Brevet FR2719358A1 — publié le 19951103

SYSTEME PERFECTIONNE DE FIXATION DES ISOLANTS THERMIQUES SUR DES TUYAUTERIES ET CONDUITES SEMBLABLES La présente invention concerne un système perfectionné pour la fixation d'isolants thermiques sur des tuyauteries et conduites semblables, ayant pour objet de fixer différents types d'isolants thermiques flexibles et semi-flexibles sur les tuyauteries, en assurant également leur protection contre les effets des intempéries et leur résistance contre des dégradations mécaniques, avec un meilleur rendement, une meilleure productivité et, en conséquence, un prix de revient total nettement inférieur à celui des dispositifs de recouvrement utilisés actuellement, ledit système étant utilisé pour l'isolation thermique des tuyauteries à haute et basse température employées par des industries en général. Actuellement, le système d'isolation thermique adopte comme fixation sur le tuyau à isoler, des bandes métalliques et une bande cintrée en matière plastique, de l'aluminium ou de l'acier avec des joints, lesquels fixent la plaque de protection en aluminium ou en acier déjà peint. Les systèmes de fixation ci-dessus doivent être installés par un personnel spécialisé employant des outils spéciaux, ce qui entraîne des coûts considérables de l'ensemble de l'isolation thermique. En outre, le système d'isolation thermique actuel emploie des isolants semi-rigides et flexibles, par exemple en silicate de calcium, en laine de roche, en polyuréthanne expanse, en fibres de verre et autres matériaux semblables qui sont protégés par une feuille d'aluminium, une plaque déjà peinte, des bandes cintrées métalliques laminées ou non, des joints et autres dispositifs analogues. Il' est donc souhaitable de proposer un système perfectionné pour la fixation de l'isolation thermique sur des tuyauteries et conduites semblables afin d'éliminer l'emploi de bandes métalliques, de bandes cintrées en matière plastique, d'aluminium ou d'acier avec des joints, et autres éléments semblables, ainsi qu'un système qui élimine l'emploi d'isolants rigides, semi-rigides et flexibles en employant d'autres éléments de protection. Les objectifs ci-dessus ainsi que d'autres objectifs sont atteints en proposant un système perfectionné pour la fixation des isolants thermiques sur des tuyauteries et conduites analogues comprenant une pince tubulaire longitudinale qui permet une excellente fixation de l'isolant à la surface du tuyau, et qui assure également l'imperméabilité et la résistance aux chocs, ladite pince tubulaire longitudinale étant fabriquée à base de PVC (poly(chlorure de vinyle)), de PRFV (polyéthylène renforcé de fibres de verre), de polyester, de polypropylène, de polyéthylène ou de tout autre polymère et élément métallique. En plus, le système d'isolation thermique comprend l'application sur les tuyauteries à haute et à basse température employées par les industries en général, du matériau isolant à base de fibres de céramique (silice et alumine ou silicate de calcium et de magnésium), puis l'application d'une protection extérieure constituée par une pince tubulaire longitudinale. En outre, le système d'isolation thermique pour fixer des isolants thermiques sur des tuyauteries et conduites semblables comprend dans la surface latérale ouverte et aux extrémités de la pince tubulaire longitudinale l'installation de dispositifs de fixation sous forme de fermetures éclair transversales et longitudinales et de bandes auto-adhésives. Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention, apparaîtront mieux d'après la description détaillée suivante considérée en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: les Figures 1A et lB représentent des vues en perspective de la pince tubulaire longitudinale avec respectivement un détail du profil et un détail de la fixation; les Figures 2A, 2B, 2C, 2D et 2E représentent des vues en perspective d'un profil détaillé et de la fixation d'un "T" à 90 ainsi que des détails des profils d'un coude à 90 , d'un coude à 45 et de réducteurs de diamètre employant, respectivement, des segments de la pince tubulaire; la Figure 3 est une vue en perspective illustrant un système de revêtement pour une conduite industrielle; la Figure 4 est une vue en perspective illustrant un système de recouvrement pour une conduite industrielle pourvue d'une vanne; la Figure 5 est une vue en perspective de la pince tubulaire longitudinale contenant le matériau isolant en fibres de céramique et un système de fixation par des fermetures éclair transversales et longitudinales; la Figure 6 est une vue en perspective de la pince tubulaire longitudinale entourant une conduite industrielle d'un matériau isolant en fibres de céramique et du système de fixation par des fermetures éclair transversales et longitudinales; la Figure 7 est une vue en perspective de la pince tubulaire longitudinale entourant une conduite industrielle du matériau isolant en fibres de céramique, et du système de fixation par des fermetures éclair transversales et longitudinales et par des bandes auto- adhésives; la Figure 8 est une vue en perspective de la pince tubulaire longitudinale entourant une conduite industrielle du matériau isolant en fibres de céramique et de la bande auto-adhésive recouvrant les fermetures éclair transversales et longitudinales; la Figure 9 est une vue en perspective d'un segment de la pince tubulaire représentant un coude à 90 entourant une conduite industrielle du matériau isolant en fibres de céramique et du système de fixation par des fermetures éclair transversales et longitudinales; la Figure 10 est une vue en perspective d'un segment de la pince tubulaire représentant un coude à 90 entourant une conduite industrielle du matériau isolant en fibres de céramique et du système de fixation par des fermetures éclair transversales et longitudinales; la Figure 11 est une vue illustrant le système perfectionné pour fixer des isolants thermiques sur un tuyau enterré; la Figure 12 est une vue agrandie d'un coude de dilatation avec un support annulaire représentant une partie de la Figure 11; la Figure 13 est une vue représentant la conduite industrielle isolée posée dans une tranchée pour installation de tuyaux enterrés; la Figure 14 est une vue de dessus de la pince tubulaire longitudinale entourant une conduite industrielle posée sur le rouleau ou support fixe; et la Figure 15 est une section droite de la pince tubulaire longitudinale représentée sur la Figure 14. Selon l'invention, un système perfectionné est proposé pour la fixation d'isolants thermiques sur des tuyauteries et des conduites semblables comprenant une pince tubulaire longitudinale 10, laquelle constitue une excellente fixation de l'isolant à la surface du tuyau, en assurant encore l'imperméabilité et la résistance aux chocs; ladite pince tubulaire longitudinale 10 comprenant un élément tubulaire ouvert 12 ayant une extrémité normale 14 et une seconde extrémité de plus grand diamètre 16, fabriqué à base de PVC (poly(chlorure de vinyle)), de PRFV (polyéthylène renforcé de fibres de verre), polyester, polypropylène, polyéthylène ou tout autre polymère et éléments métalliques. La pince tubulaire longitudinale 10 se caractérise par: une masse volumique de 1,20 à 2,00 kg/m3, un poids de 2,26 kg/mètre linéaire, un faible coefficient de dilatation thermique, de bonnes propriétés de flexibilité, de résistance aux dégradations mécaniques, de résistance à la corrosion, de résistance chimique, puisqu'elle est insensible aux acides et bases minéraux et résiste aux substances présentes dans les effluents industriels, la pince est facile à nettoyer, l'imperméabilité excellente, la finition uniforme, le transport facile, la manutention, la découpe et l'assemblage ne nécessitant ni main d'oeuvre spécialisée ni équipement ou outils spéciaux. L'installation de la pince tubulaire longitudinale n'exige aucun dispositif spécial, comme des bandes ou des fils, grâce à sa forme tubulaire et à sa plasticité, les segments multiples de la pince étant accouplés l'un après l'autre par les extrémités normales 14 et les extrémités de plus grand diamètre 16, les tronçons longitudinaux étant déphasés de manière à ne pas permettre une ouverture facile, les coudes à faible rayon de courbure et les "T" représentés sur les Figures 2A-2D, étant protégés, uniquement en modifiant la découpe formée dans la pince. Par ailleurs, le système perfectionné pour la fixation d'isolants thermiques sur des tuyauteries à haute et à basse température, employées par les industries en général, comprend l'application sur les tuyauteries d'un matériau isolant 18 à base de fibres de céramique, de préférence en silice et en alumine, ou en silicate de calcium et de magnésium, puis la pose d'une protection extérieure constituée par la pince tubulaire longitudinale 10 décrite précédemment. Le matériau isolant thermique 18 du système de l'invention est fabriqué en fibres de céramique par électrofusion de silice et d'alumine, et aussi en silicate de calcium et de magnésium, qui présentent comme caractéristiques: une conductivité thermique à 313 C de 0,056 kcal.m/m2.h. C, une température limite d'utilisation de l'ordre de 950 C, un point de fusion de 1760 C, une résistance aux chocs thermiques, un matériau complètement inorganique, aucune détérioration sous l'effet de l'eau ou du pétrole, une masse volumique de 64, 96, 128 et 240 kg/m3, aucun risque de nuisances pour la santé, une grande flexibilité, ce qui permet de l'utiliser pour des pièces de configurations ou de formes complexes. Le système perfectionné de l'invention est applicable quelles que soient les conditions atmosphériques, par exemple par temps de pluie et/ou vents violents ou en présence de condensation atmosphérique, l'utilisation devant être évitée uniquement lorsque le produit est imbibé de ou plongé dans du pétrole ou de l'eau, uniquement du fait de son poids plus élevé et des difficultés d'utilisation. La température à la surface de la tuyauterie n'a aucune importance non plus, il suffit de prendre des précautions pendant la pose pour éviter des accidents de personnes, tels que des brûlures dues à la température de la conduite à isoler. L'application du système n'exige aucune main d'oeuvre spécialisée, ni aucun outillage spécial, elle ne demande aucune période de traitement et son application est immédiate. En cas d'emploi dans des endroits non protégés, par exemple à l'air libre, le système de l'invention comprend une pince tubulaire longitudinale 10, qui permet une excellente fixation de l'isolant 18 à la surface du tuyau , en assurant encore l'imperméabilité et la résistance aux chocs, en évitant que les fibres s'imprègnent d'eau de pluie et risquent des dégradations mécaniques. Les plaques isolantes 18 peuvent être ou bien appliquées en hélice ou bien en plusieurs tronçons, ayant une largeur identique au périmètre du tuyau à isoler et en utilisant des fixations provisoires par bandes adhésives. La pince tubulaire longitudinale 10 doit être immédiatement mise en place sur la plaque isolante 18, de manière à assurer sa protection contre l'action des intempéries (pluie) ainsi que sa fixation sur le tuyau 20. Les multiples segments d'un revêtement de protection formé par les pinces 10 doivent être assemblés par les extrémités normales 14 et les extrémités de plus grand diamètre 16, les tronçons longitudinaux étant déphasés, de manière à ne pas pouvoir s'ouvrir facilement. Les accessoires de la tuyauterie sont isolés, en étant enveloppés de bandes d'isolement en fibres de céramique, qui sont protégées par un revêtement de protection (pinces) préfabriqué, selon la géométrie du raccord (courbes, T, réductions et liaisons comme le montrent les Figures 2A à 2E), la fixation de l'ouverture n'étant pas nécessaire pour des questions d'inspection. Les brides 46 et les vannes 48 représentées plus en détail sur les Figures 3 et 4 doivent recevoir un segment du revêtement de protection 50 ayant un plus grand diamètre, avec à chaque extrémité des réducteurs de diamètre 52 (Figure 4) montés de manière à maintenir l'épaisseur de l'isolant 18 et à garder leurs propriétés fonctionnelles. Dans les parties qui nécessitent une plus grande résistance aux chocs, le revêtement de protection doit être plus épais, toutes les autres caractéristiques du système étant cependant maintenues. Pour isoler des tuyauteries ou des traversées enterrées, la procédure est la même que précédemment, mais les remarques suivantes doivent cependant être observées: si les tuyauteries sont placées à l'intérieur d'une gaine, des flocons du matériau isolant le système doivent être introduits dans l'espace annulaire entre la conduite de vapeur et la surface intérieure de la gaine servant d'enveloppe, la pince tubulaire longitudinale n'étant plus nécessaire; si les tuyauteries ne sont pas posées à l'intérieur de gaines, la spécification déjà définie pour la pose à l'air doit être adoptée, mais, tous les joints le long de la circonférence et dans la direction de la longueur, doivent être soudés ou fixés de manière à assurer l'imperméabilité du système dans cette partie. Le système d'isolation thermique pour tuyauteries à haute et basse température (environ de -200 C à 1260 C) consiste à envelopper la conduite industrielle 20 à isoler du matériau isolant 18 par exemple en fibres de céramique. Le matériau isolant 18 est posé sur la surface de la conduite 20 en étant enroulé en spirale ou posé par plaques de plusieurs longueurs ayant une largeur identique au périmètre de la conduite à isoler. Ensuite, la pince tubulaire longitudinale 10 est posée sur la surface du matériau isolant 18 pour entourer la conduite et le matériau isolant 18. La pince tubulaire longitudinale 10 est équipée dans les parties transversales longitudinales de fermetures éclair transversales et longitudinales 22, 24 servant à l'opération de fermeture de ladite pince tubulaire longitudinale 20. Sur les fermetures éclair transversales et longitudinales 22 et 24 des bandes auto-adhésives 26, 28 transversales et longitudinales sont appliquées transversalement et longitudinalement, en constituant l'opération d'assemblage du système d'isolation thermique tel qu'il est représenté plus en détail sur les Figures 5 à 8. Les Figures 9 et 10 représentent des segments de la pince tubulaire longitudinale 10 utilisés respectivement dans un coude à 90 32 et un coude à 45 34. Il faut noter que l'intersection des parties transversale et longitudinale du coude à 90 32 et du coude à 45 34 constitue une soudure inclinée 36 obtenue par thermofusion ou collage, la colle employée étant de préférence de la colle au cyanoacrylate d'éthyle. En outre, un avantage plus important du système perfectionné de l'invention concerne son utilisation sur des conduites enterrées, en effet les conduites traditionnelles isolées thermiquement ne sont pas enterrées à cause des mouvements créés par la dilatation thermique du tuyau. Le système utilisant des pinces tubulaires longitudinales 10 soudées peut être appliqué et installé sur des conduites enterrées, grâce aux pinces sans nuire à l'isolant ni provoquer aucun mouvement du sol. La Figure 11 représente le système perfectionné de fixation des isolants thermiques appliqué à des conduites enterrées, elle indique le support annulaire 38, le niveau du sol 40, les segments 30 de pince tubulaire dans le coude à 90 , la pince tubulaire longitudinale 10, le matériau isolant 18 et les conduites industrielles 20. La Figure 12 représente à plus grande échelle un coude de dilatation avec un support annulaire qui constitue une partie de la Figure 11. En outre, comme l'indique la Figure 13, la conduite industrielle 20 enveloppée de matériau isolant 18 et de la pince tubulaire longitudinale 10 est posée dans des tranchées 42 pour l'installation de conduites enterrées et puis recouverte de terre (matérialisée par des points 44 sur la Figure 13). Les Figures 14 et 15 représentent en outre à titre d'exemple, le système d'isolation thermique placé sur le rouleau ou support fixe 54. Il REVENDICATIONS 1. Système perfectionné pour la fixation d'isolants thermiques sur des tuyauteries et conduites semblables, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: (a) envelopper la conduite (20) d'un matériau isolant (18); (b) envelopper l'ensemble de la conduite (20) et du matériau isolant (18) au moyen d'une pince tubulaire longitudinale (10) comprenant un élément tubulaire ouvert (12) ayant une extrémité normale (14) et une extrémité de plus grand diamètre (16) et pourvue sur la surface latérale ouverte et aux extrémités dudit élément tubulaire ouvert (12) des dispositifs (22, 24) orientés transversalement et longitudinalement utilisés dans l'opération d'ouverture et de fermeture de ladite pince tubulaire longitudinale (10); et (c) superposer après la fermeture de ladite pince tubulaire longitudinale (10) des bandes auto- adhésives transversales et longitudinales (26, 28) respectivement sur les dispositifs (22, 24) orientés transversalement et longitudinalement pour fermer et ouvrir ladite pince tubulaire longitudinale (10). 2. Système perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau isolant (18) appliqué sur ladite conduite (20) est appliqué en spires hélicoïdales ou sous forme de plaques de plusieurs longueurs ayant des largeurs sensiblement identiques au périmètre de la conduite (20) à isoler. 3. Système perfectionné selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit matériau isolant (18) est fabriqué en fibres de céramique par électrofusion de silice et d'alumine ou de silicate de calcium et de magnésium. 4. Système perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les multiples segments de pinces tubulaires longitudinales (10) sont assemblés successivement par leurs extrémités normales (14) et leurs extrémités de plus grand diamètre (16), les tronçons longitudinaux étant déphasés. 5. Système perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits dispositifs orientés transversalement et longitudinalement (22, 24) destinés à la fermeture et à l'ouverture de ladite pince tubulaire longitudinale (10) sont des dispositifs coulissants. 6. Système perfectionné selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pince tubulaire longitudinale (10) est en conformité avec la géométrie du raccord (courbes, T, réductions et raccords, coude à 90 et coude à 45 ). 7. Système perfectionné selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les segments (32, 34) de la pince tubulaire comportant des dispositifs de fermeture (33) dans le coude à 90 et le coude à 45 respectivement comportent des soudures (36) en position inclinée obtenues par thermofusion ou collage. 8. Système perfectionné selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite colle est de préférence de la colle au cyanoacrylate d'éthyle.