Brevet FR2388059A1 — publié le 19781117

L'invention est relative à un mélange inhibiteur de corrosion, en particulier pour des isolements de tubes et conduits. L'invention concerne en outre un boyau d'isolement de tube ou conduit avec une enveloppe externe imperméable à l'humidité et une enveloppe interne contenant un inhibiteur de corrosion, les enveloppes externe et/ou interne étant faites d'une matière isolante. L'invention concerne finalement un procédé pour la fabrication de tels boyaux d'isolement de tubes. On connatt un grand nombre d'inhibiteurs de corrosion, qui protègent des métaux individuels ou encore plusieurs métaux contre la corrosion qui peut titre déclenchée par des agents différents. Ainsi, il est par exemple connu que le benzoate de sodium constitue un inhibiteur de corrosion pour le fer, le nitrite de sodium un inhibiteur de corrosion pour le fer et l'aluminium, et le silicate de sodium un inhibiteur de corrosion pour l'aluminium, le fer, le zinc, le cuivre et le laiton (voir par exemple "Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie" 1951-1970, volume 10, page 677). Il est en outre connu d'après le brevet allemand n0 849.791, d'utiliser des sels d'acides boriques en tant qu'inhibiteurs de corrosion pour des surfaces métalliques ferreuses, ces sels agissant en phase gazeuse. On connatt aussi déjà des isolements de tubes ou conduits qui sont imprégnées a d'un inhibiteur de corrosion. Dans le brevet allemand n0 822.458, on a décrit des bandages de protection pour des tubes et des conduits analogues, qui sont imprégnés ou revêtus de pates de protection contre la corrosion contenant notamment des amines. Des isolements de tubes qui sont imprégnés d'un inhibiteur de corrosion sont également connus d'après le modèle d'utilité allemand n0 66 06 166, suivant lequel la couche isolante est imprégnée d'au moins un inhibiteur de corrosion. Comme inhibiteurs de corrosion, on a mentionné de la soude et/ou des phosphates alcalins. Dans le modèle d'utilité allemand n0 73 38 811, on a décrit des boyaux d'isolement de tubes ou- tuyaux, destinés en particulier à l'isolement thermique de tuyaux. Ces boyaux d'isolement de tubes sont constitués d'un voile de fibres tubulaire revêtu extérieurement d'une feuille de matière synthétique et doté d'un inhibiteur de corrosion, en particulier de nitrite de dicyclohexylamine. Cet inhibiteur de corrosion agit en phase gazeuse. Les inhibiteurs de corrosion décrits offrent liinconvénient qu'ils ne protègent que des métaux déterminés contre la corrosion, tandis qu'ils n'agissent pas du tout sur d'autres métaux ou meme favorisent leur corrosion. Ils ont aussi partiellement l'inconvénient qu'ils n'assurent pas une protection suffisamment longue contre la corrosion, car ils s'évapor-ent sous des températures relativement faibles. Par conséquent, ils ne conviennent guère pour une utilisation sous des températures élevées, comme par exemple pour des tuyaux dans des installations de chauffage. Un autre inconvénient peut résider en ce que les inhibiteurs de corrosion ne sont pas solubles ou pas suffisamment bien dans l'eau, de telle sorte que quand on doit par exemple imprégner avec eux des isolements de tubes, ils doivent entre appliqués soit à partir d'autres solvants, soit à partir de solutions aqueuses diluées.D'autres inhibiteurs de corrosion offrent l'inconvénient que des concentratiais relativement élevées sont nécessaires dans les isolements de tubes pour une protection suffisante contre la corrosion~ Le but de l'invention est d'offrir un mélange inhibiteur de corrosion, en particulier pour des isolements de tubes et conduits, qui peut ventre mis en oeuvre de manière universelle dans les techniques sanitaires, de chauffage, d'aération, de climatisation et frigorifiques, c'est-à-dwre qui offre unq~rotection suffisante contre la corrosion pour les métaux utilisés habituellement dans ces cas, tels que la fonte, l'acier, l'acier zingué, le cuivre et ses alliages, en particulier le laiton, et l'aluminium et ses alliages aux températures rencontrées dans ces cas. Le mélange inhibiteur de corrosion doit en outre, d'une part, pouvoir être combiné avec les matières d'isolement à partir de solutions aqueuses concentrées et, d'autre part, assurer sous de faibles concentrations dans les matières d'isolement, une protection déjà suffisante contre la corrosion, c'est-à-dire que les constituants d'inhibiteur de corrosion individuels doivent se renforcer mutuellement dans leur action. Le but de l'invention est en outre d'offrir un boyau d'isolement de tubes ou conduits qui, en plus de son action d'isolement et en particulier d'isolement thermique, présente une protection contre la corrosion avec les propriétés énumérées précédemment et qui peut entre fabriqué d'une façon simple.Un but de l'invention est en outre d'fer un procédé pour la fabricatinn de tels boyaux d'isolement de tubes. Suivant l'invention, on propose un mélange inhibiteur de corrosion, en particulier pour des isolements de tubes ou conduits, qui contient au moins un carbonate alcalin, au moins un borate soluble dans l'eau, au moins un silicate soluble dans l'eau, au moins un benzoate soluble dans l'eau et au moins un nitrite soluble dans l'eau. Le mélange inhibiteur suivant l'invention offre une protection contre la corrosion pour les métaux utilisés habituellement dans la technique sanitaire, de chauffage, d'aération, de climatisation et frigorifique, les constituants individuels étant mutuellement compatibles et étant pas dangereux pour les autres métaux à utiliser, pour lesquels ils ne sont pas connus comme empochant particulièrement la corrosion. En outre, les constituants du mélange inhibiteur de corrosion suivant l'invention qui agissent avec une action d'opposition à la corrosion sur les mêmes métaux, se renforcent mutuellement dans la protection contre la corrosion.Grace au mélange inhibiteur suivant l'invention il devient d'une part superflu de sélectionner, en fonction du métal dont le tube ou conduit à protéger contre la corrosion est fabriqué, un boyau d'isolement de tubes qui est doté d'un inhibiteur actif pour le métal intéressé, un seul et mveme boyau d'isolement de tubes pouvant, au contraire, etre mis en oeuvre. D'autre part, à cause des constituants se renforçant mutuellement dans leur action, on peut déjà obtenir une protection contre la corrosion avec une concentration plus faible de mélange inhibiteur que lors de l'utilisation d'un seul inhibiteur. Le travail avec de plus faibles concentrations d'inhibiteurs n'est pas seulement désirable pour des raisons économiques, mais au contraire surtout parce que des concentrations plus élevées perturbent l'effet d'isolement ther mique. Le mélange inhibiteur suivant l'invention se caractérise en outre par une bonne action de dépôt, c'est-à-dire qu'il offre une protection de longue durée contre la corrosion. Ceci provient, d'une part, du fait que le mélange ne contient que des constituants qui ne s'évaporent que peu, même sous des températures élevées, de telle sorte que lors de l'utilisation dans des installations de chauffage également, on rencontre une protection suffisamment longue contre la corrosion. Le bon effet de dépôt est à attribuer d'autre part à ce que l'effet de délavage provoqué par les eaux de condensation et l'évaporation sont réduits à cause de l'enve- loppement mutuel des constituants individuels, en particulier par les silicates. Un autre avantage est obtenu grâce à la bonne solubilité dans l'eau des constituants individuels, de telle sorte que le mélange inhibiteur peut etre appliqué à partir de solutions concentrées dans ou sur la matière isolante. De ce fait, la matière isolante n'est humidifiée qu'avec de faibles quantités d'eau, avec pour résultat qu'on ne doit effectuer ensuite qu'une brève étape de séchage. Il s'y ajoute également une répartition plus uniforme du mélange inhibiteur dans la matière isolante que ce qui serait obtenu avec l'évaporation de plus grandes quantités d'eau. Le mélange inhibiteur de corrosion utilisé suivant l'invention contient de préférence de 5 à 10 % en poids de carbonate alcalin, de 5 à 10 % en poids de borate, de 15 à 20 % en poids de silicate, de 5 à 10 % en poids de benzoate, et de 50 à 75 % en poids de nitrite. Une composition avec 10 % en poids de carbonate alcalin, 10 % en poids de borate, 20 Yo en poids de silicate, 10 % en poids de benzoate, 50 % en poids de nitrite est particulièrement préférée. Comme borates, on utilise de préférence des borates alcalins et /ou alcalino-terreux, comme benzoates des benzoates alcalins et/ou alcalino-terreux, et comme nitrites des nitrites alcalins et/ou alcalino-terreux. On envisage alors comme cations, en particulier du potassium, du sodium, de lithium, du calcium, du baryum, du strontium et du magnésium. On préfère particulièrement les sels alcalins intéressés des constituants. Comme silicates, on met en oeuvre de préférence des silicates alcalins, en particulier ceux de potassium, de sodium et de lithium et comme nitrite du nitrite alcalin. Un mélange inhibiteur de corrosion contenant de la soude, du borax, de l'orthosilicate de sodium ou de potassium, du benzoate de sodium et du nitrite de sodium est particulièrement préféré. Le carbonate alcalin remplit plusieurs fonctions dans le mélange inhibiteur de corrosion Il favorise la passivation du fer et de ses alliages et règle une plage de pH (alcaline jusqu'à pH-13) favorable pour l'action des inhibi tueurs, de telle sorte qu'en outre les autres constituants et en particulier le nitrite et le silicate, sont stabilisés dans le mélange inhibiteur. Finalement, le carbonate alcalin agit aussi dans une certaine mesure en tant qu'inhibiteur sur le fer et l'acier. Les constituants du mélange inhibiteur de corrosion suivant l'invention agissent essentiellement par contact mais en partie aussi également en phase gazeuse. Ainsi, les borates agissent par contact et en phase gazeuse surtout sur le cuivre et l'aluminium. Les silicates agissent essentiellement par contact sur l'aluminium et leur action est renforcée par les borates. Les benzoates agissent par contact et dans une faible mesure aussi en phase gazeuse surtout sur le cuivre et 11 acier. Le nitrite agit essentiellement par contact sur l'acier et également sur le cuivre et son action est renforcée par les autres constituants du mélange, qui empèchent la corrosion de l'acier. Le mélange inhibiteur de corrosion suivant l'invention convient particulièrement pour des isolements de tubes et conduits. Par exemple, des isolements en vrac formés par exemple par des perlites et vermiculites peuvent titre imprégnés avec le mélange inhibiteur de corrosion suivant l'invention. De même, des isolements de tubes constitués par des matières isolantes poreuses, par exemple des fibres, peuvent etre dotés du mélange inhibiteur de corrosion. Le mélange inhibiteur de corrosion convient tout particulièrement pour des isolements de tubes tels que décrits dans le modèle d'utilité allemand n0 73 38 811. Suivant l'invention, on propose un boyau d'isolement de tubes ou conduits avec une enveloppe externe irrgerméable à l'humidité et une enveloppe interne contenant un inhibiteur de corrosion, les enveloppes externe et/ou interne étant faites d'une matière isolante. Le boyau d'isolement de tubes se caractérise par le faitiue ltenveloppe interne est dotée d'un mélange inhibiteur de corrosion qui contient au moins un carbonate alcalin, au moins un borate soluble dans l'eau, au moins un silicate soluble dans l'eau, au moins un benzoate soluble dans liteau et au moins un nitrite soluble dans l'eau. L'enveloppe externe, agissant en tant que couche de blocage de l'humidité, peut entre constituée par une feuille mince de matière plastique ou de métal. Parmi les feuilles de matière synthétique, on envisage celles qui présentent un point de fusion suffisamment élevé (supérieur à 1100 C), une résistance au vieillissement suffisante et une imper méabilité suffisante à l'eau et à la vapeur d'eau. On peut aussi utiliser des enveloppes externes qui ne servent pas uniquement de barrage contre l'humidité, mais encore isolent simultanément. Pour de telles enveloppes externes, on envisage des matières spongieuses avec un point de fusion suffisamment élevé, comme par exemple le polyéthylène, le polyuréthane, le polyphénol, le polyisocyanate, des mélanges de polïisoprène et des polyamides. L'enveloppe interne, qui est dotée du mélange inhibiteur de corrosion suivant l'invention, peut ètre une matière isolante fibreuse. On envisage dans ce but des voiles de fibres, par exemple du feutre aiguilleté. Le feutre aiguilleté, lorsqu'vil assure seul l'isolement, c1est-à-dire lorsque l'enveloppe externe est une feille servant simplement de barrage contre l'humidité, a de préférence une épaisseur de quelques millimètres. Si l'on utilise déjà comme enveloppe externe une matière isolante, par exemple une matière spongieuse, on peut utiliser un voile de fibres très mince en tant que support pour le mélange inhibiteur de corrosion. Lorsque l'enveloppe externe est faite d'une matière isolante, l'enveloppe interne peut titre une couche de matière de support appliquée sur l'enveloppe externe. Comme matières de support, on envisage du silicate/terre d'infusoires, du silicate/huile, des alcools supérieurs, des cires, des silicates minéraux absorbants, tels que l'asbeste, la perlite et le talc, 1 + aséine et les celluloses méthylées. Si l'on utilise des huiles, des alcools supérieurs et des cires en tant que matières de support, celles-ci servent simultanément d'agents de glissement qui facilitent l'enfilage des boyaux isolants sur les tubes. Comme huiles, on envisage des huiles de paraffine, comme alcools en particulier des alcools polyvalents avec 5 atomes de carbone et plus. Les couches de support avec la protection contre la corrosion peuvent entre appliquées par pulvérisation, revêtement ou peinture sur l'enveloppe externe. Dans le premier cas, la protectinn contre la corrosion peut autre appliquée sur l'enveloppe externe avant de doter les tubes des boyaux isolants. Une forme de réalisation préférée du boyau d'isolement de tube suivant l'invention est constituée par une feuille mince en tant qu'enveloppe externe et un voile de fibres imprégné du mélange inhibiteur de corrosion, en particulier un feutre aiguilleté, en tant qu'enveloppe interne. Dans une autre forme de réalisation préférée, l'enveloppe externe est une matière spongieuse qui est dotée d'une couche de matière de support contenant le mélange inhibiteur de corrosion, en particulier d'une couche de terre d'infusoires/ silicate. Les boyaux d'isolement de tubes suivant l'invention offrent également une protection contre la corrosion lorsque ce boyau n'est pas en contact sur toute la périphérie avec le tube à isoler. Ceci provient, d'unqtart, du fait que le boyau d'isolement de tubes contient en plus d'inhibiteurs agissant par contact, également des inhibiteurs qui agissent en phase gazeuse. D'autre part, ceci est à attribuer au fait qu'il se forme avec les eaux de condensation, une pellicule superficielle sur toute la périphérie du tube qui contient le mélange inhibiteur de corrosion. Suivant l'invention, on propose en outre, un procédé pour la fabrication des boyaux d'isolement de tubes ou conduits. Dans une variante de ce procédé de fabrication, on applique une solution aqueuse du mélange inhibiteur de corrosion sur l'enveloppe interne, on sèche cette enveloppe interne et on relieensuite l'enveloppe externe à l'enveloppe interne d'une façon connue en soi. Ce procédé est mis en oeuvre pour fabriquer des boyaux d'isolement de tubes ou conduits dont l'enveloppe interne est constituée par une matière fibreuse. Le voile de fibres est d'abord aiguilleté à l'état sec et ensuite amené à passer entre deux rouleaux dont le rouleau inférieur plonge dans un récipient avec la solution aqueuse du mélange inhibiteur de corrosion. Le voile de fibres est ainsi humecté avec la solution aqueuse. Ensuite, le voile de fibres traverse un dispositif de séchage pour évapor-er l'eau. L'enveloppe externe, par exemple une feuille mince de matière synthétique, est alors reliée à l'enveloppe interne d'une façon connue en soi, par exemple par collage ou soudage. De préférence, dans ce procède de fabrication, on utilise une solution aqueuse au moins à 25 % du mélange inhibiteur de corrosion afin d'appliquer aussi peu d'eau que possible sur l'enveloppe interne, ce qui raccourcit à son tour l'étape de séchage et procure une répartition plus uniforme du mélange inhibiteur A la solution peut entre ajouté un agent de glissement En outre, la solution peut contenir un apprêt, par exemple un liant au latex, pour donner de la stabilité au voile de fibres. L'application par les rouleaux est réglée de telle sorte qu'on introduit une quantité suffisante de mélange inhibiteur de corrosion dans le voile de fibres pour assurer une protection suffisante contre la corrosion.La quantité se détermine dans les cas individuels en fonction du volume et de la structure du voile de fibres et par conséquent suivant la quantité d'eau que ce voile peut absorber. Une protection suffisante contre la corrosion est alors assurée lorsque l'on applique une quantité telle du mélange inhibiteur de corrosion que, pour autant que la couche de voile de fibres soit complètement imprégnée d'eau, cette eau contient au moins 0,25 % en poids du mélange inhibiteur de corrosion. De préférence, l'eau contient environ 1 4% en poids du mélange inhibiteur de corrosion Une autre variante du procédé de fabrication pour des boyaux d'isolement de tubes consiste à révatir l'enveloppe externe avec une matière de support qui contient le mélange inhibiteur de corrosion et à la sécher ensuite. Comme matières de support, on utilise de préférence de la terre d'infusoires/silicate ou du silicate auquel on a ajouté un agent de glissement. Dans une autre forme de réalisation préférée, la matière de support est un agent de glissement tel que par exemple un alcool supérieur ou une cire. Ce procédé de fabrication est mis en oeuvre de préférence lorsque l'enveloppe externe du boyau d'isolement de tubes est une matière spongieuse qui ne peut pas absorber le mélange inhibiteur. On prépare suivant ce procédé de fabrication, un mélange pateux de matière de support et de mélange inhibiteur de corrosion et on l'applique sur l'enveloppe externe. Il est également particulièrement avantageux d'utiliser le mélange inhibiteur de corrosion dans la construction en acier et d'utiliser dans ce but des pièces en forme de plaques ou de coquilles qui sont constituées en principe d'une manière correspondant aux boyaux isolants décrits précédemment et qui servent à envelopper des récipients, des supports, etc., et qui permettent de parvenir aux mimes avantages que ceux dépeints à propos des boyaux isolants. D'autres détails de l'invention ressortiront du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif et dont la figure unique est une vue en coupe transversale d'un boyau d'isolement de tube suivant l'invention combiné avec un tube à isoler et à protéger de la corrosion. Les dimensions n'ont pas été reproduites à l'échelle. Au dessin le tube ou conduit porte la référence 1. Le boyau d'isolement appliqué sur le tube 1 est constitué par une enveloppe externe 2 et une enveloppe interne 3, contenant le mélange inhibiteur de corrosion suivant l'invention. REVENDICATIONS. 1. Mélange inhibiteur de corrosion, en particulier pour des isolements de tubes ou de conduits, caractérisé en ce qu'il contient au moins un carbonate alcalin, au moins un borate soluble dans l'eau, au moins un silicate soluble dans l'eau, au moins un benzoate soluble dans l'eau et au moins un nitrite soluble dans l'eau. 2. Mélange inhibiteur de corrosion suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de 5 à 10 % en poids de carbonate alcalin, de 5 à 10 % en poids de borate, de 15 à 20 % en poids de silicate, de 5 à 10 % en poids de benzoate et de 50 à 75 % en poids de nitrite. 3. Mélange inhibiteur de corrosion suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il contient 10 % en poids de carbonate alcalin, 10 % en poids de borate, 20 % en poids de silicate, 10 % en poids de benzoate et 50 % en poids de nitrite. 4 Mélange inhibiteur de corrosion suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient en tant que borate soluble dans l'eau, du borate alcalin et/ou alcalino-terreux, comme silicate soluble dans l'eau, du silicate alcalin, comme benzoate soluble dans l'eau, du benzoate alcalin et/ou alcalinoterreux, et comme nitrite soluble dans l'eau, du nitrite alcalin et/ou alcalino-terreux. 5. Mélange inhibiteur de corrosion suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient comme carbonate alcalin de la-soude, comme borate du borax, comme silicate de l'orthosilicate de sodium et/ou dé potassium, comme benzoate du benzoate de sodium et comme nitrite du nitrite de sodium. 6. Boyau d'isolement de tubes ou conduits, avec une enveloppe externe imperméable à l'humidité et une enveloppe interne contenant un inhibiteur de corrosion, les enveloppes externe et/ou interne étant constituées par une matière isolante, caractérisé en ce que l'enveloppe interne est dotée d'un mélange inhibiteur de corrosion suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 7. Boyau d'isolement suivant la revendication 6, caractérisé en ce que L'enveloppe externe est une feuille mince ou une matière spongieuse. 8. Boyau d'isolement suivant l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'enveloppe interne est un voile de fibres ou une couche de matière de support. 9. Boyau d'isolement suivant les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'enveloppe externe est une feuille mince et ltenveloppe interne est un voile de fibres imprégné de mélange inhibiteur de corrosion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5. 10. Boyau d'isolement suivant les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'enveloppe externe est une matière spongieuse et ltenveloppe interne est une couche de matière de support contenant un mélange inhibiteur de corrosion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5. 11. Boyau d'isolement suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'enveloppe interne contient un agent de glissement ou constitue une couche constituée par un agent de glissement. 12. Boyau d'isolement suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'agent de glissement est une huile, un alcool supérieur ou une cire. 13. Procédé de fabrication d'un boyau d'isolement de tubes ou conduits suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, 11 et 12, caractérisé en ce qu'une solution aqueuse du mélange inhibiteur de corrosion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 est appliquée sur l'enveloppe interne, cette dernière est séchée et ensuite l'enveloppe interne est reliée de façon connue en soi à l'enveloppe externe. 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la solution aqueuse du mélange inhibiteur de corrosion est au moins à 25 % et on applique une quantité telle du mélange inhibiteur de corrosion que, pour autant que l'enveloppe interne soit complètement imprégnée d'eau, celle-ci contient environ 0,25 à 1 % en poids du mélange inhibiteur de corrosion. 15. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendicatins 13 et 14, caractérisé en ce que la solution aqueuse du mélange inhibiteur de corrosion est appliquée conjointement avec un apprêt sur ltenveloppe interne. 16 Procédé de fabrication d'un boyau d'isolement de tubes ou conduits suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8 et 10 à 12, caractérisé en ce que l'enveloppe externe est revttue d'une matière de support contenant un mélange inhibiteur de corrosion. 17 Elément d'isolement sous forme de plaques ou de squilles, en particulier pour la construction en acier, avec une enveloppe externe imperméable à l'humidité et une enveloppe interne contenant un inhibiteur de corrosion, les enveloppes externe et/ou interne étant constituées par une matière isolante, caractérisé en ce que l'enveloppe interne est dotée d'un mélange inhibiteur de corrosion suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 et en ce que les enveloppes interne et externe sont réalisées suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11.