WO2002035137A1 - Utilisation d'une composition d'isolation thermique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits petroliers - Google Patents

Utilisation d'une composition d'isolation thermique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits petroliers Download PDF

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WO2002035137A1
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    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
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    • Y10T428/1338—Elemental metal containing

Definitions

  • the present invention relates to the use of a thermal insulation composition for the insulation of pipes contained in a pipe for transferring petroleum products. More particularly, the present invention relates to the use of such a composition for the insulation of pipes contained in an underwater pipe for transferring petroleum products, in particular that installed in the vicinity of very deep bottoms, of several hundred meters or more.
  • subsea wells most often produce multiphase mixtures comprising liquid and gaseous hydrocarbons as well as water leaving at temperatures ranging from 30 ° C to 150 ° C, or even higher.
  • the cold prevailing at such depths is liable to cause crystallization of paraffins, or even gas hydrates (methane hydrates) capable of clogging the pipes in which they circulate.
  • hydrocarbons flow in a pipeline called a production column, from the bottom of the well to the surface.
  • the pressure and the temperature are relatively high, for example 100 ° C. and 300 bars.
  • these pressure and temperature decrease with, as a result that the temperature leaving the well is for example of the order of 30 ° C.
  • This drop in temperature of the hydrocarbons in the production column has the effect of increasing the viscosity and density of these hydrocarbons, which can cause a slowdown in their flow. But also the drop in temperature can sometimes cause, as previously mentioned, the deposition on the column wall of crystallized paraffins. If it accumulates in the column, this deposit can cause serious operating problems such as slowing down of hydrocarbons, or even total obstruction of the column. Generally, if he wants to avoid these risks, the operator is obliged to treat this deposit phenomenon, either by prevention by injecting a chemical inhibiting the deposit, or by curative by scraping or scraping the column with - special equipment - or -heating it again by any means available. In all cases, these operations constitute a significant expenditure of money. This type of problem also occurs in the pipes that connect a wellhead to a remote treatment center. Blockages may also occur during technical stops in the transfer of said petroleum products.
  • the high mechanical resistance of the coating required at great depths is accompanied by a significant increase in the density of the material used, this increase in density having a negative effect on its thermal insulation properties. It is then necessary to further increase the thickness of the coating in order to obtain the required thermal insulation, which makes this solution excessively expensive at great depths.
  • the abrasion resistance of such a coating is insufficient for one to consider laying by towing pipes sheathed on the seabed.
  • the technique is also known according to which they pass through a conventional protective tubular casing capable of withstanding hydrostatic pressure.
  • This envelope allows the deposit of pipes thus protected by towing.
  • the tubular envelope can contain several pipes, each one being coated with a thin and not very dense thermal insulation coating (polyurethane foam, polyethylene foam, glass wool, rock wool, etc.).
  • a thin and not very dense thermal insulation coating polyurethane foam, polyethylene foam, glass wool, rock wool, etc.
  • the steel casing cannot withstand hydrostatic pressure, unless the thickness is excessively increased, this ⁇ which increases the weight per linear meter at the expense of its buoyancy, which is necessary for its installation by towing.
  • the internal space of the envelope is pressurized, lying between the coated pipe (s) and the envelope itself, with an inert gas such as nitrogen for example. It is then necessary to maintain the nitrogen pressure in the envelope during the entire operating life of the pipes which can last 20 years or more.
  • the filling consists of a composite product from the family of so-called "syntactic" products. Such products differ from the materials mentioned above by their composition, their price and their low density.
  • these products consist of microspheres, and possibly macrospheres, embedded in a matrix consisting of an epoxy resin, polyurethane or polypropylene.
  • This filling material is characterized by the fact that it provides a thermal insulation function for the pipe (s) passing through the envelope, it resists a certain external hydrostatic pressure and it provides the assembly with driving the buoyancy required during its installation.
  • the water used to put the underwater pipe under pressure with the underwater environment during its installation can be water from the underwater environment considered possibly containing a corrosion inhibitor.
  • a corrosion inhibitor e.g., water from the underwater environment considered possibly containing a corrosion inhibitor.
  • Water is a poor thermal insulator: its thermal conductivity is high and, moreover, it promotes convection cooling, its viscosity being very low.
  • syntactic foams are likely to crack on installation and over time, thus causing thermal bridges and water passages, which deteriorates the insulating function of the foam.
  • the Applicant proposes to use a thermal insulation composition for the insulation of pipes contained in a transfer pipe for petroleum products, and having in particular the required properties of mechanical resistance (bursting strength), thermal insulation and chemical resistance (currently resistance to corrosion and hydrolysis) and also having the conditions necessary for easy implementation.
  • thermo insulation composition mechanically resistant to hydrostatic pressure for the insulation of pipes contained in an underwater oil product transfer pipe, designed in particular to be installed on or in the vicinity of a deep seabed.
  • the present invention therefore relates to the use of a thermal insulation composition, preferably resistant to hydrostatic pressure, for the insulation of pipes contained in a petroleum product transfer pipe, preferably for the insulation of pipes contained in an underwater petroleum product transfer pipe installed on or near a seabed , great depth, said composition being characterized in that it consists of a crosslinkable and injectable insulating composition.
  • the crosslinkable and injectable insulating composition according to the present invention comprises at least one diene polyol, at least one polyisocyanate of functionality> 2, optionally a crosslinking catalyst and a sufficient quantity of at least one inert liquid filler to have a viscosity of less than 500 mPa.s at the processing temperature of said composition.
  • processing temperature designates the temperature at which said composition according to the invention is introduced into said pipe (underwater) in order to achieve its thermal insulation.
  • This processing temperature is at least 4 ° C, and can reach 45 ° C or more.
  • its viscosity can change but must advantageously remain less than about 500 mPa.s.
  • the composition according to the present invention is in the form of a homogeneous rubbery solid having no exudation. According to the present invention, use will be made of a weight amount of chemically inert liquid filler greater than 80% and, preferably, an amount between 90% and 96% of the crosslinkable insulating composition.
  • the chemically inert liquid filler 5 is an insulating liquid, capable of completely dissolving the polydiene polyols and the polyisocyanates, chosen from among the aklylbenzenes such as the decylbenzenes, the dodecylbenzenes; esters which are, for example, reaction products of polyvalent alcohols such as pentaerythritol with monovalent carboxylic acids such as n-heptanoic acid; alkyl phthalates such as dibutyl diethyl phthalate; aikylpolyaromatic compounds such as the mixture of isomers of dibenzyltoluene (DBT), monoisopropylbiphenyl
  • DBT dibenzyltoluene
  • MIPB phenyl-xylylethanes
  • PXE phenyl-xylylethanes
  • MIPB phenyl-xylylethanes
  • PXE phenyl-xylylethanes
  • MIPB phenyl-xylylethanes
  • PXE phenyl-xylylethanes
  • mixtures of benzyltoluenes and dibenzyltoluenes such as those described in particular in European patent No. 136230-B1
  • (methylbenzyl) xylenes such as those described in European patent application No. 0500345; mixtures of benzyltoluene and - diphenylethane; mineral-naphthenic oils; vegetable oils such as rapeseed oil and corn oil, as well as the combination of at least two of the previously mentioned insulating liquids.
  • DBT mixtures of benzyltoluenes and dibenzyltoluenes comprising from 50% to 90% by weight of benzyltoluenes (mixture of the o, m and p isomers) and from 50% to 10% by weight
  • benzyltoluenes mixture of the o, m and p isomers
  • dibenzyltoluenes or mixtures of isomers of mono- and bis (methylbenzyl) xylenes mixtures of isomers of mono- and bis (methylbenzyl) xylenes.
  • the chemically inert liquid charge has a viscosity at 20 ° C at most equal to 200 mPa.s, and preferably between 4 and 100 mPa.s measured according to standard ASTM D 445.
  • the polysiocyanate used can be chosen from aromatic, aliphatic, cycloaliphatic polyisocyanates and those which contain in their molecule an isocyanurate ring, having at least two isocyanate functions in their molecule, capable of reacting with hydroxyl functions of a polyol to form a three-dimensional polyurethane network causing the crosslinking of the composition.
  • aromatic polyisocyanates which can be used according to the present invention, mention will be made of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric MDIs, triphenylmethane triisocyanate.
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • CHDI cyclohexyldiisocyanate
  • 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate isophorone diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • CHDI cyclohexyldiisocyanate
  • 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate.
  • trimers of hexamethylene diisocyanate marketed by the company RHODIA UNDER the name TOLONATE HDT / let tris [1 - (rsôcyanotométhyD-1, 3,3- triméthylc ⁇ clôhe- xane] isocyanurate sold by the company HULS under the name VESTANAT T 1890/100.
  • the amount of polyisocyanate according to the present invention is chosen in such a way that the NCO / OH molar ratio is close to 1 and preferably ranging from 0.85 to 1.20.
  • the polydienic polyol is an oligomer of hydroxytelechelic conjugated dienes which can be obtained by various methods such as the radical polymerization of conjugated dienes having 4 to 20 carbon atoms in the presence of a polymerization initiator such as peroxide of hydrogen or an azo compound such as azobis-2,2 [methyl-2, N- (hydroxy-2ethyl! propionamide] or the anionic polymerization of conjugated dienes having 4 to 20 carbon atoms in the presence of a catalyst such as naphthalene dilithium.
  • the conjugated diene of the polydiene polyol is chosen from the group comprising butadiene, isoprene, chloroprene, 1, 3-pentadiene and c ⁇ clopentadiene.
  • the polydiene polyols can have molar masses in number at most equal to 7000 and preferably between 1000 and 3000. They have functionalities ranging from 1 to 5 and preferably ranging from 1, 8 to 3 and a dynamic viscosity measured at 30 ° C at least equal to 600 mPa.s.
  • the composition may comprise, in addition to the polydiene polyol, one or more polyols of low molecular weight.
  • low molecular weight polyol means polyols having molecular weights ranging from 50 to 800.
  • polyols By way of illustration of such polyols, mention may be made of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, polyether polyols, butane diol-1, 4, hexane diol-1, 6, 2-ethyl hexane - diol-1, 3, N, N bis (2-hydroxypropyDaniline, 3-methyl pentanediol- 1, 5, trimethylol propane, pentaerythritol, propoxylated bisphenol A sold by the company AKZO under the name DIANOL 320 and the mixture of at least two aforementioned polyols.
  • the NCO / OH molar ratio must be calculated taking into account the hydrox ⁇ l functions provided by said low molecular weight polyol.
  • a crosslinking catalyst it can be chosen from the group comprising tertiary amines, imidazoles and organometallic compounds.
  • tertiary amines By way of illustration of tertiary amines, mention may be made of diaza-1, 4bicyclo [2.2.2] octane (DABCO), N, N, N ', N ", N" -pentamethyldiethylene triamine.
  • DABCO diaza-1, 4bicyclo [2.2.2] octane
  • organometallic compounds By way of illustration of organometallic compounds, mention may be made of tin dibutyldilaurate, tin dibutylacetate, organic derivatives of bismuth.
  • the crosslinkable composition of the present invention can be produced by mixing, at room temperature (approximately 20 ° C.) the various constituents by any means of agitation sufficient to ensure good dispersion of the constituents.
  • the composition may contain one or more additives such as antioxidants, corrosion inhibitors.
  • the crosslinkable composition of the invention has the advantage of ensuring a thermal insulation function of the pipe or pipes passing through the pipe because it has a low thermal conductivity and that it prevents any convection. .
  • the composition of the present invention is used very particularly for the thermal insulation of pipelines contained in an underwater petroleum product transfer pipe installed on or in the vicinity of a deep seabed.
  • the crosslinkable composition of the invention has a density close to that of seawater from the seabed, which allows the underwater pipe containing it to have improved resistance to the hydrostatic pressure of the submarine site where said pipeline is installed.
  • the crosslinkable composition of the invention liquid during its implementation, has a very low shrinkage during its crosslinking, which makes it possible to ensure perfect "wetting" of the pipes to be coated. Withdrawal is less than 1% in volume, or even less than 0.5% .
  • • - Figure 1 is a schematic cross-sectional view of an underwater petroleum product transfer pipe containing the composition of the invention.
  • the pipe shown comprises an envelope (1) which is generally made of steel and can be coated on the outside with an anti-corrosion coating (not shown in the figure); pipes (2), (3) and (4), the pipes (2) and (3) conveying petroleum products, the pipe (4) being a so-called service pipe; these pipes (2), (3) and (4) can also be coated externally with an anti-corrosion coating (not shown in the figure); (5) represents the space filled with the filling material which is constituted by a crosslinkable insulating composition. .
  • the pipes (2), (3) and (4) can be arranged randomly but preferably as close as possible to the center of the pipe in which they can be held by shims not shown in the figure.
  • Underwater petroleum product transfer pipes can be made in sections several meters long which are generally assembled by appropriate means on a shore near the petroleum site. Assembled, these pipes can be brought in different ways. They can be brought to the surface, between two waters, or pulled to the bottom of the sea. In all cases, it is necessary to adjust the buoyancy of the underwater pipe to allow its transport, immersion and positioning final.
  • crosslinkable insulation composition of the present invention can be implemented by any suitable means.
  • the composition has a viscosity of less than 200 mPa.s at the processing temperature which is at most equal to 45 ° C. Then, said composition is allowed to crosslink.
  • the setting time which is the time necessary for the composition according to the present invention to be completely crosslinked, can vary to a large extent. However, this setting time must be adjusted in such a way that the composition according to the present invention can completely fill the (underwater) pipe and can perfectly wet the pipe (s) inside said pipe. conduct to insulate them.
  • crosslinkable composition of the invention has the advantage of being able to adapt to the different cases mentioned above.
  • composition of the present invention can also be used to perfect the thermal insulation of pipes already having a primary insulation coating.
  • compositions were prepared using the following constituents: - PolyBd® R 45 HT (hereinafter referred to as PolyBd): hydroxylated polybutadiene with Mn equal to 2800 (determined by steric exclusion chromatography), having a hydroxyl index IQH expressed in milliequivalents per gram (meq / g) equal to 0.83, a viscosity equal to 5000 mPa.s at 30 ° C and a density equal to 0.90, - JARYTERM BT06 sold by the company ATOFINA (hereinafter designated by BT06): chemically inert liquid charge consisting of 75% by weight of benzyltoluenes and 25% by weight of dibenzyltoluenes having a viscosity at 20 ° C of 6.5 mPa.s measured according to standard ASTM D 445, - JARYTHERM AX320, marketed by ATOFINA
  • XX chemically inert liquid charge comprising a mixture of mono and bis (methylbenzyl) xylenes having a viscosity at 20 ° C of 21.6 mPa.s measured according to standard ASTM D 445,
  • DBT chemically inert liquid feed comprising a mixture of dibenzyltoluene isomers having a viscosity at 20 ° C. of 55 mPa.s measured according to standard ASTM D 445,
  • Tolonate tris (6-isocyanatohexyl) isocyanurate, having an NCO content equal to 22%, a functionality of approximately 3.4 and a viscosity at 25 ° C equal to 2400 (+ / - 400) mPa.s,
  • Voranol CP 455 sold by the company DOW CHEMICAL (hereinafter referred to as Voranol): polyether polyol with molecular weight equal to 450 having an IQH equal to 6.77 meq / g and a viscosity at 25 ° C equal to 330 mPa.s
  • - Isonate M 143 sold by the company DOW CHEMICAL: polymeric MDI having an NCO content equal to 30%, a functionality equal to 2.2 and a viscosity at 20 ° C equal to 130 mPa .s,
  • compositions can be obtained according to the following protocol which consists in separately preparing a first mixture A containing at least one inert liquid filler and at least one di- or polyisocyanate and a second part B containing at least one dienic polyol and, optionally a polycondensation accelerator, hereinafter designated catalyst, so that an NCO / OH molar ratio ranging from 0.85 to 1.20 is obtained.
  • a and B are mixed in a device ensuring good mixing of the 2 parts (such as a static mixer), then the compositions are left at room temperature (20 ° C.) and the viscosity is recorded as a function of time.
  • Another method of preparing the compositions of the invention consists in simultaneously mixing the various constituents using a device ensuring good mixing of the constituents and the compositions are abandoned as before at room temperature and the viscosity is recorded as a function of the time.
  • Tp time taken in days or hours is noted, which corresponds to the moment when the composition is completely crosslinked. Viscosity measurements as a function of time and measurements of the setting time Tp were also carried out at temperatures above ambient temperature.
  • Table 1 indicates the constituents - nature and percentage (expressed by weight) - of the compositions, the setting time Tp at a given temperature as well as the reference to the graphs indicating the viscosity (in mPa.s) as a function of time at a temperature data T in ° C.
  • ** T (° c) indicates the temperature in ° C at which the viscosity as a function of time was measured.
  • the invention is not limited to the thermal protection of pipes such as those referenced (2), (3) and (4) of Figure 1.
  • pipes containing any number of pipes and service lines which may further include power supply lines, various fluids such as water, gas, and control lines for well heads installed on the seabed.

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Abstract

L'invention concerne l'utilisation d'une composition d'isolation thermique réticulable et injectable comprenant au moins un polyoldiénique, au moins polyisocyanate et au moins une charge liquide inerte pour l'isolation thermique des canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits pétroliers.

Description

UTILISATION D'UNE COMPOSITION D'ISOLATION THERMIQUE
POUR L'ISOLATION DE CANALISATIONS CONTENUES DANS UNE
CONDUITE DE TRANSFERT DE PRODUITS PETROLIERS
La présente invention concerne l'utilisation d'une composition d'isolation thermique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits pétroliers. Plus particulièrement, la présente invention concerne l'utilisation d'une telle composition pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite sous-marine de transfert de produits pétroliers notamment celle installée au voisinage de fonds de grande profondeur, de plusieurs centaines de mètres ou plus.
A ces profondeurs, les puits sous-marins produisent le plus souvent des mélanges multiphasiques comprenant des hydrocarbures liquides et gazeux ainsi que de l'eau sortant à des températures allant de 30°C à 150°C, voire plus. Le froid régnant à de telles profondeurs est susceptible d'entraîner la cristallisation de paraffines, voire des hydrates de gaz (hydrates de méthane) susceptibles de boucher les canalisations dans lesquelles ils circulent.
Lors de la mise en production d'un gisement pétrolier terrestre, des hydrocarbures s'écoulent dans une canalisation appelée colonne de production, depuis le fond du puits jusqu'à la surface. Au fond du puits, la pression et la température sont relativement élevées, par exemple 100°C et 300 bars. Lors de la remontée des hydrocarbures vers la surface, ces pression et température décroissent avec, comme résultat que la température en sortie du puits est par exemple de l'ordre de 30°C.
Cette baisse de température des hydrocarbures dans la colonne de production a pour effet d'accroître la viscosité et la densité de ces hydrocarbures, ce qui peut entraîner un ralentissement de leur écoulement. Mais également la baisse de température peut parfois provoquer comme précédemment mentionné le dépôt, sur la paroi de la colonne, de paraffines cristallisées. S'il s'accumule dans la colonne, ce dépôt peut provoquer de graves problèmes d'exploitations tels que le ralentissement des hydrocarbures, voire l'obstruction totale de la colonne. Généralement, s'il veut éviter ces risques, l'exploitant est obligé de traiter ce phénomène de dépôt, soit en prévention par injection de produit chimique inhibant le dépôt, soit en curatif en raclant ou grattant la colonne avec- des équipements spéciaux -ou -encore-en le réchauffant par un moyen éventuellement disponible. Dans tous les cas, ces opérations constituent une dépense d'argent importante. Ce type de problème se présente également dans les canalisations qui relient une tête de puits à un centre de traitement éloigné. Des bouchages risquent également de se produire lors des arrêts techniques du transfert desdits produits pétroliers.
Pour empêcher le bouchage des canalisations sous-marines, on connaît une solution suivant laquelle on les recouvre d'un revêtement extérieur adhérent aux canalisations, en un matériau d'isolation thermique présentant en outre la résistance mécanique nécessaire pour supporter la forte pression hydrostatique régnant aux grandes profondeurs. Pour constituer ce revêtement, on utilise en particulier des produits composites à base d'une résine époxy, de polyuréthane, ou de polypropylène, par exemple. De tels produits sont fabriqués et commercialisés par des sociétés telles que Isotub (France), Balmoral Webco Pipeline Systems (Grande-Bretagne) et Bredero Priée (USA) par exemple. Par un ajustement de leur composition, on peut en régler la densité (et donc la flottabilité), la résistance mécanique, le coefficient de transfert thermique, par exemple. La résistance mécanique élevée du revêtement nécessaire aux grandes profondeurs, s'accompagne d'un accroissement important de la densité du matériau utilisé, cet accroissement de densité ayant un effet négatif sur ses propriétés d'isolation thermique. Il faut alors accroître encore l'épaisseur du revêtement pour obtenir l'isolation thermique requise, ce qui rend cette solution excessivement coûteuse aux grandes profondeurs. En outre, la résistance à l'abrasion d'un tel revêtement est insuffisante pour que l'on puisse envisager la pose par remorquage de canalisations ainsi gainées sur les fonds marins.
Pour assurer la protection de canalisations sous-marines aux grandes profondeurs, on connaît aussi la technique suivant laquelle celles-ci passent dans une enveloppe tubulaire de protection classique capable de résister à la pression hydrostatique. Cette enveloppe permet le dépôt de canalisations ainsi protégées par remorquage. L'enveloppe tubulaire peut contenir plusieurs canalisations, chacune étant revêtue d'un revêtement d'isolation thermique peu épais et peu dense (mousse de polyuréthane, de polyéthylène, laine de verre, laine de roche, etc.). Aux très grandes profondeurs, l'enveloppe en acier ne peut résister à la pression hydrostatique, sauf à en augmenter exagérément l'épaisseur, ce~ qui en accroît le poids au mètre linéaire au détriment de sa flottabilité, celle-ci étant nécessaire à sa mise en place par remorquage. Aussi, dans ce dernier cas, suivant une solution connue, on pressurise l'espace interne de l'enveloppe, compris entre la ou les canalisations revêtues et l'enveloppe elle-même, avec un gaz inerte tel que l'azote par exemple. Il faut ensuite maintenir la pression d'azote dans l'enveloppe pendant toute la durée d'exploitation des canalisations qui peut durer 20 ans ou plus.
Cette contrainte se révèle coûteuse, du fait que la mise en pression initiale est chère et la maintenance difficile puisque l'azote diffuse lentement à travers les soudures de l'enveloppe tubulaire. En outre, cette pression doit être établie lors de la construction de la conduite à terre, sur une plage par exemple. La haute pression à établir alors peut provoquer une explosion dangereuse de l'enveloppe. Il est donc nécessaire d'accroître l'épaisseur de l'enveloppe, mais ceci au détriment de la flottabilité de l'ensemble, indispensable à sa pose par remorquage, comme on l'a vu plus haut.
Il a également été proposé dans le demande de brevet français n° 2 769 682 une conduite sous-marine de transfert de produits pétroliers comprenant au moins une canalisation pour de tels produits et une enveloppe tubulaire de protection dans laquelle passe ladite canalisation, cette conduite comprenant un remplissage en un matériau d'isolation thermique mécaniquement résistant à la pression hydrostatique du site sous-marin où est installée la dite conduite, cedit remplissage baignant à l'intérieur de l'enveloppe dans de l'eau en équipression avec la pression hydrostatique extérieure. En effet, il est connu que la différence entre les pressions hydrostatiques qui agissent respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de la conduite sous-marine immergée est proportionnelle à la différence entre la densité de l'eau de mer environnante et la densité du matériau de remplissage. Si cette différence prend des valeurs élevées, l'enveloppe risque de s'effondrer.
Le remplissage est constitué par un produit composite de la famille des produits dits "syntactiques". De tels produits se distinguent des matériaux évoqués précédemment par leur composition, leur prix et leur faible densité.
A titre indicatif, ces produits sont constitués de microsphères, et éventuellement de macrosphères, noyées dans une matrice constituée par une résine époxy, du polyuréthane ou du polypropylène. — Ce matériau de remplissage est caractérisé par le fait qu'il assure une fonction d'isolation thermique de la, ou des canalisation(s) passant dans l'enveloppe, il résiste à une certaine pression hydrostatique extérieure et il procure à l'ensemble de la conduite la flottabilité requise lors de sa mise en place.
L'eau utilisée pour mettre la conduite sous-marine en équipression avec le milieu sous-marin lors de sa mise en place peut être de l'eau du milieu sous-marin considéré contenant éventuellement un inhibiteur de corrosion. Bien que cette façon d'opérer présente des avantages, l'utilisation d'eau, présente de nombreux inconvénients. L'eau est un mauvais isolant thermique : sa conductivité thermique est élevée et de plus, elle favorise le refroidissement par convection, sa viscosité étant très basse. En outre, les mousses syntactiques sont susceptibles de se fissurer à la pose et dans le temps entraînant ainsi des ponts thermiques et des passages d'eau, ce qui détériore la fonction isolante de la mousse.
La demanderesse propose d'utiliser une composition d'isolation thermique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits pétroliers, et présentant notamment les propriétés requises de résistance mécanique (tenue à l'éclatement), d'isolation thermique et de résistance chimique (présentement résistance à la corrosion et à l'hydrolyse) et également présentant les conditions nécessaires pour une mise en œuvre aisée.
Elle propose plus particulièrement d'utiliser une composition d'isolation thermique résistante mécaniquement à la pression hydrostatique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite sous^marine de transfert de produits pétroliers, conçue notamment pour être installée sur ou au voisinage d'un fond marin de grande profondeur.
La présente invention a donc pour objet l'utilisation d'une composition d'isolation thermique, de préférence résistante à la pression hydrostatique, pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits pétroliers, de préférence pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite sous-marine de transfert de produits pétroliers installée sur ou au voisinage d'un fond marin, de grande profondeur, ladite composition étant caractérisée en ce qu'elle est constituée par une composition isolante réticulable et injectable.
La composition isolante réticulable et injectable selon la présente invention comprend au moins un polyol diénique, au moins un polyisocyanate de fonctionnalité > 2, éventuellement un catalyseur de réticulation et une quantité suffisante d'au moins une charge liquide inerte pour avoir une viscosité inférieure à 500 mPa.s à la température de mise en œuvre de ladite composition. On désigne par température de mise en œuvre la température à laquelle ladite composition selon l'invention est introduite dans ladite conduite (sous-marine) pour en réaliser son isolation thermique.
Cette température de mise en œuvre est d'au moins 4°C, et, peut atteindre 45 °C, voire plus.
Selon la présente invention, pendant la durée de la mise en œuvre de ladite composition, sa viscosité peut évoluer mais doit rester avantageusement inférieure à environ 500 mPa.s.
Après réticulation, la composition selon la présente invention se trouve sous la forme d'un solide homogène caoutchouteux ne présentant pas d'exsudation. Selon la présente invention, on utilisera une quantité pondérale de charge liquide chimiquement inerte supérieure à 80 % et, de préférence, une quantité comprise entre 90 % et 96 % de la composition isolante réticulable.
Selon la présente invention, la charge liquide chimiquement inerte 5 est un liquide isolant, pouvant solubiliser totalement les polyols polydiéniques et les polyisocyanates, choisie parmi les aklylbenzènes tels que les décylbenzènes, les dodécylbenzènes ; les esters qui sont par exemple des produits de réaction d'alcools polyvalents tels que le pentaérythritol avec des acides carboxyliques monovalents tels que 0 l'acide n-heptanoïque ; les phtalates d'alkyle tels que le phtalate de dibutyle et de diéthyle ; les composés aikylpolyaromatiques comme le mélange d'isomères du dibenzyltoluène (DBT), le monoisopropylbiphényle
(MIPB), les phényl-xylyléthanes (PXE) ; les mélanges de benzyltoluènes et dibenzyltoluènes tels que ceux décrits notamment dans le brevet 5 européen n ° 136230-B1 ; les mélanges de mono-et bis
(méthylbenzyl)xylènes tels que ceux décrits dans la demande de brevet européen n° 0500345 ; les mélanges de benzyltoluène et de — diphényléthane ; les huiles minérales- naphténiques ; les huiles végétales telles que les huiles de colza et les huiles de maïs, ainsi que la combinaison d'au moins deux des liquides isolants précédemment mentionnés. ,
De préférence, on utilisera comme charge liquide chimiquement inerte le DBT, des mélanges de benzyltoluènes et de dibenzyltoluenes comprenant de 50 % à 90 % en poids de benzyltoluènes (mélange des isomères o, m et p) et de 50 % à 10 % en poids de dibenzyltoluenes ou des mélanges d'isomères de mono- et bis(méthylbenzyl)xylènes.
Selon la présente invention, la charge liquide chimiquement inerte présente une viscosité à 20 °C au plus égale à 200 mPa.s, et de préférence, comprise entre 4 et 100 mPa.s mesurée selon la norme ASTM D 445.
Selon la présente invention, le polysiocyanate utilisé peut être choisi parmi les polyisocyanates aromatiques, aliphatiques, cycloaliphatiques et ceux qui contiennent dans leur molécule un cycle isocyanurate, ayant au moins deux fonctions isocyanate dans leur molécule, susceptibles de réagir avec des fonctions hydroxyle d'un polyol pour former un réseau polyuréthane tri-dimensionnel provoquant la réticulation de la composition. A titre d'illustration de polyisocyanates aromatiques utilisables selon la présente invention, on citera le 4,4'-diphénylméthane diisocyanate (MDI), les MDI polymériques, le triphényl-méthane triisocyanate.
A titre d'illustration de polyisocyanate aliphatique utilisable selon la présente invention, on citera le biuret du diisocyanato-1 ,6 hexane
C(O)NH(CH2)6NCO
OCN (CH .-N
\ C(O)NH(CH2)6NCO
A titre d'illustration de polyisocyanates cycloaliphatiques, on citera l'isophorone diisocyanate (IPDI), le cyclohexyldiisocyanate (CHDI), le 4,4'-dicyclohexylméthane diisocyanate. A titre d'illustration de polyisocyanates qui contiennent dans leur molécule le cycle isocyanurate, on citera les trimères de l'hexaméthylène diisocyanate commercialisés par la Société RHODIA SOUS la dénomination TOLONATE HDT/ lé tris [1 -(rsôcyanotométhyD-1 ,3,3-triméthylcγclôhe- xane] isocyanurate commercialisé par la Société HULS sous la dénomination VESTANAT T 1890/100.
La quantité de polyisocyanate elon la présente invention est choisie d'une façon telle que le rapport molaire NCO/OH est voisin de 1 et, de préférence allant de 0,85 à 1 ,20.
Selon la présente invention, le polyol polydiénique est un oligomère de diènes conjugués hydroxytéléchélique qui peut être obtenu par différents procédés tels que la polymérisation radicalaire de diènes conjugués ayant de 4 à 20 atomes de carbone en présence d'un amorceur de polymérisation tel que le peroxyde d'hydrogène ou un composé azoïque tel que l'azobis-2,2[méthyl-2, N-(hydroxy- 2éthy!)propionamide] ou la polymérisation anionique de diènes conjugués ayant de 4 à 20 atomes de carbone en présence d'un catalyseur tel que la naphtalène dilithium. Selon la présente invention, le diène conjugué du polyol polydiénique est choisi dans le groupe comprenant le butadiène, l'isoprène, le chloroprène, le 1 ,3- pentadiène et le cγclopentadiène.
On ne sortirait pas de l'invention si on utilisait des oligomères hydroxytéléchéliques de diènes conjugués époxydés sur la chaîne ainsi que des oligomères hydrogénés hydroxytéléchéliques de diènes conjugués.
Selon la présente invention, les polyols polydiéniques peuvent avoir des masses molaires en nombre au plus égale à 7000 et de préférence comprises entre 1000 et 3000. Ils présentent des fonctionnalités allant de 1 à 5 et de préférence allant de 1 ,8 à 3 et une viscosité dynamique mesurée à 30°C au moins égale à 600 mPa.s.
A titre d'illustration de polyols polydiéniques, on citera les polybutadiènes hydroxylés commercialisés par la Société ATOFINA sous les dénominations Poly Bd® R 45 HT et Poly Bd® R 20 LM. Selon la présente invention, la composition peut comprendre en plus du polyol polydiénique un ou plusieurs polyols de faible masse molaire.
Par polyol de faible masse molaire, on entend des polyols ayant des masses molaires allant de 50 à 800. A titre d'illustration de tels polyols, on peut citer l'éthylène glycol, le propylène glycol, le diéthylène glycol, le dipropylène glycol, les polyétherpolyols, le butane diol-1 ,4, l'hexane diol-1 ,6, l'éthyl-2 hexane - diol-1 ,3, le N,N bis(hydroxy-2 propyDaniline, le méthyl-3 pentanediol-1 ,5, le triméthylol propane, le pentaérythritol, le bis phénol A propoxylé commercialisé par la Société AKZO sous la dénomination DIANOL 320 et le mélange d'au moins deux polyols précités.
Dans l'éventualité où l'on utilise un polyol de faible masse molaire, le rapport molaire NCO/OH devra être calculé en tenant compte des fonctions hydroxγles apportées par ledit polyol de faible masse molaire.
Dans l'éventualité où l'on utilise un catalyseur de réticulation, celui-ci peut être choisi dans le groupe comprenant des aminés tertiaires, des imidazoles et des composés organométalliques.
A titre d'illustration d'aminés tertiaires, on peut citer le diaza- 1 ,4bicyclo[2.2.2]octane (DABCO), la N,N,N',N",N"-pentaméthyldiéthy- lène triamine.
A titre d'illustration de composés organométalliques, on peut citer le dibutyldilaurate d'étain, le dibutylacétate d'étain, les dérivés organiques du bismuth.
La composition réticulable de la présente invention peut être réalisée par mélangeage, à température ambiante (environ 20 °C) des divers constituants par tous moyens d'agitation suffisant pour assurer une bonne dispersion des constituants. La composition peut contenir un ou plusieurs additifs tels que anti-oxydants, inhibiteurs de corrosion.
La composition réticulable de l'invention présente l'avantage d'assurer une fonction d'isolation thermique de la, ou des canalisation(s) passant dans la conduite du fait qu'elle a une faible conductivité thermique et qu'elle empêche toute convection. En outre, compte tenu de sa résistance à la pression hydrostatique, la composition de la présente invention est utilisée tout particulièrement pour l'isolation thermique de canalisations contenues dans une conduite sous-marine de transfert de produits pétroliers installée sur ou au voisinage d'un fond sous-marin de grande profondeur. En effet, la composition réticulable de l'invention présente une densité proche de celle de l'eau de mer des fonds sous-marins, ce qui permet à la conduite sous-marine la contenant d'avoir une résistance améliorée à la pression hydrostatique du site sous- marin où est installée ladite conduite. La composition réticulable de l'invention, liquide iors de sa mise en œuvre, possède un très faible retrait lors de sa réticulation, ce qui permet d'assurer un "mouillage" parfait des canalisations à enrober. Le retrait est- inférieur à 1 % en volume, voire inférieur à 0,5 %.--- •— La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une conduite sous-marine de transfert de produits pétroliers contenant la composition de l'invention.
Sur cette figure 1 , il apparaît que la conduite représentée comprend une enveloppe (1 ) qui est généralement en acier et peut être revêtue extérieurement par un revêtement anti-corrosion (non représenté sur la figure) ; des canalisations (2), (3) et (4), les canalisations (2) et (3) véhiculant les produits pétroliers, la canalisation (4) étant une canalisation dite de service ; ces canalisations (2), (3) et (4) pouvant être également revêtues extérieurement par un revêtement anti-corrosion (non représenté sur la figure) ; (5) représente l'espace rempli par le matériau de remplissage qui est constitué par une composition isolante réticulable. .
Les canalisations (2), (3) et (4) peuvent être disposées de façon aléatoire mais de préférence au plus près du centre de la conduite dans laquelle elles peuvent être maintenues par des cales non représentées sur la figure.
Les conduites sous-marines de transfert de produits pétroliers peuvent être réalisées par tronçons de plusieurs mètres de long qui sont généralement assemblés selon des moyens appropriés sur un rivage près du site pétrolier. Assemblées, ces conduites peuvent être amenées selon différentes façons. Elles peuvent être amenées en surface, entre deux eaux, ou bien tirés sur le fond de la mer. Dans tous les cas, il est nécessaire d'ajuster la flottabilité de la conduite sous-marine pour permettre son transport, son immersion et son positionnement définitif.
On peut, pour régler convenablement la flottabilité desdites conduites sous-marines, incorporer à la composition isolante réticulable des charges dites allégeantes. A titre d'illustration de telles charges, on citera la poudre de liège, les microballons en résine synthétique (type phénolique ou mélamine-formol), les microsphères creuses en carbone, les microsphères en verre (silice ou borosilicate de sodium), les cendres volantes triées. De préférence, on utilisera ces dernières car elles possèdent une bonne résistance à l'écrasement.
La composition d'isolation réticulable de la présente invention peut être mise en place par tous moyens appropriés.
Notamment, il est possible dans un mode de réalisation de l'invention d'injecter dans un tronçon une composition réticulable préalablement préparée et présentant -une fluidité suffisante pour permettre le remplissage total dudit tronçon contenant la (ou les) canalisation(s). De préférence, la composition possède une viscosité inférieure à 200 mPa.s à la température de mise en œuvre qui est au plus égale à 45 °C. Ensuite, on laisse réticuler ladite composition.
Le temps de prise, qui est le temps nécessaire pour que la composition selon la présente invention soit totalement réticulée peut varier dans une large mesure. Cependant, ce temps de prise doit être ajusté d'une façon telle que la composition selon la présente invention puisse remplir totalement la conduite (sous-marine) et puisse mouiller parfaitement la (ou les) canalisation(s) à l'intérieur de ladite conduite pour assurer leur isolation.
L'homme de l'art ajustera donc les proportions des constituants de ladite composition et, éventuellement, les quantités de catalyseur de réticulation à utiliser, pour obtenir le temps de prise adéquat.
La composition réticulable de l'invention présente l'avantage de pouvoir s'adapter aux différents cas mentionnés ci-dessus.
La composition de la présente invention peut être également utilisée pour parfaire l'isolation thermique de canalisations comportant déjà un revêtement d'isolation primaire.
Ci-après, nous donnons des exemples de réalisation de compositions réticulables utilisables selon la présente invention.
Les compositions ont été préparées en utilisant les constituants suivants : - PolyBd® R 45 HT (ci-après désigné par PolyBd) : polybutadiène hydroxylé de Mn égal à 2800 (déterminée par chromatographie d'exclusion stérique), présentant un indice d'hydroxyle IQH exprimé en milliequivalent par gramme (meq/g) égal à 0,83, une viscosité égale à 5000 mPa.s à 30°C et une densité égale à 0,90, - JARYTERM BT06 commercialisé par la Société ATOFINA (ci- après désigné par BT06) : charge liquide chimiquement inerte constituée de 75 % en poids de benzyltoluènes et de 25 % en poids de dibenzyltoluenes présentant une viscosité à 20°C de 6,5 mPa.s mesurée selon la norme ASTM D 445, - JARYTHERM AX320, commercialisé par la Société ATOFINA
(ci-après désigné par XX) : charge liquide chimiquement inerte comprenant un mélange de mono et bis(méthylbenzyl)xylènes présentant une viscosité à 20°C de 21 ,6 mPa.s mesurée selon la norme ASTM D 445,
- JARYTHERM DBT commercialisé par la Société ATOFINA (ci- après désigné par DBT) charge liquide chimiquement inerte comprenant un mélange d'isomères du dibenzyltoluène présentant une viscosité à 20 °C de 55 mPa.s mesurée selon la norme ASTM D 445,
- Tolonate HDT (ci-après désigné par Tolonate) : tris(6- isocyanatohexyl) isocyanurate, présentant une teneur en NCO égale à 22 %, une fonctionnalité d'environ 3,4 et une viscosité à 25 °C égale à 2400 ( + /- 400) mPa.s,
- Voranol CP 455 commercialisé par la Société DOW CHEMICAL (ci-après désigné par Voranol) : polyétherpolyol de masse molaire égale à 450 présentant un IQH égal à 6,77 meq/g et une viscosité à 25 °C égale à 330 mPa.s, - Isonate M 143 (ci-après désigné par Isonate) commercialisé par la Société DOW CHEMICAL : MDI polymérique présentant une teneur en NCO égale à 30 %, une fonctionnalité égaie à 2,2 et une viscosité à 20°C égale à 130 mPa.s,
- dibutyldilaurate d'étain (catalyseur de réticulation) ci-après désigné par DBTL,
Les compositions peuvent être obtenues selon le protocole ci- après qui consiste à préparer séparément un premier mélange A contenant au moins une charge inerte liquide et au moins un di- ou polyisocyanate et une seconde partie B contenant au moins un polyol dienique et, éventuellement un accélérateur de polycondensation désigné ci-après catalyseur, d'une façon telle que l'on obtienne un rapport molaire NCO/OH allant de 0,85 à 1 ,20.
Ensuite, on mélange A et B dans un dispositif assurant un bon mélangeage dés 2 parties (tel qu'un mélangeur statique), puis on abandonne les compositions à température ambiante (20°C) et on enregistre la viscosité en fonction du temps.
Une autre méthode de préparation des compositions de l'invention consiste à mélanger simultanément les différents constituants à l'aide d'un dispositif assurant un bon mélangeage des constituants et on abandonne comme précédemment les compositions à température ambiante et on enregistre la viscosité en fonction du temps.
On note le temps dé prise Tp exprimé en jours ou en heures qui correspond au moment ou la composition est totalement réticulée. On a également effectué des mesures de viscosité en fonction du temps et des mesures de temps de prise Tp à des températures supérieures à la température ambiante.
Le tableau 1 indique les constituants - nature et pourcentage (exprimé en poids) - des compositions, le temps de prise Tp à une température donnée ainsi que le renvoi aux graphiques indiquant la viscosité (en mPa.s) en fonction du temps à une température donnée T en °C.
Figure imgf000015_0001
TABLEAU 1
* j = jours, h = heures
** = T(°c) indique la température en °C à laquelle la mesure de la viscosité en fonction du temps a été effectuée.
Figure imgf000016_0001
GRAPHIQUE 1
Figure imgf000016_0002
GRAPHIQUE 2
Figure imgf000017_0001
GRAPHIQUE 3
Figure imgf000017_0002
GRAPHIQUE 4
Figure imgf000018_0001
GRAPHIQUE 5
Figure imgf000018_0002
GRAPHIQUE 6
Figure imgf000019_0001
GRAPHIQUE 7
Figure imgf000019_0002
GRAPHIQUE 8 Sur ces graphiques, nous avons représenté en ordonnée, la viscosité des compositions en mPa.s et en abscisse le temps en jours (graphiques de 1 à 6) et en heures (graphiques 7 et 8).
Sur ces graphiques, on peut noter la viscosité initiale d'une composition à une température donnée.
Dans le tableau 2, on indique la masse volumique en g/cm3 à 20°C, la conductibilité en W/m.K à 20°C et la chaleur spécifique (kJ/kgK) à 20 °C des compositions réticulables et le retrait après réticulation en % volumique. A noter que la chaleur spécifique de l'eau à 20°C est de 4,18 kJ/kgK et que sa conductibilité thermique, également à 20°C est de 0,59 W/m.K.
Figure imgf000020_0001
TABLEAU 2
L'invention n'est pas limitée à la protection thermique de canalisations telles que celles référencées (2), (3) et (4) de la figure 1 .
Elle s'étend également à des conduites contenant un nombre quelconque de canalisations et de lignes de services, celles-ci pouvant comprendre en outre des lignes d'alimentation en énergie, en fluides divers tels que eau, gaz, et des lignes de commande de têtes de puits installées sur le fond marin.
Elle s'étend aussi à des conduites utilisées pour remonter lesdits produits pétroliers depuis le fond sous-marin à des structures flottantes ou semi-submersibles (de surface) en particulier jusqu'à une base flottante de production, stockage et chargement (F.P.S.O.), ainsi qu'aux colonnes de production depuis le fond d'un puits terrestre jusqu'à la surface.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation d'une composition d'isolation thermique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits pétroliers ; ladite composition étant caractérisée en ce qu'elle est constituée par une composition isolante réticulable et injectable comprenant au moins un polyol dienique, au moins un polyisocyanate de fonctionnalité > 2, éventuellement un catalyseur de réticulation et une quantité suffisante d'au moins une charge liquide inerte pour avoir une viscosité inférieure à 500 mPa.s à la température de mise en œuvre de ladite composition.
2. Utilisation d'une composition d'isolation thermique résistante à la pression hydrostatique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite sous-marine de transfert de produits pétroliers installée sur ou au voisinage d'un fond sous-marin de grande profondeur, ladite composition étant caractérisée en ce qu'elle est constituée par une composition isolante réticulable et injectable comprenant au , moins un polyol dienique, au moins un polyisocyanate de fonctionnalité ≥ 2, éventuellement un catalyseur de réticulation et une quantité suffisante d'au moins une charge liquide inerte pour avoir une viscosité inférieure à 500 mPa.s à la température de mise en œuvre de ladite composition.
3. Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'on utilise une quantité pondérale de charge liquide chimiquement inerte supérieure à 80 % de la composition.
4. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'on utilise une quantité pondérale de charge liquide chimiquement inerte comprise entre 90 % et 96 % de la composition.
5. Utilisation selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisée en ce que la charge liquide chimiquement inerte est un liquide isolant choisi parmi les alkylbenzènes, les esters diélectriques, les composés alkylpolyaromatiques, les phtalates d'alkyle, les mélanges de benzyltoluènes et de dibenzyltoluenes, les mélanges de mono- et bis (méthylbenzyl)xylènes, les mélanges de benzyltoluènes et de diphényléthane, les huiles végétales, les huiles naphténiques, ou la combinaison d'au moins deux des liquides isolants précités.
6. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la charge liquide chimiquement inerte a une viscosité à 20 °C au plus égale à
200 mPa.s et de préférence comprise entre 4 et 30 mPa.s, mesurée selon la norme ASTM D 445.
7. Utilisation selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la charge liquide chimiquement inerte est un mélange de benzyltoluènes et de dibenzyltoluenes comprenant de 50 % à 90 % en poids de benzyltoluènes (mélange des isomères o, m et p) et de 50 % à 10 % en poids de dibenzyltoluenes.
8. Utilisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la charge liquide chimiquement inerte est un mélange comprenant 75 % en poids de benzyltoluènes et 25 % en poids de dibenzyltoluenes.
9. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la chargé liquide inerte est un mélange d'isomères du dibenzyltoluène.
10. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la charge liquide inerte est un mélange d'isomères de mono et de bis(méthylbenzyl)xylènes.
11. Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le polyol polydiénique est un oligomère de diène conjugué hydroxytéléché-Iique.
12. Utilisation selon la revendication 11 , caractérisée en ce que le diène conjugué est le butadiène.
13. Utilisation selon l'une des revendications 1 , 2 et 1 1 , caractérisée en ce que le polyol polydiénique a une masse molaire en nombre au plus égale à 7000 et, de préférence comprise entre 1000 et 3000.
14. Utilisation selon l'une des revendications 1 , 2 et 11 , caractérisée en ce que le polyol polydiénique présente une fonctionnalité allant de 1 à 5 et, de préférence, allant de 1 ,8 à 3.
15. Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le polyisocyanate contient dans sa molécule un cycle isocyanurate.
5 16. Utilisation selon la revendication 15, caractérisée en ce que le polyisocyanate est le tris [1-(isocyanotométhyI)-1 ,3,3-triméthyl- cyclohexane] isocyanurate ou le trimère de l'hexamethylène disocyanate.
10 17. Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le polyisocyanate est un polyisocyanate aromatique.
18. Utilisation selon la revendication 17, caractérisée en ce que le polyisocyanate est le 4,4'-diphényl-méthane diisocyanate (MDI) ou
15 un MDI polymérique.
19. Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le polyisocyanate est un polyisocyanate cycloaliphatique.
•20 20. Utilisation selon la revendication 19, caractérisée en ce que le polyisocyanate et le 4,4'-dicyclohexylméthane diisocyanate.
21. Utilisation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la composition comprend en plus un ou plusieurs polyols de
25 faible masse molaire.
22. Utilisation selon la revendication 21 caractérisée en ce que le polyol a une masse molaire allant de 50 à 800.
30 23. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisée en ce que le rapport molaire NCO/OH est voisin de 1 et, de préférence allant de 0,85 à 1 ,20.
24. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, 35 caractérisée en ce que la composition isolante comprend un catalyseur de réticulation.
25. Utilisation selon la revendication 24, caractérisée en ce que le catalyseur de réticulation est le dibutyldilaurate d'étain.
40
26. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisée en ce que la composition isolante réticulée a un retrait volumique inférieur à 1 %.
27. Conduite sous-marine de transfert de produits pétroliers, comprenant au moins une canalisation (2, 3), pour de tels produits, éventuellement au moins une canalisation dite de service (4), une enveloppe tubulaire (1 ) de protection dans laquelle passent lesdites canalisations et un remplissage en un matériau d'isolation thermique mécaniquement résistant à la pression hydrostatique du site sous-marin où est installée ladite conduite ; caractérisée en ce que le matériau d'isolation thermique est constitué par une composition isolante réticulable et injectable conforme à l'une quelconque des revendication 1 à 26.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO321068B1 (no) * 2004-05-28 2006-03-13 Nexans Umbilical-kabel
DE102005053101A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Basf Ag Gedämmte Rohre
EP1918248A3 (fr) * 2006-10-29 2010-06-09 Silicon Fire AG Préparation d'H2O2 à partir d'acide sulfurique, obtenu par combustion de matières combustibles fossiles contenant de résidus de soufre, et utilisation de H2O2 en tant que source d'énergie
KR101492284B1 (ko) * 2007-04-02 2015-02-11 바스프 에스이 절연 파이프
WO2015081080A1 (fr) * 2013-11-26 2015-06-04 Basf Se Agent de soutènement
BR112016011646B1 (pt) 2013-11-26 2021-09-14 Basf Se Composição elastomérica de poliuretano flexível, estrutura submarina, e, método de formação de uma composição elastomérica de poliuretano
CN114057951B (zh) * 2021-11-22 2024-03-12 浙江深孚新材料科技有限公司 一种聚氨酯复合柔性浮力材料

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587117A (en) * 1994-02-17 1996-12-24 Bayer Aktiengesellschaft Process for insulating pipes using polyurethane rigid foams by the rotational casting process
FR2769682A1 (fr) * 1997-10-10 1999-04-16 Doris Engineering Conduite sous-marine de transfert de produits petroliers
EP0960723A2 (fr) * 1998-05-27 1999-12-01 Basf Aktiengesellschaft Eléments composites comprenant des produits de polyaddition de polyisocyanate
WO2000039497A1 (fr) * 1998-12-28 2000-07-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Conduites preisolees et leur procede de production

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3326821A (en) * 1963-05-27 1967-06-20 Air Prod & Chem Cellular polyurethanes from organic isocyanates, high molecular weight polyether polyols and lower molecular weight hydroxy containing oxo bottoms
FR2734392B1 (fr) * 1995-05-19 1997-06-20 Atochem Elf Sa Composition dieletrique reticulable

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587117A (en) * 1994-02-17 1996-12-24 Bayer Aktiengesellschaft Process for insulating pipes using polyurethane rigid foams by the rotational casting process
FR2769682A1 (fr) * 1997-10-10 1999-04-16 Doris Engineering Conduite sous-marine de transfert de produits petroliers
EP0960723A2 (fr) * 1998-05-27 1999-12-01 Basf Aktiengesellschaft Eléments composites comprenant des produits de polyaddition de polyisocyanate
WO2000039497A1 (fr) * 1998-12-28 2000-07-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Conduites preisolees et leur procede de production

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