Brevet FR2135544A1 — publié le 19721222

L'invention se rapporte à un agent d'étanchéitë pour les garnitures fibreuses obturant les manchons de raccordement des canalisations de gaz, cet agent d'étanchéité étant constitué d'un mélange d'alcools polyvalents et de phénols et de certaines additions spécifiques. Les manchons de raccordement des réseaux de canalisations pour la distribution du gaz ont été pendant des dizaines d'années rendus étanches à l'aide de garnitures de chanvre qui étaient pressées dans la fente du manchon. Ce procédé a fait ses preuves pendant longtemps. Cependant depuis que la distribution de gaz à longue distance et notamment de gaz naturel s'est développée, on constate d'une manière générale dans les réseaux de canalisations de grandes pertes de gaz qui peuvent aller jusqu'à 10 % et plus. Ceci ne représente pas seulement une perte importante au point de vue commercial mais constitue aussi un danger du fait que le gaz qui s'échappe par suite du manque d'étanchéité des manchons se répand dans le sous-sol et atteint des lieux où des explosions dangereuses sont alors à craindre. La cause du manque d'étanchéité est connue : Primitivement les garnitures de chanvre utilisées se trouvaient gonflées par l'eau entraSnée par le gaz de ville humide et elles se trouvaient de ce fait fortement comprimées entre les parois des manchons et des tuyaux, ce qui assurait l'étanchéité0 Depuis qu'on distribue du gaz peu numide à longue distance et qu'on a largement développé notamment depuis peu la distribution du gaz naturel rigoureusement sec, les garnitures fibreuses se trouvant dans les manchons se déssèchent. Elles se contractent et il en résulte des fentes à travers lesquelles le gaz peut se répandre dans le sous-sol.Ce processus est encore accru par le trafic toujours croissant, du fait que les canalisations placées sous la surface des chaussées sont soumises à des vibrations plus ou moins permanentes qui entraenent un manque d'étanchéité des garnitures. Un autre facteur agit de façon similaire mais moins accusée, Le gaz de ville fabriqué jadis par la distillation de la houille contenait une certaine quantité de benzols et aussi d'autres hydrocarbures non saturées, Ceux-ci se déposaient sur les parois des canalisations et parvenaient dans les garnitures des manchons. Celles-ci étaient donc enrichies non seulement en eau provenant de l'humidité du gaz mais aussi en hydrocarbures. Ces hydrocarbures non saturés ont tendance à former des résines de sorte qu'ils produisent une certaine résinification de la garniture fibreuse. Souvent aussi les garnitures étaient imprégnées de goudron qui, lui aussi, avec le temps se résinifieO La façon la plus simple d'éviter dans une certaine mesure ce manque d'étanchéité consiste à humidifier le gaz et à permettre ainsi le gonflement de la garniture sous l'action de l'eau. Cette manière d'opérer encore fréquente à l'heure actuelle présente cependant de grands inconvénients: l'eau est très volatile et s'évapore rapidement de la garniture. Il est par suite nécessaire,pour obtenir un effet durable, d'humidifier en permanence le gaz0 Ceci représente une mesure peu désirable car elle soulève d'autres problèmes comme par exemple des corrosions internes des canalisations et des risques d'endommagement des appareils de mesure0 Pour obtenir une action plus durable il est également usuel d'introduire dans le gaz des mélanges finement pulvérisés ou vaporisés d'eau et d'alcools polyvalents comme par exemple la glycérine. Ces polyalcools ont une faible volatilité et en même temps de bonnes propriétés de gonflement vis-à-vis des fibres végétales des garnitures.Ce procédé a cependant l'inconvénient que l'ensemble de la canalisation est enduit de l'agent de gon flenent alors que celui-ci n'est nécessaire que dans les manchons pour le gonflemeht des garnitureso On a proposé par conséquent un autre procédé qui prend de plus en plus d'importance. Selon ce procédé, on introduit dans les parties hautes d'un réseau de canalisations un agent d'étanchéité liquide et celui-ci s'écoule en suivant la pente vers un bouchon de purge placé en un point bas, par où l'excédent est éliminé. On réalise ainsi un ruisselet s'écoulant le long de la partie inférieure de la canalisation.Dans tous les points où il se trouve un manchon, l'agent liquide passe dans la fente et de là dans la garniture de chanvre d'où il imprégne, grace aux forces capillaires, toutes les porosités du matériau fibreux, ce qui détermine le gonflement et par suite assure l'étanchéité. Un tel agent d'étanchéité est constitué par exemple par un mélange d'environ 80 parties de polyalcool tel que le diéthylèneglycol et 15 à 20 parties de phénols avec quelques additions specifiques telles que des agents mouillants, des inhibiteurs de corrosion, etc.. La combinaison particulière de polyalcool et de phénols a l'avantage que le polyalcool assure le gonflement des fibres végétales et que les phénols servent d'agents de régénération pour les constituants résineux et goudronneux de la garniture0 Ce procédé est très employé à l'heure actuelle. I1 subsiste cependant un impératif technique important qui est d'améliorer encore l'agent d'étanchéité liquide utilisé, notamment au point de vue de sa stabilité dans le temps et de l'élimination des difficultés souvent grandes qu'entratne le dégagement d'odeur. Les agents usuels contiennent comme constituantsphénoliques le plus souvent des crésols. Ceux-ci sont connus pour leur odeur désagréable (d'après les hopitAux). L'utilisation de ces agents est très désagréable pour la main d'oeuvre des installateurs, et en outre elle provoque des plaintes fréquentes de la part des usagers. Ceci résulte du fait que l'agent d'étanchéité est souvent pulvérisé dans les caves, dans le cas des tuyaux d'adductions de gaz pour les usages ménagers, afin que de là il s'écoule en suivant la pente vers les autres parties du réseau de canalisations. I1 est souvent impossible d'éviter que l'agent utilisé ne se répande dans la cave et dans certaines circonstances atteigne des denrées alimentaires, ce qui les rend inconsommables0 D'autre part, la durée de vie des garnitures, mentionnée plus haut comme n'étant pas entièrement satisfaisantes résulte du fait que les additions usuelles de phénols, parmi lesquels notamment les crésols, possèdent une tension de vapeur élevée de sorte que ces produits s'évaporent avec le temps et disparaissent de la garniture, ce qui produit un retrait et des risques de défaut d'étanchéité. Le but de la présente invention est donc de fournir une amélioration de la stabilité dans le temps et une diminution du dégagement d'odeurs de l'agent d'étanchéité0 Ce probleme est résolu suivant la présente invention par le fait que, comme constituants phénoliques, on utilise des phénols à haut point d'ébullitionwpour la majeure partie supérieur à 240"C, qui sont tirés des goudrons de houille.Le domaine d'ébullition d'un tel mélange de phénols / contrairement au mélange antériturement utilisé tiré d'huiles moyennes de goudron de houille et formé de phénols tels que le phénol proprement dit (P.E. 1800C), les crésols (P.E. de 190 à 2020C), les xylénols (P.E, 211 à 2550CI7 se situe entre 230 et 3500C car il est tiré d'huiles lourdes et d'huiles anthracéniques. En raison du point d'ébullition élevé, la tendance à la vaporisation de ces phénols dérivés des huiles lourdes et anthracéniques est bien moindre que celle des mélanges de phénols d'huiles moyennes utilisés jusqu'à présent. Pour mettre en évidence la plus faible volatilité de ces phénols, on a imprégné des garnitures de chanvre avec des quantités égales de crésols, de xylénols et de phénols à point d'ébullition élevé et on les a soumises pendant une durée prolongée à un courant de gaz de ville, dans des tubes de verre.Les pertes par vaporisation en fonction du temps sont données dans le tableau suivant : 13 jours 1 27 jours 41 jours Crésol 77 X 91 X 94 X Xylénol 61 X 83 X 89 X Phénols à haut point d'ébullition 14 % 22 % 27 X On voit d'après ce tableau que la tendance à la vaporisation des phénols à haut point d'ébullition n'atteint m!e pas le tiers de celle des phénols tirés des huiles moyennes. Cette tendance réduite se manifeste aussi dans les mélanges avec des polyalcools. Un autre avantage important des phénols à point dlébullition élevé pour le but recherché réside dans le fait qu'ils dégagent moins d'odeur que les phénols des huiles moyennes0 Ceci provient de leur bien plus faible tension de vapeur lice à leur point d'ébullition élevé mais aussi de leur structure chimique. Bes phénols à haut point d'ébullition sont en effet en grande partie constitués d'alkylphénols. Le fait que le caractère aronatique du noyau benzénique est très fortement dominé par les radicaux alkyle est très avantageux car il en résulte que les combinaisons en question ont une odeur beaucoup moins pénétrante0 Ceci a un effet positif sur les propriétés physiologiques. Tandis que le phénol, les crésols et les xylénols agissent très fortement sur les tissus du corps humain, ceci est bien moins le cas pour les alkylphenols par suite de l'affaiblissement de l'action du noyau benzénique, dd aux radicaux alkyle. Ceci revit une grande importance dans l'emploi de ces agents d'étanchéité car on ne peut guère éviter que les ouvriers qui manipulent ces produits n'en souillent leurs vdtements, ce qui est moins grave lorsqu'il s'agit de phénols à haut point d'ébullition. La composition de ces mélanges de phénols à haut point d'ébullition tirés des huiles lourdes et des huiles anthracéniques peut varier quelque peu selon la coupe de l'huile servant de matière première. On peut dire que pour plus de 50 % ils distillent au dessus de 240"C, leurs fractions les plus lourdes ne passant qu'entre 300 et 350ex. Pour éviter une séparation dans la garniture d'étanchéité, il est avantageux d'éliminer du mélange de phénols les constituants ayant tendance à cristalliser, ce qui peut titre fait par filtration ou centrifugation. Ceci présente encore l'avantage que par ce moyen la proportion des alkylphénols est accrue car les phénols ayant tendance à cristalliser sont ceux qui présentent un caractère aromatique prépondérant. En résumé, on peut dire que par l'utilisation des phénols dérivés d'huiles lourdes et d'huiles anthracéniques à point d'ébullition élevé à la place des phénols dérivés d'huiles moyennes utilisés antérieurement, la stabilité dans le temps des agents d'étanchéité ainsi obtenus est considérablement augmentée, le dégagement d'odeur est diminué et l'action physiologique est améliorée. Exemple A 75 parties de diéthylèneglycol on ajoute 20 parties de phénols extraits d'huiles lourdes ayant des caractéristiques de distillation telles que pas plus de 30 % passe au-dessous de 24O0C et pas plus de 10 % au-dessus de 300"C, ainsi que 0,5 partie de triéthanolamine et 4,5 parties d'eau. On agite soigneusement. On obtient ainsi un liquide transparent peu visqueux qui, après introduction dans un réseau de canalisations de distribution de gaz, assure le gonflement des garnitures de chanvre dessechées et procure ainsi 11 étanchéité. REVENDICATIONS 1) Agent pour assurer l'étanchéité des manchons de raccordement comportant des garnitures fibreuses dans les canalisations de gaz, constitué par un mélange d'alcools polyvalents et de phénols ainsi que de certaines additions spécifiques, caractérisé par le fait que comme constituants phénoliques du mélange on utilise des phénols à point d'ébullition élevé qui pour la plus grande partie distillent au-dessus de 2400C et qui sont extraits des huiles lourdes de goudron de houille et/ou d'huiles anthrascéniques 2) Agent d'étanchéité suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les constituants ayant tendance à cristallisation sont séparés par filtration ou par centrifugation du mélange phénolique à point d'ébullition élevé.