FR2942540A1 - Systeme et procede de verification de parametres de collage d'une barriere d'etancheite cryogenique - Google Patents

Systeme et procede de verification de parametres de collage d'une barriere d'etancheite cryogenique Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un système et un procédé de vérification de paramètres de collage d'une barrière d'étanchéité cryogénique telle qu'une barrière secondaire pour cuve de méthanier, laquelle barrière comprend des stratifiés composites souples (9) collés à la jonction de panneaux composites (1) adjacents qui sont chacun revêtus d'un autre stratifié composite (7) ou stratifié sous-jacent. Selon l'invention, ce système comprend des moyens indicateurs (50) des paramètres de collage qui sont disposés au contact de chaque stratifié souple, ces paramètres étant choisis dans le groupe constitué par la température, la pression et la durée de collage, et ces moyens indicateurs comprenant au choix : - au moins un matériau qui est sensible à la température et/ou à la pression de collage en étant apte à être modifié par celle(s)-ci de sorte à fournir des informations représentatives de cette température et/ou pression, et qui est appliqué sur chaque stratifié souple, ou - une multitude de circuits intégrés (50) munis de capteurs de température et/ou de pression collés sur ou logés dans chaque stratifié souple.

Description

SYSTEME ET PROCEDE DE VERIFICATION DE PARAMETRES DE COLLAGE D'UNE BARRIERE D'ETANCHEITE CRYOGENIQUE. La présente invention concerne un système de vérification de paramètres de collage d'une barrière d'étanchéité cryogénique en particulier pour une cuve contenant du méthane liquide, telle qu'une barrière secondaire pour cuve de méthanier, et un procédé de vérification de ces paramètres mis en oeuvre par ce système. L'invention s'applique en particulier au contrôle en temps réel de la température et/ou de la pression de collage de cette barrière.
Les barrières d'étanchéité secondaires des cuves de méthanier conçus selon la technique Mark III , et CS1 mise au point par la société GTT sont actuellement à base de stratifiés de dénomination Triplex qui sont conçus pour s'opposer aux fuites éventuelles de méthane liquide au niveau de la barrière primaire constituant la paroi de la cuve. Cette barrière secondaire doit donc être étanche au gaz liquide pendant toute la durée de vie du méthanier, et doit résister aux nombreuses contraintes mécaniques et thermiques subies par le navire et par la cuve pendant son temps de fonctionnement. Cette barrière secondaire est située entre deux couches d'isolation respectivement primaire et secondaire, et sa fabrication se déroule usuellement selon les étapes suivantes, en référence aux figures 1 à 3 annexées à la présente description. On commence par fabriquer les panneaux composites dans des usines dédiées à cette tâche, ces panneaux étant constitués des deux couches d'isolation primaire et secondaire entre lesquelles est collé un matériau stratifié Triplex pouvant être indifféremment rigide, semi-rigide ou souple, et qui est étanche au gaz liquide. Ces différents panneaux sont collés et fixés mécaniquement à la paroi de la cuve les uns à côté des autres. Comme illustré à la figure 1, ces panneaux 1, fixés à la coque 2 du méthanier par des organes de fixation 3 et une résine 4 déposée sur cette coque 2, sont constitués des deux couches d'isolation 5 et 6 précitées entre lesquelles est 2 collé le stratifié (semi) rigide 7 et qui comportent chacune une mousse d'isolation thermique 5a, 6a en contact avec une plaque de bois 5b, 6b. Comme visible à la figure 2, on colle ensuite, par enduction au moyen d'une colle 8 usuellement de type polyuréthanne ou époxy, des s bandes stratifiées de Triplex dites souples 9 entre ces panneaux composites 1 de manière à faire la jonction entre les stratifiés sous-jacents 7 en les recouvrant. De manière connue, ces stratifiés Triplex tant souples 9 que sous-jacents 7 sont constitués d'une feuille d'aluminium intercalée entre deux feuilles de tissu de verre imprégné d'un liant élastomère. C'est ce 10 collage entre stratifiés souples 9 et (semi) rigides 7 qui assure l'étanchéité globale de l'ensemble de la barrière secondaire. Pour réaliser ce collage, on déroule le stratifié souple 9 d'un rouleau de manière à le déposer au niveau des joints entre les plaques formées par les stratifiés sous-jacents 7 enduits de la colle 8, puis on met 15 sous pression et l'on chauffe ce stratifié souple 9 ainsi déposé pendant le temps nécessaire à une bonne réticulation de la colle 8. Comme illustré à la figure 3, on peut mettre en oeuvre la mise sous pression et le chauffage grâce à des airbags chauffants 10 disposés sur la zone de collage et surmontés d'une barre de maintien 11. 20 Une fois ce collage effectué, on surmonte les jonctions entre panneaux composites 1 de plaques d'isolation primaires 12 (également appelées Top Bridge Pads en anglais et visibles en vue éclatée à la figure 2), puis on fixe une barrière d'étanchéité primaire (non illustrée) sur cet empilement. On obtient ainsi finalement deux barrières d'étanchéité alternées 25 avec deux barrières d'isolation, le but étant de disposer d'une cuve totalement étanche au gaz liquide pour le maintenir à une température de -162° C environ. Les documents FR-A1-2 822 814 et FR-A1-2 822 815 enseignent de coller en continu chaque stratifié souple sur les stratifiés (semi) 30 rigides via des patins chauffants, par enduction du stratifié souple au moyen d'une colle thermofusible. Ces patins sont pourvus d'un système de chauffage régulé en température par une unité de régulation portée par le châssis de la
3 machine de collage, la température des patins étant régulée en fonction de la colle utilisée, de la dimension longitudinale des patins et de la vitesse d'avancement de la machine. Un inconvénient majeur des méthodes d'assemblage connues réside dans le risque d'obtenir un collage insatisfaisant de chaque stratifié souple sur les stratifiés sous-jacents, qui peut mettre à mal l'étanchéité globale de la barrière secondaire formée par ce collage et provoquer au bout d'un certain temps un décollement des stratifiés souples générant d'importantes fuites de gaz liquide. En effet, ces stratifiés souples ainsi collés ne sont pas toujours à même de résister dans le temps aux fortes contraintes mécaniques dues aux mouvements du navire et aux nombreux chocs thermiques dont ils sont le siège, notamment lors des opérations de chargement et de déchargement de gaz liquide à -162° C dans la cuve. En effet, certains paramètres sont importants pour garantir que le collage a bien été réalisé dans des conditions optimales et qu'il sera conforme au cahier des charges. Ces paramètres sont notamment la température de chauffage, la pression appliquée au niveau de chaque stratifié souple et le temps d'application de cette température et de cette pression. Si ces différents paramètres ne sont pas conformes à ceux préconisés, l'assemblage collé pourra présenter de nombreux défauts pendant la durée de vie de la cuve de méthanier, tels que des décollements de la barrière secondaire ou des fuites de gaz liquide. Un but de la présente invention est de proposer un système de vérification de paramètres de collage d'une barrière d'étanchéité cryogénique, en particulier une barrière secondaire pour une cuve contenant du méthane liquide telle qu'une cuve de méthanier, cette barrière comprenant des stratifiés composites souples collés à la jonction de panneaux composites adjacents qui sont chacun revêtus d'un autre stratifié composite ou stratifié sous-jacent, système qui remédie aux inconvénients précités.
A cet effet, un système de vérification selon l'invention comprend des moyens indicateurs desdits paramètres qui sont disposés au contact de chaque stratifié souple, ces paramètres étant choisis dans le
4 groupe constitué par la température, la pression et la durée de collage appliquées lors du collage à chaque stratifié souple recouvrant ces stratifiés sous-jacents. Par l'expression disposés au contact , on entend que ces moyens indicateurs peuvent être disposés sur et/ou dans et/ou sous chaque stratifié souple. Quant aux paramètres de collage que ces moyens indicateurs sont aptes à indiquer, ils peuvent ainsi consister en des valeurs de la température de collage et/ou de la pression de collage et/ou de la durée de collage (i.e. du temps d'application de la température et de la pression de collage). On notera que les systèmes de l'invention ne doivent pas être confondus avec les systèmes de régulation de la température de chauffage utilisés dans l'art antérieur précités, et qu'ils permettent selon l'invention de s'affranchir au maximum des risques dus aux facteurs humains lors du collage, tels qu'une mauvaise formation de l'opérateur et/ou des erreurs de manipulations et/ou des problèmes techniques dus aux machines, comme par exemple des arrêts, des pannes ou des surchauffes. On notera également que l'opérateur peut ainsi avantageusement savoir par ces moyens indicateurs, rapidement dès la fin du collage et de façon simple, si l'ensemble des paramètres de collage tels que la température, la pression et leur temps d'application nécessaire à un bon collage ont été respectés. Avantageusement, lesdits moyens indicateurs peuvent être répartis sur sensiblement toute la longueur de chaque stratifié souple, 25 comprenant : - au moins un matériau qui est sensible à la température et/ou à la pression de collage en étant apte à être modifié par celle(s)-ci de sorte à fournir des informations représentatives de cette température et/ou pression, et qui est appliqué sur chaque stratifié souple, ou 30 - une multitude de circuits intégrés munis de capteurs de température et/ou de pression qui sont disposés à intervalles de longueur réguliers le long de chaque stratifié souple en étant chacun collés sur ou logés dans ce dernier.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention relatif au 5 premier cas ci-dessus, lesdits moyens indicateurs comprennent ledit ou chaque matériau sous la forme d'au moins un ruban ou revêtement de peinture rapporté sur chaque stratifié souple, ce matériau étant apte à fournir lesdites informations en prenant au moins une couleur corrélée à une valeur seuil de température et/ou de pression de collage.
Selon une autre caractéristique de ce premier mode, ledit ou chaque matériau peut être apte à prendre une pluralité de couleurs qui : - varient continûment avec la température et/ou la pression de collage en passant par des intensités ou nuances de couleurs analysables par des moyens de détection portables et/ou à l'oeil (par exemple selon un principe analogue à celui du papier pH) qui sont inclus dans ce système de vérification et qui sont notamment aptes à informer un opérateur de la valeur maximale de la température vue par ce matériau et/ou de la pression locale ou moyenne à laquelle il a été soumise, ou qui - varient de manière discrète avec la température et/ou la pression de collage en prenant des couleurs distinctes analysables à l'oeil nu par un opérateur (par exemple selon un principe analogue à celui du papier pH) pour en déduire directement des valeurs seuils de température et/ou de pression appliquées sur ce matériau. Avantageusement, ledit matériau peut former un unique ruban ou revêtement de peinture de forme linéaire disposé en vis-à-vis de l'interface de collage entre stratifié souple et stratifiés sous-jacents, en étant continu ou discontinu. Selon un premier exemple préférentiel de réalisation de ce premier mode, ledit matériau est sensible à la température et est de type 30 thermochrome. Selon une autre caractéristique de ce premier mode, au moins un film de protection thermiquement isolant, qui est conçu pour ajuster le changement de couleur dudit matériau thermochrome en fonction du temps d'exposition de ce dernier à la température de collage, peut recouvrir ce matériau et/ou peut en être recouvert. Selon un second exemple préférentiel de réalisation de ce premier mode, ledit matériau est sensible à la pression exercée sur chaque stratifié souple lors du collage et est susceptible de prendre au moins deux états non coloré et coloré respectivement corrélés à une valeur seuil de la pression de collage, ce matériau étant appliqué sur le stratifié souple de préférence sous la forme de deux rubans collés ou de deux revêtements de peinture linéaires s'étendant symétriquement l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal médian du stratifié souple. Selon une autre caractéristique de ce second exemple préférentiel du premier mode de l'invention, ce système de vérification peut comprendre des moyens d'impression dudit matériau sensible à la pression, qui sont montés solidaires d'un dispositif de collage à chaud et sous pression de chaque stratifié souple sur les stratifiés sous-jacents et qui sont conçus pour coopérer avec ce matériau sensiblement sur toute la longueur de ce dernier en y exerçant une pression suffisante pour y laisser une empreinte. Avantageusement, lorsque le dispositif de collage est de type appliquant une pression (par exemple un dispositif de collage à plaque chauffante, à chenille et/ou à plusieurs chenilles à pas décalés, à bande transporteuse ou à rouleaux successifs), ces moyens d'impression peuvent comprendre une pluralité de roulettes qui sont intégrées au choix à l'avant, à l'arrière ou dans le corps du dispositif de collage, et qui sont espacées suivant la largeur dudit matériau sensible à la pression de manière à exercer sur ce dernier des pressions de roulage différentes, par exemple via des axes de roulettes montés à différentes hauteurs et/ou des diamètres différents de roulettes. Seules ces roulettes du dispositif de collage sont alors aptes à imprimer ledit matériau sensible à la pression.
Selon une autre variante de l'invention, également lorsque le dispositif de collage est de type appliquant une pression comme défini ci-dessus sur la largeur de chaque stratifié souple, le dispositif de collage peut
7 comporter en outre un ou plusieurs rouleaux d'impression qui sont à eux seuls aptes à imprimer lesdits rubans formés dudit matériau sensible à la pression via la largeur réduite que présente chacun de ces rubans, lesquels sont de préférence de largeurs et/ou de sensibilités différentes.
Selon une autre variante de l'invention, lesdits moyens d'impression peuvent comporter des cônes indenteurs ou des billes qui sont montés sous le dispositif de collage, par exemple sous au moins un rouleau ou une membrane chauffante gonflée d'air si ce dispositif est de type automatisé ou manuel, respectivement, les sommets de ces cônes ou bien ces billes étant conçus pour exercer une pression suffisante sur ledit matériau sensible à la pression de telle sorte que l'aire de la zone d'impact entre chaque cône ou bille et ce matériau soit indicatrice de la valeur de la pression de collage. D'une manière générale en référence audit premier mode de l'invention, ledit matériau peut avantageusement former un film muni de moyens, tels qu'une multitude de capteurs électroniques et/ou un unique capteur muni d'une multitude de points de mesure, pour transmettre l'intégralité des données de température et de pression mesurées au contact dudit matériau par ce(s) capteur(s), de sorte que ce(s) dernier(s) fournisse(nt): - une cartographie de la température et/ou pression de collage appliquées sensiblement en tous les points de chaque stratifié souple, et - la durée effective du collage aux température et/ou pression souhaitées, à partir de données de variations temporelles de la pression et/ou de la température de collage.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens indicateurs comprennent lesdits circuits intégrés qui sont chacun aptes à réaliser, après avoir été activés par des moyens d'activations inclus dans ce système, plusieurs mesures successives de température et/ou de pression, à enregistrer les valeurs mesurées et à les transmettre, par une antenne qu'ils incorporent, à un récepteur qui est également inclus dans ce
8 système et qui est en particulier destiné à cartographier sensiblement toute l'interface de collage entre stratifiés souples et stratifiés sous-jacents. En référence à ce second mode, on notera que lesdits circuits intégrés sont de préférence de type puces à identification par radiofréquences ( RFID ). Le fonctionnement des puces nécessitant une source d'énergie, celle-ci peut être apportée par exemple par une batterie, ou par les ondes électromagnétiques émises en continu par un lecteur à proximité de ces puces, bien que tout autre type de circuit intégré apte à communiquer avec un lecteur ou récepteur de données soit utilisable.
Dans ce cas préférentiel utilisant des puces RFID , celles-ci sont avantageusement collées sur un tissu externe de chaque stratifié souple ou en variante intercalées entre une feuille métallique centrale de ce stratifié et ce tissu externe. Dans l'un ou l'autre cas, cette localisation au-dessus de la feuille métallique permet d'éviter que celle-ci fasse écran aux ondes radio émises par ces puces RFID . Selon un premier exemple de réalisation de ce second mode relatif au cas où chaque stratifié souple est collé à chaud et sous pression sur les stratifiés sous-jacents par un dispositif de collage de type manuel à membrane chauffante gonflée d'air ou tout autre dispositif non automatique équivalent capable d'appliquer une pression et une température, lesdites puces sont situées entre ledit dispositif de collage et le stratifié souple. Avantageusement, si la puce est connectée à une source d'énergie, ledit lecteur est nécessaire lors de l'activation et lors de la récupération des données. Dans le cas ou la puce n'est pas connectée à une source d'énergie, le lecteur doit être constamment à proximité (distance de l'ordre de quelques cm) de la puce pour permettre une alimentation par ces ondes RF. Selon un second exemple de réalisation de ce second mode relatif au cas où chaque stratifié souple est collé à chaud et sous pression sur les stratifiés sous-jacents par un dispositif de collage de type appliquant une pression (par exemple à plaque chauffante, à chenille et/ou à plusieurs chenilles à pas décalés, à bande transporteuse ou à rouleaux successifs) et couvrant la largeur de chaque stratifié souple, lesdits moyens d'activation et
9 ledit récepteur sont respectivement montés à l'avant et à l'arrière de ce dispositif de collage dans le sens d'avancée de ce dernier, lesdits circuits intégrés étant solidaires du stratifié souple en cours de déroulement. Dans le cas ou la puce n'est pas connectée à une source d'énergie, une antenne émettrice d'ondes électromagnétiques doit être ajoutée à proximité de cette puce pendant le processus de collage (distance de l'ordre de quelques cm) pour permettre une alimentation par ces ondes RF. Selon une autre caractéristique de ce second mode, chaque circuit intégré peut être avantageusement relié électriquement à une source d'énergie, telle qu'une batterie, en en étant séparé d'une distance supérieure à la longueur du dispositif de collage, de telle sorte que le récepteur reçoive de ce circuit les valeurs mesurées de température et/ou de pression avant le passage du dispositif de collage au-dessus de cette source d'énergie pour préserver cette dernière des effets néfastes de la température de collage.
Selon une autre caractéristique de ce second mode, lesdits circuits intégrés peuvent être avantageusement connectés en série, au niveau de chaque stratifié souple et de préférence sur ou dans un film polymérique le recouvrant, par des câbles électriques les alimentant électriquement, chaque circuit intégré étant dépourvu de source d'énergie intégrée et ces stratifiés souples formant des rangées connectées électriquement entre elles à intervalles réguliers en formant un réseau. Dans ce dernier cas, lesdits circuits intégrés peuvent être aptes à transmettre les valeurs de température et/ou de pression mesurées auxdits câbles d'alimentation électrique, lesquels sont en outre aptes à les transmettre à un lecteur de ces valeurs qui est indépendant dudit dispositif de collage, de telle sorte que ces valeurs puissent être obtenues en temps réel à tout moment pendant la durée d'exploitation de la cuve et notamment pour détecter une baisse locale de température dans la cuve témoignant d'une fuite du méthane liquide.
Après le collage de la barrière secondaire et la fixation ultérieure de la barrière primaire métallique, on notera que cette utilisation de câbles d'alimentation électrique et de transmission de données mesurées par
10 ces circuits intégrés, tels que des puces électroniques simples (i.e. ne fonctionnant pas par radiofréquences) munies de capteurs permet de transmettre directement ces données mesurées par ces câbles électriques (l'antenne radiofréquences n'étant plus nécessaire dans ce cas). De plus, il n'est alors plus nécessaire de pourvoir d'une batterie (ni d'une mémoire le cas échéant) ces puces électroniques simples munies de capteurs, du fait de la transmission possible des données en temps réel à un système de traitement de données. Il en résulte une réduction significative du coût des circuits intégrés utilisés dans le système selon l'invention.
On notera également que ces câbles d'alimentation électrique et de transmission de données permettent de connaître à tout instant et en temps réel ces données mesurées par ces circuits intégrés lorsque le méthanier est en fonctionnement, contrairement à l'état antérieur de la technique où la barrière primaire métallique empêche toute communication par des puces RFID dans le navire en utilisation (il faut au préalable vider chaque cuve puis retirer cette barrière métallique, dans le seul but d'avoir à nouveau accès au paramètres du collage de la barrière secondaire). Cette communication filaire permet ainsi par exemple de détecter immédiatement une fuite de gaz liquide importante s'étant produite dans une cuve du méthanier, par la détection via le circuit intégré le plus proche d'une baisse importante de la température à proximité de cette fuite.
Un procédé de vérification selon l'invention desdits paramètres de collage d'une barrière d'étanchéité cryogénique, en particulier une barrière secondaire pour cuve contenant du méthane liquide telle qu'une cuve de méthanier, cette barrière comprenant des stratifiés composites souples collés à la jonction de panneaux composites adjacents qui sont chacun revêtus d'un autre stratifié composite ou stratifié sous-jacent, est tel que l'on vérifie ces paramètres lors du collage à chaud et sous pression de chaque stratifié souple sur ces stratifiés sous-jacents au moyen dudit système de vérification selon l'invention. >> Avantageusement, l'on utilise les valeurs mesurées de ces paramètres pour l'obtention d'une cartographie de la température et de la pression de collage appliquées sensiblement en chaque point de chaque stratifié souple et également de la variation de cette pression et/ou de cette 5 température en fonction du temps de collage.
D'autres caractéristiques, avantages et détails de la présente invention ressortiront à la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif, 10 réalisée en référence avec les dessins joints, parmi lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale de deux panneaux composites adjacents en cours de fabrication pour cuve de méthanier selon l'art antérieur, qui sont revêtus de stratifiés destinés à former une barrière d'étanchéité secondaire par collage à un stratifié supérieur 15 souple, la figure 2 est une vue schématique en coupe verticale des panneaux de la figure 1 dont les stratifiés les recouvrant sont revêtus par collage selon l'art antérieur d'un stratifié souple, la figure 3 est une vue schématique en coupe verticale 20 montrant un exemple de dispositif de collage selon l'art antérieur pour obtenir sous pression le collage de la figure 2, les figures 4 et 5 sont deux vues schématiques en coupe verticale montrant respectivement une bande de stratifié souple à plat et enroulée sur un rouleau d'un dispositif de collage, ce stratifié étant pré-encollé 25 au moyen de films de colle selon l'invention, la figure 6 est une vue schématique en coupe verticale montrant partiellement une machine automatique de collage par chauffage et mise sous pression qui est utilisable en relation avec le système de vérification selon l'invention, 30 la figure 7 est une vue schématique en coupe verticale montrant un système de vérification selon le premier mode de l'invention dont
12 sont pourvus les panneaux de la figure 2 et qui comprend un matériau sensible à la température/ pression de collage appliquées au stratifié souple, les figures 8 et 9 sont deux vues schématiques de dessus montrant le matériau de la figure 7 dans les cas respectifs où il s'étend de manière continue et discontinue sur la longueur du stratifié souple, la figure 10 est une vue schématique en coupe verticale montrant le matériau de la figure 7 dans le cas où ce matériau, sensible à la température de collage et constitué d'un ruban thermochrome, est revêtu d'un film protecteur thermiquement isolant, les figures 11 et 12 sont deux vues schématiques en coupe verticale du matériau de la figure 7 surmonté de ce film protecteur, illustrant respectivement deux états de ce matériau où il n'est pas affecté et où il est altéré par la température et le temps de collage, les figures 13 et 14 sont deux vues schématiques en coupe verticale correspondant à une variante selon l'invention des figures 11 et 12, où le matériau sensible à la température de collage est constitué d'une peinture thermochrome, la figure 15 est une vue schématique en coupe verticale montrant, notamment en référence aux figures 7 à 14, un système de vérification selon ce premier mode de l'invention dont sont pourvus les panneaux de la figure 2 et qui transmet les paramètres mesurés sous forme de données informatiques, la figure 16 est une vue schématique de côté d'un dispositif de collage équipé à l'avant de roulettes d'impression pour imprimer un matériau thermochrome sensible à la pression selon ce premier mode de l'invention, la figure 17 est une vue schématique de face du dispositif de la figure 16 montrant ces roulettes imprimant de manière différente entre elles ce matériau thermochrome, la figure 18 est une vue schématique de face du dispositif de 30 la figure 16, selon une variante de la figure 17, montrant les roulettes imprimant différemment ce matériau thermochrome,
13 les figures 19, 20 et 21 sont des vues schématiques de dessus montrant le matériau thermochrome des figures 17 ou 18 dans les cas respectifs où la pression de collage est celle souhaitée, trop élevée et trop basse, la figure 22 est une vue schématique de côté d'un dispositif de collage équipé dans son corps de roulettes d'impression pour imprimer un matériau thermochrome sensible à la pression selon ce premier mode de l'invention, dans une variante de la figure 16, la figure 23 est une vue schématique en coupe du dispositif 10 de la figure 22 montrant ces roulettes et des rouleaux de collage les entourant latéralement, la figure 24 est une vue schématique de côté d'un dispositif de collage dont l'unique rouleau est apte à imprimer plusieurs rubans étroits d'un matériau thermochrome sensible à la pression selon ce premier mode de 15 l'invention, dans une autre variante de la figure 16, la figure 25 est une vue schématique de face du dispositif de la figure 24 montrant ce rouleau et ces rubans sur lequel il évolue, la figure 26 est une vue schématique en coupe verticale montrant un cône indenteur qui est monté sous un dispositif de collage de 20 sorte à exercer une pression suffisante sur le matériau sensible à la pression pour que l'aire d'impact soit représentative de la pression de collage, la figure 27 est une vue schématique en coupe verticale montrant, en variante de la figure 26, une bille qui est montée sous un dispositif de collage de sorte à exercer une pression suffisante sur ce 25 matériau pour que l'aire d'impact soit représentative de la pression de collage, les figures 28, 29 et 30 sont des vues schématiques de dessus montrant trois aires d'impacts différentes obtenues par les cônes de la figure 26 ou les billes de la figure 27, témoignant respectivement d'une pression de collage correcte, trop élevée et trop basse, 30 les figures 31 et 32 sont deux vues schématique en coupe verticale montrant, en variante de la figure 7, un système de vérification selon le second mode de l'invention dont sont pourvus les panneaux de la figure 2
14 et qui comprend des circuits intégrés collés sur le stratifié souple dans le cas de la figure 31 et logés dans ce dernier dans le cas de la figure 32, la figure 33 est une vue schématique de détail en coupe verticale montrant, selon la figure 32, l'incorporation de chaque circuit intégré entre la feuille métallique et le tissu externe du stratifié souple, la figure 34 est un schéma à blocs fonctionnels montrant un exemple de structure de puce RFID utilisable à titre de circuit intégré dans le système de la figure 31 ou 32, en relation avec une source d'énergie (optionnelle), un capteur de pression et une antenne (optionnelle), lo la figure 35 est une vue schématique montrant l'agencement de l'antenne de la figure 34 en relation avec la puce RFID , la source d'énergie et le capteur de pression connectés à cette puce, les figures 36, 37 et 38 sont des vues schématiques en coupe verticale montrant, en relation avec un dispositif de collage non automatisé 15 avec membrane chauffante de type airbag , trois étapes successives d'activation séparée de la puce avant collage, d'enregistrement de la température/ pression mesurée pendant le collage et de transmission ultérieure à un récepteur des valeurs mesurées, respectivement, la figure 39 est une vue schématique en coupe verticale 20 montrant, en relation avec un dispositif de collage automatisé, des moyens d'activation et un récepteur respectivement montés à l'avant et à l'arrière de ce dispositif, la figure 40 est une vue schématique en perspective montrant, en variante de la figure 39, un circuit intégré relié électriquement à une source 25 d'énergie en en étant séparé d'une distance prédéterminée, de sorte que le récepteur reçoive de ce circuit les valeurs mesurées avant le passage du dispositif de collage automatisé au-dessus de cette source d'énergie, la figure 41 est une vue schématique en perspective montrant, en variante de la figure 40 et pour une rangée d'un réseau de circuits intégrés, 30 plusieurs de ces circuits connectés en série par des câbles les alimentant électriquement et dépourvus de sources d'énergie intégrées, et
15 la figure 42 est une vue schématique en perspective montrant, en variante de la figure 41, ces circuits intégrés qui sont aptes à transmettre les températures et/ou pressions mesurées à ces câbles, lesquels sont en outre aptes à les transmettre en temps réel à un lecteur indépendant (non illustré).
Comme visible aux figures 4 et 5, le pré-encollage de chaque stratifié souple 9 forme une couche continue et compacte de colle 8 à la surface de ce stratifié souple 9. En plus du pré-encollage du stratifié souple 9, on peut optionnellement prévoir en parallèle un pré-encollage de la face externe de chaque stratifié sous-jacent 7 par cette même colle 8. La colle 8 peut recouvrir deux moitiés latérales séparées du stratifié souple 9, comme illustré sur ces figures, ou bien en variante elle peut s'étendre continûment sur toute la largeur de ce stratifié 9.
La figure 6 illustre schématiquement à titre d'exemple l'utilisation d'un dispositif automatique de pose 20 de chaque bande de stratifié souple 9 sur les stratifiés sous-jacents 7, qui est apte à chauffer (de préférence par un préchauffage par rayonnement infrarouge puis un chauffage par conduction thermique) et à mettre sous pression la colle 8 préalablement déposée au moins sur ce stratifié souple 9. La machine 20, qui avance dans la direction de la flèche A, comporte notamment un rouleau 21 qui déroule le stratifié souple 9 pré-encollé sur le support sous-jacent 5 du panneau 1. Suite à la mise en contact des stratifiés 7 et 9 sous une pression par exemple de l'ordre de 0,05 à 0,6 bars, la température de chauffe permet à cette colle 8 de réticuler pour qu'elle présente l'ensemble de ses caractéristiques de résistance et d'étanchéité. Cette méthode d'assemblage de la barrière secondaire présente plusieurs avantages par rapport à l'art antérieur, avec notamment un gain de temps important grâce au pré-encollage du stratifié souple 9 et à la pose automatique en quelques minutes de ce stratifié 9, s'accompagnant de la réticulation de la colle 8 sous pression, et un collage plus fiable, plus
16 robuste et plus résistant aux nombreuses contraintes qui lui seront appliquées en fonctionnement.
Comme visible dans les exemples des figures 7 à 14, un système de vérification selon le premier mode de l'invention utilise un matériau thermochrome 30, 30' que l'on dispose sous forme de ruban ou de peinture sur le tissu externe (supérieur) de la partie centrale du stratifié souple 9. Ce matériau 30, 30', dont la couleur varie par définition en fonction de la température (i.e. ce matériau 30, 30' se colore ou change de couleur avec une couleur ou intensité de couleur qui dépend de la température à laquelle il a été chauffé) est conçu pour visualiser de façon simple que la température idéale de collage a été atteinte. Dans les exemples des figures 8 et 9, ce matériau 30, 30' est formé d'un ruban disposé sous la forme d'au moins une bande continue 30 (figure 8) ou discontinue 30' (tirets de la figure 9) en vis-à-vis de l'interface de collage entre le stratifié souple 9 et les stratifiés sous-jacents 7, par exemple décalée de l'un au moins des deux côtés du stratifié 9. A titre indicatif, chaque stratifié 9 peut présenter une largeur d'environ 250 mm. Sous l'effet du chauffage, on peut détecter la valeur de la température maximale atteinte après collage soit à l'oeil nu (l'opérateur comparant la couleur prise par le ruban 30, 30' avec celle d'un échantillon étalon, suivant un principe analogue à celui du papier pH), soit grâce à un dispositif de détection portable à l'aide d'un capteur qui mesure avec précision la couleur du ruban 30, 30' et qui donne la valeur de la température maximale vue par celui-ci (en l'affichant par exemple sur un écran). Comme visible à la figure 10, on peut avantageusement recouvrir le ruban 30 d'un film de protection 31 thermiquement isolant (que ce ruban soit continu ou discontinu) pour permettre au ruban 30 de résister à des températures importantes, étant précisé que lorsque le côté supérieur 31 de cet empilement 30, 31 est soumis à une température donnée, il faut un certain temps pour que cette température soit atteinte au niveau du ruban 30 sous- jacent. Si le temps d'exposition de cet empilement 30, 31 est trop court, la 17 température atteinte au niveau du ruban 30 sera faible et le changement de couleur n'aura pas lieu (cas de la figure 11), alors que si ce temps d'exposition à la température précitée est important, la température atteinte au niveau du ruban 30 sera suffisante pour le colorer (cas de la figure 12) et donc s pour en informer l'opérateur. On notera qu'il est possible de prévoir un ou plusieurs film(s) de protection 31 au-dessus et au-dessous du ruban 30, par exemple plusieurs films de protection 31 superposés sur et/ou sous ce ruban 30 pour l'obtention d'une isolation thermique de plus longue durée. On notera également que le lo ou chaque film de protection 31 pourrait être plus large que le ruban 30 pour mieux le protéger ou pour permettre de le coller sur le stratifié souple 9. En variante du ruban 30, 30', on peut utiliser un matériau thermochrome formé d'un revêtement de peinture 30" dont est enduite la bande de stratifié souple 9 sous forme continue ou discontinue et par exemple 15 au centre de ce stratifié 9. Cette peinture 30", qui est avantageusement recouverte d'un film de protection 31" dans l'exemple des figures 13 et 14 à l'instar du ruban 30 (il est également possible de prévoir ici plusieurs film(s) de protection 31" sur et/ou sous la peinture 30" et éventuellement plus large(s) que celle-ci pour mieux la protéger), peut avoir deux colorations possibles, 20 prenant une couleur spécifique en dessous d'une température seuil et une seconde couleur distincte de la première au dessus de cette température. Le contrôle de ces couleurs est réalisé à l'oeil nu, avec une absence de changement de couleur si la température idéale de collage n'a pas été atteinte (voir figure 13) et un tel changement de couleur dans le cas contraire (voir 25 figure 14). En variante, on peut utiliser une peinture 30" dont le changement de couleur est progressif en fonction de la température, l'examen de la peinture 30" étant réalisé soit à l'oeil nu par comparaison de la couleur obtenue avec celle d'un échantillon étalon, soit grâce à un dispositif d'analyse 30 de la couleur qui permette d'en déduire précisément la température. En référence à la figure 15, il est également possible d'utiliser un film 30"' muni d'une multitude de capteurs électroniques et/ou un unique
18 capteur muni d'une multitude de points de mesure aptes à renvoyer à un récepteur 40 un signal électrique fonction de la température mesurée en fonction du temps.
Dans les autres exemples de réalisation de ce premier mode de l'invention se référant aux figures 16 à 30, le système de vérification selon l'invention utilise un matériau 130 sensible à la pression de collage que l'on colle sous forme de ruban(s) ou que l'on dispose sous forme de peinture(s) sur le tissu externe du stratifié souple 9. Ce matériau 130, dont la couleur lo varie également en fonction de la pression, présente de préférence une faible largeur (5 mm par exemple) et est conçu pour visualiser de façon simple que la pression idéale de collage a été atteinte. On dépose avantageusement deux rubans 130 sur le stratifié 9, respectivement des deux côtés du centre de ce dernier, par exemple à mi-distance entre ce centre et les bords latéraux du 15 stratifié 9. On notera que cette faible largeur pour chaque ruban 130 permet de minimiser le coût d'installation du système de vérification selon l'invention, en comparaison d'un recouvrement complet du stratifié souple 9. De plus, la machine de collage étant constituée de deux parties 20 respectivement situées des deux côtés du centre du stratifié 9, la pression de collage est sensiblement bien répartie sur chaque demi-largeur et, en contrôlant la valeur de cette pression grâce au ruban 130 disposé au centre de chaque demi largeur, on peut ainsi contrôler la pression sur l'intégralité de cette demi largeur. 25 Toujours en référence à ces figures 16 à 30, trois types de matériaux 130 sont utilisables : - un matériau 130 qui se colore avec une intensité plus ou moins importante en fonction de la pression qui lui a été appliquée, l'intensité de la couleur indiquant alors la pression, 30 - un matériau 130 dont la teinte de coloration dépend de la pression appliquée, i.e. une couleur A donnée pour une certaine pression X jusqu'à une autre couleur B pour une autre pression Y, avec entre les deux
19 toute une gamme de couleurs ayant une correspondance avec cette gamme de pressions, ou - un matériau 130 avec non pas tout une gamme de couleurs ou d'intensités de couleurs mais seulement deux états respectivement non coloré et coloré (ou de couleurs A et B), pour l'obtention d'une information fiable et rapide à lire (i.e. la pression de collage a été suffisante ou pas). On peut par exemple associer côte à côte deux rubans ou peintures 130 de sensibilités différentes pour avoir une indication plus précise permettant de savoir si la pression appliquée est comprise entre les deux valeurs seuil définies ou en dehors de la gamme. Pour imprimer (i.e. laisser une empreinte sur) de manière correcte le matériau 130, on peut choisir de l'impacter directement en appliquant une pression constante pendant un temps donné sur tout ce matériau 130 par l'intermédiaire de la machine de collage ou d'un autre dispositif appliquant la pression souhaitée sur ce matériau 130. Cette technique permet d'avoir une cartographie de la pression réelle appliquée par la machine de collage. Cependant, elle présente un inconvénient lié à la faible pression appliquée par la machine de collage, à savoir qu'il faut un matériau 130 sensible à de très basses pressions pour une mesure directe de la pression appliquée. Cela peut poser des problèmes avant le collage définitif par exemple lors du transport des bandes enroulées de stratifié 9 pendant lequel le matériau 130 peut avoir été prématurément imprimé ou altéré (notamment en raison du poids de la bobine de stratifié 9 et des mouvements dus au transport), ce qui rend ce matériau 130 inutilisable pour vérifier de manière satisfaisante la pression de collage. Les exemples des figures 16 à 30 permettent de remédier à cet inconvénient relatif à la pression de détection. Le dispositif de collage 120 illustré aux figures 16 à 18 est de préférence de type automatique et met en oeuvre un marquage de chaque ruban ou peinture 130 sensible à la pression par des roulettes 121, 122, 123, 124, 125 de diamètres réduits (par exemple au nombre de cinq) montées à l'avant du dispositif 120 en étant solidaires de ce dernier. Ces moyens
20 d'impression 121 à 125 permettent d'avoir une indication précise de la pression (i.e. correcte, trop élevée ou trop faible) en continu et sur toute la longueur du stratifié 9 collé, tout en procurant une lecture facile et rapide du résultat.
Dans l'exemple de la figure 17, les roulettes 121 à 125 présentent toutes un même diamètre mais des hauteurs de montage variables sur le dispositif 120, étant solidaires d'axes fixés au dispositif 120 à différentes hauteurs. Chaque roulette 121 à 125 exerce ainsi une pression particulière sur le matériau 130 pour y laisser une empreinte en rapport. L'aire de contact entre chaque roulette 121 à 125 et le matériau 130 étant faible, la pression exercée sur celui-ci sera relativement importante et donc l'empreinte visible sur ce matériau 130 (en forme de ligne droite au fur et à mesure que le dispositif 120 avance) sera bien nette. En calibrant de manière satisfaisante les hauteurs de fixation des roulettes 121 à 125, certaines d'entre elles imprimeront le film alors que d'autres exerceront une pression trop faible pour l'imprimer. Dans la variante de la figure 18, les roulettes 121' à 125' sont toutes fixées à la même hauteur sur le dispositif de collage 120' mais ont des diamètres différents, le principe de marquage étant identique (i.e. le nombre d'empreintes des rubans ou peintures 130 est d'autant plus élevé que la pression appliquée est plus forte). Comme visible aux figures 19 à 21 relatives à l'un ou à l'autre des dispositifs 120 et 120', si la pression exercée par le dispositif 120, 120' est correcte, trop forte ou trop faible, alors le nombre de roulettes 121 à 125, 121' à 125' qui imprimeront le matériau 130 sera respectivement moyennement élevé (quatre empreintes à la figure 19), maximal (cinq à la figure 20) ou minimal (deux à la figure 21). Dans l'exemple des figures 22 et 23, des roulettes 221, 222, 223, 224 sont montées à l'intérieur du dispositif 220 de collage en étant situées entre de gros rouleaux 225, 226, 227 qui n'ont pour fonction que d'appliquer une pression sur la colle disposée sur les côtés et qui n'impriment donc pas le matériau sensible à la pression 130. Les deux exemples de
21 réalisation décrits ci-dessus en relation avec les figures 16 à 18 sont applicables dans cette configuration (i.e. les roulettes 221 à 224 montées à des hauteurs ou avec des diamètres différents), avec comme avantage procuré le fait qu'une pression est exercée simultanément sur toute la largeur de la bande de stratifié souple 9. On obtient néanmoins avec ce dispositif 220 une déformation locale due aux roulettes d'impression 221 à 224 qui est réduite par rapport à celles obtenues avec les dispositifs 120 et 120'. Dans l'exemple des figures 24 et 25, le dispositif de collage 320 est conçu pour marquer par un unique gros rouleau 321 le matériau sensible à la pression qui est disposé sur le stratifié souple 9 suivant des rubans 331, 332, 333, 334 très étroits, lesquels sont marqués par ce rouleau 321 sur la largeur de la bande de stratifié 9. La surépaisseur locale due à la présence des rubans 331 à 334 permet d'y appliquer la pression de façon importante et de façon légèrement moins marquée au niveau du stratifié 9, entre ces rubans 331 à 334. En effet, le rouleau 321 a une aire de contact avec le stratifié 9 assez faible et les rubans étroits 331 à 334 permettent d'avoir une surface d'application de la force réduite, ce qui implique une pression plus grande et ainsi un marquage plus net sur le matériau sensible à la pression constituant ces rubans 331 à 334.
On peut avantageusement positionner deux rubans étroits 331 et 332, 333 et 334 de manière adjacente en chacun des deux côtés du stratifié 9, pour avoir une valeur plus précise de la pression appliquée, par exemple en prenant deux rubans constitués du même matériau mais de largeurs différentes et/ou deux rubans de sensibilités différentes mais de même largeur (on a alors deux surfaces de contact différentes et ainsi différentes valeurs de pressions pour lesquelles les rubans sont marqués). On peut donc calibrer les largeurs de ces paires de rubans 331 et 332, 333 et 334 de manière que si aucun d'eux n'est coloré, la pression de collage a été trop faible, si un seul ruban de la paire a été coloré, la pression est conforme et si les deux rubans ont été colorés, la pression appliquée a été trop importante. La figure 26 montre un autre exemple de moyens d'impression du matériau sensible à la pression 130 chacun formés d'un tronc de cône
22 indenteur 421 à large base 421a et à sommet 421b étroit qui est monté par sa base 421a sous un dispositif de collage (non illustré) pouvant être tant automatique que manuel et qui est conçu pour marquer ponctuellement ce matériau 130 par son sommet 421b.
Dans le cas d'un dispositif de collage automatique, ces troncs de cône 421 sont par exemple situés sur des rouleaux montés sous ce dispositif pour appliquer la pression nécessaire au collage, étant entendu que ces troncs de cône 421 pourraient occuper toute autre position sous ce dispositif pourvu qu'ils soient en contact avec le matériau 130. Dans le cas d'un dispositif de collage manuel, ces troncs de cône 421 peuvent être situés directement sous les organes appliquant la pression (par exemple sous les airbags chauffants 10). Cette forme conique a une surface de contact réduite avec le matériau 130, ce qui contribue à l'obtention d'une pression appliquée relativement élevée par les troncs de cône 421 et donc à la netteté de la tache S sur ce matériau 130. Cette technique permet ainsi de corréler facilement le diamètre de la tache S sur le matériau 130 à la pression appliquée par le dispositif ce collage, étant précisé que des diamètres minimum et maximum peuvent être définis par rapport à un intervalle de pression acceptable.
La figure 27 montre une variante de réalisation de la figure 26, dans laquelle les troncs de cône sont remplacés par des billes 521 montées également sous le dispositif de collage (automatique ou manuel) et venant marquer ponctuellement le matériau 130. Le principe est le même que celui des troncs de cône indenteurs 421, avec la tache S' correspondante définie par la surface de contact entre chaque bille 521 et le matériau 130. Comme visible aux figures 28 à 30, on déduit la pression de collage de l'aire de la surface de contact avec globalement une aire S1 témoignant d'une pression correcte (figure 28), S2 témoignant d'une pression trop forte (figure 29) et S3 témoignant d'une pression trop faible (figure 30).30 A l'instar de ce qui a été présenté ci-dessus pour les matériaux thermochromes 30, 30', 30", les indications de couleurs fournies par ces matériaux sensibles à la pression 130, 331 à 334 peuvent être lues : - à l'oeil nu, par exemple en calibrant ces matériaux ou leurs moyens d'impression 121 à 125, 121' à 125', 221 à 224, 321 à 521 pour que la pression que l'on veut vérifier corresponde exactement à l'apparition d'un début de coloration du matériau 130, 331 à 334, ou bien en appliquant une pression sur ce matériau puis en comparant la couleur obtenue à un échantillon étalon pour connaître la pression réelle appliquée ; ou - grâce à un appareil permettant d'analyser la couleur du matériau 130, 331 à 334 et d'en déduire directement la pression qui y est appliquée, avec deux types de mesures possibles comprenant l'analyse d'une zone précise du matériau pour l'obtention d'un résultat ponctuel de la pression appliquée et l'analyse d'une zone élargie du matériau (par exemple de l'ordre du cm2 voir de plusieurs cm2) pour la réalisation d'une moyenne de la pression vue par le matériau sur cette zone. A nouveau en référence à la figure 15, il est également possible d'utiliser un film 30"' muni d'une multitude de capteurs électroniques et/ou un unique capteur muni d'une multitude de points de mesure, aptes à renvoyer à un récepteur 40 un signal électrique fonction de la pression mesurée en fonction du temps. On notera enfin qu'un film de protection peut également être utilisé en recouvrement de ce matériau 130, 331 à 334 pour permettre à celui-ci de résister aux températures élevées de collage.
Des exemples de systèmes de vérification de la température et de la pression de collage conformes au second mode de réalisation de l'invention vont à présent être décrits en référence aux figures 31 à 42, ces systèmes ayant tous en commun une vérification simultanée de la température, de la pression et du temps de collage grâce à un réseau de circuits intégrés 50 par exemple chacun constitués d'une puce de type
24 RFID , à titre non limitatif (tout système de communication autre que la radiofréquence pouvant être utilisé, notamment de type filaire). Chaque circuit intégré 50 est disposé sur (figure 31) ou dans (figure 32) le stratifié souple 9, et comprend un capteur de pression et un capteur de température qui sont conçus pour réaliser plusieurs mesures dans le temps, ce qui permet également d'avoir une information précise quant au temps d'application de la pression et de la température. Les informations captées par la puce sont envoyées par ondes radio, dans l'exemple préférentiel d'une puce RFID jusqu'à un récepteur (ou par un autre système d'envoi de données, par exemple par câble), et l'ensemble des données peut alors être stocké sous forme de base de données analysable. L'avantage de la puce RFID est que chaque puce possède une identification spécifique, ce qui permet de connaître avec précision la puce ayant mesuré un écart de température, de pression ou de temps de collage parmi toutes les puces présentes sur la barrière secondaire. Quatre positions sont envisageables pour chaque circuit 50 : - soit il est collé sur le stratifié souple 9 (voir figure 31), - soit il est placé à l'intérieur du stratifié 9 (voir figures 32 et 33), entre la feuille d'aluminium 9a et le tissu de verre externe 9c opposé au tissu de verre interne 9b (chacun tissu 9b, 9c étant imprégné d'un liant élastomère 9d), ce qui hautement préférable dans le cas de puces RFID étant donné que la feuille d'aluminium fait écran aux ondes radio, - soit il est placé à l'intérieur du stratifié 9 (voir figure 32) mais entre la feuille d'aluminium 9a et le tissu de verre interne 9b, - soit il est collé sous le stratifié souple 9.
Comme illustré aux figures 34 et 35, chaque circuit intégré 50 est pourvu de plusieurs parties distinctes reliées entre elles, avec une puce centrale 51 qui est connectée à toutes les autres parties du circuit 50 et qui est munie d'une horloge interne 52, d'une mémoire 53 permettant de stocker l'ensemble des données mesurées par le capteur de pression 54 et le capteur de température 55 et d'un microcontrôleur 56 permettant notamment un
25 stockage automatique des données, une gestion de l'alimentation et une gestion de la communication avec le lecteur ou récepteur. Il est à noter que certains de ces composants peuvent être inutiles dans certaines configurations : par exemple dans le cas de puces connectées par fil, la batterie, et l'antenne deviennent inutiles. Dans l'exemple d'une puce RFID 51, deux types d'alimentations sont envisageables : - sans source d'énergie intégrée (i.e. sans batterie ou condensateur), l'énergie étant alors fournie par le lecteur à la puce par ondes RF par l'intermédiaire de l'antenne 57 connectée à la puce 51. Avantageusement, afin de permettre une alimentation (voire une communication) en continu, lors du collage par le dispositif associé, il est nécessaire de placer des antennes qui soient constamment visibles des puces 51 ; ou - avec une source d'énergie 58 intégrée à la puce 51 (de type batterie ou condensateur), pour lui permettre de fonctionner indépendamment du lecteur et de transmettre les données par ondes radio à plus longue distance une fois le collage terminé. Comme cela sera décrit ci-après en référence aux figures 41 et 42, on peut en variante utiliser, pour alimenter les circuits intégrés (autres que des puces RFID ), des câbles permettant d'acheminer une source d'énergie, quelle qu'elle soit. Le capteur de pression 54 peut être intégré à la puce 51 ou connecté à celle-ci, et permet de mesurer une pression mécanique appliquée sur le stratifié souple 9 pendant le collage. Le capteur de température 55 peut également être intégré à la puce 51 ou connecté à celle-ci (il est usuellement intégré à la puce 51, car de très petites dimensions). L'intervalle de temps désiré entre deux mesures de pression et de température est préenregistré dans la mémoire 53 intégrée à la puce 51.30 Les figures 36 à 38 illustrent le fonctionnement d'un système de vérification selon un exemple de ce second mode de l'invention, en référence à un collage mis en oeuvre par un dispositif non automatisé. Comme visible à la figure 36, on active la puce 51 avant le chauffage et la mise sous pression par un moyen d'activation 59. Pendant le collage, mis en oeuvre par exemple au moyen d'airbags chauffants 10 surmontés chacun par une barre de maintien 11 (voir figure 37) ou de tout autre dispositif équivalent capable d'appliquer une pression et une température pendant un temps défini, la puce 51 enregistre les températures lo et pressions aux intervalles prédéfinis. Une fois le collage finalisé, chaque airbag chauffant 10 ou tout autre dispositif équivalent est retiré et l'ensemble des données stockées dans la puce 51 est transmis à un récepteur 60 classique de traitement de données. On notera que l'utilisation de ces puces 51 est adaptée à tout 15 système de collage de la barrière secondaire des cuves de méthanier, et qu'elle permet également de cartographier l'intégralité des zones collées sur les parois de la cuve en ayant une traçabilité complète des bandes et plaques de stratifiés sous-jacents 7 et souples 9 utilisés, de la provenance de chaque stratifié souple 9 et des conditions exactes de collage en tout point de la 20 barrière secondaire de la cuve, notamment.
Les figures 39 à 42 illustrent le fonctionnement d'un système de vérification selon un autre exemple de ce second mode de l'invention, en référence à un collage mis en oeuvre par un dispositif automatisé 20'. 25 Des moyens d'activation 59' situés à l'avant du dispositif de collage 20' permettent d'activer la prise de mesures de température et de pression par chaque circuit intégré 50, lequel enregistre ensuite directement les données en fonction des intervalles prédéfinis et les stocke dans sa mémoire interne 53. Une fois le collage terminé, un lecteur ou récepteur 60' 30 monté à l'arrière du dispositif 20' récupère l'ensemble des données stockées dans cette mémoire 53 lorsqu'il passe à proximité de chaque circuit 50 et les transmet à un système classique de traitement des données.
On notera en variante que des antennes pourraient être présentes sous le dispositif de collage 20' et à proximité immédiate du stratifié souple 9, pour alimenter et/ou communiquer les données mesurées en continu.
L'exemple de réalisation de la figure 40 est prévu pour remédier à l'inconvénient majeur que peuvent présenter les puces 51 à source d'énergie 58 intégrée, telle qu'une batterie ou un condensateur (pour permettre à chaque puce 51 d'avoir sa propre source d'énergie et donc d'effectuer des mesures sans être visible du lecteur 60'), inconvénient qui io résulte de la résistance potentiellement faible de cette source d'énergie 58 à la température élevée de collage. En effet, certaines technologies de batteries ou de condensateurs ne permettent pas de monter à des températures trop importantes qui sont par exemple de l'ordre de 150° C ou plus. Comme visible à la figure 40, chaque puce 51 (telle qu'une i_5 puce RFID , par exemple) est connectée à la source d'énergie 58 par des fils électriques 70 d'une distance supérieure à la longueur du dispositif de collage 20'. Lorsque ce dernier passe au dessus de chaque puce 51, en chauffant à une température supérieure à 150° C, cette puce 51 est tout de même alimentée par la source d'énergie 58 qui, étant située plus loin, n'est 20 pas soumise à cette haute température et est ainsi apte à enregistrer les données de température et de pression désirées pendant ce temps et les stocker dans sa mémoire interne 53. Une fois que le dispositif de collage 20' a dépassé la puce 51, les enregistrements de données peuvent être stoppés et lorsque ce dispositif 20' passe au-dessus de la source d'énergie 58, celle-ci 25 sera détruite, mais sans perturbation des mesures puisque toutes les données sont déjà stockées dans la mémoire 53 de la puce 51 et donc récupérables par un lecteur classique 60', tel qu'un lecteur RFID .
Les exemples de réalisation des figures 41 et 42 sont prévus 30 pour remédier à l'inconvénient majeur que peuvent présenter les cuves de méthanier incorporant la barrière primaire métallique fixée sur la barrière secondaire précitée, au niveau de laquelle les circuits intégrés 50 sont laissés
28 sur place après collage de cette barrière secondaire et ne peuvent pas être interrogés pendant la durée de vie du navire du fait que la durée de vie des batteries ou condensateurs 58 alimentant les puces 51 ne sera pas suffisante et, dans le cas de puces RFID , que la barrière primaire en métal empêche toute communication par radiofréquences. Ces puces 51 ne pourront être interrogées à nouveau en cas de problème de fuite dans la cuve qu'après l'avoir vidée et en avoir retiré la barrière primaire, et seulement pour revérifier les conditions de collage qui avaient été appliquées lors de la fixation de la barrière secondaire, ce qui est d'un intérêt assez limité.
Comme visible à la figure 41 qui concerne des puces électroniques 51 de type fonctionnant par radiofréquences (par exemple RFID ), ces puces 51 du système selon cet exemple de l'invention sont connectées en série (i.e. les unes aux autres) par des câbles 80 alimentant électriquement les puces 51 et parcourant toute la longueur de la cuve du méthanier, et ces puces 51 sont fixées sur ou dans un film polymérique 90, sur de grandes longueurs, en prévoyant pour chaque ligne de puces 51 les connexions 85 nécessaires en bout de ligne et aux interconnexions entre lignes. Comme visible à la figure 42 qui concerne des puces simples 51 ne fonctionnant pas par radiofréquences, chaque puce 51 est en outre apte à envoyer par les câbles 80 les données mesurées par les capteurs 54 et 55 qu'elle comporte, lesquels câbles 80 servent non seulement à alimenter électriquement les puces 51 mais aussi à transmettre les données de température et de pression mesurées par celles-ci.
Les avantages des systèmes illustrés sur ces figures 41 et 42 sont les suivants : - les câbles 80 reliant entre elles les différentes puces 51 les alimentant en énergie, aucune autre source d'énergie n'est nécessaire pour les puces 51 ; - l'envoi en temps réel des données peut être réalisé directement par ces câbles 80, ce qui permet de se dispenser pour chaque
29 puce 51 de l'antenne à radiofréquences 57 et de la mémoire 53 et également de réduire le coût de fabrication des puces 51 ; - l'utilisation des différentes puces 51 lorsque le méthanier est en fonctionnement, contrairement à l'état de l'art antérieur, avec en particulier une interrogation possible à tout instant des capteurs de température intégrés aux puces 51 grâce à la communication filaire via les câbles 80 pour savoir si la température est conforme au niveau de la barrière secondaire et donc détecter précisément l'emplacement d'une éventuelle fuite de gaz liquide par une baisse locale importante de la température mesurée par la ou les puces io 51 les plus proches (chaque puce simple 51 ayant une référence unique), permettant ainsi en cas de fuite importante de démonter la cuve uniquement dans la zone endommagée. On notera qu'aucun système ne permet à ce jour de détecter des fuites de méthane liquide au niveau de la barrière primaire pendant le 15 fonctionnement du méthanier. Etant donné les coûts très élevés de réparation d'une cuve de méthanier en cas de fuite, ces systèmes selon le second mode de l'invention représentent une avancée considérable dans la détection des fuites en temps réel et permettent une diminution importante du temps de réparation.
20 Une autre caractéristique de ces puces est qu'elles permettent, grâce à leur numéro d'identification unique, une traçabilité complète du composite stratifié de sa fabrication jusqu'à son positionnement précis dans le bateau. Ces puces référencées peuvent également permettre, via un système de stockage extérieur, de procéder à une cartographie 25 intégrale de chaque cuve avec le numéro de lot du stratifié souple 9 ainsi que les paramètres de collage. Selon une variante de l'invention, on pourrait disposer au contact du stratifié souple 9 des puces électroniques qui seraient chacune démunies de tout capteur et qui seraient uniquement conçues pour permettre 30 une traçabilité de ce stratifié souple 9. Des capteurs des paramètres de collage (i.e. température et/ou pression et/ou durée de collage) pourraient alors être intégrés au dispositif de collage, permettant ainsi de corréler les

Claims (22)

  1. REVENDICATIONS1) Système de vérification de paramètres de collage d'une barrière d'étanchéité cryogénique, en particulier une barrière secondaire pour une cuve contenant du méthane liquide telle qu'une cuve de méthanier, cette barrière comprenant des stratifiés composites souples (9) collés à la jonction de panneaux composites (1) adjacents qui sont chacun revêtus d'un autre stratifié composite (7) ou stratifié sous-jacent, caractérisé en ce que ce système comprend des moyens indicateurs (30, 30', 30", 130, 331 à 334, 50) desdits paramètres qui sont disposés au contact de chaque stratifié souple, ces paramètres étant choisis dans le groupe constitué par la température, la pression et la durée de collage appliquées lors du collage à chaque stratifié souple recouvrant ces stratifiés sous-jacents.
  2. 2) Système de vérification selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens indicateurs (30, 30', 30", 130, 331 à 334, 50) sont répartis sur sensiblement toute la longueur de chaque stratifié souple (9), comprenant : - au moins un matériau (30, 30', 30", 130, 331 à 334) qui est sensible à la température et/ou à la pression de collage en étant apte à être modifié par celle(s)-ci de sorte à fournir des informations représentatives de cette température et/ou pression, et qui est appliqué sur chaque stratifié souple, ou - une multitude de circuits intégrés (50) munis de capteurs de température (54) et/ou de pression (55) qui sont disposés à intervalles de longueur réguliers le long de chaque stratifié souple en étant chacun collés sur ou logés dans ce dernier.
  3. 3) Système de vérification selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens indicateurs comprennent ledit ou chaque matériau (30, 30', 30", 130, 331 à 334) sous la forme d'au moins un ruban ou revêtement de peinture rapporté sur chaque stratifié souple (9), cematériau étant apte à fournir lesdites informations en prenant au moins une couleur corrélée à une valeur seuil de température et/ou de pression de collage.
  4. 4) Système de vérification selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit ou chaque matériau (30, 30', 30", 130, 331 à 334) est apte à prendre une pluralité de couleurs qui : - varient continûment avec la température et/ou la pression de collage en passant par des intensités ou nuances de couleurs analysables par des moyens de détection portables qui sont inclus dans ce système de vérification et qui sont notamment aptes à informer un opérateur de la valeur maximale de la température vue par ce matériau et/ou de la pression locale ou moyenne à laquelle il a été soumise, ou qui - varient de manière discrète avec la température et/ou la pression de collage en prenant des couleurs distinctes analysables à l'oeil nu par un opérateur pour en déduire directement des valeurs seuils de température et/ou de pression appliquées sur ce matériau.
  5. 5) Système de vérification selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit matériau forme un unique ruban ou revêtement de peinture de forme linéaire (30, 30', 30") disposé en vis-à-vis de l'interface de collage entre stratifié souple (9) et stratifiés sous-jacents (7), en étant continu ou discontinu.
  6. 6) Système de vérification selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit matériau (30, 30', 30") est sensible à la température et est de type thermochrome.
  7. 7) Système de vérification selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins un film de protection thermiquement isolant (31, 31"), qui est conçu pour ajuster le changement de couleur dudit matériau 33 thermochrome (30, 30', 30") en fonction du temps d'exposition de ce dernier à la température de collage, recouvre ce matériau et/ou en est recouvert.
  8. 8) Système de vérification selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit matériau (130, 331 à 334) est sensible à la pression exercée sur chaque stratifié souple (9) lors du collage et est susceptible de prendre au moins deux états non coloré et coloré respectivement corrélés à une valeur seuil de la pression de collage, ce matériau étant appliqué sur le stratifié souple de préférence sous la forme de deux rubans collés ou de deux revêtements de peinture linéaires (130) s'étendant symétriquement l'un de l'autre par rapport à l'axe longitudinal médian du stratifié souple.
  9. 9) Système de vérification selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'impression (121 à 125, 121' à 125', 221 à 224, 321, 421, 521) dudit matériau sensible à la pression (130, 331 à 334), qui sont montés solidaires d'un dispositif de collage à chaud et sous pression (120, 120', 220, 320) de chaque stratifié souple (9) sur les stratifiés sous-jacents (7) et qui sont conçus pour coopérer avec ce matériau sensiblement sur toute la longueur de ce dernier en y exerçant une pression suffisante pour y laisser une empreinte (S, S', S1 à S3).
  10. 10) Système de vérification selon la revendication 9, ledit dispositif de collage (120, 120', 220, 320) étant de type appliquant une pression comme par exemple un dispositif à plaque chauffante, à chenille(s), à bande transporteuse ou à rouleaux successifs, caractérisé en ce que lesdits moyens d'impression comprennent une pluralité de roulettes (121 à 125, 121' à 125', 221 à 224) qui sont intégrées à l'avant, à l'arrière ou dans le corps du dispositif de collage et qui sont espacées suivant la largeur dudit matériau sensible à la pression (130) de manière à exercer sur ce dernier des pressions de roulage différentes par exemple via des axes de roulettes montés à différentes hauteurs et/ou des diamètres différents de roulettes. 34
  11. 11) Système de vérification selon la revendication 9, ledit dispositif de collage (320) étant de type appliquant une pression sur la largeur de chaque stratifié souple (9) comme par exemple un dispositif à plaque chauffante, à chenille(s), à bande transporteuse ou à rouleaux successifs, caractérisé en ce que lesdits moyens d'impression (321) comportent un ou plusieurs rouleaux d'impression qui sont à eux seuls aptes à imprimer lesdits rubans formés dudit matériau sensible à la pression (331 à 334) via la largeur réduite que présente chacun de ces rubans, lesquels sont de préférence de lo largeurs et/ou de sensibilités différentes.
  12. 12) Système de vérification selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'impression comportent des cônes indenteurs (421) ou des billes (521) qui sont montés sous ledit dispositif de 15 collage, par exemple sous au moins un rouleau ou une membrane chauffante gonflée d'air (10) si ce dispositif est de type automatisé ou manuel, respectivement, les sommets de ces cônes ou ces billes étant conçus pour exercer une pression suffisante sur ledit matériau sensible à la pression (130) de telle sorte que l'aire de la zone d'impact (S, S', S1 à S3) entre chaque cône 20 ou bille et ce matériau soit indicatrice de la valeur de la pression de collage.
  13. 13) Système de vérification selon la revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau forme un film (30"') muni de moyens, tels qu'une multitude de capteurs électroniques et/ou un unique capteur muni 25 d'une multitude de points de mesure, pour transmettre l'intégralité des données de température et de pression mesurées au contact dudit matériau par ce(s) capteur(s), de sorte que ce(s) dernier(s) fournisse(nt): - une cartographie de la température et/ou de la pression de collage appliquées sensiblement en tous les points de chaque stratifié souple 30 (9), et- la durée effective du collage aux température et/ou pression souhaitées, à partir de données de variations temporelles de la pression et/ou de la température de collage.
  14. 14) Système de vérification selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens indicateurs comprennent lesdits circuits intégrés (50) qui sont chacun aptes à réaliser, après avoir été activés par des moyens d'activations (59, 59') inclus dans ce système, plusieurs mesures successives de température et/ou de pression, à enregistrer les valeurs mesurées et à les transmettre, par une antenne (57) qu'ils incorporent, à un récepteur (60, 60') qui est également inclus dans ce système et qui est en particulier destiné à cartographier sensiblement toute l'interface de collage entre stratifiés souples (9) et sous-jacents (7).
  15. 15) Système de vérification selon la revendication 14, chaque stratifié souple (9) étant collé à chaud et sous pression sur les stratifiés sous-jacents (7) par un dispositif de collage (10, 11) de type manuel à membrane chauffante gonflée d'air (10), caractérisé en ce que lesdits moyens d'activation (59) et ledit récepteur (60) sont tous deux distincts de ce dispositif de collage.
  16. 16) Système de vérification selon la revendication 15, chaque stratifié souple (9) étant collé à chaud et sous pression sur les stratifiés sous-jacents (7) par un dispositif de collage (20') de type appliquant une pression et couvrant la largeur de chaque stratifié souple, comme par exemple un dispositif à plaque chauffante, à chenille(s), à bande transporteuse ou à rouleaux successifs, caractérisé en ce que lesdits moyens d'activation (59') et ledit récepteur (60') sont respectivement montés à l'avant et à l'arrière de ce dispositif de collage dans le sens d'avancée (B) de ce dernier, lesdits circuits intégrés (50) étant solidaires du stratifié souple en cours de déroulement.
  17. 17) Système de vérification selon la revendication 16, caractérisé en ce que chaque circuit intégré (50) est relié électriquement à 36 une source d'énergie (58), telle qu'une batterie, en en étant séparé d'une distance supérieure à la longueur dudit dispositif de collage (20'), de telle sorte que ledit récepteur (60') reçoive du circuit intégré les valeurs mesurées de température et/ou de pression avant le passage du dispositif de collage au- dessus de cette source d'énergie pour préserver cette dernière des effets néfastes de la température de collage.
  18. 18) Système de vérification selon la revendication 16, caractérisé en ce que lesdits circuits intégrés (50) sont connectés en série, au niveau de chaque stratifié souple (9) et de préférence sur ou dans un film polymérique (90) le recouvrant, par des câbles électriques (80) les alimentant électriquement, chaque circuit intégré étant dépourvu de source d'énergie intégrée et ces stratifiés souples formant des rangées connectées électriquement entre elles (85) à intervalles réguliers en formant un réseau.
  19. 19) Système de vérification selon la revendication 18, caractérisé en ce que lesdits circuits intégrés (50) sont aptes à transmettre les valeurs de température et/ou de pression mesurées auxdits câbles d'alimentation électrique (80), lesquels sont en outre aptes à les transmettre à un lecteur de ces valeurs qui est indépendant dudit dispositif de collage (20'), de telle sorte que ces valeurs puissent être obtenues en temps réel à tout moment pendant la durée d'utilisation du méthanier et notamment pour détecter une baisse locale de température dans la cuve témoignant d'une fuite du méthane liquide.
  20. 20) Système de vérification selon une des revendications 14 à 19, caractérisé en ce que lesdits circuits intégrés (50) sont de type puces (51) à identification par radiofréquences ( RFID ) qui sont chacune optionnellement pourvues d'une source d'énergie (58) et qui sont soit collées sur un tissu externe de chaque stratifié souple, soit intercalées entre une feuille métallique centrale de ce stratifié et ce tissu externe.
  21. 21) Procédé de vérification de paramètres de collage d'une barrière d'étanchéité cryogénique, en particulier une barrière secondaire pour une cuve contenant du méthane liquide telle qu'une cuve de méthanier, cette barrière comprenant des stratifiés composites souples (9) collés à la jonction de panneaux composites (1) adjacents qui sont chacun revêtus d'un autre stratifié composite (7) ou stratifié sous-jacent, caractérisé en ce que l'on vérifie ces paramètres lors du collage à chaud et sous pression de chaque stratifié souple sur ces stratifiés sous-jacents au moyen d'un système selon une des revendications précédentes, ces paramètres étant choisis dans le lo groupe constitué par la température, la pression et la durée de collage appliquées à chaque stratifié souple lors du collage.
  22. 22) Procédé de vérification selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'on utilise les valeurs mesurées de ces paramètres 15 pour l'obtention d'une cartographie de la température et de la pression de collage appliquées sensiblement en chaque point de chaque stratifié souple (9) et également de la variation de cette pression en fonction de la durée de collage.
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