FR2904086A1

FR2904086A1 - Thermal insulation coating repairing method for space vehicle i.e. launch vehicle, involves forming trenches in part of defective coating to form insulation blocks, embedding blocks by closing rods, and bonding rods on surface of equipment

Info

Publication number: FR2904086A1
Application number: FR0653031A
Authority: FR
Inventors: Remo Cargnello; Yael Marion; Pierre Olivier Antoine
Original assignee: Cryospace LAir Liquide Aerospatiale GIE
Current assignee: Euro Cryospace France GIE
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-01-25
Anticipated expiration: 2026-07-19
Also published as: FR2904086B1

Abstract

The method involves forming trenches (12) of perpendicular directions in a part of a defective thermal insulation coating (10) for forming insulation blocks (13) of rectangular shape. The trenches have a width of around 20 millimeters and a depth that is equal to thickness of the coating. The blocks are embedded by closing rods (14) having dimensions same as that of the trenches. The rods are bonded on a surface of a cryogenic equipment (11) e.g. reservoir, and on apparent fields of the defective coating. The rods are made of same material as that of the coating.

Description

PROCEDE DE REPARATION D'UN REVETEMENT THERMIQUEMENT ISOLANT A LA SURFACEPROCESS FOR REPAIRING A THERMALLY INSULATING COATING ON THE SURFACE

D'UN EQUIPEMENT CRYOTECHNIQUE EN CAS D'ANOMALIE D'ADHERENCE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte à un procédé de réparation d'un revêtement thermiquement isolant à la surface d'un équipement, par exemple un réservoir ou une tuyauterie, cryotechnique en cas d'anomalie d'adhérence. L'invention est utilisable notamment dans les domaines aéronautique et spatial. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for repairing a thermally insulating coating on the surface of equipment, for example a tank or a pipe, cryotechnical in nature. case of adhesion anomaly. The invention can be used in particular in the aeronautical and space fields.

Dans la suite, pour simplifier la description, on considère à titre d'exemple un équipement cryotechnique de type réservoir implanté sur un lanceur spatial. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Lorsque l'on désire assurer la protection d'un réservoir, ou plus généralement d'un équipement cryotechnique, il est d'usage afin de limiter des entrées thermiques de revêtir celui-ci d'un matériau thermiquement isolant, qui est soit collé, soit projeté directement sur la surface de celui-ci. Le document, référencé [1] en fin de description, décrit ainsi un procédé d'isolation thermique d'une structure métallique telle qu'un réservoir ou une tuyauterie à usage cryogénique, appartenant par exemple à des véhicules ou des engins 2904086 2 utilisés dans les domaines aéronautique et spatial. Ce procédé comprend les étapes suivantes : - pose d'un revêtement primaire d'une résine époxy sur une surface de ladite structure à 5 isoler thermiquement ; - projection d'une couche d'accrochage d'une mousse de polyuréthanne, d'épaisseur inférieure à 5 mm, sur ledit revêtement primaire ; - mesure de l'épaisseur de la mousse ainsi 10 déposée sur la structure ; projection d'au moins une couche supplémentaire de ladite mousse de polyuréthanne, jusqu'à obtention d'une épaisseur désirée de mousse de polyuréthanne, chaque projection étant suivie d'une 15 nouvelle mesure de l'épaisseur de la mousse déposée sur la structure, et chaque couche supplémentaire ayant une épaisseur déterminée en fonction de l'épaisseur de la mousse mesurée précédemment. Lors de la mise en oeuvre d'un réservoir 20 cryotechnique ainsi revêtu certaines anomalies sont fréquemment rencontrées. Ce sont généralement des anomalies qui entraînent des manques d'adhérences du revêtement thermiquement isolant sur la surface du réservoir. Ces anomalies peuvent n'avoir pas de 25 conséquences graves si elles sont localisées, car elles nécessitent que de petites réparations ponctuelles. Mais ces anomalies peuvent être trop étendues vis à vis des exigences fonctionnelles que doit assurer la protection. In the following, to simplify the description, it is considered by way of example a cryogenic equipment tank type implanted on a space launcher. STATE OF THE PRIOR ART When it is desired to ensure the protection of a tank, or more generally cryotechnical equipment, it is customary to limit thermal inputs to coat it with a thermally insulating material, which is either glued or projected directly onto the surface of it. The document, referenced [1] at the end of the description, thus describes a method of thermal insulation of a metal structure such as a tank or a pipe for cryogenic use, belonging for example to vehicles or vehicles 2904086 2 used in the aeronautical and space domains. This process comprises the following steps: - laying a primary coating of an epoxy resin on a surface of said structure to be thermally insulated; - projecting a layer of attachment of a polyurethane foam, less than 5 mm thick, on said primary coating; measuring the thickness of the foam thus deposited on the structure; projecting at least one additional layer of said polyurethane foam until a desired thickness of polyurethane foam is obtained, each projection being followed by a new measurement of the thickness of the foam deposited on the structure, and each additional layer having a thickness determined according to the thickness of the previously measured foam. During the implementation of a cryogenic reservoir thus coated, certain anomalies are frequently encountered. These are usually anomalies that result in lack of adhesion of the thermally insulating coating on the surface of the tank. These anomalies may have no serious consequences if they are localized, as they require only small one-time repairs. But these anomalies can be too extensive vis-à-vis the functional requirements that must provide protection.

Ainsi un réservoir cryotechnique destiné à équiper un lanceur est volumineux, pour pouvoir stocker 2904086 3 plusieurs tonnes d'ergols, et de plus entièrement isolé pour limiter au maximum les entrées thermiques. Ainsi la perte d'un panneau d'isolation, monté sur un tel réservoir, avant et après le décollage du lanceur 5 implique des risques potentiels de disfonctionnement de mise en oeuvre de celui-ci au cours de son remplissage. Il peut en résulter la destruction du lanceur par le biais d'importants flux thermiques entrant par la surface démunie d'isolation, qui entraînent une 10 augmentation rapide de la température à des valeurs supérieures à la limite de rupture acceptable de la structure du réservoir. La plupart des isolations défectueuses dues à une mauvaise adhérence du revêtement à la surface du 15 réservoir produisent, en effet, des spallations, ou cryopompage de l'air . Lors du décollage du lanceur, l'air et l'humidité piégés entre la paroi mince du réservoir et le revêtement mal collé induisent un risque de condensation et de gel occasionnant des 20 dommages du revêtement. Ainsi, lors du remplissage des réservoirs, les gaz situés aux abords de la paroi froide se condensent, créant un gradient de densité dans l'épaisseur du revêtement. Pendant la montée en atmosphère du lanceur, des augmentations locales de 25 pression peuvent alors survenir dans le matériau isolant. Lorsque cette pression devient supérieure à la limite élastique du matériau, il y a spallation, avec gonflement des cellules, puis éclatement de l'isolant. Un tel problème peut être résolu en grande partie par 30 l'utilisation de mousses à cellules fermées, à 2904086 4 condition bien évidemment que celles-ci soient bien collées à la surface du réservoir. Par ailleurs, en plus de limiter les flux de chaleur entrants, un tel revêtement doit permettre 5 les mouvements de la peau du réservoir et supporter les charges d'accélération soumises au lanceur. Il est donc indispensable lorsque l'on rencontre un tel défaut de mauvaise adhérence du revêtement, de déposer entièrement le revêtement du 10 réservoir, ce qui n'est pas sans conséquences graves pour le fabricant. Aussi pour isoler des réservoirs cryotechniques, on peut respecter quelques règles préventives pour éviter notamment une mauvaise qualité, 15 une mauvaise préparation et une mauvaise imprégnation de l'adhésif, qui peut être par exemple un adhésif bicomposant polymérisant à la température ambiante (par exemple de type Araldite (marque déposée)), un manque de mise en pression de l'assemblage à coller et une 20 mauvaise préparation de surface (pollution, corps étrangers...) . En ce qui concerne la qualité de l'adhésif, on ne se contente pas de vérifier la date de péremption de celui-ci pour garantir les propriétés 25 intrinsèques de la base ou du durcisseur de l'adhésif. Un contrôle par spectrométrie infrarouge permet une analyse fonctionnelle de celui-ci et constitue une méthode d'identification très fiable de mise en oeuvre aisée et rapide par comparaison avec un spectre de 30 référence. De plus pour éviter une altération des 2904086 5 produits de base dans le temps un stockage à basse température est effectué. - En ce qui concerne la préparation de l'adhésif, on respecte le bon dosage de la base et du 5 durcisseur, ainsi que son mélange (bonne homogénéité). De plus on vérifie la préparation de l'adhésif : vérification des numéros de lot des composants, dates de péremption, dosages, conditions climatiques, temps de mélange..., une vérification de la fin de durée de 10 vie permettant de s'assurer des bonnes caractéristiques de l'adhésif. - En ce qui concerne l'épaisseur du joint de colle, deux problèmes sont identifiés l'un par un manque qui réduit la surface encollée, l'autre par une 15 surépaisseur le fragilisant à basse température. On utilise ainsi un tissu de verre qu'on imprègne de colle de façon à calibrer l'épaisseur du joint de colle lorsqu'on vient presser le revêtement sur la surface du réservoir. La quantité de colle à déposer est 20 légèrement supérieure au besoin, ce qui évite une épaisseur insuffisante. La mise sous pression de l'assemblage à l'aide d'un sac à vide permet alors un bon contact de l'ensemble et élimine par fluage l'excédent de colle vers le tissu de drainage utilisé 25 pour mettre le sac en dépression. Malheureusement, quelque soit la nature du matériau isolant utilisé et de toutes les précautions pouvant être prises lors du collage d'un revêtement sur une surface à protéger, des anomalies graves peuvent 30 apparaître jusqu'à la fin de ces opérations de collage. Thus a cryogenic tank for equipping a launcher is bulky, to store 2904086 3 tons of propellant, and more fully insulated to minimize thermal inputs. Thus the loss of an insulation panel, mounted on such a tank, before and after takeoff of the launcher 5 involves potential risks of malfunction implementation thereof during its filling. This can result in the destruction of the launcher by means of large heat fluxes entering through the poor insulating surface, which causes a rapid increase in temperature to values above the acceptable rupture limit of the tank structure. Most defective insulations due to poor adhesion of the coating to the surface of the tank produce spallation or cryopumping of the air. During takeoff of the launcher, air and moisture trapped between the thin wall of the tank and the poorly bonded coating induce a risk of condensation and freezing causing damage to the coating. Thus, during the filling of the tanks, the gases located near the cold wall condense, creating a density gradient in the thickness of the coating. During the atmospheric rise of the launcher, local increases in pressure may then occur in the insulating material. When this pressure becomes greater than the elastic limit of the material, there is spallation, with swelling of the cells, then bursting of the insulator. Such a problem can be solved in large part by the use of closed cell foams, of course, provided that they are well adhered to the surface of the tank. Furthermore, in addition to limiting the incoming heat flux, such a coating must allow the movements of the skin of the tank and support the acceleration loads subjected to the launcher. It is therefore essential when such a fault of poor adherence of the coating is encountered, to completely deposit the coating of the tank, which is not without serious consequences for the manufacturer. Also to isolate cryogenic tanks, some preventive rules can be observed to avoid in particular poor quality, poor preparation and improper impregnation of the adhesive, which can be for example a two-component adhesive polymerizing at room temperature (for example Araldite type (registered trademark)), a lack of pressurization of the assembly to be bonded and poor surface preparation (pollution, foreign bodies, etc.). With regard to the quality of the adhesive, it is not sufficient to check the expiry date thereof to ensure the intrinsic properties of the adhesive base or hardener. An infrared spectrometric control enables a functional analysis thereof and is a very reliable identification method for easy and rapid implementation compared to a reference spectrum. In addition, to avoid alteration of the base products over time, low temperature storage is performed. With regard to the preparation of the adhesive, the correct dosage of the base and the hardener is observed, as well as its mixing (good homogeneity). In addition, the preparation of the adhesive is verified: verification of the batch numbers of the components, expiry dates, dosages, climatic conditions, mixing time, etc., a check of the end of the life span to make sure good characteristics of the adhesive. As regards the thickness of the glue joint, two problems are identified, one by a deficiency which reduces the glued surface, the other by an excess thickness weakening it at low temperature. A glass fabric is then used which is impregnated with glue so as to calibrate the thickness of the glue joint when the coating is pressed onto the surface of the tank. The amount of glue to be deposited is slightly greater if necessary, which avoids insufficient thickness. Pressurizing the assembly with a vacuum bag then allows good contact of the assembly and creep excess glue to the drainage fabric used to depressurize the bag. Unfortunately, whatever the nature of the insulating material used and all the precautions that can be taken when bonding a coating to a surface to be protected, serious anomalies may appear until the end of these bonding operations.

2904086 6 La présente invention a pour objet la réparation d'un tel revêtement thermiquement isolant qui a mal été collé sur la surface d'un réservoir cryotechnique, permettant d'éviter d'avoir à déposer 5 entièrement ce revêtement et à décaper la surface de ce réservoir dans sa totalité. En effet, lorsque l'on dépose un tel revêtement celui-ci n'est plus réutilisable du fait qu'il est réduit en petits morceaux au fur et à mesure qu'on le décolle de la 10 surface du réservoir cryotechnique. A titre indicatif, l'isolation d'un réservoir cryotechnique, de type Ariane 5, représente une surface de plus de 300 mètres carrés. Les différents problèmes techniques à 15 résoudre par l'invention sont donc d'éviter : - la perte de l'intégralité du revêtement défectueux lors de sa dépose ; - le décapage de la surface du réservoir qui laisse apparaître le joint de colle encore adhérent 20 sur celle-ci ; - le renouvellement, sur la totalité de la surface du réservoir, du procédé d'isolation thermique du réservoir et la dépose de certains équipements (lignes, gouttières électriques, capots, capteurs...).The present invention relates to the repair of such a thermally insulating coating which has been poorly adhered to the surface of a cryogenic tank, making it possible to avoid having to completely deposit this coating and to strip the surface of this tank in its entirety. Indeed, when one deposits such a coating it is no longer reusable because it is reduced to small pieces as it is taken off the surface of the cryogenic tank. As an indication, the insulation of a cryogenic tank, type Ariane 5, represents an area of more than 300 square meters. The various technical problems to be solved by the invention are therefore to avoid: loss of the entire defective coating when it is removed; stripping of the surface of the reservoir which reveals the glue joint still adhering thereto; - the renewal, over the entire surface of the tank, of the thermal insulation process of the tank and the removal of certain equipment (lines, electric gutters, hoods, sensors ...).

25 L'objet de la présente invention est de résoudre ces problèmes en préservant pratiquement la totalité du revêtement défectueux, en garantissant l'adhérence du revêtement défectueux de manière à assurer toutes les exigences fonctionnelles du lanceur 30 au sol et en vol, sans changer la définition de la protection thermique par l'ajout d'une ceinture ou 2904086 7 d'autres éléments perturbateurs, et en réduisant au maximum le coût engendré par l'anomalie. EXPOSÉ DE L'INVENTION 5 La présente invention concerne un procédé de réparation d'un revêtement thermiquement isolant à la surface d'un équipement cryotechnique en cas d'anomalie d'adhérence, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 10 - on réalise des tranchées de directions perpendiculaires dans au moins une partie du revêtement défectueux pour former des pavés d'isolation de forme rectangulaire, - on encastre ces pavés d'isolation par des 15 baguettes de fermeture ayant les mêmes dimensions que les tranchées, - on colle ces baguettes de fermeture sur la surface de l'équipement et sur les champs apparents du revêtement défectueux laissé sur place.The object of the present invention is to solve these problems by preserving substantially all the defective coating, ensuring adherence of the defective coating so as to ensure all the functional requirements of the launcher 30 on the ground and in flight, without changing the defining thermal protection by adding a belt or other disturbing elements, and minimizing the cost of the anomaly. The present invention relates to a method for repairing a thermally insulating coating on the surface of a cryotechnical equipment in the event of an adhesion anomaly, characterized in that it comprises the following steps: trenches of perpendicular directions are made in at least a portion of the defective coating to form rectangular insulating blocks, - these insulating blocks are encased by closure rods having the same dimensions as the trenches, - glue these closure strips to the surface of the equipment and to the apparent fields of the defective coating left on site.

20 Avantageusement les pavés d'isolation sont plaqués sur la surface de l'équipement sans aucune adhérence. Les baguettes sont réalisées dans le même matériau que le revêtement. Dans un mode de réalisation avantageux, les 25 tranchées sont, dans un équipement de forme cylindrique, des tranchées longitudinales le long de cet équipement et des tranchées circulaires autour de cet équipement. Dans un mode de réalisation avantageux, les 30 tranchées ont une largeur d'environ 20 mm et une profondeur égale à celle du revêtement.Advantageously, the insulation blocks are plated on the surface of the equipment without any adhesion. The sticks are made of the same material as the coating. In an advantageous embodiment, the trenches are, in a cylindrical equipment, longitudinal trenches along this equipment and circular trenches around this equipment. In an advantageous embodiment, the trenches have a width of about 20 mm and a depth equal to that of the coating.

2904086 8 L'équipement cryotechnique peut être un réservoir cryotechnique d'un engin spatial, par exemple un lanceur. Le procédé de l'invention présente les 5 avantages suivants . il permet de réaliser une réparation simple et rapide, ce qui minimise les retards de fabrication liés au revêtement défectueux, il permet de ne déposer qu'une faible 10 surface du revêtement défectueux, selon une géométrie spécifique, en utilisant le même adhésif, - il prend en compte un coefficient de sécurité, tout en garantissant que la réparation effectuée suite à l'anomalie n'engendre pas de 15 phénomène de cryopompage de l'air, - il permet d'éviter une perte de matière, des risques de détérioration de la structure porteuse, souvent très fragile, lors du démontage du revêtement défectueux, des traitements de surface à effectuer 20 avant la pose d'un nouveau revêtement, parfois le démontage de nombreux équipements si l'anomalie d'adhérence n'est pas détectée rapidement, un retard important du cycle de fabrication, et une perte financière considérable, voire prohibitive sur 25 certaines applications. Le procédé de l'invention est plus spécialement dédié aux isolations thermiques des réservoirs cryotechniques de lanceurs contenant de l'oxygène ou de l'hydrogène liquide. Toutefois, il peut 30 également être employé dans tout autre secteur 2904086 9 industriel dans lequel on met au point des réservoirs cryotechniques. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 5 Les figures 1A et 1B illustrent la mise en oeuvre du procédé de l'invention dans une vue de dessus et dans une vue en coupe partielle. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS 10 Le procédé de réparation d'un revêtement thermiquement isolant 10 à la surface d'un équipement, par exemple un réservoir, cryotechnique 11 en cas d'anomalie d'adhérence, selon l'invention, comprend les étapes suivantes . 15 on ôte une partie du revêtement défectueux en réalisant des tranchées 12 de directions perpendiculaires, par exemple de direction longitudinale et circulaire pour un réservoir cylindrique, pour former des pavés d'isolation 13 de 20 forme rectangulaire, - on encastre ces pavés d'isolation par des baguettes de fermeture 14 ayant les mêmes dimensions que les tranchées, et on colle celles-ci sur la surface du 25 réservoir et sur les champs apparents du revêtement défectueux laissé sur place, en des zones 15, 16 et 17 illustrées sur la figure 1B, ces baguettes étant réalisées dans le même matériau que le revêtement ce qui permet de rendre étanches les motifs d'isolation 30 pour éviter tout phénomène de cryopompage de l'air.The cryotechnical equipment may be a cryogenic tank of a spacecraft, for example a launcher. The process of the invention has the following advantages. it makes it possible to carry out a simple and rapid repair, which minimizes the manufacturing delays associated with the defective coating, it makes it possible to deposit only a small surface of the defective coating, according to a specific geometry, by using the same adhesive, - takes into account a factor of safety, while ensuring that the repair performed as a result of the anomaly does not generate a phenomenon of cryopompage of the air, - it makes it possible to avoid a loss of material, risks of deterioration of the carrier structure, often very fragile, during the dismantling of the defective coating, the surface treatments to be carried out before the laying of a new coating, sometimes the dismantling of many equipment if the adhesion anomaly is not detected quickly , a significant delay in the manufacturing cycle, and a considerable financial loss, even prohibitive on some applications. The method of the invention is more specifically dedicated to thermal insulation of cryogenic tanks launchers containing oxygen or liquid hydrogen. However, it can also be used in any other industrial sector in which cryogenic tanks are being developed. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1A and 1B illustrate the implementation of the method of the invention in a view from above and in a partial sectional view. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS The method of repairing a thermally insulating coating 10 on the surface of equipment, for example a cryotechnical reservoir 11 in the event of an adhesion anomaly, according to the invention, comprises the following steps . Part of the defective coating is removed by making trenches 12 of perpendicular directions, for example of longitudinal and circular direction for a cylindrical tank, to form insulation blocks 13 of rectangular shape, - these insulating pavers are embedded by closing rods 14 having the same dimensions as the trenches, and these are bonded to the tank surface and the apparent fields of the defective liner left in place, in zones 15, 16 and 17 shown in the figure. 1B, these rods being made of the same material as the coating which makes it possible to seal the insulation patterns 30 to prevent any phenomenon of cryopumping of the air.

2904086 10 Ces tranchées sont réalisées, à titre d'exemple, sur une largeur d'environ 20 mm et sur une profondeur allant jusqu'à la surface du réservoir. Ces tranchées en se croisant forment des pavés de forme 5 rectangulaire ou même carrée, selon un pas déterminé par un calcul et justifié par des essais. Ce calcul est de forme analytique : il est issu d'une formule basée sur le principe de la résistance des matériaux, qui tient compte de la nature 10 du matériau isolant et du fait d'encastrer une partie du revêtement défectueux par des baguettes de fermeture collées sur la surface du réservoir et sur les champs apparents du revêtement défectueux laissé en place. Une telle formule analytique de la 15 résistance des matériaux peut être suivante : umax = (3 P 12 / e2 avec : P: pression appliquée 1 : largeur du pavé 20 L : longueur du pavé e : épaisseur du pavé : 0,3078 si L/1 = 1 R : 0,3834 si L/1 = 1,2 L'usinage des tranchées peut être réalisé 25 avec différents procédés connus de l'homme du métier. La largeur des tranchées est calculée en fonction de la nature du matériau thermiquement isolant pour éviter d'endommager la surface du réservoir. En effet, cette surface d'accroche correspond aux contraintes 30 hyperstatiques que subit le revêtement lors de la mise en froid et la pressurisation du réservoir 2904086 11 cryotechnique, qui à lieu pendant la phase de mise en oeuvre au sol du lanceur, peu de temps avant son décollage. Le procédé selon l'invention répond 5 également à d'autres besoins techniques : - Le fait que les parties défectueuses du revêtement soient entièrement encastrées sur les bords permet d'éviter toute propagation des fissures du matériau si un défaut lié au phénomène de cryopompage 10 de l'air venait à se produire par manque étanchéité. -Après que le l'adhésif ait été sollicité en cisaillement, lors de la mise en froid du réservoir cryotechnique, par la contraction thermique des matériaux (structure porteuse et isolant), le 15 revêtement doit tenir à la surface du réservoir malgré les efforts induits lors de la phase de vol du lanceur (dépression et allongement imposé par la tôle sous l'effet des efforts de vol). Or, l'encastrement et l'étanchéité du matériau isolant engendrent un 20 phénomène contraire à la traction appelé effet ventouse tel que lorsque l'on applique une traction sur la zone défectueuse, celle-ci en se soulevant par manque d'adhérence crée entre elle et la surface du réservoir une dépression l'empêchant de s'arracher. On 25 peut ainsi considérer que le besoin de dépression pour un pavé de revêtement de 300 mm X 300 mm à 20 K est de 1 bar multiplié par 2 (coefficient de sécurité) soit 2 bar. Pour diminuer cette dépression il suffit d'augmenter la surface de la plaque, on peut donc 30 réaliser des pavés de revêtement de 780 mm X 780 mm avec une valeur de 510 mbar de dépression.These trenches are made, for example, over a width of about 20 mm and a depth up to the surface of the tank. These trenches crossing each other form pavers of rectangular or even square shape, according to a step determined by a calculation and justified by tests. This calculation is of analytical form: it comes from a formula based on the principle of the resistance of materials, which takes into account the nature of the insulating material and the fact of embedding a part of the defective coating by closure rods glued on the surface of the tank and on the apparent fields of the defective coating left in place. Such an analytical formula of the strength of the materials can be: umax = (3 P 12 / e 2 with: P: applied pressure 1: width of the pad 20 L: length of the pad e: pad thickness: 0.3078 if L / 1 = 1 R: 0.3834 if L / 1 = 1.2 The trenching can be carried out with various methods known to those skilled in the art The width of the trenches is calculated according to the nature of the material thermally insulating to avoid damaging the surface of the tank.In fact, this gripping surface corresponds to the hyperstatic stresses that the coating undergoes during the cooling and pressurization of the cryogenic reservoir 2904086 11, which takes place during the phase The method according to the invention also satisfies other technical needs: - The fact that the defective parts of the coating are fully embedded on the edges allows for the application of the launcher on the ground. ev Ie any propagation of cracks in the material if a fault related to the phenomenon of cryopumping of the air was to occur due to lack of sealing. -After the adhesive has been stressed in shear, during the cooling of the cryogenic tank, by the thermal contraction of the materials (carrier and insulating structure), the coating must hold on the surface of the tank despite the forces induced during the flight phase of the launcher (depression and elongation imposed by the sheet under the effect of flight forces). However, the embedding and sealing of the insulating material generates a phenomenon contrary to traction called suction effect such as when a traction is applied to the defective area, the latter being lifted for lack of adhesion created between it and the tank surface a depression preventing it from tearing itself apart. It can thus be considered that the vacuum requirement for a paving tile of 300 mm × 300 mm at 20 K is 1 bar multiplied by 2 (safety factor) or 2 bar. To reduce this depression, it is sufficient to increase the surface of the plate, so that paving stones of 780 mm × 780 mm can be made with a value of 510 mbar of depression.

2904086 12 Le tableau suivant donne les résultats d'un calcul analytique pour la prévision de rupture (critère de rupture 6) pour un panneau I de 300 mm x 300 mm et pour un panneau II de 780 mm x 780 mm, avec une 5 épaisseur de 21 mm. Panneau Temp. E(MPa) P(mbar) umax. (MPa) I 293 K 20 175 1,1 20 K 65 121 0,76 II 293 K 20 26 1,1 20 K 65 18 0,76 Le procédé de l'invention ainsi défini permet de garantir toutes les exigences fonctionnelles 10 de l'isolation, en terme de tenue mécanique, en collant des baguettes de fermeture à l'intérieur de saignées préalablement usinées faisant 20 mm de largeur et espacées par exemple de 300 mm dans le sens longitudinal et de 300 mm dans le sens circulaire du 15 réservoir cryotechnique, comme illustré sur le figure 1. Avantageusement, dans le procédé de l'invention, le joint de colle des baguettes de fermeture n'est pas soumis aux dégradabilités 20 suivantes . - Photodégradabilité (action des UV) le joint de colle n'est pas soumis à la lumière, - Aquadégradabilité (action de l'eau) le joint de colle se situe dans une zone étanche, 2904086 13 -Biodégradabilité (action des micro-organismes) : la résine époxy utilisée pour effectuer la réparation n'est biodégradable.The following table gives the results of an analytical calculation for the fracture prediction (failure criterion 6) for a panel I of 300 mm × 300 mm and for a panel II of 780 mm × 780 mm, with a thickness of 5 × 10 mm. 21 mm. Temp. E (MPa) P (mbar) umax. (MPa) I 293 K 20 175 1,1 20 K 65 121 0,76 II 293 K 20 26 1,1 20 K 65 18 0,76 The method of the invention thus defined makes it possible to guarantee all the functional requirements 10 of the insulation, in terms of mechanical strength, by gluing closure rods inside pre-machined grooves of 20 mm width and spaced for example 300 mm in the longitudinal direction and 300 mm in the circular direction of 15 cryogenic tank, as illustrated in FIG. 1. Advantageously, in the process of the invention, the glue joint of the closure rods is not subjected to the following degradabilities. - Photodegradability (action of UV) the glue joint is not exposed to light, - Aquadgradability (action of water) the glue joint is in a sealed zone, 2904086 13 -Biodegradability (action of micro-organisms ): the epoxy resin used to perform the repair is not biodegradable.

5 Exemple de réalisation Dans un exemple de réalisation, le revêtement thermique isolant, monté sur un réservoir cryotechnique destiné à équiper un lanceur de type Ariane 5, est réalisé avec de la mousse rigide à 10 cellules fermées en polychlorure de vinyle. Après avoir déposé ce revêtement sur le réservoir cryotechnique, on décèle à l'aide de procédures de contrôle une anomalie d'adhérence du revêtement sur plus d'un tiers de sa surface, ce qui 15 conduit normalement à décaper entièrement la protection thermique de la surface métallique du réservoir, soit environ 340 mètres carrés. Le procédé de l'invention consiste, alors, à renforcer la tenue du revêtement par un quadrillage 20 de baguettes collées dont la fonction principale est d'encastrer une surface défectueuse définie par calcul analytique. Ce procédé est simple et ne nécessite pas de modifier la définition de l'isolation d'origine par un quelconque système supplémentaire.Exemplary Embodiment In an exemplary embodiment, the insulating thermal liner, mounted on a cryogenic tank intended to equip an Ariane 5 launcher, is made of rigid closed-cell polyvinyl chloride foam. After having deposited this coating on the cryogenic tank, it is detected by means of control procedures an anomaly of adhesion of the coating on more than a third of its surface, which leads normally to strip completely the thermal protection of the metal surface of the tank, about 340 square meters. The method of the invention consists, then, in reinforcing the strength of the coating by a grid 20 of glued sticks whose main function is to embed a defective surface defined by analytical calculation. This method is simple and does not require modifying the definition of the original isolation by any additional system.

25 Pour justifier le modèle analytique, on fait l'hypothèse, qui est clairement dimensionnante mais conservative, que seules les baguettes de fermeture sont collées et que les pavés d'isolation centraux encastrés sont plaqués sur la structure 30 porteuse sans aucune adhérence. L'isolation ainsi réparée permet les mouvements de la peau du réservoir 2904086 14 dus aux efforts hyperstatiques (contractions thermiques et pressurisation des réservoirs) pendant la phase de remplissage au sol, et aux efforts généraux supportés par le lanceur en vol.To justify the analytical model, it is hypothesized, which is clearly dimensioning but conservative, that only the closure rods are glued and that the recessed central insulating blocks are pressed onto the carrier structure without any adhesion. The insulation thus repaired allows the movements of the skin of the reservoir due to the hyperstatic efforts (thermal contractions and pressurization of the tanks) during the filling phase on the ground, and to the general forces supported by the launcher in flight.

5 Après la polymérisation, on s'assure du bon collage des baguettes de fermetures ainsi que de la présence d'adhésif au niveau des joints. Un joint sans adhésif pourrait conduire à un phénomène de cryopompage de l'air lors de la mise en froid du réservoir. Le jeu 10 toléré entre les baguettes de fermeture et les pavés d'isolation encastrés est aux alentours d'un millimètre. Dans cet exemple à la température de 20K, on utilise un adhésif qui garantit une tenue en cisaillement supérieure à 10 MPa, ce qui est 15 conservatif par rapport à la valeur de contrainte du matériau isolant en mousse rigide à cellules fermées en polychlorure de vinyle.After the polymerization, good sticking of the closure strips as well as the presence of adhesive at the joints is ensured. A seal without adhesive could lead to a phenomenon of cryopompage of the air during the cooling of the tank. The allowable clearance between the closure rods and the insulated pavers is about one millimeter. In this example at the temperature of 20K, an adhesive is used which guarantees a shear strength greater than 10 MPa, which is conservative with respect to the stress value of rigid polyvinyl chloride closed cell foam insulation material.

2904086 15 REFERENCES [1] EP 1 124 088 5REFERENCES [1] EP 1 124 088 5

Claims

1. A method of repairing a thermally insulating coating (10) on the surface of cryotechnical equipment (11) in the event of adhesion failure, characterized in that it comprises the following steps: trenches are made ( 12) perpendicular directions in at least a portion of the defective coating to form insulating pavers (13) of rectangular shape, - one encases these insulating pavers by closure rods (14) having the same dimensions as the trenches these closure rods are glued to the surface of the equipment (11) and to the visible fields of the defective coating left on the spot.

2. Method according to claim 1, wherein the insulation blocks are plated on the surface of the equipment without any adhesion.

3. The method of claim 1, wherein the rods are made of the same material as the coating.

The method of claim 1, wherein the trenches in cylindrical equipment are longitudinal trenches along this equipment and circular trenches around this equipment. 2904086 17

5. The method of claim 1, wherein the trenches are about 20 mm wide, and a depth equal to the thickness of the coating.

The method of claim 1, wherein the coating comprises a polyvinyl chloride closed cell rigid foam insulating material.

7. The method of claim 1, wherein the cryogenic equipment is a cryogenic tank.

8. The method of claim 7, wherein the cryogenic tank is the tank of a spacecraft.

9. The method of claim 8, wherein the spacecraft is a launcher. 5 10 15