ISO 20902-2:2023

NORME ISO
INTERNATIONALE 20902-2
Première édition
2023-01
Méthodes d'essais au feu des éléments
de séparation habituellement utilisés
dans les industries pétrolières,
gazières et pétrochimiques —
Partie 2:
Modes opératoires supplémentaires
pour les systèmes de calfeutrement de
traversées de câbles et de trémies de
tuyaux
Fire test procedures for divisional elements that are typically used in
oil, gas and petrochemical industries —
Part 2: Additional procedures for pipe penetration and cable transit
sealing systems
Numéro de référence
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 3
5 Équipement d’essai . 3
6 Conditions d’essai . 3
6.1 Préconditionnement . 3
6.2 Généralités . 4
7 Instrumentation . 4
7.1 Généralités . 4
7.2 Thermocouple mobile . . 4
7.3 Mesurages de l’étanchéité au feu . 4
7.4 Caméra infrarouge . 5
8 Exigences d’essai . 5
8.1 Généralités . 5
8.2 Nombre minimal d’éprouvettes . 5
8.3 Dimensions et espacement des éprouvettes . 6
8.4 Assujettissement des câbles et des tuyaux. 6
8.5 Calfeutrement de trémie vierge . 7
9 Aspects de conception et de construction du système de trémie de tuyaux .7
9.1 Généralités . 7
9.2 Instrumentation . 8
10 Aspects de conception et de construction de traversées de câbles .10
10.1 Généralités . 10
10.2 Instrumentation . 10
11 Établissement du rapport .12
Annexe A (informative) Types de câbles .14
Annexe B (informative) Recommandations relatives à l’application des résultats d’essai et
leur classification .16
Bibliographie .20
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 2,
Endiguement du feu.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 20902 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Le présent document décrit un mode opératoire d’essai d’évaluation de la protection offerte aux
éléments de séparation par les matériaux et les systèmes de protection contre l’incendie. Il donne une
indication du comportement des matériaux de protection contre l’incendie lorsqu’ils sont exposés à un
ensemble de conditions d’incendie spécifiées.
La classification des éléments de séparation (cloisons et ponts) dans l’industrie maritime [c’est-à-dire
sur les navires tels que définis par l’Organisation maritime internationale (OMI) et la convention Safety
of Life and Sea (SOLAS)] est principalement effectuée conformément aux procédures de sociétés de
classification par des essais conformes aux codes de l’OMI concernant les méthodes d’essai au feu (FTP)
de la résolution 307(88)), auparavant OMI A.754(18). Historiquement, des preuves par essai conformes
aux codes FTP étaient utilisées pour appuyer des applications non maritimes en mettant en œuvre
des profils temporels de régimes de température d’hydrocarbures. Pour réduire la charge pesant sur
l’industrie, le présent document est compatible avec les codes FTP de la résolution MSC 307(88) de
l’OMI, le cas échéant, ce qui permet d'utiliser à la fois les modes opératoires d’essai de l’OMI et de l’ISO
pour des classifications spécifiques.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 20902-2:2023(F)
Méthodes d'essais au feu des éléments de séparation
habituellement utilisés dans les industries pétrolières,
gazières et pétrochimiques —
Partie 2:
Modes opératoires supplémentaires pour les systèmes
de calfeutrement de traversées de câbles et de trémies de
tuyaux
1 Domaine d’application
L’ISO 20902-1 spécifie une méthodologie d’essai pour déterminer la résistance au feu des éléments
de séparation avec un système de protection contre l’incendie lorsqu’ils sont soumis à des conditions
d’exposition au feu de type cellulosique ou de nappes d’hydrocarbures. Le présent document décrit
les modes opératoires d’essai supplémentaire pour les systèmes de calfeutrement de trémies et de
traversées de câbles destinés aux applications non maritimes, mais adaptés aux installations fixes et
mobiles en mer. Les données d’essai ainsi obtenues permettent une classification ultérieure sur la base
de la durée pendant laquelle la performance de l’élément de séparation satisfait aux critères spécifiés
dans ces conditions.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 834-1, Essai de résistance au feu — Éléments de construction — Partie 1: Exigences générales
ISO 20902-1:2018, Méthodes d'essais au feu des éléments de séparation habituellement utilisés dans les
industries pétrolières, gazières et pétrochimiques — Partie 1: Exigences générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
3.1
trémie
ouverture dans un élément de cloisonnement coupe-feu habituellement présente pour permettre le
passage d’un traversant au travers de cet élément
[SOURCE: ISO 10295-1:2007, 3.2]
3.2
calfeutrement de trémie
système ou composant unique utilisé pour maintenir la résistance au feu de l’élément de cloisonnement
coupe-feu à l’endroit de passage des traversants à travers l’élément
[SOURCE: ISO 10295-1:2007, 3.4]
3.3
système de calfeutrement de trémie
assemblage pour essai constitué du ou des traversants et du calfeutrement de trémie, qu’il s’agisse
d’un matériau ou d’un dispositif, avec toute construction support de traversant, conçu pour maintenir
l’étanchéité au feu et les performances d’isolation de l’élément de cloisonnement pour la durée de l’essai
au feu
[SOURCE: ISO 10295-1:2007, 3.5]
3.4
calfeutrement de trémie vierge
système doté d’une ouverture de la taille spécifiée dans l’élément de cloisonnement coupe-feu qui est
calfeutrée ou obturée par le calfeutrement spécifié, sans incorporation de traversants
[SOURCE: ISO 10295-1:2007, 3.7]
3.5
construction d’essai
assemblage complet, composé de l’élément de cloisonnement et du système de calfeutrement de trémie
[SOURCE: ISO 10295-1:2007, 3.8]
3.6
cloison
élément de séparation verticale habituellement utilisé dans l’industrie maritime
[SOURCE: ISO 20902-1:2018, 3.1]
3.7
pont
élément de séparation horizontale habituellement utilisé dans l’industrie maritime
[SOURCE: ISO 20902-1:2018, 3.2]
3.8
élément de séparation
élément destiné à être utilisé pour maintenir une séparation entre deux zones adjacentes d’installations
de l’industrie pétrolière et gazière et pouvant ou non être porteur
[SOURCE: ISO 20902-1:2018, 3.3]
3.9
zone chaude
emplacement à l’arrière de l’éprouvette d’essai, à l’intérieur de la zone de mesurage autorisée, où la
température la plus élevée est enregistrée
3.10
âme structurelle
composant ou composants principaux de l’élément de séparation responsable d’assurer la capacité
portante ou l’intégrité (suivant le cas), à l’exclusion des composants supplémentaires prévus aux fins
d’isolation
Note 1 à l'article: Il s’agit généralement d’une plaque métallique (plate ou ondulée) pourvue de raidisseurs.
[SOURCE: ISO 20902-1:2018, 3.5]
3.11
taux d’occupation des câbles
rapport entre la superficie de la section transversale des câbles et la superficie de la section transversale
de la traversée
3.12
hiloire
bord surélevé autour d’une ouverture dans une séparation, qui peut être une partie intégrante de la
séparation ou un châssis fixé à la séparation
3.13
système symétrique
système dont les côtés exposé et non exposé au feu de la séparation sont identiques
3.14
système asymétrique
système dont les côtés exposé et non exposé au feu de la séparation ne sont pas identiques
3.15
système de traversée
système constitué d’un châssis, d’un boîtier ou d’une hiloire, d’un système ou de matériaux de
calfeutrement et de câbles et/ou de tuyaux de petit diamètre utilisé pour créer un calfeutrement
hermétique au gaz, à la fumée, à l’eau, et résistant au feu et aux explosions autour des câbles et/ou
des tuyaux lorsqu’ils passent au travers d’ouvertures dans des murs, des planchers, des cloisons ou
des ponts
Note 1 à l'article: Le système peut être non isolé, partiellement isolé ou entièrement isolé.
4 Principe
La méthode fournit des modes opératoires complémentaires à ceux énoncés dans l’ISO 20902-1 pour
les besoins des essais de normalisation des éléments de séparation contenant une forme de trémie.
Pour les besoins du présent document, toute brèche dans l’intégrité d’un élément de séparation
autrement continu est considérée comme étant une trémie. Parmi les exemples de trémies figurent les
calfeutrements de trémies de tuyaux et de conduits et les traversées de câbles. Afin de maintenir la
compatibilité avec les réglementations prescriptives et les exigences de performance fondées sur une
analyse du risque, le présent document fournit des critères de défaillance et de charges thermiques non
prescriptifs. Des modes opératoires de classification sont fournis pour faciliter l’interprétation correcte
des résultats des essais obtenus conformément au présent document.
5 Équipement d’essai
L’équipement utilisé pour la réalisation de cet essai est composé d’un four, de cadres d’assujettissement
et de support, ainsi que des instruments spécifiés dans l’ISO 20902-1.
Outre les exigences de l’ISO 20902-1, les dimensions internes du four d’essai doivent être établies de
sorte à assurer une distance d’au moins 200 mm entre tout point à la périphérie de tout calfeutrement
de trémie et la paroi du four.
6 Conditions d’essai
6.1 Préconditionnement
Les éprouvettes doivent être soumises à un mode opératoire de conditionnement conformément à
l’ISO 834-1.
6.2 Généralités
Toutes les conditions d’essai doivent être conformes à celles données dans l’ISO 20902-1, sauf dans le
cas où elles sont directement modifiées par des articles du présent document.
Lorsqu’un système de calfeutrement de trémie est destiné à être utilisé dans des éléments de
cloisonnement tant horizontaux que verticaux, chaque orientation doit être soumise à essai.
Une pression de (20 ± 2) Pa doit être appliquée en bas de la trémie la plus basse d’un assemblage vertical.
Pour les éléments horizontaux, une pression statique de (20 ± 2) Pa doit être appliquée dans le plan
horizontal à (100 ± 10) mm en dessous de la face inférieure de l’élément de cloisonnement.
NOTE Il est prévu d’assurer une compatibilité rétroactive avec les exigences relatives à la régulation de la
pression des codes FTP (2010). Les codes FTP respectent implicitement les critères de pression ci-dessus par
le biais du contrôle de l’emplacement de l’éprouvette et des dimensions minimales. L’adoption d’une régulation
explicite de la pression devrait fournir une plus grande flexibilité concernant la détermination du nombre
d’éprouvettes soumises à essai simultanément.
7 Instrumentation
7.1 Généralités
L’équipement de contrôle, de surveillance et d’enregistrement nécessaire pour effectuer les essais
conformément au présent document doit être conforme à la description fournie dans l’ISO 20902-1,
sous réserve des exigences supplémentaires du présent article.
La température du four doit être mesurée et régulée à l’aide de pyromètres à plaque conformément
à l’ISO 834-1, répartis uniformément de manière à fournir une indication fiable de la température
moyenne du gaz à proximité de la face chauffée de la construction d’essai. Les soudures chaudes doivent
être situées dans un plan à (100 ± 10) mm de la face exposée de l’élément de cloisonnement au début de
l’essai. De plus, aucune soudure ne doit se trouver dans un rayon de 100 mm de n’importe quelle partie
en saillie du calfeutrement, d’un traversant ou de toute partie du four au début de l’essai. Au moins un
pyromètre à plaque doit être installé pour chaque 1,5 m de la construction d’essai exposé à la chaleur,
en veillant à ce que chaque construction d’essai dispose d’au moins quatre pyromètres à plaque.
Le mesurage de la température de la face non exposée doit être réalisé avec des thermocouples
conformément à l’ISO 834-1. Dans le cas de surfaces non planes, le disque et le tampon doivent être
déformés pour suivre le profil de la surface. En cas de difficultés pour fixer le tampon normalisé, la
taille du tampon doit être revue à la baisse, mais ne doit pas être inférieure à 12 mm.
7.2 Thermocouple mobile
Les informations obtenues sur les températures superficielles de la face non exposée doivent être
complétées par d’autres données issues de mesurages effectués avec un thermocouple mobile, tel que
spécifié dans l’ISO 20902-1, appliqué pour identifier les éventuels «points chauds» locaux ou si les
températures mesurées par les thermocouples fixes ne sont pas fiables.
7.3 Mesurages de l’étanchéité au feu
En cas de difficultés liées à l’utilisation du tampon en coton dans le cadre de l’évaluation de la perte
d’étanchéité conformément à l’ISO 834-1 lorsque la trémie comporte une densité élevée de traversants,
la taille du tampon en coton doit être réduite à (20 × 20 × 20) mm. Le cadre métallique d’assujettissement
décrit dans l’ISO 834-1 doit être adapté au tampon de petite taille, tout en continuant de maintenir
l’espace libre de 30 mm nécessaire par rapport aux surfaces adjacentes. Il convient de ne pas utiliser de
calibre d’ouverture pour la détermination de la perte d’étanchéité au feu.
L’utilisation de tampons en coton peut cesser lorsque la température de l’élément de cloisonnement
dépasse 300 °C dans un rayon de 70 mm du calfeutrement de trémie, mesuré au bord du tampon
en coton.
7.4 Caméra infrarouge
Les dispositions relatives à l’utilisation d’une caméra infrarouge de l’ISO 20902-1 doivent s’appliquer.
L’utilisation d’une caméra infrarouge peut être omise pour les éléments de cloisonnement non isolés au
feu et non exposés au feu et non soumis à des critères de performance d’isolation.
NOTE La caméra infrarouge ne sert pas à déterminer les températures, mais à guider le placement du
thermocouple mobile, tel que décrit en 6.10 dans l’ISO 20902-1:2018.
8 Exigences d’essai
8.1 Généralités
Toutes les trémies doivent être intégrées à une séparation construite dans des matériaux correspondant
à la construction réelle.
L’âme structurelle de la séparation et les cadres doivent, dans la mesure du possible, être construits
conformément à l’Article 5 de l’ISO 20902-1:2018.
La trémie, tout accessoire éventuel (le cas échéant) ainsi que toute structure associée doivent être
construits dans un matériau correspondant à la construction réelle et isolés tel que nécessaire pour
atteindre le niveau d’isolation souhaité.
La méthode de fixation du châssis de la trémie ou de la traversée dans la séparation doit être identique
à celle employée en pratique. Si la méthode de fixation de la trémie dans le cadre d’un essai implique
l’utilisation de boulons, le soudage complet doit être considéré comme offrant une méthode alternative
acceptable pour fixer le châssis de la trémie ou de la traversée sans avoir à réaliser d’autres essais.
Les trémies doivent être fixées ou montées dans l’âme structurelle de manière à ce que le côté censé
offrir une performance inférieure soit exposé aux conditions de chauffage de l’essai.
Tout moyen auxiliaire permettant de maintenir un espacement minimal, tel que spécifié par le fabricant
et soumis à essai, entre chaque câble/tuyau, ainsi qu’entre les câbles/tuyaux et le châssis de la trémie
ou de tout système de calfeutrement auxiliaire nécessaire pour garantir l’étanchéité, si nécessaire, doit
faire partie de la trémie au cours de l’essai au feu. Parmi les exemples de moyens auxiliaires figurent:
— matériau de garnissage/éléments d’isolation;
— mastic de vitrerie;
— couches intermédiaires de toutes sortes;
— éléments de dilatation.
8.2 Nombre minimal d’éprouvettes
Les trémies rectangulaires et circulaires doivent être soumises à essai séparément.
Les dimensions maximales et minimales doivent être soumises à essai.
Les trémies destinées à être utilisées dans des séparations d’une classification d’isolation (I) doivent
être installées dans des séparations isolées de manière à atteindre une classification égale à celle
recherchée pour l’éprouvette de trémie. Dans le cas de séparations verticales, la face non exposée de
l’éprouvette doit être isolée et dans le cas de séparations horizontales, c’est la face exposée au feu qui
doit l’être.
Les trémies destinées à être utilisées dans des séparations qui ne bénéficient pas de la classification
d’isolation (I) doivent être installées dans des séparations non isolées.
Il convient de ne pas présumer que les séparations non isolées ne bénéficiant pas de la classification
d’isolation (I) conservent leur classification d’isolation et d’étanchéité au feu une fois l’isolation ajoutée.
Dans le cas de systèmes asymétriques au sein d’un élément de cloisonnement vertical, deux essais doivent
être effectués en temps normal, un pour chaque sens de feu. Lorsqu’il peut être clairement établi dans
un système asymétrique au sein d’un élément de cloisonnement vertical qu’un sens d’exposition est plus
faible, il est nécessaire de soumettre uniquement ce dernier sens à essai. Une justification exhaustive
du mode opératoire adopté doit être incluse dans le rapport. Lorsque le système de calfeutrement de
trémie est parfaitement symétrique, il suffit de soumettre une éprouvette à essai en exposant l’une de
ses faces au régime de chauffage.
Dans le cas d’éléments horizontaux, l’éprouvette d’essai doit être exposée à l’échauffement depuis
la sous-face. Lorsqu’un système horizontal est installé sur un côté exposé ou monté de manière
symétrique, l’essai doit être également considéré comme étant applicable à une orientation verticale.
Lorsque la trémie est installée sur un côté non exposé, l’homologation doit être considérée comme étant
valable uniquement pour l’orientation soumise à essai.
8.3 Dimensions et espacement des éprouvettes
La trémie, ainsi que le calfeutrement de trémie qui l’accompagne doivent, dans la mesure du possible,
être grandeur nature. Afin d’éviter les effets de bord, la distance entre le périmètre du système de
calfeutrement de trémie et le périmètre extérieur de la partie chauffée de l’élément de cloisonnement ne
doit pas être inférieure à 200 mm en tout point.
Lorsqu’une même construction d’essai comporte plusieurs trémies, la distance minimale entre deux
calfeutrements adjacents ne doit pas être inférieure à 200 mm. Chaque trémie et son ou ses traversants
et systèmes de calfeutrement de trémie associés doivent faire l’objet d’une évaluation séparée sous
réserve que les conditions spécifiées soient maintenues par rapport à la trémie soumise à évaluation.
Les dimensions maximales et minimales de l’hiloire (en termes de largeur et de hauteur ou de diamètre)
de chaque type de trémie de tuyaux destiné à être homologué doivent être soumises à essai dans toutes
les orientations nécessaires.
Lorsqu’une même construction d’essai comporte plusieurs trémies, la distance minimale entre deux
calfeutrements adjacents ne doit pas être inférieure à 200 mm, à moins que la configuration du système
à plusieurs traversées n’en décide autrement.
8.4 Assujettissement des câbles et des tuyaux
Chaque tuyau doit être fermement maintenu et être fixé indépendamment de la cloison du pont sur le côté
non exposé de l’éprouvette, par exemple à l’aide d’une structure montée sur le cadre d’assujettissement.
Le support et la fixation du tuyau doivent l’empêcher de bouger au cours de l’essai.
Dans le cas d’une éprouvette dotée d’une ou de plusieurs trémies qui ne sont pas montées sur un cadre
d’assujettissement rigide, mais qui sont reliées au plafond du four par des hiloires latérales, la rigidité
des hiloires doit être équivalente à celle d’un cadre d’assujettissement et évaluée conformément à 5.9
dans l’ISO 20902-1:2018.
Dans tous les cas, le support et la fixation du ou des tuyaux ou câbles d’essai doivent être constitués
d’une structure montée sur le cadre d’assujettissement de manière à ce que tout mouvement de la
cloison ou du pont auquel ils sont reliés soit transmis à la ou aux trémies soumises à essai.
ISO 20902
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