Construction d'un poêle à inertie : quels sont les risques et comment les traiter ?

[bibice]

Au passage, pourquoi pas un petit brain storming.

Pour vous quels sont tous les phénomènes qui peuvent détériorer le poele (fissures, casses...)

Je commence :

- demarrage trop violent en début de saison (pas le temps d'évacuer la reprise d'humidité et vaporisation dans la brique)
- mauvaise conception induisant une différence de dilatation trop importantes à certains endroit (le cas sur les premiers PDM, casses au niveau des by pass ou des pieds de conduit). Ou mauvaise imbrication entre pièces métal et briques.
- destruction par le CO?
- mauvaise resistance des briques au stress thermique
- mauvaise flambée avec feu de forge (mauvaise utilisation du PDM) (je pense que ce sont plus les pièces métal qui en souffre...

[ririmason]

Voilà pour ceux qui l'ont manqué la réponse de MF de janvier 2010 sur la question des briques:

-Je cite et je traduis:

B40N is I think a high duty brick with 40% Aluminum Oxide.
La B40N est une brique réfractaire contenant 40L d'AL

This is probably way more than is necessary for our own application.
In France people seem to think that we need a brick with a high
aluminum content. And that a brick with more Aluminum is better and less expensive. This is correct if you are working with very high constant temperature in an industrial situation. We are not. We are working with contantly variable low temperatures.
Cette brique est probablement trop chargée en Alumine pour nos besoins de pdm. En France, les gens croient qu'on doit travailler avec des briques contenant beaucoup d'AL et que plus il y a d'AL meilleur c'est. Ceci est vrai pour des installations industrielles travaillant à très hautes t° ce qui, n'est pas notre cas. Un pdm travaille avec des t° relativement basses t° mais variables.

In masonry heaters our problem is Thermal shock and not
thermal stress. There is a general consensus within our trade that we should use low duty refractory brick, as they are more porous and more resistant to thermal shock than medium , high, or super duty.
Dans les pdm, c'est le choc thermique qui est le problème et pas le stress thermique. Il y a un consensus dans notre métier c'est qu'il faut employer des briques "low duty" ( moins d'alumine et plus poreuse ) qui sont plus résistantes que les briques contenant plus d'alumine.

Note: on the projects I undertake in France I use a higher quality brick than necessary, in places whare it is probably unnecessary,
because I do not pay for the materials.
Using either of the Bony brick anywhere but in the fire box and
throat would be overkill. Even clay brick are OK if layed in clay mortar or HTC, and they are far from the flame.
Dans les projets que j'ai mené en France, j'utilise des meilleures briques que nécéssaire pour la bonne et simple raison c'est que je paye pas les materiaux. Employer la brique Bony autre part ailleurs que dans la boite à feu ou dans le goulet est du gaspillage. Même une brique normale maconnée au mortier d'argile convient à partir du moment où ce n'est pas touché par les flammes.

Tout ceci avait été dit il y a 30 ans dans le bouquin de Heikki et Barden:

"The expensive high alumina firebrick do not handle daily cyclic shocking as well as cheaper, low alumina firebrick, which are readily available at most building supply yards. The ideal firebrick for heaters is low in alumina, low in quartz ( SiO2 ) and because of its relative porosity, can absorb up to 25% of its weight in water ". Finnish Fireplaces, A. Barden H. Hyytiainen, 1980 p67.
La brique contenant beaucoup d'AL ne supporte pas aussi bien les chocs thermiques que la simple brique réfractaire ( avec peu d'AL ) et qui est disponible partout chez les marchands de matériaux. LA brique idéale pour un pdm est une brique avec peu d'AL et poreuse qui peut de ce fait absorber 25% de son poids en eau.

Voila la vérité venant de la part de gens qui savent de quoi ils parlent.

J'espère que ce qui précède éclairera les futurs constructeurs. -

Voila les faits tels qu'ils sont présentés en janvier 2010.

Maintenant chacun fait ce qu'il veut mais c'est prendre une lourde responsabilité que de conseiller des briques high duty alors que, pour l'instant, les spécialistes la déconseillent.

[Philou67]

Cette discussion est issue de : Construction réaliste d'un poêle de masse

En espérant que les débats seront cordiaux, étayés, et instructifs pour tous.

Philou67 pour la modération.

[bibice]

En cherchant un peu, j'ai retrouvé les discutions de Polar Bear et Riri sur les briques, tres instructifs combats entre recherche scientifique pure et expérience de terrain...

Bon pour présenter les choses autrement, dans les derniers posts, on a vu un PDM dont le coeur a tres mal vieilli. Quoi qu'on en dise, le coeur est mort, alors d'ou vient le probleme?

Mauvaise flambée, ou mauvaise tenu des briques au CO ou au chocs thermiques?

Si le CO est reellement capable de detruire les briques, il faut etre conscient que plus la brique sera poreuse, plus elle sera sensible au phenomene.


Le fait que les low duty resistent mieux au choc thermique ne veut pas dire que les high duty ne resistent pas aux conditions du poele, c'est seulement que c'est plus cher, donc est ce necessaire de les utiliser.

D'où, faut-il focaliser sur le choc thermique si les deux resistent au phénomène mais qu'une des deux resistent mieux au CO?

Enfin, je me rend compte de petits problemes de vocabulaire. Si je reprends les thermes de MF:
choc thermique, resistance a une difference de temperature dans la brique
stress thermique, resistance de la brique à une temperature homogene...
Moi je ne le voyais pas comme ça. Mais pour avoir travailler pour plusieurs constructeur automobiles, ils n'utilisent pas les mêmes termes techniques entre eux, donc il faut faire attention à ce que l'on parle des mêmes phenomènes, donc je retire le terme de stress ou contrainte thermique dont j'ai fait allusion tout à l'heure!

Maintenant, faut-il parler de fatigue thermique?

Bibice

[ririmason]

Le fait que les low duty resistent mieux au choc thermique ne veut pas dire que les high duty ne resistent pas aux conditions du poele, c'est seulement que c'est plus cher, donc est ce necessaire de les utiliser.

Ce n'est pas ce qui est dit par MF ou par HH

[bibice]

A force de reflechir, je pense qu'il y a une mauvaise utilisation des termes, et c'est sans doute ça qui a enervé Polar bear car c'est son domaine et il me semble tres competent en RDM.

J'ai relu la doc qu'il a fourni, et je pense qu'effectivement, il n' y a pas de choc thermique dans le poele, scientifiquement parlant! Explications :

Je reprends la phrase du "Finnish fireplaces...":

"The expensive high alumina firebrick do not handle daily cyclic shocking as well as cheaper."

Il parle bien de cycle journalier.

Le choc thermique, il a lieu, ou il n'a pas lieu, et s'il a lieu d'etre ce serait des les premières flambées. Le temps n'intervient pas dans le phenomene en lui meme, il ne s'agit que d'une difference de temperature entre deux points générant une contrainte dans la brique.

Le fait que le probleme soit la repetition du phenomene indique un probleme de fatigue, et non un choc thermique.

S'il s'agit reellement de fatigue, alors le fait que la brique soit poreuse devient bénéfique. Au niveau moleculaire, les porosités vont former des obstacle à la propagation des fissures et donc augmenter la durabilité des briques.

Attention, ceci n'est valable qu'aux temperatures ou travaille le poele. Car en ce qui concerne les phenomenes de fatigue :
à basse temperature, ce sont les grains qui cassent et les joints et porosités freinent la propagation des fissures.
à haute température, le joints entre grains se fragilisent, les fissures ne progressent plus dans les grains, mais dans les jointures entre grains.

C'est pour cela que les aubes du moteur du rafale sont monocristallins par exemple.

Bibice

ps : pourquoi "choc" thermique, parce que le pohenome est violent quand il se produit. La brique se fend en un seul coup violent. Pour une vitre, c'est impressionnant, ca fait un gros claque et la vitre est félée. Pourtant, il n'y a rien de rapide dans le phenomene, à part la casse, car il n'est du qu'a une differnce de temperature, qu'elle soit rapide ou non.

[ririmason]

Ben alors il faut dire à ces Messieurs qu'ils ne savent pas de quoi ils parlent. Je ne vais pas encore citer les passages ou il est clairement expliqué que les briques réfractaires low duty supportent mieux les CHOCS THERMIQUES que les high duty.

A force, par un exercice de sémantique, de vouloir faire dire à ces spécialistes, l'inverse de ce qu'ils disent, cela en devient ridicule.

[bibice]

Ben alors il faut dire à ces Messieurs qu'ils ne savent pas de quoi ils parlent. Je ne vais pas encore citer les passages ou il est clairement expliqué que les briques réfractaires low duty supportent mieux les CHOCS THERMIQUES que les high duty.

A force, par un exercice de sémantique, de vouloir faire dire à ces spécialistes, l'inverse de ce qu'ils disent, cela en devient ridicule.

Ne le prends pas mal Riri, mais les termes sont importants.

Va parler d'un brancard avant chez Renault ou chez Peugeot, ils ne parlent pas de la même pièce! ne rigolez pas mais ça a poser quelques problemes à certaines personnes qui bossaient en interim chez les deux et ne comprenaient plus les docs venant des deux constructeurs... Comme quoi des problemes de terminologie peuvent arriver même dans de grands groupes dans le meme secteur d'activité.

Quand je lis le document scientifique fourni par PB, effectivement il me semble qu'il n'y a pas de choc thermique sur les briques dans le sens RDM (résistance des matériaux).
Et quand je lis Finnish Firepacles, je comprends qu'ils utilisent le terme choc thermique pour un probleme de cyclage haute/basse température. Pour un spécialiste de la RDM, ca s'appele un probleme de fatigue.

Ce soir, en rentrant, je vais reprendre le chapitre sur les briques du Finnish Fireplaces voir si quelque chose m'échappe.

Pour l'instant, je me demande si les deux parties n'utilise pas le même terme pour deux phenomenes differents.

Si je reste sur les definitions de la RDM,
tu chauffes ta briques à 600°C une seule fois , et d'un seul coté (d'où gradient de temperature), si elle casse, c'est un choc thermique, si elle ne casse pas : pas de choc thermique. (c'est un probleme statique)
Si c'est le cyclage chaud-froid qui fait casser la brique, ce n'est plus un choc thermique, la RDM appelle ça de la fatigue.

tu peux tout a fait avoir un choc thermique dans un four industriel a température constante à l'intérieur. SI la temperature ext descend trop bas localement, le gradient de temperature fera casser la brique, et il suffit d'une seul fois.

Dans nos PDM, le probleme semble bien le cyclage journalier chaud froid, plutot que la difference de temperature entre le coeur du foyer et la parois exterieure...

Et je n'essaye pas de faire dire le contraire de ce que les specialistes veulent dire mais seulement que vous n'utilisez pas la même terminologie, c'est différent. HH et MF disent bien que les low duty resistent mieux au choc thermique, mais ce n'est pas le choc thermique des ingenieurs meca et materiaux...

Pas la peine de se prendre la tete si l'on ne parle pas de la même chose, donc ce soir je reprend tout le chapitre du Finnish Fireplaces.

J'espere etre assez clair.

Bibice

[Philou67]

Pas la peine de se prendre la tete si l'on ne parle pas de la même chose, donc ce soir je reprend tout le chapitre du Finnish Fireplaces.

J'espere etre assez clair.

Bibice

Je crois comprendre ce que tu dis : tu dis que ce que MF et HH appellent un choc thermique, n'en est pas pas un, et que donc le raisonnement des spécialistes de la RDM sur le choc thermique ne s'applique pas dans un PDM, mais c'est plutôt un calcul de fatigue qu'il faut réaliser.
Or, là, on voit bien que les préconisation sont différentes, et probablement pour des raisons différentes puisque les termes employés sont ambigus : les uns préconisent des briques low-duty, et les autres, des high duty. Sur quelle base faut-il donc assoir le choix des briques ?

[LutopiSTe]

Salut

Je te rejoins complètement Bibice , à telle point que j'avais à peu près dis la même chose au début de l'année, je me cite :

pour avoir des outils et pouvoir comprendre ce débat, je commence par m'interroger sur la nuance entre stress et choc thermique...
en français on parle de contrainte thermique pour 'thermal stress", ça désigne les contraintes induite par les gradient de température dans un objet. Je pense que les maîtres que Riri cite veulent plutôt parler de "thermal fatigue", qui désigne l'usure consécutive du à des variations cyclique de température.

C'est une piste intéressante à explorer, ma foi!

Je crois que c'est le point crucial pour la compréhension de cette querelle de clocher, une question de sémantique .

D'ailleurs pour que le débat ne dégénère pas une nouvelle foi comme en début d'année, je vous invite à regarder les messages avant et après mon auto-citation, nous sommes repartis exactement sur les même base (si ce n'ai qu'au lieu de PB, c'est moi qui suis agacé), Riri vient de faire un copié collé de son intervention de ce jour là, les mêmes arguments sont avancés en retour....................

Restons constructifs ce coup ci!

[bibice]

Je crois comprendre ce que tu dis : tu dis que ce que MF et HH appellent un choc thermique, n'en est pas pas un,

Hola, attention, Riri va me tomber dessus...

C'est un peu ça, mais pour etre diplomate, c'est que les deux parties utilisent le terme choc thermique pour deux phenomenes differents., Pour les specialites du PDM, ils appellent ça choc thermique, mais quand il rencontre un ingenieur materiau, c'est l'incomprehesion car il n'appelle pas ça pareil. Ils ne viennent pas du meme horizon et ne parlent pas le meme langue.

Si c'est bien un probleme de fatigue RDM, intuitivement je préconiserais de la low duty comme je l'ai déjà expliqué car les porosités freinent l'avance des fissures. Alors que s'il s'agit d'un probleme de choc thermique RDM, les Super duty seront préconisé car plus dense et moins de contrainte dans la brique (car moins de dilatation car moins de porosité j'ai cru comprendre, mais il faut que je revoie la doc de PB).

Il faudrait que Riri, avant de s'enerver comme PB, definisse ce qu'il appelle un choc thermique dans un PDM.

L'objectif est bien de savoir quelle brique choisir, et pour cela il faut savoir quels sont phénomènes à prendre compte quelque soit le nom qu'on leur donne.

Bibice

[Philou67]

Sans vouloir froisser personne, je dis bien personne, je crois que riri ne dit rien du tout. Riri ne fais que rapporter les propos de MF et HH. Ce sont donc dans leurs références bibliographiques à eux qu'il faut chercher la définition de choc thermique, définition qui conduit à leur conclusion d'utiliser des briques low-duty.

[bibice]

Salut

Je te rejoins complètement Bibice , à telle point que j'avais à peu près dis la même chose au début de l'année, je me cite :

J'avais commencé à lire les postss de debut d'année en cherchant les docs de PB sur le choc thermique mais je ne suis pas arrivé là.

C'est ça quand on s'absente trop longtemps...

[bibice]

Sans vouloir froisser personne, je dis bien personne, je crois que riri ne dit rien du tout. Riri ne fais que rapporter les propos de MF et HH. Ce sont donc dans leurs références bibliographiques à eux qu'il faut chercher la définition de choc thermique, définition qui conduit à leur conclusion d'utiliser des briques low-duty.

Ce que je devrais retrouver dans le Finnish Fireplaces ce soir à la rubrique choix des briques

[ririmason]

Sans vouloir froisser personne, je dis bien personne, je crois que riri ne dit rien du tout. Riri ne fais que rapporter les propos de MF et HH. Ce sont donc dans leurs références bibliographiques à eux qu'il faut chercher la définition de choc thermique, définition qui conduit à leur conclusion d'utiliser des briques low-duty.

Tout à fait!

Cependant, étant bilingue, je répète, une fois de plus, qu'ils parlent bien de thermal choc ce qui, jusqu'à preuve du contraire, se traduit par le terme francais choc thermique. Ils opposent ca au thermal stress qui est le stress du à des chaleurs très élevées ce qui n'est pas du tout le cas dans un pdm.

De toute façon la discussion est stérile dans la mesure où les spécialistes recommandent la low duty car plus résistantes aux chocs thermiques.