Brevet FR2650391A1 — publié le 19910201

PROCEDE DE FABRICATION OU DE REHABILITATION D'UN RESERVOIR DE STOCKAGE, RESERVOIRS OBTENUS L'invention concerne un procédé de fabrication ou de réhabilitation de réservoirs de stockage; elle s'applique en particulier pour réaliser ou réhabiliter des réservoirs de stockage enterrés d'hydrocarbures. Dans la plupart des pays, les normes de pollution deviennent de plus en plus sévères et, dans le cas des réservoirs d'hydrocarbures, il devient souhaitable, aussi bien- pour les réservoirs neufs que pour les réservoirs réhabilités, de s'assurer de leur stricte étanchéité, enfin d'écarter les risques de pollution de l'environnement. Actuellement certains réservoirs sont intérieurement munis d'une enveloppe souple en PVC et une pompe à vide permet de faire le vide entre le réservoir et cette enveloppe: la détection d'une dérive de la dépression entre ces éléments fournit une indication de défaut d'étanchéité. Toutefois, les enveloppes souples utilisées ne sont pas compatibles avec certains hydrocarbures et sont de toute façon un organe fragile qui rend ce procédé peu fiable; en outre, il requiert un appareillage de mise sous vide délicat et coûteux. La présente invention se propose d'indiquer un nouveau procédé pour fabriquer ou réhabiliter un réservoir permettant une détection de fuite afin d'éviter une pollution extérieure de!'environnement ou une pollution intérieure du produit stocké en cas d'apparition d'un défaut. Un autre objectif est d'obtenir un réservoir qui soit en conformité avec les normes et, à cet égard, le procédé de l'invention peut notamment être appliqué pour réhabiliter et mettre en conformité des réservoirs simple enveloppe déjà en place, même en dehors de tout hesoin de réparation. A cet effet, le procédé conforme à l'invention pour le fabrication ou la réhabilitation d'un réservoir de stockage consiste à réaliser une succession alternée d'épaisseurs électriquement isolantes et d'épaisseurs électriquement conductrices, et à disposer entre au moins deux épaisseurs conductrices un dispositif de surveillance de la capacité électrique et/ou de la résistance électrique entre lesdites épaisseurs. Ce procédé peut être ap.pliqué pour réhabiliter un réservoir de stockage composé d'une paroi métallique et consiste alors: à appliquer sur ladite paroi métallique une succession d'au moins une couche de résine synthétique renforcée électriquement isolante, et d'au moins une couche de résine synthétique électriquement conductrice, et à relier par des conducteurs électriques la paroi métallique et une ou des couches conductrices au dispositif de surveillance de la capacité électrique et/ou de la résistance électrique entre paroi et couche(s). Il peut également %tre applioué pour fahriquer un réservoir de stockace neuf et consiste dans ce cas: à a réaliser, sur une forme, une succession alternée d'au moins deux couches de résine synthétique renforcée électriquement isolante et d'au moins deux couches de résine synthétique électriquement conductrice, et à relier par des condûcteurs électriques les couches conductrices au dfwiositif de surveillance de la capacité éiectrioue et/ou de la résistance électrique entre couches conductrices. Le nombre d'épaisseurs conductrices du réservoir (couches conductrices et, le cas échéant, paroi métallique) peut être limité à deux, la surveillance capacitive et/ou résistive s'effectuant entre ces deux épaisseurs par des mesures absolues. Dans ce cas, pour une réhabilitation d'un réservoir, le procédé est mis en oeuvre: À en appliquant, sur la face interne de la paroi métallique M, une couche isolante Il, À en appliquant, sur la face interne de la couche Il, une couche conductrice C1, en appliquant, sur la face interne de la couche C1, une nouvelle couche isolante 12, en reliant la paroi métallique M et la couche conductrice C1 à un dispositif de surveillance des variations des grandeurs capacité et/ou résistance entre paroi M et couche C1. Toutefois, le nombre d'épaisseurs conductrices du réservoir est de préférence prévu égalà trois, la surveillance capacitive et/ou résistive s'effectuant alors entre ces trois épaisseurs par des mesures différentielles qui sont beaucoup plus sensibles et sont affranchies de causes d'erreurs telles que variations de température. Dans le cas susévoqué d'une réhabilitation, il suffit d'appliquer sur la face interne de la couche isolante 12, une nouvelle couche conductrice C2., puis intérieurement une nouvelle couche isolante I3, le dispositif différentiel de surveillance étant relié à la paroi métallique M et aux couches conductrices C1 et C2. De façon connue en soi, chaque couche isolante d'épaisseur comprise entre 0,5 et 4 mm est en particulier appliquée par projection de résine de type polyester, epoxy ou vinyle ester et applications successives de matériau de renfort de type fibres ou tissus de verre. Chaque couche conductrice d'épaisseur plus réduite (notamment de l'ordre de 50 microns) est en particulier appliquée par projection de résine de type polyester, epoxy ou vinyle ester, chargée au moyen d'une poudre conductrice, en particulier métallique ou de graphite. L'invention s'étend aux réservoirs de stockaqe fabriqués ou réhabilités par mise en oeuvre du procédé précité. D'autres caractéristiques, buts et avantages 3n de l'invention ressortiront de la description qui suit en référence aux dessins annexés qui illustrent le procédé de l'invention; sur ces dessins: - la figure 1 est une vue en coupe transversale par un plan A d'un réservoir réhabilité conformément à l'invention (l'épaisseur. de la paroi ayant été augmentée par rapport au diamètre pour rendre la figure plus claire), - la figure 2 en est une vue en coupe longitudinale par un plan B, -- la figure 3 est une coupe à échelle dilatée 4 265039 de la paroi du réservoir, - la fiqure 4 est un schéma synoptique du dispositif de surveillance qui équipe le réservoir, - la figure 5 présente, en variante, une coupe partielle de la paroi d'un réservoir neuf fabriqué conformément à l'invention. Le réservoir à réhabiliter visé aux figures 1 à 4 est un réservoir cylindrique d'axe horizontal, à simple enveloppe en acier, servant au stockaqe enterré d'hydrocarbure; ce réservoir dont on aperçoit l'enveloppe en acier en M (dite paroi métallique) comporte une ouverture d'accès supérieure 1 (ou trou d'homme). La paroi métallique M est d'abord soumise aux opérations de nettoyages mécaniques classiques (brossage, qrattage, meulaqe, arenaillage...) de façon que sa face interne présente un état de surface approprié pour l'application de la première couche de revêtement. Cette couche est une couche isoiante Il, réalisée en projetant sur la face interne de la paroi M une résine polyester renforcée de fibres de verre en vue de constituer une couche stratifiée renforcée. Cette couche dont l'épaisseur est en particulier de l'ordre de 1 mm est appliquée sous contrôl-e de température et d'humidité de façon connue en sol: application de résine sur la paroi, application de couches successives et croisées de fibres de verre imprégnées de résine, application de résine pour le vernissage en surface du stratifié. En l'exemple cette couche I1 est appiiquée sur toute la face interne de ia paroi M jusqu'à affleurer la base du trou d'homme. Puis, avant que la couche I1 soit totalement polymérisée, l'on applique une couche conductrice C1, réalisée en projetant, sur la face interne de la couche Il, une résine polyester chargée au moyen d'une poudre de nickel. L'épaisseur de cette couche est en particulier de l'ordre de 50 microns. Elle est appliquée de façon à venir affieurer la base du trou d'homme. Dans cette couche C1 (au voisinage du trou d'homme), est noyé un contact électrique 2 (fine lamelle de cuivre reliée à un conducteur). 2650391 Avant polymérisation totale de la couche C1, une nouvelle couche isolante renforcée I2 est ensuite appliquée sur la face interne de la couche C1, dans les mêmes conditions que la couche isolante I1. L'épaisseur de cette couche isolante 12 est en particulier de l'ordre de 2 mm. Avant polymérisation totale de cette couche isolante 12, une nouvelle couche conductrice C2 est appliquée sur la face interne de la couche 12 Cette couche est identique à la couche C1 avec un contact électrique 3 noyé- dans celle-ci. Enfin sur la face interne de cette couche C2 est appliquée une nouvelle couche isolante de résine renforcée I3 analogue aux couches I1 et 12; cette couche I3 peut en particulier présenter une épaisseur de l'ordre de 3 mm. Elle est appliquée sur toute l'enveloppe jusqu'à l'extrémité supérieure du trou d'homme. La paroi métallique M, et les contacts électriques 2 et 3 sont reliés par des conducteurs électriques 4, 5 et 6 à un dispositif différentiel de surveillance (bottier 7) apte à déclencher des alarmes visuelles et sonores (bottier 8). Ce dispositif de surveillance est apte à assurer, à la fois, une mesure différentielle de capacité et une mesure différentielle de résistance afin de détecter aussi bien les défauts provenant d'une fuite d'hydrocarbure vers l'extérieur que ceux provenant d'infiltration d'eau vers l'intérieur. A cet effet, il comprend, d'une part, un pont différentiel de mesure capacitive 9, d'autre part, un pont différentiel de mesure résistive 10 (fiqure 4). Le pont 9 est adapté pour délivrer un signal représentatif de la grandeur A(mcl - C1C2) O mc1 est la mc, - C1C2 capacité du condensateur défini par les épaisseurs conductrices M et C1, cic2 la capacité du condensateur défini par les épaisseurs conductrices C1 et C2, et A (mc1 - c1c2) les variations différentielles de ces capacités. Le pont 10 est adapté pour délivrer un signal représentatif de la grandeur (il - i2) o il est la résistance de la couche isolante il - i2 Il située entre les deux épaisseurs conductrices M et C1, i2 la résistance de la couche isolante 12 située entre les deux épaisseurs conductrices C1 et C2, et a (i1 - i2) les variations différentielles de ces résistances. Les signaux issus des ponts 9 et 10 sont délivrés vers des comparateurs 11 et 12, via des barrières de sécurité intrinsèques 13 et 14 évitant une remontée du signal de puissance, une unité de multiplexage 15 permettant une prise en compte séquentielle d'un signal ou de l'autre et des amplificateurs d'adaptation 16 et 17. En amont des comparateurs 11 et 12 des sorties S1 et 52 permettent le cas échéant de prélever la tension présente en vue d'une visualisation des signaux. Chaque comparateur est connecté à un générateur de consigne 18 ou 19 (seuil de consigne A C et seuil de consigne LR) et est adapté pour délivrer un signai en tout ou rien fonction de la valeur de la grandeur différentielie précitée par rapport au seuii de consigne concerné. Le siqnal issu de chaque comparateur est déiivré vers un voyant: voyant de défaut capacitif 20 et voyant de défaut résistif 21. Ces signaux sont également délivrés à travers une porte OU 22 vers un relais 23 qui déclenche une alarme sonore 24 en cas d'apparition d'un défaut. Une alimentation basse tension 25 (sur batterie ou branchée sur le réseau) alimente l'ensemble du circuit électrique. La partie: voyant, relais d'alarme et alarme, alimentation, est disposée en surface dans le bottier 8, l'autre partie étant disposée dans le boîtier 7 sous le couvercle de la fosse contenant le réservoir. En cas de fuite d'hydrocarbure du réservoir vers l'extérieur, l'infiltration de ce corps modifie en premier lieu la capacité cLc2, la détection différentielle de cette variation étant très sensible.- Le voyant 20 s'allume, le voyant 21 reste éteint, l'alarme est déclenchée. 7? 2650391 En cas de rentrée d'eau, celle-ci s'infiltre entre les couches externes et crée des poches qui vont à la fois modifier la capacité. du condensateur mcI et la résistance il entre les épaisseurs conductrices M et C1. Les deux voyants s'allument et l'alarme est déclenchée. I1 est à noter qu'une variation de température conditionne une variation similaire des capacités et résistances et n'est donc pas prise en compte par les mesures différentielles. En variante, on a schématisé à la fiqure 5 la structure d'une paroi de réservoir fabriqué conformément au procédé de l'invention; cette paroi comprend une succession de quatre couches isolantes de résine renforcées I'1, 1'2, I'3, I'4 entre lesquelles sont interposées trois couches conductrices de résine C'l, C'2, C'3. Ces couches sont analoques à celles déjà décrites. La couche interne I'4 est mise en place la première par application sur une forme. Comme précédemment, les couches conductrices sont reliées à un dispositif différentiel de surveillance capacitive et résistive, symbolisé en 26. 8 2650391 e REVENDICATIONS 1/ - Procédé de fabrication ou de réhabilitation d'un réservoir de stockage, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser une succession alternée d'épaisseurs électriquement isolantes et d'épaisseurs électriquement conductrices, et à disposer entre au moins deux épaisseurs conductrices un dispositif de surveillance (7, 8, 26) de la capacité électrique et/ou de la résistance électrique entre lesdites épaisseurs. 2/ - Procédé selon la revendication 1 pour la réhabilitation d'un réservoir de stockage composé d'une paroi métallique (M), caractérisé en ce qu'il consiste: à appliquer sur ladite paroi métallique une succession d'au moins une couche de résine synthétique renforcée électriquement isolante, et d'au moins une couche de résine synthétique électriquement conductrice, et à relier par des conducteurs électriques la paroi métailique et une ou des couches conductrices au dispositif de surveillance de la capacité électrique et/ou de la résistance électrique entre paroi et couche(s). 3/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que: l'on apolioeJe, sur la face interne de la paroi métallique (M), une couche isoiante (I1), l'on applique, sur la face interne de ia couche (I1), une couche conductrice (C1), l'on applique, sur la face interne de la couche (C1), une nouvelle couche isolante (I2), 30. l'on reiie la paroi métallique (M) et la couche conductrice (C1) à un dispositif de surveillance des variations des grandeurs capacité et/ou résistance entre paroi (M) et couche (C1); 4/ - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que: l'on applique, sur la face interne de ia paroi métallique (M), une couche isolante (I1), l'on applique, sur la face interne de la couche (I1), une couche conductrice (C1), 40. l'on applique, sur la face interne de la 9 265039 couche (C1), une nouvelle couche isoiante (I2), - l'on applique, sur la face interne de la couche (I2), une nouvelle couche conductrice (C2), 5. l'on applique, sur la face interne de la couche (C2), une nouvelle couche isolante (I), l'on relie la paroi métallique (M), la couche conductrice (C1) et la couche conductrice (C2) à un dispositif de surveillance différentiel. 5/ - Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, 'aractérisé en ce que l'on applique des couches isolantes Il, 12 et éventuellement 13 d'épaisseurs comprises entre environ 0,5 mm et 4 mm, croissant depuis la paroi métallique (11) vers l'intérieur du réservoir. 6/ - Procédé seion la revendication 1 pour la fabrication d'un réservoir de stockaqe, caractérisé en ce qu'il consiste: à à réaliser, sur une forme, une succession alternée d'au moins deux couches de résine synthétique renforcée, électriquement isolante (I'1... I'4), et d'au moins deux couches de résine synthétique électriquement conductrice (C'1.. . C'3), À et à relier par des conducteurs électriques les couches conductrices au dispositif (26) de surveillance de la capacité électrique et/ou de la résistance électrique entre couches conductrices. 7/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les couches isolantes sont appliquées par projection de résine de type polyester, epoxy ou vinyie ester et applications successives de matériau de renfort de type fibres ou tissus de verre. 8/ - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel les couches conductrices sont appliquées par projection de résine de type polyester, epoxy ou vinyle ester, charqée au moyen d'une poudre conductrice, en particulier métallique ou de graphite. 9/ - Procédé selon l'une des revendicatiohs précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise au moins trois épaisseurs conductrices et l'on relie à celies-ci un dispositif de surveillance comprenant: un pont différentiel de mesure capacitive (9), adapté pour délivrer un siqnal représentatif de la grandeur t(mcl - ciC2) o mcI est la capacité du mcl - ClC2 condensateur défini par une paire de deux épaisseurs conductrices successives, clc2 la capacité du condensateur défini par une autre paire de deux couches conductrices successives et A (mcl - clc2) les variations différentielles de ces capacités, un comparateur (11) adapté pour délivrer un signal en tout ou rien fonction de la valeur de la grandeur précité par rapport à un seuil de consigne, * au moins, un ornane avertisseur (20, 24) adapté pour être déclenché par le signal issu du comparateur. 1O/ Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise au moins trois épaisseurs conductrices et l'on relie à celles-ci un dispositif de surveillance comprenant: 20. un pont différentiei de mesure résistive (10), adapté pour délivrer un signal représentatif de la grandeur à(i1 - i2) o il est la résistance de ia couche il - i2 isolante située entre deux couches conductrices successives, i2 la résistance de ia couche isolante située entre deux autres couches conductrices successives et (il - i2) ies variations différentielles de ces résistances, un comparateur (12) adapté pour déli vrer un signal en tout ou rien fonction de la valeur de la grandeur précité par rapport à un seuil de consigne, au moins, un organe avertisseur (21, 24) adapté pour être déclenché par le signal issu du comparateur, il/ - Procédé selon les revendications 9 et prises ensemble, caractérisé en ce que l'on dispose un dispositif de surveillance apte à assurer, à la fois, une mesure différentielle de capacité et une mesure différentielle de résistance, les signaux en tout ou rien issus des comparateurs étant délivrés vers un relais d'alarme (23) à travers une porte logique OU (22). 12/ - Réservoir de stockage réhabilité par le 1l procédé conforme à la revendication 2, comprenant une paroi métallique (M), caractérisé en ce qu'il comporte sur la face interne de la paroi métallique, une succession alternée, d'au moins une couche de résine synthétique renforcée électriquement isolante (I1... 13) et d'au moins une couche de résine synthétique électriquement conductrice (C1, C2), la paroi métallique et une ou des couches conductrices étant reliées à un dispositif électrique de surveillance (7, 8) de, la capacité électrique et/ou de la résistance électrique entre lesdites paroi et couche(s). 13/ - Réservoir de stockage fabriqué par le procédé conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une succession alternée d'au moins deux couches de résine synthétique renforcée électriquement isolante (I'!... I'4) et au moins deux couches de résine synthétique électriquement conductrice (C'1... C'3), au moins deux couches conductrices étant reliées à un dispositif de surveillance (26) de la capacité électrique et/ou de la résistance électrique entre lesdites couches.