Brevet FR2480182A1 — publié le 19811016

-21 - Procédé pour fixer des éléments de garnissage préfa- à------------------------------------- - - -------- briqués sur une surface métallique et élément de ______à__________________-à-a______________ garnissage préfabriqué approprié à cet effet La présente invention concerne un procédé pour fixer des éléments de garnissage préfabriqués sur une surface métallique ainsi qu'un élément de garnissage préfabri- qué permettant de mettre ce procédé en oeuvre. 5. Le problème du garnissage d'une surface métallique se pose par exemple pour les tubes métalliques à de hautes températures dans les fours de chauffage et de traitement thermiques,afin de protéger et d'isoler ces tubes de l'action des flammes. Il se pose également, notamment, pour les carneaux de fours, les gaines de transport de produits, les gaines de ventilation, etc. Il existe plusieurs façons de réaliser le garnissage des surfaces à protéger, toutes se ramenant essentiel- lement à deux procédés. Suivant le premier procédé, le matériau de garnissage, par exemple un matériau réfractaire, se trouve mis en place à l'état non façonné: il est coulé ou damé sur la surface dans un coffrage ad hoc et fixé sur cette surface à l'aide de très nombreux goujons (studs) d'ancrage garnissant la surface à protéger. Avant sa mise en service, le gar- nissage ainsi réalisé doit être séché lentement et de façon homogène en sorte de ne pas créer dans la masse des zones de tensions ou de structures différentes qui seront ultérieurement le siège de défauts, tels que fissurations et/ou cloquages,susceptibles de diminuer les performances du garnissage et même de provoquer des détériorations pouvant entraîner la disparition du garnissage sur des parties de surface plus ou moins -2 - importantes, ce qui nécessite des réparations qui sont- toujours très malaisées et onéreuses et qui perturbent le fonctionnement de l'appareil en cause. Les incon- vénients de ce procédé sont de nécessiter une forte densité de goujons d'ancrage, une main d'oeuvre spécialisée en pose de matériau de garnissage, un long délai de séchage et, le cas échéant, des répa- rations malaisées et coûteuses. La fiabilité du garnissage n'est guère absolue et la protection de la surface est fonction non seulement des propriétés physiques du matériau utilisé, mais également-de la qualité du travail de mise en place. Enfin, la forte densité d'ancrage exclut pratiquement la possibilité d'intercaler un revêtement isolant entre la surface métallique et le revêtement réfractaire. Le second procédé consiste à utiliser des éléments de garnissage préfabriqués (appelés couramment coquilles) qui sont mis en place sur la surface à protéger et fixés l'un à l'autre par encastrement ou au moyen d'attaches métalliques fixées ou placées préalable- ment sur ladite surface à protéger. Lorsqu'il est réalisé avec encastrement, ce procédé a comme incon- vénients que les éléments de garnissage sont fragiles aux endroits d'encastrement, qu'ils sont relativement coûteux au mètre courant et qu'ils ne s'appliquent que sur des surfaces verticales. Lorsque les éléments sont fixés au moyen d'attaches métalliques, ce procédé exige un travail fastidieux pour la fixation des attaches sur la surface à protéger, le réglage élément par élément dans certains cas, le prémontage dans d'autres. De plus, les bris d'éléments préfabriqués ne sont pas rares et le garnissage ainsi réalisé est, lui aussi, d'un coût élevé par mètre courant. L'invention vise un procédé pour fixer des éléments de -3- garnissage préfabriqués, qui ne présente pas les inconvénients des procédés connus et qui permet de confectionner, de façon rapide et économique, un garnissage avec un rendement et une fiabilité élevés. La réalisation du garnissage, conformément à l'inven- tion, se fait en mettant en place sur la surface métallique à protéger, des éléments préfabriqués comportant un ou plusieurs trous. Une fois mis en place, chaque élément de garnissage est fixé sur ladite surface métallique en introduisant un élément d'ancrage dans chacun desdits trous jusqu'à ce que son extrémité touche ladite surface métallique et en soudant cet élément d'ancrage sur ladite surface à l'aide d'un pistolet de soudage. La cavité restante des trous est remplie avec une matière de bourrage. Le procédé suivant l'invention est décrit ci-après à l'aide d'un exemple d'application illustré sur les dessins joints sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un tronçon de tube métallique sur lequel sera appliqué le garnis- sage suivant l'invention; - les figures 2 à 4 sont des croquis illustrant les phases du procédé de fixation suivant l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe d'un ensemble illustrant une variante de forme d'exécution; - la figure 6 est une vue en coupe illustrant une variante de mise en oeuvre du mode d'exécution de la figure 5. Sur la figure 1 est représenté un tronçon de tube métallique cylindrique 1 sur lequel est appliqué un revêtement protecteur extérieur. Suivant le procédé de l'invention, et comme montré à la figure 2, le garnissage est constitué d'éléments préfabriqués 2, -24480182 -4- par exemple en matière réfractaire, munis chacun d'un ou plusieurs trous 3, par exemple quatre trous de mm de diamètre pour un élément de 30 cm de long. Chaque élément de garnissage 2 est mis en place sur la surface extérieure du tube 1 (figure 2), éventuellement avec interposition d'une couche de matière isolante 4, par exemple un feutre céramique de quelque 1 à 2 cm d'épaisseur, entre la surface du tube 1 et l'élément de garnissage 2. Cette couche isolante peut être collée sur la surface intérieure de l'élément de garnissage 2, avant sa mise en place sur la surface extérieure du tube 1. Chaque élément de garnissage 2 est fixé au tube 1 après sa mise en place au moyen d'éléments d'ancrage 5 (figure 3) que l'on soude sur la surface extérieure du tube 1 au fond des trous 3. Sur la figure 3 on a représenté un élément d'ancrage sous la forme d'un goujon. La longueur des goujons est telle que, lors- qu'ils sont soudés sur le tube 1, leur extrémité libre soit située à quelque distance de la surface extérieure de l'élément 2* Le soudage des éléments d'ancrage 5 peut se faire à l'aide d'un pistolet-de soudage de goujons sur parois métalliques, par exemple un pis- tolet KSM modifié. Il s'agit d'un pistolet raccordé à une unité de décharge électrique et muni d'un pied d'appui et d'un mandrin choisi en fonction du diamètre de l'élément d'ancrage 5. Les longueurs du pied d'appui et du mandrin sont adaptées à l'épaisseur du revêtement à installer. La soudure d'un élément d'ancrage 5 sur la surface du tube 1 se fait en appli- quant une légère pression du pistolet sur la surface du tube afin de positionner l'élément 5 et le pied d'appui à l'intérieur du trou 3, puis en commandant la décharge de soudure électrique. La cavité des trous 3 autour des goujons est remplie d'une masse de bourrage 7 (figure 4), par exemple la matière connue sous le nom 480182 commercial Thermiplast 456 P.C.. Un écrou 6 peut être vissé sur les goujons 5 pour accrocher la matière de bourrage. Les goujons 5 peuvent aussi être formés avec une tête forgée. Les éléments 2 sont mis en place et fixés l'un après l'autre en manière telle qu'un intervalle faible, par exemple de 2mm de large, soit ménagé entre deux éléments adjacents, assurant ainsi à ces éléments une indépendance totale lors de sollicitations méca- niques et thermiques éventuelles. On retiendra parti- culièrement que, suivant le procédé décrit ci-dessus, les goujons d'ancrage sont mis en place et soudés après placement et ajustement des éléments de garnissage préfabriqués 2. t Les avantages de ce procédé suivant l'invention sont qu'il ne nécessite aucun prémontage puisque V'ancrage. se fait après mise en place des éléments préfabriqués et qu'il ne requiert qu'un nombre réduit d'éléments d'ancrage, de fabrication simple. Le placement est ainsi exécuté d'une façon rapide et économique. La figure 5 illustre une variante de forme d'exécution. La coupe est effectuée transversalement dans l'ensemble 1-2-4 suivant le diamètre d'un trou 3. Celui-ci est garni d'une douille 8 ayant une paroi cylindrique 81 métallique, en acier inoxydable par exemple, et une base 82 traitée par exemple pour être électriquement isolée. Cette base est percée d'une ouverture 83. L'élément d'ancrage 5 est ici constitué d'une bille métallique qui est soudée sur la paroi du tube 1 après avoir été mise en place dans l'ouverture 83 de la douille 8. Les billes 9, qui sont soudées sur la paroi extérieure de la douille 8, servent à caler la douille par rapport à l'élément 2. Les éléments 2 sont donc amenés, garnis des douilles 8, et mis en - 5 - À.TrSAa- Bs enbTTTeam aeoens aeno% m:.tenb -TTddes uoOTueAuT, T 'TieuTrI %uemeaTTnu aTdmaxa un %se eaL.zop uoT:LoT-TddeT enb npuaeue ueTq %se TI sdme:L ep UTe.e aeotld ue astm ap 91TTTODU inop 'esod aneT g:uamaqeclqeTed a2ezoTue,p snrnod a.ieT %ua.ntd agessTuae2 ap suemBm9t saet sno% suTv -uol.-o np uoTqemUTetjUaBT 'I%.Te ao aed %e 5 quemgT9 %Tpnp %uemae;rnetqo9,T -anbo.&oid ap 'enfbT:oat9 %Tno-To OZ O a'BaLemj Bp %aa.nod eanse çnb ao '5 e2ezouep q.uema!'eT op ao.Zlns et oeae.Oe1uoo ua esBjaue :a uo:jeo el JaeTnosea aenpnos ep BelojsTd np-.a.e el 'alnpnos el Bp %uemom nv * e5-Eoloe, p %.uep mpTlt, Bp eoe;.ns el a-.e1edde!uessTl eani-.eArno eun 51 e.zueo uos ue e-rne 7T e 8 ea;Tnop eTl p zneTlzgquT az:qmeTp ne IneaTzadns luemeae29T aile-meTp un s.ane k uo:..eo Bp aTTepuoi el '9 em aT$; el. gi.quom emmoo Ig uolaeo Bp IeTTepuoz eunp ue&om nB eTdmaexe ed -TUa.uTeBm kT op iae Z agessTuLzes p IuBemaT9T Bp esod O0 t e:LumeaTqeelpad 8 eGTpnop el suep 5 e2el3Ouep :uemPi98a.esodsTp Bp eTqTssod luemaTeS29 %se II Àk aqnq et Ins agessTu.e Bp luampTiT Bp eouTd ue esTm s.zde k eqnq. np Toied et ans apnos e. 8 eTflpnop el suuep %TnpozluT e.J% Ined 5 eBe.ouep u:emgTpl 5 À eqnru el ans spnos.e 8 seTTTnop sep ú8 semn.Xeano set suep eouTd ue sTm 'ú sno.z sel sump selTnpoitr[ iuos 5 e2esoue,p seTTTq sel sTnd 'I eqn. eTl ins eouTd -9Z8&O8tZ -7- REVENDICATIONS 1. Procédé de fixation d'un élément de garnissage sur une surface métallique, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes: - mise en place sur ladite surface métallique (1), de 1 'élément de garnissage préfabriqué comportant un ou plusieurs trous (2); -introduction d'un élément d'ancrage (15) dans chacun desdits trous (3) Jusqu'à ce que son extrémité touche ladite surface à l'aide d'un pistolet de soudage; et remplissage de la cavité desdits trous autour des éléments d'ancrage avec une matière de bourrage (7). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les trous formés dans l'élément de garnissage préfabriqué sont garnis de douilles creuses (8) ayant une base (82) percée d'une ouverture (83). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les douilles creuses placées dans l'élément de garnissage contiennent des éléments d'ancrage (5) maintenus au moyen de rondelles en carton (51) ayant une ouverture pour laisser apparaître une partie de la surface de l'élément d'ancrage correspondant. 4. Elément de garnissage préfabriqué, caractérisé en ce qu'il est formé avec un ou plusieurs trous (3) garnis intérieurement de douilles creuses (8) ayant une base (82) percée d'une ouverture (83). 5. Elément de garnissage préfabriqué selon la revendi- cation 4, dans lequel les douilles creuses (8) con- tiennent des éléments d'ancrage (5) maintenus au moyen de rondelles en carton (51) ayant une ouverture pour laisser apparaître une partie de la surface de l'éle- ment d'ancrage correspondant. -8 - 6. Elément de garnissage préfabriqué, suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que sa surface destinée à être tournée vers ladite surface métallique est garnie d'une couche électriquement isolante (4).