Réfractaires et isolation marine

La protection thermique marine est un système complet installé

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 considérés comme un 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 à revêtement réfractaire ou dans une division structurelle coupe-feu réglementée.

Commencez par déterminer 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 ou un navire à passagers peut relever d’exigences différentes en matière de construction, d’inspection et d’homologation. Conservez les instructions d’installation des fabricants de l’appareil, du moteur, de la chaudière, de l’incinérateur, de l’échappement et du navire. Consultez l’inspecteur, l’organisme de certification, la société de classification ou l’administration de l’État du pavillon lorsqu’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 programme d’examen applicable au navire. Fixez l’appareil et la sole à la structure, respectez les distances prescrites par rapport aux revêtements et aménagements combustibles, soutenez la cheminée indépendamment et assurez l’arrivée d’air de combustion ainsi que la ventilation requise des locaux. Une bande isolante ne doit pas servir à transformer un conduit simple paroi inadapté en une cheminée double paroi ou isolée homologuée.

Choisissez le cordon en fonction de la section du joint d’origine et de la rainure, et non de la seule taille 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 et le HRS durcissent en matériaux rigides : ils ne doivent pas remplacer un joint souple ni ponter un joint prévu pour absorber des mouvements. Le silicone résistant à la chaleur reste souple, mais sa température est limitée à 315 °C ; il ne doit être utilisé que lorsque la température mesurée ou calculée du joint reste dans cette limite.

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 masquées dans une installation fixe. Ne recouvrez pas avec un matériau de réparation réfractaire les parties sous pression corrodées d’une chaudière, les composants de brûleur endommagés ou les ancrages défaillants.

Un béton réfractaire dense n’est pas un isolant thermique au seul motif qu’il résiste à une température élevée. La face chaude et l’isolation arrière assurent des fonctions différentes en matière de densité, de résistance mécanique et de flux thermique. Dosez précisément l’eau de gâchage, effectuez la cure du matériau et appliquez un programme de séchage contrôlé avant de remettre l’équipement à pleine puissance. Une surface qui semble sèche peut encore contenir suffisamment d’humidité pour créer une pression interne de vapeur et provoquer un écaillage.

Nappes d’isolation thermique

Calculez l’épaisseur de l’isolation à partir de la température extérieure requise, de la température côté chaud, de la conductivité thermique à la température moyenne pertinente, des conditions ambiantes et de chaque couche de la construction. La température maximale admissible du matériau ne permet pas de prévoir la température 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 enfermée ou revêtue lorsque cela est nécessaire pour résister aux brouillards d’huile, à la contamination par le carburant, à l’humidité et aux détériorations mécaniques. Une isolation humide ou contaminée peut perdre ses performances et créer un risque supplémentaire. Disposez le revêtement, les jonctions et le drainage de façon à permettre l’inspection des fuites et de la corrosion. Ne supposez pas que la feuille d’aluminium résiste à la même température élevée que les fibres situées en 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 moyen. N’enveloppez pas un flexible d’échappement humide ni un composant non approuvé avec un matériau destiné à un échappement métallique sec. L’ajout d’une isolation modifie la température du métal, sa dilatation thermique et la visibilité des fissures ou des fuites ; obtenez l’autorisation du fabricant du moteur ou de l’échappement et maintenez l’accès aux joints, capteurs, soufflets et supports.

Fixez les tissus et rubans de manière à résister aux vibrations, au frottement et à la vitesse des gaz d’échappement. Placez les jonctions à l’écart des trajectoires de fuite probables et contrôlez 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 d’aluminium. Retenez la limite continue applicable la plus basse de l’ensemble de la construction.

Raccords de tuyauterie filetés

La pâte d’étanchéité pour raccords filetés est indiquée 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 conduite, la pression et la température relèvent bien de son domaine certifié et de la spécification de tuyauterie approuvée 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 de carburant marin 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 du feu. La résistance au feu indique pendant combien de temps une cloison, un pont, une porte ou une traversée complète conserve son intégrité et son isolation. La classification européenne A1 de réaction au feu du panneau HT ne suffit pas, à elle seule, à constituer une division marine de classe A ou B. De même, la classification ferroviaire EN 45545-2 indiquée pour le HRS ne constitue pas une homologation au titre du 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 soumis aux essais prévus par le Code FTP de l’OMI et obtenir une homologation de type de l’administration de l’État du pavillon ou d’un organisme agréé. Vérifiez le certificat d’homologation, l’identité exacte du produit, l’épaisseur, la densité, le support, l’orientation, la disposition des joints, les fixations et les traversées autorisées. Toute substitution ou 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 à jour 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 toute isolation imbibée de carburant, 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 dans des joints souples.
• Prévenir l’abrasion : utilisez des treillis, revêtements, protections de chant et fixations compatibles lorsque les vibrations des machines risquent d’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 des 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 de sécurité d’origine, la composition des couches, les fixations, les traversées et les températures de service avant de déposer l’isolation. Isolez et laissez refroidir l’appareil, la chaudière, le moteur ou l’échappement, puis neutralisez toutes les sources d’énergie concernées : carburant, électricité, pression et énergie mécanique. Éliminez le sel, l’huile, la suie, la corrosion et les matériaux non adhérents en appliquant des mesures de maîtrise adaptées aux risques.

Après l’installation, mettez l’équipement en service conformément à la procédure du fabricant et recherchez toute fuite de fumée ou de gaz, température anormale du carter, odeur, fixation desserrée ou mouvement. Effectuez un nouveau contrôle après les premiers cycles de fonctionnement, car les joints se tassent et les bandes isolantes peuvent se détendre. Consignez clairement les réparations dans le dossier de maintenance du navire, notamment le lot de matériau, l’emplacement, l’épaisseur, la cure et toute acceptation par l’inspecteur.

Inspectez régulièrement le cordon de porte du poêle, les raccordements du conduit de fumée, le support de cheminée, la traversée de toiture, la sole, les écrans thermiques et les surfaces combustibles proches. Dans les locaux de machines, examinez les joints d’échappement, le calorifugeage, le revêtement, les consoles de support ainsi que tout signe de pénétration d’huile ou d’eau. L’apparition d’un point chaud, d’une trace de suie, d’un bord brûlé, d’un tissu effiloché ou d’un joint dur et aplati exige une investigation plutôt que l’ajout d’une nouvelle couche d’isolation.

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 en cordon correctement dimensionné, un mastic réfractaire rigide pour les joints appropriés et une cheminée isolée homologuée. L’ensemble de la configuration doit respecter les instructions marines du fabricant de l’appareil ainsi que la norme, le code ou le programme d’examen applicable au navire.

Une bande isolante pour conduit peut-elle remplacer une cheminée marine isolée ?

Non. Une bande peut isoler un conduit compatible uniquement lorsque sa conception l’autorise. Elle ne transforme pas un conduit simple paroi ordinaire en une cheminée double paroi testée et ne permet pas d’établir 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 ?

Suivez 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 si volumineux qu’il empêche la fermeture correcte de la porte ou du loquet.

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

Le silicone reste souple, mais il est limité à 315 °C. Le mastic réfractaire noir est rigide et résiste jusqu’à 1250 °C. Choisissez selon la température mesurée du joint, les mouvements prévus et la méthode de jointoiement spécifiée par le fabricant du conduit ; ces produits ne sont pas universellement interchangeables.

Le mastic HRS peut-il être utilisé comme joint de dilatation souple ?

Ne supposez pas qu’il conserve des propriétés élastomères après durcissement. Le HRS est un composé d’étanchéité rigide pour hautes températures. Lorsqu’une certaine souplesse est nécessaire, utilisez un joint ou un système d’étanchéité spécialement conçu pour les mouvements prévus.

Le panneau coupe-feu 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 avec une ossature, une isolation, des joints et des fixations définis.

Le certificat de comportement au feu ferroviaire du HRS vaut-il homologation marine ?

Non. La norme EN 45545-2 s’applique aux véhicules ferroviaires. Les installations marines régies par SOLAS ou par des règles nationales peuvent nécessiter des essais selon le Code FTP de l’OMI ainsi qu’une homologation de type délivrée 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 l’exposition sont adaptés. Protégez-la contre l’huile, le carburant, l’humidité, la vitesse des gaz et les dommages mécaniques, et vérifiez toute homologation marine requise.

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

Non. Les fibres et le parement sont des composants différents. La feuille, l’adhésif ou le stratifié exposé peut présenter 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 un 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’enroulement. Vérifiez la température du métal, la dilatation, les supports et l’accès pour l’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 thermique provenant du composant chaud, tandis qu’un écran intercepte le rayonnement thermique et comporte normalement une lame d’air maîtrisée. L’une comme l’autre peut augmenter la température ailleurs ; la géométrie complète, la ventilation et l’objectif de température de surface doivent donc être évalués.

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

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

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

Les bétons et mortiers réfractaires 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 un éclatement du matériau. Déterminez les étapes de séchage et de montée en température à partir des instructions du produit, de la géométrie de la réparation et des limites de démarrage du fabricant de l’équipement.

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

Uniquement si la barrière complète, 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 garantit pas son intégrité lors d’un essai au feu marin.

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

Utilisez-la uniquement avec un fluide répertorié, dans les limites de pression et de température indiquées, et lorsque la spécification de tuyauterie approuvée l’autorise. Le domaine d’utilisation visible mentionne l’eau, le gaz naturel, le GPL et la vapeur basse pression ; il ne confirme pas son aptitude à l’essence ou au gazole.

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

Les causes courantes comprennent la contamination par l’eau ou l’huile, les vibrations, le frottement, les fixations desserrées, la compression des fibres, l’endommagement de la feuille, une température excessive et des bords non étanchés. La corrosion ou les fuites sous l’isolation peuvent également rester invisibles jusqu’à une inspection planifiée.

Comment inspecter une isolation marine ?

Contrôlez la température extérieure, les jonctions, les fixations, le revêtement, les taches, les odeurs, les zones humides et les dommages mécaniques. Déposez les sections d’inspection prévues afin de rechercher les fuites d’échappement, la corrosion du support et la contamination sous l’isolation.

Quelles informations sont nécessaires pour spécifier 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, le type d’échappement sec ou humide, les températures normales et maximales, la température de surface visée, 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.