Brevet FR2378219A1 — publié le 19780818

La présente invention est relative a un dispositif de protection contre la corrosion de réservoirs métalliques fermés contenant un liquide corrosif sous pression, et notamment à un dispositif de protection intérieure de réservoirs contenant de l'eau chaude sanitaire, tels que chauffe-eau à accumulation ou semi-instantanés. Dans la construction de réservoirs métalliques fermés, contenant un liquide sous pression, on réalise la protection contre la corrosion du métal en recouvrant ce dernier d'un produit adapté à la nature et la température du liquide. Ce produit est d'ordinaire déposé sur le métal à l'état liquide, poudreux ou pateux et change d'état à la suite d'une transformation physique ou chimique, pour constituer une couche continue étanche, rigide ou semi-rigide et adhérente à la surface métallique qu'elle protège du contact direct du fluide corrosif.Cette méthode pose des problèmes, soit par la complexité des conditions d'application, soit par la nécessité de préparer correctement les surfaces à protéger, soit par la fragilité du dépôt sensible aux chocs ou aux déformations des parois du conteneur, déformations provoquées par exemple par les fluctuations des pressions intérieures. L'invention a pour but surtout de proposer un nouveau dispositif de protection qui permette de palier les inconvénients ci-dessus, en évitant tout traitement préalable de la surface interne du réservoir, tout en réduisant l'épaisseur des parois de ce réservoir à la valeur minima compatible avec la pression du liquide corrosif et la résistance pratique du métal dont le réservoir est constitue. Suivant l'invention, on propose un dispositif de protection contre la corrosion de réservoirs métalliques fermés contenant un liquide corrosif sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe souple étanche appliquée contre les parois dudit réservoir. La matière constituant l'enveloppe est choisie en fonction des caractéristiquès chimiques et physiques du contenu. Citons, par exemple : élastomères, matières plastiques telles que polyéthylène, polypropylene etc..., ces exemples n'étant pas limitatifs. L'enveloppe peut être appliquée contre les parois du réservoir par l'action d'un fluide sous pression à l'intérieur de cette dernière, éventuellement associé au pompage par le vide du volume compris entre l'intérieur du réservoir métallique et l'extérieur de l'enveloppe souple. On voit que cette méthode ne nécessite aucun traitement préalable de la surface. L'enveloppe peut être obtenue par l'assemblage d'éléments préalablement découpés et éventuellement thermoformés ou moulés, ou encore par moulage ou extrusion-soufflage. L'enveloppe peut entre introduite et repoussée dans l'ensemble virole/fond inférieur, afin de pouvoir souder le fond supérieur du réservoir métallique. L'un au moins des deux fonds du réservoir métallique peut entre serti à la molette. Le fond supérieur peut entre lié à la virole par l'intermédiaire d'une petite virole, permettant ainsi la fermeture du réservoir métallique sans détériorer l'enveloppe intérieure. Une fixation étanche peut être assurée autour des orifices de sortie entre le réservoir et l'enveloppe pour maintenir le contact entre parois et enveloppe, cette fixation étanche étant constituée par un joint comprimé entre un repli de l'enveloppe, un manchon fileté, un tube passant l'intérieur du joint et un tube vissé dans le manchon. Ledit joint peut étre comprimé entre un repli de l'enveloppe, un manchon lisse, un tube lisse passant à l'intérieur du joint et un tube coulissant à l'intérieur du manchon, l'écra- sement du joint étant obtenu par une pression, bien déterminée en fonction de sa nature, sur le tube lisse coulissant, le maintien en position de ce dernier étant ensuite assuré par deux ou trois points de soudure. Ledit tube soudé ou vissé sur le réservoir métallique peut être revêtu à l'intérieur de la mMme matière que celle qui a servi à confectionner l'enveloppe, ce qui rend possible de souder cette dernière sur la protection du tube par haute fréquence par exemple. Ledit joint peut hêtre comprimé directement entre l'enveloppe et le réservoir, l'effort de pression étant assuré par une collerette liée à un tube passant dans l'orifice de sortie, ce tube étant maintenu en position par sertissage, brasage, soudage ou tout autre procédé convenable. Un écrou plastique peut être vissé sur l'enveloppe, ce qui permet le maintien de cette dernière pendant le soudage de l'écrou sur celle-ci, soudage pouvant être fait par ultrasons, bouterolle chaude ou miroir par exemple, l'étanchéité étant assurée par un joint écrasé sur ledit écrou. Le tube qui écrase ledit joint peut être éventuellement remplacé par une bride qui, dans le cas où le réservoir est utilisé pour la production et le stockage d'eau chaude sanitaire, supporte une entrée d'eau froide avec brise jet, une sortie d'eau chaude, une deuxième bride faisant office de porte de visite, cette dernière pouvant supporter un élément chauffant et/ou un thermostat. Un important intérêt de la présente invention est lié à la souplesse de l'enveloppe. Dans la conception traditionnelle des réservoirs, la rigidité et le manque de souplesse de certaines protections conduisent à calculer les épaisseurs de paroi du réservoir, de manière à ce que les pressions intérieures appliquées ne provoquent pas de déformations telles que la protection risquerait de casser ou de se fissurer. On est souvent amené, pour cette raison, à choisir des épaisseurs de métal surabondantes, conduisant à des prix de revient élevés. Grace à l'invention, on peut réduire à sa valeur minima compatible avec la pression et la résistance pratique du métal, l'épaisseur des parois et, par là, conduire à des réalisations d'un prix de revient optimum. Dans le cas particulier d'un chauffe-eau à accumulation, la neutralité absolue du polyéthylène ou du polypropylène, ainsi que leur étanchéité parfaite, permettent de laisser à l'eau sa "qualité alimentaire" avec certitude, contrairement aux autres systèmes connus (ciment, émail, époxy). La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à -titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Aux dessins annexés La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un premier mode de réalisation d'une enveloppe de protection conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en coupe axiale de l'enveloppe de la figure 1 placée dans un réservoir métallique. La figure 3-est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation de la fermeture du réservoir. La figure 4 est une vue en coupe axiale partielle d'un deuxième mode de réalisation de la fermeture du réservoir. La figure 5 est une vue en coupe verticaled'un premier mode de réalisation d'un orifice d'entrée, de sortie, ou de visite pour- le réservoir. La figure 6 est une vue en coupe verticale d'un deuxième mode de réalisation d'un orifice. La figure 7 est une vue en coupe verticale d'un troisième mode de réalisation d'un orifice. La figure 8 est une vue en coupe verticale d'un quatrième mode de réalisation d'un orifice. La figure 9 est une vue en coupe verticale d'un cinquième mode de réalisation d'un orifice. La figure 10 est une vue en coupe verticale d'un sixième mode de réalisation d'un orifice. La figure 11 est une vue en coupe verticale d'un septième mode de réalisation d'un orifice, et les figures I2 et 13 sont respectivement une vue suivant XII de la figure 13 et une coupe XIII - XIII de la figure 12 d'un mode de réalisation d'un orifice d'entrée, d'un orifice de sortie et d'une porte de visite dans le cas d'une application de l'invention à un chauffe-eau à accumulation. L'enveloppe de protection conforme à l'in- vention peut être réalisée directement par rotomoulage à l'intérieur du réservoir. Mais, comme on le voit la figure 1, l'enveloppe 1 peut également être réalisée en trois parties : des fonds 2 et 3 thermoformés ou moulés et une virole 4 découpée dans une fibre mince ou directement dans un tube de même épaisseur, ce qui évite la soudure longitudinale 5. L'assem blage de l'enveloppe peut se faire par soudure à chaud, par ultrasons ou à haute fréquence, pour collage ou par tout autre procédé convenable. Pour le montage dans le réservoir 6, comme on le voit à la figure 2, il faudra repousser l'un des deux fonds de l'enveloppe 1, en utilisant la propriété de déformation de sa virole 4 en raison de sa faible épaisseur, pour souder en 7 le couvercle métallique 8 du réservoir 6 sans le détériorer. L'enveloppe 1 peut encore être réalisée par extrusion-soufflage. Cette méthode donne à l'enveloppe 1 directement sa forme difinitive, mais l'épaisseur de sa virole 4 est alors supérieure à 2/10 mm et il devient difficile de plier cette dernière, comme dans le cas de la figure 2, sans risquer de la détériorer, pour souder le couvercle 8 du réservoir 6.On est donc amené à donner à ce couvercle 8 une forme particulière. Comme on le voit par exemple à la figure 3, la virole 9 du réservoir 6 peut être d'abord soudée sur le fond inférieur 10 de celui-ci, puis l'enveloppe 1 mise en place dans l'ensemble ainsi obtenu. Le couvercle, ou fond supérieur,8 sera mis en appui sur l'enveloppe 1, une virole 11 ayant été préalablement soudée sur ce couvercle. Pour fermer le réservoir 6, il suffira de souder en 12, le cordon de soudure étant alors suffisamment éloigné de l'enveloppe 1 pour ne pas l'endommager. On voit à la figure 4, une variante de la méthode précédente, dans laquelle le couvercle 8 est serti à la molette en 13, la forme de l'enveloppe 1 étant adaptée par un décrochement 14 à cette technique de fermeture. Il est bien évident que les méthodes de fermeture des figures 3 et 4 peuvent aussi bien être utilisées pour le montage du fond inférieur 10 du réservoir 6, ainsi que pour la mise en place d'une enveloppe 1 constituée d'éléments thermoformés, découpés et soudés, comme par exemple celle de la figure 1, si sa virole 4 est d'une épaisseur et/ou d'une matière ne permettant pas de la plier sans risque. On voit aux figures 2,3 et 4 que le couvercle 8 du réservoir 6 peut être muni d'une vis de purge 15 permettant d'effectuer un pompage par le vide du volume 16 compris entre l'intérieur du réservoir 6 et ltextérieur de l'enveloppe 1, afin d'appliquer cette dernière contre les parois internes du réser voir 6. Bien entendu, il se peut qu'on ait besoin d'équiper le réservoir 6 d'entrées et/ou de sorties du fluide notamment de l'eau qu'il est destiné à contenir, ainsi que de portes de visite. La conception de ces orifices sera compliquée par la présence de l'enveloppe de protection et on va donner ci-après divers exemples non-limitatifs de leurs réalisations possibles. Comme on le voit à la figure 5, un mode de réalisation d'un orifice avec manchon consiste à river l'enve loppe 1 sur le réservoir 6, un tube 17 venant se visser dans un manchon 18, faisant étanchéité sur un joint 19 qui sera comprimé entre le tube 17, le manchon 18, un tube de maintien 20 et le repli 21 de l'enveloppe rivée. Un point de soudure 22 par exemple, entre le tube 17 et le manchon 18,assurera l'immobilisation en rotation. On voit à la figure 6 une variante du mode de-réalisation précédent, dans laquelle le tube 17 n'est pas vissé mais poussé contre le joint 19 avec une force bien détermi- née en fonction de la nature de ce joint, deux ou 4 points de soudure 22 diamétralement opposés assurent le maintien en position, en rotation comme en translation. La figure 7 montre encore une variante du même mode de réalisation, si le tube 17 est revêtu intérieurement d'une couche de matière identique à celle de l'enveloppe 1. Le tube 17 est vissé dans le manchon 18, une soudure 22 assure l'immobilisation en rotation, et une deuxième soudure 23 sera effectuée entre un embout 24 de l'enveloppe 1 et l'intérieur du tube 17, par haute fréquence ou tout autre procédé convenable. Dans le mode de réalisation de la figure 8, le tube 17 est soudé directement en 25 sur le réservoir 6. L'étan chéité entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe 1 sera assurée par un joint 26 comprimé entre cette dernière et le réservoir 6. Le tube de maintien 20 est muni d'une collerette 27 qui assure la compression du joint 26. Le tube 20 est maintenu en position par sertissage, brasage, soudage ou tout autre procédé convenable sur le tube 17. On voit aux figures 9 et 10 deux variantes de réalisation d'un orifice à bride. L'enveloppe 1 comporte un embout fileté 28 sur lequel vient se visser un écrou 29 de même ma tière. On effectue une soudure 30, par exemple par ultrasons, le montage vissé ne servant que de support, ce qui évite la nécessité d'une contre-bouterolle à l'intérieur du réservoir pendant l'opé- ration de soudure. L'étanchéité sera assurée par un joint 31, comprimé entre l'écrou 29 et une contre-bride 32. La figure 11 montre unie variante des modes de réalisation précédents avec bride qui se rapproche des modes de réalisations avec manchon des figures 5 et 6. Le joint 31 est alors comprimé entre le repli 21 de l'enveloppe 1 et la contre-bride 32. On peut éventuellement ajouter un second joint 33 pour assurer l'étanchéité entre l'extérieur et le volume compris entre l'enveloppe 1 et le réservoir 6. Ainsi, grâce à la présente invention, on peut réaliser la protection intérieure d'un réservoir contenant un liquide corrosif sous pression, d'une façon particulièrement simple et écononique. Les utilisations possibles de ce principe sont nombreuses dans le domaine de la chimie par exemple, mais trouvent une application particulièrement adéquate pour la protection intérieure de réservoirs contenant de l'eau chaude sanitaire, tels que les chauffe-eau à accumulation ou semi-instantanés par exemple. Dans ce cas, la réalisation des divers orifices d'entrée et de sortie d'eau ainsi que des portes de visite pourra être par exemple conforme aux figures 12 et 13. Comme on le voit sur ces figures, l'étanchéité de la contre-bride 32 sera réalisée comme dans le cas de la figure 11, les mêmes nombres de références étant utilisés dans les deux cas. La contre-bride 32 porte un tube d'entrée d'eau froide 34 avec brise-jet 35, un tube de sortie d'eau chaude 36, ainsi qu'une bride-porte de visite 37 permettant un détartrage rapide de l'appareil. Cette bride 37 pourra éventuellement supporter les éléments chauffants 38 et/ou le thermostat 39. Comme on le voit aux figures 12 et 13, la bride 37 sera fixée à la contre-bride 32 par des vis-écrous tels que 40, et la contre-bride 32 sera fixée à son tour à une collerette 41 du réservoir 6 par des vis-écrous tels que 42. On voit également à la figure 13, une isolation 43 retenue par un fond d'habillage 44. I1 va de soi que des modifications peuvent entre apportées aux modes de réalisation qui viennent d'âtre décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents,sans sortir pour cela du cadre de la présente invention REVEND I CAT IONS 1.- Dispositif de protection contre la corrosion de réservoirs métalliques fermés contenant un liquide corrosif sous pression, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe souple étanche appliquée contre les parois dudit réservoir. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière constituant l'enveloppe est choisie en fonction des caractéristiques chimiques et physiques du contenu, par exemple : élastomères, matières plastiques telles que polyéthylène, polypropylène. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'enveloppe est appliquée contre les parois du réservoir par l'action d'un fluide sous pression à l'intérieur de cette dernière, éventuellement associée au pompage par le vide du volume compris entre l'intérieur du réservoir métallique et l'extérieur de l'enveloppe souple. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe est obtenue par l'assemblage d'éléments préalablement découpés et éventuellement thermoformés ou moulés, ou encore par moulage ou extrusionsoufflage. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe est introduite et repoussée dans l'ensemble virole/fond inférieur du réservoir métallique, afin de pouvoir en souder le fond supérieur. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un au moins des deux fonds du réservoir métallique est serti à la molette. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fond supérieur du réservoir est lié à sa virole par l'intermédiaire d'une petite virole, permettant ainsi la fermeture du réservoir sans détériorer l'enveloppe intérieure. 8.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une fixation étanche est assurée autour des orifices de sortie entre le réservoir et l'enveloppe pour maintenir le contact entre les parois du réservoir et l'enveloppe, cette fixation étanche étant constituée pats un joint comprimé entre un repli de l'enveloppe, un manchon, un tube passant à l'intérieur du joint et un tube passé dans ledit manchon. 9.- Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ledit manchon est fileté, ledit tube étant vissé dans ledit manchon. 10.- Dispositif suivant la revendication 8 carac térisé en ce que ledit joint est comprimé entre un repli de l'enveloppe, un manchon lisse, un tube lisse passant à l'intérieur du jointetuntube lisse coulissant à l'intérieur du manchon, l'écra- sement du joint étant obtenu par une pression, bien déterminée en fonction de sa nature, sur le tube lisse coulissant, le maintien en position de ce dernier étant ensuite assuré par deux ou trois points de soudure. 11.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que ledit tube soudé ou vissé sur le réservoir métallique peut entre revêtu à l'intérieur de la même matière que celle qui a servi à confectionner l'enve- loppe, ce qui rend possible de souder cette dernière sur la protection du tube notamment par haute fréquence. 12.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un joint est comprimé directement entre l'enveloppe et le réservoir, l'effort de pression étant assuré par une collerette liée à un tube passant dans l'orifice de sortie, ledit tube étant maintenu en position par sertissage , brasage , soudage ou tout autre procédé convenable. 13.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un écrou plastique est vissé sur l'enveloppe, ce qui permet le maintien de cette der nière pendant le soudage de l'écrou sur celle-ci, soudage pouvant être fait par ultrasons, bouterolle chaude ou miroir par exemple, l'étanchéité étant assurée par un joint écrasé sur ledit écrou. 14. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le tube qui écrase ledit joint peut être éventuellement remplacé par une bride qui, dans le cas où le réservoir est utilisé pour la production et le stockage d'eau chaude sanitaire, supporte une entrée d'eau froide avec brise jet, une sortie d'eau chaude, une deuxième bride faisant office de porte de visite, cette dernière pouvant supporter un élément chauffant et/ou un thermostat.