Brevet FR2665239A1 — publié le 19920131

Procédé et système de protection de réseaux de canalisations. La présente invention concerne un procédé et un système de protection de réseaux de canalisations destinées à véhiculer des éléments sous forme liquide ou gazeuse. De façon classique, une canalisation de type "double enveloppe" est constituée de deux tubes coaxiaux, le tube le plus interne étant au contact direct de l'élément à véhiculer, tandis que le tube le plus externe définit avec le premier tube un espace essentiellement annulaire. Des moyens de centrage et/ou de maintien peuvent bien entendu être placés dans l'espace entre les deux tubes, et ensemble de la canalisation peut être par exemple posé, dans le fond d'un caniveau, c'est-à-dire d'un ensemble maçonné environnant et formant donc une protection pour la canalisation. Cette protection est avant tout une barrière contre les chocs, éboulements ou autres contraintes, de forte intensité et elle permet de définir un environnement protégé de la canalisation. Le caniveau, protection maçonnée, peut être considéré comme une barrière "secondaire" qui coexiste le plus souvent avec une barrière ou protection essentiellemenht thermique, située au plus près de la canalisation. De façon connue en soi, une protection thermique peut être réalisée sous forme de portions de coquille d'enveloppe réalisées en un isolant et juxtaposées autour d'un tube caloporteur. L'ensemble de ces éléments peut être maintenu par exemple grâce à des cerclages régulièrement espacés le long de la tuyauterie. Ce type d'isolation est assez facilement réalisable dans le cas d'une tuyauterie simple, c'est-à-dire comportant un seul tuyau à calorifuger, bien qu'il se pose toujours des problèmes de continuité aux niveaux des raccords et/ou des coudes de la tuyauterie. Cependant, dans le cas d'une canalisation telle que mentionnée en tête de la description, c'est-à-dire du type à double enveloppe, il s'avère relativement complexe et coûteux de monter une protection thermique efficace à l'endroit le plus approprié, c'est-à-dire entre les deux tubes. Or, un calorifugeage ou une isolation thermique, non seulement assure une fonction propre de protection et/ou dtisola- tion, mais peut permettre aussi de prolonger la durée de vie des tuyauteries, donc de diminuer les coûts de réparation ou de remplacement de ces canalisations. C'est pourquoi de nombreuses études ont porté sur des systèmes de protection de canalisations, mais aucune n'a proposé un système efficace, simple à mettre en oeuvre et qui assure une protection à long terme de tous types de canalisations, notamment des plus complexes. La présente invention a notamment pour objet de réaliser un système de protection de canalisations ayant les avantages énoncés ci-dessus, particulièrement adapté aux canalisations de type "à double enveloppe". Ces avantages sont réalisés grâce à un système de protection de canalisations du type mentionné en tête de la description dans lequel, conformément à l'invention, un revêtement sous forme d'au moins une couche de peinture intumescente est appliqué sur la surface extérieure du tube interne et porté au moins temporairement à une température élevée afin de réaliser un calorifugeage dudit tube, un vide étant prévu dans l'espace annulaire défini par les deux tubes formant la canalisation. La peinture intumescente est une peinture qui, sous l'action de la chaleur, enfle pour former une gangue isolant la paroi sur laquelle elle est appliquée des effets de la chaleur. De telles peintures sont couramment utilisées sur des charpentes métalliques où, en cas d'incendie, elles sont soumises à un gonflement qui isole de la chaleur les structures métalliques et donc retarde le ramollissement de la structure porteuse. Dans cette application connue, la peinture intumescente est uniquement destinée à protéger la structure sur laquelle elle est appliquée de l'action des flammes et/ou de l'extrême chaleur puisque ce n'est qu'à partir d'une température de l'ordre de 1800C que la couche de peinture réagit en formant une "gangue" à cellules fermées, dont l'épaisseur varie couramment de 2 à 4 cm.Dans le cas de cette protection anti-incendie, la couche de peinture intumescente ne joue un rôle que temporairement et une fois l'incendie maîtrisé, une nouvelle couche de peinture intumescente doit être déposée sur la charpente métallique après nettoyage de celle-ci, en remplacement de la couche précédente qui a subi l'agression des flammes. La propriété des peintures intumescentes est utilisée de façon tout à fait différente selon la présente invention puisque la peinture intumescente est soumise à un gonflement dès qu'elle a été appliquée et se trouve destinée à calorifuger la tuyauterie durant toute sa durée de vie, qui peut être de plusieurs dizaines d'années, comme il va être expliqué ci-après. Selon une caractéristique de la présente invention, un premier revêtement constitué d'au moins une couche de peinture protectrice peut être prévu entre la surface extérieure du premier tube et le revêtement calorifuge, cette couche étant notamment utile pendant le stockage du tube, avant que celui-ci soit muni de son revêtement calorifuge, pour éviter l'oxydation du tube. De façon particulière, le système peut comprendre en outre des éléments de centrage destinés à maintenir la coaxialité entre les deux tubes, les éléments de centrage étant disposés dans ledit espace annulaire de place en place le long de la tuyauterie. Avantageusement, tout ou partie des éléments de centrage sont recouverts dudit revêtement calorifuge. Selon des caractéristiques particulières de l'invention, les éléments de centrage, qui sont constitués d'un anneau encerclant le premier tube et de bras rayonnants entre l'anneau et la face interne du deuxième tube, sont calorifugés de la même façon que le tube lui-même par une couche de peinture intumescente déposée à la fois sur l'anneau et les bras rayonnants. Un second revêtement constitué d'au moins une couche de peinture protectrice peut être prévu sur la surface externe du second tube. L'invention a également pour objet un procédé de protection de réseaux de canalisations du type mentionné en tête de la description, procédé qui consiste à enduire au moins la surface extérieure du premier tube d'au moins une couche de peinture intumescente, à porter le premier tube par circulation d'un fluide chaud à une température élevée provoquant un gonflement de la peinture intumescente et à réaliser un vide plus ou moins poussé dans l'espace annulaire entre les deux tubes. Dans le cas où, en fonctionnement normal, le fluide à véhiculer possède une température inférieure à la température prédéterminée à laquelle la peinture intumescente change de volume, on réalise, avant l'écoulement de l'élément à transporter, un écoulement temporaire d'un fluide dont la température est supérieure à ladite température prédéterminée afin de provoquer le gonflement du revêtement de peinture intumescente. De façon avantageuse, on applique, avant d'enduire le premier tube de peinture intumescente, un premier revêtement constitué d'au moins une couche de peinture protectrice sur la surface extérieure dudit premier tube. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui fait suite de modes particuliers de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe transversale d'une canalisation selon la présente invention - la figure 2 représente en coupe transversale un ensemble maçonné destiné à loger le réseau de canalisations selon l'invention. Selon la figure 1, le système de protection conforme à l'invention comporte un tube interne 1 au contact direct de l'élément à véhiculer 10 qui peut être liquide ou gazeux, et présenter, en régime normal, une haute ou une basse température. Un second tube 2 de diamètre supérieur entoure le premier tube 1 et définit ainsi un espace de préférence annulaire 3 entre les deux tubes. Plusieurs éléments de centrage 5 sont disposés dans l'espace annulaire 3. Ces éléments sont constitués de façon préfé rentielle d'un anneau 51 en contact avec la surface extérieure du tube interne 1, et de bras rayonnants 52 placés entre l'anneau 51 et la surface interne du second tube 2. De façon caractéristique, une couche de peinture intumescente est prévue sur la surface extérieure du tube interne et, au niveau des éléments de centrage 5, ce film de peinture est appliqué au moins au-dessus de l'anneau 51. Il existe donc une couche continue et de préférence uniforme sur toute la zone à protéger. Additionnellement, une première couche de peinture protectrice 11 peut être prévue sur la surface extérieure du premier tube 1, avant et/ou après dépôt de la couche de peinture intumescente, et une seconde couche 21 peut être prévue sur la surface extérieure du second tube 2. Une fois les couches de peinture protectrice 11, 21 et la couche de peinture intumescente 4 déposées, un fluide ou un gaz dont la température est supérieure à la température de transformation de la couche de peinture intumescente, c'est-à-dire en général supérieure à une température comprise entre environ 80 et 1000C est mis en circulation à l'intérieur du tube 1, ce qui a pour effet de faire réagir le film de peinture intumescente, c'est-à-dire de former autour du tube interne 1 une gangue isolante, solide 4 constituée de cellules fermées. L'épaisseur de cet isolant est de l'ordre de 2 à 4 cm. Dans le cas où la température de l'élément à véhiculer à l'intérieur du tube 1 interne n'est pas supérieure, en fonctionnement, à la température à laquelle réagit comme indiqué ci-dessus le film de peinture intumescente, il est prévu de faire circuler de façon temporaire, avant la mise en service de la canalisation, un élément chaud, par exemple à une température de l'ordre de 100 à 1800C, susceptible de faire réagir cette peinture et d'obtenir ainsi une gangue isolante. Si le fluide à véhiculer possède lui-même en fonctionnement normal une température suffisamment élevée, la couche de peinture intumescente se gonflera simplement au moment de la première mise en service de la canalisation. Afin de maintenir l'ensemble ainsi formé dans des con ditions optimales, il est souhaitable de réaliser entre les deux tubes un vide au moins partiel car, une fois la peinture intumescente exposée sous l'effet de la chaleur, la gangue résultante est mécaniquement fragile et hygroscopique. La présence d'un vide dans l'espace annulaire permet de réduire les pertes par conduction. Enfin, l'environnement de la canalisation ainsi protégée peut être constitué d'un caniveau tel que représenté sur la figure 2. Le caniveau ainsi représenté est constitué d'un support 30 en forme de U, à fond plat. Des traverses 31, parallèles au fond du support, supportent des crochets 32 auxquels sont suspendues des ceintures 33 entourant les canalisations. Une dalle 34 permet de fermer de façon étanche le caniveau. Une caméra 35 ou tout autre appareil d'inspection ou de réparation peut être déplacé sur le fond du caniveau. Le système de calorifugeage selon l'invention et le procédé associé permettent de réaliser simplement un calorigeage continu, fiable et peu encombrant grâce à une application nouvelle d'un élément connu par ailleurs pour d'autres fonctions. Diverses modifications et adjonctions peuvent être apportées par l'homme de l'art au système et au procédé qui viennent d'être décrits. En particulier, l'invention s'applique non seulement à des canalisations de transport de fluides liquides ou gazeux homogènes, tels que de l'eau chaude ou de la vapeur, mais également à des canalisations de transport de fluides hétérogènes ou de fluides contenant en suspension des particules solides. On notera par ailleurs, que l'isolation thermique réalisée à l'aide d'une peinture intumescente 4 peut être appliquée facilement sur la face externe du tube interne 1 et sur les éléments formant entretoise 5, en assurant une continuité par simple raccord de peinture et l'insertion du tube interne 1 muni de sa couche de peinture intumescente 4, et des éléments de centrage 5 également revêtus de la couche de peinture intumescente 4 peut être effectuée à l'intérieur du tube externe 2 dans une dernière étape qui précède la mise en circulation de fluide à l'intérieur du tube interne 1. Le revêtement de peinture intumescente 4 peut naturellement être lui-même constitué de deux ou trois couches d'imprégnation différente afin d'améliorer les propriétés de ce revêtement dont l'épaisseur augmente sous l'effet de la chaleur. Le tube externe 2 peut être constitué par exemple à partir de tubes minces spiralés, soudés en continu, qui n'ont pas besoin de pouvoir résister à de fortes pressions comme le tube interne 1, puisque le tube enveloppe 2, d'ailleurs mécaniquement protégé dans le caniveau 30, 34, ne doit résister qu'à la pression atmosphérique. REVENDICATIONS 1. Système de protection de réseaux de canalisations destinées à véhiculer des fluides (10) sous forme liquide ou gazeuse, comprenant deux tubes essentiellement coaxiaux, le premier tube (1) le plus interne étant au contact direct du fluide à véhiculer, le deuxième tube (2) définissant avec le premier tube un espace (3) substantiellement annulaire, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un revêtement (4) sous forme d'au moins une couche de peinture intumescente appliquée notamment sur la surface extérieure dudit premier tube et portée au moins temporairement à une température élevée afin de réaliser un calorifugeage dudit tube (1), et en ce que le vide est réalisé dans l'espace (3) défini entre les deux tubes (1, 2). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier revêtement (11) constitué d'au moins une couche de peinture protectrice est en outre prévu entre la surface extérieure dudit premier tube (1) et le revêtement calorifuge (4), afin d'éviter l'oxydation dudit tube (1) pendant le stockage de celui-ci avant l'application du revêtement (4) de peinture intumescente. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des éléments de centrage (5) destinés à maintenir coaxiaux les deux tubes (1, 2), les éléments de centrage (5) étant disposés de place en place, le long de la canalisation, dans l'espace annulaire. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que tout ou partie des éléments de centrage (5) sont recouverts dudit revêtement calorifuge (4). 5. Système selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les éléments de centrage (5) sont constitués d'un anneau (51) encerclant le premier tube (1), et de bras (52) rayonnants entre l'anneau (51) et la face interne du deuxième tube (2), et en ce que l'anneau (51) et les bras rayonnants (52) desdits éléments de centrage sont recouverts dudit revêtement calorifuge (4) réalisé à partir d'au moins une couche de peinture intumescente. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un deuxième revêtement (21), constitué d'au moins une couche de peinture protectrice, est prévu sur la surface extérieure du deuxième tube (2). 7. Procédé de protection de réseaux de canalisations destinées à véhiculer des fluides sous forme liquide ou gazeuse, les canalisations comprenant deux tubes substantiellement coaxiaux, le premier tube, le plus interne, étant en contact direct avec le fluide à véhiculer et le deuxième tube définissant avec le premier tube un espace substantiellement annulaire, caractérisé en ce qu'il consiste à enduire au moins la surface extérieure du premier tube d'au moins une couche (4) de peinture intumescente, à porter le premier tube (1) par circulation d'un fluide chaud à une température élevée provoquant un gonflement de la peinture intumescente et à réaliser un vide plus ou moins poussé dans l'espace annulaire (3) entre les deux tubes (1, 2). 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que si le fluide à véhiculer (10) possède en fonctionnement normal une température inférieure à la température prédéterminée à laquelle la peinture intumescente (4) change de volume, on réalise, avant l'écoulement du fluide à transporter, un écoulement temporaire d'un fluide dont la température est supérieure à ladite température prédéterminée afin de provoquer le gonflement du revêtement de peinture intumescente (4). 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'on applique un premier revêtement (11) constitué d'au moins une couche de peinture protectrice sur la surface extérieure du premier tube (1) avant d'enduire ledit premier tube de peinture intumescente (4). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'on applique un second revêtement (21) constitué d'au moins une couche de peinture protectrice sur la surface extérieure du deuxième tube (2). 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'on dispose, à intervalles le long de la canalisation, des éléments de centrage (5) destinés à assurer la coaxialité dudit premier et du deuxième tube (1, 2). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les éléments de centrage (5) sont placés sur le premier tube (1) avant d'enduire sa surface extérieure de peinture intumescente. 13. Procédé selon la revendication i, caractérisé en ce que le fluide chaud servant à provoquer un gonflement de la peinture intumescente (4) est constitué par le fluide circulant en fonctionnement normal à l'intérieur du tube interne (1).