Brevet FR2405798A1 — publié le 19790511

La présente invention se rapporte a un dispositif destiné au revêtement intérieur de tuyaux métalliques de grand diamètre, préalablement chauffés, au moyen de poudres thermoplastiques qui entrent en fusion au contact du métal chauffé. On sait que pour diverses applications industrielles faisant appel a des canalisations de grand diamètre, par exemple l'adduction d'eau, le transport de liquides ou de fluides plus ou moins corrosifs, l'exploitation de minerais, il est nécessaire de faire subir un traitement intérieur de protection à ces canalisations. On a déjà déposê a l'intérieur des tuyaux de revêtements bitumeux, par exemple ou plus récemment, par poudrage électrostatique on a déposé sur la paroi interne des tuyaux préalablement chauffés, des poudres thermoplastiques qui fondent au contact de la paroi et constituent le revêtement de protection. Ce dernier traitement présente un certain nombre d'inconvénients dans sa mise en oeuvre actuelle. Il s'accompagne en particulier de risques d'explosion pour un certain domaine de la concentration en poudre; il est difficile à mettre en pratique dans le cas de tuyaux de grandes longueurs, pratiquement impossible au-delà d'une longueur de 6 m, et ne permet souvent pas d'obtenir un revêtement d'épaisseur régulière. De plus, en raison des pertes importantes en poudre qu'il entraîne, il est nécessaire de recycler cette poudre, ce qui est parfois très difficile. La présente invention vise un dispositif permettant au moyen de poudres thermoplastiques le revêtement interne des tuyaux métalliques de grande longueur, pouvant par exemple atteindre 12 mètres, sans entraîner les divers inconvénients énumérés ci-dessus. Un revêteement déposé au moyen du dispositif selon l'invention présente une épaisseur remarquablement uniforme et son application est effectuée en un temps très court. Le dispositif selon la présente invention, destiné au revetemen t intérieur de tuyaux métalliques de grand diamètre préalablement chauffés, au moyen de poudres thermoplastiques entrant en pression au contact du métal chauffé, est caractérisé en ce qu'il comporte un berceau qui est destiné a recevoir le tuyau à revêtir et qui est muni de moyens adaptés aaire tourner ledit tuyau autour de son axe disposé sensiblement horizontalement, une trémie distributrice de poudre associée a des moyens de déplacement de ladite trémie, parallèlement à l'axe du tuyau, entre deux positions extrêmes extérieures a ce tuyau et voisines chacune d'une extrémité de celui-ci, la trémie comportant a sa partie inférieure au moins une fente longitudinale de déversement de poudre paral lèle a l'axe du tuyau, et étant associée d'une part à la moyenne de vibration agissant sur cette trémie et d'autre part à des moyens de fluidisation de la poudre contenue dans ladite trémie pour l'écoulement par gravite de cette poudre vers la paroi intérieure du tuyau. De cette manière, le tuyau chauffé au préalable reposant dans son berceau et étant alors animé d'un mouvement de rotation autour de son axe, on déplace la trémie d'une position extrême à l'autre en assurant le déversement de la poudre. Cette dernière se répartit sur la paroi intérieure du tuyau où elle fond sous l'action de la chaleur, selon un trajet hélicoïdal. Il va de soi que l'on peut régler l'épaisseur du revêtement en modifiant le débit d'écoulement de la trémie, cela sous l'influence des dimensions des fentes de distribution, de la pression de l'air de fluidisation et de la fréquence de vibration, mais aussi la vitesse de rotation du tuyau autour de son axe ainsi que la vitesse de déplacement de la trémie. Selon une autre caractéristique de l'invention, la trémie est supportée par une poutre montée en porte-à-faux a l'intérieur du tuyau, parallèlement à l'axe de celui-ci, lorsqu'il repose sur le berceau. Dans une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, cette poutre est fixe et constitue un chemin de roulement pour un chariot auquel est fixée la trémie, les moyens de déplacement de la trémie agissant sur ledit chariot. Ces caractéristiques et d'autres, ainsi que les avantages liés au dispositif selon l'invention ressortiront mieux de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale, d'une forme de réalisation du dispositif selon l'invention, appliqué à un tuyau à revêtir intérieurement; la figure 2 est une vue en coupe transversale de la trémie distributrice de poudre du dispositif de la figure 1; la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1. Si on se réfère a la figure 1 des dessins annexés, le dispositif se Ion l'invention dans la forme de réalisation choisie et représentée comprend un berceau 10, forme d'un bâti 11 et de galets 12 sur lesquels repose le tuyau à revêtir 14. Des moyens d'entraînement des galets (non représentés) permettent la mise en rotation du tuyau 14, dispose de manière que son axe soit sensiblement horizontal. Dans cette forme de réalisation, une poutre 20, formée par exemple de profilés en C réunis par des fers plats, est encastrée par l'une de ses extré mités 21 dans une paroi de support 24. Cette poutre 20 constitue un chemin de roulement pour un chariot 25 auquel est suspendue une trémie 27, distributrice de poudre. La trémie 27 a une forme générale prismatique et comporte deux parois latérales planes 28, inclinées et divergeant vers le haut, deux parois transversales 30, sensiblement verticales, et un fond ménageant un coin dont l'arête 31, parallèle auxdites parois latérales fait saillie dans ladite trémie. Deux fentes de déversement 33 sont ménagées entre le bord inférieur de chacune desdites parois latérales 28 et les faces 35 dudit coin. Le coin constituant le fond forme un caisson creux 36 raccorde par une canalisation souple 37 à une source d'air sous pression (non représentée), tandis que des zones poreuses 38, formées par exemple par des plaques de bronze fritté sont ménagées dans les parois 35 du coin formant le fond de la trémie. La trémie porte en outre a sa partie inférieure des volets déflecteurs 40, dirigés vers le bas et sensiblement parallèles aux faces 35 du coin formant le fond. L'admission d'air sous pression dans le caisson 36, s'échappant par les zones poreuses 38, provoque, de manière connue, la fluidisation d'une reserve de poudre thermoplastique placée dans la trémie; cette poudre peut être du "RILSAN" (marque déposée) ou toute autre matière appropriée. La matière ainsi fluidisée s'ecoule par les fentes 33. Pour favoriser cet écoulement, la trémie est de préférence associée a un vibreur 40, mû par un moteur électrique 41 alimenté par un cordon qui peut être confondu avec le cordon 37. Grâce a l'action conjuguée de la fluidisation et du vibreur, la mati- re de la trémie s'écoule par les fentes 33 sous la forme de deux lames de ma tière, divergente, 44, le long des volets 40. Si on désire régler le débit de la matière, on prévoit de rendre réglable la largeur des fentes 33, par exemple grâce a des volets, tels que 45, montes à l'extrémité de leviers 46 articulés autour de pivots 47, solidaires des parois de la trémie. Pour permettre un déplacement de la trémie 27, le long de la poutre 20, le chariot 25 est par exemple attaché à un brin d'une boucle sans fin 50 passant sur des poulies 51 et 52, montées respectivement aux extrémités de la poutre 20, une de ces poulies étant entraînée par un moteur 53. il est ainsi possible de déplacer la trémie entre deux positions extrêmes, extérieures au tuyau, l'une représentée en trait plein dans la partie gauche de la figure 1, l'autre en tirets dans la partie gauche de cette même figure. (référence 27'). Pour soustraire la poudre continue dans la trémie à la chaleur du rayonnement du tuyau, lorsque ladite trémie se déplace à l'intérieur de ce tiyau, on prévoit avantageusement un calorifugeage 56 de la paroi extérieure de la trémie et même, le cas échéant, un refroidissement de cette paroi par un fluide circulant dans un circuit approprié 57. Le fonctionnement du dispositif est simple: La trémie 27 est disposée en une de ses positions extrêmes; le tube 14 chauffé et reposant sur son berceau est mis en rotation. On déplace alors la trémie le long de la poutre 20, en même temps que l'on met en action la fluidisation et le vibreur, ce qui provoque l'écoulement de la poudre sous la forme de deux lames 44; cette poudre arrive au contact de la paroi intérieure 60 du tuyau, s'y repartit et fond sous l'action de la chaleur dégagée par cette paroi. Ce déplacement s'effectue jusqu'à ce que la trémie parvienne a sa seconde position extérieure. On règle la vitesse de rotation du tuyau et la vitesse de déplacement de la trémie, en même temps que le débit de la matière en fonction de l'epais- seur du revêtement désiré. Ce débit peut être réglé par l'intensité de la fluidisation et par l'amplitude et la fréquence des vibrations appliquées à la tremie, ainsi que par la largeur des fentes du déversement. On constate que la hauteur de la poudre dans la trémie a peu d'influence sur le débit de matière; cependant, il est possible de compenser les variations de hauteur en agissant sur la largeur des fentes de déversement. On peut également prévoir d'alimenter la trémie de manière continue pour supprimer l'influence des variations de hauteur de la poudre continue dans cette trémie. On constate en outre que grâce au dispositif selon l'invention, il est possible d'opérer le poudrage sur plusieurs tours du tuyau, ce qui garantit une épaisseur de revêtement bien uniforme, le lissage de ce revêtement s'opérant immédiatement puisque le dépôt peut se faire sans excès. Ainsi il n'y a pas de perte de matiere. On a pu effectuer des revêtements de qualité très satisfaisante sur des tuyaux atteignant 12 mètres de longueur et d'un diamètre supérieur à 500 mm. Dans le but d'éviten une flexion importante de la poutre lorsque la trémie est en position de porte-à-faux maximum, il est possible d'associer à la trémie une béquille de soutien 62, prenant appui sous la poutre et sur la paroi du tuyau (figure 1). Le mode de prélèvement obtenu grâce au dispositif selon l'invention permet la réalisation d'ensembles de tuyaux soudés bout à bout. Il suffit de ménager une épargne dans le revêtement, à chaque extrémité, puis d'effectuer la soudure et enfin de chauffer la zone soudée, par un ruban chauffant, et de répandre ensuite la poudre de revêtement sur la zone ainsi chauffée. L'invention n'est naturellement pas limitée à la forme de réalisation décrite. En particulier il est possible de fixer la trémie à une extrémité de la poutree de support et de déplacer axialement celle-ci, de manière à provoquer ainsi le déplacement de la trémie. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour le revêtement intérieur de tuyaux métalliques de grand diamètre préalablement chauffés, au moyen de poudres thermoplastiques entrant en fusion au contact de métal chauffe, caractérisé en ce qu'il comporte un berceau qui est destiné à recevoir le tuyau à revêtir et qui est muni de moyens adaptés à faire tourner ledit tuyau autour de son axe disposé sensiblement horizontalement, une trémie distributrice de poudre associée à des moyens de déplacement de ladite trémie, parallèlement à l'axe du tuyau, entre deux positions extrêmes extérieures à ce tuyau et voisines chacune d'une ex trémité de celui-ci, la trémie comportant à sa partie inférieure au moins une fente longitudinale de déversement de poudre parallèle à l'axe du tuyau, et étant associée, d'une part, à des moyens de vibration agissant sur cette trémie et, d'autre part, à des moyens de fluidisation de la poudre contenue dans ladite trémie pour l'écoulement par gravité de cette poudre vers la paroi intérieure du tuyau, la trémie étant supportée par une poutre montée en porte-à-faux à l'intérieur du tuyau, parallèlement à l'axe de celui-ci lorsqu'il repose sur le berceau. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poutre est fixe et constitue un chemin de roulement pour un chariot solidaire de la trémie, les moyens de déplacement agissant sur ledit chariot. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trémie est montée à une extrémité de la poutre, les moyens de déplacement agissant sur ladite poutre, pour un déplacement axial de celle-ci et, par conséquent, de la trémie. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac térisé en ce que la trémie, de forme générale prismatique, comporte deux parois latérales planes inclinées divergeant vers le haut, deux parois transversales sensiblement verticales et un fond ménageant un coin dont l'arête parallèle auxdites parois latérales fait saillie dans ladite trémie, deux fentes de déversement étant ménagées entre le bord inférieur de chacune desdites parois latérales et les faces dudit coin. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coin constituant le fond forme un caisson creux raccordé par une canalisation souple à une source d'air sous pression, des zones poreuses perméables à l'air étant ménagées dans les faces dudit coin. 6.- Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la largeur des pentes est réglable. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la trémie porte des volets déflecteurs fixés au fond de cette trémie, dirigés vers le bas et respectivement sensiblement parallèles aux faces du coin formant le fond. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la trémie comporte un calorifugeage externe de ses parois et/ ou des moyens de refroidissement de celles-ci.