Brevet FR2344402A1 — publié le 19771014

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un revêtement porteur, en matière synthétique renforcée par des fibres de verre, pour un réservoir cylindrique, en particulier pour un réservoir sous terre en acier. ss On désignera dans tout ce qui suit, par convention, cette matière synthétique, renforcée par des fibres de verre qui y sont enrobées, sous la dénomination de "GFK". La réalisation et l'agencement de réservoirs destinés à recevoir des fluides avec danger de détérioration par les eaux sont soumis à de sévères prescriptions de protection aux eaux, afin d'empêcher des fuites ou l'écoulement de tels fluides. A cet égard, il s'est avéré que des réservoirs sous terre en acier, par exemple pour des combustibles et carburants, sont très sensibles à de tels risques, car ils subissent le plus souvent, en même temps, une corrosion de l'intérieur et de l'extérieur et souvent, déjà après une courte durée de service, ne suffisent plus aux exigences et doivent obligatoirement être remplacés.Lorsque la pose d'un nouveau réservoir entratne des difficultés et de gros frais, par exemple en raison d'endroits peu distants de bâtiments ou pour des réservoirs à installer sous des entrées d'immeubles ou dans des jardins, on peut avoir recours à des mesures spéciales pour assainir les réservoirs défectueux. Il est déjà connu de munir de tels réservoirs soumis à des corrosions d'un revêtement porteur en matière synthétique renforcée par des fibres de verre - dit revêtement GFK - afin d'assurer à nouveau leur étanchéité et leur capacité de charge. Les revêtements destinés à être ainsi utilisés doivent présenter une grande constance de qualité et satisfaire à certaines conditions minima concernant la stabilité, l'étanchéité, la résistance et la durabilité pour des périodes relativement longues.La possibilité de fabriquer de tels revêtements, en série et de façon économique, nécessite une conception et une réalisation bien étudiées. Les revêtements GFK peuvent être agencés avec-une adhérence permanente au réservoir, de sorte que le revêtement et le réservoir en acier forment un système porteur commun. Pour de gros efforts à supporter, un tel agencement est cependant désavantageux du fait qu'acier et matière synthétique présentent des coefficients d'élasticité différents, de sorte que, pour d'importantes charges ou différences de températures, il se produit des tensions susceptibles de provoquer des déchirures du revêtement. Pour cette raison, il est plus avantageux d'appliquer le revêtement GFK sans qu'il adhère au réservoir en acier, afin que ce dernier et le revêtement GFK formant réservoir intérieur constituent deux systèmes porteurs séparés. La réalisation en série de tels chemisages n'a pu cependant, jusqu'ici, être accomplie de façon irréprochable et économique. L'invention a, de ce fait, pour but d'éviter ces inconvénients et de permettre de réaliser un procédé pour la fabrication d'un revêtement porteur GFK caractérisé, conformément à l'invention, en ce que la surface intérieure du réservoir, bien nettoyée, est isolée au moyen d'un agent séparateur, qu'un revêtement GFK laminé est appliqué à la main par poses séparées de sections de couches de revêtement, des couches intercalaires élastiques de revêtement GFK laminé sont appliquées dans une zone du trou d'homme, et des bagues de renfort préfabriquées, composées de plusieurs segments annulaires, sont fixées sur la paroi intérieure laminée du réservoir. D'autres caractéristiques de l'invention seront expliquées à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un réservoir, sous terre, en acier, avec revêtement porteur GFK; - La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du réservoir de la figure 1, où sont supprimés les conduits pénétrant dans le réservoir; - La figure 3 montre la jonction de transition rabattue entre le fond et le cylindre du réservoir; - La figure 4 montre le recouvrement qui se produit pour deux sections cylindriques d'un revêtement GFK; - La figure 5 montre le revêtement dans la zone d'une nervure de renforcement en acier, en forme de T, d'un réservoir en acier; - La figure 6 montre un autre agencement du revêtement dans la zone d'une nervure en T d'un réservoir;; - Les figures 7 & 9 montrent trois agencements différents du revêtement dans la zone du trou d'homme d'un réservoir; - La figure 10 est une vue en coupe d'une bague formant bossage comme renfort du revêtement; - La figure 11 est une vue en coupe transversale d'un réservoir comportant l'insertion d'une bague formant bossage composée de quatre segments, avant son laminage. La figure 1 montre un réservoir cylindrique en acier 1 enterré dans la terre, servant à contenir du mazout, muni d'un revêtement 3 constitué par un produit laminé à base de matière synthétique renforcée par des fibres de verre, dit revêtement GFK. Entre le réservoir 1 et le revêtement 3, est disposée une couche intermédiaire 4 formée, par exemple, d'un agent séparateur, permettant de séparer complètement le revêtement de l'enveloppe acier. Le trou d'homme 5 est revêtu de même, intérieurement, ce revêtement passant, de façon élastique, dans un dôme 6, avec fond 7 et regard 8, placé au-dessus du trou d'homme 5. Sur ce trou dthomme 5, est monté un couvercle 9 avec passages de guidage pour les conduits de produits, tubulures de remplissage, tubes de mesure, etc..., ce couvercle étant étanché vis-à-vis du fond de dôme 7 au moyen d'un joint d'étanchéité 10. Enfin, la zone d'accès au trou d'homme comporte encore un tube de béton 11 entourant le regard 8 du dôme, avec un couvercle de recouvrement 12. Avant la pose du revêtement GFK, il faut éliminer les influences des efforts mécaniques, par exemple écrasement par passages et ballast, ainsi que des efforts additionnels particuliers comme poussée d'eau, tassements et trépidations. Ensuite, il faut préparer le réservoir en acier à assainir, de manière à compenser d'éventuels bossellements, trous de corrosion et aspérités. Il y a lieu de tenir compte, par la statique du revêtement, d'écarts relativement importants par rapport aux cotes nominales, en ayant recours aussi, sans affaiblissement dans le revêtement, à des nervures de renforcement 13 et des bagues de soutien du réservoir, en acier. Après ces travaux préparatoires, on peut alors déterminer les mesures, dimensions et épaisseurs de paroi du réservoir intérieur en matière synthétique à insérer, en tenant compte des éléments de renforcement. On a calculé, à cet effet, des diagrammes et des tables qui, pour des paramètres de départ prédéterminés, permettent de trouver rapidement les données de construction. Afin d'isoler la paroi intérieure du réservoir en acier, on applique, suivant chaque type de vernis protecteur appliqué initialement, une couche de polyester à durcissement rapide ou bien un polyuréthane et un matériau servant d'agent séparateur, afin de garantir une séparation sûre entre l'acier et le revêtement. Lors d'un retrait du revêtement, celui-ci peut se détacher facilement, sans porter dommage à la paroi du réservoir. Lors de l'application de l'isolation, on peut avantageusement procéder à un collage au rouleau d?une bande de papier marquée, comme moyen de détermination de distances à observer pour la pose des couches de revêtement GFK laminé à appliquer, de façon à etre décalées les unes par rapport aux autres, en utilisant chaque fois une bande de papier pour chaque tronçon de cylindre 14 à traiter dans une phase de travail. Le revêtement GFK comporte différentes poses de nattes de fibres de verre, usuelles dans le commerce, enrobées dans une résine de polyester appropriée. Grâce à une bonne aération et à des caches spéciaux, on rend possible, pour les praticiens, un travail qui se justifie pleinement et qui est rentable. L'application du revêtement GFK laminé s'effectue, d'abord, sur le fond 15 du réservoir, qui est le plus éloigné du trou d'homme 5. Tout le fond 15 est revêtu par couches, jusqu'à l'ob- tention de l'épaisseur de paroi exigée. Dans la zone de jonction à bordure rabattue 16, les couches sont appliquées en arc et sous forme de rouleau sur cette bordure de jonction 16, de manière à réaliser ultérieurement un recouvrement 17 avec le tronçon annulaire contigu du cylindre. Après avoir revêtu le fond 15, on traite le tronçon de cylindre 14 voisin de ce fond. La largeur du tronçon 14 correspond à la largeur des nattes de fibres de verre utilisées, par exemple 80 cm. Ces nattes sont appliquées de façon à être décalées radia- lement, l'importance du décalage dépendant de l'épaisseur de paroi exigée. A cet égard, la bande de papier sert de moyen de détermination de distances lors de la pose des nattes par couches. Le recouvrement 17 qui se trouve réalisé sur la zone de jonction à bordure rabattue 16 agit comme renfort additionnel de bossage du revêtement. Une fois achevé le premier tronçon de cylindre 14, on procède de la même manière pour d'autres tronçons de cylindres qui suivent; chaque fois se produit entre tronçons voisins 14 un recouvrement 17 faisant office de renfort. L'épaisseur de ce recouvrement 17 correspond avantageusement à environ 1,8 fois l'épaisseur de paroi du revêtement. Par suite de la méthode de travail par tronçons, la surface pouvant donner à l'émission de vapeurs ou d'odeurs est limitée av tronçon annulaire cylindrique qui se trouve chaque fois en traitement, ce qui favorise les conditions de travail dans le réservoir. Sur les bagues de renforcement 13, généralement en forme de T, dont est pourvu le réservoir 1, on procède, des deux cotés, à un masticage avec des pièces en matériau-mousse 18 de forme trapézoidale, dont les arêtes ont au préalable été cassées. Les revêtements de tronçons cylindriques 14 sont relevés des deux côtés des pièces en matériau-mousse 18 et ensuite la nervure 13 est entièrement recouverte; à nouveau, par poses de couches radiales, on applique natte de fibres de verre après natte de fibres de verre jusqu'à l'obtention de l'épaisseur de paroi calculée statiquement. A gauche et à droite, se reproduisent, à la jonction de transition, sur l'anneau cylindrique, des recouvrements 17. Au lieu d'opérer par masticage avec des pièces de matériaumousse 18, la nervure 13 en T peut aussi être recouverte comme un pont au moyen dgun moule GFK 19 préfabriqué. Le moule perdu 19 est composé de 3 ou 4 segments annulaires, qui sont introduits individuellement dans le réservoir et enfoncés par-dessus la nervure 13 en T. Le moule 19 subit, par-dessus, un laminage et ensuite, des deux côtés de ce moule 19, les tronçons de revêtement cylindriques 14 sont relevés latéralement, ce qui produit à nouveau des recouvirements 17. Le fond supérieur 20, qui se trouve à proximité du trou d'homme 5, est traité par analogie comme le fond 15 et l'application du revêtement est poursuivie jusqu'à la zone du trou d'homme. La jonction de transition du revêtement cylindrique à la zone du trou d'homme pose un problème, et il faut avoir recours à des mesures spéciales afin d'empêcher qu'il se forme, dans le revêtement GFK laminé, des pointes de tension locales excessives. Cette zone du revêtement doit avantageusement être agencée de façon élastique, ce qui peut s'obtenir par divers moyens de construction. Selon un premier agencement de la zone du trou d'homme, le col 21 de ce trou d'homme est isolé. On colle alors un matériaumousse 22 à l'intérieur de la gaine du trou d'homme 5 et on le continue dans la zone cylindrique entourant son vu~^rture. Les endroits de transition sont mastiqués et le produit revêtement GFK laminé est relevé sous forme de bride 23 jusq':'au-dessus du bord 24 du. trou d'homme. Le fond 7 du dôme 6 est alors placé sur le bord 24 du trou d'homme et raccordé de façon étanche, au moyen d'une couche laminée de revêtement de liaison GFtl 2, à la bride de revêtement GFK 23.On peut alors forer dans la bride de bordure 24 les trous servant aux goujons 26 et façonner des filetages intérieurs, puis y visser ces goujons 26 en les fixant, par exemple, au moyen d'une matière adhésive telle que celle commercialisée sous le nom de "loctite". Cet agencement dela zone du trou d'homme entralne une certaine importance du travail. Un autre agencement, moins coûteux, consiste à entourer le col 21 du trou d'homme de matériau-mousse 27, afin d'obtenir une transition régulière de la zone cylindrique à la zone intérieure de la gaine du trou d'homme 5. On insère alors un fond de dome 7, préfabriqué, avec collet intérieur et goujons enfoncés 26, et on le relie par laminage de revêtement GFK au revêtement intérieur. Selon un troisième type d'agencement élastique de la zone du trou homme, on utilise, au lieu du matériau-mousse 27, un élément de transition, préfabriqué, en revêtement GFK 29, en tant que moule perdu servant de compensation pour le col 21 du trou d'homme. Les dispositions constructives des figures 7 et 8 comme aussi bien des figures 7 et 9 - pourraient aussi être combinées l'une avec autre. Après achèvement du revêtement 3 on met en place, pour augmenter la solidité, des bagues 30, formant bossages, en plusieurs parties. Ces bagues 30 peuvent se composer de segments de matériaumousse de section carrée - non représentés plus en détail - qui subissent, par-dessus, un laminage. I1 y a cependant plus d'avantages à utiliser des segments annulaires 31, formant bossages2 préfabriqués en atelier, qui présentent une section en forme dU et dont les bases 32 des branches de 1'U sont appliquées sur le revêtement 3, en les terminant par un laminage de leur surface. Les endroits de jointures coniques 34 des segments annulaires formant bossages sont alors laminés à la même épaisseur de paroi. Le réservoir muni du revêtement GFK-subit alors un polissage intérieur et est débarrassé de saillies et pointes. Ensuite, les surfaces sont examinées visuellement et à la main et aussi l'épaisseur de couche du produit laminé est contrôlée et complétée éventuellement par un revêtement supplémentaire. Après terminaison d'un examen d'étanchéité effectué en faisant le vide, on applique une couche de peinture finale appropriée. Dans la période froides il ; éver lellement encore nécessaire de procéder à un recuit final du réF rvoir pour assurer à celui-ci un durcissement complet. Pour des zones d'eaux souterraines, particulièrement menacees, les réservoirs à produits combustibles doivent être agencés avec double paroi et être munis de dispositifs de sécurité spéciaux. On satisfait à ces exigences en introduisant une gaine intérieure, par exemple en une feuille de PVC, dans le réservoir à revetement GFK et en installant des appareils de controle de fuites. A cet effet, la surface intérieure du collet de dôme GFK 28 est lisse, de sorte qu'on peut insérer de façon étanche sans difficulté, un anneau tendeur pour la gaine intérieure. Entre le fond de dome 7 et le couvercle g du trou dghomme, on insère un joint diétanchéité 10 en caoutchouc néoprène" et, de même, on étanche les conduits tubulaires menant au dome 6 et, de préférence, on les fixe par vissage, de façon étanche, avec des garnitures de caoutchouc. Le revêtement porteur GFK, fabriqué suivant le procédé décrit, satisfait à toutes les prescriptions légales, concernant la solidité et leétanchéité. Grâce au traitement avec agent séparateur de la surface d'acier bien nettoyée, on empêche toute adhérence du produit de revêtement laminé sur l'acier. Etant donné que le revêtement est réalisé de façon à être, sur toute sa surface, sans lien avec le réservoir en acier, il nsy a audun risque pour que, lors dtune corrosion ultérieure de ce réservoir ou lors de mouvements relatifs- conditionnés par des tensions entre l'acier et le revêtement, celui-ci puisse se trouver endommagé. Le procédé peut être réalisé en série, avec avantageusement toujours deux personnes travaillant en coopération. Grâce à leinsertion de bagues formant des bossages comme renforcements, on peut adopter, pour des valeurs de stabilité données à 1 avance, une épaisseur de couche de revêtement sensiblement plus faible qutavec des revêtements connus sans renforcements. On obtient ainsi un raccourcissement de la durée de fabrication aussi bien qu'une économie considérable en matériau et en court. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Procédé de fabrication dtun revêtement porteur, en matière synthétique renforcée par des fibres de verre, pour réservoir cylindrique, en particulier pour un réservoir sous terre en acier, procédé caractérisé en ce que la surface intérieure du réservoir, bien nettoyée, est isolée au moyen d'un agent séparateur, un revetement GFK laminé est appliqué à la main par poses séparées de sections de couches de revêtement, des couches intercalaires élastiques de revêtement GFK laminé sont appliquées dans une zone du trou homme, et des bagues de renfort, préfabriquées, composées de plusieurs segments annulaires, sont fixées sur la paroi intérieure laminée du réservoir. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l'isolation de la surface intérieure du réservoir2 des éléments de marquage sont placés sur cette surface comme moyen de détermination de distances pour la pose des couches de revêtement 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement GFK laminé est appliqué par tronçons cylindriques et, chaque fois, entre deux tronçons annulaires de revêtement GFK, sont formés des recouvrements, qui assurent un renforcement supplémentaire du revêtement. 40) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par-dessus les nervures de renforcement que comporte le réservoir en acier, sont appliquées des pièces profilées GFK, préfabriquées, composées de segments annulaires, ces profilés servant de moules perdus étant laminés, et le revêtement GFK laminé étant relevé des deux côtés de ces profilés. 50) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, les bases des branches des U que forment les bagues de renfort sont laminées sur la paroi intérieure de revêtement GFK et les endroits de jointures coniques des segments sont laminés à la même épaisseur. 60) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le col du trou homme est isolé, la partie intérieure de la gaine du trou d'homme et la zone cylindrique autour de son ouverture sont munies dvun matériau -mousse et celui-ci est laminé par-dessus, le revêtement GFK laminé étant alors relevé jusque par-dessus le bord du trou d'homme. 70) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un fond de dome GFK, préfabriqué, avec collet intérieur, est inséré dans le trou d'homme, la partie du col du trou d'homme saillante à l'intérieur du réservoir est pourvue d'un remplissage en matériau-mousse, ce matériau-mousse est laminé et ce produit laminé est relié, de façon étanche, au collet intérieur. 80) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un fond de dome GFK, préfabriqué, avec collet intérieur, est inséré dans le trou d'homme, la partie du col du trou d'homme saillante à l'intérieur du réservoir est recouverte d'un élément de transition GFK, préfabriqué, servant de moule perdu, et cet élément de transition est laminé, ce produit laminé étant relié, de façon étanche, au collet intérieur du fond de dôme. 90) Revêtement porteur GFK fabriqué d'après le procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement (I), des nervures de renfort (30), composées de plusieurs segments annulaires (31), sont prévues sur la surface intérieure du revêtement (3) et ce dernier est agencé, de façon élastique, dans la zone du trou d'homme. 10 ) Revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le col en acier (21) du trou d'homme est isolé, la paroi intérieure du trou d'homme (5) et la zone cylindrique autour de l'ouverture du trou d'homme sont munies d'un matériaumousse (22) et celui-ci est recouvert d'un revêtement GFK laminé (23), qui est relevé jusqu'au-dessus du bord (24) du trou d'homme. 110) Revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un fond de dôme (7), préfabriqué, avec collet intérieur GFK (28), est inséré dans le trou d'homme (5), le col en acier (21) du trou d'homme (5) saillant à l'intérieur du réservoir est pourvu d'un remplissage (27) en matériau-mousse, et ce remplissage en matériau-mousse est recouvert d'un revêtement GFK laminé, qui est relié de façon étanche au collet intérieur (28) du fond de dôme (7). 120) Revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un fond de dôme (7), préfabriqué, avec collet intérieur (28), est inséré dans le trou d'homme (5), le col en acier (21) du trou d'homme (5) saillant à l'intérieur du réservoir est recouvert d'un élément de transition GFK (29) et cet élément de transition (29) est recouvert dsun revêtement GFK laminé, qui est relié, de façon étanche, au collet intérieur GFK (28) du fond de dôme (7).