Brevet FR2635485A1 — publié le 19900223

La présente invention se rapporte b un tube en matière plastique renforcée par des fibres, ce tube étant fait d'une résine polyester, d'une résine de polymère d'ester vinylique ou d'une résine époxyde Les tubes en matière plastique de ce type, faits d'une résine polyester, d'une résine d'un polymère d'ester vinylique ou d'une résine époxyde, dotés d'un renforcement de fibres, réalisé & partir de fibres de verre enroulées ou partir d'un mat de fibres de verre, représentent l'état de la technique.Ils possèdent le grand avantage d'être résistants & la corrosion, de telle sorte que des liquides corrosifs pour les métaux peuvent être transportés par les tubes en matière plastique de ce type, sans que le tube en matière de plastique ne soit attaqué, tout en présentant, pour un diamètre égal, un poids bien inférieur & celui des tubes métalliques. Un désavantage de ces tubes en matière plastique renforcée par des fibres est le fait qu'ils produisent des fumées lors de la combustion. En particulier, dans les endroits où la production de fumées est fortement indésirable, comme, par exemple, dans les tunnels, les plates-formes de forage, les bateaux, les exploitations sous-souterraines ou les immeubles ou les complexes chimiques, ceci est particulièrement indésirable. Le but de le présente invention est donc de proposer un tube en matière plastique renforcée par des fibres, du type mentionné ci-dessus, qui ne présente pas ces désavantages. Ce but est atteint conformément & l'invention par le fait d'entourer l'extérieur du tube en matière plastique par une couche retardatrice de la production de fumées, faite d'une résine phénolique, qui est capable de résister au serrage en toute position désirée sur toute la longueur de la résine phénolique, ladite couche étant, sur sa partie extérieure, dans le cas de l'utilisation d'une résine phénolique expansée, exempte d'une couche de fibres conservant l'intégrite. Si un entourage ou revetenent est réalisé à l'aide d'une couche de résine phénolique, la résine phénolique se décomposera & des températures élevées sans production excessive de fumées, alors que le tube en matière plastique renforcée par des fibres, fait d'une résine polyester, d'une résine de polymère d'ester vinylique ou d'une résine époxyde, qui est situé å l'intérieur de la couche de résine phénolique, reste protégé vis- & vis de la décomposition, de telle sorte que la production de fumées par suite de la combustion de la résine époxyde ou de la résine polyester, n'a pas lieu ou est retardée. Il est clair que cette disposition permet d'obtenir des tubes du type précité avec un avantage significetif. Par l'utilisation d'une couche retardatrice de la production de fumées, faite de la résine phénolique, qui est capable de résister au serrage sur toute sa longueur, il est possible de supporter le tube directement par des brides de serrage de support en toute position désirée sur le corps du tube, sans endommager la couche de résine phénolique. Ceci offre la possibilité de fixer des tubes en matière plastique renforcée par des fibres, de ce type de structure, en toute position désirée Ceci est très surprenant étant donné qu'on devait s#attendre,en raison de la fragilité de la résine phénolique, å ne pas pouvoir effectuer le serrage du tube composite par des brides de serrage sans prendre de précautions spéciales. Le tube de matière plastique renforcée par des fibres est, de façon particulièrement avantageuse, un tube en matière plastique qui résiste F la pression, étant, de préférence, capable de tenir d une pression d'au moins 10 bars (106Pa). En utilisant des tubes en matière plastique de ce type de structure, des canalisations composées de tubes de ce type de structure peuvent être utilisées comme canalisations sous pression. En particulier, il est recommandé de réaliser le tube en matière plastique renforcée par des fibres, en une résine époxyde, étant donné qu'une résine de ce type procure une résistance particulièrement élevée å la pression et å la corrosion, ainsi qu'une résistance aux changements de température. La couche de résine phénolique peut, de façon avantageuse, contenir des fibres de renforcement, comme, par exemple, des morceaux de fibres de renforcement ou des mats de fibres de verre/ou des particules de charge, de telles particules de charge représentant l'état de la technique. La couche de résine phénolique possède, de façon appropriée, une épaisseur de moins de 20 mm, et elle va, de préférence, de 6 a 10 mm d'épaisseur. De façon particulièrement avantageuse, la couche retardatrice de la production de fumées, faite de résine phénolique, comprend une couche de résine phénolique expansée ce qui permet de réduire encore le poids du tube composite, tout en conservant les caractéristiques retardatrices de la production de fumées dudit tube composite. Pour un diamètre du tube en matière plastique renforcée par une fibre de verre, qui est de 400 mm, la couche de résine phénolique expansée, utilisée dans un tube selon l'invention, présente avantageusement une épaisseur d'approximativement 10 mm ; une couche de matière expansée bien plus épaisse de 40 mm doit être utilisée pour obtenir un calorifugeage déterminé. En relation avec l'exigence suivant laquelle la couche de résine phénolique expansée doit être capable de résister au serrage, une matiere expansée présentant une masse volumique de plus de 50 et, de façon appropriée, de plus de 60 kg/m , doit être utilisée pour la couche de matière expansée, alors que pour un calorifugeage, des matières expansées présentant une masse volumique de 30 kg/m sont habituellement employées.Ces dernières matières expansées nécessitent des dispositions locales spéciales pour leur permettre d'être supportées au point d'utilisation, alors que, conformément & l'invention, une coucne de matière expansée est utilisée qui peut être supportée par une bride de serrage en toute position désirée sans dispositions supplémentaires spéciales, sans endommager ladite couche. On souligne que, conformément å l'invention, la couche de résine phénolique ou la couche de résine phénolique expansée doit consister en une résine phénolique disposé du côté externe libre, de façon å satisfaire les exigences pour retarder la production de fumées. Entourer le côté externe de la couche de résine phénolique ou de la couche de résine phénolique expansée avec- une couche de résine époxyde, de résine de polymère d'ester vinylique ou de résine polyester, renforcée par des fibres de verre, n'est pas permis par suite de la fumée produite par ces résines. Le tube en matière plastique renforcée par des fibres est particulièrement avantageusement exempt de couche de résine phénolique au moins & une extrémité de section de tube, d'où il résulte que cette extrémité peut être adaptée dans un embout femelle, avec un revêtement externe d'une couche de résine phénolique, la jonction de tubes devant être formée avec un embout femelle de ce type étant alors pratiquement entourée par la couche retardatrice de la production de fumées, excepté pour la région de transition située entre le côté avant de l'embout femelle et 1' extrémité avant adjacente de la couche de résine phénolique recouvrant le tube en matière plastique renforcée par des fibres. Le tube composite en matière plastique renforcée par des fibres, doté extérieurement d'une couche retardatrice de la production de fumées faite d'une résine. phénolique, convient particulièrement bien pour le transport de gaz ou de liquides dans des tunnels ou des exploitations souterraines, pour le transport de liquides et de gaz dans des complexes chimiques, pour le transport de liquides corrosifs a travers de telles canalisations, comme élément de système de drainage, de système d'amenée d'eau dans la lutte contre les incendies, de système d'égout sous pression, et similaires. La présente invention sera maintenant illustrée par des modes de réalisation donnés å titre d'exemples, avec référence au dessin annexe, sur lequel - la Figure I représente une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un tube en matière plastique renforcée par des fibres, conforme a l'invention - la Figure 2 représente une variante d'un tube en matière plastique renforcée par des fibres, conforme b l'invention - la Figure 3 représente un tube en matière plastique renforcée par des fibres selon l'invention qui, conjointement avec l'embout femelle d'un autre tube, forme une jonction résistante à la traction ; et - la Figure 4 représente une variante d'une jonction résistante b la traction, du type représenté sur la Figure 3. Sur la Figure 1, on a représenté un tube 1 en matière plastique, fait d'une résine époxyde, avec un renforcement 15 de fibres de verre réalisé par enroulement. Une extrémité 3 de section de tube, du tube 1 renforcé par des fibres de verre, a été rendue plus épaisse et elle est dotée d'un rainure 5 destinée å recevoir un élément 12, procurant la résistance a la traction, et d'une autre rainure 6, destinée b recevoir une bague d'étanchéité 11. La bordure externe 4 de l'extrémité 3 de section de tube est chanfreinée, ce qui permet de faciliter l'assembloge de cette section de tube sur une autre. En plus de la plus grande épaisseur du tube dans son extrémité laissée libre, une couche 2 de résine phénolique a été appliquée sur l'extérieur de la section-de tube 1 en résine époxyde, ladite couche 2 étant renforcée par des fibres de verre 15. La couche de résine phénolique a, de façon appropriée, une épaiseur de 6-10 mm, pour un diamètre de tube allant jusqu'à 400 mm. Cependant, l'épaisseur de la couche 2 de résine phénolique ne dépend que légèrement du diamètre du tube. Des fibres de renforcement 16 et/ou des charges peuvent être incorporées dans cette couche 2 de résine phénolique. Les fibres de renforcement peuvent consister en morceaux de fibres de verre ou bandes de fibres et similaires. Des brides de serrage 9 sont utilisées pour suspendre une section de tube de ce type de structure, consistant en un tube 1 en résine époxyde comportant un renforcement 15 de fibres de verre, et en une couche 2 de résine phénolique disposée à l'extérieur. Pour empêcher l'endommagement de la couche ? de résine phénolique, cette couche doit être capable de supporter le serrage dans une mesure telle qu'elle ne soit pas endommagée lorsque le tube est suspendu dans les brides 9. A la place d'une couche 2 de résine phénolique massive, il est également possible d'utiliser une couche 7 de résine phénolique expansée, qui, de façon facultative, est entourée par un revêtement externe 8, en résine phénolique massive, dans lequel des fibres de renforcement etfou des charges peuvent être incorporées. Une résine phénolique expansée appropriée a une masse volumique de 60 kg/m , En conservant l'extrémité épaissie 3 du tube composite exempte de revêtement 2 de résine phénolique, on peut réaliser sans difficulté une jonction de tubes résistante à la contrainte de traction, comme représenté sur la Figure 3. Dans ce cas, une bague d'étanchéité il est adaptée dans la rainure 6 de l'extrémité épaissie 3 de la section de tube 1, alors que les épaulements 13 et 13' de la rainure 5 peuvent agir conjointement avec un élément de blocage 12, qui procure une résistance à la contrainte de traction et qui est introduit, par une ouverture 14' pratiquée dans un embout femelle 10, dans l'espace annulaire forme par ladite rainure 5 de la section de tube 1 et une rainure opposée 14 de l'embout femelle 10. Au lieu d'incorporer un élément de blocage 12, comme moyen pour procurer la résistance & la contrainte de traction dans la rainure 14 et la rainure 5, il est également possible d'utiliser un manchon de serrage 17 doté extérieurement d'un filetage 18, qui coopère par vissage avec un taraudage pratique à l'intérieur de l'embout femelle 10. Dans ce cas, l'extrémité 3 de section de tube épaissie n'est réalisée qu'avec un épaulement 13. Cette jonction de tubes peut facilement être obtenue par vissage du manchon de serrage 17 dans le filetage forme & l'intérieur de l'embout femelle 10, de telle sorte que le manchon de serrage 17 ne fait pratiquement plus saillie au-del & de l'embout femelle. Après avoir formé la jonction de tubes d'une manière résistante & la contrainte de traction, la couche protectrice, retardatrice de la production de fumées, faite de résine phénolique, s'étend sur la majeure partie de la surface d'une jonction de tubes de ce type. Il est vrai qu'il n'y a pas de couche 2 de résine phénolique sur le côté avant 19 de l'embout femelle 10, et sur le manchon de serrage 17, si un tel manchon est utilise, sur le fond 20 de la rainure 5, et sur l'extrémité externe de l'élément de blocage 12, mais ceci ne pose pas de problème, étant donne que la quantité de fumée produite par ces parties est suffisament faible pour permettre aux caractéristiques de retard de la production de fumées spécifiées pour l'assemblage de tubes dans son ensemble d'être satisfaites. Des expériences ont montré que, bien qu'il n'y ait pas de couche de resine phénolique dans les zones 21, entre l'extrémité avant 19 d'un embout femelle 10 et l'extrémité avant 22 de la couche 2 de résine phénolique sur la partie de tube 1, la production de fumées n'est pas réalisée d'une manière désavantageuse par comparaison avec la jonction comprenant, dans lesdites zones, une couche de résine phénolique. La production de fumées est déterminée à l'aide de la méthode NES. Le tube en matière plastique composite de résine époxyde ou polyester, renforcée par des fibres de verre, convient particulièrement bien pour le transport de liquides tels que l'eau de mer dans des tunnels, et pour l'utilisation dans un système de canalisation sous pression, les tubes renforcés par des fibres de verre résistent å des pressions, de préférence, supérieures b 25 bars(25.10DPa). La couche 2 de résine phénolique peut être formée, par exemple, par pulvérisation d'une composition de résine phénolique, qu'elle contienne ou non des particules de fibres de verre et/ou des particules de charge, sur un tube 1 renforcé par des fibres de verre. Le tube 1 renforcé par des fibres de verre peut également être entouré d'un mat de fibres de verre pré-imprégnées et, si on le désire, une couche de composition de résine phénolique peut être appliquée sur celui-ci. Pour former une couche de résine phénolique expansée, une composition de résine phénolique apte à être expansée peut être appliquée sur le tube 1 renforcé par des fibres de verre. REVENDICATIONS 1 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres, fait d'une résine polyester, d'une résine de polymère d'ester vinylique ou d'une résine époxyde, caractérisé par le fait que l'extérieur du tube 2 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon la revendication 1, caractérisé par le fait qutil consiste en un tube en matière plastique résistant b la pression, de préférence, capable de tenir une pression d'eu moins 10 bars(lO6Pa). 3 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est fait d'une résine époxyde. 4 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon l'une des revendications 1 3, caractérisé par le fait que la couche (2) de résine phénolique contient des fibres de renforcement 5 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon l'une des revendications 1 4, caractérisé par le fait que la couche (2) de résine phénolique comprend une couche de résine phénolique expansé; ladite mousse ayant, de préférence, une masse volumique de plus de 50 kg/m . 6 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon l'une des revendications 1 5, caractérisé par le fait qu'il est exempt d'une couche 7 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite extrémité (3) de section de tube, du tube renforcé par des fibres, qui est exempte d'une couche de résine phénolique, est adaptée dans un embout femelle (10?, et que des moyens (12, 17), procurant la résistance à la contrainte de traction > sont en prise, d'une manière résistante à une contrainte de traction, avec ladite extrémité (3? de section de tube et ledit embout femelle (10). 8 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'extrémité 3) de section de tube est rendue plus épaisse et est dotée d'au moins un épaulement (13, 13) 13,') pour être en prise avec des moyens (12, 17) procurant la résistance & la contrainte de traction. g - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que la région de transition (21?, située entre l'extrémité avant C22) de la couche C2) de résine phénolique et l'extrémité avant (19? du manchon femelle (10) > est exempte de couche de résine phénolique. 10 - Tube en matière plastique renforcée par.des fibres selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il forme, en combinaison avec d'autres tubes analogues, un système de drainage. 11 - Tube en matière plastique renforcée par des fibres selon l'une des revendications 1 & 9, caractérisé par le fait qu'il forme, en combinaison avec d'autres tubes analogues, un système de canalisation de transport sous pression.