Brevet FR2382644A1 — publié le 19780929

La présente invention concerne le domaine des gazomètres de type sec et comportant un réservoir essentiellement cylindrique dans lequel peut se déplacer au moins un piston mobile délimitant le volume intérieur, et plus particulièrement une jupe d'étanchéité pour de tels gazomètres. Une jupe d'étanchéité pour gazomètres de type sec doit pouvoir assurer naturellement l'étanchéité, c'est-a-dire Pimperméabllité et la résistance aux fluides stockés dans le gazomètre, mais aussi présenter une résistance mécanique et une souplesse suffisantes. Une solution actuelle consiste à réaliser une jupe d'étanchéité selon un ensemble adhérisé de trois couches de caoutchouc de part et d'autre de deux couches de tissu. On utilise en général un tissu spécial, câblé, et présentant deux plis croisés à 900, en matériau à base de nylon ; le tissu câblé est constitué seulement par des fils de chalhe, les fils de trame étant destinés à maintenir les précédents.Ainsi, la jupe se présente sous la forme d'un assemblage discontinu de tissus nylon câblés dont la solidarisation et la résistance mécanique sont assurées par le caoutchouc qui est par ailleurs sensible à certains composants agressifs du gaz, tels que les hydrocarbures naphténiques et aromatiques. Cette solution présente un certain nombre d'inconvénients et /ou limitations: le poids important de la jupe et sa fragilité rendent délicates les opérations de montage et de maintenance, et la résistance mécanique exige des sur épaisseurs notables de caoutchouc aux raccords par soudure, ce qui a pour conséquence une médiocre résistance à la flexion. De plus, si l'on désire adapter une telle jupe à des gazomètres utilisés pour le stockage de gaz agressifs, tels par exemple que les gaz de cokerie, fortement aromatisés, cela nécessite un équipement onéreux de débenzolage ou de dénaphtalinage, à moins de prévoir un élastomère spécial d'épaisseur importante pour l'imperméabilité recherchée, grevant le prix de revient d'une telle solution. La présente invention a pour objet de proposer une jupe d'étanchéité ne présentant pas les inconvénients de la technique antérieure, et pouvant être utilisée pour le stockage de gaz agressifs. Il s'agit plus particulièrement d'une jupe d'étanchéité pour gazomètre de type sec et comportant un réservoir essentiellement cylindrique dans lequel peut se déplacer au moins un piston mobile délimitant le volume intérieur dudit gazomètre, caractérisée par le fait qu'elle comporte un ensemble de trois couches superposées, une première couche en tissu tournée du côté du gaz sous pression, une deuxième couche en élastomère dont l'épaisseur très faible est suffisante pour assurer l'étanchéité, et une troisième couche extérieure en tissu perméable à l'air et de résistance mécanique élevée. La jupe d'étanchéité selon l'invention peut en outre comporter l'une au moins des caractéristiques suivantes: - la première couche est en tissu résistant et perméable, de sorte que ladite première couche et la troisième couche extérieure procurent exclusivement la résistance mécanique de ladite jupe, la résistance chimique étant assurée par la deuxième couche en élastomère, -les trois couches ne sont liées entre elles qu'aux bords de ladite jupe concernés par sa fixation, de sorte que l'échange d'une seule desdites couches soit possible, - les première et troisième couches en tissu sont formées de lés réunis par des coutures, lesdites coutures restant disposées sensiblement dans un plan vertical quelle que soit la position du piston mobile dans le réservoir. - la deuxième couche en élastomère est réalisée à partir de feuilles calandrées et soudées entre elles, - la deuxième couche est réalisée à partir d'un élastomère présentant un très faible coefficient de perméabilité, appartenant par exemple au groupe des polyéthers esters ou des caoutchoucs fluorocarbonés, - la troisième couche est enduite d'une couche anti-friction, telle qu'une dissolution de caoutchouc, préservant cependant une certaine perméabilité de ladite couche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, en référence aux figures de la planche unique de dessin annexée ou: - la figure I est la demi-coupe axiale d'un gazomètre de type sec connu, à piston mobile et piston télescopique, utilisant deux jupes d'étanchéité, - la figure 2 est une demiòupe axiale partielle illustrant la constitution d'une jupe d'étanchéité conforme à l'invention, - la figure 3 est un agrandissement local illustrant le détail de la constitution de la jupe de la figure 2. Figure 1, un gazomètre de type sec comporte un réservoir 1 essentiellement cylindrique dans lequel peut se déplacer un piston mobile 2, ainsi qu un piston télescopique supplémentaire 3, de façon à délimiter le volume intérieur 6 dudit gazomètre. De tels gazomètres, bien connus, comportent des ensembles de commandes mécaniques etlou électriques pour le mouvement de la partie mobile, ensembles simplement schématisés ici. En raison de la présence du piston télescopique, un tel gazomètre requiert la présence de deux jupes d'étanchéité 4, 5, fixées par leurs bords respectivement au piston mobile 2 et au piston télescopique 3, et au réservoir 1 et au piston mobile 2. Figure 2, une jupe 5 est fixée à ses bords, par des moyens connus en soi, au réservoir fixe 1 et au piston mobile 2 ; ladite jupe est soumise à la pression du gaz (flèches 7) enfermé dans le volume intérieur 6 du gazomètre. Conformément à l'invention, la jupe d'étanchéité 5 comporte un ensemble de trois couches superposées, une première couche 8 en tissu tournée du côté du gaz sous pression, une deuxième couche 9 en élastomère dont l'épaisseur très faible est suffisante pour assurer l'étanchéité, et une troisième couche extérieure 10 en tissu perméable à l'air et de résistance mécanique élevée. La première couche 8 est avantageusement aussi en tissu résistant et perméable, de sorte que ladite première couche et la troisième couche extérieure 10 procurent exclusivement la résistance mécanique de la jupe, la résistance chimique étant assurée par la deuxième couche 9 en élastomère. La constitution nouvelle de la jupe d'étanchéité conforme à l'invention est ainsi basée sur le principe d'une désolidarisation des différentes fonctions des jupes antérieures en tissu complexe maintenant, les couches en tissu assurent la résistance mécanique et la protection de la mince couche en élastomère dont la fonction est limitée à l'étanchéité. Ceci permet d'éviter notamment la même dégradation du tissu complexe des jupes antérieures, se manifestant par des gonflements très importants du caoutchouc, par une baisse de la perméabilité et une chute des caractéristiques mécaniques pouvant entraider une délamination des tissus supports et la rupture de leurs fils, avec parfois pour conséquence une chute du piston et des désordres mécaniques de l'ensemble du gazomètre. La première couche 8 en tissu résistant permet de protéger efficacement la couche mince en élastomère lors de la mise en place de la jupe, et peut faire également fonction en service de filtre anti-poussières et permettre d'éviter des dépôts indésirables (naphtaline solide par exemple). Les trois couches ne sont avantageusement liées entre elles qu'aux bords de la jupe concernés par sa fixation, de sorte que l'échange d'une seule desdites couches soit notamment possible. Ainsi, contrairement aux solutions antérieures, il est possible d'utiliser des tissus écrus épais et résistants qui ne pouvaient être utilisés dans des tissus gommés multicouches adhérisés de construction standard, en raison d'une inévitable consommation excessive d'élastomère, sans parler des surépaisseurs de matière pour les soudures de jonctions des lés. Le tissu perméable de la couche 10 en particulier évite la formation d'une poche d'air lors du travail en boucle de la jupe. Les première et troisième couches 8, 10 sont formées de lés réunis par coutures, lesdites coutures restant disposées sensiblement dans un plan vertical quelle que soit la position du piston mobile dans le réservoir. Ainsi, la résistance de ces couches reste indépendante de la dégradation du caoutchouc par vieillissement ou par gonflement, et assure une sécurité et une fiabilité accrues pour le gazomètre. Il peut être prévu d'enduire au moins une couche de tissu d'une couche anti- friction, telle qu'une dissolution de caoutchouc, préservant néanmoins une certaine perméabilité de ladite couche. La constitution de la jupe d'étanchéité selon l'invention permet d'utiliser le minimum de caoutchouc pour la couche 9, en regard de la perméabilité recherchée; on utilise avantageusement des feuilles calandrées, non armées de tissu, avec la possibilité de choisir un caoutchouc dont l'adhérisation sur tissu est délicate ou dont les caractéristiques ne seraient pas suffisantes pour la résistance mécanique recherchée. Pour les hydrocarbures aliphatiques, le coefficient de solubilité est faible avec les caoutchoucs nitriles et les caoutchoucs fluorés ; par contre, pour les hydrocarbures aromatiques, le coefficient de solubilité est élevé avec les caoutchoucs nitriles et faibles avec les caoutchoucs fluorés. Le coefficient de perméabilité étant conditionné par le coefficient de solubilité, il sera avantageux de choisir des élastomères fluorés pour une bonne tenue aux hydrocarbures aromatiques.Ainsi, dans le cadre de l'invention, la seule fonction d'étanchéité du caoutchouc peut permettre de réduire considérablement l'épaisseur de celui-ci en utilisant des caoutchoucs présentant un très faibble coefficient de perméabilité : le calcul a en effet montré qu'une feuille de caoutchouc fluoré de O, 6 mm d'épaisseur laisse passer environ 1000 fois moins de gaz qu'un tissu à base de nitrile de 3 mm d'épaisseur. A titre d'exemple, on pourra utiliser des caoutchoucs de la famille des polyéthers esters, tels que ceux commercialisés sous la marque Hytrel, ou des caoutchoucs fluorocarbonés, tels que ceux commercialisés sous les marques Viton, Fluorel, Technoflon. Du fait de la minceur de la couche en élastomère, le poids de la jupe objet de l'invention pourra être considérablement abaissé, en passant par exemple d'un poids de 5 kg/m2 à un poids de l'ordre de 0,5 kg/m2, ce qui procure une réduction notable des moyens de mise en oeuvre et de montage de la jupe. il va de soi que la présente invention n'est nullement limitée aux exemples qui en ont été donnés à titre purement illustratif, mais comprend toute variante reprenant avec des moyens équivalents la définition générale de l'invention telle que revendiquée. REVENDICATIONS Il Jupe d'étanchéité pour gazomètre de type sec et comportant un réservoir essentiellement cylindrique dans lequel peut se déplacer au moins un piston mobile délimitant le volume intérieur dudit gazomètre, caractérisée par le fait qu'elle comporte un ensemble de trois couches superposées, une première couche (8) en tissu tournée du côté du gaz sous pression, une deuxième couche (9) en élastomère dont l'épaisseur très faible est suffisante pour assurer l'étanchéité, et une troisième couche (10) extérieure en tissu perméable à l'air et de résistance mécanique élevée. 2/ Jupe d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la première couche (8) est en tissu résistant et perméable, de sorte que ladite première couche et la troisième couche (10) extérieure procurent exclusivement la résistance mécanique de ladite jupe, la résistance chimique étant assurée par la deuxième couche (9) en élastomère. 3/ Jupe d'étanchéité selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les trois couches ne sont liées entre elles qu'aux bords de ladite jupe concernés par sa fixation, de sorte que l'échange d'une seule desdites couches soit possible. 4/ Jupe d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les première et troisième couches en tissu sont formées de lés réunis par des coutures, lesdites coutures restant disposées sensiblement dans un plan vertical quelle que soit la position du piston mobile dans le réservoir. 5/ Jupe d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la deuxième couche en élastomère est réalisée à partir de feuilles calandrées et soudées entre elles. 6/ Jupe d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la deuxième couche (9) est réalisée à partir d'un élastomère présentant un très faible coefficient de perméabilité, appartenant par exemple au groupe des polyéthers esters ou des caoutchoucs fluorocarbonés. 7/ Jupe d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la troisième couche (10) est enduite d'une couche anti-friction, telle qu'une dissolution de caoutchouc, préservant cependant une certaine perméabilité de ladite couche.