Brevet FR2613280A1 — publié le 19881007

MATERIAU COMPOSITE SOUPLE. ETANCHE ET RESISTANT A LA CHULEVR. PROCEDE DE FABRICATION DE CE HATERIAU, DISPOSITIF DE RACCORDEMENT DE CONDUITES DE TRANSPORT DE FLUIDE ET JOINT PLAT. La presente invention concerne un matériau composite souple, étanche et résistant à la chaleur, le procédé de fabrication de ce matériau et un dispositif de raccordement de conduites de transport de fluide. Les conduites de transport de fluides soumises à de fortes variations de température sont soumises à des dilatations importantes. C'est pourquoi les éléments rigides qui les composent sont reliés par des dispositifs de raccordement qui doivent, en même temps qu'ils assurent la circulation des fluides, compenser les dilatations des éléments rigides. Dans ce même type de conduites des éléments de gaines peuvent être reliés par des brides métalliques entre lesquelles sont placés des joints plats. On trouve traditionnellement ce type de dispositif dans des industries trés diverses telles que l'automobile, la pétrochimie, les cimenteries..., et plus particulièrement autour des fours et dans les systèmes de climatisation. Les dispositifs de raccordement de conduites de transport de fluides doivent réunir des qualités souvent contradictoires : ils doivent avoir - une bonne résistance mécanique, condition nécessaire pour assurer le transport des fluides et résister a d éventuelles agressions externes. une longue durée de vie. L'entretien des conduites est évidemment très coûteux et doit être aussi allégé que possible. une bonne résistance à la température puisqu'elles sont destinées à transporter des fluides eux-mêmes portés à des températures élevées. - une grande souplesse puisqu'ils doivent sur leurs seules longueurs supporter et compenser les dilatations produites par les variations de températures de l'ensemble des conduites. - une bonne étanchéité au fluide transporté afin qu'une partie de celui-ci ne soit perdue à chaque raccordement engendrant de nombreux inconvénients. Selon l'art antérieur connu le plus proche de l'invention, les dispositifs de raccordement de conduites de transport de fluide comportent une manchette souple qui, dans le cas d'un fluide porté à haute température, est habituellement composée d'un matelassage fait essentiellement à partir de laine de céramique, de tissu de verre et (ou) de produit réfractaire. Cet ensemble n'étant pas étanche est entouré d'un tissu enduit d'un élastomère dont la tenue à la température est limitée à moins de 300'C. Ces dispositifs sont complexes, coûteux, relativement fragiles et mal adaptés à des températures de fluide dépassant 250' C. L'objectif de l'invention est donc la réalisation d'un dispositif de raccordement de conduites, simple et présentant de meilleures performances. A cet effet, selon l'invention, il est d'abord proposé un nouveau matériau composite souple, étanche, et résistant à la chaleur, composé d'au-moins deux couches de tissu textile de silice collées lune à l'autre par une colle à base de silicates alcalins. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel matériau dans lequel chaque surface destinée à être collée est enduite de colle, puis raclée de manière à répartir la colle uniformément et à en enlever la partie surabondante. Les surfaces destinées à être collées les unes avec les autres sont appliquées les unes contre les autres. L'ensemble est passé entre des rouleaux presseurs. Le séchage est réalisé à une température comprise entre 10 c et 100'C pendant environ 24 h. L'invention concerne encore un dispositif de raccordement de conduites de transport de fluide du type comportant une manchette et des moyens de liaison de cette manchette aux conduites dans lequel la manchette est fabriquée dans le matériau composite souple, étanche spécifié plus haut. L'invention concerne aussi un joint plat destiné, par exemple, au raccordement de brides métalliques sur une conduite de transport de fluide et fabriqué dans le matériau composite précisé plus haut. Ce joint plat peut aussi assurer l'étanchéité de trappes de visite, regards, portes, trous d'homme etc... L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente schématiquement le matériau de l'invention. la figure 2 réprésente schématiquement la phase finale du procédé de fabrication selon l'invention. la figure 3 représente l'un des modes de réalisation d'un dispositif de raccordement de conduites de transport de fluide selon l'invention. la figure 4 représente le raccordement de deux brides métalliques dont l'étanchéité est assurée par un joint plat selon l'invention. Le matériau composite de l'invention est souple, étanche et résistant à la chaleur. Il est composé d'au-moins deux couches 1,2 de tissu textile de silice collées lune à l'autre par une colle 3 d base de silicates alcalins. Ainsi ce matériau bénéficie en ce qui concerne la résistance à la chaleur des propriétés du tissu textile de silice 1, 2 qui est au contact direct de la source de chaleur éventuelle. Cette colle à base de silicate 3 procure au matériau composite ses qualités d'étanchéité. Un matériau composite selon l'invention peut le plus souvent être réalisé avec deux couches de tissu textile de silice. Toutefois des applications particulières peuvent nécessiter un matériau dont les qualités d'isolation, d'étanchéité ou de résistance mécanique soient encore renforcées. En ce cas un plus grand nombre de couches textiles sera prévu, chacune d'elles pouvant être associée à la suivante de la même manière que les deux couches de la réalisation de base. Selon un mode de réalisation préféré le tissage du tissu de silice 1, 2 utilisé est régulier, serré et sans défaut. Ces caractéristiques permettent d'éviter que la couche de colle 3 ne pénètre le tissu de silice 1, 2 lors de son enduction et le rend cassant. A titre d'exemple non limitatif, le tissu de silice 1, 2 utilisé peut être réalisé avec des fils ayant un diamètre de 8 à 9 microns, composés â 96 8 de silice et incorporant éventuellement des produits destinés à faciliter le tissage. Ce tissu a un point de fusion supérieur à 1600' C. Un tissu de ce type est commercialisé sous la dénomination "Siltemp et fabriqué par l'entreprise gAmetek". Ce produit existe en deux épaisseurs (0,76 et 1,37 mm correspondant respectivement à un poids surfacique de 610 et 1220 g/m2). Selon un mode de réalisation préféré le matériau composite de l'invention est réalisé avec une colle 3 qui incorpore un adjuvant plastifiant et un réactif de prise. Ce type de colle est usuellement conservé sous forme de deux composants séparés, mélangés juste avant leur utilisation. D'une part les silicates alcalins, d'autre part les réactifs de prise les plastifiants ainsi que les différentes charges dont les compositions déterminent les propriétés de la colle etant introduits selon leur nature et leur aspect dans l'un ou l'autre des composants. Le brevet Français 2 461 686 décrit différentes compositions utilisables et fournit toutes les indications permettant de réaliser une colle à base de silicates alcalins résistante à la température, étanche et relativement souple. qui Selon une réalisation préférée la couche de colle 3/relie deux couches de tissu textile a un poids surfacique d'environ 350 g par m2. Le procédé de fabrication de l'invention a pour objectif la fabrication du produit de l'invention. Selon ce procédé chaque surface destinée à etre collée est enduite de colle, puis raclée de manière à répartir la colle uniformément et à en enlever la partie surabondante. Les surfaces destinées à être collées les unes aux autres sont appliquées les unes contre les autres. L'ensemble est passé entre des rouleaux presseurs. Le séchage est réalisé à une température comprise entre 10 C et 100 c pendant 24 h. L'état de surface du tissu de silice et la composition de la colle doivent éviter que la colle ne pénètre à l'intérieur du tissu de silice. Le tissu doit être seulement mouillé en surface par la colle afin de conserver les propriétés mécaniques et en particulier la souplesse du matériau composite. Après enduction, la colle doit être raclée de manière à ce qu'elle soit très uniformément répartie et que la couche de colle finalement produite ne soit pas trop épaisse. La couche homogène et continue ainsi obtenue confère une bonne étanchéité au matériau composite. Les rouleaux presseurs 4 et 5 assurent la bonne adhésion des surfaces textiles encollées 6 et 7 les unes avec les autres. Le dispositif de raccordement de conduites 8 et 9 de transport de fluide selon l'invention est du type comportant une manchette 10 et des moyens de liaison 11 de cette manchette aux conduites. La manchette est fabriquée dans le matériau composite décrit plus haut. Les qualités du matériau de l'invention, résistance à la température, souplesse, résistance mécanique, étanchéité lui permettent de satisfaire les exigences requises des matériaux dont sont réalisées les manchettes 10 utilisées pour le raccordement de conduites de transport de fluide 8, 9. La résistance à la température et la résistance mécanique assurent une bonne tenue de ces dispositifs dans le temps, la souplesse permet å cette manchette 10 de jouer son rôle de compensatrice de la dilatation des conduites 8 et 9 sans que ses autres propriétés ne soient affectées et l'étanchéité est une condition essentielle pour assurer le transport sans perte du fluide. Le dispositif de raccordement de l'invention est adapté au raccordement de conduites très variées. C'est toutefois dans le cas des conduites transportant de l'air porté à haute température qu'il recevra ses applications les plus nombreuses. Selon un mode de réalisation préféré la manchette est réalisée par collage sur elle-même d'une pièce plane de matériau composite. Cette disposition permet d'obtenir dans de bonnes conditions la forme tubulaire de la manchette. La colle utilisée peut avoir la même composition que celle incorporée dans le tissu composite. Toutes les propriétés du matériau sont ainsi conservées par la manchette elle-même. Selon un mode de réalisation préféré la manchette est dotée d'un rembourrage extérieur assurant son isolation thermique et/ou phonique. Lorsque l'isolation thermique ou l'isolation phonique doivent être réalisées au maximum, la chute de température considérable existant entre l'intérieur et l'extérieur de la manchette permet d'utiliser des matériaux complémentaires, n'ayant pas une résistance particulière a la température. L'isolation phonique et l'isolation thermique complémentaire peuvent ainsi être réalisées dans de bonnes conditions. Selon un mode de réalisation préféré les moyens de liaison de la manchette aux conduites sont des colliers de serrage. Selon un autre mode de réalisation préféré les moyens de liaison de la manchette aux conduites sont des systèmes de bride-contre-bride. En effet le matériau composite de l'invention permet de réaliser la liaison entre la manchette et les conduites de nombreuses manières. Ces deux modes de-réalisation sont les plus fréquents. Lors de l'installation de conduites de transport de fluide, il peut être nécessaire d'effectuer des raccordements sans manchette. Le plus souvent, ce sont alors deux brides métalliques qui sont rigidement reliées, l'étanchéité de la canalisation étant assurée par l'interposition d'un joint plat 14 entre ces deux brides. Ce type de raccord doit également résister à la température du fluide transporté et supporter des variations de température importantes. Le joint est ainsi particulièrement sollicité. L'expérience a montré que les qualités du matériau composite de l'invention le rendent particulièrement apte à contribuer à la solution de ce problème. L'invention concerne donc également un joint plat 14 destiné par exemple, au raccordement de brides métalliques sur une conduite de transport de fluide, fabriqué dans le matériau composite décrit plus haut. Un tel joint plat peut également être utilisé pour assurer l'étanchéité de trappes de visite, regards, portes, trous d'homme etc... Ce type d'utilisation dans lesquelles les joints sont sollicités par des ouvertures et des fermetures relativement fréquentes convient bien au joint plat selon l'invention. Le matériau composite utilisé lui permet en effet de conserver ses propriétés même dans ces conditions difficiles. REVENDICATIONS 1) Matériau composite souple, étanche et résistant à la chaleur caractérisé en ce qu'il est composé d'au-moins deux couches (1,2) de tissu textile de silice collées l'une à l'autre par une colle à base de silicates alcalins (3). 2) Matériau selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tissage du tissu de silice utilisé est régulier, serré, sans défaut. 3) Matériau selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la colle (3) incorpore un adjuvant plastifiant et un réactif de prise. 4) Matériau selon les revendications 1 à 3 caractérisé en ce que chaque couche de colle reliant deux couches de tissu textile a un poids surfacique d'environ 350 g par m2. 5) Procédé de fabrication du matériau selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que chaque surface destinée à être collée est enduite de colle puis raclée de manière à répartir la colle uniformément et à en enlever la partie surabondante, les surfaces destinées à étre collées les unes aux les autres sont appliquées les unes contre les autres, l'ensemble est passé entre des rouleaux presseurs, le séchage est réalisé à une température comprise entre 10 C et 100 C pendant 24 h environ. 6) Dispositif de raccordement de conduites de transport de fluide du type comportant une manchette (10) et des moyens (11) de liaisons de cette manchette aux conduites (8,9) caractérisé en ce que la manchette (10) est fabriquée dans le matériau de l'une des revendications 1 à 4. 7) Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la manchette (10) est réalisée par collage sur elle-même d'une pièce plane de matériau composite. 8) Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que la manchette est dotée d'un rembourrage extérieur assurant son isolation thermique etlou phonique. 9) Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que les moyens (11) de liaison de la manchette aux conduites sont des colliers de serrage. 10) Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que les moyens de liaison (11) de la manchette aux conduites sont des systèmes de bride-contre-bride. 11) Joint plat (14), destiné par exemple, au raccordement de brides métalliques (12, 13) sur une conduite de transport de fluide, caractérisé en ce qu'il est fabriqué dans le matériau de l'une des revendications 1 à 4.