La présente invention concerne un revêtement extérieur du type pour élément de tuyauterie enterré et à base de fer, notamment en fonte, le revêtement extérieur comprenant une première couche poreuse et une seconde couche poreuse disposée sur la première couche et apte à boucher des pores de la première couche.

L'invention concerne également un élément de tuyauterie revêtu de ce revêtement extérieur, ainsi qu'un procédé de dépôt du revêtement sur l'élément de tuyauterie.

Par "éléments de tuyauterie", on entend les tuyaux, ainsi que les divers accessoires tels que les coudes, les raccords, etc., utilisés par exemple dans le domaine de l'adduction d'eau.

Par le document JP-A-23010357, on connaît un procédé de fabrication de revêtement de tube d'acier. Ce document envisage un dépôt par pulvérisation d'un alliage zinc/ aluminium sacrificiel, suivi du dépôt d'une résine époxy. Il semble que la couche de résine doive être étanche. Ce procédé s'applique aux revêtements de tubes d'un "espace de séchage", et donc certainement de tubes aériens, constitués de fer ou d'acier.

La corrosion par les sols des métaux ferreux est un phénomène d'une nature différente de la corrosion atmosphérique et consiste, pour l'essentiel, en la création de zones d'oxydation électriquement associées à des zones de réduction pouvant être situées à une certaine distance. En conséquence, il se produit des détériorations localisées et par conséquent importantes du métal ferreux.

La protection anticorrosion des éléments de tuyauterie enterrés présente ainsi une difficulté particulière, d'autant plus que les terrains sont hétérogènes et de natures très diverses, que les éléments de tuyauterie, suivant leur utilisation, véhiculent des fluides à des températures différentes, modifiant les conditions de corrosion, et que la manutention des éléments de tuyauteries destinées à être enterrées conduit fréquemment à blesser en divers emplacements leur surface extérieure.

Le document EP-A-0 686 246 décrit un élément de tuyauterie en fonte ductile comportant un revêtement comprenant une première couche métallisée poreuse et une seconde couche de peinture assurant un effet « bouche-pores ». Ce revêtement assure une protection efficace et durable de la tuyauterie contre la corrosion, une fois celle-ci enterrée. Toutefois, les aspects sanitaires et environnementaux de ce revêtement ne correspondent plus aux exigences renforcées actuelles.

Un but de l'invention est de fournir un revêtement assurant une protection anticorrosion encore plus efficace de l'élément de tuyauterie, en particulier en sol corrosif, avec un coût compétitif et des propriétés sanitaires et environnementales améliorées. A cet effet, l'invention a pour objet un revêtement extérieur du type décrit ci- dessus, dans lequel :

- la première couche comprend du zinc sensiblement pur ou un alliage ou pseudoalliage de zinc, l'alliage ou pseudo-alliage comprenant, en proportion massique, au moins 50% de zinc, et de préférence entre 0,5% et 40% d'aluminium, et

- la seconde couche comprend une peinture monocomposante en phase aqueuse à base d'au moins une résine de synthèse émulsionnée, dispersée ou dissoute dans l'eau.

Selon des modes particuliers de réalisation, le revêtement extérieur peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- ladite au moins résine de synthèse est formulée à partir d'au moins un polymère ou au moins un copolymère pris dans la liste consistant en les polymères ou copolymères acrylique, styrène acrylique, halogénures de vinyle tels que chlorure de vinyle, chlorure de vinyle acrylate, halogénures de vinylidène tels que chlorure de vinylidène, vinyliques, méthacrylique, acétate polyvinylique, et leurs mélanges ;

- la première couche comprend du magnésium, et/ou du cuivre, et/ou de l'argent respectivement à des concentrations massiques comprises entre 0% et 5%, préférentiellement entre 0,5% et 3 % ;

- la première couche présente une densité surfacique d'au moins 200 g/m ² , de préférence au moins 350 g/m ² ;

- la seconde couche est dépourvue de solvant ou de co-solvant organiques, notamment de solvant ou de co-solvant dérivés des hydrocarbures, et dépourvue de bisphénol ;

- la seconde couche comprend un ou plusieurs principes actifs aptes à entrer en contact avec des eaux destinées à la consommation humaine et à avoir une action bactéricide et/ou passivante ;

- la seconde couche présente une densité surfacique à sec comprise entre 120 g/m ² et 350 g/m ² ;

- la première couche est déposée par projection thermique, de préférence par arc électrique ;

- la peinture contient, en masse, entre 20% et 60 %, de préférence entre 30% et 50 %, d'eau, entre 20% et 70 %, de préférence entre 25% et 45%, d'au moins une résine de synthèse, et entre 1 % et 30% d'au moins un pigment/colorant organique ou minéral ; - ledit au moins un pigment/colorant organique ou minéral est pris dans la liste consistant en un oxyde métallique tel que l'oxyde de fer, l'oxyde de titane, l'oxyde de chrome, ou en le noir de carbone, la phtalocyanine de cuivre, et leurs mélanges ;

- la peinture contient, en masse, entre 1 % et 10 % d'au moins un pigment anticorrosion ;

- ledit au moins un pigment anticorrosion est pris parmi dans la liste consistant en le phosphate de zinc, l'oxyde de zinc, l'oxyde de zinc modifié, et leurs mélanges ;

- la peinture contient, en masse, entre 10% et 40 % d'au moins une charge prise dans la liste consistant en le sulfate de baryte, le carbonate de calcium, le talc, le mica, les silicates, la silice, le kaolin, la dolomie, et leurs mélanges ; et

- la peinture contient, en masse, entre 0,1 % et 5 % d'au moins un additif pour peinture pris dans la liste consistant en les agents épaississant, passivants, biocides, bactéricides, mouillants, dispersants, anticorrosion, anti-mousse, émulsifiants, de tension, et leurs mélanges.

L'invention concerne aussi un élément de tuyauterie revêtu, à base de fer, notamment en fonte, destiné à être enterré, comprenant un revêtement extérieur tel que décrit ci-dessus.

L'invention concerne enfin un procédé de dépôt d'un revêtement extérieur sur un élément de tuyauterie à base de fer, notamment en fonte, destiné à être enterré, le procédé comprenant les étapes suivantes :

a) dépôt par métallisation, de préférence à l'arc électrique, sur l'élément de tuyauterie d'une première couche poreuse comprenant du zinc sensiblement pur ou un alliage ou pseudo-alliage de zinc, l'alliage ou pseudo-alliage comprenant, en proportion massique, au moins 50% de zinc, et de préférence entre 0,5% et 40% d'aluminium, et b) dépôt sur la première couche, non recouverte d'efflorescences blanches, d'une seconde couche poreuse comprenant une peinture monocomposante en phase aqueuse, à base d'au moins une résine de synthèse émulsionnée, dispersée ou dissoute dans l'eau.

Selon des modes particuliers de réalisation, le procédé peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

- à l'étape b) ladite au moins une résine de synthèse est formulée à partir d'au moins un polymère ou au moins un copolymère pris dans la liste consistant en les polymères ou copolymères acrylique, styrène acrylique, halogénures de vinyle tels que chlorure de vinyle, chlorure de vinyle acrylate, halogénures de vinylidène tels que chlorure de vinylidène, vinyliques, méthacrylique, acétate polyvinylique, et leurs mélanges ; - l'étape b) de dépôt de la seconde couche est réalisée par pistolet, et/ou à la brosse ou au rouleau, de manière à ce que la seconde couche ait une épaisseur comprise entre 60 μηι et 150 μηι à sec ;

- l'étape b) de dépôt de la seconde couche est réalisée de manière à ce que la seconde couche ait une densité surfacique à sec comprise entre 120 g/m ² et 350 g/m ² ;

- l'étape b) de dépôt de la seconde couche est au moins en partie réalisée par pistolet sans air comprimé, l'application réalisée au pistolet se faisant sur une surface ayant une température comprise entre 35 °C et 60 °C ;

- à l'étape b), ladite surface est portée à la température comprise entre 35°C et 60 °C par immersion d'au moins une partie de l'élément de tuyauterie dans de l'eau contenant de préférence un agent de conversion de surface pour recouvrir la première couche d'un film d'alliage superficiellement transformé, l'agent de conversion étant adapté pour le contact avec des eaux destinées à la consommation humaine ;

- ladite au moins une résine de synthèse est formulée à partir d'au moins un polymère ou au moins un copolymère pris dans la liste consistant en les polymères ou copolymères acrylique, styrène acrylique, halogénures de vinyle tels que chlorure de vinyle, chlorure de vinyle acrylate, halogénures de vinylidène tels que chlorure de vinylidène, vinyliques, méthacrylique, acétate polyvinylique, et leurs mélanges ;

- à l'étape a), la première couche est déposée par projection thermique, de préférence par arc électrique ;

- à l'étape b), la seconde couche est dépourvue de solvant organique, notamment de solvant dérivé des hydrocarbures, et dépourvue de bisphénol ; et

- à l'étape b), la seconde couche comprend un ou plusieurs principes actifs aptes à entrer en contact avec des eaux destinées à la consommation humaine et à avoir une action bactéricide et/ou passivante ;

- l'étape b) de dépôt de la seconde couche est réalisée par pistolet avec air comprimé ;

- l'étape b) de dépôt de la seconde couche est réalisée par pistolet sans air comprimé.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant à la figure unique, qui est une vue schématique et partielle d'une section transversale d'un élément de tuyauterie selon l'invention.

Sur la figure est représenté un élément de tuyauterie revêtu 1 enterré dans un sol 3 et servant à transporter un fluide 5, par exemple de l'eau potable. L'élément de tuyauterie revêtu 1 comprend un élément de tuyauterie 7 et un revêtement extérieur 9 situé entre le sol 3 et l'élément de tuyauterie 7, avantageusement réparti sur l'élément de tuyauterie 7 de manière à l'isoler du sol 3.

L'élément de tuyauterie 7 est à base de fer, avantageusement en fonte ductile. L'élément de tuyauterie 7 est par exemple un tuyau. Dans l'exemple représenté, il s'étend selon une direction longitudinale L perpendiculaire au plan de la figure. Seule une portion de la section de l'élément de tuyauterie 7 est représentée sur la figure, le reste de la section pouvant s'extrapoler sans difficulté à partir de la portion représentée.

Le fluide 5 circule à l'intérieur de l'élément de tuyauterie 7 selon la direction longitudinale L. Un revêtement intérieur, non représenté, peut exister sur une paroi interne de l'élément de tuyauterie 7, pour isoler le fluide 5 de l'élément de tuyauterie 7.

Le revêtement extérieur 9 comprend une première couche 1 1 et une seconde couche 13 disposée sur la première couche 1 1 .

La première couche 1 1 est poreuse et avantageusement déposée par métallisation à l'arc électrique. La première couche 1 1 comprend du zinc sensiblement pur, présentant par exemple une concentration massique supérieure ou égale à 99,9%, ou un alliage ou pseudo-alliage de zinc. L'alliage ou pseudo-alliage comprend, en proportion massique, au moins 50% de zinc, et entre 0,5% et 40% d'aluminium. Par exemple, la première couche 1 1 comprend 85% de zinc et 15% d'aluminium en proportions massiques.

Sous l'action des agents corrosifs du sol, la première couche 1 1 se transforme en une couche protectrice de produits de corrosion stable dans le milieu où elle a pris naissance. La couche d'alliage zinc/aluminium est par ailleurs dite "anodique" par rapport à la fonte, en ce sens qu'elle peut se transformer progressivement par oxydation sous l'effet de la pile électrochimique formée par la fonte, l'alliage et le sol, pour protéger la fonte sous-jacente ou mise à nu au niveau de défauts de la couche d'alliage, par formation de ladite couche protectrice.

Du fait de son dépôt par métallisation à l'arc, la première couche 1 1 est constituée de gouttelettes solidifiées et est donc poreuse. Par une adaptation des réglages du procédé de métallisation gouvernant la taille des pores et de l'épaisseur de la couche, l'homme du métier est capable de régler les conditions, notamment la vitesse, de formation de la couche protectrice. Il a été constaté que la structure biphasique de l'alliage zinc/aluminium favorise le piégeage des produits de transformation du zinc.

Avantageusement, la première couche 1 1 comprend également du magnésium, et/ou du cuivre, et/ou de l'argent, avec des teneurs massiques comprises entre 0 et 5 %. Ces éléments sont par exemple ajoutés sous forme élémentaire, ou d'oxydes. La première couche 1 1 présente une densité surfacique d'au moins 200 g/m ² , de préférence au moins 350 g/m ² , par exemple environ 400 g/m ² . Avantageusement, la première couche 1 1 est déposée par projection thermique, pour obtenir les densités surfaciques précitées.

La seconde couche 13 est une peinture en phase aqueuse (avant séchage), également dite « hydrodiluable ». La seconde couche 13 est poreuse et permet d'assurer le bon fonctionnement de la protection galvanique apportée par la première couche 1 1 , d'une part par son aptitude à boucher des pores de la première couche 1 1 et d'autre part par sa porosité qui permet de réguler la vitesse des réactions électrochimiques au voisinage de la première couche 1 1 .

La peinture est monocomposante en phase aqueuse. La peinture comporte au moins une résine de synthèse émulsionnée et formulée à partir de polymères ou copolymères tels que, par exemple, acrylique, styrène acrylique, chlorure de vinyle, chlorure de vinyle acrylate, chlorure de vinylidène, vinyliques, méthacrylique, acétate polyvinylique.

La seconde couche 13 et la peinture sont avantageusement dépourvues de solvant ou co-solvant organique, notamment dérivé des hydrocarbures, et dépourvues de bisphénol.

La peinture est par exemple formulée à partir de composés appartenant aux listes positives de l'Union Européenne pour le contact avec les denrées alimentaires (règlement européen UE n ° 10 / 201 1 ) et disposant, à la date ce dépôt de la présente demande de brevet, des agréments réglementaires (par exemple une Attestation de Conformité Sanitaire française (ACS), ou un certificat WRAS anglais) pour les produits placés au contact des eaux destinées à la consommation humaine.

La seconde couche 13 comprend avantageusement un ou plusieurs principes actifs aptes à entrer en contact avec des eaux destinées à la consommation humaine, par exemple des agents bactéricides et/ou passivants (par exemple argent, cuivre, oxydes de cuivre, phosphate de zinc, oxyde de zinc). L'agent bactéricide est par exemple un sel de cuivre apte à restreindre l'activité des bactéries du sol 3. Les principes actifs bactéricides sont avantageusement à migration très lente (eau, sol) une fois l'émulsion coalescée. Les particules solides des agents bactéricides sont alors encapsulées par la résine : la diffusion de l'eau du milieu extérieur au travers de la résine conduit à l'ionisation de ces agents qui ultérieurement, par diffusion lente, seront relâchés dans le milieu extérieur.

On va maintenant décrire un procédé pour déposer le revêtement extérieur 9 sur l'élément de tuyauterie 7. Le procédé comprend une étape a) de dépôt sur l'élément de tuyauterie 7 de la première couche 1 1 telle que décrite ci-dessus, et une étape b) de dépôt sur la première couche 1 1 d'une seconde couche 13 telle que décrite ci-dessus.

A l'étape a), la première couche 1 1 est avantageusement déposée par projection thermique, de préférence par arc électrique.

On dépose une quantité de matière suffisante pour obtenir une densité surfacique de la première couche 1 1 d'au moins 200 g/m ² , de préférence d'au moins 350 g/m ² . La projection se fait par exemple à partir de fils massifs ou de fils fourrés selon la disponibilité du zinc allié.

A l'étape b), la seconde couche 13 est avantageusement déposée sur la première couche 1 1 alors que cette dernière n'est pas recouverte d'efflorescences blanches, c'est- à-dire avec un différé de temps réduit entre le dépôt de la seconde couche 13 et de la première couche 1 1 .

A l'étape b), la seconde couche 13 est déposée avantageusement par pistolet sans air comprimé, en particulier pour les grandes surfaces, et/ou à la brosse, en particulier pour les petites surfaces ou les retouches, de telle manière que la seconde couche 13 ait une épaisseur avantageusement comprise entre 60 μηι et 150 μηι à sec, par exemple une épaisseur d'environ 120 μηι à sec. La seconde couche 13 présente avantageusement une densité surfacique à sec comprise entre 120 g/m ² et 350 g/m ² , par exemple une densité surfacique à sec de 250 g/m ² .

Le dépôt de la seconde couche 13 est avantageusement au moins en partie réalisé par pistolet sans air comprimé, l'application réalisée au pistolet se faisant sur une surface ayant une température comprise entre 35°C et 60°C. Cette surface est portée à ladite température par exemple en immergeant au moins une partie de l'élément de tuyauterie 7 revêtu de la première couche 1 1 dans un bac d'eau à cette température.

L'eau contient avantageusement un agent de conversion de surface, par exemple phosphate de zinc, oxyde de zinc, pour recouvrir la première couche 1 1 d'un film d'alliage superficiellement transformé. L'agent de conversion de surface adapté à du zinc allié dispose avantageusement des agréments réglementaires pour le contact avec les eaux destinées à la consommation humaine.

Le mouillage de la première couche 1 1 par de l'eau contenant le principe actif conduit à recouvrir la surface de la première couche 1 1 d'un film d'alliage superficiellement transformé en, par exemple, hydroxyde et oxyde de zinc, ou phosphate de zinc, aptes à retarder l'oxydation ultérieure de la première couche 1 1 une fois l'élément de tuyauterie 1 soumis à son environnement de service, et favorables à une augmentation de la durée de la protection. Exemple de revêtement selon l'invention :

Revêtement extérieur 9 sur tuyau 7 en fonte ductile, composé d'une première couche 1 1 métallisée déposée par arc électrique, de 400 g/m ² d'alliage zinc-aluminium à 15% d'aluminium, et d'une seconde couche 13 constituée d'une peinture monocomposant en phase aqueuse, la seconde couche 13 ayant une épaisseur de 120 μηι à sec et une densité surfacique à sec de 250 g/m ² .

La peinture est une émulsion à base de copolymère acrylique-PVDC et a été appliquée après immersion du tuyau 7 revêtu de la première couche 1 1 dans un bac d'eau à 60 °C contenant un polyphosphate de zinc pour créer un film superficiel de quelques microns à la surface de la première couche 1 1 .

L'émulsion de copolymère à base copolymère acrylique-PVDC comporte un principe actif, par exemple un sel de cuivre, en vue de restreindre l'activité des bactéries du sol 3 au niveau du revêtement extérieur 9.

Grâce aux caractéristiques de la première couche 1 1 et de la seconde couche 13 décrites ci-dessus, le revêtement extérieur 9 assure une protection anticorrosion encore plus efficace de l'élément de tuyauterie 7, en particulier en sol 3 corrosif, avec des propriétés sanitaires et environnementales améliorées. En effet, la seconde couche 13 bouche très efficacement les pores de la première couche 1 1 . L'association de la seconde couche 13 sur la première couche 1 1 favorise l'amorce d'une conversion de la surface de gouttelettes métalliques constituant la première couche 1 1 . En outre, le revêtement extérieur 9, de par sa constitution et son procédé d'application, est d'un coût très compétitif.

La caractéristique optionnelle selon laquelle la surface de la première couche 1 1 est portée à la température comprise entre 35 °C et 60 °C par immersion d'au moins une partie de l'élément de tuyauterie 7 revêtu de la première couche 1 1 dans de l'eau contenant de préférence un agent de conversion de surface, favorise l'apparition d'un film d'alliage superficiellement transformé.

En outre, la caractéristique optionnelle selon laquelle la seconde couche 13 est dépourvue de solvant ou de co-solvant organiques, notamment de solvant ou de co- solvant dérivés des hydrocarbures, présente l'avantage que le revêtement extérieur 9 est compatible avec les exigences réglementaires actuelles liées au contact avec les eaux destinées à la consommation humaine.

De plus l'absence de bisphénol dans la formulation des résines sélectionnées supprime le risque potentiel de toxicité pour l'homme associé à cette molécule.

Ceci facilite les opérations de revêtement de l'élément de tuyauterie 7. Il est en effet possible de déposer le même revêtement 9 sur des zones destinées à être uniquement en contact avec le sol 3 corrosif et sur des zones, telles qu'une extrémité de tuyau ou une zone de découpe, pouvant se trouver au contact de l'eau 5 destinée à la consommation humaine.

Par ailleurs, l'impact environnemental est fortement réduit par la suppression des émissions de solvants organiques volatils, ou « COV ». Les conditions de sécurité des opérateurs qui fabriquent ou posent l'élément de tuyauterie 1 sont améliorées. Le traitement et l'élimination des déchets liés à l'élément de tuyauterie 1 est réalisable par des installations conventionnelles de recyclage des peintures.

Grâce à la caractéristique optionnelle selon laquelle la seconde couche 13 comprend un ou plusieurs principes actifs aptes à avoir une action bactéricide et/ou passivante, la résistance à long terme du revêtement 9 est améliorée dans tous les sols.