FR2887790A1 - Prevention or repair of leaks in a reservoir by adding a polymer based solution and providing a churning action, notably for use with vehicle fuel tanks - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine de la maintenance des réservoirsThe present invention relates to the field of reservoir maintenance
à carburant notamment pour véhicules et a plus particulièrement pour objet un procédé apte à réparer les fuites d'un réservoir ou à les prévenir. fuel particularly for vehicles and more particularly to a method adapted to repair the leaks of a tank or to prevent them.
Il est connu que les réservoirs métalliques contenant un carburant présentent, au fil du temps, des traces de corrosion pouvant induire des fuites. Dans le cas de réservoirs en alliage d'aluminium, la corrosion est de type intergranulaire et provoque une désolidarisation des grains de l'alliage d'aluminium suite à la destruction de la matrice d'aluminium. La matière est alors rendue poreuse et laisse passer le carburant. Cette corrosion est difficile à détecter et une zone peut être touchée sans io que la corrosion soit visible, la présence d'une fuite étant alors le seul moyen de la détecter. Or, une fuite peut présenter des risques d'incendie ou d'explosion suivant la nature du combustible utilisé, diminuer l'autonomie du véhicule, ou provoquer des courts-circuits électriques. It is known that metal tanks containing a fuel have, over time, traces of corrosion that can induce leaks. In the case of aluminum alloy tanks, the corrosion is of intergranular type and causes a separation of the grains of the aluminum alloy following the destruction of the aluminum matrix. The material is then rendered porous and passes the fuel. This corrosion is difficult to detect and an area may be affected without corrosion being visible, so the presence of a leak is the only way to detect it. However, a leak can present risks of fire or explosion depending on the nature of the fuel used, reduce the autonomy of the vehicle, or cause electrical short circuits.
De nombreuses méthodes existent pour réparer ces fuites. Many methods exist to repair these leaks.
Le soudage de la zone affectée est l'une d'entre-elles. Toutefois son taux de réussite dépend de l'étendue de la corrosion et il ne permet de réparer que les fuites avérées et de nouvelles fuites peuvent survenir seulement quelques heures après le remontage du réservoir. The welding of the affected area is one of them. However, its success rate depends on the extent of corrosion and can only repair proven leaks and new leaks can occur only a few hours after the tank is reassembled.
Une seconde méthode, décrite notamment dans le brevet US4874445, consiste à déposer un revêtement sur l'extérieur du réservoir et à le chauffer. Toutefois, cette solution présente deux inconvénients: la corrosion du réservoir se poursuit et, le revêtement étant fragile, il présente un risque important d'être dégradé rapidement nécessitant alors une autre intervention. A second method, described in particular in US4874445, is to deposit a coating on the outside of the tank and heat it. However, this solution has two drawbacks: corrosion of the tank continues and, the coating being fragile, it presents a significant risk of being degraded quickly then requiring another intervention.
Une troisième méthode, décrite par exemple dans le brevet US4022935 consiste à pénétrer à l'intérieur du réservoir pour revêtir la face interne d'un revêtement déposé à l'aide d'un pinceau, d'un rouleau ou d'un dispositif de pulvérisation. Cette méthode présente l'inconvénient de ne pouvoir être appliquée qu'aux grands réservoirs et ne peut être appliquée notamment aux réservoirs des véhicules terrestres et des petits aéronefs. A third method, described for example in patent US4022935 is to penetrate inside the tank to coat the inner face of a coating deposited with a brush, a roller or a spraying device . This method has the disadvantage that it can only be applied to large tanks and can not be applied in particular to tanks of land vehicles and small aircraft.
Le but de l'invention est de résoudre les inconvénients précités en proposant un procédé apte à réparer les fuites d'un réservoir ou à les prévenir pouvant être utilisé quelle que soit l'étendue de la corrosion, arrêtant immédiatement la corrosion et pouvant même être utilisé sur un petit réservoir. The object of the invention is to solve the aforementioned drawbacks by proposing a method capable of repairing or preventing leaks from a tank that can be used irrespective of the extent of the corrosion, immediately stopping the corrosion and can even be used on a small tank.
La solution apportée est un procédé apte à prévenir ou à réparer les fuites d'un réservoir comportant une ouverture caractérisé en ce qu'il consiste à introduire une solution à base de polymère à l'intérieur du réservoir puis à réaliser un barattage du réservoir. The solution provided is a method adapted to prevent or repair leaks in a tank having an opening characterized in that it consists in introducing a polymer-based solution inside the tank and then churning the tank.
Selon une caractéristique particulière, le barattage d'un réservoir consiste à fixer ce dernier à l'intérieur d'une sphère puis, dans une première étape à effectuer au moins une rotation complète de la sphère. According to a particular characteristic, the churning of a reservoir consists in fixing the latter inside a sphere and then, in a first step, performing at least one complete rotation of the sphere.
Selon une caractéristique additionnelle, le barattage consiste, dans une première étape, en une première mise en rotation de la sphère sur au moins un tour io puis en une seconde rotation selon une seconde direction différente de la première et selon un angle, mesuré dans un plan perpendiculaire à la première direction, inférieur à 45 degrés modulo 180 degrés puis a recommencé au moins trois fois lesdites première et seconde rotations. According to an additional characteristic, the churning consists, in a first step, in a first rotation of the sphere on at least one turn and then in a second rotation in a second direction different from the first and at an angle, measured in a plane perpendicular to the first direction, less than 45 degrees modulo 180 degrees then recommenced at least three times said first and second rotations.
Selon une autre caractéristique, le barattage consiste à mettre en rotation le 15 réservoir successivement selon au moins deux directions différentes. According to another characteristic, churning consists in rotating the tank successively in at least two different directions.
Selon une caractéristique additionnelle, la vitesse de rotation du réservoir pendant le barattage est inférieure à 10 tours par minute. According to an additional characteristic, the speed of rotation of the reservoir during churning is less than 10 revolutions per minute.
Selon une caractéristique particulière, la solution à base de polymère a une viscosité comprise entre 4 et 10 Pa.S., par exemple 8,6. According to one particular characteristic, the solution based on polymer has a viscosity of between 4 and 10 Pa.S., for example 8.6.
Selon une autre caractéristique, la durée de la polymérisation de la solution à base de polymère est d'au moins 10 minutes et préférentiellement supérieure à 35 minutes. According to another characteristic, the duration of the polymerization of the polymer-based solution is at least 10 minutes and preferably greater than 35 minutes.
Selon une autre caractéristique la solution à base de polymère comporte du caoutchouc liquide polysulfures. Ce polymère ne peut être dissout par les hydrocarbures et possède une excellente résistance au vieillissement. De plus, il est non nutritif, ce qui signifie qu'aucun microorganisme ne peut proliférer dans le réservoir; la qualité du carburant est donc assurée même en cas de long stockage dans les régions au climat chaud et humide. According to another characteristic, the polymer-based solution comprises polysulphide liquid rubber. This polymer can not be dissolved by hydrocarbons and has excellent aging resistance. In addition, it is non-nutritious, which means that no microorganism can proliferate in the reservoir; the quality of the fuel is thus assured even in case of long storage in regions with hot and humid climate.
Selon une caractéristique particulière, la solution à base de polymère 30 comporte au moins 50% d'extraits secs. According to one particular characteristic, the polymer-based solution comprises at least 50% of dry extracts.
Selon une autre caractéristique, un procédé selon l'invention comporte une étape, préalable au barattage, de dérochage, c'est-à-dire de génération d'aspérités sur la paroi interne du réservoir. According to another characteristic, a method according to the invention comprises a step, prior to churning, of derachment, that is to say of generation of asperities on the inner wall of the tank.
Selon une caractéristique particulière, cette étape consiste à introduire un produit chimique à l'intérieur du réservoir puis à baigner la paroi interne du réservoir avant de le vidanger. According to a particular characteristic, this step consists in introducing a chemical product into the tank and then bathing the inner wall of the tank before draining it.
Selon une caractéristique additionnelle, le réservoir est en alliage d'aluminium et le produit chimique comporte au moins 10% en volume d'acide fluosilicique. According to an additional feature, the reservoir is made of aluminum alloy and the chemical has at least 10% by volume of fluosilicic acid.
Selon une caractéristique particulière, un procédé selon l'invention comporte une étape préalable consistant à dégraisser l'intérieur du réservoir, cette étape consistant préférentiellement à introduire un produit dégraissant à l'intérieur du réservoir puis à le vider. According to a particular characteristic, a method according to the invention comprises a preliminary step of degreasing the interior of the tank, this step preferably consisting in introducing a degreasing product into the tank and then emptying it.
io L'invention concerne aussi une installation de barattage caractérisée en ce qu'elle comportant une sphère creuse apte à recevoir un réservoir et des moyens de fixation de ce dernier à l'intérieur de la sphère. The invention also relates to a churning installation characterized in that it comprises a hollow sphere adapted to receive a reservoir and means for fixing the latter inside the sphere.
Selon une caractéristique particulière, l'installation comporte des moyens de mise en rotation de la sphère selon au moins une direction et, préférentiellement, selon deux directions. According to a particular characteristic, the installation comprises means for rotating the sphere in at least one direction and, preferably, in two directions.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description d'un mode particulier de réalisation de l'invention et au regard des figures annexées parmi lesquelles: - la figure 1 présente un schéma d'un réservoir monté sur un véhicule terrestre. Other advantages and features of the invention will become apparent in the description of a particular embodiment of the invention and with reference to the appended figures in which: FIG. 1 shows a diagram of a tank mounted on a land vehicle .
- la figure 2 montre un schéma de la trajectoire d'un cercle d'une sphère lors d'un barattage. - Figure 2 shows a diagram of the trajectory of a circle of a sphere during churning.
La description figurant ci-après concerne la réparation d'un réservoir monté 25 sur un véhicule terrestre et présentant des fuites. The following description relates to the repair of a tank mounted on a land vehicle and having leaks.
Ce réservoir 1, montré sur la figure 1 et qui est réalisé en alliage d'aluminium, est vidangé du combustible qu'il renferme puis désolidarisé du véhicule. This tank 1, shown in Figure 1 and which is made of aluminum alloy, is drained of the fuel it contains and then disconnected from the vehicle.
II comporte une première ouverture 2 par laquelle on le remplit normalement de combustible et une seconde ouverture 3 de faible diamètre servant à l'alimentation du moteur. Ce réservoir est ensuite dégraissé, de façon connue, avec une lessive puis rincé et mis à sécher. Une seconde étape de dégraissage peut consister à utiliser un solvant tel que de l'acétone, préférentiellement juste avant le barattage décrit dans la suite. Ensuite, préférablement, une étape apte à générer des aspérités sur la surface interne du réservoir est mise en oeuvre. Pour cela, les ouvertures du réservoir sont bouchées sauf une par laquelle un produit dérochant est introduit, cette ouverture étant ensuite bouchée. Le réservoir est ensuite mis en mouvement afin que toute la surface interne soit, à un moment ou à un autre, baignée par ledit produit. Dans cet exemple de réalisation, le produit dérochant contient plus de 10% en volume d'acide fluosilicique. Ce produit est ensuite vidangé et le réservoir mis à sécher. La fonction des aspérités ainsi générées est d'améliorer l'accrochage du mastic utilisé lors du barattage. It comprises a first opening 2 by which it is normally filled with fuel and a second opening 3 of small diameter used to supply the engine. This tank is then defatted, in a known manner, with a detergent then rinsed and dried. A second degreasing step may consist in using a solvent such as acetone, preferably just before the churning described below. Then, preferably, a step capable of generating asperities on the inner surface of the reservoir is implemented. For this, the openings of the tank are blocked except for one by which a derocating product is introduced, this opening being then plugged. The reservoir is then set in motion so that the entire internal surface is, at one time or another, bathed by said product. In this embodiment, the destocking product contains more than 10% by volume of fluosilicic acid. This product is then drained and the tank set to dry. The function of the asperities thus generated is to improve the adhesion of the sealant used during churning.
Ce barattage consiste, après avoir bouché toutes les ouvertures du réservoir sauf une, à introduire, par cette ouverture une certaine quantité de produit à base de to polymère, puis, après avoir bouché cette ouverture, à mettre le réservoir en rotation selon plusieurs directions différentes de sorte que ledit produit recouvre toute la surface intérieure du réservoir. This churning consists, after having clogged all the openings of the tank except one, to introduce, through this opening a certain amount of product based on polymer, then, after plugging this opening, to put the tank in rotation in several different directions so that said product covers the entire inner surface of the tank.
Dans cet exemple de réalisation, la mastic est à base de caoutchouc liquide polysulfures et contient certains solvants comme notamment du toluène et du méthyle éthyle cétone. Ses caractéristiques physiques figurent dans le tableau ci-après. In this embodiment, the mastic is based on polysulphide liquid rubber and contains certain solvents such as toluene and methyl ethyl ketone. Its physical characteristics are shown in the table below.
Caractéristiques du mastic extrait sec % 71 viscosité base (mastic) Pa.S 5,9 viscosité mélange (mastic plus accélérateur) Pa.S 8,6 viscosité après 2H Pa.S 11,60 temps de perte de collant (temps nécessaire pour H 3 maxi que le mastic polymérisé n'adhère plus) Ce mastic est mélangé, avant son introduction dans le réservoir, à un accélérateur qui provoque une réaction de polymérisation du caoutchouc liquide polysulfures. Après introduction du mastic (mastic plus accélérateur) dans le réservoir, au fur et à mesure que la réaction de polymérisation se déroule, le produit polymérisé obtenu, du fait de sa forte viscosité a tendance à coller à la paroi tandis que le produit non encore polymérisé coule par gravité à l'intérieur du réservoir. Characteristics of mastic dry extract% 71 viscosity base (mastic) Pa.S 5.9 viscosity mixture (putty plus accelerator) Pa.S 8.6 viscosity after 2H Pa.S 11.60 tack loss time (time required for H 3 maxi that the polymerized putty no longer adheres) This putty is mixed, before its introduction into the tank, to an accelerator that causes a polymerization reaction polysulfide liquid rubber. After introducing the mastic (putty plus accelerator) into the tank, as the polymerization reaction proceeds, the polymerized product obtained, because of its high viscosity tends to stick to the wall while the product not yet polymerized flows by gravity inside the tank.
Lorsque toute la surface intérieure du réservoir a été baignée par le mastic du fait des dits mouvements de rotation, le surplus de mastic est vidangé après avoir ôté l'un des bouchons fermant les ouvertures. When the entire inner surface of the tank has been bathed by the putty due to said rotational movements, the excess sealant is drained after removing one of the plugs closing the openings.
Le mastic utilisé n'est pas nutritif c'est-à-dire qu'il empêche le développement de microorganismes ce qui est un avantage conséquent lors de 5 l'utilisation des réservoirs en zone humide et chaude, par exemple en zone équatoriale. The sealant used is not nutritious that is to say it prevents the development of microorganisms which is a significant advantage when using the tanks in a humid and hot zone, for example in the equatorial zone.
Préférentiellement, un procédé selon l'invention comporte en outre une étape de contrôle de l'efficacité de la réparation. Ce contrôle peut consister en un contrôle visuel par exemple en introduisant un appareil photo à l'intérieur du réservoir io et en prenant des clichés des différentes parties du réservoir, ou en inspectant l'intérieur par exemple avec un endoscope. Preferably, a method according to the invention further comprises a step of controlling the effectiveness of the repair. This control may consist of a visual check, for example by inserting a camera inside the tank 10 and taking pictures of the different parts of the tank, or by inspecting the interior, for example with an endoscope.
Ce contrôle peut aussi par exemple consister en un test d'étanchéité. Le réservoir est mis en pression, par exemple à une pression relative de l'ordre de 150 mbar puis, après une durée donnée, la pression est vérifiée. Si elle n'a pas diminué, le réservoir est réputé ne plus avoir de fuite. This control can also for example consist of a leak test. The reservoir is pressurized, for example at a relative pressure of the order of 150 mbar and then, after a given duration, the pressure is checked. If it has not decreased, the tank is deemed to have no leak.
Les réservoirs utilisés dans des engins blindés ont une masse faible, à savoir de l'ordre de 2 à 5kg. Aussi, chaque réservoir peut être mis en rotation manuellement par un ou deux opérateurs et de manière à ce que toutes les parois internes du réservoir entrent en contact avec le mastic. Cependant, un outillage adapté peut être mis en oeuvre pour assurer cette tâche. Ainsi, un ou plusieurs réservoirs contenant du mastic peuvent être fixés à l'intérieur d'une sphère qui est mise en rotation selon une première direction puis, à la fin de chaque tour ou tous les deux tours, mise en rotation dans une seconde direction perpendiculaire à la première d'un angle par exemple de 10 degrés. Les trajectoires successives d'un cercle dont le diamètre est égal à celui de la sphère et situé sur cette dernière, sont présentées, seulement pour 9 décalages successifs pour une question de clarté, sur la figure 2 et numérotées de 11 à 19. Ainsi, après 9 décalages successifs, la moitié de la surface intérieure de chacun des réservoirs solidaires de la sphère a été traitée et à l'issue des 8 décalages suivants, toute la surface intérieures des réservoirs aura été traitée. En considérant qu'un seul tour est effectué entre chaque décalage de 10 degré, le barattage est terminé après 17 tours de sphère et il suffit ensuite de vidanger chacun des réservoirs pour enlever le surplus de mastic. Un tel barattage peut être effectué en moins de 10 minutes. The tanks used in armored vehicles have a low mass, namely of the order of 2 to 5 kg. Also, each tank can be rotated manually by one or two operators and so that all the inner walls of the tank come into contact with the sealant. However, adapted tools can be implemented to ensure this task. Thus, one or more reservoirs containing mastic may be attached within a sphere which is rotated in a first direction and then, at the end of each revolution or every two turns, rotated in a second direction. perpendicular to the first of an angle, for example 10 degrees. The successive trajectories of a circle whose diameter is equal to that of the sphere and located on the latter, are presented, only for 9 successive offsets for a question of clarity, in Figure 2 and numbered from 11 to 19. Thus, after 9 successive offsets, half of the inner surface of each of the integral tanks of the sphere has been treated and at the end of the following 8 shifts, the entire inner surface of the tanks has been treated. Considering that only one turn is made between each offset of 10 degrees, churning is completed after 17 rounds of sphere and then simply drain each of the tanks to remove the excess mastic. Such churning can be done in less than 10 minutes.
Le mastic forme donc après polymérisation une couche uniforme sur les parois du réservoir. Les essais d'accrochage à l'air libre et en immersion et de résistance à l'arrachement effectués par des laboratoires ont été positifs et ont montré l'absence de risque de décollement. The mastic thus forms after polymerization a uniform layer on the walls of the tank. The free-standing and immersion tests and tear-resistance tests carried out by laboratories were positive and showed the absence of any risk of separation.
Les réservoirs testés et traités comportaient des zones de corrosion perforante qu'il n'aurait pas été possible de reboucher par soudure et par conséquent, qui auraient été réformés. Les essais d'étanchéité n'ont quant à eux révélé aucune fuite. The tanks tested and treated had areas of perforating corrosion that could not have been repaired by welding and consequently, that would have been reformed. The leak tests did not reveal any leaks.
De nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, ladite sphère peut être mise en mouvement manuellement par des opérateurs ou automatiquement avec des moyens, éventuellement programmables, de mise en rotation de la sphère. D'autres moyens connus, comportant par exemple des bras articulés peuvent aussi être utilisés. De plus, les caractéristiques physiques du polymère utilisé pour la barattage peuvent être différentes de celles mentionnées dans la description. Toutefois, il est préférable que les caractéristiques physique du produit utilisé respectent les valeurs limites figurant dans le tableau ci-dessous. Many modifications can be made to the embodiment described without departing from the scope of the invention. Thus, said sphere can be set in motion manually by operators or automatically with means, possibly programmable, rotating the sphere. Other known means, for example comprising articulated arms may also be used. In addition, the physical characteristics of the polymer used for churning may be different from those mentioned in the description. However, it is preferable that the physical characteristics of the product used comply with the limit values given in the table below.
Caractéristiques de la solution à base de polymère extrait sec % 68 mini viscosité base (mastic) Pa.S 3-6 viscosité mélange (mastic plus accélérateur) Pa.S 4-10 viscosité après 2H Pa.S 20 maxi Temps de perte de collant H 12 maxi (temps au bout duquel le produit ne colle plus du tout) Temps de polymérisation Shore A 35 mini (dureté après 72 H) Décollement linéaire (résistance à l'arrachement DaN/cm2 4mini du mastic sec polymérisé) Characteristics of the solution polymer-based dry extract% 68 mini viscosity base (mastic) Pa.S 3-6 viscosity mixture (mastic plus accelerator) Pa.S 4-10 viscosity after 2H Pa.S 20 max Time of loss of pantyhose Maximum H 12 (time after which the product no longer sticks at all) Shore A polymerization time min 35 (hardness after 72 H) Linear peeling (pull-out strength DaN / cm2 4mini of the cured dry mastic)
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150227 |