Brevet FR2267194A1 — publié le 19751107

l'invention concerne les revêtements et les ervelop- pes protectrices de tuyaux et, notamment, ltapplicationJ sur des tubes ou tuyaux cylindriques de grande longueur, de revetements circonférentiels et uniformes de matières choisies et la protection de ces revêtements a laide dtenveloppes étanches constituées de pellicules de matière plastique, de papier, etc. I-invertion concerne plus particulièrement ltapplication simultanée d'une pellicule ou enveloppe continue et flexible de matière plastique ou synthétique sur un objet cylindrique tel qutun tube ou une conduite, et Itinjection dtun revêtement circonférentiel de matière choisie dans l'espace anaulaire compris entre objet et la pellicule. Les pipelines sont généralement revêtus d Tune enveloppe enroulée en hélice et constituée de papier traité chimiquement ou dtune matière protectrice analogue. Cette enveloppe est quelquefois liée au tuyau par un sous-rev#tement d'adhésif QU dtune matière analogue, appliqué sur le tuyau à ltaide d'une brosse ou autre. Ce procédé ne donne satisfaction que lorsque le premier rev8tement est très mince et de nature et de consistance convenables. Lorsque des revêtements épais sont appliqués suivant ce procédé, la pression des enveloppes tend à faire varier ltépais seur et la forme du revêtement et -donne de mauvais résultats. Selon l'invention, une bande constituée d'une pellicule de matiere plastique est enroulée ou appliquée sur un tuyau de manière que ses extrémités se recouvrent et constituent un joint longitudinal. Cette pellicule de matière plastique forme un rev8tement protecteur qui recouvre complètement et sans lacunes le tuyau. Ce dernier est entouré par un mandrin cylindrique qui lui est coaxial, à une certaine distance radiale. La pellicule de matière plastique est appliquée et refermée sur elle-meme pour constituer une enveloppe étanche et approximativement coaxiale entourant le mandrin et le tuyau.Une matière de revêtement est injectée dans espace annulaire compris entre le tuyau et l'en- veloppe, puis le tuyau est avancé dans le mandrin et entraîne la pellicule cylindrique et le revêtement injecté. Si cela est sorihaitéZ la pellicule peut titre constituée d'une matière thermo rétractable, de manière qu'après ltinjection durev#tement, elle se resserre étroitement sur ce dernier. Btinvention concernedonc un procédé et un appareil destinés à l'application d'un revêtement d'épaisEeur uniforme d'une matière choisie sur un tuyau ou une conduite et, à peu près simultanément à l'opération précédente, à l'application, la mise en forme et la fixation hermétique d'une pellicule de matière plastique qui entoure et protège le revêtement appliqué précédemment. Ces opérations sont effectuées à l'aide d'un dispositif ou appareil mobile dans lequel le tuyau ou la conduite passe. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une élévation schématique, avec arrachement partiel, de appareil selon l'invention la figure 2 est une vue en plan, avec arrachement partiel, du dispositif de pliage de 11 appareil selon l'invention la figure 3 est une vue en bout et une eoup#, suivant la ligne 3-3 de la figure 2 du dispositif de pliage de la pellicule de l'appareil seLon ltinvention la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 2 ; et la figure 5 est une coupe longitudinale suivant l'axe du mandrin. La figure 1 représente une forme de réalisation selon 11 invention et, notamment, un appareil comportant un bâti 10 destiné à supporter un tuyau ou une conduite 14, ou à reposer sur cette dernière. Des rouleaux 12, tournant librement ou en traînes par un moteur classique (non représenté), permettent de déplacer ce bEti 10 le long de la conduite. Un mandrin cylindrique 16 à paroi mince, monté sur le bati 10 à l'aide d'un support 18 et de vis 20, est destiné à délimiter une forme sur laquelle une bande de matière plastique ou de toute autre matière se présentant sous la forme d'une feuilS le peut etre appliquée et refermée pour constituer un cylindre mince et concentrique à la conduite. La différence entre les diamètres de cette conduite et du cylindre de matière plastique délimite un espace annulaire dans lequel un revêtement de matière choisie peut entre injecté. Ce revêtement peut être de toute composition souhaitée et présentant les caractéristiques physiques demandées, à savoir une matière plastique cellulaire, un enduit, des agrégats de divers types, etc. Une bobine 32 d'une pellicule, d'un ruban ou dtune matière mince et flexible d1 enveloppement est montée sur le bàti 10. Son axe 33 est orienté à peu près transversalement par rapport à l'axe de la conduite. Lorsqu'elle est débitée de la bobine, la pellicule passe sur des rouleaux 36, 37 et 38 et sur un rouleau transversal 40, puis elle est ramenée et appliquée sur le mandrin 16 à l'aide d'un dispositif 42 de pliage décrit ci-après en regard des figures 2 et 3. Lorsqu'elle passe dans ce dispositif 42, la pellicule est appliquée autour du mandrin de manière que ses bords 48 se recouvrent. Le dispositif 42 est fixé au bâti 10 à l'aide d'un support 44 et de vis 46.Il comporte un manchon cylindrique 50 qui prolonge ses ailes et participe au recouvrement des bords de la pellicule de matière plastique. Cette pellicule 34 peut etre de toute matière convenablement pliable ou flexible et pouvant etre fixée sur la conduite Elle doit présenter les propriétés nécessaires pour retenir le revêtement 64 et le protéger, de meme que la conduite, contre la corrosion, l'érosion et les détériorations mécaniques. De plus, cette pellicule ou matière d'enveloppement doit etre relativement solide et d'une perméabilité à lthumidité et à la vapeur très faible ou à peu près nulle. Elle doit également présenter de bonnes caractéristiques diélectriques et isolantes. De nombreuses pellicules de matière thermorétractable possèdent les caractëristiques souhaitées et peuvent donc etre utilisées de manière satisfaisante dans le procédé selon 1' invention. Il est probable que la technologie des pellicules minces et, notamment, des pellicules de résine synthétique va évoluer et que ces pellicules et enveloppes nouvelles pourront etre utilisées avec l'appareil selon l'invention. Il existe également de nombreuses matières présentant les caractéristiques requises, par exemple les matières plastiques vinyliques telles que le chlorure de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, les copolymères d'acétate et de chlore de vinyle, et les polyoléfines telles que le polyéthylène, et de nombreuses autres matières. Ces matières plastiques sont étanches à liteau, résistantes, flexibles, aisément pliables et présentent également une constante diélectrique élevée. Par conséquent, ces pellicules de matière plastique, lorsqu'elles sont mises en oeuvre avec l'appareil selon l'invention, empochent toute entrée directe en contact de la conduite et/ou du revêtement avec le sol ou lthumidité, et isolent également et efficacement la conduite contre les courants électriques parasites Bien que lrépaisseur de ces pellicules soit généralement égale ou inférieure à 0,25 mm, cette valeur ne constitue pas une limite supérieure absolue.Généralement, le diamètre de la conduite, ltépaisseur du revêtement, 11 aptitude au pliage et le type de la pellicule,et le type du dispositif de pliage constituent l'uns tous ou plusieurs des facteurs considérés pour déterminer ltépaisseur maximale d'une pellicule donnée Il est possible, dans certains cas, d'augmenter cette épaisseur au-delà de cette-limite supérieure en chauffant la pellicule avant de la plier ou de l'appliquer sur la conduite. Un-élément 54 de fermeture de la pellicule, constitué d'une roue ou d'un rouleau, tourne sur un bras 56 qui pivote en 58 et porte avec une certaine force sur les bords de la pellicule se recouvrant. La pression est exercée entre le mandrin 16 et le rouleau 54. La liaison des bords peut etre effectuée par l'application d'un adhésif ou d'un solvant convenable sur l'un de ces deux bords, puis par 11 appui de autre bord sur la bande adhésive ou de solvant. Un autre procédé très efficace pour lier les bords d'une pellicule de matière plastique consiste à chauffer la zone de recouvrement de ces bords pour les souder. Il est nécessaire de porter les bords à une température suffisante pour que la matière plastique fonde partiellement et que les surfaces de contact fluent l'une dans l'autre. Une fois refroidi, le joint ainsi réalisé présente une grande solidité. Le chauffage peut etre obtenu à Laide d un élément chauffant logé dans e rouleau 54. Un procédé relativement récent pour lier les bords d'une pellicule de matière plastique met en oeuvre des vibrations ultrasoniques. Par exemple, un vibrateur ultrasonique, place de manière à parcourir la zone de recouvrement des bords, relie ces derniers. Les vibrations ultrasoniques transmettent de lténergie aux bords de la pellicule pour rapprocher les surfaces de ces bords et les placer à des distances atomiques l'une de l'autre de manière qu'elles adhèrent sans etre chauffées ou recouvertes d'adhésif. Il est cependant évident que des matières autres que la matière plastique, par exemple le papier# et/ou la toile traités,peuvent etre utilisées. De même, d'autres éléments peuvent entre mis en oeuvre pour relier les bords longitudinaux de la pellicule. Par exemple, les bords mentionnés ci-dessus et reliés à ltaiae d'un enduit, d'adhésifsy par chauffage, etc. se recouvrent Il n'est cependant pas nécessaire que les bords soient ainsi disposés et ils peuvent etre placés pour porter l'un contre l'autre par leurs extrémités, ou bien ils peuvent etre parallèles et légèrement espacés ltun de l'autre.Dans ce cas, une bande étroite et revetue d'adhésif recouvre le joint et retient les bords en place. Une bande adhésive classique, appliquée par pression, peut alors entre utilisée. La figure 1 représente une bande ou ruban 34 cons tituéedJune pellicule de matière plastique et dévidée d'une bobine 32. La résistance de frottement des paliers 33 et des rouleaux 36, 37 et 38 est suffisante pour que la bande soit tirée étroitement lorsque le bâti 10 avance vers la gauche, -ou bien lorsque la conduite 14 avance vers la droite, de manière que la bande passe sur le rouleau 40. Le dispositif 42 de pliage peut être constitué d'un simple cylindre tronconique dans lequel la conduite avance vers la droite, ctest-à-dire vers un tronçon de faible diamètre, de manière que la pellicule soit appliquée avec une certaine pression et entoure étroitement le mandrin 16. En variante, la bande peut passer sur des rouleaux 37' et 38' (cette bande étant représentée par la ligne pointillée 34t), puis dans le dispositif 42 de pliage qui es; du type inver- seur. Le rouleau 40 d'inversion devient donc inutile. Comme représenté sur les figures 2, 3 et 4, un ensemble 71 de pliage de la pellicule entoure le mandrin 16 dans lequel la conduite 14 est disposée coaxialement. L'espacement radial entre cette conduite et le mandrin est choisi pour déterminer ltépaisseur du rev8tement appliqué à la circonférence de la conduite. Le dispositif 71 comprend une plaque 84, légèrement arrondie et en forme d'aile, et un tronçon arrière et tubulaire. La plaque 84 est en matière rigide, par exemple en métal ou en matière plastique dure. Elle comporte une ouverture circulaire et longitudinale 73 destinée au passage axial de la conduite 14 et du mandrin 16. Le diamètre de cette ouverture est suffisamment supérieur à celui du mandrin pour que L'enveloppe ne soit pas trop serrée et produise une flexion excessive. Au fur et à mesure de son application et de la mise en place de ses bords pour qu'ils se recouvrent, la pellicule de matière plastique avance en continu vers la droite sur la surface du mandrin. Tout procédé permettant de réduire le frottement de cette pellicule sur le mandrin 16 peut etre mis en oeuvre, par exemple en revêtant la surface extérieure du mandrin avec des matières anti-frottement, telles que les matières du type "Teflon", ou bien en pulvérisant une poudre ou un liquide pour lubrifier les surfaces sur lesquelles la pellicule se déplace. Ces poudres et liquides sont classiques et il est évident qu'elles doivent entre compatibles avec la matière du revetement. Un tronçon flexible et tubulaire, qui dépasse en arrière de ltaile 84, est fendu longitudinalement de manière que ses bords se recouvrent, pour provoquer le chevauchement final des bords de la pellicule 72 sur le mandrin 16. La fente délimite deux tronçons, à savoir un tronçon inférieur 80 et un tronçon supérieur 78 formant des plaques extr#mes 81 et 79. L'élasticité intrinsèque de ces dernières et un ou plusieurs ressorts circulaires et extensibles 52 les retiennent en position. Lorsque la bande est tirée sur l'aile courbe 84, elle prend automatiquement la forme d'une enveloppe tubulaire et continue sur le mandrin 16.La bande ou le ruban 34t est suffisamment large pour que ses bords se recouvrent en 82 lorsqutelle est appliquée sur le mandrin. Les plaques 81 et 79 guident automatiquement les bord lcngitu- finaux de la bande pour outils se recouvrent. Ainsi, un premier bord de cette bande, par exemple le bord intérieur 74, est tiré dans l'espace compris entre la plaque 81 et la surface extérieure du mandrin 16, et autre bord 76 est tiré dans ltespace compris entre la plaque 81 et la plaque extérieure 79. Après que la pellicule a été mise en forme sur le mandrin de manière que ses bords se recouvrent, des ressorts, semblables au ressort 52, la retiennent en position jusqutà ce quelle passe dans l'élément 54 de fixation. En variante, plusieurs ressorts plats, disposés en cercle et semblables au ressort 96 représenté sur la figure 2, peuvent etre montés sur un support 98 pour retenir la pellicule. Comme représenté sur la figure 5, une matière 64 de rev#tement peut- etre injectée par l'espace annulaire compris entre la conduite 14 et le mandrin 16, dans l'espace 63, également annulaire, compris entre un cylindre 62 formé par la pellicule et la conduite 64. Le rouleau 54 ou tout autre élément convenable relie les bords de ce cylindre 62 avant qu'il quitte le mandrin.Après que la matière 64 de revêtement a été injectée et lorsque la pellicule de matière plastique sort du mandrin, des éléments chauffants 86 élèvent par un rayonnement 88 la température de la pellicule 62 pour#que cette dernière se rétracte et stapplique étroitement sur le revetement, comme représellté en 62t. Il est évident qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser une matière plastique thermorétractable et des éléments chauffants par rayonnement, comme décrit ci-dessus, et qutune pellicule de matière non rétractable peut également convenir. Bien que le fonctionnement de l'appareil selon l'invention ait été décrit dans son application avec des matières synthétiques d'enveloppement, il est évident qu'il est possible d'utiliser d'autres matières présentant la solidité, les caractéristiques de mise en forme et de fixation nécessaires, assurant une protection convenable et se présentant sous la forme d'un ruban flexible, plat et continu, appliqué progress-Tement sur le mandrin. Ces matières peuvent comprendre une matière fibreuse, étanche à l'humidité et traitée chimiquement, par exemple le papier, les fibres de verre, le métal ou des feuilles de métal, etc. Lorsque la matière du rev8tement forme une mousse, la réaction exothermique suffit, dans certains cas, à souder et fixer la pellicule, notamment si cette dernière est en polyéthy- lène, sans opération d'appoint. Bien que 11 appareil selon l'invention a été décrit dans son application à une conduite ou un pipeline, il convient également à l'application d'enveloppes sur de nombreux autres objets de forme cylindrique et allongée, par exemple des tiges, des fils métalliques de connexion et des câbles. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent entre apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. RBVBbTDICATIONS 1. Appareil destiné à la pose et à la fixation simultanées d'un revêtement de matière choisie sur une conduite, caractérisé en ce qu'il comporte un bats~ un mécanisme destiné à déplacer axialement la conduite et le kati l'un par rapport à l'autre, un mandrin monté ur le bati et entourant coaxialement, à une certaine distance, la conduite, un dispositif, monté sur le bats, débitant un#ruban constitué d'une pellicule dans une direction parallèle à la conduite et en synchronisme avec le déplacement de cette dernière, un dispositif, monté sur le baati et entourant le mandrin, étant destiné à la mise en forme de la pellicule pour qu'elle constitue une enveloppe et qutelle se déplace entre le mandrin et ce dispositif de manière qutelle forme un tube cylindrique entourant la conduite et présentant un diamètre choisi et supérieur à celui de cette conduite, un élément reliant les bords de ladite pellicule ,et un élément injectant la matière de rev8tement dans l'espace annulaire compris entre la conduite et la pellicule. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pellicule est en matière synthétique thermorétractable, l'appareil comportant un élément destiné à chauffer la pellicule après que ses bords ont été reliés. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément destiné à relier les bords est un élément chauffant. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mise en forme comprend un dispositif de pliage dans lequel la directicn d'avance de la pellicule est inversée. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élémen4i:njectant la matière de revêtement injecte une mousse de matière plastique. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la mousse est produite chimiquement dans espace annulaire. 7. Appareil selon la revendication i, caractérisé en ce qutune première extrémité de la pellicule porte sur la conduite. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à débiter la pellicule comprend une bobine de cette pellicule, montée sur le bati et tournant sur un axe transversal par rapport à la conduite. 9. Procédé de mise en place d'un revêtement de matière choisie sur la surface extérieure d'une conduite, et de fixation de cette matière par son enveloppement dans un ruban constitué d'une pellicule de matière plastique, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer la conduite dans un mandrin tubulaire, monté sur un bAati et disposé concentriquement et à une certaine distance de la conduite, à débiter une pellicule continue dans une direction parallèle à la conduite, à entourer le mandrin et la conduite de ladite pellicule de manière que ses bords soient contigus et orientés longittidinalement,à déplacer une première extrémité de cette pellicule en synchronisme avec l3avall- ce de la conduite, à relier les bords de ladite pellicule, et à injecter ladite matière choisie dans l'espace annulaire compris entre la conduite et la pellicule tout en déplaçant cette conduite et le bati l'un par rapport à 11 autre0 10. Appareil d'application d'un rev#ement circonférentiel de mousse de matière plastique sur un objet cylindrique et rigide de grande longueur, caractérisé en ce qu'il comporte un bats, un mécanisme destiné a' déplacer axialement le bati et l'objet cylindrique l'un par rapport à autre, un dispositif destiné à débiter, dans une direction parallèle à l'objet, un ruban constitué d'une pellicule de matière non métallique et thermorétractable, un dispositif, qui entoure l'objet cylindrique, étant destiné à la mise en forme, en aval de sa position, de la pellicule pour qu'elle constitue un tube cylindrique libre entourant l'objet et présentant un diamètre choisi et supérieur à celui de l'objet de manière que ce tube délimite avec ledit objet un espace annulaire, un élément étant destiné à relier ou joindre les bords de la pellicule, et un élément injectant dans ledit espace annulaire,compris entrqtwobjet et le tube cylindrique formé par la pellicule2 les matières chimiques nécessaires à la formation sur place d'une mousse de matière plastique qui remplit ltespace annulaire en aval du dispositif de mise en forme.