Brevet FR2564940A1 — publié le 19851129

-- 1 -- Procédé pour la fixation de matériau céramique poreux L'invention concerne un procédé pour la fixation de matériau céra- mique poreux, notamment sur des surfaces métalliques planes, telles que par exemple parois, plafonds et portes, ou sur des surfaces cour- bes, par exemple dans des tuyaux métalliques. Les surfaces métalliques qui sont exposées à des températures éle- vées sont pourvues d'isolations qui doivent être fixées sur ces sur- faces métalliques. Les procédés connus jusqu'alors, collage ou chevil- les d'arrêt soudées sur les surfaces métalliques par exemple, présen- tent l'inconvénient que la résistance au fluage des parois d'isolation est, du fait des tensions qui apparaissent, relativement faible. En outre, l'apposition des dispositifs de fixation prend un temps assez long. La présente invention a pour objectif de fournir un procédé per- mettant d'apposer de manière simple du matériau isolant sur les parois métalliques, et garantissant en outre une résistance élevée au fluage. Cet objectif est atteint par l'invention en ce que l'on visse dans le matériau céramique des ressorts hélicoïdaux, les extrémités des ressorts hélicoïdaux tournées vers la surface métallique étant assemblées à cette dernière par l'intermédiaire d'un élément de fixa- tion métallique ajouré disposé entre la surface métallique et le maté- riau céramique. Le procédé consiste en ce que l'on soude par points sur une tôle de bâti à isoler un élément de fixation métallique de forme plate. Devant le mat en fibres posé sur cet élément, on dispose une couche de briques en fibres. A l'aide par exemple d'une perceuse prévue à cet effet, on visse des ressorts hélicoïdaux à intervalles réguliers à travers ces briques poreuses, jusqu'à ce que les extrémités des res- sorts hélicoïdaux s'engagent dans l'élément de fixation métallique. L'élément de fixation métallique est ajouré; il peut s'agir par exem- ple d'un élément en métal déployé, d'une tôle perforée ou d'un treil- lage métallique. La dureté des briques en fibres ainsi que du matériau -21 des ressorts est choisie de telle sorte que le vissage du ressort dans la brique produise un alésage de forme hélicoïdale correspondant à la forme du ressort. L'espace qui se trouve à l'intérieur des spires du ressort reste rempli du matériau de la pierre, ce qui veut dire que ce dernier n'est pas détérioré par le vissage. Ceci augmente notablement la solidité de la fixation de l'isolation sur la paroi. Le procédé en question est applicable tant à des parois planes, y compris des plafonds et des portes, qu'à l'isolation intérieure ou extérieure de tuyaux métalliques. L'emploi de ressorts hélicoïdaux permet l'absorption des tensions qui apparaissent. Les criques qui ap- paraîtraient en cas d'assemblage rigide de l'isolation et de la sur- face métallique sont évitées. De ce fait, la présente invention permet d'obtenir une longévité importante pour l'isolation. Selon une forme de réalisation préférentielle, on prévoit dans les briques en fibres des évidements dans lesquels sont insérés les ressorts hélicoïdaux et qui, une fois les ressorts hélicoïdaux en place, sont bouchés au moyen d'un matériau de remplissage, puis fermés au moyen d'un bouchon de fermeture. On peut visser dans les briques en fibres des ressorts hélicoi- daux plus courts, qui disparaissent dans les évidements des briques, ces évidements étant alors bouchés au moyen d'un matériau de remplis- sage réfractaire, laine de fibres ou mortier par exemple, puis fermés à fleur de la surface des briques au moyen d'un bouchon de fermeture. Une autre forme de réalisation prévoit de pratiquer dans les bri- ques en fibres des évidements dans lesquels sont insérés les ressorts hélicoïdaux, et dans lesquels sont vissés des bouchons de fermeture filetés munis d'une tête et ayant le même pas que les ressorts héli- coidaux. Les bouchons de fermeture sont constitués d'une tête cylindrique et d'une tige filetée. Le pas de la tige est identique à celui des ressorts hélicoïdaux, de sorte que les tiges peuvent être vissées directement dans les ressorts. Ceci assure un maintien supplémentaire de l'isolation sur la surface métallique. En vissant plus ou moins profond les bouchons de fermeture, on peut régler la force avec la- quelle l'isolation est appuyée sur la paroi métallique. - 3 - 1 En outre, la tête du bouchon de fermeture peut présenter un épau- lement ou une gorge servant à fixer des serpentins chauffants. Etant donné que les ressorts hélicoïdaux munis des bouchons de fermeture peuvent être disposés à intervalles réguliers dans l'iso- lation de la paroi, les têtes des bouchons de fermeture sont ici configurés -en y façonnant un épaulement ou une gorge par exemple- de telle manière que l'on puisse y fixer des serpentins chauffants. Pour des surfaces métalliques courbes -tuyaux par exemple-, on em- pile à l'intérieur du tuyau à isoler des viroles constituées de bri- ques en fibres munies de ressorts hélicoïdaux, d'au moins un mat en fibres, et d'un élément de fixation métallique ajouré. La mise en place des viroles dans le tuyau à isoler s'effectue en entourant d'un mat en fibres les briques en fibres assemblées sous une forme tubulaire, en disposant autour du mat en fibres un élément de fixation métallique muni de charnières et fixé au moyen d'une tige d'arrêt enfilée dans les charnières, en vissant les ressorts héli- coidaux à travers l'élément de fixation métallique jusque dans les briques en fibres, en fixant les ressorts hélicoïdaux à l'élément de fixation métallique, et enfin, une fois la virole mise en place, en enlevant la tige d'arrêt. Une virole est constituée de plusieurs couches. La première couche ou couche intérieure est constituée de briques en fibres assemblées sous une forme tubulaire, que l'on entoure d'une deuxième couche constituée d'au moins un mat en fibres, lequel peut être imprégné d'eau, ce qui facilite la disposition de la troisième couche constitué d'un élément de fixation métallique muni de charnières qui entoure le mat en fibres. On enfile une tige d'arrêt dans les charnières montées aux deux extrémités de l'élément de fixation métallique. A travers les ajours de l'élément de fixation métallique, on visse alors à intervalles approximativement identiques des ressorts hélicoïdaux radiaux, environ jusqu'au milieu des briques en fibres. Les extrémités des ressorts hélicoïdaux sont coupées et (par exemple) soudées à l'élément de fixation métallique. La virole ainsi préfabriquée est introduite dans le tuyau isolée, et on pose dessus la virole suivante, préfabriquée de la i-me manière, et ainsi de suite. - 4 - 1 De préférence, on dispose entre deux viroles consécutives un élé- ment de retenue d'écoulement sous forme de godet muni d'un trou. Afin d'éviter le reflux du fluide qui s'écoulera dans le tuyau, les viroles sont séparées entre elles par des éléments de retenue d'écoulement en forme de godets. Ces éléments de retenue peuvent être réalisés en graphite ou en aluminium. Le procédé selon l'invention apporte notamment l'avantage d'isoler des surfaces métalliques en absorbant, voire en empêchant les tensions fissurantes qui peuvent apparaître suite à des variations importantes de température. En outre, ce procédé fournit une méthode simple et rapide pour apposer l'isolation sur la surface métallique. La description qui suit présente plus en détail l'invention à l'aide d'exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé. Ce des- sin montre: à la figure 1 une forme de réalisation d'une isolation de paroi; à la figure 2 d'autres formes de réalisation d'isolations de paroi aux figures 3 et 4 des isolations de paroi avec serpentins chauf- fants; à la figure 5 une vue de dessus d'une isolation de paroi; à la figure 6 unie vue en perspective d'une virole pour l'isolation d'un tuyau; à la figure 7 une vue en coupe d'un tuyau isolé; à la figure 8 une vue en coupe transversale d'un tuyau isolé; et à la figure 9 une vue en coupe d'un tuyau isolé, présentant l'élé- ment de retenue d'écoulement. La figure 1 présente une vue en coupe d'une isolation de paroi plane. La paroi est constituée d'une surface métallique 3 soudée par points avec un élément de fixation métallique 5 ajouré, sur lequel est fixé une couche de matériau céramique 1 constituée d'un mat en fibres 7 et de briques en fibres 8. Des ressorts hélicoïdaux 2 sont vissés au travers des briques en fibres 8. Les briques en fibres 8 ont une porosité de 80 à 90%, de sorte qu'elles sont suffisamment tendres pour pouvoir y visser les ressorts hélicoidaux 2. Les extrémités 4 des ressorts hélicoidaux tournées vers l'élément de fixation métallique 5 - 5 - 1 s'engagent dans ce dernier, maintenant ainsi fixée la couche de matériau céramique 1. Les extrémités opposées 23 des ressorts hélicoidaux 2 sont coupées, et peuvent être garnies de diverses manières, comme le montre la figure 2. A la partie supérieure de la figure 2, on a prévu des évidements 9 dans lesquels sont introduits les ressorts hélicoidaux 2 raccourcis. Les évidements 9 sont ensuite bouchés au moyen d'un matériau de remplissage 10, laine de fibres ou mortier par exemple, puis fermés au moyen d'un bouchon de fermeture 25. A la partie inférieure de la figure 2, les évidements 9 prévus pour les ressorts hélicoidaux 2 sont fermés au moyen d'un bouchon de fermeture 11 constitué d'une tête 12 et d'une tige 24. Les tiges 24 des bouchons de fermeture 11 sont filetées, avec un pas identique à celui des ressorts hélicoi- daux, de sorte que l'on peut régler la force de serrage des ressorts hélicoïdaux 2, soit donc la force avec laquelle la couche de matériau céramique 1 doit être appuyée sur la surface métallique 3. Aux figures 3 et 4, les têtes 12 des bouchons de fermeture sont configurées de telle manière qu'on peut y fixer des serpentins chauf- fants 13. A cet effet, les têtes 12 de bouchons de fermeture présen- tées à la figure 2 sont munies d'une gorge 19, et celles de la figure 4 d'un épaulement 6. La figure 5 présente une vue de dessus d'une paroi isolante, sur laquelle ona partiellement suggéré un serpentin chauffant 13 posé au- tour des bouchons de fermeture 11 configurés de manière à assurer sa fixation. Cette figure présente en outre les évidements 9 pratiqués dans les briques en fibres 8 qui sont bouchés par du matériau de rem- plissage 10 et des bouchons de fermeture 25. La figure 6 présente la constitution d'une virole 15 employée pour l'isolation d'un tuyau 14 (présenté à la figure 7). On forme une première couche en assemblant sous une forme tubulaire des briques en fibres 16. Les briques en fibres 16 sont entourées d'un mat en fibres 17, lequel peut être imprégné d'un liquide, eau par exemple. On dis- pose autour de ce mat en fibres 17 un élément de fixation métallique ajouré 18 muni de charnières, que l'on fixe au moyen d'une tige d'ar- rêt 21. Comme on peut le voir aux figures 7 et 8, les ressorts héli- -6- 1 coidaux 2 sont alors vissés dans le sens radial à travers les ajours de l'élément de fixation 18, environ jusqu'au milieu des briques en fibres 16. Les extrémités des ressorts hélicoïdaux 2 sont coupées, et soudées à l'élément de fixation métallique 18. Comme le montre la figure 7, les viroles 15 ainsi constituées sont empilées dans un tuyau 14 à isoler. Dès qu'une virole 15 est en place dans le tuyau 14, on enlève sa tige d'arrêt 21. Afin d'empêcher les reflux, on dispose entre les viroles 15 des éléments de retenue 22 en forme de godets. Ces éléments de retenue sont présentés aux figures 6, 7 et 9. - 7 - 1 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fixation de matériau céramique poreux, notam- ment sur des surfaces métalliques planes ou courbes, caractérisé en ce que l'on visse dans le matériau céramique (1) des ressorts héli- coidaux (2), les extrémités (4) des ressorts hélicoïdaux tournées vers la surface métallique (3) étant assemblées à-cette dernière-par l'intermédiaire d'un élément de fixation métallique (5) ajouré disposé entre la surface métallique (3) et le matériau céramique (1). 2. Procédé selon la revendication 1, notamment pour des surfaces métalliques planes, telles que par exemple parois, plafonds, portes, etc., caractérisé en ce que la paroi est constituée d'une surface mé- tallique (3), d'un treillage métallique (5), d'un mat en fibres (7) et de briques en fibres (8), et que les ressorts hélicoïdaux (2) sont vissés dans les briques en fibres (8), de sorte que les extrémités (4) des ressorts hélicoïdaux tournées vers la surface métallique (3) s'engagent dans le treillage métallique (5) soudé par points sur la surface métallique (3). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu dans les briques en fibres (8) des évidements (9) dans les- quels sont insérés les ressorts hélicoïdaux (2) et qui, une fois les ressorts hélicoïdaux (2) en place, sont bouchés au moyen d'un maté- riau de remplissage (10), puis fermés au moyen d'un bouchon de ferme- ture (25). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu dans les briques en fibres (8) des évidements (9) dans lesquels sont insérés les ressorts hélicoïdaux (2), et dans lesquels sont vissés des bouchons de fermeture (11) file- tés munis d'une tête (12) et ayant le même pas que les ressorts hé- licoidaux (2). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de bouchon de fermeture (12) présente un épaulement (6) ou une gorge (19) servant à fixer des serpentins chauffants (13). 6. Procédé selon la revendication 1, notamment pour des surfaces métalliques courbes, tuyaux par exemple, caractérisé en ce qu'à l'in- -8 - 1 térieur d'un tuyau (14) à isoler sont empilées des viroles (15) cons- tituées de briques en fibres (16) munies de ressorts hélicoïdaux (2), d'au moins un mat en fibres (17), et d'un élément de fixation mé- tallique (18) ajouré. 7. Procédé selon la revendication 1 ou 6, caractérisé en ce que la mise en place des viroles (15) dans le tuyau à isoler s'effectue en entourant d'un mat en fibres (17) les briques en fibres (16) assem- blées sous une forme tubulaire, en disposant autour du mat en fibres (17) un élément de fixation métallique (18) muni de charnières (20) et fixé au moyen d'une tige d'arrêt (21) enfilée dans les charnières (20), en vissant les ressorts hélicoïdaux (2) à travers l'élément de fixation métallique (18) jusque dans les briques en fibres (16), en fixant les ressorts hélicoïdaux (2) à l'élément de fixation métalli- que (18), et enfin, une fois la virole (15) mise en place, en enlevant la tige d'arrêt (21). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on dispose entre deux viroles (15) consécuti- ves un élément de retenue d'écoulement (22) sous forme de godet muni d'un trou.