Brevet FR2729647A1 — publié le 19960726

REVETEMENT PROTECTEUR DE CITERNES DESTINEES AU STOCKAGE DE FLUIDES ET PROCEDE D'APPLICATION DUDIT REVETEMENT L'invention concerne le domaine des citernes métalliques destinées au stockage de fluides pétrolifères et en particulier de gaz liquéfiés tels que le propane. Pour des raisons de sécurité et d'esthétique, il est d'une pratique courante d'enterrer les citernes. Cependant, celles-ci sont alors soumises à une importante corrosion due notamment à la présence, dans le sol, de nombreux agents chimiques acides ou basiques. Une telle corrosion exige des contrôles fréquents de l'état des citernes qui entrainent leur déterrement. Dès lors, on a cherché à limiter la corrosion des citernes enterrées. A cet effet, on a proposé d'enfermer les citernes dans une enveloppe rigide et étanche de polyéthylène haute densité en laissant subsister un espace, entre les bords de la citerne et ladite enveloppe, en vue de permettre le passage d'une caméra pour une simplification des contrôles. Toutefois, de telles enveloppes sont très onéreuses. Par ailleurs, on a proposé de revêtir les citernes d'une couche de protection passive d'époxy et de coupler lesdites citernes formant cathode à une ou plusieurs anodes sacrificielles en zinc ou en magnésium. Les citernes ainsi protégées présentent une parfaite tenue dans le temps à l'égard des agents corrosifs. Cependant, la couche passive d'époxy est fragile et elle est bien souvent endommagée lors du transport des citernes sur site et lors de leur mise en terre. Des opérations délicates de retouche sur site sont alors nécessaires. Dans le cas contraire, les anodes se consomment rapidement et la durée de vie de la protection cathodique est considérablement amoindrie. De ce fait, on a tout d'abord proposé de revêtir la couche d'époxy d'un revêtement protecteur de polyéthylène. Néanmoins, le polyéthylène est totalement imperméable, et ne permet pas les échanges gazeux et en électrolytes nécessaires à l'effet de protection cathodique, et ne permet pas de ce fait une vérification pratique de l'état de corrosion des citernes. Aussi, on a ensuite proposé de revêtir la couche d'époxy d'épais matelas protecteurs perméables à base de sable, de feutre et de textile. Toutefois, lesdits matelas, s'ils réalisent une bonne protection de la couche d'époxy, sont onéreux. C'est la raison pour laquelle on préfère bien souvent enterrer les citernes sans revêtement supplémentaire à l'époxy ou matelas de protection, dans un bac de sable que l'on doit, bien entendu, apporter sur site en remplacement de la terre excavée qu'il faut alors évacuer. La présente invention a pour but de proposer un revêtement, qui pallie à moindre court les inconvénients précités, qui permette notamment de protéger mécaniquement la couche de protection passive d'une citerne tout en lui préservant l'effet de protection cathodique, et qui rende possible l'enterrement et le déterrement des citernes dans un sol terreux et pierreux. Ce but, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, est atteint grâce à un revêtement de protection mécanique comportant un polymère et une charge de particules microporeuses. Aussi, l'invention a pour objet un revêtement protecteur pour citerne de stockage de fluides comprenant une coque métallique protégée de la corrosion par un dispositif de protection cathodique composé d'une couche de protection passive et d'une anode sacrificielle, caractérisé en ce que ledit revêtement est appliqué sur ladite couche de protection passive et en ce qu'il comporte - un polymère destiné à conférer, audit revêtement, une résistance au chocs ; et - plus de 1 % d'une charge de particules microporeuses destinée à lui assurer une conductibilité électrique en milieu humide. Par ailleurs, l'invention a pour objet une citerne comportant un tel revêtement, ainsi qu'un procédé d'application de celui-ci sur une couche de protection passive, d'un dispositif de protection cathodique composé en outre d'une anode sacrificielle, d'une citerne de stockage de fluides comprenant une coque métallique, caractérisé en ce que - on préchauffe la citerne à une température à laquelle un polymère thermodurcissable fond ; - on projette ledit polymère, sur la citerne préchauffée, sous la forme d'une poudre, en vue de former la couche de protection passive ; et - alors que la citerne est encore à une température supérieure à la température de fusion d'un polymère thermoplastique, on projette une poudre de ce polymère thermoplastique ainsi que des particules microporeuses sur ladite citerne, en vue de former ledit revêtement 14. La description qui va suivre, et qui ne comporte aucun caractère limitatif, permettra de mieux comprendre la manière dont l'invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue au regard des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 montre, en vue de face, une citerne enterrée comportant un revêtement protecteur selon l'invention ; - la figure 2 montre, en vue de côté, une citerne enterrée comportant un revêtement selon l'invention ; et - la figure 3 représente, en coupe et de manière schématique, les différentes couches et revêtements d'une citerne selon l'invention. L'invention concerne une citerne référencée 1 en figure 1 comportant une coque métallique 2, par exemple en acier. Elle est composée d'un cylindre horizontal creux 3 refermé, en ses extrémités, par deux coupoles sensiblement hémisphériques 4, et présente, à sa partie supérieure, un capot 5 refermé par un couvercle 6 affleurant à la surface du sol 7 lorsque la citerne 1 est mise en terre 8 et, à sa partie inférieure, quatre supports 9 reposant sur une dalle 10. Le capot 5 comporte l'ensemble des appareillages ayant une fonction de contrôle, de distribution, et d'alimentation en gaz. La citerne 1 enterrée est soumise à l'action corrosive de nombreux agents chimiques acides ou basiques qui détériorent rapidement sa coque métallique 2. Aussi, et pour prévenir une telle détérioration, la citerne 1 est protégée par un dispositif de protection cathodique composé d'une ou plusieurs anodes sacrificielles référencées ll en figure 2 et d'une couche de protection passive référencée 12 en figure 3 qui recouvre la totalité de ladite citerne l. Les anodes 11 sont en zinc ou en magnésium. Elles sont reliées à la coque métallique 2 de la citerne 1 par un fil conducteur ou tout autre dispositif. La couche de protection passive 12 est composée d'un polymère thermodurcissable de type époxy formant une ou, éventuellement, deux sous-couches 12a et 12b. Cette couche 12 recouvre directement la partie métallique 13 de la coque 2. Son épaisseur est comprise, en général, dans un intervalle de 200 à 600 Zm environ. Selon l'invention, un revêtement protecteur 14 est appliqué sur la couche de protection passive 12 et la recouvre entièrement. Ce revêtement 14 possède une épaisseur sensiblement plus importante que celle de la couche de protection 12. En pratique, elle est de l'ordre de 500 à 1.000 m. Le revêtement 14 est formé d'un polymère thermoplastique de type polyoléfine, d'un polymère thermodurcissable du type époxy, et d'une charge de particules minérales et/ou organiques microporeuses 15 et de particules minérales et/ou organiques dures 16. Le polymère thermoplastique de type polyoléfine est, en pratique, un polyéthylène présent dans le revêtement 14, à raison de 20 à 80 % en poids et, préférentiellement, de 30 à 70 % en poids. Ce polymère confere, audit revêtement de protection 14, une certaine souplesse lui assurant une bonne résistance au chocs. On remarquera qu'il n'apparaît nullement évident à l'homme du métier de choisir un polymère thermoplastique de type polyoléfine pour le revêtement 14, étant donné qu'un tel polymère est connu pour être imperméable et que ledit revêtement 14 doit etre perméable à l'eau et aux électrolytes, et par suite poreux. Le polymère thermodurcissable du type époxy est présent dans le revêtement 14, à raison de 10 à 60 % en poids et, préférentiellement, de 20 à 40 % en poids. Il permet d'assurer l'adhérence du revêtement 14 sur la couche de protection 12 qui le porte et d'éviter ainsi tout décollement dudit revêtement 14 de ladite couche 12. La charge de particules microporeuses 15 permet d'assurer la conductibilité électrique du revêtement 14 en milieu humide. Elle est présente, dans ledit revêtement 14, pour plus de 1 % en poids et, préférentiellement, à raison de 5 % en poids environ du revêtement total, par exemple entre 2 et 10 %. La granulométrie moyenne des particules 15 est comprise entre 10 et 100 Am environ. Elles sont composées, dans un exemple, de particules minérales et/ou organiques de matériaux par exemple expansés tels que du quartz lamellaire ou des fibres de roches. I1 est à noter que les particules 15 sont avantageusement en contact entre elles dans le revêtement 14. Elles forment ainsi un espace de continuité au travers dudit revêtement 14 permettant une conduction électrique de part en part de ce revêtement 14.En dessous de 1 % en poids de particules 15, cette continuité n'est plus assurée. La charge de particules dures 16 permet d'assurer, au revêtement 14, une bonne résistance à l'indentation. Elle est présente, dans ledit revêtement 14, à raison de 5 à 25 % en poids et, préférentiellement, à raison de 5 % en poids environ. La granulométrie moyenne des particules 16 est comprise entre 10 et 200 Zm environ. Les deux exemples de compositions donnés dans les tableaux 1 et 2 ci-après permettront de mieux apprécier les pourcentages requis des différents composants pour une mise en pratique de l'invention. Tableau 1 Composants % en poids Polyéthylène (de type terpolymère 34 greffé) Epoxy 50 Billes de verre silanisées 8 (granulométrie 0-40 Zm) Fibres minérales (granulométrie 10-50 8 Am) Tableau 2 Composants % en poids Polyéthylène (mélange 50/50 de 50 polyéthylène standard et de polyéthylène greffé de type terpolymère) Epoxy 30 Billes de verre silanisées 15 (granulométrie 40-80 Am) Fibres minérales 5 Tel que décrit ci-dessus, le revêtement 14 de l'invention préserve la couche 12 contre les chocs occasionnés lors du transport de la citerne 1 ou de sa mise en terre et en particulier lors d'un remblayage sans pour autant annihiler les effets de la protection cathodique, grâce à sa porosité conférée par les particules microporeuses 15 en milieu humide. Différents essais ont été effectués à cet effet. Des essais de traction conformes à la norme NF EN 24624 montrent que l'adhérence du revêtement 14 à la couche 12 est supérieure à 8 MPa. D'autre part, des essais de décollement cathodique conformes à la norme anglaise PS/CW6 montrent un décollement du revêtement 14 satisfait sur une surface sensiblement circulaire comprise entre 6 et 20 mm de diamètre environ. Enfin, le revêtement 14 satisfait aux exigences de résistance mécanique, de tenue aux agents atmosphériques extérieurs, de résistance à l'agressivité des sols conformes à la norme NF E 86-900. On remarquera par ailleurs que le revêtement 14 permet l'adhérence du capot 5 thermoplastique sur la partie cylindrique de la citerne 1. Pour l'application du revêtement 14 sur une citerne 1 comportant une couche de protection époxy 12, on procède de la manière suivante. On préchauffe la citerne 1 à une température d'environ 200 OC. A une telle température, le polymère thermodurcissable fond et l'on peut le projeter, sous la forme d'une poudre, sur la citerne chaude 1 par poudrage électrostatique. Il forme alors une couche de protection passive 12 de 300 à 600 ;m environ. Alors que la température de la citerne 1 est encore à une température supérieure à la température de fusion du polymère thermoplastique, on projette, sur la citerne 1, par poudrage électrostatique, la poudre thermoplastique et les particules 15 et 16 selon une seconde épaisseur, de par exemple, 800 Am. On chauffe alors à nouveau la citerne 1 jusqu'à une température supérieure à 180 OC, avant de laisser refroidir le tout à la température ambiante. Grâce à ce procédé d'application, l'adhérence du 7 revêtement 14 à la couche 12 est parfaite. En effet, les polymères de la couche 12 et du revêtement 14 se mêlent de manière à donner un résultat d'ensemble sensiblement homogène si ce n'est la présence des particules 15 et 16 de la charge. REVENDICATIONS 1. Revêtement protecteur (14) pour citerne (1) de stockage de fluides comprenant une coque métallique (2) protégée de la corrosion par un dispositif de protection cathodique composé d'une couche de protection passive (12) et d'une anode sacrificielle (11), caractérisé en ce que ledit revêtement (14) est appliqué sur ladite couche de protection passive (12) et en ce qu'il comporte - un polymère destiné à conférer, audit revêtement (14), une résistance au chocs ; et - plus de 1 % en poids d'une charge de particules microporeuses (15) destinée à lui assurer une conductibilité électrique en milieu humide. 2. Revêtement (14) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère est un polymère thermoplastique de type polyoléfine présent, dans ledit revêtement (14), à raison de 20 à 80 % en poids. 3. Revêtement (14) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polymère est un polyéthylène. 4. Revêtement (14) selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les particules microporeuses ont une granulométrie comprise entre 10 et 100 Am environ. 5. Revêtement (14) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules microporeuses (15) sont composées de quartz lamellaire et/ou de fibres de roche. 6. Revêtement (14) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de protection passive (12) est composée d'un polymère thermodurcissable de type époxy et en ce que ledit revêtement de protection (14) comprend 10 à 60 % en poids de polymère thermodurcissable de type époxy de manière à ce qu'il adhère à ladite couche de protection passive (12). 7. Revêtement (14) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des particules dures (16) de granulométrie comprise entre 10 et 200 Am environ, présentes à raison de 5 à 25 % en poids, et destinées à assurer audit revêtement (14) une résistance à l'indentation. 8. Revêtement (14) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement de protection à une épaisseur comprise entre 500 et 1.000 micromètres environ 9. Citerne (1), caractérisée en ce qu'elle comporte un revêtement (14) selon l'une des revendications 1 à 8. 10. Procédé d'application d'un revêtement protecteur (14) selon l'une des revendications 1 à 8 sur une couche de protection passive (12), d'un dispositif de protection cathodique composé en outre d'un anode sacrificielle (11), d'une citerne de stockage de fluides comprenant une coque métallique (2), caractérisé en ce que - on préchauffe la citerne (1) à une température à laquelle un polymère thermodurcissable fond ; - on projette ledit polymère, sur la citerne (1) préchauffée, sous la forme d'une poudre, en vue de former la couche de protection passive (12) ; et - alors que la citerne (1) est encore à une température supérieure à la température de fusion d'un polymère thermoplastique, on projette une poudre de ce polymère thermoplastique ainsi que des particules microporeuses (15) sur ladite citerne (1), en vue de former ledit revêtement (14).