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En Europe, plus de 7 % des malades acquièrent une maladie durant un séjour à l’hôpital. Ces infections contractées en milieu de santé, dites nosocomiales, sont la cause de 147 000 décès par an. Depuis plusieurs années, des recherches scientifiques menées sur l’évaluation des propriétés antibactériennes du cuivre et de ses alliages, démontrent que ces matériaux contribuent à diminuer durablement les germes présents sur les surfaces qui constituent notre environnement quotidien (Surfaces de contact comme les poignées de portes, rampes, interrupteurs…). Les tubes de cuivre utilisés pour le transport de l’eau disposent également de propriétés sanitaires très intéressantes mais qui diffèrent de ce qui est observé avec les surfaces de contact. Les recherches les plus récentes en la matière apportent de précieuses informations dans ces deux domaines.

Les surfaces de contact

Il est à présent établi et accepté que le cuivre et ses alliages (ces derniers devant contenir au moins 65 % de cuivre) possèdent des propriétés antimicrobiennes qui peuvent contribuer à combattre la propagation des germes en milieu hospitalier. Ceci est notamment vrai pour les bactéries qui ont développé des résistances aux antibiotiques et qui de fait rendent très difficile le traitement d’un patient infecté.

Jusqu’à présent cette preuve scientifique a été établie à partir de mesures faites en laboratoire et dans des établissements de santé. Plus récemment, les investigations ont porté sur les patients eux-mêmes. Ainsi, une étude américaine menée dans les services de soins intensifs de trois hôpitaux a mis en évidence un résultat probant en faveur du malade. Des équipements en cuivre disposés sur quelques endroits stratégiques proches de l’environnement du patient (Lit, pied à perfusion, bouton d’appel…) ont permis de réduire les taux d’infection de 58 %.

En France, les premiers résultats communiqués au sujet de l’expérimentation conduite à l’hôpital de Rambouillet révèlent également des éléments qui vont dans le sens d’une plus grande protection du patient. Ils rappellent également l’importance d’un maintien strict des mesures d’hygiène environnementale et corporelle. Le cuivre et ses alliages doivent être considérés comme une protection supplémentaire mais ne peuvent en aucun cas se substituer aux mesures déjà mises en place.

Les réseaux d’eau potable

Dans le cas des tubes de cuivre utilisés pour le transport de l’eau, il existe également des preuves de l’efficacité antibactérienne. Cependant les modes d’action varient considérablement entre les deux applications.

Dans l’eau, le contact direct entre les microorganismes et le matériau de canalisation est le plus souvent absent. Dans les réseaux d’eau, il faut en effet prendre en compte les phénomènes dynamiques dus au déplacement de l’eau et la formation du biofilm : une couche biologique qui se forme systématiquement sur les matériaux en contact permanent avec l’eau.

En fait, ce sont principalement les ions cuivre, c'est-à-dire la forme soluble du métal, qui sont responsables des effets constatés sur les germes. A titre d’exemple, bien que peu utilisées en France, les méthodes de désinfection utilisant le principe d’ions cuivre associés à des ions argent, connues sous le nom d’ionisation cuivre / argent, ont fait preuve de leur efficacité depuis de nombreuses années. Les recherches les plus récentes ont pu préciser le rôle potentiel des ions cuivre.

Bien que les bactéries, comme les légionelles par exemple, aient besoin au même titre que les êtres humains, de cuivre en tant qu’oligoélément, leur capacité à se reproduire peut être fortement affecté avec l’augmentation de la quantité d’ions cuivre. Du point de vue de l’hygiène de l’eau, inhiber totalement la reproduction des bactéries revient à dire que leur concentration ne peut pas atteindre des niveaux suffisant pour causer une infection. Cela explique pourquoi toutes les études menées sur la propension des matériaux à favoriser le développement des légionelles ont toujours montré que le cuivre était systématiquement le meilleur d’entre eux. Il est également plus aisé de comprendre pourquoi il est toujours possible de détecter ces organismes en faibles quantités, le cas échéant.

Inhalées, les légionelles provoquent la maladie du légionnaire (ou legionellose) qui peut être fatale chez les personnes affaiblies ou immunodéprimées. Cette affection peut également se contracter en milieu hospitalier où se trouvent justement des personnes présentant ces caractéristiques. Dans les établissements neufs, les tubes de cuivre sont souvent choisis, pour cette raison, dans la conception des réseaux d’eau en fin de réseaux, là où la distribution d’eau sanitaire est la plus proche du patient. Ils participent donc eux aussi à la protection des personnes, au même titre que les surfaces sèches mais pas de la même manière.

Le cuivre : antibactérien par nature

Que ce soit sous forme de surface de contact ou bien pour le transport de l’eau sanitaire, le cuivre démontre des propriétés uniques qui peuvent s’avérer être de précieux atouts dans le domaine hospitalier. Bien que les deux applications ne puissent pas être comparables, elles constituent une barrière de défense supplémentaire contre la propagation des germes.

Au-delà des seuls établissements de santé, le cuivre peut rendre des services considérables en matière d’hygiène dans les crèches, les écoles, les bureaux ou, plus généralement les établissements recevant du public. Les applications domestiques ne sont pas non plus à oublier. Il y a fort à parier qu’entre deux options, l’une étant contributrice d’une meilleure hygiène et l’autre étant neutre, la première s’impose avec évidence à quiconque doit en faire le choix !

Les propriétés essentielles du cuivre, qu'elles soient inhérentes au matériau ou bien obtenues par des évolutions technologiques, lui permettent de s'associer sans aucun soucis aux contraintes d'utilisation imposées par l'eau chaude. Là où d'autres matériaux souffriraient d'une faible durée de vie ou d'une inadaptation à des conditions drastiques, les tubes de cuivre s'adaptent naturellement aux conditions dictées par le réseau d'eau chaude. Ces caractéristiques inégalées imposent le choix des tubes de cuivre pour leur résistance, leur durabilité et leur fiabilité.

Compatibilité avec l'eau

Le cuivre présente une excellente tenue naturelle vis-à-vis de l’eau. Les traitements de la paroi interne des tubes certifiés par la marque NF garantissent le respect d'une faible teneur en carbone résiduel de la surface en contact avec l’eau. Ce taux de carbone, imposé par la norme NF EN 1057, est contrôlé par tierce partie (le CSTB) aussi bien en usine que dans les réseaux de distribution, garantissant ainsi le respect des exigences normative. La très faible teneur en carbone résiduel, inférieure à 0,020 mg/dm², est une protection supplémentaire contre d'éventuels désordres.

Faible coefficient de dilatation

Le faible coefficient de dilatation du cuivre, 16,8.10^-6/°C est proche de celui d'autres constituants du bâtiment comme l’acier (12.10^-6/°C) ou le béton (14.10^-6/°C). Les déformations liées aux variations de température sont ainsi limitées. Elles pourront être traitées, le cas échéant, sans difficultés, grâce à des changements de directions ou de réalisation de lyres dans le cas de réseaux de grande longueur avec des écarts de température importants. Le schéma ci-dessous donne, à titre d’exemple, l’écart de dilatation entre 3 types de canalisations d’une longueur de 10 m couramment utilisées dans le bâtiment et subissant une augmentation de température de 30°C :

Dilatation de canalisations subissant une augmentation de température de 30°C

Des performances inégalées

Insensible au vieillissement, le cuivre conserve toutes ses performances, même dans les conditions extrêmes de température et de pression. La structure métallurgique du cuivre quelque soit son état, recuit, demi-dur ou écroui, n’est pas altérée par les contraintes liées à son environnement. Les canalisations en cuivre peuvent ainsi supporter :

• des températures pouvant aller jusqu’à 120°C en fonctionnement normal et même des pointes dépassant les 200°C (températures parfois rencontrées avec les fluides des capteurs solaires dans certaines conditions de fonctionnement),
• des contraintes mécaniques dues aux sertissages ou aux serrages des raccords à compression en laiton,
• des rayonnements UV ou IR naturels, liés au soleil et à la lune, dégradant les matériaux de synthèse,
• des produits chimiques comme le chlore et ses dérivés ou des composés chimiques émettant des radicaux libres responsables du vieillissement prématuré des plastiques.

Des caractéristiques mécaniques élevées

Les caractéristiques mécaniques élevées des tubes de cuivre permettent d’excellentes tenues en pression même pour les températures de service les plus hautes. Le tableau ci-dessous indique les pressions calculées en prenant en compte les caractéristiques physiques du tube à l'état recuit. L'éclatement des tubes ne se produira que pour des pressions 5 fois supérieures à celles indiquées.

 

Diamètre extérieur du tube en épaisseur 1 mm.	Pression maximum de service en Bars
12	80
14	67
16	57
18	50
22	40
28	31

 

Une imperméabilité totale au gaz

Imperméable aux gaz de toutes sortes, la structure métallurgique des tubes de cuivre permet à l’eau de conserver ses caractéristiques d’origine. Pour le chauffage, elle évite les apports en oxygène qui oxydent les pièces les plus sensibles du circuit : éléments de chauffe, radiateurs.

Gaz

Les alliages d’apport et les flux décapants destinés au brasage capillaire et au soudobrasage des installations de gaz font l'objet d'un processus de certification rigoureux. La marque ATG brasures constitue une preuve de conformité aux exigences réglementaires applicables aux produits de brasage et de soudobrasage pour les installations de gaz concernées par l’arrêté du 2 août 1977 modifié « Règles techniques et de sécurité applicables aux installations de gaz combustible et d’hydrocarbures liquéfiés situées à l’intérieur des bâtiments d’habitation ou de leurs dépendances ». La norme NF P 45-204 (NF DTU 61.1 "Installations de gaz dans les locaux d'habitation") complète ces règles.

La marque ATG Brasures garantit la qualité et la sécurité des alliages d’apport et flux destinés au brasage capillaire et au soudobrasage pour les canalisations de gaz en visées par les spécifications ATG B.524 "Installation de gaz combustibles en tubes de cuivre" (Mars 2009 + amendement A1 de juin 2011).

Les domaines d’application visés par la certification ATG Brasures

Les trois domaines concernés sont :

• Le brasage capillaire fort (température de fusion supérieure à 450°C) ;
• Le brasage capillaire tendre aussi appelé brasage à l’étain (température de fusion inférieure à 450°C) ;
• Le soudobrasage.

Les produits certifiés pour les tubes cuivre doivent être conformes aux Spécifications ATG suivantes :

• ATG B. 524-3 : Alliages d'apport et flux pour le brasage fort cuivre ;
• ATG B. 524-4 : Alliages d'apport et flux pour le brasage tendre cuivre ; L’utilisation du brasage tendre est interdite dans les parties d’installation à usage collectif et en ERP. Le brasage tendre n’est autorisé que pour les installations intérieures aux logements, à pression inférieure ou égale à 400 mbar en habitation individuelle, à pression inférieure ou égale à 50 mbar en immeuble collectif et pour les réparations à l’identique.
• ATG B. 524-7 : Alliages d'apport et flux pour le soudobrasage cuivre.

Pour tous les modes d’assemblage, il existe également des restrictions d’utilisation en fonction du diamètre des canalisations qui varient selon le type d’installation (logement, ERP, réseaux).

Rappel : Les installations à usage collectif en immeuble d’habitation et les installations à pression supérieure à 400 mbar en ERP doivent être réalisées par des personnes munies d'une attestation d'aptitude professionnelle spécifique du mode d'assemblage du matériau concerné. Pour les réseaux de distribution : selon l’article 6 de l’arrêté du 13 juillet 2000 portant règlement de sécurité de la distribution de gaz combustible par canalisations, l'opérateur de réseau est responsable du choix des matériels et des matériaux mis en œuvre sur le réseau. Les procédés de soudage, soudobrasage, soudage et électrosoudage sont décrits dans les cahiers des charges AFG RSDG 3.

La certification des alliages d’apport et des flux

Les contrôles et les essais rigoureux effectués lors de l’admission à la marque et lors des actions de surveillance permettent de garantir la conformité des produits.

Les principales caractéristiques certifiées par la marque ATG Brasures sont :

• La composition chimique de l’alliage ;
• L’aptitude au brasage capillaire ;
• La résistance mécanique de l’assemblage ;
• La résistance d’accrochage conventionnelle (pour les produits de soudobrasage) ;
• Le marquage et le conditionnement.

Ce sont les couples alliages d'apport / flux qui sont certifiés. Les essais en laboratoire portent toujours sur l’alliage associé à son flux. Leurs conditionnements respectifs portent le même numéro d’enregistrement (repère) ATG. Il ne faut jamais utiliser avec un alliage d’apport un autre flux décapant que celui qui a été certifié. Le couple alliage / flux décapant doit être certifié et marqué ATG avec un numéro de couple (Numéro repère à 4 chiffres) :

Repère N°XXXX

Comment reconnaître les brasures certifiées  ATG ?

• Vérifier que le logo et le numéro ATG figurent sur l’emballage des produits ;
• Consulter la liste des produits certifiés sur www.certigaz.fr.

De nouvelles codifications

Depuis 2013, les codifications des alliages certifiés ATG Brasures ont changé. Le tableau suivant indique les anciennes et les nouvelles codifications :

			Anciennes codifications		Nouvelles codifications depuis le 1er juillet 2013
référentiel	type	désignation alliage NF EN ISO 3677	NF EN 1044 (1999)	NF A 81-362 (2002)	NF EN ISO 17672 (07/2010)	NF A 81-362 (12/2010)
ATG B524-3	brasage fort cuivre	B-Cu87PAg(Ni)-645/725		07B3		CuP291
ATG B524-3	brasage fort cuivre	B-Cu36AgZnSn-630/730	AG106		Ag134
ATG B524-3	brasage fort cuivre	B-Ag40CuZnSn-650/710	AG105		Ag140
ATG B524-4	brasage tendre cuivre	S-Sn96Ag-221		96E1		Sn596
ATG B524-7	soudobrasage cuivre	B-Cu60Zn(Si)-870/910		60C1		Cu472

30 couples sont certifiés ATG Brasures

Le tableau ci-dessous présente la répartition des 30 couples certifiés. Il existe un grand nombre de couples certifiés en brasure 6% d’argent (CuP291) tandis que pour certaines applications particulières, un seul couple est certifié :

Alliages	Nombre de couples	Ag	Spec. ATG
CuP291	16	6%	B.524-3
Ag134	7	34%	B.524-3
Ag140	5	40%	B.524-3
Cu472	1		B.524-4
Sn596	1	3%	B.524-4