Brevet FR2387412A1 — publié le 19781110

La présente invention concerne une masse d'isolation et d'enrobage gour tuyauteries destinées a être parcourues par un e et être posées sous terre, notamment des tuyauteries de chauffage à longue distance, cette masse contenant du bitume et des agrégats granuleux fortement calorifuges, parmi lesquels aussi du verre expansé. L'invention a en outre pour objet un tuyau de chauffage à longue distance contenu dans cette masse d'isolation et dtenrobage, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tuyau ainsi enrobé. Il est connu d'utiliser pour isoler et enrober des conduites véhiculant un fluide chauffé posées sur des paliers glissants disposés dans une tranche, une masse bitumineuse mélaagée à des agrégats granuleux fortement calorifuges et coulée directement autour de la conduite alors que cette masse se trouve encore dans l'état liquide très chaud dans lequel ella a été préparée. Cette masse d'enrobage se compose de 20 a 40% en poids de bitume, de 5 & en poids de charges, par exemple de farine de pierre å chaux, le reste étant constitué par des argiles gonflées et/ou dOs schistes gonflés servant d'agrégats granuleux for#tement calorifuges. Il est relativement simple et rapide de confectionner un tel enrobage de tuyauterie. Cet enrobage protège la tuyauterie des pertes calorifiques et de la corrosion. Des résultats encore meilleurs dans cet ordre d'idée ont pu être obtenus avec une masse d'isolation et enrobage qui contenait des proportions de bitume considérablement plus grandes, à savoir jusque 88,7% en poids, le-reste étant une farine de liège. Grâce à cette masse l'effet calorifuge s'est trouvé encore considérablement amélioré, en même temps que le bloc enrobage de la tuyauterie présentait une certaine élasticité. On connaft en outre, pour ltenrobage isolant de tuyaux de chauffage à longue distance à poser sous terre, une masse d'enrobage composée de 75 à 95% en poids de bitume soufflé et de 25 à 5% en poids de gomme ou caoutchouc sous forme de granulats ou de farine, la dose de gomme ou de caoutchouc pouvant d'ailleurs être remplacée par des perlites ou par du verve expansé. Cette masse dtisolation etetd'enrobage peut être confectionnée sur le chantier de la façon habituelle et être coulée, directement à l'état liquide très chaud, autour de la tuyauterie posée en tranchée et entourée prr une gaine en tôle. Cette meme masse se prête toutefois aussi à être mise en oeuvre dans 11 atelier de fabrication de tuyaux de chauffage à longue distance à enrober dans une masse de ce genre, de sorte que sur le chantier il nty a plus qutà poser ces tuyaux tout préparés et à les isoler convenablement aux endroits auxquels ils sont assemblés les uns aux autres.Dans le cas de tuyaux de chauffage à longue distance ainsi confectionnés le bloc de matière isolante qui les enrobe est entouré extérieurement par une enveloppe en tôle En outre il a déjà été proposé, pour des tuyaux de chauffage à longue distance, un bloc d'enrobage calorifuge et protégeant les tuyaux de la corrosion, composé de 50 à 60% de verre expansé, de 20 à 32% de perlites et de 10 à 20% de bitume, tous ces pourcentages étant des pourcentages volumétriques. Un bloc dtenrobage de cette composition présente des propriétés calorifuges excelle.-ltes/e# une résistance particulièrement élevage à la chaleur puisqu'il peut supporter aisément destempératures de tuyauterie pouvant atteindre 2000C. Toutes les masses d'isolation et d'enrobage connues, décrites ci-dessus, requièrent une préparation soigneuse. Il faut en effet les confectionner dans des mélangeurs chauffables dans lesquels leurs divers composants sont intimement mélangés pour assurer leur répartition uniforme dans la masse liquide très chaude destinée à être coulée. Cette nécessité impose un appareillage approprié et une dépense d'énergie. L'invention a donc pour but de créer, pour des tuyaux de chauffage à longue aistance, une masse d'isolation et d'enrobage qui puisse entre fabriquée beaucoup plus facilement et titre mise en oeuvre de façon plus simple, tout en assurant évidemment une protect on efficace des conduites à poser contre les déperditions calorifiques ainsi que surtout une protection accrue de ces conduites contre l'humidité et la corrosion. Pour atteindre ce but, l'invention prévoit que la masse en question renferme plus de 50% de verre expansé à gros grains ayant une granulométrie pouvant atteindre et même dépasser 10 mm, et moins de 50% de bitume, ces pourcentages étant des pourcentages volumétriques. Il y a avantage à ce que cette masse d'isolation et d'enrobage d'un genre nouveau contienne de 52 à 74%, de préférence environ 60%, de verre expansé dont la granulométrie est en majeure partie comprise entre 10 et 15 mm, le reste de cette masse étant composé de bitume soufflé dont le point de ramollissement, déterminable par la méthode de la bague et de la bille, est compris entre 800 et 13000. Cette masse d'isolation et d'enrobage selon linven- tion a un effet calorifuge suffisant ; de plus, sa densité est relativement grande et elle assure une protection très efficace contre la corrosion, de sorte que les tuyaux enrobés dans cette masse peuvent être posés même dans des sols aquifères. L'avantage le plus important de cette nouvelle masse d'isolation et d'enrobage réside cependant dans sa fabrication extremement simple, car à ltencontre de toutes les autres masses d'isolation connues de ce genre, elle ne requiert pas que ses constituants soient préalablement mélangés.Ses constituants sont au contraire mélangés de façon uniforme simplement en versant le bitume liquide très chaud dans un tas de grains de verre expansé ou en 11 injectant sous pression dans les interstices existant entre les grains de verre expansé. On a en effet constaté avec surprise que le bitume pouvait remplir complètement ces interstices et non pas, par exemple par un effet dtadhérence accrue, simplement adhérer aux grains sans pouvoir parvenir jusque dans leurs interstices intérieurs. Le mélange uniforme de composants se produit donc ici de lui-même, simplement en ajoutant le bitume liquide très chaud au tas de grains de verre expansé. Toute préparaw on du mélange est donc inutile. De plus, la consommatifflodnFeH moindre puisqu'il ne suffit plus que de chauffer le bitume jusqu'à ce qu'il devienne liquide, et de le maintenir à cette température. L'appareillage nécessaire est lui aussi réduit, notamment lorsque l'isolation des tuyaux est effectuée sur le chantier même. Ainsi que l'expérience l'a montré, une partie du verre expansé en gros grains peut, en faible proportion, être remplacée par de la pierre ponce de granulométrie correspondante, sans que cela soit au détriment des propriétés avantageuses de la masse d'isolation et d'enrobage selon ltinvention. particu- lier, celle-ci conserve intactes sa simplicité de fabrication ainsi que ses très bonnes propriétés de protection contre la corrosion. ta présente invention concerne en outre un tuyau de chauffage à longue distance muni d'un bloc enrobage de sec tion circulaire constitué par une masse d'isolation et d'enrobage qui a la composition conforme à l'invention, ce bloc d'enrobage en masse isolante étant entouré à l'extérieur par une enveloppe de protection en carton comprimé et s'étendant entre deux viroles formant paliers engagées aux extrémités de ce tuyau et composées chacune d'une bague intérieure et d'une bague extérieure, ces deux bagues coaxiales étant perforées et reliées entre ells3 > ar des goussets disposés dans des plans radiaux. Un tuyau de chauffage à longue distance ainsi enrobé peut etre fabriqué aisément en atelier.Sa manutention, son transport n'offrent aucune difficuMes surtout étant donné que les deux viroles formant paliers assurent que sous tarre, même si le bloc d'enrobage s'est un peu ramolli sous l'effet de l1élévation de température due au fluide transporté par la t1lyalterie de chauffage à longue distance celle-ci ne se déplacera pas de façon indésirable. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on procède comme suit pour fabriquer un tuyau de chauffage à longue distance conçu selon ltinvention : sur le tuyau proprement dit on fixe d'abord les deux viroles formant paliers, puis l'enveloppe de protection, et on remplit ltintervalle entre le tuyau et cette enveloppe de grains de verre expansé, et enfin on introduit sous pression, dans les vides existant entre ces grains, le bitume liquide très chau@. En procédant ainsi, il est recommandé d'introduire le bitume liquide très chaud pendant que le tuyau préalablement enrobé de grains de verre expansé se trouve en positon horizontale, cette introduction de bitume se faisant par l intermédiaire dtouvertures de remplissage ménagées à assez grande distance les unes des autres dans l'enveloppe de protection. Ainsi que cela a été constaté > le bitume liquide ainsi introduit sous pression peut parvenir même dans les interstices les plus intérieurs entre grains de verre expansé, ces interstices se trouvant ainsi complètement comblés. Il en résulte en m#me temps, automatiquement, une répartition uniforme entre le bitume et les grains de verre expansé, sans qu'il soit nécessaire de mélanger préalablement les composants, comme il fallait le faire auparavant. Un exemple d'exécution avantageu-e d'un tuyau de chavffage à longue distance conçu selon l'invention est décrit ci-après avec référence au dessin, sur lequel - la figure 1 est une vue en élévation, partiellement an soupe longitudinale, d'un tuyau selon l'invention, et - les figures 2 et 5 sont des vues en coupe transver sale suivant respectivement la ligne IT-II et la ligne III-III tracées sur la fige. Le tuyau de chauffage à longue distance 1 illustré à la fig.1 est, à l'exception de ses deux extrémités 1', en touré d'un bloc 2 composé dtune masse d'isolation et d'enro- bage, à raison de 60% en volume de verre expansé ayant une granulométrie prépondérante entre 10 et 15 mm avec aussi des grains plus petits pouvant descendre jusqu'à 3 mm, le reste de cette masse étant du bitume soufflé dont le point de ramollissement, mesuré suivant la méthode par anneau et bille, est compris entre 800 et 1300C. Dans une faible mesure les grains de verre expansé peuvent etre remplacés par de la pierre ponce de granulométrie correspondante.Le bloc d'enrobage 2 est entouré par une enveloppe de protection 3,#de préférence en carton comprimé, dont la face intérieure peut être garnie d'une couche d'aluminium 4 afin de faciliter, par réduction du frottement, le remplissage des grains de verre expansé dans ltes- pace délimité par le tuyau 1 proprement dit et l'enveloppe de protection 3.Le bloc d'isolation et d'enrobage 2 s'étend jusque dans les corps de palier 5 enfilés à chacune des extrémites du tuyau I. Comme on le voit notamment à la fig.3, cee corps de palier se composent chacune d'un anneau perforé intérieur 5' et extérieur c", ces deux anneaux étant réùnis coaxialement l'un à l'autre par des goussets 5"' disposés dans des plans radiaux. Pour fabriquer le tuyau de chauffage central représanté au dessin, on commence par fixer sur le tuyau nu 7 les deux corps de palier 5 et l'enveloppe de protection 3. Puis 11 espace compris entre le tuyau 1 et l'enveloppe de protection 5 est complètement rempli de grains de verre expansé, et enfin on introduit sous pression le bitume, à l'étant liquide très chaud, dans les interstices existant entre ces grains. Le remplissage avec le bitume liquide peut etre effectué alors que le tuyau préparé comme dit ci-dessus est horizontal, par exemple à travers les ouvertures de remplissage 6 ménagées à des intervalles appropriés dans l'enveloppe de protection 3. REVENDICATIONS 1. Masse d'isolation et denrotaagaeffpour tuyauteries destinées à être parcourues par un fluide/et à etre posées sou: terre, notamment des tuyauteries de chauffage à longue distance2 cette masse contenant du bitume et des agrégats granuleux fortement calorifuges, parmi lesquels aussi du verre expansé, cette masse étant remarquable en ce qu'elle renferme plus de 5046 de verre expansé à gros grains ayant une granulométrie pouvant atteindre et même dépasser 10 mm, et moins de 50% de bitume, ces pourcentages étant des pourcentages volumétriques. 2. Masse d'isolation et d'enrobage selon la revendication 1, remarquable en ce quelle contient de 52 à 74%, de préférence environ 60%, de verre expansé dont la granulométrie est en majeure partie comprise entre 10 et 15 mm, le reste de cette masse étant composé de bitume soufflé dont le point de ramollissement, déterminable par la méthode de la bague et de la bille, est compris entre 800 et 1300C. 3. Masse d'isolation et d'enrobage selon la revendicati on 1 ou 2, remarquable en ce que le verre expansé en gros grains est remplacé en petite partie par de la pierre ponce de granulométrie correspondante. 4. Tuyau de chauffage à longue distance, remarquable en ce qutil est enrobé dans un bloc (2) de masse d'isolation et 'enrobage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ce bloc ayant une section annulaire et étant entouré par une enveloppe de protection (3) qui peut entre en carton comprimé et qui s'étend entre deux viroles (5) formant paliers engagées aux extrémités de ce tuyau et coiiposées chacune dune bague intérieure (5') et d'une bague extérieure (5"), ces deux bagues coaxiales étant perforées et reliées entre elles par des goussets (5"') disposés dans des plans radiaux. 5. Procédé de fabrication d'un tuyau de chauffage à longue distance selon la revendication 4, remarquable en ce que sur le tayau proprement dit on fixe d'abord les deux viroles formant paliers, puis ltenveloppe de protection, et on remplit l'intervalle entre le tuyau et cette enveloppe de Srains de verre expansé, et enfin on introduit sous pression, dans les vides existant entre ces grains, le bitume liquide très chaud. 6. Procédé selon la revendication 5, remarquable en C9 que l'introduction du bitume liquide très chaud a lieu pendant que le tuyau préalablement enrobé de grains de verre expansé se trouve en position horizontale, cette introduction de bitume se faisant par l'intermédiaire d'ouverturesde derem- plissage ménagées à assez grande distance les unes des autres dans l'enveloppe de protection.