Réfractaires et isolation marine

La protection thermique marine forme un système complet

Une installation marine doit maîtriser la chaleur sans entraver l’inspection, la ventilation, l’évacuation des eaux, l’accès d’urgence ni les mouvements de la structure porteuse. Le composant chaud, l’isolation, le revêtement extérieur, les fixations, les joints et les matériaux adjacents doivent être étudiés dans leur ensemble. Un produit adapté à un petit appareil de chauffage peut ne pas convenir à l’échappement d’un moteur de propulsion, à l’intérieur d’une chaudière auxiliaire revêtue de réfractaire ou dans une division structurelle réglementée de protection incendie.

Déterminez d’abord le type de navire, son service et sa zone d’exploitation. Un bateau de plaisance, un bateau fluvial, un navire de pêche, un bateau de travail, un navire de commerce, un ferry et un navire à passagers peuvent relever de règles différentes en matière de construction, d’inspection et d’homologation. Conservez les instructions d’installation fournies par les fabricants de l’appareil, du moteur, de la chaudière, de l’incinérateur, du système d’échappement et du navire. Consultez l’inspecteur, l’organisme certificateur, la société de classification ou l’administration de l’État du pavillon dès qu’une approbation réglementaire ou de classe est requise ; les exigences SOLAS ne s’appliquent pas automatiquement à tous les navires.

Fonctions au sein d’un système thermique marin

Appareils de chauffage marins et conduits de fumée

Installez tout appareil à combustible solide et sa cheminée conformément aux instructions marines du fabricant ainsi qu’à la norme, au code ou au régime d’inspection applicable au navire. Fixez l’appareil et le socle de protection à la structure, respectez les distances prescrites par rapport aux revêtements et aménagements combustibles, soutenez la cheminée indépendamment et assurez l’alimentation en air de combustion ainsi que la ventilation requise des locaux. Un isolant enveloppant ne doit pas servir à transformer un conduit simple paroi inadapté en cheminée double paroi ou isolée homologuée.

Choisissez le cordon selon la section du joint d’origine et la rainure, et non en fonction des seules dimensions de la porte. Un cordon sous-dimensionné peut provoquer des fuites ; une section ou une compression excessive peut empêcher la fermeture correcte du loquet. Le mastic réfractaire noir BFC et le HRS durcissent en formant des matériaux rigides : ils ne doivent pas remplacer un joint souple ni couvrir un raccord conçu pour absorber des mouvements. Le silicone résistant à la chaleur reste flexible, mais sa limite est de 315 °C ; il ne convient qu’aux endroits où la température mesurée ou calculée du joint demeure inférieure à cette valeur.

Chaudières marines, incinérateurs et réparations réfractaires

Examinez le revêtement d’origine, les ancrages, les jeux de dilatation, la géométrie du brûleur et les éléments métalliques adjacents avant toute démolition. Les mouvements et les vibrations peuvent révéler des interfaces fragiles qui restent invisibles dans une installation fixe. Ne recouvrez pas de matériau de réparation réfractaire les parties sous pression corrodées d’une chaudière, les composants de brûleur endommagés ni les ancrages défaillants.

Un béton réfractaire dense n’est pas un isolant thermique au seul motif qu’il résiste aux températures élevées. La face chaude et l’isolation arrière remplissent des fonctions distinctes en matière de densité, de résistance et de flux thermique. Dosez précisément l’eau de gâchage, laissez durcir le matériau et appliquez un programme de séchage contrôlé avant de remettre l’équipement à pleine puissance. Une surface apparemment sèche peut encore contenir suffisamment d’humidité pour produire une pression de vapeur interne et provoquer un écaillage.

Nappes d’isolation thermique

Calculez l’épaisseur de l’isolation à partir de la température de surface extérieure requise, de la température côté chaud, de la conductivité thermique à la température moyenne concernée, des conditions ambiantes et de chaque couche de la construction. La température maximale admissible du matériau ne permet pas de prévoir celle du carter, de la feuille extérieure ni des revêtements voisins en bois ou en matériaux composites.

Dans les locaux de machines, l’isolation doit être confinée ou revêtue lorsque cela est nécessaire pour résister aux brouillards d’huile, à la contamination par le combustible, à l’humidité et aux dommages mécaniques. Une isolation humide ou contaminée peut perdre ses performances et créer un danger supplémentaire. Disposez l’habillage, les raccords et les évacuations de manière à permettre l’inspection des fuites et de la corrosion. Ne présumez pas que la température admissible d’un parement en aluminium est égale à la valeur supérieure indiquée pour la fibre située dessous.

Échappements secs, écrans thermiques et textiles techniques

Déterminez d’abord si l’échappement est sec, à injection d’eau ou refroidi par un autre procédé. N’enveloppez pas un flexible d’échappement humide ni un composant non homologué avec un matériau destiné à un échappement métallique sec. L’ajout d’une isolation modifie la température du métal, la dilatation thermique et la visibilité des fissures ou des fuites ; obtenez l’autorisation du fabricant du moteur ou du système d’échappement et maintenez l’accès aux raccords, capteurs, soufflets et supports.

Fixez les tissus et rubans de manière à résister aux vibrations, aux frottements et à la vitesse des gaz d’échappement. Éloignez les coutures des chemins de fuite probables et inspectez les fixations après les premiers cycles thermiques. La résistance thermique d’un tissu de base ne s’applique pas nécessairement à sa couche d’acrylique, de polyuréthane, d’adhésif ou à son parement en aluminium. Retenez la limite continue applicable la plus basse pour l’ensemble de la construction.

Raccords de tuyauterie filetés

La pâte d’étanchéité pour raccords filetés est donnée pour les circuits filetés d’eau chaude et froide, de gaz naturel, de GPL et de vapeur basse pression jusqu’à 7 bar et 200 °C. Vérifiez que le fluide exact, la norme du filetage, le matériau de la tuyauterie, la pression et la température relèvent de son domaine certifié et des spécifications de tuyauterie homologuées du navire. Ne déduisez pas des mentions « usage général » ou « non toxique » qu’elle convient au gazole, à l’essence, à l’huile hydraulique, à l’eau potable ou à un circuit marin de combustible critique pour la sécurité.

Protection structurelle contre l’incendie et homologation marine

La réaction au feu décrit la contribution d’un produit individuel à l’inflammation et au développement d’un incendie. La résistance au feu indique la capacité d’une cloison, d’un pont, d’une porte ou d’une traversée complète à conserver son intégrité et son isolation pendant une durée définie. La classification européenne A1 de réaction au feu du panneau HT ne suffit pas à constituer une division marine de classe A ou B. De même, la classification ferroviaire EN 45545-2 indiquée pour le HRS ne vaut pas homologation selon le Code FTP de l’OMI.

Lorsque la convention SOLAS ou les réglementations nationales relatives à la marine marchande s’appliquent, les produits et assemblages de sécurité incendie peuvent devoir être testés conformément au Code des méthodes d’essai au feu de l’OMI et faire l’objet d’une homologation de type délivrée par l’administration de l’État du pavillon ou un organisme agréé. Vérifiez le certificat d’homologation, l’identité exacte du produit, son épaisseur, sa densité, le support, l’orientation, la disposition des joints, les fixations et les traversées autorisées. Une substitution ou une combinaison réalisée sur site en dehors du certificat peut invalider la classe revendiquée.

Aucun matériau de cette catégorie ne doit être présenté comme homologué pour une utilisation marine, approuvé SOLAS, certifié MED, constitutif d’un système A-60 ou comme joint de traversée homologué, sauf si une documentation en vigueur couvre expressément le produit et l’assemblage installé.

Humidité, sel, vibrations et corrosion

• Exclure l’eau : protégez les panneaux et nappes absorbants contre l’eau de cale, les embruns, la condensation et la pluie pendant le stockage et l’installation.
• Maîtriser la contamination : remplacez l’isolation imprégnée de combustible, d’huile ou de produits chimiques conformément à la procédure de maintenance du navire.
• Permettre les mouvements : tenez compte des vibrations, de la flexion de la coque, de la dilatation thermique et des mouvements au niveau des supports d’équipement sans imposer de mastics rigides aux joints flexibles.
• Prévenir les frottements : utilisez un treillis, un habillage, des protections de bord et des fixations compatibles aux endroits où les vibrations des machines peuvent user les textiles.
• Inspecter sous l’isolation : prévoyez des sections amovibles ou des accès planifiés pour contrôler la corrosion et les fuites.
• Vérifier les matériaux : choisissez des fixations et revêtements extérieurs qui restent compatibles avec le support et l’atmosphère marine à la température de service.

Contrôles d’installation et de maintenance

Consignez les distances d’origine, la composition des différentes couches, les fixations, les traversées et les températures de service avant de retirer l’isolation. Isolez et laissez refroidir l’appareil, la chaudière, le moteur ou l’échappement, puis neutralisez toutes les sources d’énergie concernées : combustible, électricité, pression et énergie mécanique. Éliminez le sel, l’huile, la suie, la corrosion et les matériaux non adhérents en appliquant les mesures de maîtrise adaptées au risque.

Après l’installation, mettez l’équipement en service conformément à la procédure du fabricant et recherchez les fuites de fumée ou de gaz, les températures anormales du carter, les odeurs, les fixations desserrées et les mouvements. Effectuez un nouveau contrôle après les premiers cycles de fonctionnement, car les joints se tassent et les bandes isolantes peuvent se détendre. Consignez les réparations dans le registre de maintenance du navire, notamment le lot de matériau, l’emplacement, l’épaisseur, le durcissement et toute acceptation par un inspecteur.

Inspectez régulièrement le cordon de porte du poêle, les raccordements du conduit de fumée, le support de cheminée, la traversée de toiture, le socle de protection, les écrans thermiques et les surfaces combustibles voisines. Dans les locaux de machines, examinez les raccords d’échappement, le calorifugeage, l’habillage, les supports ainsi que les signes d’infiltration d’huile ou d’eau. L’apparition d’un nouveau point chaud, d’une trace de suie, d’un bord brûlé, d’un tissu effiloché ou d’un joint dur et aplati doit faire l’objet d’une investigation plutôt que d’être recouverte d’une couche d’isolation supplémentaire.

Questions fréquentes

Quels matériaux peuvent être utilisés autour d’un appareil à combustible solide sur un navire ?

Les composants possibles comprennent un panneau compatible en vermiculite ou résistant aux hautes températures, un joint cordon correctement dimensionné, un mastic réfractaire rigide pour les raccords appropriés et une cheminée isolée homologuée. L’ensemble de l’installation doit respecter les instructions marines du fabricant de l’appareil ainsi que la norme, le code ou le régime d’inspection applicable au navire.

Un isolant pour conduit de fumée peut-il remplacer une cheminée marine isolée ?

Non. Un isolant enveloppant peut isoler un conduit compatible uniquement lorsque sa conception le permet. Il ne transforme pas un conduit simple paroi ordinaire en cheminée double paroi testée et n’établit pas la distance de sécurité requise au passage d’un pont, d’une toiture ou d’un revêtement combustible.

Quelle section de cordon faut-il utiliser pour un appareil de chauffage marin ?

Respectez les spécifications du fabricant de l’appareil ou reproduisez le joint d’origine et sa rainure nettoyée. Le cordon doit assurer une étanchéité uniforme sans être étiré et ne doit pas être trop gros au point d’empêcher la fermeture correcte de la porte ou du loquet.

Faut-il utiliser du silicone ou du mastic réfractaire sur un raccord de conduit de fumée ?

Le silicone reste flexible, mais sa limite est de 315 °C. Le mastic réfractaire noir BFC est rigide et résiste jusqu’à 1250 °C. Effectuez votre choix selon la température mesurée du raccord, les mouvements attendus et la méthode de jointoiement prescrite par le fabricant du conduit ; ces produits ne sont pas universellement interchangeables.

Le mastic HRS peut-il servir de joint de dilatation flexible ?

Ne présumez pas qu’il reste élastomère après durcissement. Le HRS est un mastic d’étanchéité rigide pour hautes températures. Lorsqu’une certaine flexibilité est nécessaire, utilisez un joint ou un système de raccordement spécialement conçu pour les mouvements prévus.

Le panneau HT constitue-t-il une cloison marine de classe A ?

Non. Sa classification A1 concerne la réaction au feu selon la norme EN 13501-1. Une division marine de classe A ou B est un assemblage complet testé et homologué, comprenant une ossature, une isolation, des joints et des fixations définis.

Le certificat incendie ferroviaire du HRS vaut-il homologation marine ?

Non. La norme EN 45545-2 s’applique aux véhicules ferroviaires. Les installations marines régies par la convention SOLAS ou les réglementations nationales peuvent nécessiter des essais selon le Code FTP de l’OMI ainsi qu’une homologation de type par l’État du pavillon ou un organisme reconnu pour le produit et l’assemblage exacts.

Une nappe en fibres biosolubles ou céramiques peut-elle être utilisée dans une salle des machines ?

Elle peut faire partie d’un système d’isolation conçu à cet effet si la température, l’épaisseur, le confinement, les fixations et les conditions d’exposition sont adaptés. Protégez-la contre l’huile, le combustible, l’humidité, la vitesse des gaz et les dommages mécaniques, et vérifiez toute homologation marine requise.

Une nappe donnée pour 1200 °C signifie-t-elle que la feuille d’aluminium résiste également à 1200 °C ?

Non. La fibre et le parement sont des composants différents. La feuille exposée, l’adhésif ou le stratifié peuvent avoir une limite nettement inférieure. Obtenez les données relatives au parement et appliquez à la construction la température continue pertinente la plus basse.

Peut-on enrouler du ruban de basalte autour de l’échappement d’un moteur marin ?

Uniquement sur un échappement sec compatible lorsque le fabricant du moteur ou de l’échappement autorise l’enveloppement. Vérifiez la température du métal, la dilatation, les supports et les accès d’inspection. Ne l’appliquez pas sur un flexible d’échappement humide ni sur un composant à injection d’eau sans autorisation spécifique.

Quelle est la différence entre l’isolation d’un échappement et un écran thermique ?

L’isolation réduit le flux de chaleur provenant du composant chaud, tandis qu’un écran intercepte la chaleur rayonnante et comprend généralement une lame d’air maîtrisée. L’un comme l’autre peut augmenter la température à un autre endroit ; il faut donc évaluer l’ensemble de la géométrie, la ventilation et la température de surface visée.

Un béton réfractaire coulable peut-il réparer une chaudière marine ?

Il peut réparer un revêtement réfractaire compatible après évaluation de la cause du dommage, des ancrages et du support. Il ne doit pas servir à dissimuler des tubes, une enveloppe, des composants de brûleur ou d’autres éléments sous pression ou critiques pour la sécurité qui seraient endommagés.

Pourquoi un séchage contrôlé est-il nécessaire après une réparation réfractaire ?

Le béton réfractaire et le mortier retiennent l’humidité de mise en œuvre. Chauffer trop rapidement une réparation récente peut transformer cette eau en vapeur sous pression et provoquer des fissures ou l’éclatement du matériau. Définissez les étapes de séchage et de montée en température selon les instructions du produit, la géométrie de la réparation et les limites de démarrage du fabricant de l’équipement.

Un tissu enduit peut-il former une barrière marine étanche au feu ou à la fumée ?

Uniquement si l’ensemble de la barrière, les coutures, les supports et les traversées ont été testés et homologués pour cet usage. La seule indication de résistance thermique ou de faible perméabilité d’un tissu ne permet pas d’établir son intégrité lors d’un essai au feu marin.

La pâte blanche d’étanchéité pour raccords filetés peut-elle être utilisée dans un circuit marin de combustible ?

Utilisez-la uniquement pour un fluide répertorié, dans les limites de pression et de température indiquées, et lorsque les spécifications de tuyauterie homologuées l’autorisent. Le domaine d’utilisation visible mentionne l’eau, le gaz naturel, le GPL et la vapeur basse pression ; il n’établit pas son aptitude à l’essence ou au gazole.

Quelles sont les causes de défaillance de l’isolation à bord d’un navire ?

Les causes courantes comprennent la contamination par l’eau ou l’huile, les vibrations, les frottements, les fixations desserrées, les fibres comprimées, les feuilles endommagées, les températures excessives et les bords non étanchéifiés. La corrosion ou les fuites sous l’isolation peuvent également rester cachées jusqu’à une inspection planifiée.

Comment inspecter une isolation marine ?

Contrôlez la température extérieure, les raccords, les fixations, l’habillage, les taches, les odeurs, les zones humides et les dommages mécaniques. Retirez les sections d’inspection prévues pour rechercher des fuites d’échappement, la corrosion du support et la contamination sous l’isolation.

Quelles informations faut-il fournir pour définir un système thermique marin ?

Indiquez le type et l’utilisation du navire, le régime d’inspection, le fabricant et le modèle de l’équipement, le combustible, la conception de l’échappement sec ou humide, les températures normales et maximales, la température de surface cible, les distances de sécurité, le support, les vibrations, l’exposition à l’humidité et à l’huile, la construction existante, la classe de résistance au feu requise et l’autorité chargée de l’homologation.