Les innovations des matériaux pour les canalisations en ... · PDF fileLes innovations...

Click here to load reader

  • date post

    15-Sep-2018
  • Category

    Documents

  • view

    213
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Les innovations des matériaux pour les canalisations en ... · PDF fileLes innovations...

  • Les innovations des matriaux pour les

    canalisations en Polyethylne

    Dijon, 1er Juillet 2014

    Loc Poullin

    Ingnieur Support Technique & Dveloppement

  • Agenda

    Le groupe INEOS

    Les dveloppements des matriaux en Polythylne

    Les opportunits de dveloppement de la plateforme bimodale

    Les opportunits apportes par les matriaux de dernire gnration -lxemple du PE100-RC

  • INEOS

    Le groupe INEOS

    Socit prive, fonde en 1998

    Fabricant de produits de la ptrochimie

    15000 employs, 51 sites de production dans 11 pays

    Leader mondial dans les technologies de polymrisation

    INEOS Olefins & Polyolefins Europe

    Leader en Europe pour la production d Olfines et Polyolfines

    Forte implantation historique en France dans les activits Polyolfines :

    Production de Polythylne et de Polypropylne sur les sites de Lavra (Bouches-du-Rhne) et de Sarralbe (Moselle)

    Activits de R&D sur le site de Lavra : unit pilote Polythylne

    Investissements dans les craqueurs de Rafnes (Norvge) et Grangemouth(Ecosse) pour le transport et la transformation dethane provenant de gaz de

    schiste Nord Amricain

  • Production de Polyolfines et R&D en Europe

    Centres de R&D : Bruxelles (BE) : dveloppement produit, catalyse

    Lavra (FR) : units pilote LLDPE

    Rosignano (IT) : units pilote HDPE, PP

  • Une prsence dans une large gamme dapplications

    Tubes Extrusion coating Bouchons Mdical

    Lait Rotomoulage Film BOPP Cbles

  • Les canalisations en Polythylne

    Les canalisations en Polythylne sont utilises depuis

    plus de 50 ans

    Dimensionnement des systmes pour une dure de vie

    minimale de 50 ans pour le transport deau et de gaz

    Une dure de vie modlise gnralement >100 ans

    Les canalisations en Polyethylene offrent de nombreux

    avantages par rapport aux mtaux :

    Poids infrieur

    Flexibilit

    Absence de corrosion

    Bonne rsistance chimique

    Installation facile et rapide

    Faible friction / perte de charge

  • Les dveloppements des rsines en Polythylne

    Pe

    rfo

    rm

    an

    ce

    1970 1980 1990 2000 2010

    PE10

    0-RC

    PE 63

    PE 80 2me gnration

    1re gnration

  • Les dveloppements des rsines en Polythylne

    Pe

    rfo

    rm

    an

    ce

    1970 1980 1990 2000 2010

    PE10

    0-RC

    PE 63

    PE 80

    PE 10

    0

    Rsines bimodales PE 100 :

    Augmentation des pressions dutilisation

    Rduction des paisseurs de

    tubes

    3me gnration

    2me gnration

    1re gnration

  • Les dveloppements des rsines en Polythylne

    Pe

    rfo

    rm

    an

    ce

    1970 1980 1990 2000 2010

    PE10

    0-RC

    PE 63

    PE 80

    PE 10

    0

    PE10

    0 LS

    PE10

    0-RC

    Rsines bimodales PE 100 low sag :

    Nouvelle gnration de PE 100 Pour lextrusion de tubes trs

    larges diamtres (>2000mm) et/ouFortes paisseurs (>100mm)

    4me gnration

    3me gnration

    2me gnration

    1re gnration

  • Rsines bimodales PE 100-RC Resistant to Crack :

    PE 100 avec proprits ESCR amliores pour installation

    de canalisations par techniques non-conventionnelles

    4me gnration

    3me gnration

    2me gnration

    1re gnration

    Les dveloppements des rsines en Polythylne

    Pe

    rfo

    rm

    an

    ce

    1970 1980 1990 2000 2010

    PE10

    0-RC

    PE 63

    PE 80

    PE 10

    0

    PE10

    0 LS

    PE10

    0-RC

  • Le design bimodal et les opportunits de dveloppementsur la base du procd Slurry InnoveneTM S

    Linnovation sur la base de design bimodal a permis

    le dveloppement des Polythylnes de 3me et 4me

    gnration

    Les rsines PE bimodales offrent de nombreux

    degrs de libert : MFR, densit, quantit relative

    produite dans chaque racteur

    Chaque variable est controle par les paramtres

    procd

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    100 1000 10000 100000 1000000 100000000

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0.35

    0.4

    100 1000 10000 100000 1000000 10000000

    Mw [Da]

    SE

    C s

    ign

    al

    LMW block

    HMW block

    Bimodal

    Rsine monomodale Rsine bimodale

  • Les lments du dveloppement dune rsine bimodale

    sur la base du procd Slurry InnoveneTM S

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

    100 1000 10000 100000 1000000 10000000

    Molecular Weight

    dW

    _d

    log

    M

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    Co

    mo

    ne

    r C

    on

    ten

    t/1

    00

    0C

    MWD-Omnic

    MWD-Cirrus

    SCB-Omnic

    SCB-Nicolet4 Model

    SCB-RMN

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

    100 1000 10000 100000 1000000 10000000

    Molecular Weight

    dW

    _d

    log

    M

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    Co

    mo

    ner

    Co

    nte

    nt/

    100

    0C

    MWD-Omnic

    MWD-Cirrus

    SCB-Omnic

    SCB-Nicolet4 Model

    SCB-RMN

    Coolingwater

    Ethylene, Hydrogen

    (Comonomer), Solvent, Catalyst

    Coolingwater

    Ethylene, Hydrogen Comonomer,

    Solvent

    11 22

    Reduced

    impact

    strength

    ESCR and creep resistanceMatrixProcessability,

    stiffnessMechanical

    strength

    Melt

    strength

    during

    extrusion

    Conventional

    BimodalBimodalBimodalBimodalBimodalBimodalBimodalBimodalBimodalMonomodalMonomodalMonomodalMonomodalMonomodalMonomodalMonomodalMonomodal

    Influence distribution poids molculaire, incorporation du comonomre

    Configuration des racteurs en cascade, slection du comonomre

    Plateforme

    catalytique

    Procd de

    polymrisation

    Architecture

    produit

    Optimisation des proprits dusage

  • Superstress PE100 : PE100-RC, Polythylne de

    4me gnration

    Dlivre les performances leves dun PE 100 :

    Tenue leve la pression

    Rsistance limpact leve (RCP)

    Une rsistance la fissuration

    lente exceptionnelle :

    Une scurit accrue permettant linstallation des conduites via des techniques de pose alternatives (ex. sans lit de sable, sans tranche)

  • Les avantages des techniques alternatives aux installations conventionelles

    Rduction jusqu 60% des cotsdinstallation :

    Rduction jusqu 10x du temps de

    travail sur un chantier

    Rduction du transport du sable et

    des produits dexcavation

    Rduction des perturbations :

    Nuisances sonores

    Embouteillages

    Pollution

  • Conclusions

    Linnovation sur la base de design bimodal a ouvert de

    nouvelles opportunits avec le dveloppement des

    Polythylnes de 3me et 4me gnration

    Ces dernires gnrations de Polyethylne ont permis

    dlargir le domaine dapplication des tubes en

    Polythylne (nouvelles applications et

    dimensions de tubes)

    De contribuer des rseaux fiables

    Des opportunits dconomies sur les

    renouvellements ou extensions de rseaux

    De nouvelles structures bimodales sont exploiter pour amliorer les proprits finales des tubes et repousser les frontires dapplication du Polythylne

    0

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0.35

    0.4

    100 1000 10000 100000 1000000 10000000

    Mw [Da]

    SE

    C s

    ign

    al

    LMW block

    HMW block

    Bimodal