Brevet FR2279018A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne un procédé pour protéger des dispositifs d'obturation ou de commande de débit, notamment destinés à autre enterrés, à l'encontre des actions extérieures susceptibles de les endommager. L'invention s'applique notamment à des dispositifs tels que vannes, robinets et analogues, en particulier du genre comportant un organe obturateur mobile. La protection visée par l'invention concerne principalement l'action détériorante des courants telluriques, subsidiairement la corrosion par voie chimique et les endommagements résultant des chocs et autres actions mécaniques. L'invention concerne également, à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs d'obturation tels que vannes et robinets, destinés à autre enterrés et qui sont aménagés de façon à être protégés comme indiqué plus haut. On connaît le phénomène des courants vagabonds dits courants telluriques dont l'action sur des pièces métalliques enterrées provoque une corrosion et une usure accélérées. les pièces métalli- ques enterrées exposées à cette action sont principalement les tuyauteries et les dispositifs de commande ou d'obturation placés sur ces tuyauteries. les dispositifs d'obturation destinés à autre enterrés et qui sont par exemple utilisés pour le transfert du gaz de ville, sont soumis à des conditions d'agrément très sévères. Ainsi on les immerge pendant 6 mois ou un an dans l'eau salée et on mesure la variation de leur isolement qui doit varier seulement dans des limites étroites. Le procédé de protection utilisé couramment consiste principalement à placer les dispositifs d'obturation dans un moule géné- ralement prismatique, à couler du brai fondu à une température de l'ordre de 1000 à 120cl dans un moule et à laisser durcir le revête- ment ainsi moulé. Ce procédé présente l'inconvénient de nécessiter un matériel lourd et encombrant et de soumettre les dispositifs à protéger à un choc thermique préjudiciable à leur bon fonctionnement et notamment à leur étanchéité. Ces revêtements en brai sont d'autre part, généralement de poids et de volume important8. En effet, l'épaisseur du rev#tement étant fonction de la résistivité électrique du brai, cette épaisseur doit être suffisante pour réaliser une protection efficace. On sait d'autre part que le brai est cassant, de sorte qu'il est nécessaire de prendre des précautions pour éviter toute fissuration susceptible de provoquer des infiltrations d'eau et d'entrainer la suppression des propriétés isolantes du revetement. Ainsi tout mouvement du sol provoqué par exemple par le gel, peut engendrer des contraintes mécaniques suffisantes pour fissurer le revêtement de brai. I1 en va de même en cas de manipulations brutales du matériel avant la pose. Par ailleurs, le brai étant poreux, on constate qu'après un séjour prolongé en terre humide, les propriétés isolantes du brai diminuent de façon notable. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant un procédé de protection facile à mettre en oeuvre et en réalisant des dispositifs tels que robinets et vannes, d'un encombrement réduit et efficaces. Suivant l'invention, le procédé pour protéger des dispositifs d'obturation ou de commande de débit, tels que vannes, robinets et analogues destinés à être enterrés, cette protection s'exerçant à l'égard des agents agressifs, notamment la corrosion par courants telluriques dans lequel on recouvre le dispositif par un revêtement isolant, caractérisé en ce qu'on enveloppe le dispositif par une tresse imprégnée d'une résine durcissable à froid et dont les spires viennent à recouvrement, après quoi on laisse durcir la résine. L'expérience montre que l'on peut obtenir de la sorte une isolation supérieure à celle du brai et dont les propriétés diélectriques se conservent beaucoup mieux dans le temps. De préférence, dans la mise en oeuvre pratique du procédé, préalablement à l'enveloppement du dispositif par la tresse, on garnit le dispositif de mastic hydrofuge, notamment dans les parties en creux, de façon à lui conférer une surface sensiblement convexe. L'application du mastic hydrofuge peut être effectuée manuellement et ne nécessite par conséquent ni l'usage d'un moule, ni chauffage. En conséquence, les dispositife ainsi protégés ne subissent aucun choc thermique. L'invention permet ainsi d'employer, pour un usage donné, des types de vannes ou de robinets moins élaborés, donc moins motteux. la liaison réalisée entre le métal et la résine étant toujours excellente, les possibilités d'infiltration d'eau souterraine au sein du revStement sont pratiquement éliminées. De plus, le revetement protecteur réalisé selon l'invention présente à épaisseur égale des propriétés isolantes supérieures à celles du brai, de sorte que son épaisseur sera le plus souvent inférieure à celle du revêtement en brai, ce qui est avantageux au point de vue poids et encoibrement. Belon une version préférée du procédé appliqué notamment à une vanne ou à un robinet comprenant deux embouts d'extrémité ali gués, pour envelopper le corps de la vanne préalablement rendue sensiblement convexe par un bourrage au mastic, on fait tourner la vanne ou le robinet suivant lwase des embouts et on enroule autour du revStement de mastic au moins deux couches de tresses imprégnées de résine et de façon à ce que les spires de l'une des couches soient croisées par rapport à celles de l'autre couche et que les spires d'une tabaae couche viennent à recouvrement. L'enveloppe extérieure est constituée de préférence par un entrecroisement de tresses à mailles lâches en fils de verre, ixpr4- gnés de résine époxy chargée d'un produit isolant en poudre tel que le brai ou l'ardoise. Comme les parties en creux du robinet ou de la vanne sont occupées par un mastic assez souple, on obtient, comme l'expérience l'a montré, un ensemble particulièrement résistant aux chocs mécaniques, aux vibrations et autres sollicitations extérieu- res, ce qui préserve l'intégrité du revêtement du robinet ou de la vanne ainsi équipé. On a constaté que les meilleurs résultats étaient obtenus avec une tresse souple à mailles l ches, entièrement imprégnées de résine époxy chargée de brai de houille. Un tel revêtement présente aux essais une constance remarquable de la rigidité diélectrique, alors que dans les mêmes conditions, avec le revêtement habituel en brai, l'isolement décrott notablement au cours de l'essai. Sn faisant tourner le dispositif en meme temps qu'on enroule les bandes imprégnées, on évite la coulée de la résine et on obtient ainsi une répartition uniforme de celle-ci. Cette résine est constituée de préférence par une résine époxy chargée de brai de houille durcissable à froid, par exemple au bout d'une demi-heure ce qui permet d'opérer sans difficulté l'enveloppement du dispositif. L'invention vise également à titre de produit industriel nouveau un dispositif d'obturation ou de commande de débit obtenu notamment par la mise en oeuvre du procédé ci-dessus exposé, ce dis positif étant destiné à être enterré et comportant un revêtement de protection à l'encontre des agents agressifs. Un tel dispositif est caractérisd en ce que ce revêtement est constitué par un enroulement d'une tresse dont les spires viennent en recouvrement, cette tresse étant imprégnée d'une résine durcissant à froid. De préférence, les parties en creux du dispositif disposées sous l'enveloppement isolant sont garnies d'un mastic hydrofuge. D'autres particularités et avantages de l'invention résulte ront encore de la description ci-après où l'on a détaillé divers modes d'exdeution de celle-ci. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limita tifs : la figure 1 est une vue illustrant la première étape du pro cédé conforme à invention, appliqué à une vanne, les figures 2 et 3 sont des vues illustrant la seconde étape du procédé, la figure 4 est une vue de profil d'une vanne protégée selon l'invention par un revêtement représenté en coupe, la figure 5 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la vanne de la figure 4. la figure 6 est une vue de dessus de la vanne protégée de la figure 4. A la figure 1, la vanne 1 destinée à Outre enterrée comprend un corps 2 renfermant l'organe d'obturation commandé par la tige 3. Les entrée et sortie du corps 2 sont constituées par deux embouts d'extrémités 4 et 5 alignés suivant un mdme axe I-I, l'embout 4 se terminant par un flasque 6. les embouts 4 et 5 sont raccordés au corps 2 au moyen de brides 7, l'étanchéité étant réalisée par des joints non représentés. Pour protéger cette vanne contre les courants telluriques, l'infiltration d'eau, la corrosion et les chocs mécaniques, on opère selon l'invention comme suit Dans une première étape du procédé, on applique manuellement autour de la vanne 1 sur les parties à protéger, comprenant le corps 2, les brides 7 et une partie des embouts 4 et 5, un mastic hydrofuge 8. À cet égard tout mastic d'étanchéité non conducteur de 1' électricité ou de la chaleur peut convenir, pourvu qu'il soit hydrofuge. ainsi les mastics d'étanchéité classiques peuvent convenir. le mastic 8 est appliqué de façon à remplir les cavités et faire en sorte que le volume à protéger soit convexe, comme indiqué à la figure 1. I1 est en effet, important que la surface extérieure du revêtement de mastic 8 soit dépourvue de creux, pour assurer la mise en place aisée de la tresse, conformément à la seconde étape du procédé. Pour cette seconde étape (voir figures 2 et 3), on enveloppe le corps 2 et les annexes ainsi garnis de mastic 8 par une tresse, ou bande de tissu à mailles liches ou de fibres tressées imprégnées par une résine durcissable à froid. I1 est important que le tissu de ces tresses 9 soit à mailles lâches d'une part pour qu'elles puissent absorber convenablement la résine et d'autre part pour assurer aux tresses 9 une élasticité suffisante. Cette élasticité est en effet, avantageuse pour la mise en place.Ces conditions sont remplies lorsque les tresses sont constituées par un tissu de fibres de verre. De~préférence, on fait tourner la vanne suivant l'axe I-I des embouts et on enroule autour du revêtement au moins deux couches de tresses 9 imprégnées de résine dont les spires viennent à recouvrement pour une même couche et de façon que les spires de l'une des couches soient croisées par rapport à celles de l'autre couche, comme indiqué à la figure 3. - Pour faire tourner la vanne 1 suivant l'axe X-X de ses em bouts on peut fixer l'un de ces embouts à la broche d'un touret. La vitesse de rotation peut être comprise par exemple, entre 10 et 15 tr/mn. La rotation de la vanne réaliséeen même temps qu'on enroule les tresses 9 imprégnées de résine permet d'éviter que cette dernière coule par gravité, ce qui aurait pour conséquence une répartition irrégulière de la résine. Les phases d'imprégnation des tresses 9 par la résine et leur enroulement pourraient être réalisées automatiquement. La résine utilisée pour l'imprégnation des tresses 9 est de préférence une résine époxy, telle qu'une résine commercialisée sous la marque SERAIDITE par la firme CIBA-GEIGY contenant un durcisseur capable de provoquer le durcissement de la résine à froid au bout d'environ une demi-heure. Le mélange résine et durcisseur est réalisé bien entendu juste avant l'imprégnation des tresses 9. La résine durcissable à froid est de préférence chargée de brai en poudre ou de poudre d'ardoise, ce qui accroît notablement la constante diélectrique du revêtement. L'invention vise également, à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs d'obturation ou de commande de débit, obtenus notamment par la mise en oeuvre du procédé que l'on vient de décrire. A la réalisation de la figure 4, on voit que la vanne 1 comprend un revêtement de protection à l'encontre des agents agressifs, constitué par un enroulement d'une tresse 9 dont les spires viennent en recouvrement, cette tresse 9 étant imprégnée d'une résine durcissant à froid, telle qu'une résine époxy. On voit d'autre part que les parties en creux disposées sous l'enveloppement isolant sont garnies d'un mastic hydrofuge 8. L'ensemble des parties enveloppées est délimité par une surface sensiblement convexe, c'est-à-dire dépourvue de creux, dont l'encombre- ment est à peine supérieur à celui de la vanne initiale. Par ailleurs, la tulipe 10 reliée au corps 2 par le manchon 11 renferme un mastic isolant mou (non représenté) que traverse la tige 12 portant le carré de manoeuvre de l'obturateur. Lorsque la vanne 1 est enterrée, cette tulipe 10 est raccordée à un tube en matière plastique arrivant au niveau du sol, pour permettre l'engagement d'un outil de manoeuvra Le mastic permet d'assurer l'étanchéité entre le tube en matière plastique et la tulipe. Aux réalisations des figures 5 et 6 on voit que l'enveloppement de tresses 9 est constitué par trois couches superposées, les spires de chaque couche se croisant par rapport à celles de la couche voisine (voir figure 6). Les résultats des essais comparatifs ci-après montrent les avantages des dispositifs destinés à être enterrés, protégés selon l'invention à l'égard de ceux recouverts par du brai selon la technique connue. On a immergé pendant six mois dans un bac contenant de l'eau salée, une vanne protégée selon l'invention et une vanne protégée par du brai. La concentration en chlorure de sodium était égale à 150g/l d'eau. Au début de l'essai, la résistivité du revêtement de la vanne protégée selon l'invention, mesurée sous 25V continus a été trouvé égale à 2.lO11ohms.cm Après six mois d'immersion, la résistivité du revêtement de la vanne selon l'invention était égale à 2.1010 ohms.cm, ce qui montre que ses propriétés diélectriques n ont diminué que faiblement. Par contre, au bout de six mois, la résistivité du revêtement en brai 8 a été trouvée égale à 1,35xlO8 ohms.cm ce qui est nettement insuffi- sant. L'expérience montre encore que l'enveloppement ainsi réalisé autour de lavanne ne casse pas, les essais aux chocs ayant établi qu'il ne se formait pas d'éclats. De plus, cet enveloppement résiste aux microorganismes anaérobies. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux réalisations que l'on vient de décrire. On peut en effet appliquer le revêtement de protection de l'invention à n'importe quel dispositif d'obturation ou de commande de débit destiné à être enterré. L'invention n'est pas limitée non plus à un choix particulier de mastic hydrofuge, de résine durcissable à froid ou de bandes de tissu ou de fibres tressées. REVENDICATIONS lo Procédé pour protéger des dispositifs d'obturation ou de commande de débit, tels que vannes, robinets et analogues, destinés à être enterrés, cette protection s'exerçant à l'égard des agents agressifs, notamment la corrosion par courants telluriques, dans lequel on recouvre le dispositif par un revêtement isolant, caractérisé en ce qu'on enveloppe le dispositif par une tresse imprégnée d'une résine durcissable à froid et dont les spires viennent à recouvrement, après quoi on laisse durcir la résine. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, préalablement à l'enveloppement du dispositif par la tresse, on garnit ce dispositif de mastic hydrofuge, notamment dans les parties en creux, de façon à lui conférer une surface sensiblement convexe. 3. Procédé conforme à la revendication 1 ou 2, appliqué notamment à une vanne ou à un robinet comprenant deux embouts d'extrémité alignés, caractérisé en ce que pour envelopper le volume constitué par le mastic, on fait tourner la vanne ou le robinet suivant l'axe des embouts et on enroule autour au moins deux couches de tresses imprégnées de résine de façon à ce que les spires de l'une des couches soient croisées par rapport à celles de l'autre couche. 4. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractèrisé en ce que les tresses utilisées sont constituées par un tissu de fibres de verre à mailles lâches. 5. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tresses sont imprégnées par une résine époxy. 6. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résine utilisée est chargée de brai ou de poudre d'ardoise. 7. Dispositif d'obturation-ou de commande de débit, obtenu notamment par la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une des revendications 1 à 6, ce dispositif étant destiné à être enterré et comportant un revêtement de protection à l'encontre des agents agressifs, caractéris en ce que ce rev#tement est constitué par un enroulement d'une tresse dont les spires viennent en recouvrement, cette tresse étant imprégnée d'une résine durcissant à froid. d. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que les parties en creux du dispositif disposées sous l'enve- loppement isolant sont garnies d'un mastic hydrofuge0