Brevet FR2480901A1 — publié le 19811023

PROCEDE DE GARNISSAGE INTERNE D'UNE CONDUITE La présente invention concerne un procédé de garnisssage interne d'une conduite par application adhérente au moyen d'une résine, par exemple, à la paroi intérieure de la conduite, d'une gaine de manchonnage intérieure étanche, par l'action d'un fluide sous pression sur la paroi intérieure de la gaine. Un tel procédé s'avère'avantageux du point de vue techni- que et économique pour prévenir ou réparer des avaries dans la conduite ou pour obtenir une paroi intérieure lisse, et/ou résis- tante à des produits chimiques divers. La gaine peut s'adapter à toute configuration de la section de la conduite. Les conduites de grande longueur allant jusqu'à 300 m et au-delà peuvent être garnies ainsi. Les sections des conduites peuvent varier de 50 cm2 environ à des sections de plusieurs m2. Les conduites peuvent être de tous genres et matériaux et peuvent, par exemple être des con- duites enterrées en béton ou similaire. Dans les procédés connus, le matériau utilisé pour les gaines n'étant pas élastique, les dimensions de la gaine et notam- ment de sa section doivent être d'une grande précision pour per- mettre une application convenable de la paroi extérieure de la gaine sur la paroi intérieure de la conduite. Dans ces procédés connus, on enduit d'une résine soit la paroi extérieure de la gaine, soit la paroi intérieure de la conduite, cette résine devant polymériser lors de l'application de la gaine contre la conduite. La polymérisation d'une résine s'effectuant, en général, à une température optimale maintenue sensiblement constante pen- dant un temps déterminé, les procédés connus n'ont pas résolu le problème du contrôle permanent de la température pendant la période d'application de la gaine contre la conduite. En outre, la gaine (ou la conduite) étant généralement enduite in situ, l'épaisseur de la résine n'est pas égale et l'application adhérente de la gaine se fait de façon irrégulière et imprécise. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de créer un procédé de garnissage interne d'une conduite, remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes (a) nettoyage de la paroi intérieure de la conduite;- 2 948090 1 (b) préparation d'une gaine de manchonnage intérieure à partir d'une feuille unique étanche et souple dont la surface destinée à etre la paroi intérieure est lisse et dont la surface destinée à être la paroi extérieure est fibreuse, la longueur de ladite feuille étant sensiblement égale à la conduite devant être garnie et la largeur de cette feuille étant égale ou légère- ment supérieure à la périphérie de la section intérieure de ladite conduite; la section et/ou le diamètre de la gaine constituée dans ce dernier cas pouvant varier, par exemple en augmentant quand une pression est appliquée sur sa paroi intérieure. (c) la paroi intérieure de la conduite est enduite d'une première résine. (d) une enveloppe étanche, souple et légère, pourvue d'au moins un tuyau obturable à chacune de ses extrémités, est intro- duite dans la gaine, soit avant la constitution de celle-ci, soit après sa constitution de façon à ce que chacune des extrémités de cette enveloppe dépasse l'extrémité correspondante de la gaine; la section de l'enveloppe étant telle que, lorsqu'elle est gonflée, elle peut exercer une pression sur la gaine pour l'appliquer contre la conduite; * (e) la paroi extérieure fibreuse de la gaine est enduite d'une deuxième résine. (f) l'ensemble, gaine enduite de résine et enveloppe, est introduit dans la conduite dont la paroi intérieure est également enduite dlune résine. (g) un chapeau, réalisé en un matériau résistant et souple, et comprenant un manchon et un fond est glissé sur cha- cune des extrémités de l'enveloppe, la longueur dudit manchon étant nettement supérieure au diamètre extérieur du fond du cha- peau; celui-ci est légèrement inférieur au diamètre intérieur de la gaine de façon à ce que, lorsque l'enveloppe est gonflée, le manchon dudit chapeau soit fermement appliqué contre la gaine, ledit chapeau étant maintenu dans sa position par l'effort de frottement entre la paroi extérieure dudit manchon et la paroi intérieure de la gaine. (h) un premier fluide sous pression est introduit dans l'enveloppe à travers un premier tuyau disposé à une première extrémité de ladite enveloppe, tandis que le (ou les) tuyau (x) 3 2480901 disposé (s) à l'autre extrémité de l'enveloppe est (sont) obturé (s); ce processus de gonflage de l'enveloppe étant continué jusqu'à ce que la gaine soit fermement appliquée contre la paroi intérieure de la conduite par l'intermédiaire d'une couche de résine (s), ceci éventuellement jusqu'à la polymérisation de (s) résine (s) disposée (s) entre la gaine et la paroi intérieure de la conduite. (i) si désiré, un deuxième fluide chaud est introduit sous pression dans l'enveloppe, avant la polymérisation de la (ou des) résine (s), à travers un premier ou à travers un deuxième tuyau disposé à ladite première extrémité de ladite enveloppe, le tuyau (ou les tuyaux) disposé (s) à ladite deuxième extrémité de l'enveloppe étant maintenu suffisamment ouvert pour permettre au premier fluide de s'échapper au moins partiellement; ce proces- sus étant continué jusqu'à ce qu'une température suffisamment élevée soit atteinte dans l'enveloppe pour provoquer la poly- mérisation de la (ou des) résine (s) disposée (s) entre la paroi extérieure de la gaine et la paroi intérieure de'la conduite, et ce dernier processus est éventuellement continué jusqu'à la polymérisation totale de cette (ces) résines(s). (j) la gaine de manchonnage intérieure adhérant ferme- ment à la paroi intérieure de la conduite, l'enveloppe est dégon- flée et retirée de la gaine- (k) l'eau qui s'est accumulée dans l'enveloppe pendant l'étape (i) susmentionnée est évacuée. Le nettoyage de la conduite est effectué par la projec- tion sous pression d'un détergent ou dégraissant tel. que la soude diluée sur la paroi intérieure suivi d'un rinçage à l'eau pulvérisée ayant une température de 652 C à 85 C, à une pression de 120 à 140 bar. Selon une caractéristique de l'invention, la gaine est réalisée à partir de ladite feuille ayant une largeur égale à la périphérie de la section intérieure de ladite conduite par son repliage selon sa largeur sur toute sa longueur de façon à ce qu'un joint bord à bord soit créé, la liaison fixe entre les bords étant réalisée de toute façon appropriée telle que soudure, collage, application d'un couvre-joint, etc... 4 - 2480901 Selon une autre caractéristique de l'invention, la gaine est réalisée à partir de ladite feuille par son repliage selon sa largeur sur toute sa longueur, de façon à ce qu'un joint à rebord soit créé, la liaison fixe entre la paroi extérieure de la gaine et sa paroi intérieure à l'endroit du rebord étant réalisée au moyen d'un mastic étanche qui permet à la gaine d'agrandir sa section en se déformant sous l'action d'un fluide sous pression sur la paroi intérieure de la gaine jusqu'à ce que la paroi extérieure de la gaine enduite de résine soit fermement appliquée contre la paroi intérieure de la conduite également enduite de résine. Le matériau de l'enveloppe est souple et léger, tel que, par exemple, le polyéthylène, le polyvinyle ou le butyle. Selon une importante caractéristique de l'invention, le deuxième fluide précité est de l'eau pulvérisée chaude ayant une température allant de 55 C à 852 C. Selon encore une caractéristique de l'invention, pendant la polymérisation de la (ou des) résine(s), la température dans l'enveloppe est maintenue à une valeur de 20 C à 602 C environ par un réglage approprié de la quantité et la température de l'eau chaude injectée dans l'enveloppe et en contrôlant la quantité et/ou la pression et la température du fluide évacué à_ travers le tuyau disposé à ladite deuxième extrémité de l'enveloppe. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront du texte suivant et des figures y afférentes, donnés à titre - d'exemple uniquement. La figure 1 montre en coupe transversale de façon sché- matique une gaine de manchonnage intérieure, lors de son assemblage; La figure 2 montre, en coupe transversale, de façon schématique, une conduite contre la paroi intérieure de laquelle une gaine est appliquée par l'intermédiaire d'une enveloppe étanche et souple soumise à la pression d'au moins un fluide. La figure 3 montre, en coupe longitudinale, de façon schématique une conduite contre la paroi intérieure de laquelle une gaine est appliquée par l'intermédiaire d'une enveloppe étanche et souple soumise à la pression d'au moins un fluide. La conduite (1) doit 8tre préparée pour le garnissage. Pour cela, la paroi intérieure de la conduite est nettoyée, par exemple mécaniquement par brossage, raclage, etc., ou par des moyens chimiques. Un mode de nettoyage efficace consiste en la projection d'un détergent ou d'un dégraissant, tel: que la soude diluée sur la totalité de la paroi intérieure de la conduite. Cette opération peut, par exemple, être effectuée par l'amenée de la soude diluée sous pression à partir d'un réservoir dans un tuyau et sa projection radiale par exemple au moyen d'un dispositif à hélice ou similaire à partir du point d'arrivée vers la paroi intérieure de la conduite (1), le dispositif de projection avançant dans la conduite à garnir d'une de ses extré- mités à l'autre soit par traction mécanique ou manuelle, soit encore au moyen d'un chariot automobile. Le même système et éventuellement le même appareil de projection de fluide peut être utilisé pour l'opération de rinçage qui est effectué par la suite à la pression de 120 à 140 bar à l'eau pulvérisée ayant une température entre 652 C et 852 C. Le même système - et éventuellement le même appareil - peut par la suite être utilisé pour la projection d'une première résine sur la paroi intérieure de la conduite (1). Une gaine de manchonnage intérieure (2) est préparée à partir d'une feuille unique étanche et souple, par exemple,en une matière synthétique appropriée, dont la surface destinée à être la paroi intérieure (22) est lisse, et dont la surface destinée à être la paroi extérieure (2 1) est fibreuse (Fig. 1). La longueur de cette feuille (2) est sensiblement égale à la lon- gueur de la conduite (1) devant être garnie. La largeur de la feuille (2) est légèrement supérieure à la périphérie de la section intérieure de la conduite (1). Pour réaliser la gaine de manchonnage intérieure (2), la feuille est repliée, par exemple comme c'est montré dans la fig. 1, selon sa largeur, sur toute sa longueur de façon à ce qu'un joint à rebord soit constitué. Pour cela, la paroi extérieure d'une extrémité de la largeur de -. -: 2480901 la feuille est reliée fixe à la paroi intérieure de l'autre extré- mité de la largeur de la feuille au moyen d'un mastic (3) étanche qui peut subir une déformation plastique. Ainsi, lors de l'assem- blage de la gaine (2), le mastic (3) se prisaetê-sous forme appro- ximative d'un paralleepipède à base rectangulaire sur toute la longueur du joint. Lorsque, après introduction de la gaine (2) dans la conduite (1), celle-ci est soumise à une pression inté- rieure (p) pour que sa paroi extérieure soit appliquée contre la paroi intérieure de la conduite (1), la section de la gaine (2) peut augmenter grâce à la déformation plastique du joint en mastic (3). Les parois verticales du joint (3) s'inclinent de façon à ce que celui-ci prend la forme d'un parallélépipède à base sensiblement rhomboide (Fig.2). Il est dans le cadre de l'invention de réaliser la gaine de manchonnage intérieure par repliage de la feuille, selon sa largeur, sur toute sa longueur de façon à ce qu'un joint bord à bord soit créé. Pour celà, la largeur de la feuille est égale à la périphérie de la section intérieure de la conduite (1). La liaison fixe entre les bords est réalisée, dans ce cas, de toute manière appropriée, telle que soudage, collage, application d'un couvre-joint, etc... La gaine (2) étant constituée, une enveloppe (4) étanche, souple et légère est introduite dans la gaine. Il est également possible de disposer l'enveloppe (4) dans la gaine avant la constitution de celle-ci en plaçant ladite enveloppe (4) sur la face lisse de la feuille dépliée; l'enve- loppe (4) reste en place lors de la constitution de la gaine qui est effectuée par le repliage de ses bords. La longueur de cette enveloppe (4) est supérieure à celle de la conduite (1). Aussi, les extrémités de l'enveloppe (4) dépassent celles de la gaine (2) et de la conduite (1). Chaque extrémité de l'enveloppe (4) est reliée à un tuyau (6,7) (Fig. 3). Ces tuyaux (6,7) sont reliés fixes au moyen des joints (131, 132) aux extrémités avant et arrière de l'enveloppe (4). Une partie de chaque tuyau peut pénétrer dans l'intérieur de l'enveloppe. Chaque tuyau est pourvu de moyens pour permettre le montage d'un robinet- 7 2480901 obturateur (8,9). Un premier tuyau (6) monté dans une première extrémité de l'enveloppe (4) sert pour l'introduction d'au moins un fluide sous pression (p), tandis qu'un deuxième tuyau (7) monté dans une deuxième extrémité de l'enveloppe (4) sert pour l'évacuation au moins partielle d'au moins un fluide pendant l'opération d'application de la gaine contre la conduite. Avantageusement, au moins ledit deuxième tuyau est pourvu des moyens pour le montage d'un manomètre et/ou d'un thermomètre. La section de l'enveloppe (4) est telle qu'elle permet, lors- qu'elle est gonflée, l'application ferme de la gaine (2) sur la paroi intérieure de la conduite (1). On enduit alors la paroi intérieure de la conduite (1) avec une première résine au moyen d'un appareil distributeur à hélice tel que mentionné plus haut. Il est d'ailleurs possible d'utiliser le même appareil pour le nettoyage de la conduite (1) et l'application de la résine sur sa paroi intérieure. On enduit également la paroi extérieure fibreuse (2 1) de la gaine (2) avec une deuxième résine. Ladite première résine et ladite deuxième résine sont, de préférence, identiques, ou complémentaires pour former une seule couche polymérisable. L'ensemble gaine (2) et enveloppe (4) est introduit dans la conduite de manière à ce que les extrémités de l'enveloppe (4) dépassent les extrémités de la conduite (1) et de la gaine (2) qui sont sensiblement de la même longueur. A chaque extrémité de l'enveloppe (4), sur chacun des tuyaux (6,7), un chapeau (12,, 122) est glissé et fixé.Chacun des chapeaux (12,, 12 2) comprend un manchon et un fond. La lon- gueur du manchon est nettement supérieure au diamètre du fond afin que l'effort de frottement entre le manchon et la paroi intérieure de la gaine soit au moins égale et, de préférence supérieur à la pression totale exercée sur le fond du chapeau, lorsque l'enveloppe (4) est totalement gonflée. Les chapeaux sont, par conséquent réalisés en un matériau résistant et souple. Il est maintenant possible de monter les obturateurs (8,9). Un premier fluide (f1) est introduit sous une pression de 8 2480901 0,2 à 2 bar dans l'enveloppe (4) à travers le tuyau (6). Ce fluide peut être de l'air ayant une température de 202 C environ. Mais tout autre fluide peut être utilisé. Pendant ce temps, le tuyau (7) du côté sortie de l'enveloppe (4) est obturé par le robinet (9). Le processus de gonflage de l'enveloppe (4) est continué jusqu'à ce que la gaine (2) soit fermement appliquée contre la paroi intérieure de la conduite (1) par l'intermédiaire de la couche de résine (5). La pression d'application est maintenue jusqu'à la polymérisation de la couche de résine (5). Afin d'obtenir la température optimale de polymérisation de la résine et pour maintenir cette température pendant la période de polymérisation, on injecte un deuxième fluide (f2) chaud à travers le tuyau (6). Le robinet (9) est ouvert suffisam- ment pour permettre l'évacuation au moins partielle du premier fluide froid et pour assurer que la pression d'application (p) de la gaine et la température dans l'enveloppe (4) restent sensi- blement constantes pendant la polymérisation de.la couche de résine (5), le contrôle de la pression et de la température étant effectué au moyen du manomètre (10) et du thermomètre (11) respec- tivement. Ce deuxième fluide est, par exemple, de l'eau pulvérisée qui est injectée dans l'enveloppe (4) à une pression appropriée pour assurer sa diffusion rapide sur toute la longueur de l'en- veloppe (4) et à une température entre 550 C à 852 C. Les goutte- lettes abandonnent au moins une partie de leur chaleur ou fluide, par exemple de l'air ambiant jusqu'à ce que l'on ait atteint la température optimale de polymérisation de la résine (5). Le processus d'injection des deux fluides est repris et/ou continué pour maintenir dans l'enveloppe (4) une température et pression sensiblement constantes, (par exemple 202 C à 602 C, et 0,5 à 2 bar) jusqu'à la polymérisation totale de la résine. Le temps nécessaire pour la polymérisation totale de la résine dépend essentiellement de sa composition et de la température dans l'enveloppe (4). Dans le cas o l'on utilise une résine à polymérisation exothermique, la chaleur dégagée peut être prise en considération pour la régulation de la température et de la pression dans 9 2480901 l'enveloppe (4). L'injection du deuxième fluide peut s'effectuer à tra- vers un deuxième tuyau disposé dans l'enveloppe (4) ou à travers le tuyau (6). La polymérisation étant terminée, l'enveloppe (4) est dégonflée et retirée de l'intérieur de la gaine (2). Cette dernière est fermement appliquée contre la paroi intérieure de la conduite (1). L'eau contenuedans l'enveloppe (4) est évacuée; l'enveloppe (4) peut alors être réemployée. Le procédé conforme à l'invention permet, comme on le voit, la parfaite application d'une gaine de manchonnage inté- rieure (2) contre la paroi intérieure d'une conduite (1). Un grand nombre d'améliorations et de perfectionnements peuvent être réalisés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 2480901 REVENDICATIONS 1) Procédé de garnissage interne d'une conduite, caractérisé en ce qu'il comprend les -étapes-suivantes (a) nettoyage de la-paroi intérieure-de la conduite (b) préparation d'une gaine de manchonnage intérieure à partir d'une feuille unique étanche et souple dont la surface destinée à être la paroi intérieure est lisse et dont la surface destinée à être la paroi extérieure est fibreuse, la longueur de ladite feuille étant sensiblement égale à la conduite devant être garnie et la largeur de cette feuille étant égale ou légère- ment supérieure à la périphérie de la section intérieure de ladite conduite; la section et/ou le diamètre de la gaine constituée dans ce dernier cas devant pouvoir varier, par exemple en augmen- tant quand une pression est appliquée sur sa paroi intérieure. (c) la paroi intérieure de la conduite est enduite d'une première résine. (d) une enveloppe étanche, souple et légère, pourvue d'au moins un tuyau obturable à chacune de ses extrémités, est introduite dans la gaine soit avant la constitution de celle-ci, soit après sa constitution, de façon à ce que chacune des extré- mités de cette enveloppe dépasse l'extrémité correspondante de la gaine; la section de l'enveloppe étant telle que, lorsqu'elle est gonflée, elle peut exercer une pression sur la gaine pour l'appliquer contre la conduite; (e) la paroi extérieure fibreuse de la gaine est enduite d'une deuxième résine. (f) l'ensemble, gaine enduite de résine et enveloppe, est introduit dans la conduite dont la paroi intérieure est également enduite d'une résine. (g) un chapeau, réalisé en un matériau résistant et souple, et comprenant un manchon et un fond est glissé sur chacune des extrémités de l'enveloppe, la longueur dudit manchon étant nettement supérieure au diamètre extérieur du fond du chapeau; celui-ci est légèrement inférieur au diamètre inté- rieur de la gaine de façon à ce que, lorsque l'enveloppe est gonflée, le manchon dudit chapeau soit fermement appliqué contre la gaine, ledit chapeau étant maintenu dans sa position par l'effort de frottement entre la paroi extérieure dudit manchon et la paroi intérieure de la gaine. (h) un premier fluide sous pression est introduit dans l'enveloppe à travers un premier tuyau disposé à une première extrémité de ladite enveloppe, tandis que le (ou les) tuyau (x) disposé (s) à l'autre extrémité de l'enveloppe est (sont) obturé (s); ce processus de gonflage de l'enveloppe étant continué jusqu'à ce que la gaine soit fermement appliquée contre la paroi inté- rieure de la conduite par l'intermédiaire d'une couche de résine (s), ceci éventuellement jusqu'à la -polymérisation de(s) résine (s) disposée (s) entre la gaine et la paroi intérieure de la conduite. (i) si désiré, un deuxième fluide chaud est introduit sous pression dans l'enveloppe, avant la polymérisation de la (ou des) résine(s), à travers un premier ou à travers un deu- xième tuyau disposé à ladite première extrémité de ladite enve- loppe, le tuyau (ou les tuyaux) disposé(s) à ladite deuxième extrémité de l'enveloppe étant maintenu suffisamment ouvert pour permettre au premier fluide de s'échapper au moins partiellement; ce processus étant continué jusqu'à ce qu'une température suffi- samment élevée soit atteinte dans l,'enveloppe pour provoquer la polymérisation de la (ou des) résine (s) disposée (s) entre la paroi extérieure de la gaine et la paroi intérieure de la con- duite, et ce dernier processus est éventuellement continué jus- qu'à la polymérisation totale de cette (ces) résine (s). (j) la gaine de manchonnage intérieure adhérant ferme- ment à la paroi intérieure de la conduite, l'enveloppe est dégonflée et retirée de la gaine. (k) l'eau qui s'est accumulée dans l'enveloppe pendant l'étape (i) susmentionnée est évacuée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nettoyage de la conduite est effectué par la projection sous pression d'un détergent ou d'un dégraissant tel que la soude diluée, sur la paroi intérieure suivi d'un rinçage à l'eau pulvérisée ayant une température de 652 C à 852 A, à une pression de 120 à 140 bar. 3) Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la gaine est réalisée à partir de ladite feuille ayant une largeur égale à la périphérie de la section intérieure de ladite conduite par son repliage selon sa largeur sur toute sa longueur de façon-à ce qu'un joint bord à bord soit créé, la liaison fixe entre les bords étant réalisée de toute façon appropriée telle que soudure, collage, application d'un couvre-joint, 4) Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la gaine est réalisée à partir de ladite feuille ayant une largeur légèrement supérieure à la périphérie de la section intérieure de ladite conduite par son repliage selon sa largeur sur toute sa longueur de façon à ce qu'un joint à rebord soit créé, la liaison fixe entre la paroi extérieure de la gaine et sa paroi intérieure à l'endroit du rebord étant réalisée au moyen d'un mastic étanche qui permet à la gaine d'agrandir sa section en se déformant sous l'action d'un fluide sous pression sur la paroi intérieure de la gaine jusqu'à ce que la paroi extérieure de la gaine enduite de résine soit ferme- ment appliquée contre la paroi intérieure de la conduite également enduite de résine. 5) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de l'enveloppe est souple et léger, tel que, par exemple, le polyéthylène, le polyvinyle ou le butyle. 6) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première résine et ladite deuxième résine sont un méme matériau. 7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la polymérisation de ladite résine est exothermique. 8) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier fluide précité est de l'air sous une pression allant de 0,2 à 2,0 bar. 9) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième fluide précité est de l'eau pulvérisée chaude ayant une température allant de 552 C à 852 C. 10) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'injection dans l'enveloppe souple dudit 13 2480901 premier fluide et dudit deuxième fluide s'effectue à travers le même tuyau disposé à ladite première extrémité de l'enveloppe. il) Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, caracté- risé en ce que, pendant la polymérisation de la (ou des résine (s), la température dans l'enveloppe est maintenue à une valeur de C à 602 C environ par un réglage approprié,de la quantité et la température de l'eau chaude injectée dans l'enveloppe et en contrôlant la quantité et/ou la pression et la'température du fluide évacué à travers le tuyau disposé à ladite deuxième extrémité de l'enveloppe. 12) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins ladite deuxième extrémité de l'enveloppe est pourvue des moyens de mesure de la pression et/ou de la température du (ou des) fluide (s) dans ladite enveloppe.