Les joints de conduits empêchent des dégâts d’eau désastreux

Il existe de nombreuses solutions d'étanchéité chimique et mécanique pour une gamme complète d’applications de conduits. Dans cet article, nous nous pencherons spécifiquement sur l'étanchéité pour empêcher les infiltrations d'eau et sur la manière dont les joints sont testés.

Les joints de conduits empêchent des dégâts d’eau désastreux

Étanchéifier les conduits électriques ou de communication et les canalisations n’est pas seulement une mesure de conformité aux normes. C’est la manière la plus simple d’empêcher de potentiels dégâts à des équipements coûteux et aux conséquences potentiellement catastrophiques. Comment savoir quand un joint est nécessaire ? La réponse est simple, il est nécessaire lorsque nous voulons isoler deux zones l’une de l’autre. Cette séparation peut exclure l’eau, les gaz, le feu, la poussière, les parasites, ou tous ces éléments à la fois. Un joint est souvent spécifié pour répondre aux codes industriels en vigueur, tels que le NEC, le CEC, le TIA et le BICSI. Il existe de nombreuses solutions d’étanchéité chimique et mécanique pour une gamme complète d’applications de conduits. Examinons de plus près l’étanchéité pour empêcher plus spécifiquement les infiltrations d’eau.

Pourquoi isoler de l’eau ?

La présence d’eau est la raison la plus courante pour laquelle des joints sont nécessaires. Les équipements électriques et de communication doivent être protégés de l’eau pour éviter des défaillances coûteuses. Les sous-sols des édifices et autres locaux doivent rester secs.

Prenons l’exemple d’un conduit pénétrant dans une structure souterraine. Si la nappe phréatique s’élève au-dessus du niveau du conduit ouvert, l’eau pénètre dans le conduit et dans la structure. Par exemple, l’eau peut s’infiltrer dans un transformateur ou un PBO (Point de Branchement Optique) situé à une hauteur supérieure à celle de l’entrée de service d’un bâtiment. Elle peut ensuite s’écouler dans le bâtiment en descendant par des conduits de raccordement. L’eau peut également pénétrer par l’espace annulaire autour d’un conduit qui pénètre dans un bâtiment par un fourreau ou une ouverture par forage. De bons joints empêchent ces mouvements d’eau. Que la modification de la nappe phréatique résulte d’une onde de tempête, de fortes pluies, de la fonte des neiges ou d’un autre événement, un joint d’étanchéité correctement dimensionné permet de protéger les installations. En pratique, certaines situations nécessitent deux joints. Le conduit ouvert doit être isolé et le point de jonction entre la paroi de l’enceinte et l’extérieur du conduit pourrait également devoir être isolé.

La condensation due à un différentiel de température entre les espaces est également une source d’humidité et d’eau nuisibles. Les zones réfrigérées à l’intérieur des bâtiments sont susceptibles de subir cette condensation lorsque de l’air plus chaud y pénètre. Des joints adaptés empêchent la condensation en isolant les zones de températures distinctes.

Les joints placés sur le dessus sont courants lorsqu’un conduit vertical est exposé aux éléments. Un simple capuchon peut ne pas être suffisant si des câbles sortent du conduit par le haut. Un joint sur mesure peut être nécessaire pour empêcher les infiltrations d’eau de pluie ou la neige.

Le joint sera-t-il efficace ?

Les installateurs doivent déterminer, parmi la myriade de méthodes d’étanchéité existantes, celle qui convient à chaque situation. Un joint qui protège contre la très basse pression de la condensation ne protégera pas nécessairement contre une onde de tempête de 16 mètres (50 ft). Il est essentiel de s’assurer que les joints bloquent réellement les infiltrations de l’eau au niveau de pression indiqué. Les fabricants de joints peuvent publier un indice de résistance à l’humidité pour leurs joints. D’autres peuvent définir une pression nominale maximale pour le joint. Comprendre comment ces valeurs sont déterminées permet de mieux choisir les joints pour les installations sensibles.

Comment les joints sont-ils testés ?

Certains régimes de test utilisent une pulvérisation d’eau pour vérifier l’intégrité du joint. Underwriters Laboratory et d’autres laboratoires d’essais reconnus au niveau national utilisent ce test. Voir Figure 1. Dans ce test, une pulvérisation d’eau provenant de trois têtes de pulvérisation est dirigée vers le raccord ou le joint à 34,5 kPa (5 psi) pendant 1 heure. Un test réussi ne permet pas à plus de 0,1 gramme d’eau de pénétrer dans le raccord ou le joint.

Illustration légendée d'un appareil hydrostatique avec des jauges de pression

FIGURE 1

Ces essais ponctuels avec des têtes de pulvérisation peuvent ne pas être adaptés à une exposition à l’eau à long terme et/ou à haute pression sur un raccord ou un joint.

La pression directe constante de l’eau est un test hydrostatique vigoureux qui donne des résultats cohérents et prédit avec plus de précision les performances des joints. Le test hydrostatique est une procédure bien établie que l’on retrouve dans diverses méthodes de test ASTM et UL. Pour effectuer un test hydrostatique, un joint est installé dans un conduit, laissant environ 30,5 cm (12 in) de conduit vide à une extrémité. Le conduit est placé en position verticale avec la partie vide du conduit en haut. En remplissant d’eau la partie vide située en haut on réalise un simple pré-test de l’intégrité du joint. Une fuite immédiate indique un joint défectueux.

Pour tester des pressions d’eau plus élevées, le conduit rempli d’eau est bouché par un raccord qui permet de recevoir de l’air comprimé. Le conduit est maintenu en position verticale avec le joint d’essai sous l’eau, et on y applique une pression d’air au-dessus de l’eau, qui simule une pression d’eau beaucoup plus élevée. Des essais prolongés sous une telle pression donnent une idée précise des performances du joint. Voir Figure 2.

Illustration légendée d'un appareil hydrostatique

FIGURE 2

L’utilisation d’un colorant dans l’eau pour ce test peut être utile pour remonter à la source de toute fuite qui se produit, car le colorant laisse des « traces ». L’utilisation de PVC de couleur claire aide également à révéler ces traces. Cette méthode de test est efficace pour les joints mécaniques ou chimiques. Elle fonctionne pour de multiples configurations de taille et de type de conduit, avec ou sans fils. Les variantes de test comprennent :

  • Matériaux du conduit
  • Taille du conduit
  • Taille et quantité des câbles (% de remplissage)
  • Augmentation de la pression
  • Durée de la pression
  • Définition de la défaillance

Une défaillance peut être définie de différentes manières, du simple transfert d’humidité à une défaillance catastrophique du joint. Lors de l’examen des résultats d’un test hydrostatique, il est important de comprendre comment le test a été effectué afin de mieux comparer les résultats ou d’identifier si le joint est approprié pour l’utilisation prévue.

La pression de l’eau au niveau d’un joint est souvent exprimée en pieds ou en mètres de hauteur d’eau, ce qui correspond simplement à la profondeur de l’eau au-dessus du joint. Par exemple, une onde de tempête de 16 mètres (50 pieds) mentionnée plus haut ajoute 16 mètres (50 pieds) de hauteur d’eau au-dessus du joint. Nous pouvons utiliser la pression de l’air au-dessus de la colonne d’eau pour établir cette pression de tête sans avoir recours à une colonne d’eau excessivement haute. 16 mètres (50 pieds) de pression hydrostatique correspondent à 156 kPa (21,7 psi). Ainsi, l’introduction d’une pression d’air de 156 kPa (21,7 psi) sur l’eau au-dessus du joint de l’échantillon reproduit la pression hydrostatique souhaitée. Voir Tableau 1.

TABLEAU 1Tableau 1 montrant la hauteur de la colonne d'eau et la pression

Conclusion : Est-ce un joint ?

Il est important de noter que le choix par un installateur d’un joint bon marché ou courant peut satisfaire une norme peu précise ou un inspecteur mal informé, mais l’objectif ultime de toutes les parties prenantes (installateurs, inspecteurs, prescripteurs et propriétaires) doit être l’intégrité à long terme du joint pour éviter un sinistre. Un joint qui passe l’inspection pour faillir peu de temps après – ou plus tard lorsque la crise est imminente – n’est pas vraiment un joint. Les coûts liés à la défaillance d’un joint ne se limitent souvent pas seulement aux câbles et aux équipements endommagés ; ils s’étendent également aux interruptions de service qui en résultent, ce qui peut être particulièrement dévastateur pour les centrales d’urgence, les hôpitaux, les usines pétrochimiques, les centrales nucléaires et d’autres installations essentielles. L’étanchéité contre les infiltrations d’eau englobe de multiples utilisations avec une variété de joints. Il est important de tester et de classer les joints pour leur résistance à des pressions d’eau plus élevées. Ainsi, la sélection d’un joint de gaine doit être un processus éclairé basé sur les paramètres de l’application et les spécifications techniques éprouvées du joint chimique ou mécanique.

Source :

ASTM E1003-13(2018) Pratique standard pour les essais d’étanchéité hydrostatiques

UL 514B Sixième Édition STANDARD DE SÉCURITÉ Raccords pour conduits, tubes et câbles