39. Annexe : les matériaux isolants contenant des oxydes basiques et leurs lieux de mise en œuvre
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Les isolants courants du commerce qui suivent contiennent les oxydes basiques décrits, lesquels peuvent déclencher une formation thermochimique in situ des composés du chrome(VI) décrits. Il ne s’agit pas de suppositions, mais de déductions tirées des indications des fabricants, d’avertissements d’utilisateurs et de mes propres observations de terrain.
La colonne Justificatif indique l’origine de l’information. H désigne une indication de fabricant ou de norme, W un avertissement ou une indication d’utilisateur, F une observation de terrain personnelle. Lorsqu’un fabricant ne publie pas de chiffres, le tableau le mentionne expressément.
Les teneurs indiquées se rapportent à l’analyse des oxydes de l’isolant à l’état de livraison. La question de savoir si les oxydes deviennent disponibles à l’interface, et dans quelle mesure, fait l’objet des sections 9 à 12 de la présente analyse.
Isolants contenant des oxydes de calcium, de sodium et d’autres oxydes basiques
| Matériau et forme commerciale | Teneur documentée en oxydes basiques | Justificatif |
|---|---|---|
| Verre E, fil et tissu pour circuits imprimés et aéronautique | CaO 16 à 25 %, MgO 0 à 5 %, Na₂O et K₂O 0 à 2 % | H [167] |
| Verre E, applications générales : tissu, ruban, mat aiguilleté, roving | CaO et MgO ensemble 16 à 30 %, oxydes de métaux alcalins 0 à 2 % | H [167] |
| Verre E, indication du fabricant pour les fibres textiles et les tissus | CaO 16 à 25 %, Na₂O et K₂O 0 à 1 %, MgO 0 à 5 % | H [168] |
| Verre ECR, modification sans bore du verre E | aucun tableau d’oxydes propre publié ; la norme définit l’ECR uniquement comme une modification sans bore du verre E | H [167] |
| Laine minérale, laine de roche et laine de verre : matelas, matelas grillagé, panneau, coquille | Na₂O, K₂O, CaO, MgO et BaO ensemble plus de 18 pour cent en masse ; cette valeur fait partie de l’identité de la substance selon l’annexe VI, index 650‑016‑00‑2, et n’est pas une propriété de lot | H [169] |
| Laine AES, définition de la substance par les fabricants | oxyde de calcium et oxyde de magnésium ensemble 18 à 43 %, dioxyde de silicium 50 à 82 % | H [170] |
| Laine AES, matelas (Superwool Plus Blanket) | CaO 26 à 32 %, MgO 3 à 7 % | H [170] |
| Laine AES, panneau (Superwool Plus Board) | CaO et MgO ensemble 31 % | H [170] |
| Laine AES, matelas (Insulfrax LT) | CaO 27 à 33 %, MgO 2,5 à 6,5 % | H [171] |
| Laine AES, matelas (Insulfrax 1300 HT) | CaO et MgO ensemble 21 à 27 % | H [171] |
| Laine AES, variante au silicate de magnésium (Isofrax) | MgO 18 à 27 %, aucune teneur en CaO déclarée | H [171] |
| Laine de silicate d’aluminium et fibre céramique (ASW, RCF) : matelas, panneau, papier, module | Na₂O, K₂O, CaO, MgO et BaO ensemble inférieurs ou égaux à 18 pour cent en masse ; valeur de séparation par rapport à l’index 650‑016‑00‑2. Les fiches techniques des fabricants ne chiffrent pas les oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux | H [173, 78, 172] |
| Silicate de calcium, panneau et pièce moulée | CaO 38 à 43 % | H [174] |
| Silicate de calcium, coquille et bloc | silicate de calcium synthétique au moins 90 % ; aucune répartition entre CaO et SiO₂ n’est publiée | H [175] |
| Perlite expansée : vrac et pièce moulée | Na₂O 3,7 %, K₂O 5,3 %, CaO 0,5 %, MgO 0,1 %. L’analyse provient d’une perlite de filtration ; pour les isolants de tuyauteries et de réservoirs, les fabricants ne publient pas d’analyse des oxydes | H [176] |
| Vermiculite expansée : vrac et panneau | MgO 21,5 à 25,5 %, K₂O 3 à 6 %, CaO 2,0 à 6,0 % ; la fiche technique mentionne en outre Cr₂O₃ à 0,01 à 0,15 % | H [177] |
| Matelas d’aérogel | aucun composé du calcium ni du sodium déclaré ; plus de 50 % de verre textile sans spécification chimique | H [178] |
| Tissu de silice et de verre de quartz à plus de 96 % de SiO₂ : tissu et mat aiguilleté | 96 à 99 % de silice amorphe ; le reste, de 1 à 4 %, n’est pas détaillé | H [179] |
| Fibre de basalte, tissu et mat aiguilleté | aucune ventilation des oxydes publiée ; le fabricant mentionne seulement une composition particulière en oxydes | H [180] |
| Papier et feutre en fibre céramique | liant 2 à 15 % organique ou 50 à 70 % inorganique ; l’identité de la substance du liant inorganique n’est pas indiquée | H [172] |
| Pâte de montage pour pièces chaudes, contenant du calcium | hydroxyde de calcium 10 à moins de 20 pour cent en masse | H [181] |
Deux lignes méritent une remarque. La définition de la substance de la laine minérale et celle de la fibre céramique sont délimitées l’une par rapport à l’autre par la même teneur en oxydes : au-delà de 18 pour cent en masse, on aboutit à la laine minérale, jusqu’à 18 pour cent en masse inclus à la fibre céramique. La teneur en oxydes basiques n’est donc pas une caractéristique accessoire, mais le critère de distinction des deux groupes de substances. Et la formule brute de l’annexe VI nomme expressément les oxydes de sodium, de potassium, de calcium, de magnésium et de baryum. [169, 173]
Applications avec ces isolants
| Domaine d’application | Composants isolés, isolant et forme commerciale | Température | Justificatif |
|---|---|---|---|
| Yachts et superyachts | Conduite d’échappement, collecteur d’échappement, turbocompresseur à sec et soupapes indicatrices ; matelas isolant avec habillage en tôle riveté, habillage isolant métallique en construction à cassettes, coques isolantes textiles amovibles. Des sections amovibles sont expressément prévues pour la maintenance | surface exigée en dessous de 220 °C ; composants du compartiment moteur jusqu’à 750 °C | H [182, 183] |
| Porte-conteneurs et navires de commerce, moteur deux temps | Collecteur d’échappement et conduites d’échappement ; isolation avec recouvrement en tôle galvanisée | non indiquée dans le document | H [184] |
| Porte-conteneurs et navires de commerce, moteur quatre temps | Conduite d’échappement depuis la sortie du turbocompresseur jusqu’à la cheminée en passant par la chaudière de récupération et le silencieux, ainsi que l’installation SCR ; coussins isolants au turbocompresseur, isolation continue à partir de 30 mm d’épaisseur avec tôle de recouvrement, isolation SCR réalisée de façon démontable | sortie de turbine 390 °C en fonctionnement normal, 450 °C au dimensionnement, 554 °C en fonctionnement de secours | H [184, 185] |
| Navires de croisière | Diesels auxiliaires, conduites d’échappement et épuration des gaz d’échappement ; mêmes séries de moteurs et même exécution de l’isolation que dans le fonctionnement quatre temps de la marine marchande, matelas amovibles sur la robinetterie | comme pour le moteur quatre temps | F |
| Locomotives et véhicules ferroviaires | Turbocompresseur d’échappement, collecteur d’échappement, lignes d’échappement complètes et post-traitement des gaz d’échappement ; pièce isolante textile moulée selon la norme de protection contre l’incendie EN 45545, isolation intégrale avec coque extérieure en feuille d’acier inoxydable ou en tôle fine, matelas isolants cousus avec du silicate alcalino-terreux, du verre E ou de la silice comme isolant et feuille d’acier inoxydable ou feuille à base de nickel sur la face chaude, expressément amovibles et réutilisables | pièce moulée jusqu’à 650 °C ; types de matelas jusqu’à 816 °C et jusqu’à 1 149 °C | H [183, 186] |
| Engins de chantier et machines de travail mobiles | Turbocompresseur, collecteur, ligne d’échappement, modules de filtre à particules et de SCR, isolation de soubassement et protection thermique du compartiment moteur ; pièces moulées fibreuses tridimensionnelles avec coques extérieures en feuille d’acier inoxydable ou en tôle fine | composants jusqu’à 750 °C, réduction de la surface en dessous de 220 °C | H [183] |
| Unités de cogénération et production combinée de chaleur et d’électricité | Ligne d’échappement et turbocompresseur d’échappement du moteur à gaz ; habillage isolant métallique sous forme de modules entièrement amovibles | gaz d’échappement 421 °C à pleine charge, 476 °C à mi-charge | H [187, 183] |
| Installations de remplacement du réseau et d’alimentation électrique de secours, y compris dans les centres de données | Conduite d’échappement du groupe diesel ; coquilles en silicate de calcium ou en laine minérale, posées en deux couches, avec enveloppe, frettes et fil de ligature en acier inoxydable 304. Le fabricant recommande expressément le silicate de calcium dans ce cas, parce que le liant organique de la laine minérale brûle à partir d’environ 177 °C | 371 °C jusqu’à près de 538 °C | H [188] |
| Turbines à gaz et à vapeur | Conduit de gaz d’échappement, pièce de transition, carter de turbine, chaudière de récupération, silencieux et cheminée ; isolation intérieure derrière des tôles de liner en acier 304 ou 409, coussins isolants flexibles, matelas isolants fibreux et modules fibreux dans la chaudière de récupération, matelas isolants sur le carter, amovibles et réutilisables | carter au-dessus de 500 °C, conduit de gaz d’échappement au-dessus de 480 °C, chaudière de récupération jusqu’à 1 093 °C | H [189], W [190] |
| Véhicules routiers, poids lourds et voitures de tourisme | Écrans thermiques, collecteur en fonte, ligne d’échappement, filtre à particules, SCR et tapis de support dans le catalyseur ; écran thermique en construction à cassettes avec tôle de recouvrement ou feuille en acier inoxydable ou en aluminium et garniture isolante intérieure, mat aiguilleté comme tapis de support | écran thermique jusqu’à 1 100 °C selon le matériau ; température de pointe au collecteur 1 000 °C | H [191, 192, 193, 48] |
| Fours industriels, chaudières, incinération des ordures ménagères et installations de biomasse | Parois de chaudière, conduits de fumées et tuyauteries ; matelas grillagés en laine de roche avec treillis métallique galvanisé ou en acier inoxydable | jusqu’à 640 °C, exécution lourde jusqu’à 649 °C | H [194] |
| Installations chimiques et raffineries | Tuyauteries en aciers austénitiques, robinetterie et brides ; matelas grillagés, coquilles et capots amovibles | jusqu’à 640 °C, coquilles jusqu’à 650 °C | H [194] |
Le côté matériau est chiffré dans les mêmes documents. Selon la norme européenne des matériaux, l’acier inoxydable commence à 10,5 pour cent de chrome. Pour le collecteur, le tube, le catalyseur et le corps de silencieux, un fabricant cite le matériau ferritique 1.4509 à 17,80 pour cent de chrome, avec une résistance à l’oxydation jusqu’à 950 °C, ainsi que le 1.4521 à 19 pour cent de chrome jusqu’à 1 025 °C ; le même fabricant indique la température de pointe au collecteur à 1 000 °C. Dans le conduit de gaz d’échappement de la turbine à gaz, les tôles de liner sont en acier 304 ou 409, la fixation en 304. Sur la conduite d’échappement du groupe électrogène de secours, l’enveloppe, les frettes et le fil de ligature sont en 304. [193, 190, 188]
Les deux côtés de la réaction décrite à la section 9 se trouvent ainsi côte à côte dans les mêmes composants : l’acier allié au chrome comme source de chrome et l’isolant comme support des oxydes basiques. Les tableaux ne disent rien de l’ampleur avec laquelle la réaction se déroule dans le cas particulier. Ils disent où les conditions en sont réunies.
Sources citées dans cette section
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- 78.Agence européenne des produits chimiques ECHA : dossier d’enregistrement Refractories, fibers, aluminosilicate, numéro CAS 142844-00-6.Disponible auprès de l’auteur, non accessible au public.
- 167.ASTM International : ASTM D578/D578M-18, Standard Specification for Glass Fiber Strands ; version approuvée du 1er juillet 2018, publiée en août 2018, DOI 10.1520/D0578-18. Sections 4.1 à 4.4 avec les tableaux de composition 4.2.1 et 4.2.2 ainsi que la définition du verre E-CR en 4.2.4 ; exploité d’après l’extrait de lecture de quatre pages accessible au public. Consulté le 17 octobre 2026.
- 168.Insulcon B.V., Insulcon GmbH et Keramab N.V. : Material Safety Datasheet, E-Glass Fibre Textiles, formulaire MSDS, valable à partir du 3 avril 2014, remplace la version du 27 avril 2011 ; section 3. Consulté le 17 octobre 2026.
- 169.Deutsche Rockwool GmbH & Co. KG, Gladbeck : Produkt- und Verwendungsinformation Steinwolle mit hohem Aluminiumoxid- und niedrigem Silikatanteil, 30 mai 2017, remarques I et II et section 3 ; ainsi que Knauf Insulation : Safety Data Sheet Rock Mineral Wool with ECOSE Technology, KI_DP_201, révision 6.0 du 1er septembre 2023, sections 3 et 16. Les deux reprennent la définition de la substance de l’annexe VI, index 650-016-00-2. Consulté le 17 octobre 2026.
- 170.Morgan Advanced Materials, U.K. Thermal Ceramics Limited : Safety Data Sheet 448, Superwool HT NexGen Castingtip, révision du 1er juin 2025, et Safety Data Sheet 204, Aluboard 607 et autres, révision du 30 avril 2024, chaque fois la section 3 avec la définition de la substance de la laine de silicate alcalino-terreux ; Product Data Sheet BL.01, Superwool Plus Blanket, 18 avril 2025, et Product Data Sheet SH.30, Superwool Plus Board, 1er janvier 2025, chaque fois la section Chemical Analysis. Consulté le 17 octobre 2026.
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- 172.Morgan Advanced Materials, U.K. Thermal Ceramics Limited : Safety Data Sheets 203 (Cerafiber, Ceraform, Kaowool et autres), 401 (Cerapaper, papiers et feutres Kaowool) et 111 (1260 SD Felt, Cera-Pack, Kaoclad, Moist Felt), chaque fois révision du 1er juin 2025, section 3 avec la composition de la laine de silicate d’aluminium et les teneurs en liant. Consulté le 17 octobre 2026.
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- 194.Rockwool Technical Insulation : Product Data Sheet ProRox WM 950ES, édition du 17 juillet 2026, et ProRox WM 970 ainsi que la brochure How to prevent corrosion, Industrial Insulation, section 4 avec la description d’application pour les parois de chaudière, les fours, les conduits de fumées et les tuyauteries et les indications relatives aux coquilles jusqu’à 650 °C. Consulté le 17 octobre 2026.