Brevet FR2449841A1 — publié le 19800919

La présente invention concerne le domaine du traitement de tubes ou de tuyaux métalliques en vue de leur isolation, et/ou de leur protection contre la corrosion, et a pour objet un procédé de revêtement intérieur et extérieur de tubes ou de tuyaux0 Actuellement, le revêtement de tubes ou de tuyaux métalli- ques au moyen de matière synthétique steffectue généralement par grenaillage extérieur, puis par enrobage de la surface externe suivi dtun refroidissement à Iteau, et ensuite par grenaillage intérieur et par application dtun revêtement intérieur, cette dernière opération étant précédée dtune opération de chauffage du tube. Toutefois, dans les procédés connus dtapplication de revêtements plastiques, il ntétait pas possible d'effectuer successivement les opérations de grenaillage et de revêtement intérieures et extérieures, du fait que l'intérieur du tube n1 était pas protégé contre l'humidité, en particulier lors du refroidissement du revete- ment extérieur, de sorte que 1 t eau pénétrant dans le tube provoquait une oxydation de ce dernier. De ce fait, un travail de grenaillage et d'enrobage en con tint, donc automatique, et avec un rendement important ntest pratiquement pas possible à ce jour. En outre, les différentes opérations occasionnaient une importante perte dténergieO La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un procédé de revêtement intérieur et extérieur de tubes ou de tuyaux, qui consiste essentiellement à préchauffer les tubes ou tuyaux, à les déplacer à travers un ensemble de grenaillage extérieur, à les grenailler intérieurement puis à les aligner en ménageant un espace entre deux tubes successifs, à les chauffer par induction, à les munir dtun revêtement extérieur en une ou plusieurs couches, à les refroidir, à séparer les tubes ou tuyaux, à en brosser les extrémités sur environ 10 cm, à les munir d'une ou de plusieurs couches de revêtement intérieur, à effectuer un contre de non porosité et des épaisseurs de revêtements ainsi qutéventuellement une réparation des défauts constatés, et enfin à stocker les tubes ou tuyaux obtenus avant manutention, toutes ces opérations étant réalisées automatiquement et en continu. lit invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, essentiellement constitué par des fours de préchauffage, par un poste de grenaillage extérieur, par un poste de grenaillage intérieur, par un four à induction, par un poste de revêtement extérieur, par un dispositif de refroidissement des tubes ou des tuyaux, par un dispositif de séparation des tubes ou tuyaux, par un poste de nettoyage des extrémités, par un poste de revêtement intérieur, par un poste de contrôle et de réparation des tubes ou tuyaux, et par un banc de sortie des tubes ou tuyaux revêtus, les différents postes et dispositifs étant reliés entre eux par des convoyeurs de transfert continu L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci auprès, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dont la figure unique est une vue en plan d'un dispositif conforme à l'invention. Comme le montre le dessin annexé, le procédé de revêtement intérieur et extérieur de tubes ou de tuyaux consiste à amener des tubes 1, disposés préalablement sur un banc d'entrée 2, dans des fours de préchauffage 3 au moyen d'un convoyeur 4. lies tubes 1 sont amenés dans le convoyeur 4 au moyen de bras commandés à partir d'un pupitre non représenté. lie convoyeur 4 déplace les tubes 1 à travers les fours 3, constitués par une armature métallique, par un revêtement réfractaire, et par des brtleurs torches alimentés au gazS puis à travers un poste de grenaillage 5, en leur conférant un mouvement hélicoldal. Le poste de grenaillage 5 est pourvu d'un dispositif automatique de projection de grenaille par turbine, d'un dispositif de récupération de grenaille, et d'un système dtépura- tion et de dépoussiérage permettant un traitement efficace de l'air contenu dans le tunnel de grenaillage A la sortie du poste 5, les tubes sont repris par un convoyeur 6 les amenalt vers un poste 7 de grenaillage intérieur composé dtun dispositif de grenaillage et dune unité de traitement et de rec-clage de la grenaille sous forme de deux caissons escamotables pouvant dtre positionnés aux extrémités des tubes, quelle que soit la longueur de ces derniers lia grenaille est projetée par une lance de grenaillage mobile, tandis que les tubes ou tuyaux sont mis en rotation par un ensemble de centrifugation, et est récu pérée par l'unité de traitement et de recyclage. Dans cette dernière, la grenaille est dépoussiérée et filtrée avant son retour dans le dispositif de grenaillage. Dans ce poste 7 est également prévu un système de traitement de l'air contenu dans le tube et dans l'unité de traitement. Après le grenaillage intérieur, les tubes sont transférés vers un convoyeur avant extrusion 8, qui est alimenté au moyen de bras commandés à partir d'un poste central. Dans ce convoyeur 8, les tubes ou tuyaux sont affectés d'un mouvement hélicoidal, et sont placés les uns derrière les autres avec prévision d'un espace entre les extrémités;Cet espace est environ égal au quart du diamètre intérieur des tubes, soit, par exemple, pour un tube de diamètre intérieur 800 mm un espace de 20 cm. lie convoyeur 8 déplace les tubes à travers un four à induction 9 comportant un transformateur de tension, un convertisseur statique de fréquence, une armoire de condensateurs, et un jeu d'enducteurs permettant de couvrir toute la gamme des tubes ou tuyaux à la température voulue, en fonction du revêtement à appliquer. Cette température peut être contrôlée de manière connue au moyen d'une lunette pyrométrique. A la sortie du four à induction 9, les tubes sont munis en continu d'une couche primaire de revêtement extérieur, par exemple, en polyéthylène, appliquée par extrusion transversale d'un film au moyen d'une extrudeuse primaire 10, et enroulement hélicoïdal de ce film sur les tubes déplacés par le convoyeur 8. Ce premier film est enroulé en continu sur la succession de tubes, sans interruption au niveau des extrémités, de sorte qu'est réalisé un joint souple. A la suite de 1 'extrudeuse primaire 10 est prévue une deuxième extrudeuse 11, qui applique une deuxième couche de revêtement sur les tubes. Cette extrudeuse Il délivre, également transversalement aux tubes, un film de polyéthylène, qui est enroulé hélicoldalement sur la première couche de revêtement, également sans interruption au niveau du joint entre les tubes. Ce deuxième film est dimensionné de manière à permettre des recouvrements successifs pour ltobten- tion de 11 épaisseur finale du revêtement, un galet de pression agissant sur le film pour réaliser une liaison parfaite entre la couche primaire et les recouvrements de la deuxième couche. lies extrudeuses 10 et Il sont alimentées automatiquement à partir de silos de stockage de granulés 12 et 13 de manière connue. Après mise en place du revêtement extérieur, les tubes sont immédiatement refroidis par aspersion d'eau dans un dispositif 14, er vue de leur manutention. L'eau utilisée à cet effet est traitée et fournie par un groupe 15 en circuit ferme pourvu d'une régulation automatique. Cette opération de refroidissement a pour but d'amener les tubes ou tuyaux à une température intérieure idéale pour le revêtement intérieur de l'ordre de 40 à 50"C, Ainsi, les opérations de chauffage avant revêtement intérieur, nécessaires jusque là, peuvent être supprimées, de sorte qu'est réalisée une importante économie d'énergie. A la sortie du dispositif 14, les tubes sont séparés dans un dispositif de séparation 16, dans lequel le revêtement en polyéthylène reliant les tubes au niveau des joints est coupé avec un système de levier et de couteau, puis ces tubes sont évacués indi viduellement par un convoyeur 17 et un banc de sortie d'extrusion 18 vers un poste 19 de nettoyage des extrémités. Dans ce dernier, chaque tube est mis en rotation sur un ensemble de centrifugation, et à chaque extrémité est effectué un brossage sur environ 10 cm, ce brossage ayant pour but de rendre les extrémités exemptes de toute souillure. A la suite du nettoyage de leurs extrémités, les tubes sont amenés à un poste de revêtement intérieur 20 par un convoyeur 21,et sont mis en rotation grâce à un ensemble de centrifugation. Dans ce poste 20, un chariot mobile muni d'une lance avec pistolets de pulvérisation de peinture en extrémité permet de pénétrer dans le tube en rotation et d'appliquer une couche de revêtement intérieur bitumineux, époxy, ou de peinture. Ce poste 20 peut avantageusement être doublé, de sorte que deux opérations successives de revêtement intérieur peuvent etre effectuées.Après mise en place de la dernière couche de revêtement intérieur, chaque tube passe par un poste 22 de contrôle de non porosité et de contrôle des épaisseurs de revetements. Ce poste 22 comporte essentiellement un appareil de détection de défauts d'isolement électrique opérant à poste fixe. lies défauts éventuellement constatés dans ce poste 22 sont réparés manuellement en fin de chaîne de fabrication, et les tubes ayant satisfait au contrôle sont stockés sur un banc de sortie 23 en attente de leur manutention. L'aspersion d'eau dans le dispositif 14 est effectuée à très basse température, et le revêtement extérieur continu empêche toute pénétration d4humidité dans les tubes, de sorte que tout risque d'oxydation est évité. Il est également possible, avec le procédé et le dispositif conformes à l'invention, après les opérations de grenaillage, de réaliser simultanément les revetements extérieur et intérieur avec de la poudre époxy, au moyen d'une cabine de projection 24 montée à la suite du four à induction 9, et constituée par une armature en acier inoxydable, et par un système de poudrage électrostatique appliquant le produit sur les tubes préalablement chauffés à environ 2400 C. Sous 12effet de la chaleur, la poudre fond en formant un revetement homogène. A la suite de cette opération, les tubes suivent les mimes stades que ceux décrits précédemment, à l'exception du re vertement intérieur et de la découpe des tubes. Un processus analogue est également employé pour des revete- ments extérieur et intérieur des tubes en polyuréthaneo Les tubes sont alors simplement chauffés à environ 55OC, puis revetus intérieurement et extérieurement d'un produit à deux composants au moyen d'un ensemble de projection 25 à pistolets sous pression, et muni d'un système automatique de dosage et de mélange. Enfin, grâce au procédé et au dispositif conformes à l'invention, il est également possible, à la sortie du poste de grenaillage intérieur 7, d'amener les tubes dans un poste 26 de revêtement intérieur par pulvérisation de bitume ou d'un autre rev8tement connu en soi, puis de munir les tubes dans un poste 27 de revêtement extérieur primaire d'une première couche de bitume, et dans un deuxième poste 28 d'application de bitume, du revêtement extérieur définitif, les postes 27 et 28 étant alimentés par une citerne 29 de bitume liquide. La première couche de bitume est appliquée par pulvérisation, tandis que la seconde est appliquée sur la première par bande trempée enroulée hélicoidalement sur le tube. A la suite de l'application de la deuxième couche de bitume, les tubes peuvent encore être pourvus extérieurement d'une solution dthuile de lin, de chaux vive et de sel marin pour l'obtention d'une protection solaire.Après cette dernière opération, les tubes sont amenés à un poste de contrôle 30 avant stockage0 I1 est également possible de pourvoir les tubes, avant ou après leur passage au poste de contrôle, d'autres rev & ements à un poste 31 prévu à cet effet0 lie préchauffage des tubes avant le grenaillage est effectué à une température d'environ 50 à 600C, afin d'éliminer toute trace d'humidité et de corps gras à la surface des tubes0 Grâce à l'invention, il est possible de réaliser en continu, et automatiquement, avec un bon rendement et un gain d'énergie appréciable, des tubes ou des tuyaux revêtus intérieurement et extérieurementO v Bien entendu2 l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment par substitution d'équivalents tech-niques, sans sortir pour autant du domaine de protection de lrin- Invention -REVENDICBIONS- 1. Procédé de rev8tement intérieur et extérieur de tubes ou de tuyaux, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à préchauffer les tubes ou tuyaux, à les déplacer à travers un ensemble de grenaillage extérieur, à les grenailler intérieurement, puis à les aligner en ménageant un espace entre deux tubes successifs, à les chauffer par induction, à les munir dtun revetement extérieur en une ou plusieurs couches2 en continu, sans interruption au niveau des extrémités, de manière à réaliser un joint souple, à les refroidir pour les amener à une température intérieure idéale pour le revêtement intérieur de 11 ordre de 40 à 50OC, à séparer les tubes ou tuyaux, à en brosser les extrémités sur environ 10 cm, à- les munir d'une ou de plusieurs couches de revetement intérieur, à effectuer un contrôle de non porosité et des épaisseurs de revêtements ainsi qu'unie réparation éventuelle des défauts constatés, et enfin à stocker les tubes ou tuyaux obtenus avant manutention, toutes ces opérations étant réalisées automatiquement et en continu, de sorte qu'est réalisé un gain d'énergie substantiel. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace entre les extrémités des tubes ou tuyaux est de préférence égal au quart du diamètre intérieur des tubes ou tuyaux. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par des fours de préchauffage, par un poste de grenaillage extérieur, par un poste de grenaillage intérieur, par un four à induction, par un poste de rev8tement extérieur, par un dispositif de refroidissement des tubes ou des tuyaux, par un dispositif de séparation des tubes ou des tuyaux, par un poste de nettoyage des extrémités, par un poste de revêtement intérieur, par un poste de contrôle et de réparation des tubes ou tuyaux, et par un banc de sortie des tubes ou tuyaux revêtus, les différents postes et dispositifs étant reliés entre eux par des convoyeurs de transfert continu. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'entre le four à induction et le dispositif de refroidissement des tubes ou des tuyaux, et à la place du poste de revêtement extérieur est prévue une cabine de projection de poudre époxy cons tituée par une armature en acier inoxydable, et par un système de poudrage électrostatique appliquant le produit intérieurement et extérieurement sur les tubes préalablement chauffés à environ 240oC, la poudre fondant lors de cette application, en formant un revete- ment homogène, et à la sortie de cette cabine de projection les tubes ou tuyaux suivent les mêmes opérations que celles décrites dans le procédé de la revendication 1, à l'exception du revêtement intérieur et de la découpe des tubes. 50 Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'entre le four à induction et le dispositif de refroidissement, et à la place du poste de revêtement extérieur, est prévu un ensemble de projection de polyuréthane à pistolets sous pression, et muni d'un système automatique de dosage et de mélange, permettant simultanément les revêtements intérieur et extérieur des tubes ou tuyaux prealablement chauffés, à environ 55oc, les tubes ou tuyaux suivant, à la suite de cette opération, les mêmes stades que ceux décrits dans la revendication 1, à l'exception du revêtement intérieur et de la découpe des tubes.