Brevet FR2400393A1 — publié le 19790316

La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil pour effectuer automatiquement la peinture d'une structure immergée, par exemple la coque extérieure d'un navire, au moyen d'une peinture faisant prise dans liteau. Depuis quelques années, les navires nouvellement construits sont de dimensions de plus en plus grandes, notamment dans le cas des pétroliers. De même, la tendance à l'augmentation des constructions est sensible dans le domaine des structures maritimes en acier, par exemple les piateformes de forage de puits de p4- trole. Ces tendances créent de sérieuses difficultés, en ce qui concerne la peinture et l'entretien mécanique des parties immergées, pour des navires aussi énormes, du fait du manque de bassins de grande dimension capables de recevoir de tels bâtiments et aussi à cause de la durée plus grande entre des passages en bassin.Dans le cas des structures en mer, comme les plateformes de forage, les difficultés, relatives à la peinture anticorrosion, au nettoyage et à l'entretien des parties immergées, sont encore plus graves en raison de l'immobilité de la structure après remorquage et installation de celle-ci en un point fixe au large. On connait plusieurs procédés d'entretien des structures immergées, en particulier pour le nettoyage de la coque des navires. Des procédés pratiques ont été également utilisés avec succès pour le soudage des structures de bateaux en mer et pour le soudage sous liteau, en vue de la réparation des tôles de la coque extérieure des navires. Ces procédés reposent principalement sur la formation d'un espace limité, sous l'eau, pour la soudure. On ne connait pas, toutefois, de procédé pratique pour la peinture sous l'eau. Un des procédés utilisés jusqu'd présent pour cette opération fait intervenir des plongeurs qui appliquent manuellement une peinture faisant prise dans l'eau, sur la surface à revdtir. Dans un autre procédé connu, la peinture est appliquée au moyen d'une spatule qui peut titre alimentée sous pression. Bien que permettant d'effectuer à un certain point la peinture sous 1' eau, ces procédés connus ne sont toutefois pas satisfaisants, à cause de l'épaisseur, de la régularité et de l'affinité insuffisantes de la couche de peinture obtenue.Par exemple, l'affinité, ou force avec laquelle la peinture adhère à la surface revêtue, est seulement de l'ordre du tiers ou du quart-de celle qu'on obtient par peinture en atmosphère libre. Par conséquent, ces procédés connus ne peuvent pas former un revAtement de peinture satisfaisant. POur éviter les inconvénients ci-dessus, on a déja proposé d'utiliser un caisson étanche à l'eau, capable d'isoler un espace pour la peinture sous l'eau. Dans ce procédé, la surface à recouvrir est séchée par rayonnement infra-rouge, après rinçage. On applique ensuite une peinture usuelle du type à solvant, sur la surface, au moyen d'un rouleau. On utilise à nouveau le rayonnement infra-rouge pour sécher la peinture. Ce procédé amélioré n'est également pas satisfaisant, à cause de l'étanchéité imparfaite du caisson et de la trop longue durée nécessaire à l'application de la peinture, résultant de l'em- ploi d'un rouleau. En outre, puisque le séchage de la surface avant et après l'application de peinture est basé sur le rayonnement infra-rouge, la surface traitée par unité de temps est inévitablement petite. D'autre part, puisque la peinture du type à solvant, commercialement disponible, est appliquée seulement une fois, la couche de revdtement ne peut pas assurer un effet anti-corrosion satisfaisant, meme si son épaisseur peut être régulière. La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour l'application automatique et efficace d'une peinture sous l'eau, sur une grande surface, en un court laps de temps. L'invention vise également un procédé d'application d'une peinture sous liteau, capable d'assurer une épaisseur, une régularité et une affinité optimales de la couche de revêtement et par conséquent une durabilité améliorée de ce revEtement. Le procédé de peinture immergée suivant l'invention a encore pour avantage de ne pas provoquer de pollution des ressources en eau, grâce à l'utilisation d'une peinture à faible teneur en solvant, faisant prise dans l'eau. L'invention a encore pour objet un appareil pour l'exé- cution de peinture immergée, capable de se déplacer le long de la surface à protéger au moyen de dispositifs de déplacement tels que roues gonflables, et qui peut être fixé à la position voulue, sur la surface, par des moyens de fixation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'appareil pour la peinture immergée comporte des moyens d'étanchéité, tels qu'un tube gonflable, capables d'isoler de façon étanche un espace de peinture défini par les dits moyens d'étanchéité. L'appareil suivant l'invention a encorepour avantages d' astre de construction simple, avec un nombre réduit d'éléments constitutifs, et de manipulation facile, grSce à son poids réduit. La présente invention vise également un procédé et un appareil, pour l'exécution de peinture immergée, qui permettent d'ef- fectuer le travail de peinture en un temps réduit, grtce à l'emploi d'eau de rinçage et/ou de jet d'air lorsque le nettoyage et/ou le séchage de la surface à revêtir sont nécessaires. Le procédé de peinture immergée suivant l'invention, sur une surface immergée plane ou courbe, au moyen d'un caisson étanche à l'eau formant un espace de peinture, est caractérisé en ce que l'intérieur du caisson étanche est complètement isolé de l'eau ambiante par une force d'expansion exercée par des moyens gons la bles, tels qu'un tube gonflable, ou par une force d'expansion et une force de pression exercées par un tube et par une enveloppe ex térieure de relâchement de tension, de façon à ce que 11 espace de peinture, défini par le caisson étanche, soit maintenu complètement exempt de pénétration d'eau, une fois qu'il a été vidangé. Suivant l'invention, l'application de la peinture est effectuée par une buse ou tuyère de pulvérisation, à l'air ou sans air, et la fixation du caisson étanche est réalisée par des moyens de fixation tels que des électro-aimants. L'appareil suivant l'invention comporte également des roues motrices gonflables, constituées par des éléments gonflables, par exemple des pneumatiques en caoutchouc. Ainsi, ltappareil peut outre déplacé à toute position désirée sur la surface à revttir, les moyens de fixation, par exemple des dlectro-aimants, étant en fonctionnement lorsque les roues d'entraSnement sont gonflées pneumatiquement. L'appareil peut être fixé à une nouvelle position par une purge du gaz contenu dans les roues motrices. Si nécessaire, le nettoyage et le séchage de la surface à peindre peuvent facilement être effectués par application d'eau de rinçage et/ou de Jet d'air à grande vitesse, au moyen d'une buse fixée au caisson étanche. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses formes de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins annexés. Fig. 1 est une vue latérale d'un appareil de peinture sous l'eau conforme à la présente invention. Figures 2A à 2D illustrent les phases du procédé de peinture sous l'eau conforme à l'invention, notamment s Fig. 2A la phase de déplacement de l'appareil de peinture ; Fig. 2B celle de fixation et de vidange de cet appareil ; Fig. 2C l'opération de rinçage, séchage et peinture exécutée par l'appareil ; Fig. 2D remplissage en eau et soulèvement de-l'appareil. Fig. 3 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation de l'appareil suivant l'invention. Fig. 4 est une vue de dessus de l'appareil de la figure 3, suivant la flèche A-A de la figure 3. On voit sur les dessins, et en particulier sur la figure 1, que l'appareil de peinture sous l'eau suivant l'invention comprend un corps principal 1, des roues 2 pour le déplacement longitudinal du corps principal I et des roues d'entratnement 3 pour son déplacement latéral. Ces roues 2 et 3 sont des éléments gonflables, par exemple des bandages gonflables en caoutchouc, et sont capables de soulever le corps 1 lorsqu'elles sont gonflées. Lorsqu'un moteur électrique ou pneumatique 4 est mis en service, et quton excite des aimants 5,6 de construction particulière pour travail sous l'eau, le corps principal I peut se déplacer dans la direction voulue. Pendant ce déplacement, le corps 1 est solidement maintenu sur la surface à peindre par la force d'attraction exercée par ces aimants. Le corps 1 comporte, en plus des roues 2, 3 et des aimants qui emp & chent le corps t de tomber ou de flotter, une vanne 7 de remplissage et de vidange. Un caisson 8 étanche i l'eau est prévu à l'intérieur du corps principal 1. Espace entre le corps I et le caisson étanche 8 constitue un réservoir de flottaison 9. L'espace à l'intérieur du caisson étanche 8 forme une chambre de peinture 10. Un raccord de tuyère 11 est prévu à une partie haute du caisson étanche et une ou plusieurs tuyères, pour l'eau de rinçage afin de nettoyer la surface à protéger, pour de l'air à grande vitesse afin de sécher cette surface, et pour la pulvérisation de peinture à prise sous l'eau, sont fixées à ce raccord. Ainsi, un orifice unique de tuyère peut être utilisé pour ces diverses fonctions. En variante, on peut employer une pluralité d'orifices de tuyère, pour les fonctions respectives. On peut également se servir d'une tuyère pour l'eau de rinçage et 1' air à grande vitesse, et d'une autre tuyère pour la peinture. Un tube gonflable d'étanchéité 12, en caoutchouc ou élastomère, et un manchon extérieur 13 pour le logement du tube, sont prévus autour de la périphérie inférieure du caisson étanche 8. Ces éléments sont disposés de façon à ce que la chambre 10, à-l'intérieur du caisson etanche 8, soit isolée de l'eau de mer ambiante, de fa çon étanche, lorsque le tube 12 est gonflé. Bien que le tube 12 puis se être seulement gonflé, on peut prévoir autour de ce tube une enveloppe ou coquille extérieure de relâchement de tension, non représentée, en éponge, de façon à ce que l'étanchéité soit obtenue par une force d'expansion et une force de pression exercées par le tube 12 et par l'enveloppe extérieure de répartition de tension. Un tuyau d'échappement souple 14 est raccordé au caisson étanche 8. Le fonctionnement de l'appareil suivant l'invention est décrit ci-après, avec référence aux figures 2A à 2D. Sur la figure 2A, qui représente l'appareil en condition de déplacement, vu de la surface de l'eau, les roues motrices 2 ou 3 sont alimentées en gaz sous pression et sont donc gonflées. Lorsque les roues sont gonflées à une pression appropriée, on excite les électro-aimants 5 de sorte que le corps principal l est attiré vers un objet 15 à peindre, par exemple une tsle d'acier d'une coque extérieure de navire, et flotte légèrement au-dessus de la surface 15. Les roues sont ensuite entraînées en rotation pour déplacer le corps principal 1 à la position désirée pour la peinture. Lorsque le corps principal est arrivé à 11 endroit désiré, on purge la pression des roues motrices, de sorte que le corps principal est solidement fixé dans cette position sur la surface 15 par la force d'attraction exercée par les électro-aimants 5. On alimente ensuite en air le tube d'étanchéité 12. Par conséquent, la chambre de peinture 10 à l'intérieur du caisson étanche 8 se trouve isolée de l'eau de mer environnante de façon étanche, par la force d'expansion du tube 12 et par la force de pression exercée par l'enveloppe extérieure de relAchement de tension, comme représenté sur la figure 28. Lorsqu'on introduit de l'airdans la chambre de peinture 10, par un orifice 16 d'entrée d'air en communication avec le tube souple 14, comme représenté par une flèche sur la figure 2B, la pression intérieure dans la chambre 10 augmente, ce qui provoque'l'expulsion de l'eau restant dans la chambre 10, par un orifice 17 de vidange et de remplissage en communication avec la vanne 7 de remplissage et de vidange. Après vidange complète de la chambre de peinture 10, on met celle-ci en communication avec l'air ambiant, par l'intermddiai- re du tube souple 14. S'il est nécessaire de nettoyer la surface à peindre, on injecte de l'eau de rinçage par une tuyère d'injection prévue dans le raccord 11. La surface est ensuite séchée par un jet d'air à grande vitesse. On pulvérise ensuite une peinture à prise dans l'eau sur toute la surface à peindre, au moyen d'une tuyère de peinture prévue dans le raccord 11, comme représenté sur la figure 2C. Lorsque l'application de peinture est terminée, l'eau de mer est introduite dans la chambre 10 par l'orifice 17 de remplissage et vidange. En même temps, certains des électro-aimants, par exemple ceux du c8té gauche de la figure 2D, sont désexcités et on gonfle les roues motrices de ce même côté. Par suite, le corps principal 1 flotte d'un côté, comme représenté sur la figure 2D. Après alimentation de ces électro-aimants 5, la même opération est effectuée de l'autre coté du corps principal 1, de sorte que la chambre de peinture 10 se remplit d'eau, pour permettre le déplacement du corps 1 à la position de peinture suivante. La figure 3 est une vue latérale d'une autre forme de réa- lisation de l'invention et la figure 4 est une vue de dessous suivant la flèche A-A, de la figure 3. Sur ces figures, les éléments correspondants à ceux des figures-précédentes sont désignés par les mêmes repères, avec le suffixe a. Dans cette forme de réalisation, le corps principal la de l'appareil est muni, à sa base, de quatre roues motrices gonflables 2a qui permettent le déplacement rectiligne du corps la. Toutefois, des moyens d'entraînement 2b sont disposés de façon à commander les roues motrices indépendamment de chaque côté du corps . Ainsi, lorsque la peinture est terminée pour-une ligne, on met en service les roues motrices d'un côté du corps tandis que les roues de l'autre coté ne sont pas actionnées.Par suite, le corps la tourne, pour effectuer-la peinture de la ligne suivante. Dans cette forme de réalisation, quatre électro-aimants 5a sont prévus à la base du corps la, de façon à maintenir celui-ci sur la surface à peindre, pendant le déplacement du corps et pendant l'opéra- tion de peinture. Une chambre de peinture unique tOa est prévue-au centre du corps principal la et elle est entourée par un tube gonflable d'étanchéité 12a et un manchon extérieur 13a pour le logement du tube. Le tube d'étanchéité est capable d'isoler la chambre de peinture 10a de l'eau environnante, de façon étanche, lorsqu'il est gonflé. On peut bien entendu utiliser une enveloppe extérieure de relâchement de tension, en éponge ou matière analogue, afin d'améliorer l'effet d'étanchéité. Six raccords 11a pour la fixation de tuyères de pulvérisation de peinture sont prévus dans la chambre de peinture, de façon étagée. La position de ces tuyères peut être modifiée à volonté. Bien que le corps principal la soit de forme rectangulaire, dans son plan de base, comme dans la forme de réalisation précédente, on peut adopter toute autre forme si nécessaire. Le procédé de peinture immergée, basé sur les caractéristiques de construction et les opérations décrites ci-dessus, présente les avantages suivants. a) Puisque l'étanchéité de la chambre de peinture 10 à l'intérieur du caisson étanche 8, contre la pénétration de l'eau environnante est obtenue par le tube gonflable 12 qui exerce une force d'expan- sion, ou par une combinaison du tube gonflable 12 et d'une coquille extérieure derelachement de tension en éponge qui exercent une force d'expansion et de pression, on obtient un effet d'étanchéité satisfaisant, indépendamment de la concavité ou de la convexité de la surface à peindre. b) La pulvérisation de peinture faisant prise à l'eau, au moyen de tuyères à pulvérisation par air ou sans air prévues dans le raccord il du caisson étanche 8, permet une application automatique de la peinture sur une grande surface, ce qui permet d'obtenir une bonne épaisseur de revêtement, une bonne régularité de la surface du revêtement et une affinité satisfaisante de la peinture sur la surface revêtue, et par conséquent une tenue de longue durée de la peinture. c) L'emploi de peinture faisant prise à l'eau permet d'introduire l'eau de remplissage sur la surface peinte et de déplacer l'appareil aussitôt après l'application de la peinture. Cela diminue considé- rablement la durée de l'opération de peinture et est également intéressant du point de vue de la prévention de la pollution. d) Le nombre d'éléments constitutifs et le poids de l'appareil sont diminués, gråce à l'utilisation d'électro-aimants 5 et 6 du type à immersion capables de réaliser une fixation de l'appareil sur la surface à protéger et de maintenir l'appareil sur cette surface pendant son déplacement. e) L'utilisation de roues motrices 2,3 gonflables, capables de soulever le corps principal 1 pour modifier la position de ce dernier, simplifie la construction et contribue à réduire le poids, ce qui a pour résultat une meilleure productivité. f) Lorsqu'il est nécessaire de nettoyer et de sécher la surface à peindre, on injecte de l'eau de rinçage par une tuyère prévue dans le raccord 11 du caisson étanche 8 et, après arrêt de l'injection d'eau, on projette de l'air à grande vitesse par la tuyère pour sécher la surface après rinçage. Gette disposition permet à l'appareil de traiter une surface plus grande que celle des appareils suivant lgart antérieur qui utilisent une source particulière de chaleur. Cela améliore beaucoup le rendement et la productivité. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Procédé de peinture automatique sous liteau, en particulier sur des coques de navires ou des structures immergées analogues, dans un caisson étanche, caractérisé en ce qu'il comprend : le déplacement d'un appareil de peinture sous l'eau, à la position désirée sur la surface immergée à peindre et la fixation de cet appareil dans cette position ; la formation du caisson étanche pour l'espace de peinture, isolé de l'eau environnante par le gonflage de moyens gonflables d'étanchéitéf la vidange de cet espace de peinture ; et la pulvérisation d'une peinture faisant prise dans l'eau, dans l'espace de peinture, pour effectuer le revêtement de ladite surface. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qutil com prend la pulvérisation- par air ou sans air, pour l'application de la peinture. 3. Procédé suivant la revendication i ou 2, caractérisé en ce que l'espace de peinture est délimité par gonflage d'un tube gon flable. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le tube gonflable est appliqué en association avec une coquille ex térieurede relAchement de tension. 5. Procédé suivant lTune quelconque des revendications I à 4, ca ractérisé en ce qu'il comprend t le nettoyage de la surface, avant l'application de la peinture, par injection d'eau de rin çage au moyen d'une tuyère dans ledit espace de peinture ; et le séchage de la surface, après le nettoyage, par injection d' air à grande vitesse après arrêt de l'injection d'eau de rinçage. 6. Appareil automatique, à caisson étanche, pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qutil comprend : un corps principal (1) comportant le caisson étanche (8) qui définit un espace de peinture (10) sur la surface immergée à peindre ; des moyens (2,3) de changement de la position de l'ensemble de l'appareil pour l'amenerh àla position de peinture désirée ; des moyens de fixation (5,6) de l'appareil à la position de peinture ; des moyens gonflables d' étanchéité (12) pour isoler la surface à peindre de l'eau en vironnante, de façon étanche, par gonflage de ces moyens ; et des moyens d'introduction et de remplissage en eau (11) dans lt espace de peinture et de vidange de cette eau. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent un tube gonflable (12) qui peut s'ajuster exactement dans un manchon extérieur (13) lorsqu'il est gonflé, de façon à réaliser l'étanchéité voulue. 8. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens dtétanchéité sont constitués par un tube gonflable et une coquille extérieure de relchement de tension prévue autour du tube gonflable, ce dernier lorsqu'il est gonflé, s'ajustant exactement dans un manchon extérieur (13), par ltintermddiaire de ladite coquille extérieure interposée entre le tube (12) et le manchon (13). 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, ca ractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent des roues à pneumatiques gonflables en caoutchouc qui remplissent, lorsqu'elles sont gonflées, une double fonction de soulèvement de l'appareil par rapport à la surface à protéger et de change ment de position de l'appareil. 10.Appareil suivant une quelconque des revendications 6 à 9, ca ractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent des élec tro-aimants (5,6) qui exercent,~lorsqutils sont excités, une force d'attraction pour fixer appareil à la surface à peindre.