Brevet FR2776998A1 — publié le 19991008

La présente invention a pour objet une composition pour la protection mécanique d'une cuve enterrée en acier. Les cuves en acier destinées à être protégées par la composition selon l'invention sont notamment des cuves contenant du gaz, et des cuves contenant du fioul. Jusqu'à présent, les cuves de gaz, utilisées notamment pour le chauffage de bâtiments étaient disposées à l'extérieur des bâtiments, sans être enterrées. Actuellement, les cuves de gaz sont de plus en plus fréquemment enterrées, et seront bientôt systématiquement enterrées. Il se pose un problème de protection de telles cuves contre la corrosion. Cette protection est assurée par une couche de peinture, associée à une protection anodique. Cette protection anodique est satisfaisante si la peinture de revêtement de la cuve n'est pas abîmée, et s'il n'y a donc pas d'empêchement à la migration du faisceau d'électrons. Or une cuve peut subir des dégradation, notamment lors des manipulations précédant son enfouissement, ainsi que lorsque la terre est manipulée pour recouvrir la cuve. En effet la terre peut contenir des pierres, ou autres éléments pointus, qui peuvent venir percuter ou rayer la surface de la cuve, et détériorer la peinture de protection de celle-ci. Pour ces raisons, la législation française impose, depuis le l er janvier 1998 que les cuves enterrées, destinées à contenir du gaz, possèdent une protection mécanique. Il faut toutefois noter que cette protection mécanique ne doit pas constituer une isolation électrique, car dans un tel cas la protection anodique ne serait plus efficace. Suivant la réglementation, une cuve doit résister à un choc résultant de la chute d'un poids de 14 kilos, depuis une hauteur de 1,50 mètre. Les essais réalisés à ce jour, notamment avec un revêtement en feutre, ne sont pas satisfaisants. Le but de l'invention est de fournir une composition pour la protection mécanique d'une cuve enterrée en acier, qui puisse être appliquée sur une cuve de façon industrielle ou semi-industrielle, de façon simple, sans nécessiter de matériel compliqué. Cette composition doit changer d'état relativement rapidement après son application afin de permettre la manipulation de la cuve quelques dizaines de minutes, par exemple entre 60 et 90 minutes après l'application de la composition. Enfin, la composition doit être conductrice, afin de permettre la protection anodique de la cuve, et posséder un caractère biodégradable afin de disparaître presque complètement au bout de quelques mois d'enfouissement, pour permettre à la protection anodique de remplir pleinement sa fonction. Il faut en effet noter que la protection mécanique est nécessaire jusqu'à la phase d'enfouissement et de recouvrement par la terre de la cuve, moments au cours desquels des chocs peuvent détériorer la cuve, alors que cette protection n'est plus exigée une fois que la cuve se trouve en position statique et n'est plus sujette à des manipulations ou des chocs. La composition selon l'invention comprend d'une part un mélange de base constitué par: - des fibres longues, - des fibres courtes, - un liant assurant la cohésion du mélange sous forme d'une pâte onctueuse et permettant le collage sur la cuve, - une charge minérale inerte, insoluble dans l'eau et sans effet sur la corrosion de l'acier, - de l'eau, et d'autre part un durcisseur ne cristallisant pas au séchage, permettant un séchage de la composition permettant une manipulation de la cuve revêtue de cette composition après quelques dizaines de minutes, et se dégradant dans le sol dans le temps. Les fibres longues fournissent un maillage bi-dimensionnel, sur lequel viennent s'accrocher les fibres courtes, qui complètent ce maillage en lui fournissant une structure tri-dimensionnelle. Le liant assure la cohésion du mélange de base, en conférant à celui-ci la forme d'une pâte onctueuse, cohérente, glissante, d'une viscosité adaptée, assurant également l'adhérence de la composition sur la cuve, après projection de la composition sur celle-ci. Le liant possède une bonne mouillabilité et assure la rétention d'eau. La charge minérale est inerte, insoluble dans l'eau, et sans effet sur la corrosion de l'acier. Le durcisseur ne cristallise pas au séchage, donne une prise pseudoplastique au bout de quelques dizaines de minutes, avec passage par un état caoutchouteux permettant la manipulation de la cuve. Le séchage intervient sans cristallisation et sans fissurage, avec pour objectif une excellente dégradation dans le sol, et la favorisation de la dissolution du liant. Après séchage de la composition à la surface d'une cuve, si celle-ci reçoit un impact résultant par exemple de la chute d'une pierre, le maillage tridimensionnel contenu dans la composition assure une répartition de la force résultant de l'impact, sur une surface relativement importante, évitant ainsi une détérioration de la cuve dans la zone précise de l'impact. Avantageusement, les fibres longues sont choisies parmi les fibres de polypropylène ou autres fibres synthétiques, ou pourraient être constituées par des fibres dégradables. Les fibres courtes sont des fibres de cellulose. Le liant est choisi parmi les dérivés cellulosiques, tels que carboxyméthylcellulose ou les dérivés d'amidon. La charge minérale est choisie parmi les poudres de carbonate de chaux, de marbre ou de craie. Le durcisseur est constitué par un mélange d'environ 40 % de ciment fondu et 60 % de ciment traditionnel. La nature du durcisseur évite la cristallisation, permet une prise pseudo-plastique au bout d'une heure, et procure un PH qui participe à la passivation du fer. En outre, en l'absence de cristallisation, ce durcisseur se dégrade à la longue dans le sol, et favorise la dissolution du liant. Afin d'assurer une protection de la composition, et notamment des fibres courtes, lors du stockage de la cuve à l'air libre, la composition comprend un agent de protection constitué par un biocide. Suivant une antre caractéristique de l'invention - la longueur des fibres longues est supérieure ou égale à mm et de préférence de l'ordre de 10 mm, et leur diamètre est d'environ 20 nm, - la longueur des fibres courtes est comprise entre environ 1 et 4 mm et leur diamètre est compris entre environ 20 et 70 îm, et - le diamètre des particules de poudre de la charge est compris entre environ 10 et 70 /m. En outre, la composition pondérale du mélange de base est la suivante: Fibres longues environ 1 % - Fibres courtes: de 2 à 4 % -Liant: de 0,5 à 1 % - Charge minérale: environ 65 % - Eau: environ 30 à 35 % Dans la mesure o la composition contient un agent de protection, celui-ci est présent pour environ 0,2 % en poids dans le mélange de base. Enfin, la composition pondérale après préparation et avant utilisation est la suivante: - Mélange de base: 8 parties - Durcisseur: 2 parties - Eau: 1 partie Un exemple de composition selon l'invention est donné à titre d'exemple ci-après. Mélange de base en composition pondérale - 1 % de fibres de polypropylène de 10 mm de longueur et de 20 /m de diamètre - 3 % de fibres de cellulose de 3 mm de longueur et de 30 gm environ de diamètre - 0,5 % de carboxyméthylcellulose - 66 % de carbonate de chaux de granulométrie comprise entre 10 et 40 /m - 0,2 % de biocide - 29,3 % d'eau. La composition comprend 8 parties de ce mélange de base, pour 1 partie d'eau et 2 parties d'un durcisseur comprenant 40 % de ciment fondu riche en aluminate, et 60 % de ciment traditionnel. L'application de cette composition sur une cuve en acier peut être effectuée par projection à l'aide d'une machine de projection, sur une épaisseur de quelques millimètres, inférieure à 20 mm. En pratique, après projection, le revêtement obtenu possède un aspect pré-caoutchouteux au bout de quelques dizaines de minutes, permettant la manipulation de la cuve. Cette composition prend ensuite un aspect de gomme, puis durcit sans cristallisation. Il est possible, pour des utilisateurs possédant un matériel performant et assurant une dispersion correcte des particules, de réaliser une formulation ayant les mêmes propriétés, se présentant sous forme d'un mélange pulvérulent et sec possédant la composition pondérale suivante Fibres longues 1,1% - Fibres courtes: 2, 2 % - Liant en poudre: 0,6 % Charge minérale: 68,7 % -Ciment fondu: 1il % - Ciment traditionnel: 16,4 % ce mélange à sec étant gaché avec 50 % d'au pour obtenir une pâte prête à projeter. Cette technique évite notamment de stocker indépendamment plusieurs composants et de transporter de l'eau, ce qui constitue un facteur d'économie. Après enfouissement de la cuve, le revêtement protecteur disparaît pratiquement complètement, à l'exception des fibres de polypropylène, I'ensemble des autres composants étant biodégradable. Si cette composition est tout à fait intéressante pour la protection des cuves enterrées destinées à contenir du gaz, elle peut assurer la protection d'autres cuves enterrées en acier, telles que des cuves contenant du fioul, évitant la présence d'une double enveloppe, comme tel est le cas actuellement. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule composition définie précédemment, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les fibres longues pourraient être constituées non pas par des fibres de polypropylène, mais par des fibres biodégradables, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Composition pour la protection mécanique d'une cuve enterrée en acier, caractérisée en ce qu'elle comprend d'une part un mélange de base constitué par: - des fibres longues, - des fibres courtes, - un liant assurant la cohésion du mélange sous forme d'une pâte onctueuse et permettant l'adhérence sur la cuve, - une charge minérale inerte, insoluble dans l'eau et sans effet sur la corrosion de l'acier, - de l'eau, et d'autre part un durcisseur ne cristallisant pas au séchage, permettant une manipulation de la cuve revêtue de cette composition après quelques dizaines de minutes, et se dégradant dans le sol. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres longues sont des fibres de polypropylène. 3. Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les fibres courtes sont des fibres de cellulose. 4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le liant est choisi parmi les dérivés cellulosiques, tels que carboxyméthylcellulose, ou les dérivés d'amidon. 5. Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la charge minérale est choisie parmi les poudres de carbonate de chaux, de marbre ou de craie. 6. Composition selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que le durcisseur est constitué par un mélange d'environ 40 % de ciment fondu et 60 % de ciment traditionnel. 7. Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un agent de protection des fibres, lors du stockage de la cuve à l'air libre. 8. Composition selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'agent de protection est constitué par un biocide. 9. Composition selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que - la longueur des fibres longues est supérieure ou égale à mm et de préférence de l'ordre de 10 mm, et leur diamètre est d'environ /m, - la longueur des fibres courtes est comprise entre environ 1 et 4 mm et leur diamètre est compris entre environ 20 et 70 /m, et - le diamètre des particules de poudre de la charge est compris entre environ 10 et 70 /m. 10. Composition selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la composition pondérale du mélange de base est la suivante - Fibres longues environ 1 % - Fibres courtes de 2 à 4 % Liant: de 0,5à 1 % - Charge minérale environ 65 % -Eau: environ 30 à 35 % 11. Composition selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'agent de protection est présent pour environ 0, 2 % en poids dans le mélange de base. 12. Composition selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que sa composition pondérale après préparation et avant utilisation est la suivante: - Mélange de base: 8 parties - Durcisseur: 2 parties - Eau: 1 partie 13. Composition selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme d'un mélange pulvérulent et sec possédant la composition pondérale suivante - Fibres longues: 1,1 % - Fibres courtes: 2,2 % - Liant en poudre: 0,6 % - Charge minérale: 68, 7 % - Ciment fondu: 11 % - Ciment traditionnel: 16,4 % ce mélange à sec étant gâché avec 50 % d'eau pour obtenir une pâte prête à projeter.