Les composants fondamentaux employés dans la production des systèmes de canalisations en GRP incluent la résine, la fibre de verre et le sable siliceux.
La structure de la paroi du tuyau en GRP est constituée de trois couches parfaitement liées, chacune présentant des caractéristiques et des propriétés distinctes en fonction de son rôle spécifique. Divers renforts et résines peuvent être employés au sein de chaque couche.
La couche interne, également connue sous le nom de revêtement chimiquement résistant, maintient un contact direct avec le fluide en cours de transport. Sa principale fonction est d'assurer une résistance maximale à la corrosion chimique et une imperméabilité complète de la conduite grâce à :
Le revêtement est généralement constitué de deux couches secondaires monolithiques distinctes. La couche interne, en contact direct avec le fluide, est renforcée avec un ou plusieurs voiles de surfaçage en verre "C", résistant chimiquement et pesant entre 20 ÷ 33 g/m², avec un rapport résine/verre d'environ 90% en poids. La couche externe est renforcée avec des plis de mat de verre "E" pesant entre 375 ÷ 450 g/m², ou avec une quantité équivalente de stratifié de verre coupé "E", avec un rapport résine/verre d'environ 70% en poids. L'épaisseur standard du revêtement est d'environ 0.5 à 1.2 millimètre, une épaisseur plus élevée peut être fournie sur demande.
La teneur élevée en fibres de verre de renforcement garantit la résistance mécanique de toute la tuyauterie contre les tensions dues à la pression interne et / ou externe, aux charge externes dues à la manipulation et à l'installation, aux charges de remblais, aux charges de la circulation, aux charges thermiques, aux la charges de flexion, etc... La couche est obtenue de différentes manières, selon la technologie de fabrication par application, sur le revêtement en partie traité précédemment,
Les deux premiers éléments sont toujours présents dans un tuyau en fibre de verre fabriqué selon la technologie Maghreb Pipe Industries. Cette couche peut contenir de sable de silice afin d'augmanter la rigidité du tuyau. L'épaisseur d'une couche mécaniquement résistante dépend des conditions de calcul.
La couche de finition est la couche externe du tuyau, elle a une épaisseur minimum de 0.2 ÷ 0.3 millimètre ou plus selon la spécification de la conception.
Le revêtement extérieur peut avoir également un pigment ou une protection contre UV, sur demande.
Les matières premières employées pour fabriquer les tuyaux sont : Les résines,les renforcements de verre,le sable siliceux et les matières premières auxiliaires.
Les systèmes de résines sont sélectionnés, pour ses propriétés chimiques, thermiques et mécaniques, en fonction des conditions de service.Les tuyaux GRP de Maghreb Pipe Industries utilisent uniquement des systèmes de résine thermodurcissable :
Le sable de silice (SiO²) est principalement ajouté au stratifié structural afin d'augmenter l'épaisseur et donc la rigidité des tuyaux
Les tuyaux Maghreb Pipe Industries sont fabriqués selon deux procédés de fabrication :
Ce procédé utilise un mandrin de reformation sur lequel le tuyau de fibre de verre est fabriqué sans interruption pour être coupé à la longueur exigée (habituellement 12 m). La résine, les fibres de verre coupées, le sable de grande pureté et les stratifiés continus et tendus sont appliqués dans des rapports prédéterminés afin de donner au tuyau les propriétés requises.
Ce procédé fabrique des tuyaux en fibre de verre dans des longueurs standard (habituellement 12 m), sur un mandrin rotatif. En ajustant les vitesses relatives de rotation du mandrin et le mouvement de la tête de distribution du verre, le tuyau hélicoïdalement renforcé est formé. L'ajustement du rapport des matières premières, qui peut inclure un sable de silice de grande pureté, peut également changer les propriétés du tuyau.
Maghreb pipe industries propose différents types de joints collés et mécaniques pour les systèmes de tuyauterie en GRP. Peuvent généralement être classés dans les types suivants :
Ce joint est fait d'un profilé élastomère adapté dans le manchon GRP et recouvrant la surface serrée du tuyau. L'étanchéité est assurée par :
L'assemblage peut être désaligné pour des raisons de tracé de la ligne. dans tous les cas, le désalignement doit rester dans les limites autorisées par le fabricant.
Ces assemblages sont constitués d'un bout uni et d'un bout femelle avec des joints torique en élastomère. Si un joint résistant à la traction est requis,une clavette de verrouillage peut être incorporée.
Le joint collé est un type de joint rigide, qui se compose d'une extrémité en femelle légèrement conique et d'un embout mâle conique usiné. La réalisation du joint adhésif devenir plus difficile pour les plus grands diamètres, en particulier pour les tuyaux de plus de 600 mm de diamètre
L'assemblage stratifié est utilisé pour joindre des sections de tuyaux a embout uni. Après préparation des surfaces des tuyaux, une épaisseur spécifique de renfort de verre imprégné de résine est enroulée sur une certaine longueur autour des tuyaux à assembler ; l'épaisseur et la longueur du stratifié sont liées au diamètre et à la pression
Le joint à bride relie les équipements ainsi que d'autres lignes de différents matériaux. En fonction de l'application et de la pression, plusieurs types sont disponibles. Les boulons des joints à bride GRP doivent être serrés avec des couples limités ; par conséquent, l'utilisation d'une clé dynamométrique est obligatoire. Il est très important que les brides GRP soient alignées avec la contre-bride. Un désalignement peut provoquer des contraintes élevées, qui conduisent à une défaillance prématurée du matériau.
Les propriétés chimiques, mécaniques, du PRV dépendent du type et de la qualité des matières premières utilisées ainsi que de la technologie employée pour le traitement du stratifié. Le système de canalisation PRV présent les caractéristiques suivante:
systèmes de tuyaux PRV présentent une excellente résistance à la corrosion due aux produits agressifs, aux eaux saumâtres et à l’attaque par H2S. Ils sont naturellement résistant aux terrains agressifs et aux courants vagabonds. La sélection des résinés constituant les couches internes permet de répondre à la plupart des problèmes de corrosion due aux effluents (acides ou bases).
Les systèmes de tuyaux PRV ont d’excellents rapports résistance-poids. Le rapport de la résistance par unité de poids de composite fibre de verre est supérieur à celui du fer, du carbone et des aciers inoxydables. Poids léger: Les composites en fibre de verre sont légers. Le poids du PRV est d’environ un sixième de celui de l’acier, et à un dixième de celui du béton de diamètres semblables
Les tuyaux en fibre de verre standard sont non conducteurs. Certains fabricants proposent des systèmes de canalisations en fibre de verre conducteurs pour les applications nécessitants une dissipation d’accumulation d’électricité statique lors du transport de certains fluides, tels que le kérosène.
Les composites en fibre de verre peuvent maintenir les tolérances critiques requises par la plupart des structures les plus exigeantes. Le matériau répond à la plus rigoureuse rigidité de la matière, poids et tolérance dimensionnelle.
systèmes de tuyaux PRV sont considérés comme des conduites « flexibles », ce qui signifie que ces tuyaux s’adaptent aux sollicitations extérieures (comme poids des terres, circulation routière) par une légère déformation et un report des charges, De cette façon, les contraintes exercées sur le tuyau sont transmises aux terrains environnants. Ainsi, le tuyau ne doit supporter qu’une partie des charges à laquelle serait soumise une canalisation rigide.
Trois types d’eau attaquent les matériaux traditionnels tels le ciment: les eaux acides, les eaux peu minéralisées et les eaux déficitaires vis-à-vis de l’équilibre calco-carbonique. Aucune d’entre elles n’a d’effet sur le PRV et ceci même sous température élevées, alors que les effets de corrosion sont généralement multipliés par 2 tous les 10°C.
Par ces propriétés inhérentes du matériau le système de canalisations en PRV se distingue en offrant de nombreux avantages, dont :
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