Brevet FR2886947A1 — publié le 20061215

L'invention concerne les procédés de traitement de protection des corps creux ou des structures métalliques creuses contre la corrosion. Les structures métalliques ici en question sont des structures importantes présentant des surfaces difficiles d'accès pour y déposer une peinture anticorrosion au pinceau ou au pistolet. Elles sont creuses pour en réduire le poids. C'est notamment le cas des structures telles qu'on en utilise dans la io construction des bogies ou châssis des wagons de chemin de fer, comportant des corps creux, traverses, tasseaux ou autres profilés, supportant les planchers ou les parois de ces wagons. Le domaine d'application de l'invention n'est naturellement pas limité au transport ferroviaire, tout autre forme de transport ou tout autre domaine de construction pouvant parfaitement constituer un terrain d'application de l'invention. Il est donc difficile de protéger l'intérieur de ces corps creux autrement qu'au pinceau coudé ou qu'avec un outil de pulvérisation de peinture, tel qu'un pistolet ou une buse spécifique, l'immersion dans des bains de revêtement anti-corrosion n'étant pas possible à cause de la taille des corps creux, avant assemblage, ou des structures qu'ils renforcent, après assemblage. Toutes les méthodes d'aujourd'hui sont très coûteuses car elles demandent beaucoup de main d'oeuvre et beaucoup de temps. C'est en cherchant une solution plus économique que la demanderesse a eu l'idée de son invention. A cet effet, l'invention concerne un procédé de traitement de protection anti- corrosion d'un corps creux à surface difficile d'accès à préserver de la corrosion, comportant au moins une étape d'injection dans le corps creux d'une mousse alvéolaire support d'un agent anti-corrosion. Par injection, on atteint aisément toutes les surfaces difficiles d'accès qui sont 2886947 2 à protéger. Il peut s'agir par exemple des traverses ou profilés métalliques composant les structures de caisses ou organes sous caisse qui nécessitent une protection anti-corrosion efficace. En même temps, puisque la mousse alvéolaire reste en place après application, ces surfaces, lorsqu'il s'agit de planchers, sont recouvertes d'un matériau imperméable à l'eau ou aux détergents de nettoyage et qui participe à la protection anti-corrosion. De préférence, on injecte un mélange d'un premier composant d'expansion d'un second composant support de l'agent anti-corrosion pour produire la io mousse alvéolaire anti-corrosion. De préférence encore, la mousse alvéolaire supporte également un agent ignifuge ou isolant thermique, ce qui protège également les surfaces contre les agressions thermiques (incendie, gel...). Il devient ainsi possible d'effectuer des opérations d'assemblage ou de désassemblage ultérieurs, par exemple par soudage, sans détériorer la protection anti-corrosion de l'environnement immédiat des zones de la structure protégée objets de ces opérations, ou des opérations de nettoyage, sans procéder à un quelconque démontage préalable. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une structure métallique comprenant les étapes de: - assemblage de la structure puis traitement de protection anti-corrosion des surfaces difficiles d'accès de la structure selon le procédé ci-dessus. Ce procédé convient particulièrement bien à la réalisation des structures métalliques de caisses (corps creux), des planchers ou des cloisons de matériel ferroviaire ou de bateaux lorsqu'au moins une des parois est métallique et qu'elle nécessite un traitement anti-corrosion particulier. L'invention concerne enfin un procédé de maintenance d'une structure métallique par remplacement d'une partie de la structure, la structure 2886947 3 comportant par ailleurs au moins un corps creux, protégé par une mousse alvéolaire selon le procédé de l'invention, et au moins un élément inflammable séparé de la partie de structure à remplacer par la mousse alvéolaire, caractérisé par le fait que, la mousse alvéolaire étant une barrière thermique ininflammable, on remplace directement ladite partie de structure sans démontage préalable dudit élément inflammable. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante du procédé de traitement de protection anti-corrosion selon l'invention, en io référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue en perspective d'une structure comportant des surfaces difficiles d'accès, à protéger contre la corrosion et - la figure 2 est une vue en perspective d'une structure de plancher de wagon de chemin de fer et qui comporte une partie à réparer. En référence à la figure 1, une structure 1 susceptible d'être soumise à des agressions corrosives, soit par l'air ambiant, soit par l'eau, notamment lors de nettoyages à l'aide de détergents, comporte des flans de tôle 2, 3, ou plus, assemblés par des tasseaux métalliques 4, servant d'entretoises. Les tasseaux 4 sont creux et présentent des surfaces 5 qu'il faut entièrement garantir de toute corrosion mais qui sont difficilement accessibles au pinceau ou au pistolet nécessaires au dépôt d'une peinture primaire. L'assemblage étant effectué par soudage, il n'est pas possible d'appliquer une couche de peinture protectrice sur les surfaces des tôles 2, 3 et sur les tasseaux 4 séparément, par exemple d'une part au pinceau et d'autre part dans un bac convenablement dimensionné et contenant un bain anti-oxydant, de façon à baigner les surfaces 5 complètement. L'opération de soudage détruirait localement la protection venant d'être appliquée. Et la structure complète 1 est trop importante pour être traitée par bain. On procède alors comme suit: 2886947 4 on assemble la structure 1 non protégée, - on injecte simultanément, au moyen d'un pistolet à deux becs, deux composants A et B, A étant une mousse alvéolaire minérale à laquelle on a ajouté un agent anti-corrosion et des pigments d'adhérence, et éventuellement des agents ignifuge, isolant thermique, phonique, ... et B, un produit provoquant l'expansion de la mousse alvéolaire A, quand A et B sont en contact. L'expansion du composant A transporte les agents additionnels supportés par io la mousse sur toutes les parties des surfaces 5, même celles qui sont hors de vue, et garantit leur protection complète. La mousse alvéolaire A ainsi expansée reste en place après application pour recouvrir toutes les surfaces, ce qui imperméabilise la structure 1 et participe à sa protection anti-corrosion. Au besoin, il est possible d'intégrer à la mousse alvéolaire A un agent élastique imperméable. Pour A et B, on préfère ici un produit à deux composants minéraux, qui est composé soit d'un silicone ablatif, qui se transforme en consommant de l'énergie, et intumescent, avec formation d'une mousse isolante thermique, soit de composants minéraux et généralement deux bases, par exemple un phosphate de zinc et un calcaire, tel que du carbonate de calcium. Ces produits présentent en outre l'intérêt d'être solubles dans l'eau, ce qui facilite le rinçage et le rend non polluant. Les produits tels que le polyuréthane présenteraient l'inconvénient d'être inflammables tandis que les isocyanates nécessiteraient des solvants de rinçage des outils, rédhibitoires pour l'environnement. On peut choisir par exemple une composition paiini celles proposées dans le document PCT/BE 95.00106, formant une couche de résine inorganique, adhésive, ininflammable, appliquée à la couverture de surface à protéger, à utiliser avec un composant d'expansion mis en proportion suffisante pour obtenir une mousse alvéolaire expansée pouvant être expansée dans des proportions correspondant au but recherché ici. 2886947 5 Les minéraux utilisés sont composés en majorité de combinaisons de phosphates et de carbonates de calcium, notamment des plastifiants tels que phtalate de dibutyle, de dioctyle, de cyclohexyle, ou de diméthyl glucol, ou tels que benzoate de benzyle, huile de ricin, ricinoléate de glycérol ou de méthyle, adipate d'octyle, heptanoate ou butyrate de pentaérythritol ou de dipropylène glycol, ou encore butyrate de glycérol ou de dipropylèneglycol, camphre. io En ce qui concerne les plastifiants aussi ignifugeants, on peut choisir parmi le phosphate de tricrésyle, de triphényle, ou de trichloréthyle. On peut enfin ajouter des pigments améliorant l'isolement phonique. Pour diminuer la quantité de matière des produits nécessaires, on peut adjoindre une matière de remplissage telle que le chanvre ou d'autres composants peu coûteux. La quantité de produit nécessaire, donc son coût, s'en trouve réduite d'autant. Des essais d'environnement, notamment au brouillard salin, ont été effectués sur des corps creux, traités selon le procédé de l'invention. Ces derniers, en l'espèce des corps creux métalliques, sont coupés transversalement après exposition aux brouillards salins pendant 1000 puis 1500 heures de façon à permettre une constatation visuelle du résultat obtenu. D'autres essais, avec des corps en plastique transparent, de façon à permettre une constatation visuelle de l'expansion et de la propagation du produit, montrent l'efficacité du procédé. Et les moyens ci-dessus, pistolet et produits A et B, permettent de réaliser à bien meilleur prix une structure métallique seulement par mise en oeuvre des étapes d'assemblage de la structure 1, 2, 3, 4, puis de traitement de la protection anti-corrosion des surfaces 5 difficiles d'accès. Ces moyens conviennent particulièrement bien, en référence à la figure 2, à la 2886947 6 réalisation et à la maintenance (encore appelée opération mi-vie) des structures 10 de plancher, ou de cloison, des wagons de chemin de fer. L'exemple de structure 10 de la figure 2 comporte ici un plancher en bois 11 5 et un bâti métallique 12 à l'image de la structure de la figure 1. Elle comporte des tôles métalliques 13 et 20 assemblées par des tasseaux latéraux 15 (mais ils pourraient aussi bien être transversaux). La tôle 20 est ajourée et comporte des orifices fonctionnels 21 pour fixations io diverses à utiliser ultérieurement. Elle est rigidifiée par un profilé de renfort 14, 17 solidaire de la tôle 13. Les tasseaux comportent ici des ouvertures 16 et le profilé de renfort 14, 17, des ouvertures 19 permettant de faciliter les opérations d'injection de la mousse A dans un corps creux 18 présentant des surfaces difficilement accessibles à protéger. Pour ne prendre que l'exemple de la structure de plancher 10, là où il fallait prévoir, après fabrication de la structure 10 et avant pose du plancher en bois 11 sur le bâti métallique 12, des étapes d'application de peinture primaire anticorrosion, de revêtement phonique, de bandes de caoutchouc et de tasseaux, de laine de roche entre les tasseaux, une seule étape d'injection du produit A, B suffira maintenant. On remarquera qu'il est aussi possible d'utiliser le procédé de traitement de protection ci-dessus pour protéger des câbles électriques lorsqu'ils passent dans le corps creux 18. On se sert de la mousse alvéolaire pour les envelopper et réaliser ainsi une gaine de protection, notamment contre le feu. L'entretien ordinaire des wagons devant comporter des opérations régulières de nettoyage, il peut arriver que des infiltrations d'eau et de détergents résultant de nettoyages successifs dégradent telle ou telle partie 22, telle que dessinée en pointillé sur la figure 2, de la structure métallique 10 jusqu'à nécessiter sa réparation, par exemple lors des opérations dites de mi-vie. 2886947 7 Si la structure métallique 10 est construite suivant le procédé de construction ci-dessus, on peut découper la partie détériorée 23 de la partie 22 au chalumeau sans avoir à démonter les parties de plancher en bois 11, ou tout élément inflammable situé à proximité, ou sièges, moquette reposant sur ce plancher. En effet, la mousse alvéolaire A expansée dans le corps creux 18 pour le protéger s'interpose entre la partie 23 à remplacer et le plancher 11, et, le séparant de la partie 23, l'isole thermiquement et le protège du feu. io Il suffit donc ensuite de procéder à la fabrication de la nouvelle partie 23 et à son soudage à la partie 22, puis, le remplacement étant terminé, d'appliquer la protection anti-corrosion des nouvelles surfaces difficiles d'accès de la partie remplacée 23 selon le procédé de protection ci-dessus. La mousse alvéolaire jouant ainsi le rôle de barrière thermique ininflammable, on peut remplacer directement la partie 23 par soudage sans démonter l'élément inflammable 11. 8 REVENDICATIONS 1. -. Procédé de traitement de protection anti-corrosion d'un corps creux (1) à surface (5, 18) difficile d'accès à préserver de la corrosion, comportant au moins une étape d'injection dans le corps creux d'une mousse alvéolaire (A) support d'un agent anti-corrosion. 2. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel on injecte un mélange d'un premier composant (B) d'expansion d'un second composant (A) support de io l'agent anti-corrosion pour produire la mousse alvéolaire anticorrosion. 3. - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la mousse alvéolaire (A) comporte des pigments d'adhérence. is 4. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la mousse alvéolaire (A) supporte un agent ignifuge ou un isolant thermique. 5. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la mousse alvéolaire (A) supporte un isolant phonique. 6. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la mousse alvéolaire (A) supporte un agent élastique imperméable. 7. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la mousse 25 alvéolaire (A) comporte un produit de remplissage. 8. - Procédé selon la revendication 7, dans lequel le produit de remplissage est du chanvre. 9. - Procédé de réalisation d'une structure métallique (1, 10) comprenant les étapes de: - assemblage de la structure (1, 10) puis -traitement de protection anti-corrosion des surfaces difficiles d'accès (5, 18) de la structure (1, 10) selon le procédé de l'une des revendications 1 à 8. 10. - Application du procédé selon la revendication 9 à la réalisation des structures de plancher (10) ou de parois des wagons de chemin de fer. 11. - Procédé de maintenance d'une structure métallique (1, 10) par remplacement d'une partie (23) de la structure (22), la structure comportant par ailleurs au moins un corps creux (18), protégé par une mousse alvéolaire selon le procédé de l'une des revendications 1 à 8, et au moins un élément io inflammable (11) séparé de la partie (23) de structure à remplacer par la mousse alvéolaire, caractérisé par le fait que, la mousse alvéolaire étant une barrière thermique ininflammable, on remplace directement ladite partie (23) de structure sans démontage préalable dudit élément inflammable (11). 12. Procédé de maintenance selon la revendication 11, dans lequel on découpe ladite partie de structure (23) au chalumeau et on la remplace par une autre partie qu'on soude à la structure (22).