FR2710723A1 - Procédé de raccordement d'une enveloppe isolante d'une conduite et coquille de raccordement pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. - Google Patents

Procédé de raccordement d'une enveloppe isolante d'une conduite et coquille de raccordement pour la mise en Óoeuvre de ce procédé. Download PDF

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de raccordement d'une enveloppe isolante (4) déposée sur une conduite (1) formée d'une succession de tubes soudés bout à bout et présentant au niveau de chaque zone de soudure un espace non recouvert par l'enveloppe isolante (4). Le procédé consiste à déposer sur l'espace non recouvert un matériau adhésif, à poser sur ce matériau adhésif, une coquille isolante (20) comprenant au moins deux portions (20a, 20b) de coquille, à maintenir lesdites portions de coquilles, à chauffer par induction la zone de soudure recouvert par les portions (20a, 20b) de coquille pour fondre le matériau adhésif et coller lesdites portions de coquille, à arrêter le chauffage par induction, à retirer les organes de fixation des portions de coquille et les bavures de matériau adhésif formées au niveau des interstices (7) et à colmater lesdits interstices. L'invention a également pour objet une coquille isolante de raccordement pour la mise en œuvre de ce procédé.

Description

La présente invention a pour objet un procédé de raccordement d'une enveloppe isolante déposée sur une conduite formée d'une succession de tubes soudés bout à bout et présentant au niveau de chaque zone de soudure un espace non recouvert par ladite enveloppe isolante.
La présente invention a également pour objet une coquille isolante pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Les conduites par exemple de pipeline sont généralement utilisées pour transporter des hydrocarbures et il est important que la te.pérature des produits transportes n'atteigne pas une température limite inférieure au-dessous de laquelle il se forme des dépôts importants dans ces conduites, comme par exemple des dépôts de paraffine.
De ce fait, les conduites doivent être revêtues d'une enveloppe isolante pour maintenir les hydrocarbures transportés à la température désirée.
De plus, l'épaisseur de l'enveloppe isolante est un critère important pour les caractéristiques thermiques des conduites ainsi revêtues.
Lorsque les conduites sont destinées à être immergées, l'enveloppe isolante est en contact avec l'eau de mer et la composition chimique du matériau constituant cette enveloppe est également un critère important pour la protection des conduites et la qualité desdites conduites.
De préférence, le matériau doit avoir une conductivité thermique inférieure à 0,3 Wm1K1 et une imperméabilité à l'eau assurant une absorption inférieure à 10% sur une pejiode d'immersion de trois jours.
De plus, les critères de qualité imposés aux conduites revêtues par une enveloppe isolante doivent également tenir compte des raccordements de cette enveloppe isolante sur la; conduite dans les zones de soudure des tubes placés bout à bout.
En effet, ce type de conduites est formé d'une succession de tubes soudés bout à bout qui présentent au niveau de chaque zone de soudure un espace non recouvert par l'enveloppe isolante.
Jusqu'à présent, cet espace non recouvert est comblé par une mousse de polypropylène moulée directement sur la conduite au niveau des zones de soudure.
Mais, une telle technique demande le depla- cement d'un matériel important tel que des injecteurs sous pression, des extrudeuses, des moules ainsi que le transport de composants chimiques destinés à combler l'espace non recouvert au niveau de chaque zone de soudure.
D'autre part, les composants chimiques injectés et destinés à combler les espaces non recouverts n'ont pas, bien souvent, lam8me composition, les memes caractéristiques thermiques ou d'isolation à l'eau que l'enveloppe isolante qui recouvre la conduite ce qui genere sur ladite conduite des points de discontinuité néfastes.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvenients en proposant un procédé de raccordement de l'enveloppe isolante permettant d'assurer une continuité des propriétés thermiques et d'étanchéité sur toute la longueur de la conduite.
L'invention a donc pour objet un procédé de raccordement d'une enveloppe isolante déposée sur une conduite formée d'une succession de tubes soudés bout à bout et présentant au niveau de chaque zone de soudure un espace non recouvert par ladite enveloppe isolante, caractérisé en ce que
- on dépose sur l'espace non recouvert de chaque zone de soudure un matériau adhésif,
- on pose sur le matériau adhésif une coquille isolante comprenant au moins deux portions de coquille formant une couronne cylindrique et destinées à recouvrir l'espace non recouvert de la zone de soudure correspondante,
- on maintient lesdites portions de coquille par des organes de fixation,
- on chauffe par induction la zone de soudure recouverte par les portions de coquille pour fondre le matériau adhésif et coller lesdites portions de coquille,
- on -arrête le chauffage par induction,
- ont retire les organes de fixation des portions de coquille et les bavures de matériau adhésif formées au niveau des interstices entre les portions de coquille et entre l'enveloppe isolante et lesdites portions de coquille,
- et on colmate lesdits interstices.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- la coquille est en un matériau identique à celui de l'enveloppe isolante,
- le matériau adhésif est forme par un film un copolymère, polypropylène modifié avec de l'anhydride malique,
- on applique sur l'espace non recouvert de la conduite une sous-couche d'apprêt préalablement au dépôt du matériau adhésif,
- la sous-couche d'apprêt est formée par une poudre époxydique,
- la'sous-couche d'apprêt est formée par un époxy liquide,
- lei matériau adhésif est forme par un matériau adhésif pulvérulent,
- le matériau adhésif est formé par une feuille d'adhésif,
- on chauffe l'espace non recouvert de la conduite et on projette ledit matériau adhésif pulve- rulent,
- on décape par sablage ou par grenaillage la surface des tubes au niveau de l'espace non recouvert, préalablement au chauffage dudit espace non recouvert,
- on projette simultanément au matériau adhésif pulvérulent une poudre époxydique,
- le matériau adhésif pulvérulent est formé par un copolymère polypropylène modifié avec de 1 'anhy- dride mal*Ique,
- on colmate les interstices au moyen d'une charge d'un matériau adhésif à l'étant piteux.
L'invention a également pour objet une coquille isolante pour la mise en oeuvre du procédé mentionné ci-dessus et destinée au raccordement d'une enveloppe isolante déposée sur une conduite formée d'une succession de tubes soudés bout à bout et présentant au niveau de chaque zone de soudure un espace non recouvert par ladite enveloppe isolante, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux portions de coquille formant une couronne cylindrique possedant un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur du tube de la conduite, un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de l'enveloppe isolante desdits tubes et une longueur sensiblement inférieure à la longueur de l'espace non recouvert par ladite enveloppe isolante.
Selon d'autres caractFristiques de l'invention
- la coquille isolante comprend au moins une couche de polypropylène,
- la coquille isolante comporte sur sa face interne une couche d'un matériau adhésif,
- le matériau adhésif est formé par un copolymère polypropylene modifie avec de l'anhydride maléfique.
L'invention a aussi pour objet une conduite revêtue d'une enveloppe isolante et formée d'une succession de tubes soudés bout à bout et présentant au niveau de chaque zone de soudure un espace non recouvert par ladite enveloppe isolante, caractérisée en ce que chaque espace non recouvert par l'enveloppe isolante est revêtu d'une coquille isolante telle que mentionnée cidessus.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexes, sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'une: portion de conduite montrant une zone de soudure de deux tubes composant cette conduite,
- la Fig. 2 est une vue schématique en perspective d'une portion de conduite montrant la zone de soudure recouverte par une coquille isolante selon l'invention,
- la Fig. 3 est une vue schématique en perspective d'une portion de coquille isolante selon un premier mode de réalisation,
- la Fig. 4 est une vue schématique en perspective d'une portion de coquille isolante selon un second mode de rétalisation,
- la Fig. 5 est une vue schématique en perspective montrant un procédé de fabrication des coquilles isolantes selon l'invention.
Sur la Figure 1, on a représenté schemati- quement une conduite désignée dans son ensemble par la référence 1 et destinée par exemple à former une conduite de pipeline.
Cette conduite 1 est formée par une succes sion de tubes 2 soudés bout à bout et présentant à des intervalles déterminés des zones de soudure 3.
Après assemblage par soudure des tubes 2, la conduite 1 est recouverte de tronçons 4a d'une enveloppe isolante 4 déposée sur les tubes 2 et qui présente, au niveau des zones de soudure 3, un espace 5 non recouvert par ladite enveloppe isolante 4.
Sur la surface externe des tubes 2 dans la zone 5 non recouverte, on dépose un matériau adhésif 10 et on pose sur ce matériau adhésif 10 une coquille isolante 20 comme représentée & la figure 2.
Cette enveloppe isolante 20 comprend au moins deux portions 20a et 20b de coquille formant lorsqu'elles sont placées bord à bord, une couronne cylindrique recouvrant la totalité de l'espace 5 de la zone de soudure 3 correspondante.
Ensuite, on maintient les portions 20a et 20b de coquille par des organes de fixation, non représentés, et constitués par exemple par des sangles.
Après la fixation des portions 20a et 20b de coquille, on chauffe par exemple par induction, la zone de soudure 3 recouverte par ces portions 20a et 20b de coquille pour fondre le matériau adhésif 10 et coller lesdites portions 20a et 20b de coquille.
A la suite de ce collage, on arrete et on retire les moyens de chauffage par induction ainsi que les organes de fixation des portions 20a et 20b des coquilles, puis on retire les bavures de matériau adhésif 10 qui se sont formées au niveau des interstices 7 entre les portions 20a et 20b de coquille et entre l'enveloppe isolante 4a et 4b et lesdites portions 20a et 20b de coquille.
La dernière opération consiste à colmater les interstices 7 par exemple par injection, à 1'aide d'une extrudeuse portable, d'une charge d'un matériau adhésif à l'état pâteux.
Ainsi, la coquille 20 assure avec l'enveloppe 4 une continuité du revêtement de la conduite 1 notamment pour assurer l'isolation de cette conduite et une protection contre la corrosion ce qui est important dans le cadre du transport, par exemple d'hydrocarbure.
Le materiau adhésif 10 déposé sur la zone de soudure 3 au niveau de l'espace 5 non recouvert par l'enveloppe isolante 4 peut être formé par un copolymere polypropylène modifié avec de 1'snhydride malique.
En effet, le polypropylène est apolaire et pour lui donner un caractère polaire et adhésif en particulier sur 1'époxy, on le modifie avec de l'anhydride maléSque.
Dans ce cas, préalablement à la pose du matériau adhésif 10, on applique sur l'espace 5 non recouvert une sous-couche d'apprêt formee par une poudre epoxydique ou par un époxy liquide thermodurcissable.
Le materiau adhésif 10 déposé sur la zone de soudure 3 au niveau de l'espace 5 non recouvert par l'enveloppe isolante 4 peut également être un materiau adhésif pulvérulent comme par exemple une poudre époxydique ou par une feuille d'adhésif.
Dans ce cas, on chauffe l'espace 5 non recouvert à une température supérieure à 500C et de préférence comprise entre 130 et 250C, puis on projette le matériau adhésif pulvérulent.
Préalablement au chauffage de l'espace 5 non recouvert, on décape par sablage ou par grenaillage la surface extérieure du tube 2 au niveau de cet espace 5.
De préférence, on projette simultanément au matériau adhésif pulvérulent un copolymère polypropylène modifié avec de l'anhydride maléfique.
La coquille 20 possède un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur des tubes 2 de la conduite 1 et un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de l'enveloppe isolante 4.
D'autre part, la coquille 20 a une longueur sensiblement inférieure à la longueur de l'espace 5 non recouvert et peut être ajustée sur le site de construction de la conduite 1 de manière aisée.
Comme représenté sur la figure 5 et selon un exemple de réalisation, les coquilles 20 sont réalisées par extrusion d'une ou de plusieurs bandes à l'état pâteux et enroulées sur un tube 30 constituant un moule et dont le diamètre extérieur correspondant au diamètre extérieur des tubes 2 de la conduite 1.
Ces bandes ont une composition chimique et physique identique ou différente et ont une structure correspondant à l'enveloppe isolante 4 de façon à obtenir globalement les mêmes caractéristiques physiques et thermiques.
La eomposition chimique de chaque bande est choisie parmi un copolymère polypropylène, un polypropylène, un polypropylène contenant une polyoléfine thermoplastique, un polypropylène charge de granulats metalliques et/ou de matière minérale, un polypropylène comportant un agent moussant et/ou un agent ignifugeant et/ou un agent de protection contre les rayonnements ultra-violets et/ou les chocs et/ou la protection antiabrasion.
Une fois le tube 30 revêtu, on découpe des portions 20a et 20b de coquille que l'on sépare dudit tube 30.
Comme représenté à la figure 3, la coquille 20 ainsi formée peut avoir une structure par exemple multicouche, par exemple composée d'une couche 21 d'un matériau adhésif copolymère polypropylène d'épaisseur de l'ordre de lmm et d'au moins une couche 22 de polypropy lène dont l'épaisseur peut être supérieure à lOmm.
Les coquilles 20 peuvent également comporter une couche externe de polypropylêne associee à un composé choisi parmi une polyoléfine thermoplastique ou un agent moussant et/ou un agent ignifugeant et/ou un agent de protection contre les rayonnements ultra-violets et/ou les chocs et/ou de protection anti-abrasion.
La couche externe de polypropylène peut être chargée de granulats métalliques et/ou de matière minerale, par exemple un composé de polypropylène dans lequel on a mélangé jusqu'à 80% de baryum ou de sulfate de baryum ou d'oxyde de zinc.
La couche 21 de matériau adhésif comprend par exemple en poids,:
- de s59 à 94% de polypropylène ou un copo lymêre statistique propylène/éthylène ou un propylène /éthylène/butène 1 ou encore leurs mélanges avec un ou plusieurs polymères plastomériques choisis parmi les copolymères éthylènes/vinyle/vinylacétate, LDPE, HDPE, polyamide polyuréthanne,
- de 5 à 40* d'un polymère ou un mélange de polymères élastomérlques choisis parmi les EPR, EPDM, copolymeres blocs SEBS et SBS, et copolymères thyle- nes/acrylique d 'éthyle,
- de 1 à 10% de polypropylène modifié avec l'anhydride maléxque ou l'acide isophorone bis maléfique ou l'acide acrylique.
Le polypropylêne moussé ou non moussé comprend en poids de 92 à 100% d'un polymère thermoplastique choisit parmi un copolymere cristallin du polypropylène contenant 2 à 25% en mole d'éthylène et/ou alpha-oléfine C4-C10, composition hétérophasique comprenant un polymère du type précédemment mentionné et d'un ou plusieurs copolymères oléfiniques élastomériques.
Les polymères pouvant être utilisés sont
- un polypropylène isotactique avec un indice d'isotacticité pouvant atteindre 99,
- un copolymère statistique propylene éthylène avec un taux d'éthylène variant de 1 à 6% en poids et de préférence entre 2 et 4% en poids,
- un copolymère statistique polypropylène/ éthylène/ l.butène avec un taux d'éthylène de 2 à 3% en poids, et de l.butene de 4,5 à 5,6% en poids,
- un mélange des polymères ci-dessus mentionnés avec un élastomère EPR et EPDM, le EPR (éthylène propylène rubber) étant éventuellement réticulé contenant de préférence de 59 40% en poids d'élastomère,
- des compositions hetherophaslques obtenues par polymérisation séquentielle stéréospécifique du polypropylène avec éthylène et/ou alpha-olefine C4-C10, éventuellement en présence de faible quantité de 1. diène tels que butadiène, 1,4 héxadiène, 1,5 héxodiene et éthylène norbornene-l.
Les exemples de alpha-oléfine C4-C10 qui peuvent être présents dans les polymères précédemment mentionnes sont le butène-l, 4, le méthylpentène-l et l'hexêne-l.
Dans les compositions hétérophasiques, l'éthylène et/ou les alpha-oléfines peuvent être présents en quantité jusqu'à 509 en poids.
Comme représente sur la figure 4, pour assurer à la conduite de meilleures caractéristiques de protection contre les projections et les chocs, contre l'humidité et/ou les rayonnements ultra-violets et/ou le feu et/ou l'abrasion, il est possible d'ajouter sur la face externe de la coquille 20 une bande de polypropylène 23 comprenant par exemple une polyoléfine thermoplastique ou un noir de carbone ou un oxyde de titane ou un ignifugeant.
Pour assurer une densité à la coquille, au moins une bande dont elle est constituée à base poly propylène mousse peut être chargée en granulats metalliques et/ou de matière minérale comme par exemple des sels minéraux et peut avoir une densité variante de 0,9 à 3 Kg/dm3.
D'autre part, une bande à base de polypro pylène peut etre chargée avec une matière par exemple minérale, comme par exemple du talc, de la craie, du kaolin, de la wollastonite, du sulfate de baryum, de l'oxyde de zinc, du mica, des fibres ou des billes de verre, de graphite, du noir de carbone ou encore une matière organique par exemple de la poudre ou des fibres de cellulose.
Elle peut également être modifiée par des polymères comme par exemple PS, PA ou PPO.

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Procédé de raccordement d'une enveloppe isolante (4) déposée sur une conduite (1) formée d'une succession de tubes (2) soudés bout à bout et présentant au niveau de chaque zone de soudure (3) un espace (5) non recouvert par ladite enveloppe isolante (4), caractérisé en ce que
- on dépose sur l'espace (5) non recouvert de chaque zone de soudure (3) un matériau adhésif (10),
- on pose sur ce matériau adhésif (10) une coquille isolante (20) comprenant au moins deux portions (20a, 20b) de coquille formant une couronne cylindrique et destinées à recouvrir espace (5) non recouvert de la zone de soudure (3) correspondante,
- on maintient lesdites portions (20a, 20b) de coquille par des organes de fixation,
- on chauffe par induction la zone de soudure (3) recouverte par les portions (20a, 20b) d'une coquille pour fondre le matériau adhésif et coller lesdites portions de coquille,
- on arrete le chauffage par induction,
- on retire le8 organes de fixation des portions (20a, 20b) de coquille et les bavures de matériau adhésif (10) formes au niveau des interstices (7) entre les portions (20a, 20b) de coquille et entre l'enveloppe isolante (4) et lesdltes portions de coquille,
- et on colmate lesdits interstices (7).
2. Procédé selon la revendication 1, caractersé en ce que la coquille est en un matériau identique à celui de l'enveloppe isolante (4).
3. Procédé selon la revendication 1, carac térise en ce que le matériau adhésif (10) est formé par un copolymère polypropylène modifié avec de 1 'anhydride maléque.
4. Procédé selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que, préalablement au dépôt du matériau adhésif, on applique sur l'espace (5) non recouvert de la conduite (1) une sous-couche d'apprêt.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la sous-couche d'apprêt est formée par une poudre epoxydique.
6. Procédé selon la revendication 4, carac frisé en ce gue-la sous-couche d'apprêt est formée par un époxy liquide.
7. Procédé selon la revendication 1, carac tersé en ce que le matériau adhésif (10) est formé par un matériau adhésif pulvérulent.
8. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que lewmateriou adhésif (10) est formé par une feuille d'adhésif.
9. Procédé selon les revendications 1 et 7, caractérisé en ce que l'on chauffe l'espace (5) non recouvert de la conduite (1) et lton projette ledit matériau adhésif pulvérulent.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, préalablement au chauffage dudit espace (5) non recouvert, on décape par sablage ou par grenaillage la surface des tubes (2) au niveau de cet espace (5) non recouvert.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on projette simultanément au matériau adhésif pulvérulent une poudree époxydique.
12. Procédé selon les revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le matériau adhésif pulvérulent est formé par un copolymère polypropylène modifié avec l'anhydride maléfique.
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on colmate les interstices (7) au moyen d'une charge d'un matériau adhésif à l'état pâteux.
14. Coquille isolante pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes et destinée au raccordement d'une enveloppe isolante (4) déposée sur une conduite (1) formée d'une succession de tubes (2) soudés bout à bout présentant au niveau de chaque zone de soudure (3) un espace (5) non recouvert par ladite enveloppe isolante (4), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux portions (20a, 20b) de coquille formant une couronne cylindrique possédant un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur du tube (2) de la conduite (1), un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de l'enveloppe isolante (4) desdits tubes (2) et une longueur sensiblement inférieur à la longueur de l'espace (5) non recouvert par ladite enveloppe isolante (4).
15. Coquille isolante selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une couche (22) de polypropylène.
16. Coquille isolante selon les revendications 14 et 15, caractérisée en ce qu'elle comprend sur sa surface interne une couche (21) d'un matériau adhésif.
17. Coquille isolante selon la revendication 16, caractérisée en ce que le matériau adhésif composant la couche (21) est formé par un copolymère polypropylène modifié avec de l'anhydride mal8ltque.
18. Conduite revêtue d'une enveloppe isolante (4) et formée d'une succession de tubes (2) soudes bout à bout et présentant au niveau de chaque zone de soudure (3) un espace (5) non recouvert par ladite enveloppe isolante (4), caractérisée en ce que chaque espace (5) non recouvert par l'enveloppe isolante (4) est revêtue d'une coquille isolante (4) selon l'une des revendications 14 à 17.
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