Brevet FR2200471A1 — publié le 19740419

La présente invention est relative à un procédé d'isolement thermique de conduites au moyen d'une couche isolante enrobant le tube et d'une feuille de gainage entourant la couche isolante posée autour du tube comme une bande adaptée, par sa largeur, à la périphérie de ce tube. On connaft déjà différents procédés d'isolement de tubes. Ainsi, par exemple, il existe des coquilles isolantes préfabriquées formées de laine de verre pressée et dont ltépaisseur varie fortement, si bien que l'isolement a un aspect peu agréable. Un isolement de ce t#pe est en outre relativement coûteux. On connaft aussi des coquilles de mousse de polyuréthane adaptées à chacune des courbes de la paroi extérieure du tube. On sait que ces coquilles sont doublées également d'une feuille de chlorure de polyvinyle rigide. Ces coquilles isolantes préfabriquées sont aussi désavantageuses, en ce sens que des coquilles d'une courbure différente doivent être tenues en réserve pour tout diamètre possible de ce tube. Il en résulte un stockage très coûteux. Un autre inconvéni ent est que les coquilles isolantes préfabriquées sont très volumineuses et donnent lieu à un encombrement démesurément grand au cours du stockage et du transport. En comparaison avec les procédés d'isolement mis en oeuvre antérieurement, l'avantage des coquilles isolantes préfabriquées consiste en ce qu un travail relativement rapide est possible. Le problème posé par la présente invention est de prévoir un procédé d'isolement qui permet, en utilisant des matériaux relativement simples, un travail aussi rapide que celui des coquilles isolantes préfabri quées; en outre, il convient de transformer aussi en particulier une matière dont itencombrement est extrêmement réduit pendant le stockage et le trans- port. Ce procédé doit finalement être mis en oeuvre de telle sorte qu'il ne soit plus nécessaire de tenir en réserve des éléments isolants divers pour des diamètres de tube différents. Pour résoudre ce problème, il est proposé, conformément å l'invention, qutune bande de matière isolante flexible soit coupée en biais, en formant une inclinaison angulaire opposée, sur ces bords se développant dans le sens longitudinal du tube, et que la bande soit posée sur une bande correspondante de feuille de gainage et soit appliquée conjointement avec celle-ci, autour du tube à isoler, la feuille de gainage étant fixée dans sa position entourant la couche isolante. Ce procédé convient en particulier à l'utilisation, comme matière isolante, de bandes découpées à partir de plaques de mousse, ces bandes pouvant être en tourées d'une feuille de matière synthétique. Parti culièrement avantageux est l'emploi d'une feuille de gainage qui est déjà courbée par une précontrainte interne, soit une contrainte dite d'enroulement, dans le sens selon lequel elle doit enrober le tube et l'isolement, notamment la feuille de gainage mise sur le marché, par exemple, par la Firme Farbwerke Hoechst AG sous la dénomination de "Isogenopack". On s'est déjà efforcé jusqu'ici, à différentes reprises, et ce en particulier les fabricants de plaques de mousse convenant aux isolements thermiques, d'utiliser des sections de ces plaques de mousse pour l'isole ment thermique de conduites. Mais ceci n'a pas abouti jusqu'ici à des résul tats utilisables en pratique. La cause en est que l'on s'est efforcé constam ment de poser tout d'abord la mousse autour de la conduite à isoler et de fixer cette couche isolante sous sa forme de coquille cylindrique, tout en essayant d'enrouler la feuille de gainage sur cette couche isolante. Par exemple, on a essayé de fixer les plaques de mousse sous la forme d'une coquille cylindrique désirée, par frettage ou enroulement d'un fil métallique. Mais on a constaté constamment qu'un bord dense et compact est créé dans les seules zones où la mousse est entourée immédiatement d'une boucle de fil, par exemple, tandis que la gaine de mousse baille dans les sections si tuées entre les boucles ou noeuds. En outre, si la mousse est relativement tendre, un risque peut se présenter, en ce sens que les boucles prévues pour l'application fine de la mousse enserrent celle-ci sans permettre la fixation désirée de la forme de la gaine de mousse. Finalement, on a observé également que seule une forme de gainage extrêmement irrégulière peut être obtenue de cette façon. Dans l'ensemble, on a constaté dans chaque cas que les efforts consentis depuis plusieurs années exclusivement à titre ex périmental, consistant à utiliser des plaques de mousse pour l'isolement thermique de conduites, sont pratiquement inutilisables. Tel que ceci est aisément visible, les considérations men tionnées ci-dessus eu égard aux plaques de mousse sont valables également pour d'autres matériaux isolants élastiques et souples. En tout cas, ceci est la raison pour laquelle on n'a pas en pratique utilisé jusqu'ici des matériaux isolants flexibles, de même le stockage simplifié rendu possible par ceux-ci , mais en lieu et place de ces matériaux flexibles, on a employé des coquilles isolantes préfabriquées, adaptées à chaque diamètre de tube. Etant donné que les matériaux isolants flexibles sont posés sur la feuille de gainage avant l'application sur la conduite et sont enroulés autour du tube conjointement avec celle-ci, les inconvénients précités des essais antérieurs sont éliminés. Une forme parfaitement sylindrique de l'iso lement peut être assurée par la feuille de gainage qui, à tous les endroits, transmet sa forme à la matière isolante et contribue ainsi également à la format ion d'un bord de jonction régulier, étanche sur la longueur entière. Une forme de réalisation avantageuse de l'invention consiste en ce que la bande de feuille de gainage a une largeur permettant un recou vrement de ses bords se développant dans le sens longitudinal du tube; et en ce que la bande de matière isolante est posée sur la bande de feuille de gai nage de telle sorte que la zone marginale de cette feuille, se situant exté rieurement en raison du recouvrement, saille au-delà de la bande -de ma tière isolante. Une autre forme de réalisation préférée consiste en ce que la feuille de gainage est maintenue fermement en place dans la zone de re couvrement p ar un ruban adhésif, bilatéralement actif. Une autre de réalisation préférée est que l'angle du biais est de l'ordre de 450 En outre, une forme de réalisation avantageuse réside dans le fait qu'avant de fixer la feuille de gainage, des crampons souples et élas tiques, conçus sous la forme d'un secteur d'arc de cercle, sont appliqués sur la feuille de gainage entourant la matière isolante posée autour du tube et maintiennent la feuille dans sa position, les bords longitudinaux de la feuille étant reliés l'un à l'autre dans la zone de recouvrement et les cram pons étant ensuite retirés. Une forme de réalisation particulièrement avantageuse consis te en ce que les bords de la feuille se rencontrant dans la zone de recouvre ment sont munis, avant l'opération d'isolement, d'organes pour la liaison des bords. A cet égard, une possibilité consiste à rabattre à 1800 la feuille de gainage dans une direction opposée sur les deux bords de jonction et à permettre à ces bords rabattus d'entrer en prise l'un avec l'autre, à la manière d'un crampon, après enrobement du tube par la couche isolante et la feuille de gainage, une solution particulièrement préférable consistant à coller l'un l'autre les bords rabattus dès qu'ils sont entrée en prise réciproquement. Ce collage peut en particulier se faire rapidement et avantageusement par une soudure à froid à action rapide. Une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention consiste à pratiquer des ouvertures dans la zone des bords de jonction avant l'opération d'isolement et à relier les bords l'un à 1 ' autre par l'insertion de crampons de liaison, de rivets ou autres, après enrobement du tube par la matière isolante et la feuille de gainage. Un autre mode d'exécution avantageuse est que la feuille de gainage est précambrée par précontrainte, avant la pose de la matière isolante, dans une direction correspondant à son sens de courbure ultérieur. De préférence, la feuille de gainage se compose de chlorure de polyvinyle et est exposée peu de temps, à l'état cambré, à une tempésa- ture de 70 à 90 G. Préférablement, cette action de la température dure environ 5 minutes. L'action de la température peut s'effectuer dans un bain d'eau ou par de l'air chaud. Une forme de réalisation particulièrement préférable est que la mousse est utilisée comme matière isolante. L'invention est expliquée en détail ci-dessous à l'aide de la description d'un exemple de réalisation représenté aux dessins ci-annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe en perspective d'un tube isolé par le procédé conforme à l'invention, La figure 2 est une coupe de la feuille de gainage et de la matière isolante avant l'application sur la conduite, La figure 3 est une coupe de la conduite revêtue de la matière isolante posée et fixée par des crampons, avant le collage de la feuille de gainage. La figure 4 est une coupe transversale correspondant à la figure 3, établie pendant le collage de la feuille de gainage. La figure 5 est une vue en perspective d'un crampon élastique et souple utilisé pour la mise en oeuvre du procédé. La figure 6 est une coupe transversale d'une autre forme de réalisation. La figure 7 est une vue en perspective d'une partie de la feuille de gainage préparée à l'état fini pour le traitement. La figure 8 est une coupe d'un tube isolé en utilisant la feuille de gainage de la figure 7. Le tube à isoler thermiquement est désigné par 10 à la figure I tandis que 12 caractérise la couche de mousse isolante posée autour du tube, 14 le bord de la mousse et 16 une feuille de gainage enrobant la mousse. Une plaque de mousse d'une épaisseur suffisante pour le but d'isolement correspondant est découpé en conformité avec chaque diamètre extérieur D du tube à isoler, la longueur caractérisée par L à la figure 2 étant un peu plus grande que la périphérie extérieure du tube 10, afin qu'à la jonction 14, les deux bords de coupe 14a et l4b s'opposent réciproquement en fonction d'une légère précontrainte et garantissant un gainage étanche du tube 10 à isoler. Une épaisseur dtisolement de 20mm est prévue ordinairement pour les diamètres de tube de 12 à 42 mm, une épaisseur de 25mm pour des diamètres de tube de 44 à 64 mm et une épaisseur de 30 mm pour des diamètres de plus de 70 à 108 mm. En particulier, pour simplifier le stockage, il est absolument possible de n'utiliser que des plaques de mousse d'une épaisseur de 30 mm, la consommation de matière supplémentaire pour des diamètres de tube de moins de 70 mm n'étant pas proportionnelle à l'économie qui peut être réalisée par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, relativement aux procédés d'isolement mis en oeuvre jusqu'ici Pour obtenir une bonne conception étanche de la jonction 14 les bords de coupe 14a et 14b de la plaque de mousse 12 sont coupés en biais en formant une inclinaison angulaire opposée, tel que ceci est distinctement visible à la figure 2. L'angle du biais est ici de l'ordre de 43 . La bande de mousse 12 ainsi découpée est posée sur une bande 16 de feuille de gainage synthétique, par exemple, telle que celle se trouvant dans le commerce sous la dénomination "Isogenopack" et fabriquée par la firme Farbwerke Hoechst AG. Pour la mise en oeuvre du procédé, il est avantageux que la feuille présente une certaine courbure préalable, tel que ceci est reproduit à la figure 2. De préférence, on utilise, comme feuille de gainage, du chlorure de polyvinyle. Pour obtenir la courbure préalable souhaitée, des rouleaux sont formés à l'aide d'une feuille d'une longueur de 25 à 50 mètres, par exemple, et sont soumis pendant 5 minutes environ, à l'état enroulé, à une température de 70 à 900C par exemple, par introduction dans un bain d'eau d'une température correspondante ou par traitement dans une chambre à air chaud. Après ce traitement, la feuille de chlorure de polyvinyle est précambrée en permanence et ceci s'avère avantageux lors du traitement. La bande isolante découpée 12, appliquée sur la face concave de la bande de feuille de gainage 16, est posée sur celle-ci de telle sorte qu'un des cotés latéraux l4b de la bande isolante soit en substance à fleur de l'un des cotés latéraux 16b de la feuille de gainage, tandis que l'autre coté latéral 1 6a de la feuille de gainage saille au-delà du bord de coupe 14a à la façon d'un bord de recouvrement extérieur. Dès lors, la bande de feuille de gainage 16, conjointement avec la bande isolante 14, sont posés sur et autour du tube 10, tel que ceci est indiqué à la figure 3. Dans ce cas, les bords de coupe 14a et 14b se contactent l'un l'autre en formant la jonction 14 soumise à une faible précontrainte garantissant une couche isolante exemple ci-joint, tandis que la feuille de gainage 16 entrains également un contour extérieur propre et cylindrique de l'isolement.Le bord saillant 20 de la feuille de gainage 16, se raccordant au bord l6a , recouvre la zone de la feuille de gainage rattachée au bord 16b Pour maintenir la feuille de gainage 16 temporairement dans cette position, conjointement avec la couche isolante entourée de celle-ci, deux ou plusieurs crampons souples et élastiques 22 conçus sous la forme de bagues fendues (figure 5), se composant de préférence d'une matière synthétique, sont appliqués sur la feuille de gainage 16, comme le montre la figure 3. Ensuite, les crampons 22 peuvent être tournés jusqu a ce qu'ils fixent la zone de recouvrement de la feuille de gainage 16. Auparavant, il peut être appliqué sur la zone de recouvrement caractérisée par 24 sur la figure 4, un ruban adhésif 26 qui maintient en permanence la feuille de gainage 16 sous sa forme cylindrique, dont le diamètre est tel que la bande isolante 12 soit entourée étroitement. Bien entendu, d'autres éléments de liaison peuvent aussi être utilisés. Ainsi, par exemple, un adhésif peut être appliqué sur la zone de recouvrement, par exemple, ou des crampons ou bandes entourant la feuille de gainage peuvent aussi être prévus. Un façonnage permettant une liaison forme sur forme dans la zone de recouvrement, et pratiqué dans les zones marginales de la feuille de gainage, est aussi possible, si celle-ci, à l'état préfabriqué,est adaptée à différents diamètres. Le travail peut encore être facilité en utilisant des sections préfabriquées de feuille de gainage semblables å celles reproduites à la figure 7. La feuille 116 représentée ici est rabattue à 1800 dans une direction opposée sur les bords 1l.6a et 116b également opposés l'un à l'autre, de façon qu'il en résulte des sections 117a et 117b en forme de crampon quf peuvent s'introduire l'un dans l'autre à la manière d'une prise lors de l'enrobement de la matière isolante 12 (figure 8), tel que ceci est désigné par 119.Les sections 117a et 117b en forme de crampon, s'insérant l'une dans l'autre, peuvent être reliées, par exemple, par une soudure à froid à 'action rapide, ou ces sections 117a et 117b peuvent être dotées de trous 119 dans lesquels peuvent être introduits des rivets 121, par exemple, pour relier l'un à l'autre en permanence les deux bords. Mais il est possible également de coller ou de relier d'une autre façon la feuille de gainage et la mousse 12 et de créer ainsi une matière isolante préfabriquée qui peut être utilisée au sens de l'invention décrite ci-dessus, car dans ce cas également, la plaque ou bande de mousse, ou la plaque ou bande d'une autre matière isolante flexible appropriée, peut être appliquée autour du tube, proprement et en créant une jonction étanche, à l'aide de la feuille.Dès lors, la matière isolante préfabriquée peut être débitée en plaques ou au mètre à partir desquels sont découpées des pièces appropriées, c'est-à-dire des feuilles de matière isolante dont les bords de coupe sont identiques, ou bien il peut être prévu des pièces isolantes préfabriquées, adaptées aux différents diamètres de tube et dont la section droite-même sans la courbe déjà indiquée précédemment- peut correspondre à la feuille 16 sur laquelle est posée la bande isolante 12 (figure 2).En réalité, en adaptant la feuille de gainage 16 ou des pièces isolantes préfabriquées aux différents diamètres de tube, plusieurs, pièces différentes doivent être tenues en magasin, mais comme ces pièces sont planes, un espace considérablement plus petit que pour les coquilles isolantes est nécessaire, L'application d'une matière isolante débitée au mètre, dans laquelle la feuille de gainage 16, comme mentionné précédemment, n'est pourvue d'aucun bord de recouvrement 20, peut aussi être réalisée, comme le montre la figur#e 6, à l'aide des crampons 22, sans difficultés spéciales. Les crampons maintiennent fermement la pièce préfabriquée 30 en formant une jonction étanche 14, tandis qu'une ruban adhésif 34, fixant la forme cylindrique de l'isolement, est appliquée sur la jonction dans la découpe 32 des crampons 22. Les crampons 22 sont retirés dès que la feuille de gainage 16 est fixée, par des mesures correspondantes, dans la position cylindrique fermée, enserrant la bande isolante 12 et entourant le tube 10. L'utilisation de crampons 22 permet aussi l'emploi de feuilles de gainage 16 autres que celles cambrées au préalable, car les crampons garantissent une possibilité de fermeture étroite de la feuille de gainage, à l'état adjacent à la bande isolante 12. Des essais ont même montré qu'une feuille de gainage peut être appliquée sans peine sur un tube à l'aide des crampons 22, à l'encontre de son sens de courbure précontraint, après que la bande isolante a été appliquée sur la face convexe de la feuille de gainage. Il est avantagexnx que la feuille de gainage 16 saille, dans le sens longitudinal du tube, d'environ 2 à 3 cm au-delà de la bande de matière isolante 12 , en vue de faciliter le recouvrement dans le sens longitudinal, la section saillante ne situant à l'extrémité orientée vers l'isolement déjà appliqué. Par rapport à l'utilisation de coquilles isolantes rigides et préfabriquées, adaptées aux diamètres des tubes à isoler, le cout des matières peut être réduit d'environ 30% par la mise en oeuvre du procédé prédécrit. REVENDICATIONS 1. - Procédé d'isolement thermique de conduite au moyen d'une couche isolante enrobant le tube et d'une feuille de gainage entourant la couche isolante posée autour du tube comme une bande adaptée, par sa largeur, à la périphérie de ce tube, caractérisé en ce qu'une bande 12 de matière isolante flexible est coupée en biais, en formant une inclinaison angulaire opposé; sur ses bords de jonction 14a, 14b se développant dans le sens longitudinal du tube; et en ce que la bande est posée sur une bande correspondante de feuille de gainage 16 et est appliquée, conjointement avec celle-ci, autour du tube à isoler, la feuille de gainage étant ensuite fixée dans sa position d' enrobement de la couche isolante. 2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de feuille de gainage 16 a une largeur permettant un recouvrement de ses bords 16a, 16b se développant dans le sens longitudinal du tube; et en ce que la bande de matière isolante 12 est posée sur la bande de feuille de gainage de telle sorte que la zone marginale 20 de celle-ci, située à l'extérieur en raison du recouvrement, saille au-delà de la bande de matière isolante. 3. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la position de la feuille de gainage 16 est maintenue fermement, dans la zone de recouvrement, par un ruban adhésif continu 26, actif bilatéralement. 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'angle du biais a un ordre de grandeur de 45". 5. - Procédé suivant 1' une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que la feuille 116 est munie, sur les bords de jonction 116a, 116b se rencontrant dans la zone de recouvrement, de rabats 117a, 117b, 119 pour la liaison de ces bords de jonction, et ce avant l'opération d'iso- lement. 6. - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la feuille de gainage est rabattue à 1800 sur les deux bords de jonction 116a, 116b dans une direction opposée à chacun de ceux-ci; et en ce que ces bords 117a, 117b sont collés l'un l'autre dès qu'ils sont en contact l'un avec l'autre. 7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le collage est réalisé à l'aide d'une soudure à froid à action rapide. 8. - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que des courbures 119 sont pratiquées, avant l'opération d'isolement, dans la zone des bords de jonction 116a, 116b; et en ce que les bords de jonction soht reliés l'un à l'autre par insertion de crampons de liaison, de rivets ou autres 121 après enrobement du tube par la matière isolante 12 et la feuille de gainage 116 9. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'avant de fixer la feuille de gainage 16, des crampons souples et élastiques 22, conçus sous la forme d'un secteur d'arc de cercle, sont appliqués sur la feuille de gainage entourant la matière isolante 12 posée autour du tube 10 et maintiennent la feuille de gainage dans sa position, les bords longitudinaux 16a, l6b de celle-ci étant reliés l'un à l'autre dans la zone de recouvrement 24 et les crampons étant ensuite retirés. 10. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la feuille de gainage 16, 116 est cambrée au préalable par précontrainte, avant la pose de la matière isolante, dans une direction correspondant à son sens de courbure ultérieur. 11. - Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la feuille de gainage se compose de chlorure de polyvinyle et est exposée peu de temps, à l'état cambré, à une température de 70 à 90"C. 12. - Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'action de la température dure environ 5 minutes. 13.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'action de la température a lieu dans un bain d'eau. 14.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'action de la température s'exerce avec de l'air chaud. 15. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'une matière synthétique est utilisée comme matière isolante. 16. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de matière isolante 12 est reliée à la feuille de gainage 16,116 avant llap- plication sur le tube 10.