Brevet FR2286677A1 — publié le 19760430

La présente invention a trait à un nouveau procédé de revêtement de récipients, tel que par exemple des citernes et réservoirs réalisés en feuille de métal, généralement en plaques d'acier, au moyen d'une couche interne d'un matériau renfermant une résine durcissable inerte à l'égard des substances stockées dans le récipient. Dans certaines circonstances, notamment dans le cas de citernes en acier qui ont été attaquées par la corrosion et où certaines parties métalliques ont complètement ou partiellement disparu par action de la rouille ou qui ont subi d'autres dommages sérieux, le procédé selon l'invention peut être considéré conte une méthode de fabrication d'un nouveau réservoir ou d'une citerne à l'intérieur de l'ancien récipient, les parties résiduelles de ce dernier étant utilisées comme support pour le nouveau récipient. Les récipients tels que citernes, réservoirs...etc., réalisés en plaques ou feuilles d'acier et destinés au stockage d'huiles et produits huileux sont habituellement sujets à une double corrosion interne et externe. Ce phénomène apparait tout autant dans ou sur les citernes ou réservoirs qui sont enfouis dans le sol. Si la corrosion a été suffisamment importante, le récipient doit être mis hors d'usage et des moyens doivent être mis en place pour remplacer ou réparer le contenant.On sait que l'on peut protéger l'intérieur d'un récipient des attaques par corrosion, émanant du produit stocké ou de l'eau de condensation..etc, en déposant sur les parois internes une couche ou enduit d'un matériau convenable qui, habituellement, renferme une matière plastique durcissable ou vulcanisable comme par exemple une résine thermodurcissable. Toutefois, le résultat obtenu est fonction, dans une mesure décisive, du choix du matériau de revêtement, des préparations préalables au dépôt de l'enduit, du procédé d'enduction et du soin avec iequel ces processus sont mis en oeuvre. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de revêtement interne de récipients, tels que citernes, réservoirs ou analogues, particulièrement des récipients. destinés au stockage des produits huileux, au moyen d'une couche de résine durcis sable renforcée, ce procédé permettant de satisfaire aux très sévères exigences relatives à la capacité de la couche et du récipient enduit de résister aux attaques de corrosion de longue durée et aux harges mécaniques aussi bien qu'aux autres types de contraintes sucez tibles d'apparaître pendant la mise en service du récipient. Le nouveau procédé selon l'invention est essentiellement caractérisé par la mise en oeuvre de la série d'étapes suivantes a) Après un éventuel nettoyage ou dégraissage préliminaire, on effectue un décapage des parois internes du récipient en maintenant ces dernières à une température supérieure à l'ambiante, b) On écrase les parties en saillie des parois internes et mastique les ca vités et recoins jusqu'à obtention d'un angle de courbure minimum permettant d'assurer une a adhérence durable de la couche à appliquer sur les surfaces métalliques des parois, c) On applique sur la surface ainsi traitée une couche composée d'une résine polyester ou époxy avec un agent de durcissement et comprenant en outre un renfort de fibres de verre à faible taux d'absorption d'humidité, alors que la température de la surface traitée du récipient est maintenue à quelques degrés centigrades au-dessus du point de rosée de l'atmosphère environnante, d) Pendant l'opération d'enduction, on applique une pression sur la couche renforcée de telle sorte que aucune cavité ou espace libre n'apparaisse dans la couche ou entre la couche et les parois du récipient, la surface métallique du récipient restant alors facilement visible en tous points à travers le revêtement qui couvre toutes les parois internes, e) Egalement pendant l'opération d'enduction, on maintient au sein du réci pient une humidité relative de moins de 80 % et une température de l'air su périeure à + 100c, f) Après dépôt de la couche, d'au moins 3 mm d'épaisseur, n laisse cette dernière se prendre ou durcir, sous apport contrôlé de cha eur, g) Sur l'enduit ainsi obtenu, on dépose éventuellement, si écessaire, une nouvelle couche de résine polyester ou époxy non armée quels'on laisse dur cir de la même façon que la sous-couche armée. En pratique., on trouvera ci-dessous des détails supplémentaires pour la mise en oeuvre du procédé précité. Le décapage des parois internes du récipient doit être effectué jusqu'à obtention d'une propreté de surface correspondant au degré Sa3 selon la norme suédoise SIS 059000-1967 et avec une profondeur d'attaque de la surface de plus de 50 microns. Comme matériau de décapage on peut avantageusement utiliser du sable de quartz pur (à 98 de quartz) dont le disbtre des grains est compris entre 0,8 et 1,5 mm. Avant les opérations d'écrasement ou rectifiage des bosses et masticage des creux, il est nécessaire de boucher les trous, s'il y en a afin duemldcher l'eau ou les produits d'infiltration de pénétrer dans le récipient et d'empêcher l'adhérence entre la paroi interne du récipient et le reveient qui lui est appliqué. Les petites perforations peuvent avantageuse ment être colmatées par introduction de chevilles de bois. %us sont bouchés par exemple par soudure en recouvrement.Les saillies et les creux mentionnés cidessus sont constitués par exemple par des rebords ou des arêtes en saillie, tels que ceux présents sur le col d'un trou d'homme prévu sur les citernes, et des recoins tels que ceux situés à proximité des bourrelets de soudure, ou autres types de cavités. Ces vides, comme d'ailleurs les irrégularités sur les angles en saillie ou analogue, sont comblés à l'aide d'un mastic durcissant. Les angles et recoins situés en des lieux attaqués par la corrosion sont traités de la même façon. L'écrasement des saillies et le masticage des creux doivent être effectués jusqu'à obtenir un angle de courbure soigneusement adapté aux conditions qui prévalent.L'épaisseur et la longueur des fibres du matériau utilisé comme renfort pour le revêtement de résine, ainsi d'ailleurs que la température de travail, sont ici d'une grande importance. Si l'angle de courbure aux saillies et aux creux, respectivement, est trop faible1 le matériau de renforcement peut se détacher, par résilience, du substrat relativement tôt après l'application du revêtement. Ceci peut se produire tout par ticulièrement à des températures de travail élevées, de ce fait, pour de faibles viscosités du matériau résineux. Un matériau de renfort qui, par suite de forces élastiques, se détache de la paroi du récipient, provoquera la:détério- ration du revêtement. La pression qui est appliquée pendant 1' opération d'enduction afin d'éviter la présence de cavités au sein du revêtement ou entre ce dernier et la paroi du récipient, peut Autre avantageusement procurée par utilisation de cylindres ou galets en acier rainuré qui permettent, au cours du travail, de laisser échapper les bulles d'air, aussi bien les grosses que les petites. Les galets doivent avoir une taille et un profil particulièrement bien adaptés aux diverses parois et surfaces à traiter. Pour des surfaces planes ou de faible courbure, par exemple la partie cylindrique de la chemise d'une citerne cylindrique, on peut,utiliser des galets ou rouleaux cylindriques alors que, dans le cas de galbes incurvés, de recoins, de surfaces à double courbure, etc, on utilisera divers rouleaux incurvés ou profilés. Le choix d'un rouleau de conformation appropriée est d'une importance capitale pour obtenir une parfaite élimination de l'air dans la couche de laminé. Pendant l'application du revêtement on maintient dans le récipient un taux d'humidité d'air de préférence inférieur à 70% d'humidité relative et, avantageusement, soins de 40%, alors que la température est de préférence supérieure à 15 C, avantageusement au moins 200C. Dés qu'une couche d'épaisseur désirée, par exemple au moins 4mm, a été déposée, on laisse la résine se prendre ou durcir sous l'influence d'un apport de chaleur externe soigneusement contrôlé. Lorsqu'on effectue l'enduction, on apprête tout d'abord les gables en utilisant des mats de renforcement en verre qui sont découpés à la taille désirée de façon à couvrir environ 4 à 5cms de la partie cylindrique de la citerne. Puis on continue l'opération autour des trous d'home et des 3oints de canalisation. Ensuite, on recouvre la voûte du couvercle puis les parois latérales et enfin le fond de la citerne. Après application de la couche renforcée ou armée, on peut déposer une autre couche externe composée exclusivement de résine durcissable non armée. Ensuite on contrôle la température pendant au moins 6 heures afin de s'assurer que les conditions de durcissement sont remplies et qu'il n'apparait aucune humidité. le procédé selon l'invention inclut une soigneuse sélection des résines et fibres de verre à utiliser afin de s'assurer que les diverses exigences soient satisfaites, notamment : durée de vie du revêtement, aptitude de celui-ci à résister aux produits chimiques et aux contraintes mécaniques pendant un long usage. C'est ainsi que la résine, à côté d'une bonne résistance aux agents chimiques et à la corrosion, doit présenter un très faible retrait au cours de son durcissement afin d'éviter des tendions internes au sein du revêtement après durcissement. La matière plastique doit également présenter une haute aptitude à mouiller les fibres de verre pour empêcher toute porosité interne dans la couche de plastique renforcé.On obtient ainsi des enduits de plastique arméqui présentent un haut degré de transparence et cette propriété facilite, dans une large mesure, l'inspection ultérieure destinée au contrôle des conditions ou de l'état de revêtement ainsi que de la surface du substrat métallique. On notera que des défectuosités même peu nombreuses et limitées, dans la couche plastique Et sa liaison au ré récipient peuvent entratner une qualité non acceptable pour le contenant.De niSme que les fibres de verre, le matériau plastique doit présenter, après durcissement, une très faible aptitude à l'absorption d'hnmidité et il doit être également très résistant non seulement à l'égard des produits à stocker dans le récipient mais aussi à l'eau ou autres substances susceptibles d'être accumulées dans le récipient sous la forme de contaminations pendant l'usage. Comme exemples de matières plastiques susceptibles d'entre utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut citer des résines polyesters à l'acide phtalique, notamment acide isophtalique, en particulier, lorsqu' il s'agit de revêtir intérieurement des récipients destinés au stockage d'huiles et produits huileux. Parmi ces polyesters on peut citer les produits commercialisés par la firme suèdoise AS Jotungruppen sous le nom de "NORPOL" (par exemple le Norpol 40-20, le Norpol 72-20, le Norpol 80-20, le Norpol Gelcoat); ces résines satisfont aux sévères exigences comme matériaux pour stratifiés renforcés aux fibres de verre; elles convsennent également pour l'application d'une couche externe, exempte de renforcement.Parmi d'autres produits utilisables, on peut également mentionner les résines fournies par la firme Cando AB sous la marque déposée " Lamellon n (par exemple : Lamellon 4670, Lamellon 4673/1). Comme on l'a signalé cidessus, il s'est avéré nécessaire de maintenir également des exigences spéciales pour les fibres de verre à mettre en oeuvre comme matériau de renforcement de la couche d'enduit. Ainsi les fibres de verre doivent avoir, outre un faible taux d'absorption d'humidité, une très grande affinité pour la résine utilisée et posséder une structure de surface contribuant à la liaison ou l'adhérence de toutes les faces des fibres au matériau plastique, sous formation de micropores. Les fibres de verre du type dénom mé verre Rtou " E.glass "), fournies par exemple par la firme "Scandinavian Glass Fiber ", satisfont bien aux exigences de l'invention.La matière de renforcement est habituellement appliquée sous la forme de mat de fibres de verre permettant d'obtenir facilement un laminé transparent mais il est également possible de mettre en oeuvre le renfort sous la forme de morceaux de fibres de verre de moindre longueur. On peut superposer plusieurs couches de mats au cours de l'opération d'enduction dans la mesure où tout le matériau de renforcement est bien imprégné par la résine à utiliser. La quantité de fibre de verre dans la couche finie peut avantageusement varier entre 20 et 50 %,par exemple 25 à 35 %, du poids total de revêtement armé final. Pour mettre .en oeuvre convenablement le procédé de 1' inven- tion, il est nécessaire, dans une première étape, de procéder à une inspection du récipient. La mise à l'épreuve des parois métalliques du récipient, eu égard à la résistance de la plaque de matière première, peut etre faite par exemple par impact ou percussion. Si le test montre que la paroi du récipient est partiellement corrodée à un point tel que sa résistance est trop faible, on doit. renforcer ou remplacer les plaques défectueuses. Une attention spéciale doit être accordée aux connections de remplissage et décharge du récipient. Au cours de l'opération d'enduction, qui exige le maximum de propreté, il faut veiller scrupuleusement à éviter les inhomogénéités et la formation de bulles dans la couche ainsi que dans l'interface entre la couche et le matériau support. Les insuffisances à aet égard ne peuvent être corrigées après coup car la reine commence durcir dès que l'agent de vulcanisation ou durcissement a été ajouté. Pendant toute la durée de l'enduction, il faut contrôler la température externe et interne de la citerne afin de s'assurer qu'elle ne coin- cide pas avec le point de rosée de l'atmosphère environnante, comme signalé cidessus.L'application d'une couche de revêtement externe, exempte de matière de renforcement, selon la technique dite d'enduction par gel (en langage anglosaxon "gelcoat"), est faite dans des conditions similaires après que la couche de plastique renforcé ait eu le temps de durcir jusqu'à la limite désirée. En fin d'opération, on laisse subir au revêtement un post-durcissement en maintenant encore un contrôle de température. Lorsque le durcissement est terminé, on contrale le degré de dureté au moyen, par exemple, d'un pénétrometre, l'épaisseur de la couche à l'aide d' une jauge magnétique et l'absence de pores au moyen d'un détecteur de pores sous haute tension, par exemple à 15.000 volts. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode d'exécution décrit cidessus mais s'étend à toutes ses variantes et aux moyens équivalents susceptibles d'être mis en oeuvre. REYNDI CATI ONS 1. Procédé de retêteaent de l'intérieur de récipients, tels que citernes, réservoirs et analogues, à l'aide d'une couche de matériau renfermant une résine durcissable, le procédé étant caractérisé en ce que l'on met en oeuvre les étapes opérationnelles suivantes a) Après un éventuel nettoyage ou dégraissage préliminaire, on effectue un décapage des parois internes du récipient en maintenant ces dernières à une température supérieure à l'ambiante, b) On écrase les parties en saillie des parois internes et mastique les cavités et recoins jusqu'à obtention d'un angle de courbure minimum permettant d'assurer une adhérence durable de la couche à appliquer sur les surfaces métalliques des parois. cY On applique sur la surface ainsi traitée une couche composée d'une résine polyester ou époxy avec un agent de durcissement et comprenant en outre un renfort de fibres de verre à faible taux d'absorption d'humidité, alors que la tem- pérature de la surface traitée du récipient est maintenue à quelques degrés centigrades au-dessus du point de rosée de l'atmosphère environnante, d) Pendant l'opération d'enduction, on applique une pression sur la couche renforcée de telle sorte que aucune cavité ou espace libre n'apparaisse dans la couche ou entre la couche et les parois du récipient, la surface métallique du récipient restant alors facilement visible en tous points à travers le revêtement qui couvre toutes les parois internes. e) Egalement pendant l'opération d'enduction, on maintient au sein du récipient une humidité relative de moins de 80 % et une temperature de l'air supérieure à + 100C. f) Après dépôt de la couche, d'au moins 3mm d'épaisseur, on laisse cette dernière se prendre ou durcir, sous apport contrôlé de chaleur, g) Sur l'enduit ainsi obtenu, on dépose éventuellement, si nécessaire, une nouvelle couche de résine polyester ou époxy non armée que l'on laisse durcir de la laême façon que la eous-couche armée. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on utilise comme résine durcissable un polyester phtalique, de préférence un polyester à l'acide isophtalique. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les fibres de verre utilisées sont du type verre-E, avantageusement sous forme de mats en une ou plusieurs couches, et ont un taux très faible d'absor- ption d'humidité. 4. Récipients à revêtement interne tels qu'obtenus selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.