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Incendie et atténuation des conséquences

Systèmes d’injection d’azote – Portée technique et limitations

Les systèmes de protection incendie par injection d’azote sont conçus comme des technologies d’atténuation incendie pour les transformateurs remplis d’huile.

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Leur fonction principale est de réduire ou d’éteindre un incendie de pétrole après l’allumage en déplaçant l’oxygène et en limitant la combustion.

Ces systèmes sont donc conceptuellement comparables aux approches d’extinction des incendies, avec l’avantage de ne pas dépendre de l’eau.

1. Objectif des systèmes d’injection d’azote

Distinction clé

  • L’atténuation des incendies concerne la combustion après rupture.
  • La prévention des explosions nécessite un soulagement de pression avant la rupture.

2. Comment les systèmes d’injection d’azote sont généralement activés

  • Relais PRV, P, V ou Buchholz + trip maître
  • Différentiel + détecteur d’incendie + déclenchement principal

Système de transformateurs

L’activation du système dépend des signaux électriques et des relais de protection.

  • Le temps de réponse est limité par le signal le plus lent dans la chaîne logique
  • L’activation se produit après la détection d’un défaut, et non au début de l’événement mécanique.

Études d’ingénierie indépendantes de DIPEST, références internationales de test, CIGRE, IEEE, KEMA, CEA, PES, CEA 2005, livres blancs des fabricants.

3. Contraintes mécaniques lors de pannes internes rapides

Pression dynamique vs capacité de drainage

  • Diamètre de connexion de décharge d’environ 6 pouces, nettement plus petit
  • La tuyauterie de décharge typique sort du transformateur
  • Installé sur plus de 15 000 unités dans le monde, en conditions de surtension

Analyse indépendante d’ingénierie et résultats de tests publics.

Limitations de conception des soupapes

  • Vannes papillon
  • Restriction de flux
  • Pertes de pression intrinsèques
  • Comportement d’ouverture non linéaire dans des conditions dynamiques

4. Interaction entre la dépressurisation et l’injection d’azote

Les évaluations indépendantes indiquent que :

  • Les systèmes d’injection d’azote peuvent démarrer après l’allumage du feu, limitant ainsi l’efficacité de l’atténuation.
  • Dans ces cas, une fenêtre temporelle existe où une évacuation rapide sous pression est nécessaire.

5. Performance observée sur le terrain et retour institutionnel

Incidents sur le terrain documentés via des archives publiques

De multiples divulgations du droit à l’information (RTI) en Inde ont documenté des incendies et explosions de transformateurs où des systèmes d’injection d’azote étaient présents mais n’ont pas empêché la rupture.

Ce principe sous-tend la feuille de route technologique actuelle de CIGRE et s’aligne sur les meilleures pratiques internationales de référence.

Poste à la Central Energy Authority (Inde)