Brevet FR3103533A1 — publié le 20210528

Titre : Procédé de protection d’un équipement industriel ayant au moins une ouverture, procédé de transport d’un équipement industriel et vessie gonflable Procédé de protection d’un tuyau (1) ayant au moins une ouverture, ayant un rebord annulaire, dans lequel on dispose à l’intérieur du tuyau au moins une vessie gonflable (3) comprenant des moyens pour recevoir un gaz et on remplit la vessie ou les vessies en y envoyant un gaz jusqu’à ce qu’elle(s) obstrue(nt) l’ouverture/les ouvertures. Figure de l’abrégé : Figure 1 Procédé de protection d’un équipement industriel ayant au moins une ouverture, procédé de transport d’un équipement industriel et vessie gonflable La présente invention est relative à un procédé de protection d’un équipement industriel ayant au moins une ouverture et à procédé de transport d’un équipement industriel et vessie gonflable. Le procédé de protection sert particulièrement pendant les périodes de construction, stockage, transport ou de montage. Les parties internes d'équipements industriels, tels que tuyaux, colonnes à distiller, réservoir, réacteur, adsorbeur, sont évidemment bien adaptées aux conditions opératoires de l'équipement en question mais peuvent être sensibles à un contact prolongé avec l'atmosphère ambiante. Les problèmes évoqués peuvent être dus aux constituants habituels (humidité, dioxyde de carbone, oxygène...) ou à des polluants secondaires tels qu'on peut trouver dans les zones industrielles (produits soufrés, oxydes d'azote...) ou par exemple en ambiance marine. On peut citer l'oxydation de l'acier carbone en présence d'oxygène et d'humidité, la formation d'hydrogène dans les mêmes conditions et en présence de diverses impuretés à partir d'aluminium. On sait également qu'il faut éviter toute trace de NH 3 en présence de cuivre et que les catalyseurs sont empoisonnés par un grand nombre de constituants susceptibles de se trouver dans une atmosphère polluée ou marine (composes soufres, chlores, NO x ...). Il existe donc un risque réel de pollution, de corrosion, de création de composés indésirables voire dangereux si on laisse exposés à l'air des équipements tels les colonnes à distiller, en particulier comportant des plateaux en aluminium ou en cuivre, les réacteurs, les réservoirs susceptibles de voir leurs internes s'oxyder. Ce risque est surtout important pendant la fabrication, le stockage, le transport, le montage, c'est à dire lorsque ces équipements ne sont pas encore installés sur leur site définitif, et reliés aux équipements amont et aval. Des solutions existent pour pallier ces problèmes. Ainsi, la fabrication peut s'effectuer en atelier à atmosphère contrôlée avec filtration de l'air. Pendant le stockage et le transport, la protection consiste à obturer les entrées et sorties de l'équipement, par exemple en installant des brides pleines au niveau des tuyauteries. Lorsqu'il s'agit d'un tronçon d'un tuyau fabriqué par morceaux par exemple à cause de ses dimensions trop importantes, il est courant de souder un fond temporaire à l'extrémité libre. C'est le cas pour certaines colonnes à distiller dont la hauteur finale est de plusieurs dizaines de mètres. Cette obturation se rajoute alors au bouchage plus classique des diverses tuyauteries d'entrée/sortie du tuyau comme décrit plus haut. Les fonds elliptiques ou hémisphériques devenant très onéreux, dès lors que leur diamètre augmente, il est aussi coutumier de souder un simple disque de façon également temporaire pour sécuriser les équipements durant le stockage et le transport. Cette solution, moins onéreuse au départ, est difficilement extrapolable à de gros équipements. Une fois arrivée sur site, le disque doit être enlevé, ce qui prend du temps. Comme il est soudé en place, généralement on coupe le tuyau pour enlever le disque ; il est ensuite nécessaire de nettoyer le rebord, car la découpe peut générer des impuretés, et de fabriquer un chanfrein pour pouvoir commencer à souder, nécessitant la présence de soudeurs qualifiés et parfois d’échafaudages. Si l’équipement est transporté rempli d’un gaz inerte, ceci suppose de prévoir le remplissage et des manomètres à installer sur l’équipement. La présente invention vise à résoudre au moins un des problèmes suivants : protection de l’intérieur d’un équipement d’au moins un constituant atmosphérique indésirable. faciliter la mise en place d’un équipement arrivé sur site. réduire la complexité du soudage d’un équipement arrivé sur site. Selon un objet de l’invention, il est prévu un procédé de protection d’un équipement industriel contre au moins un constituant atmosphérique indésirable, l’équipement étant constitué par un tuyau ou comprenant un tuyau, le tuyau ayant au moins une ouverture ayant un rebord annulaire, dans lequel on dispose à l’intérieur du tuyau au moins une vessie gonflable comprenant des moyens pour recevoir un gaz et on remplit la vessie ou les vessies en y envoyant un gaz jusqu’à ce qu’elle(s) obstrue(nt) l’ouverture/les ouvertures, l’au moins une vessie comportant éventuellement au moins un dispositif permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable. Selon d’autres aspects facultatifs : le diamètre de l’ouverture est d’au moins 1 mètre. le diamètre de l’ouverture est d’au plus 1 mètre. l’équipement est un tuyau, une colonne de distillation ou un échangeur de chaleur. le rebord annulaire porte un chanfrein. le procédé est effectué pendant la construction et/ou le montage de l’équipement et/ou avant le transport de l’équipement, l’équipement étant transporté avec la vessie remplie ou les vessies remplies obstruant l’ouverture ou les ouvertures du tuyau. Selon un autre objet de l’invention, il est prévu un procédé de transport d’un équipement industriel dans lequel avant le transport de l’équipement on dispose à l’intérieur du tuyau au moins une vessie gonflable comprenant des moyens pour recevoir un gaz, on remplit la vessie ou les vessies en y envoyant un gaz jusqu’à ce qu’elle obstrue l’ouverture, la vessie ou les vessies comportant éventuellement au moins un dispositif permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable, on transporte l’équipement avec la vessie gonflé obstruant l’ouverture et une fois l’équipement transporté on dégonfle la vessie et on l’enlève ou on soude l’équipement à un autre élément en utilisant la vessie comme barrage de gaz de purge. Selon un autre objet de l’invention, il est prévu une vessie gonflable, destinée à obturer au moins temporairement une ouverture d’un équipement industriel ayant au moins une ouverture, ayant un rebord annulaire, la vessie gonflable étant en un matériau imperméable aux gaz et comprenant en état de gonflage deux parois circulaires ainsi qu’au moins un dispositif permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable rattaché à une des parois circulaires. Selon d’autres aspects de l’invention : le(s) dispositif(s) permet(tent) de piéger au moins un constituant compris dans le groupe suivant : eau, dioxyde de carbone, oxydes d'azote, acides, oxygène, produits alcalins, hydrocarbures. le dispositif contient un adsorbant du type zéolite, alumine activée, gel de silice, argile de bentonite ou charbon actif éventuellement dopé par des additifs. On peut prévoir une paire de vessies, dont au moins une comme décrite ci-dessus, reliées ensemble et adaptées pour fermer chacune une extrémité d’un tuyau en étant disposées dans le tuyau pour qu’une vessie se trouve à chaque extrémité du tuyau. En les reliant à une même source, elles peuvent être gonflées en même temps. La solution préconisée ici est effectivement d'obturer une ouverture d’un équipement industriel, en y faisant rentrer une vessie gonflable que l’on gonfle pour fermer l’ouverture, la vessie portant un dispositif permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable à l’intérieur de l’équipement. De telles vessies sont évidemment bien connues en soi, sans dispositif de piégeage, mais sont utilisées uniquement pendant l’opération de soudage pour emprisonner un gaz inerte dans un espace autour de la région de soudage. L'invention sera décrite de manière plus détaillée en se référant à la et à la [Fig. 2] qui illustrent des procédés selon l'invention. est une vue schématique d’un procédé selon l'invention. est une vue schématique d’une partie d’un procédé selon l'invention. illustre l’invention dans le cas où l’équipement est un tuyau. Un tuyau 1 en aluminium ou en acier, inoxydable ou pas, comprend une extrémité ouverte constituant une ouverture à rebord annulaire. De préférence, il ne contient rien à part de l’air atmosphérique mais il peut être muni de moyens d’instrumentation, par exemple une vanne. Le diamètre du tuyau peut être égal à 1m, inférieur à 1 m ou supérieur à 1 m. Le tuyau 1 peut être un tuyau d'entrée ou de sortie rattaché à un tronçon de colonne de distillation. L’intérieur du tuyau 1 est à protéger des agressions extérieures. On insère dans l’ouverture au moins une vessie 3 non-gonflée. La vessie gonflable 3 est en un matériau imperméable aux gaz et comprenant en état de gonflage deux parois circulaires. On insère la vessie de sorte qu’un dispositif 5, permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable, monté sur la vessie, si présent, se trouve vers l’intérieur du tuyau. Ensuite on gonfle la vessie 3 pour obstruer l’ouverture du tuyau, de sorte que le dispositif 5, si présent, se trouve séparé de l’atmosphère par la vessie gonflée. Ce constituant pouvant être piégé peut-être choisi dans le groupe : eau, dioxyde de carbone, oxydes d'azote, acides, oxygène, produits alcalins, hydrocarbures. Le dispositif peut être un adsorbant du type zéolite, de l’alumine activée, du gel de silice, de l’argile de bentonite ou du charbon actif éventuellement dopé par des additifs. Le dispositif 5 peut être sous forme de poudre ou de particules retenue(s) dans un sachet. Le dispositif 5 est attaché à une paroi circulaire de la vessie gonflable 3, de sorte qu’il se trouve vers l’intérieur du tuyau lorsque la vessie est entièrement gonflée pour obstruer l’ouverture. Le diamètre de l’ouverture du tuyau 1 est de préférence d’au moins 1 mètre. L’équipement peut être lui-même un tuyau. Sinon il peut comprendre un tuyau, par exemple une colonne de distillation comprenant un tuyau, un échangeur de chaleur comprenant un tuyau. Ainsi le tuyau 1 de la peut être relié à une colonne, un échangeur de chaleur ou un autre équipement. S’il s’agit d’un simple tuyau 1, l’autre extrémité du tuyau devra également être obstruée, par tout moyen adapté, par exemple en y installant une deuxième vessie gonflable qui peut porter ou non un dispositif permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable monté sur la vessie se trouve vers l’intérieur du tuyau. Ainsi on pourrait envisager que l’espace fermé à l’intérieur du tuyau contient un ou deux dispositifs, chacun rattaché à une vessie gonflée. Les deux vessies 3 peuvent être reliées entre elles pour faciliter leur extraction du tuyau et peuvent être gonflées par une source commune de gaz. Une fois arrivée sur site, la vessie 3 peut rester en place et servir de barrage de purge pendant le soudage de l’ouverture du tuyau 1. Ainsi la vessie 3 qui sert à protéger le tuyau pendant le transport joue un double rôle comme illustré à la . Si l’on souhaite souder le tuyau à un autre élément tubulaire 11, on dispose un autre moyen de barrage 3 dans l’élément 11 afin de former un espace clos entre la vessie 3 et l’autre moyen de barrage 3 et on remplit l’espace de gaz inerte servant de gaz de purge à travers une entrée 13 afin de pouvoir souder. Le gaz inerte peut être de l’argon et déplace l’air présent dans l’espace pour pouvoir ensuite souder en atmosphère sans oxygène. Les vessies 3 sert à emprisonner avec étanchéité le gaz inerte. Une fois le soudage terminé, la vessie 3 peut être dégonflée et enlevée. Dans ce cas, le bord de l’ouverture du tuyau peut porter un chanfrein 7 fabriqué en atelier. En protégeant ce chanfrein 7 pendant le transport, il est possible d’arriver sur le site d’installation du tuyau 1 et de souder immédiatement le bord de l’ouverture du tuyau. Ainsi les chanfreins 7,7’ du tuyau 1 et de l’élément tubulaire 11 peuvent être alignés pour pouvoir les souder ensemble. Puisque la protection du tuyau 1 est située à l’intérieur de celui-ci, le chanfrein ne sera pas endommagé en enlevant la protection comme selon l’art antérieur. Cette technique s’adapte particulièrement pour le cas où le tuyau 1 et l’élément 11 sont en acier inoxydable. Comme la vessie 3 n’est pas enlevée entre le départ de l’atelier où l’équipement 1 est fabriqué et la fin de l’opération de soudage sur site, l’intérieur de l’équipement est protégé non seulement pendant le transport, pouvant durer plusieurs semaines, mais également pendant le soudage. Il sera compris que la vessie 3 du tuyau 1 ne comprend pas nécessairement le dispositif 5 permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable puisque la vessie 3 permet d’empêcher certains constituants indésirables de rentrer dans le tuyau 1. Procédé de protection d’un équipement industriel contre au moins un constituant atmosphérique indésirable, l’équipement étant constitué par un tuyau (1) ou comprenant un tuyau, le tuyau ayant au moins une ouverture ayant un rebord annulaire, dans lequel on dispose à l’intérieur du tuyau au moins une vessie gonflable (3) comprenant des moyens pour recevoir un gaz et on remplit la vessie ou les vessies en y envoyant un gaz jusqu’à ce qu’elle(s) obstrue(nt) l’ouverture/les ouvertures, l’au moins une vessie comportant éventuellement au moins un dispositif (5) permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le diamètre de l’ouverture est d’au moins 1 mètre. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’équipement est un tuyau (1), une colonne de distillation ou un échangeur de chaleur. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le rebord annulaire porte un chanfrein (7). Procédé selon l’une des revendications précédentes effectué pendant la construction et/ou le montage de l’équipement et/ou avant le transport de l’équipement, l’équipement étant transporté avec la vessie (3) remplie ou les vessies remplies obstruant l’ouverture ou les ouvertures du tuyau. Procédé de transport d’un équipement industriel dans lequel avant le transport de l’équipement on dispose à l’intérieur du tuyau au moins une vessie (3) gonflable comprenant des moyens pour recevoir un gaz, on remplit la vessie ou les vessies en y envoyant un gaz jusqu’à ce qu’elle obstrue l’ouverture, la vessie ou les vessies comportant éventuellement au moins un dispositif (5) permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable, on transporte l’équipement avec la vessie gonflée obstruant l’ouverture et une fois l’équipement transporté on dégonfle la vessie et on l’enlève ou on soude l’équipement à un autre élément en utilisant la vessie comme barrage de gaz de purge. Vessie gonflable (3), destinée à obturer au moins temporairement une ouverture d’un équipement industriel (1) ayant au moins une ouverture, ayant un rebord annulaire, la vessie gonflable étant en un matériau imperméable aux gaz et comprenant en état de gonflage deux parois circulaires ainsi qu’au moins un dispositif (5) permettant de piéger au moins un constituant atmosphérique indésirable rattaché à une des parois circulaires. Vessie selon la revendication 7 dans lequel le(s) dispositif(s) (5) permet(tent) de piéger au moins un constituant compris dans le groupe suivant : eau, dioxyde de carbone, oxydes d'azote, acides, oxygène, produits alcalins, hydrocarbures. Vessie selon l'une des revendications précédentes 7 ou 8 dans lequel le dispositif (5) contient un adsorbant du type zéolite, alumine activée, gel de silice, argile de bentonite ou charbon actif éventuellement dopé par des additifs. Paire de vessies, dont au moins une selon l’une des revendications 7 à 9, reliées ensemble et adaptées pour fermer chacune une extrémité d’un tuyau (1) en étant disposées dans le tuyau pour qu’une vessie (3) se trouve à chaque extrémité du tuyau.