CA2138355A1 - Gaine souple en pvf et son application aux flexibles metalliques - Google Patents
Gaine souple en pvf et son application aux flexibles metalliquesInfo
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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Abstract
Gaines souples à base de polytrifluoroéthylène. Ces gaines peuvent être disposées autour d'un tube métallique flexible et être utilisées comme flexibles off shore.
Description
213~S5 , GAINE SOUPLE EN PVF~ ET SON APPLICATION
AUX FLEXIBLES METALLIQUES
La présente invention concerne une gaine souple en PVF3 et son application aux flexibles métalliques.
ll est courant d'utiliser des flexibles pour l'exploitation de pétrole et de gazen mer. Ces flexibles sont constitués d'un tube flexible interne en acier, d'une gaine en matière plastique dont la fonction est d'assurer l'étanchéité aux pétroles et aux gaz et d'armatures métalliques. De tels flexibles sont par exemple écrits dans le brevet européen EP 166 385.
Comme gaine thermoplastique d'étanchéité, on utilise des polyamides qui conviennent lorsque la température d'exploitation des fluides ne dépasse pas 80 à
100 C.
A plus haute température, par exemple, jusqu'à 130 ou 140 C, on utilise le polyfluorure de vinylidène. Mais ce polymère étant semi-cristallin et sa rigidité
élevée, son utilisation n'est pas possible telle quelle dans une structure destinée à
être enroulée et déroulée parfois à très basse température sans avoir recours à une plastification interne ou externe.
Un exemple de plastification interne est donné dans le brevet EP 166 385 cite précédemment: on copolymérise le fluorure de vinylidène avec un monomère fluroré. On augmente ainsi la souplesse de la gaine mais on diminue généralementsa température d'utilisation, on augmente sa permeabilité aux gaz et constate une sensibilité accrue (par rapport à l'homopolymère) à l'éclatement en déco"" ression brutale rendant son utilisation dangereuse pour certaines températures et pressions de service élevées.
L'utilisation de plastifiants externes est citée dans les brevets français
AUX FLEXIBLES METALLIQUES
La présente invention concerne une gaine souple en PVF3 et son application aux flexibles métalliques.
ll est courant d'utiliser des flexibles pour l'exploitation de pétrole et de gazen mer. Ces flexibles sont constitués d'un tube flexible interne en acier, d'une gaine en matière plastique dont la fonction est d'assurer l'étanchéité aux pétroles et aux gaz et d'armatures métalliques. De tels flexibles sont par exemple écrits dans le brevet européen EP 166 385.
Comme gaine thermoplastique d'étanchéité, on utilise des polyamides qui conviennent lorsque la température d'exploitation des fluides ne dépasse pas 80 à
100 C.
A plus haute température, par exemple, jusqu'à 130 ou 140 C, on utilise le polyfluorure de vinylidène. Mais ce polymère étant semi-cristallin et sa rigidité
élevée, son utilisation n'est pas possible telle quelle dans une structure destinée à
être enroulée et déroulée parfois à très basse température sans avoir recours à une plastification interne ou externe.
Un exemple de plastification interne est donné dans le brevet EP 166 385 cite précédemment: on copolymérise le fluorure de vinylidène avec un monomère fluroré. On augmente ainsi la souplesse de la gaine mais on diminue généralementsa température d'utilisation, on augmente sa permeabilité aux gaz et constate une sensibilité accrue (par rapport à l'homopolymère) à l'éclatement en déco"" ression brutale rendant son utilisation dangereuse pour certaines températures et pressions de service élevées.
L'utilisation de plastifiants externes est citée dans les brevets français
2 560 884, 2 592 655 et 2 618 791. Certains plastifiants rendent possible l'utilisation du PVDF homopolymère lors de la manutention des flexibles en l'assouplissant.
Mais en service, il est constaté que la gaine retrouve peu à peu sa rigidité d'origine par départ du plastifiant généralement très compatible avec le PVDF. Non seulement la rigidité augmente, mais également une fragilisation apparait du fait de 213835~
la création de tensions internes dues au depart du plastifiant et la tendance auretrait ~llpêché de la gaine.
On a trouve que tous ces inconvénients dûs à la necessaire plastification s interne ou externe du PVDF étaient supprimés pour l'utilisation d'un polymère com,~,rel lant des motifs trifluoroéthylène. La demanderesse a découvert qu'on pouvait faire des gaines (ou des tuyaux) particulièrement souples, en utilisant un polymère co"~prenant des motifs trifluoroéthylène.
lo On obtient ainsi des gaines ayant une température d'utilisation très supérieure à celles réalisées en PVD~. De plus, la gaine est beaucoup plus souple.
Outre le trifluoroéthylène (VF3), le polymère des gaines de l'invention peut comprendre aussi les restes des motifs chlorotrifluoroéthylène, tetrafluoroéthylène, hexafluoropro~,ene, fluorure de vinylidène, ou éthylène.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en y ajoutant des charges, des pigments ou même un peu de plastifiants du type ester ou sulfonamide.
L'invention concerne aussi un tube métallique flexible recouvert d'une gaine selon la présente invention.
Le flexible obtenu est particulièrement utile pour le transport d'hydrocarbures liquides ou gazeux à température élevée. Ce flexible peut alors être recouvert de couches de protection telles que des caoutchoucs, des toiles métalliques ou textiles Pour le transport du gaz, on préfère que le polymère de la gaine soit essentiellement l'homopolymère du trifluoroéthylène.
L'invention concerne aussi des câbles recouverts de la gaine de l'invention.
Que ce soit les câbles ou les tubes flexibles, on peut recouvrir cette gaine par un procédé d'extrusion.
Le câble peut être un fil métallique ou un toron ou plusieurs torons formant un câble métallique.
21-3~355
Mais en service, il est constaté que la gaine retrouve peu à peu sa rigidité d'origine par départ du plastifiant généralement très compatible avec le PVDF. Non seulement la rigidité augmente, mais également une fragilisation apparait du fait de 213835~
la création de tensions internes dues au depart du plastifiant et la tendance auretrait ~llpêché de la gaine.
On a trouve que tous ces inconvénients dûs à la necessaire plastification s interne ou externe du PVDF étaient supprimés pour l'utilisation d'un polymère com,~,rel lant des motifs trifluoroéthylène. La demanderesse a découvert qu'on pouvait faire des gaines (ou des tuyaux) particulièrement souples, en utilisant un polymère co"~prenant des motifs trifluoroéthylène.
lo On obtient ainsi des gaines ayant une température d'utilisation très supérieure à celles réalisées en PVD~. De plus, la gaine est beaucoup plus souple.
Outre le trifluoroéthylène (VF3), le polymère des gaines de l'invention peut comprendre aussi les restes des motifs chlorotrifluoroéthylène, tetrafluoroéthylène, hexafluoropro~,ene, fluorure de vinylidène, ou éthylène.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention en y ajoutant des charges, des pigments ou même un peu de plastifiants du type ester ou sulfonamide.
L'invention concerne aussi un tube métallique flexible recouvert d'une gaine selon la présente invention.
Le flexible obtenu est particulièrement utile pour le transport d'hydrocarbures liquides ou gazeux à température élevée. Ce flexible peut alors être recouvert de couches de protection telles que des caoutchoucs, des toiles métalliques ou textiles Pour le transport du gaz, on préfère que le polymère de la gaine soit essentiellement l'homopolymère du trifluoroéthylène.
L'invention concerne aussi des câbles recouverts de la gaine de l'invention.
Que ce soit les câbles ou les tubes flexibles, on peut recouvrir cette gaine par un procédé d'extrusion.
Le câble peut être un fil métallique ou un toron ou plusieurs torons formant un câble métallique.
21-3~355
- 3 -ExemPles Autour d'un tube flexible d'acier de 32 mm de diambtre constitué de spires entre lesquelles se trouvent des creux et interstices permettant son articulation, on 5 extrude une gaine thermoplastique de 5 mm d'épaisseur.
Pour comparer l'aptitude à l'enroulement de différents matériaux constituant la gaine, on dispose du mode opératoire suivant:
Le tube gainé est placé sur deux supports fixes. Au moyen d'un galet de cinlrayQ de 75 mm de rayon, on appuie à équidistance des points d'appui du tube.On applique sur le galet la pression nécessaire pour déformer le tube gainé et lui donner le rayon de courbure du galet. La hauteur d'enfoncement du galet indique l'aptitude à la déformation du flexible. La hauteur maximum est de 170 mm: elle 15 correspond à l'enroulement parfait du tube gainé sur le galet. Si avant enroulement parfait du tube gainé il y a rupture, on note la hauteur. Plus elle est élevée, plus le flexible est apte à la flexion.
On effectue, de plus, le test à différentes températures.
Pour comparer l'aptitude à l'enroulement de différents matériaux constituant la gaine, on dispose du mode opératoire suivant:
Le tube gainé est placé sur deux supports fixes. Au moyen d'un galet de cinlrayQ de 75 mm de rayon, on appuie à équidistance des points d'appui du tube.On applique sur le galet la pression nécessaire pour déformer le tube gainé et lui donner le rayon de courbure du galet. La hauteur d'enfoncement du galet indique l'aptitude à la déformation du flexible. La hauteur maximum est de 170 mm: elle 15 correspond à l'enroulement parfait du tube gainé sur le galet. Si avant enroulement parfait du tube gainé il y a rupture, on note la hauteur. Plus elle est élevée, plus le flexible est apte à la flexion.
On effectue, de plus, le test à différentes températures.
- 4 -ExemPle 1 Hauteur d'enfoncement du galet avant rupture (en mm -170 mm correspond au maximum) Ecl~~nlillon I ll lll IV
Gaine l: homopolymère de VF2 - Foraflon 1 000 de ELF ATOCHEM.
Gaine ll: homopolymère de VF2 + 7.5 % en poids de N-butylbenzène 10 sulfonamide.
Gaine lll: copolymère de VF2 et d'hexafluoropropène dans le rapport molaire 95/5.
Gaine IV: I'homopolymère de VF3.
.
213835~
ExemPle 2 On soumet les 4 tubes flexibles gainés a un vieillissement thermique pendant 3 mois a 150 C. On effectue ensuite les tests comme décrit précédemment.
Hauteur d'enfollce."e.lt du galet avant rupture (en mm 170 mm correspond au maximum) Echantillon I ll lll IV
20 C 100 90Gaine fondue 170 inutilisable - 30~ C 40 40Gaine fondue 140 inutilisable ZO
213835$
ExemPle 3 Les 4 flexibles sont soumis a un vieillissement thermique pendant 3 mois a 180 C. On effectue ensuite les tests comme décrits précedel"",e"t.
Hauteur d enfoncement du galet avant rupture (en mm -170 mm correspond au maximum) Echantillon I ll lll IV
20 C Gaines Gaines Gaines 160 inutllisablesinutTlisablesinutilisables - 30 C fondue - fondue - fondue - 110 déror"~ée déformée déformée
Gaine l: homopolymère de VF2 - Foraflon 1 000 de ELF ATOCHEM.
Gaine ll: homopolymère de VF2 + 7.5 % en poids de N-butylbenzène 10 sulfonamide.
Gaine lll: copolymère de VF2 et d'hexafluoropropène dans le rapport molaire 95/5.
Gaine IV: I'homopolymère de VF3.
.
213835~
ExemPle 2 On soumet les 4 tubes flexibles gainés a un vieillissement thermique pendant 3 mois a 150 C. On effectue ensuite les tests comme décrit précédemment.
Hauteur d'enfollce."e.lt du galet avant rupture (en mm 170 mm correspond au maximum) Echantillon I ll lll IV
20 C 100 90Gaine fondue 170 inutilisable - 30~ C 40 40Gaine fondue 140 inutilisable ZO
213835$
ExemPle 3 Les 4 flexibles sont soumis a un vieillissement thermique pendant 3 mois a 180 C. On effectue ensuite les tests comme décrits précedel"",e"t.
Hauteur d enfoncement du galet avant rupture (en mm -170 mm correspond au maximum) Echantillon I ll lll IV
20 C Gaines Gaines Gaines 160 inutllisablesinutTlisablesinutilisables - 30 C fondue - fondue - fondue - 110 déror"~ée déformée déformée
Claims (6)
1. Gaine souple à base d'un polymère comprenant des motifs trifluoroéthylène.
2. Gaine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polymère comprend aussi les restes des motifs chlorotrifluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, hexafluoro-propène, fluorure de vinylidène, ou éthylène.
3. Tube métallique flexible recouvert d'une gaine selon les revendications 1 ou 2.
4. Câble recouvert d'une gaine selon les revendications 1 ou 2.
5. Tube selon la revendication 3, dans lequel la gaine contient aussi des charges, des pigments ou des plastifiants.
6. Câble selon la revendication 4, dans lequel la gaine contient aussi des charges, des pigments ou des plastifiants.
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|---|---|---|---|
| FR9315235 | 1993-12-17 | ||
| FR9315235A FR2714140B1 (fr) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | Gaine souple en PVF3 et son application aux flexibles métalliques. |
Publications (1)
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|---|---|
| CA2138355A1 true CA2138355A1 (fr) | 1995-06-18 |
Family
ID=9454071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002138355A Abandoned CA2138355A1 (fr) | 1993-12-17 | 1994-12-16 | Gaine souple en pvf et son application aux flexibles metalliques |
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| US11260637B2 (en) | 2017-05-10 | 2022-03-01 | Daikin Industries, Ltd. | Sheet, laminate, pipe, riser tube, and flowline |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS59177199A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-06 | Kurita Water Ind Ltd | 配管中の細菌の増殖抑制方法 |
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