LU93135B1

LU93135B1 - Système de calorifugeage

Info

Publication number: LU93135B1
Application number: LU93135A
Authority: LU
Inventors: Pierre Vandevelde
Original assignee: Interver Man S A
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-09
Also published as: WO2018002288A1

Abstract

L'invention propose un système et un procédé de calorifugeage pour calorifuger la surface d'un dispositif tout en la protégeant de la corrosion, dans lequel le système comprend une couche d'isolant recouvrant ladite surface, la couche d'isolant pouvant le cas échéant être recouverte d'une couche de protection extérieure, dans lequel le système de calorifugeage comprend au moins dans certaines régions entre la surface du dispositif et la couche d'isolant une lame d'air en contact avec un nombre discret de zones d'échange avec l'atmosphère extérieure, les zones d'échange avec l'atmosphère extérieure comprenant une membrane polymère perméable à la vapeur d'eau.

Description

SYSTEME DE CALORIFUGEAGE

Domaine technique [0001] La présente invention concerne d’une manière générale le calorifugeage.

Etat de la technique [0002] Né après la dernière guerre mondiale, le domaine du calorifugeage a pris son plein essor à la suite du premier choc pétrolier de 1973. Il est devenu alors d'une importance capitale d'isoler les milliers de mètres de tuyauteries, les ballons et réservoirs dont sont constitués les centres de raffinage pétrolier. Mais aussi, les chaufferies, les installations sidérurgiques, les centrales nucléaires, les centres d’incinération avec leurs récupérateurs de chaleur, l’industrie agroalimentaire sont devenues les principaux débouchés de ce domaine du calorifugeage.

[0003] En pratique, le calorifugeage de tuyauteries ou autres systèmes de process industriel impliquant le transfert d’un fluide caloporteur ou frigoporteur doit faire face aux problèmes principaux suivants : • optimisation de l’isolant (épaisseur et type) pour garantir une isolation maximum, • résistance mécanique et au feu, • coût le plus bas possible.

[0004] La configuration classique d’un calorifugeage est une matière isolante fixée sur son support et une coque extérieure de protection simple (inox, acier, aluminium, PVC laminé). Cette coque extérieure permet une protection mécanique contre les chocs et assure une étanchéité à l’air et l’eau pour ne pas dégrader la couche isolante (plus loin est dénommé 1ere peau).

[0005] Comme tout système vieillit, les infiltrations d’eau peuvent apparaître localement suite à une dégradation de la tôle extérieure, une mise en place non adéquate du système de calorifugeage (goutte d’eau mal positionnée, assemblage par vis non suffisamment fonctionnel, etc.).

[0006] Une infiltration locale d’eau aura comme conséquence de polluer l’isolant réduisant son efficacité et plus grave, de créer des conditions optimum de corrosion accélérée (phénomène appelé corrosion sous-jacente à l’isolant). Il s’agit d’un problème important et bien réel, il m’a été reporté qu’une société telle que Statoil (Norvège) dépensait au moins 50 % de son budget maintenance à des réparations dues à des problèmes de corrosion sous-jacente.

[0007] En pratique, cela veut dire que l’installation doit être mise à l’arrêt, les sections corrodées remplacées ou réparées, etc., les coûts liés à ces problèmes sont énormes.

[0008] Les solutions actuelles sont très limitées : • protection accrue du sous-système faisant l’objet de l’isolation calorifique, c’est-à-dire protection des tuyauteries métalliques par peinture spéciale, résine, etc. Cela peut limiter les dégâts et retarder le phénomène de corrosion, mais les causes restent présentes, de plus la dégradation de l’isolant suite à l’introduction aura comme conséquence d’augmenter les pertes calorifiques, • des trous localisés en face inférieure pour faire échapper localement un excédent d’humidité, c’est extrêmement basique comme solution, j’émets également des réserves quant à l’efficacité..., pour être efficace il faudrait une multitude de trous percés en considérant que l’eau puisse se condenser à un certain moment et s’évacuer par gravité. Un nombre important de trous signifie également un isolant absent et dès lors des pertes calorifiques.

Objet de l'invention [0009] La présente invention a pour but de remédier aux problèmes ci-dessus et vise en particulier à proposer une structure de calorifugeage permettant l’élimination de la corrosion sous un isolant suite à une introduction non souhaitée d’eau.

Description générale de l'invention [0010] Avec ces objectifs en vue, l’invention a pour objet le développement d’un système de calorifugeage double peau avec un système hybride métal-membrane polymère qui permet ponctuellement de rejeter l’humidité ou vapeur d’eau vers l’extérieur. En particulier, l’invention propose dans un premier aspect, un système de calorifugeage pour calorifuger la surface d’un dispositif tout en la protégeant de la corrosion, dans lequel le système comprend une couche d’isolant recouvrant ladite surface, la couche d’isolant pouvant le cas échéant être recouverte d’une couche de protection extérieure, dans lequel le système de calorifugeage comprend au moins dans certaines régions entre la surface du dispositif et la couche d’isolant une lame d’air en contact avec un nombre discret de zones d’échange avec l’atmosphère extérieure, les zones d’échange avec l’atmosphère extérieure comprenant une membrane polymère perméable à la vapeur d’eau.

[0011] Dans une variante préférée, le dispositif à calorifuger comprend des tuyauteries ou conduites destinées au transfert de fluides caloporteurs ou frigoporteurs.

[0012] De manière préférée, la membrane polymère est une membrane polymère d’échange unidirectionnel et elle peut être expansée ou non.

[0013] L’espace pour la lame d’air entre la surface du dispositif et la couche d’isolant peut réalisé par exemple au moyen d’espaceurs, d’embossages ou au moyen d’indentations disposées dans la couche d’isolant du côté de la surface du dispositif ou par tout autre moyen approprié.

[0014] La lame d’air est de préférence dimensionnée de manière à permettre un régime de déplacement d’air de type laminaire, semi-turbulent ou turbulent, de manière particulièrement laminaire à semi-turbulent.

[0015] Dans une variante particulièrement préférée, le système de calorifugeage est un système de calorifugeage pour isoler un tuyau tout en le protégeant de la corrosion, le système comprenant un nombre d’unités de calorifugeage connectables par leur extrémités, chaque unité de calorifugeage connectable comprenant une couche d’isolant de section appropriée pour la fixation autour du tuyau avec un espace suffisant pour une lame d’air entre la surface du tuyau et la couche d’isolant, chaque unité de calorifugeage comprenant au moins une zone d’échange avec l’atmosphère extérieure, de préférence à une de leurs extrémités.

[0016] Dans un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de calorifugeage pour calorifuger la surface d’un dispositif tout en la protégeant de la corrosion, comprenant l’utilisation d’un système selon l’invention.

[0017] Dans un troisième aspect, l’invention envisage l’utilisation d’un système de calorifugeage selon l’invention pour calorifuger la surface d’un dispositif tout en la protégeant de la corrosion.

Description détaillée [0018] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous.

[0019] Préliminaires : l'assemblage de la coque extérieure (dénommé 1ere peau) se fait section par section (unité par unité) dans le sens longitudinal avec de manière générale un côté mâle et l’autre femelle. Il existe différents types d’assemblage ou de connexion, mais l’invention ne convient pas seulement pour les types largement utilisées dans l’industrie. Au contraire, l’invention peut être réalisée de nombreuses manières en fonction du type de dispositif à calorifuger et protéger de la corrosion.

[0020] L’explication pour ce système et afin de faciliter l’exercice ne reprend pas d’autres cas spécifiques, tels que canalisations verticales, boite de vannes, etc., mais le concept est globalement applicable partout moyennant une adaptation géométrique de l’ensemble métal-membrane polymère.

[0021] Description fonctionnelle du système [0022] De manière générale, il faut créer un canal (une lame d’air) la plus proche possible de la tuyauterie permettant la circulation d’air et ce de manière continue jusqu’au point ou l’humidité sera extraite/échangée avec l’atmosphère extérieure via la membrane, cela peut se faire de différentes manières non exhaustives : A) Tel qu’une double peau métallique ou matière plastique perforé autour de la canalisation du fluide caloporteur, des espaceurs ou des embossages dans la double peau génèrent un espace suffisant pour le déplacement d’une lame d’air en régime laminaire-semi turbulent - turbulent (Fig. 1). B) Cette lame d’air peut aussi être créée en indentant l’isolant sur son pourtour (Fig. 2), le système d’écarteur n’est plus nécessaire.

[0023] L’isolant est placé dans le cas A entre les deux peaux et dans le cas B entre la tuyauterie et la première peau.

[0024] Il faut maintenant créer des points de contacts entre une membrane polymère et la lame d’air chargée de vapeur d’eau, ce contact permettra l’évacuation de l’intérieur vers l’extérieur de cet excédent d’humidité. La membrane fonctionne dans un sens uniquement et l’humidité extérieure ne peut pas rentrer vers l’intérieur (Fig. 3). La membrane fait également l’objet d’une protection mécanique par l’intermédiaire de la 1ere peau, cette dernière devant présenter des ouvertures de forme non déterministe (rond, carré, ovale, etc.) pour toujours permettre un contact air extérieur - membrane. La membrane peut se situer de manière circonférentielle complète ou incomplète et longitudinale par rapport à la 1ere peau.

[0025] La membrane polymère doit optimiser les caractéristiques suivantes : • effet de membrane et échange unidirectionnel avec l’extérieur, • facteur isolant, avec forme expansée du polymère, mais pas nécessairement, • résistance mécanique et au feu.

Brève description des dessins [0026] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront des dessins annexés :

La Fig. 1 montre deux modes de réalisation du système selon l’invention en coupe longitudinale.

La Fig. 2 montre un variante du système selon l’invention en coupe transversale et longitudinale.

La Fig. 3 illustre l’échange entre la lame d’air et l’atmosphère extérieure.

Claims

1. Système de calorifugeage pour calorifuger la surface d’un dispositif tout en la protégeant de la corrosion, dans lequel le système comprend une couche d’isolant recouvrant ladite surface, la couche d’isolant pouvant le cas échéant être recouverte d’une couche de protection extérieure, dans lequel le système de calorifugeage comprend au moins dans certaines régions entre la surface du dispositif et la couche d’isolant une lame d’air en contact avec un nombre discret de zones d’échange avec l’atmosphère extérieure, les zones d’échange avec l’atmosphère extérieure comprenant une membrane polymère perméable à la vapeur d’eau.

2. Système de calorifugeage selon la revendication 1, dans lequel le dispositif comprend des tuyauteries ou conduites destinées au transfert de fluides caloporteurs ou frigoporteurs.

3. Système de calorifugeage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la membrane polymère est une membrane polymère d’échange unidirectionnel.

4. Système de calorifugeage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la membrane polymère est expansée.

5. Système de calorifugeage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’espace pour la lame d’air entre la surface du dispositif et la couche d’isolant est réalisé au moyen d’espaceurs.

6. Système de calorifugeage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’espace pour la lame d’air entre la surface du dispositif et la couche d’isolant est réalisé au moyen d’indentations disposées dans la couche d’isolant du côté de la surface du dispositif.

7. Système de calorifugeage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la lame d’air est dimensionnée de manière à obtenir un régime de déplacement d’air laminaire, semi-turbulent ou turbulent, de préférence laminaire à semi-turbulent.

8. Système de calorifugeage selon l’une quelconque des revendications précédentes, qui est un système de calorifugeage pour isoler un tuyau, le système comprenant un nombre d’unités de calorifugeage connectables par leur extrémités, chaque unité de calorifugeage connectable comprenant une couche d’isolant de section appropriée pour la fixation autour du tuyau avec un espace suffisant pour une lame d’air entre la surface du tuyau et la couche d’isolant, chaque unité de calorifugeage comprenant au moins une zone d’échange avec l’atmosphère extérieure, de préférence à une de leurs extrémités.

9. Procédé de calorifugeage pour calorifuger la surface d’un dispositif tout en la protégeant de la corrosion, comprenant l’utilisation d’un système selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.

10. Utilisation d’un système de calorifugeage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 pour calorifuger la surface d’un dispositif tout en la protégeant de la corrosion.