Brevet FR2688875A1 — publié le 19930924

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour sécher des corps creux métalliques, en particulier des tubes en acier. Les corps creux métalliques, comme des tubes en acier, sont souvent munis d'un revêtement de matière synthétique cons- titué de plusieurs couches individuelles, dans le but de les protéger contre la corrosion On connaît, par le brevet DE-3 247 512, un procédé approprié pour cela, dans lequel les tubes en acier sont réchauffés à une température d'en- 10 viron 900 C et, ensuite, revêtus d'une couche d'un mélange résine époxy-durcisseur Avant le durcissement de la couche de résine époxy, une couche d'adhésif en un copolynère d'éthylène est appliquée et, sur celle-ci, une couche de recouvrement en polyéthylène Pour obtenir un revêtement15 résistant contre la rouille et de haute valeur, les tubes en -acier, lors de l'enrobage, doivent être complètement secs. Cette exigence peut être remplie, de façon relativement simple, dans le cadre du réchauffement à la température nécessaire pour l'application des couches de matière syn-20 thétique. Pour une bonne adhérence du revêtement, il est par ailleurs également nécessaire que les tubes en acier présentent le plus possible une surface métalliquement pure Dans ce but, il est prescrit de nettoyer à fond les tubes en acier par25 des jets de sable ou des jets de grenaille d'acier ou de grenaille produite par cisaillage de fil d'acier, ou analo- gue, avant l'enrobage. On a déterminé que le nettoyage de la surface de tubes en acier, en dépit d'un traitement au jet intensif, n'a pas30 toujours lieu de la façon souhaitée On a pu établir qu'une raison pour cela consistait en ce que, par suite de l'humi- dité sur la surface des tubes en acier, de la saleté fine adhère qui, de son côté, diminue l'adhérence d'un revêtement de matière synthétique et augmente ainsi le risque d'attaque par de la rouille Pour des revêtements ayant des exigences de qualité particulièrement élevées, on a en conséquence prescrit que les tubes en acier ou des corps creux métalli- 5 ques quelconques doivent être complètement séchés avant le traitement de nettoyage, nécessaire pour l'enrobage ulté- rieur par de la matière synthétique, par des jets de sable ou analogues. Un tel séchage peut être effectué, par exemple, dans un four thermique qui, cependant, en particulier à cause de son coût élevé d'investissement, présente des inconvénients Il est également connu d'effectuer le séchage sous la forme d'un réchauffement inductif, dans lequel cas seul un faible encombrement et un coût d'investissement relativement faible15 sont nécessaires Un tel réchauffement inductif est égale- ment utilisé, de façon usuelle, pour, par exemple, amener des tubes en acier à la température nécessaire pour l'en- robage de matière synthétique Comme il s'écoule un inter- valle de temps relativement long entre l'application de20 l'enrobage de matière synthétique et la mise en oeuvre du traitement du nettoyage, il serait non économique de mettre en oeuvre, déjà pour le traitement de nettoyage, le ré- chauffement à un niveau tel qu'il suffit également pour l'enrobage ultérieur, en tenant compte du refroidissement25 inévitable qui se produit. Par ailleurs, de graves problèmes pourraient se produire du fait de difficultés dans le cycle de production qui en- traînent des interruptions du flux de matière En consé- quence, le réchauffement pour le séchage avant le nettoyage30 doit être réalisé de façon totalement indépendante du réchauffement pour l'enrobage ultérieur. Le réchauffement inductif, en particulier au vu du coût énergétique à cause de l'utilisation d'une forme d'énergie de haute valeur, c'est-àdire du courant électrique, est relativement coûteux En conséquence, on s'est efforcé de maintenir aussi faible que possible l'augmentation de température sur les corps creux à nettoyer Cependant, plus la température est faible, plus long est le temps de séchage nécessaire L'invention a pour objet de maintenir aussi faible que possible le coût énergétique lors du séchage de corps creux métalliques au moyen d'un réchauffement induc- tif. A cet effet, le procédé pour sécher la surface externe de corps creux métalliques, en particulier de tubes en acier, pour un nettoyage ultérieur de la surface par grenaillage avec du sable, de la grenaille d'acier, ou de la grenaille produite par cisaillage de fil d'acier, les corps creux étant amenés à travers un inducteur à haute fréquence refroidi, et étant portés à une température augmentée par des courants alternatifs induits, est remarquable, selon l'invention, en ce que les corps creux, pendant qu'ils traversent l'inducteur à haute fréquence, sont alimentés en un courant de gaz, lequel a été préalablement réchauffé en utilisant la chaleur produite lors du refroidissement de l'inducteur. Avantageusement, de l'air est utilisé comme gaz réchauffé. De préférence, le gaz est réchauffé en ce qu'il est guidé, en tant que fluide de refroidissement, à travers les enrou- lements creux de l'inducteur, et est guidé, par des ouver- tures de sortie dans la paroi de l'inducteur, en direction de la surface des corps creux. En particulier, le courant de gaz réchauffé peut être amené principalement du bas contre les corps creux transportés à peu près horizontalement à travers l'inducteur. De préférence, la température de réchauffement des corps creux est limitée à environ 60-80 'C. La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, comportant un inducteur à haute fréquence enroulé de façon hélicoïdale, qui est formé par un conducteur électrique tubulaire et peut être traversé par un fluide de refroidissement, et qui est remarquable, selon l'invention, en ce que l'inducteur présente au moins un conduit d'amenée pour un gaz sous pression et une pluralité d'ouvertures de sortie pour le gaz, les ouvertures de sortie étant agencées sur la face interne des enroulements de l'inducteur. Avantageusement, l'axe longitudinal de l'inducteur est sensiblement horizontal, et les ouvertures de sortie sont agencées principalement dans la moitié inférieure des enroulements du conducteur électrique. De préférence, l'inducteur présente deux conduits pour le gaz comprimé. En particulier, les conduits peuvent être agencés dans la zone des raccordements électriques de l'inducteur. De préférence, le conducteur électrique de l'inducteur est subdivisé, en direction longitudinale, en deux chambres, desquelles, en cas de besoin, l'une peut être traversée par un liquide de refroidissement. Avantageusement, les ouvertures de sortie sont orientées de sorte qu'elles engendrent un balayage hélicoïdal des corps creux, le long de l'axe longitudinal. L'invention part de la constatation qu'un séchage de la surface d'un corps creux, à une température augmentée au moyen d'un inducteur, peut être raccourci de façon impor- tante en ce que la surface est alimentée de plus par un courant de gaz sec, en particulier un courant de gaz ré- chauffé Cependant, comme pour le fonctionnement de l'inducteur lui-même, de l'énergie est de même nécessaire pour créer un tel courant de gaz réchauffé. L'invention permet maintenant de créer un courant de gaz réchauffé sans utiliser de l'énergie supplémentaire dans le procédé, en ce qu'elle utilise la chaleur créée de toute façon lors du fonctionnement de l'inducteur, qui, en géné- ral, présente un refroidissement interne à eau, qui non seulement consomme de l'énergie, mais entraîne également par lui-même des coûts Du fait que le refroidissement à eau utilisé jusqu'à présent est remplacé, au moins partielle- ment, par un refroidissement à gaz, en particulier un refroidissement à air, non seulement ces coûts de fonction- nement pour le refroidissement de l'inducteur sont abaissés, mais on obtient également un courant de gaz de séchage réchauffé, pratiquement gratuitement, qui présente l'avan- tage important d'être "créé" pratiquement au lieu de son utilisation, de sorte que des pertes thermiques ou des isolations thermiques coûteuses pour l'amenée d'un courant de gaz réchauffé sur de grandes distances sont totalement évitées Le temps de séchage, par exemple pour des tubes en acier, est abaissé de façon drastique, de sorte que, en tenant compte de la vitesse de production du revêtement de matière synthétique, la température de séchage à la surface peut être abaissée à environ 60- 800 C Sans l'amenée du courant de gaz de séchage, soit la température devrait être notablement plus importante (par exemple 1100 C), soit elle devrait être maintenue pendant une période de temps plus longue Cela nécessiterait une dépense importante en énergie et également un encombrement supplémentaire pour l'induc- teur. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre un inducteur en direction de son axe longitudinal. La figure 2 est une vue de dessus d'un tronçon d'un enrou- lement de l'inducteur. La figure 3 est une coupe transversale du conducteur d'un inducteur. L'inducteur 1 représenté sur la figure 1 présente un con- ducteur électrique 2 enroulé de façon hélicoïdale, de sorte que, à l'intérieur de l'inducteur 1, est formé un espace creux cylindrique à travers lequel peut être transporté un tube en acier horizontal 8 Quand l'inducteur 1 est alimenté en courant alternatif à haute fréquence par les raccords électriques 5, des courants alternatifs sont induits dans le tube en acier 8, qui entraînent, par réchauffement résis- tant, une augmentation de la température de la paroi du tube en acier 8 transporté de façon continue en direction longi- tudinale à travers l'inducteur 1 La vitesse de transport et l'alimentation en courant électrique sont adaptées l'une à l'autre de façon que le réchauffement du tube en acier 8 dans la zone de surface soit d'environ 60-800 C L'inducteur 1, se réchauffant de même du fait de l'alimentation en courant, et dont les enroulements sont formés par exemple par un tube de cuivre, est traversé par de l'air comprimé pour son refroidissement Celui-ci est avantageusement amené au début et à la fin de l'inducteur 1 dans la zone des raccordements électriques 5 par des conduits de gaz 3 Bien entendu, l'air comprimé pourrait être également amené en un seul endroit et, à la place de l'air, un autre gaz comprimé (par exemple de l'azote) pourrait être également utilisé. L'air comprimé amené traverse les enroulements de l'induc- teur 1 et sort par les ouvertures de sortie 4 après ré- chauffement Les ouvertures de sortie 4 se trouvent sur la face interne des enroulements de l'inducteur et sont orientées vers l'objet à sécher (tube en acier 8) Comme, pour des tubes en acier, l'humidité adhérente se rassemble, de façon renforcée, sur le dessous du tube, il est approprié de concentrer essentiellement les ouvertures de sortie 4 sur la moitié inférieure de l'inducteur 1 Par ailleurs, il peut être avantageux (figure 2) d'orienter les ouvertures de sortie 4 de sorte qu'elles engendrent un balayage hélicoïdal du tube en acier 8 le long de son axe longitudinal. Dans le cas o, pour une forte puissance électrique de l'inducteur 1, le refroidissement par de l'air comprimé n'est pas suffisant, on peut prévoir, dans un développement de l'invention, de subdiviser le conducteur électrique 2 de l'inducteur 1, en direction longitudinale (c'est-a-dire en10 direction des enroulements), en deux chambres 6, 7, dont l'une peut être traversée par l'air comprimé et l'autre par de l'eau pour renforcer le refroidissement. REVENDICATIONS 1 Procédé pour sécher la surface externe de corps creux métalliques, en particulier de tubes en acier, pour un nettoyage ultérieur de la surface par grenaillage avec du sable, de la grenaille d'acier, ou de la grenaille produite par cisaillage de fil d'acier, les corps creux étant amenés à travers un inducteur à haute fréquence refroidi, et étant portés à une température augmentée par des courants alter- natifs induits, caractérisé en ce que les corps creux, pendant qu'ils traversent l'inducteur à haute fréquence, sont alimentés en un courant de gaz, lequel a été préalablement réchauffé en utilisant la chaleur produite lors du refroidissement de l'inducteur. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que de l'air est utilisé comme gaz ré- chauffé. 3 Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le gaz est réchauffé en ce qu'il est guidé, en tant que fluide de refroidissement, à travers les enroulements creux de l'inducteur, et est guidé, par des ouvertures de sortie dans la paroi de l'inducteur, en direction de la surface des corps creux. 4 Procédé selon une des revendications i à 3, caractérisé en ce que le courant de gaz réchauffé est amené principalement du bas contre les corps creux transportés à peu près horizontalement à travers l'inducteur. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la température de réchauffement des corps creux est limitée à environ 60-800 C. 6 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un inducteur à haute fréquence ( 1) enroulé de façon hélicoïdale, qui est formé par un conducteur électrique tubulaire ( 2) et peut être traversé par un fluide de refroidissement, caractérisé en ce que l'inducteur ( 1) présente au moins un conduit d'amenée ( 3) pour un gaz sous pression et une pluralité d'ouvertures de sortie ( 4) pour le gaz, les ouvertures de sortie ( 4) étant agencées sur la face interne des enroulements de l'inducteur ( 1). 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'axe longitudinal de l'inducteur ( 1) est sensiblement horizontal, et les ouvertures de sortie ( 4) sont agencées principalement dans la moitié inférieure des is enroulements du conducteur électrique ( 2). 8 Dispositif selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'inducteur ( 1) présente deux conduits ( 3) pour le gaz comprimé. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les conduits ( 3) sont agencés dans la zone des raccordements électriques ( 5) de l'inducteur ( 1). Dispositif selon une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le conducteur électrique ( 2) de l'inducteur ( 1) est subdivisé, en direction longitudinale, en deux chambres ( 6,7), desquelles, en cas de besoin, l'une peut être traversée par un liquide de refroidissement. 11 Dispositif selon une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie ( 4) sont orientées de sorte qu'elles engendrent un balayage hé-30 licoldal des corps creux ( 8), le long de l'axe longitudinal.