Le Rockwool 129, un matelas souple de laine de roche revetû d une feuille d aluminium renforcée de fibres de verre, est destiné à l isolation thermique et acoustique de tuyaux de grand diamètre, de parois planes et d appareils. Il est particulièrement adapté pour l isolation des surfaces de forme irrégulière. Avantages Isolation thermique, acoustique et protection incendie réunies en un seul produit Incombustible (M0) Faible taux de liant permettant la préservation des caractéristiques du produit à haute température Très faible taux de chlorures solubles Non hydrophile 166

177 Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,039 0,046 0,055 Normes EN C EN Comportement au feu Incombustible M0 NF P Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Densité (nom.) 70 kg/m 3 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur Résistance à la diffusion de vapeur de la feuille d aluminium (en cas de revêtement) μ = 1,0 EN S d 100 m EN

178 4. Produits Rockwool Duraflex Épaisseur mm Longueur mm (en rouleaux) Largeur mm Emballage m 2 /rouleaux duo , , , , , , , ,0 Applications Rockwool Duraflex est un matelas de laine de roche résistant à la compression et flexible, revêtu sur une face d une feuille d aluminium renforcée de fibres de verre. Il s applique totalement sans adjonction d entretoises parce qu en raison de sa résistance élevée à la compression, Duraflex peut supporter le revêtement de manière autonome. C est pourquoi la déperdition de chaleur d une structure équipée de Duraflex sera inférieure par rapport à l application d un matelas sur treillis avec des entretoises. Rockwool Duraflex a été conçu pour l isolation thermique et acoustique des réservoirs, colonnes, tuyaux des installations industrielles, tuyaux de chauffage urbain, chaudières et appareils à forme tubulaire... Avantages Le coût de montage d entretoises est économisé Rockwool Duraflex, sans entretoises, est monté plus rapidement. Rockwool Duraflex présente une surface uniforme et solide pour le montage de la tôle de protection Du fait de l absence d entretoises (et de ponts thermiques), faibles déperditions de chaleur La tôle du revêtement présente une température superficielle uniforme Une réduction des coûts d exploitation de l installation du fait de la réduction des déperditions de chaleur 168

179 Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Réaction au feu Concentration d ions de chlorure solubles Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,043 0,053 0, C, température d usage de la feuille d aluminium est limitée jusqu à 80 C A2 incombustible M0 Normes EN ISO 8497 EN ASTM C411 EN NF P < 10 mg/kg, qualité AS pour application sur de l inox EN Absorption d eau absorption d eau < 1kg/m² EN 1609 Résistance à la compression > 10 kn/m² EN 826 Densité (nominale) Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur Résistance à la diffusion de vapeur de la feuille d aluminium 60 kg/m³ μ = 1,0 EN S d 100 m EN

180 4. Produits Rockwool Flexiboard Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , , , ,0 20 Disponible sur demande avec sur une face une feuille d aluminium renforcée de fibres de verre (Alu) ou une toile de fibres de verre Applications Rockwool Flexiboard est un panneau de laine de roche résistant mais résilient. Ce panneau a été conçu pour l isolation thermique et acoustique des parois horizontales et verticales ou les panneaux acoustiques. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Application flexible 170

181 Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Réaction au feu Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,041 0,054 0, C 450 C Incombustible M0 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF P NBN S Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur (laine) Densité (nominale) 40 kg/m 3 Résistance à la diffusion de vapeur de la feuille d aluminium μ = 1,3 EN S d 100 m EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

182 4. Produits Rockwool 159 Multiboard Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , , , ,4 26 Disponible sur demande avec sur une face une feuille d aluminium renforcée de fibres de verre (Alu) ou une toile de fibres de verre Applications Rockwool Multiboard est un panneau rigide et indéformable. Ce panneau a été conçu pour l isolation thermique et acoustique des parois horizontales et verticales où des exigences sont posées à la stabilité du produit isolant. Par exemple les parois de réservoir et les panneaux acoustiques. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un La haute stabilité du produit, en association avec le revêtement en feuille d aluminium ou toile de fibres de verre, permet d obtenir une surface esthétique 172

183 Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Réaction au feu Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,039 0,048 0, C 450 C Incombustible M0 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF P NBN S Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur Densité (nominale) 55 kg/m 3 Résistance à la diffusion de vapeur de la feuille d aluminium μ = 1,0 EN S d 100 m EN

184 4. Produits Rockwool 231 Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , , , ,80 12 Applications Le Rockwool 231 est un panneau de laine de roche rigide, conçu pour l isolation thermique et acoustique sur des appareils de type réservoirs, fours, étuves,... Avantages I solation thermique et acoustique deux en un Incombustible (M0) Résistance aux hautes températures Chimiquement inerte Non hydrophile Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Comportement au feu Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,040 0,046 0,055 0,067 0, C 500 C Incombustible M0 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF P NBN S Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur Densité (nom.) 70 kg/m 3 Résistance à la diffusion de vapeur de la feuille d aluminium (en cas de revêtement) μ = 1,0 EN S d 100 m EN

185 Rockwool 233 Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , , , ,8 16 Applications Le Rockwool 233 est un panneau de laine de roche rigide, conçu pour l isolation thermique et acoustique sur des appareils de type réservoirs, fours, étuves,... Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Incombustible (M0) Résistance aux hautes températures Chimiquement inerte Non hydrophile Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Comportement au feu Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,040 0,044 0,051 0,06 0, C 600 C Incombustible M0 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF P NBN S Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur Densité (nom.) 100 kg/m 3 Résistance à la diffusion de vapeur de la feuille d aluminium (en cas de revêtement) μ = 1,0 EN S d 100 m EN

186 4. Produits Rockwool HT600 Panneau haute température Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , , ,4 26 Applications Rockwool HT600 est un panneau rigide et indéformable, spécialement conçu pour l isolation thermique et acoustique notamment des chaudières, fours et gaines hautes températures. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Résistant aux températures élevées Stable Longue durée de vie Court délai d amortissement Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Réaction au feu Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,038 0,044 0,052 0,062 0,074 0, C 750 C Incombustible M0 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF P NBN S Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Densité (nom.) 80 kg/m 3 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,0 EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

187 Rockwool HT660 Panneau haute température Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , , ,4 16 Applications Rockwool HT660 est un panneau rigide et indéformable qui a été conçu pour l isolation thermique et acoustique des structures pouvant être soumises à des tempéra tures élevées et où l isolant peut être confronté à des contraintes mécaniques légères ( vibrations, par exemple). Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Résistant aux températures élevées Stable Longue durée de vie Court délai d amortissement Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Réaction au feu Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,038 0,043 0,049 0,058 0,067 0, C 750 C Incombustible M0 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF P NBN S Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Densité (nom.) 115 kg/m 3 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,0 EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

188 4. Produits Rockwool HT700 Panneau haute température Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , , ,0 20 Applications Rockwool HT700 est un panneau rigide et indéformable de haute densité qui a été conçu pour l isolation thermique et acoustique des structures pouvant être soumises à des températures très élevées et où l isolant peut être confronté à des contraintes mécaniques (vibrations, par exemple). Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Résistant aux températures élevées Stable Longue durée de vie Court délai d amortissement Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,039 0,044 0,050 0,057 0,065 0,075 0, C 750 C Normes EN EN ASTM C411 Réaction au feu Incombustible M0 NF P Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Résistance à la compression 40 kpa pour 10% de déformation EN 826 Densité (nom.) 145 kg/m 3 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,0 EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

189 Rockwool CRS Panneau résistant à la compression Epaisseur mm Longueur mm Largeur mm m 2 /palette Emballage paquets/palette , , ,0 20 Applications Rockwool CRS (Compression Resistant Slab) est un panneau très dur, résistant à la compression et praticable, présentant une résistance élevée aux contraintes mécaniques. Ce panneau résistant à la compression a été conçu pour l isolation thermique des toitures de réservoir (praticables) et pour l isolation thermique et acoustique des constructions soumises à des contraintes mécaniques. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Praticable Résistant aux contraintes mécaniques Propriétés du produit Coefficient de conductivité thermique Température de service maximale Réaction au feu Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,040 0,043 0, C 250 C Incombustible M0 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF P NBN S Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN 1609 Résistance à la compression 60 kpa pour 10% de déformation EN 826 Densité (nom.) 150 kg/m 3 Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur μ = 1,0 EN

190 4. Produits Rockwool Loose fi ll Laine de calfeutrage Produit Emballage kg/collo Rockwool Loose Fill Sac 15 Applications Rockwool Loose Fill est une laine de roche imprégnée légèrement liée. Ce produit convient à merveille pour l isolation thermique et acoustique des joints et des constructions aux formes irrégulières. Avantages Isolation thermique et acoustique deux en un Application fl exible Propriétés du produit Coeffi cient de conductivité thermique (Densité 100 kg/m 3 ) Température de service maximale Réaction au feu Concentration d ions de chlorure solubles Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,040 0,049 0,057 0,067 0,075 0, C 750 C A1 A0 Normes EN EN ASTM C411 NF EN NBN S < 10 mg/kg, qualité AS pour application sur de l inox EN Absorption d eau Absorption d eau < 1 kg/m 2 EN

191 Rockwool Granulate Laine granulée Produit Emballage kg/collo Rockwool Granulate Sac 20 Applications Rockwool Granulate est un granulat de laine de roche sans additifs ajoutés. Ce granulat convient à merveille pour l isolation thermique et acoustique d installations cryogéniques. Avantages Incombustible Chimiquement inerte La haute résistance de l isolant bien tassé permet l inspection de l isolant et des parois de l installation (a posteriori). Longue durée de vie Court délai d amortissement Propriétés du produit Coeffi cient de conductivité thermique (Densité kg/m 3 ) Réaction au feu Concentration d ions de chlorure solubles Prestations t moy. ( C) λ (W/mK) 0,039 0,033 0,027 0,022 0,018 0,015 A1 A0 Normes EN NF EN NBN S < 10 mg/kg, qualité AS pour application sur de l inox EN Convention Technique Nationale PMUC - CT N PMUC

192 4. Produits Rockwool Rocktight Revêtement GRP* Produit Largeur mm Longueur m m 2 nets/rouleau kg/rouleau Rockwool Rocktight ,5 30 Applications Isoler une installation technique de manière optimale n est pas simple. Outre le bon choix et l exécution appropriée de l isolation, la protection de cette isolation joue aussi un rôle important. Les applications spécifiques nécessitent des solutions spécifiques. Certains processus exigent une finitions totalement étanche et hermétique. Résistante et facile à entretenir. Avec une grande durabilité et une résistance élevée aux agents chimiques. Une protection de l isolation qui se traduit par une fiabilité élevée, des coûts d entretien réduits et des coûts énergétiques limités. C est pourquoi Rockwool Technical Insulation (RTI) a, en collaboration avec FiberTec Europe, mis au point un système de protection innovateur pour les isolants Rockwool: Rocktight. Rockwool Rocktight est un matelas de polyester renforcé de fibres de verre entre deux feuilles. Ce matériau contient des résines, des fibres de verre et des matières de remplissage, et est directement prêt à l emploi. Non traité, il est souple et pliable. Dans cet état, Rocktight peut être découpé dans toutes les formes de telle sorte qu il se pose en toute simplicité sur l isolation. Le polyester durcit ensuite sous l influence des rayons ultraviolets (UV). Après durcissement, Rocktight est absolument étanche à l eau et en mesure de garantir une protection mécanique optimale. * GRP: Glass reinforced polyester foil Avantages Le système Rocktight vous offre d importants avantages qui favoriseront la qualité de votre travail. Longue durabilité: Rocktight permet des raccords parfaits qui assurent une protection étanche à l eau de l isolation Rockwool. Il minimise les effets nuisibles des intempéries (vent, pluie, eau de mer, etc.) ou de l usure en général. Il résiste aux agents chimiques et aux contraintes mécaniques (et est donc praticable). Facile à entretenir: Rocktight résiste au nettoyage au jet d eau. Ce qui permet un nettoyage à l eau sans endommager l isolation. Faibles coûts de départ: la mise en œuvre et l application s effectuent sur site. De telle sorte qu il ne faudra pas investir, par exemple, dans la préfabrication de la protection pour l isolation. Applications flexibles: l isolation du froid et du chaud, les tuyaux aériens et souterrains, on-shore et off-shore. Rocktight convient pour toutes les applications techniques. 182

193 Propriétés du produit Couleur Rockwool Rocktight Prestations Normes Température de mise en œuvre min. 5 C - max. 45 C Epaisseur (après durcissement) Emission de styrène (non-durci) Gris 1,5 mm - 2,0 mm < 20 ppm (Valeur MAC 25 ppm), feuille de sécurité disponible sur demande Point d inflammation (non-durci) 125 C Comportement au feu C- S2, d0 C L - S1, d0 B1 Flame spread index= 0 Low flame spread characteristics EN EN DIN 4102 ASTM E 84 IMO A.653 Densité (nom.) 1800 kg/m 3 DIN Résistance à la compression 150 N/mm 2 DIN Teneur en fibres 20%w/w DIN Coefficient de dilatation linéaire 30 * 10-6 K -1 DIN Résistance aux coups 57,5 kj/m 2 DIN Résistance à la flexion 146 N/mm 2 DIN Résistance à la traction 55,7 N/mm 2 DIN Elasticité en cas de rupture 1,1% DIN Absorption d eau 0,34 mg/100u DIN Dureté Résistance chimique 60 Barcol Disponible sur demande 183

194 Notes 184

195 RTI L excellence pour les solutions anti-incendie Rockwool Technical Insulation RTI est une division autonome de la société internationale Rockwool Group, spécialiste mondial dans le domaine de l isolation technique, de la sécurité anti-incendie passive et de l isolation en construction navale. En plus d une large gamme de produits d isolation à base de laine de roche pour les applications industrielles et les installations techniques en bâtiment, RTI offre de nombreuses solutions de sécurité anti-incendie passive. L excellence des produits, les innovations permanentes et les compétences des collaborateurs de RTI en font un partenaire fiable et compétent, qui établit continuellement les standards du secteur. Rockwool répond avec succès aux nouveaux défis du marché depuis plus de 50 ans, cela grâce à ses capacités d innovation technique et à son dynamisme commercial. Des produits et systèmes de haute qualité et sans cesse améliorés en sont l aboutissement. Toutes les descriptions correspondent à notre savoir-faire actuel et sont actualisées. Les exemples décrits ici ne sont fournis qu à titre d illustration et les circonstances particulières de cas spécifiques ne sont pas prises en compte. Rockwool Technical Insulation s attache particulièrement au développement continu de ses produits, moyennant quoi des améliorations sont régulièrement apportées aux produits sans publication de préavis. Nous recommandons par conséquent de toujours consulter la dernière édition de nos documentations. RTI / / 1.0 K / FRA (Bfr) 610 Vous voulez en savoir plus sur les solutions isolantes de RTI? Nous nous ferons un plaisir de vous informer! Rockwool Technical Insulation nv/sa Romboutsstraat 7 B-1932 Zaventem Tél. +32 (0) Fax +32 (0) [email protected] Pour la France Tél. +33 (0) Fax +33 (0) Rockwool et Conlit sont des marques déposées de Rockwool International. Conlit Ductrock est un produit breveté par Rockwool International. Rockwool Technical Insulation se réserve le droit de modifier les informations dans cette brochure sans avis préalable.