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"Méthode et dispositif de revêtement" L'invention concerne une méthode et un dispositif de revêtement de raccords de tuyauterie à brides, comme les pièces en T, les raccords coudés, les raccords en croix, les raccords de réduction, les vannes, etc.
On connaît diverses méthodes de production de tuyauteries métalliques à revêtement plastique. Ces tuyauteries sont utilisées pour le transport de liquides corrosifs. Toutefois, malgré les essais effectués pour produire des raccords de tuyauterie comme des pièces en T, etc. revêtues de plastique, aucune de ces méthodes ne s'est avérée totalement concluante, pour des motifs économiques et/ou techniques.
Aussi la présente invention vise-t-élle à fournir une méthode et un dispositif pour revêtir de matière efficace et économique des raccords de tuyauterie à brides au moyen d'un matériau plastique.
Dans cette invention, la méthode fournie pour le revêtement de raccords de tuyauterie à brides tels que les pièces en T comporte les étapes suivantes : insertion d'un gabarit dans le raccord de tuyauterie, application de couvercles terminaux sur les brides du raccord de tuyauterie, fixation du gabarit aux couvercles terminaux de manière à ce que le gabarit soit séparé de la paroi interne du raccord de
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tuyauterie, afin de former une cavité destinée à recevoir le matériau de revêtement, chauffage au four du raccord de tuyauterie, du gabarit et des couvercles terminaux, simultanément, chauffage au four du matériau de revêtement jusqu'à fusion, injection du matériau de revêtement fondu dans la cavité formée entre le gabarit et le raccord de tuyauterie, refroidissement du gabarit par un moyen réfrigérant,
et lors de la prise du matériau de revêtement, enlèvement du gabarit du raccord de tuyauterie.
Dans une réalisation préférentielle de la présente invention, des bagues de gabarit sont placées entre les couvercles terminaux et les brides, chaque bague de gabarit formant avec le couvercle terminal qui lui est associé une cavité qui s'étend pour une part radialement à l'extérieur le long de la bride pour recevoir du matériau de revêtement, de manière à ce que les brides du raccord de tuyauterie soit partiellement revêtues.
Dans une réalisation de la présente invention, on fait circuler un agent réfrigérant par les couvercles terminaux. Il est préférable de faire circuler par les couvercles terminaux et le gabarit divers agents réfrigérants ou le même agent réfrigérant à des températures différentes pour refroidir le matériau de revêtement à différents endroits du raccord de tuyauterie. L'agent réfrigérant peut consister en un liquide froid, comme de l'eau et/ou en un gaz froid comme l'air, etc.
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Dans une réalisation de la présente invention, le raccord de tuyauterie, le gabarit, les couvercles terminaux et le matériau plastique de revêtement sont chauffés à une température comprise entre 350 C et 460 C.
Dans une réalisation de la présente invention, le matériau de revêtement fondu est injecté dans la cavité comprise entre le gabarit et le raccord de tuyauterie par un système à piston. De préférence, le matériau de revêtement fondu est injecté dans la cavité de revêtement à une pression supérieure à 60 bars.
Dans une réalisation de la présente invention, le matériau de revêtement fondu est injecté par un filtre-tamis.
Dans la réalisation type, le raccord de tuyauterie est en acier et le matériau de revêtement est choisi parmi le polytétrafluoro- éthylène, le copolymère perfluoré (alkoxyalcane) PFA et le copolymère (éthylène/propylène) perfluoré FEP, avec possibilité d'addition de matériau teflon antistatique.
La présente invention fournit également des raccords de tuyauterie revêtus, comme les pièces en T, les pièces coudées, les raccords de réduction, les vannes, etc., chaque fois qu'elles sont produites par la méthode de l'invention.
Sous un autre aspect, l'invention fournit un dispositif pour le revêtement de raccords de tuyauterie à brides comme les pièces en T par la méthode de l'invention, dispositif comprenant : des couvercles terminaux pour les brides du raccord de tuyauterie, un gabarit soutenu par les couvercles terminaux et traversant le raccord de tuyauterie pour former une cavité destinée à recevoir le matériau de revêtement,
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le gabarit et les couvercles terminaux étant dotés de passages pour les agents réfrigérants.
zz Dans une réalisation de cet aspect de l'invention, le dispositif comprend des bagues de gabarit destinées à être placées entre les couvercles terminaux et les brides du raccord de tuyauterie pour définir avec le couvercle terminal qui lui est associé une cavité qui s'étend en partie radialement à l'extérieur le long de la bride pour recevoir du matériau de revêtement. Parfois, le gabarit comporte un certain nombre de parties reliées entre elles.
De préférence, le dispositif comprend un four pour chauffer le raccord de tuyauterie, le gabarit, les couvercles terminaux et le matériau plastique de revêtement.
De préférence, le dispositif comprend également un système à piston pour injecter le matériau de revêtement fondu dans le raccord de tuyauterie par un trou communiquant avec la cavité formée entre le gabarit et le raccord de tuyauterie.
Dans un agencement préférentiel, le dispositif comprend une tuyère à travers laquelle le matériau fondu est injecté dans le raccord de tuyauterie.
On peut prévoir un dispositif de filtre-tamis à travers lequel le matériau fondu passe avant d'être injecté dans le raccord de tuyauterie.
On comprendra plus clairement la présente invention à partir de la description suivante, qui n'est fournie qu'à titre d'exemple, en référence aux dessins qui l'accompagnent et dans lesquels :
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la fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un raccord de tuyauterie en cours de revêtement par un matériau de revêtement, la fig. 2 est une vue schématique éclatée du dispositif utilisé dans la méthode de revêtement, les fig. 3 et 4 sont, respectivement, une vue en perspective et une vue en coupe transversale du dispositif, et la fig. 5 est une vue longitudinale, partiellement en coupe transversale, d'un raccord de tuyauterie revêtu grâce à la méthode et au dispositif de la présente invention.
Si l'on se réfère aux dessins, on y trouve l'illustration d'une pièce de tuyauterie, en l'occurrence une pièce en T 1 qui est revêtue d'un matériau plastique 2 grâce à la méthode et au dispositif de la présente invention. Dans le cas présent la pièce en T 1 est une pièce en T égal dotée d'une section droite 5 aboutissant à des brides terminales 6 et 7 et une section perpendiculaire 8 aboutissant à une bride terminale 9. La pièce en T est en acier et le revêtement 2 est constitué d'une matière plastique appropriée comme le polytétrafluoroéthylène, le PFA ou le FEP, avec possibilité d'addition de matériau teflon antistatique.
Pour revêtir le raccord de tuyauterie 1, on commence par y insérer un gabarit qui, dans le cas présent, possède une section droite 20 et une section perpendiculaire 21. Le gabarit est d'une structure cylindrique tubulaire et est fermé par les extrémités 22 pourvues des raccordements 23 permettant de faire circuler dans le gabarit des agents réfrigérants tels que de l'eau ou de l'air froids. Les brides 6,7 et 9 de la pièce en T sont dotées de couvercles terminaux 25, qui ont également une structure creuse et possèdent des raccordements 26 pour faire circuler un agent réfrigérant approprié à travers les couvercles terminaux indépendamment du
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gabarit.
Des bagues de gabarit annulaires sont placées entre les couvercles terminaux 25 et chacune des brides 6,7 et 9 et forment avec les couvercles terminaux 25 et les brides une cavité à travers laquelle le matériau de revêtement peut s'écouler pour revêtir partiellement les brides 6,7 et 9 (comme la fig. 5 le montre de manière particulièrement claire), de manière à rejoindre les sections revêtues correspondantes des tuyaux. Les gabarits 20 et 21, les couvercles terminaux 25 et les bagues de gabarit annulaires 30 peuvent être assemblés selon toute manière convenable. Dans le cas présent, les bagues de gabarit 30 sont fixées par les boulons 35 à leurs brides respectives 6,7 et 9, tandis que les boulons 36 unissent les couvercles terminaux 25 et les sections de gabarit 20 et 21.
Le raccord de tuyauterie 1 comprend un orifice d'admission 40 à travers lequel la matière plastique de revêtement est injectée.
Dans la méthode de la présente invention, on commence par insérer dans le raccord de tuyauterie 1 les sections de gabarit 20 et 21, puis on installe les couvercles terminaux 25 et les bagues de gabarit 30 comme montré sur l'illustration. Lorsque les couvercles terminaux de gabarit et les bagues de gabarit 30 ont été installés, leur agencement est tel que le gabarit est séparé des parois internes du raccord de tuyauterie 1, afin de former une cavité substantiellement uniforme destinée à recevoir le matériau de revêtement.
Le raccord de tuyauterie et le gabarit, les couvercles terminaux et les bagues de gabarit qui y sont fixés sont alors placés dans un four, tout comme un récipient contenant des granulés d'une matière plastique de revêtement. Le raccord et le matériau de revêtement sont chauffés dans un four à une température comprise entre 350 C et 460 C, jusqu'à ce que le matériau de revêtement soit fondu et le raccord de tuyauterie totalement chauffé.
Le matériau de revêtement est alors transvasé dans un dispositif dans un
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système à piston doté d'une tuyère par laquelle le matériau de revêtement est injecté par le trou 40 dans le raccord de tuyauterie, sous une pression supérieure à 60 bars, de manière à combler la cavité comprise ente les sections de gabarit 20 et 21, les couvercles terminaux 25, les bagues de gabarit 30 et le raccord de tuyauterie. On refroidit les couvercles terminaux 25 et les sections de gabarit 20 et 21 en y faisant circuler un agent réfrigérant de manière à faciliter substantiellement la prise uniforme du matériau de revêtement, afin de conférer une dureté substantiellement uniforme au matériau de revêtement à travers l'ensemble du raccord de tuyauterie.
Une fois le revêtement terminé, on reprend le raccord de tuyauterie, encore doté des sections de gabarit 20 et 21 et des couvercles terminaux 25 et on le laisse prendre à température ambiante. Les gabarits 20 et 21, les couvercles terminaux 25 et les bagues de gabarit 30 sont alors enlevées pour produire un raccord de tuyauterie revêtu tel que l'illustre la fig. 5.
Il est préférable de prévoir une plaque d'embouchure ou un filtretamis pour le filtrage du matériau injecté dans le raccord de tuyauterie.
L'invention fournit une méthode et un dispositif efficace et économique pour revêtir des raccords de tuyauterie.
Bien qu'on l'ait décrite en se référant de manière particulière au revêtement d'une pièce en T, il faut noter que la présente invention peut être appliquée au revêtement de tout raccord de tuyauterie approprié, comme les raccords en croix, les T de réduction, les T instruments, les raccords coudés de divers angles, tels que les coudes à 90 ou 45 , les raccords de réduction concentriques ou excentriques, les brides de réduction et diverses structures de valves.
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Les parois internes du raccord de tuyauterie peuvent être pourvues de systèmes destinés à favoriser mécaniquement l'adhérence du matériau de revêtement. Ainsi, les parois peuvent être dotées de rainures ou d'alvéoles où le matériau de revêtement peut s'écouler pour améliorer l'adhérence mécanique.
L'invention ne se limite pas aux réalisations décrites ci-dessus, qui peuvent être modifiées dans leur structure comme dans leurs détails.
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"Coating Method and Device" The invention relates to a method and a device for coating flanged pipe fittings, such as T-pieces, elbow fittings, cross fittings, reduction fittings, valves, etc.
Various methods are known for producing metal pipes with plastic coating. These pipes are used for the transport of corrosive liquids. However, despite attempts to produce pipe fittings such as T-pieces, etc. none of these methods have been completely plastic, for economic and / or technical reasons.
The present invention therefore aims to provide a method and a device for coating efficient and economical material of flanged pipe fittings by means of a plastic material.
In this invention, the method provided for coating flanged pipe fittings such as T-pieces comprises the following steps: insertion of a template in the pipe fitting, application of terminal covers on the flanges of the pipe fitting, fixing the template to the end covers so that the template is separated from the internal wall of the connection
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piping, in order to form a cavity intended to receive the coating material, heating in the furnace of the pipe connection, the template and the terminal covers, simultaneously, heating in the furnace of the coating material until fusion, injection of the molten coating material in the cavity formed between the template and the pipe fitting, cooling of the template by cooling means,
and when setting the coating material, removing the template from the pipe fitting.
In a preferred embodiment of the present invention, template rings are placed between the end covers and the flanges, each template ring forming with the terminal cover which is associated with it a cavity which extends partly radially outside. along the flange to receive coating material, so that the flanges of the pipe fitting are partially coated.
In one embodiment of the present invention, a coolant is circulated through the end covers. It is preferable to circulate through the end covers and the template various refrigerants or the same refrigerant at different temperatures to cool the coating material at different locations in the pipe fitting. The refrigerant may consist of a cold liquid, such as water, and / or a cold gas, such as air, etc.
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In one embodiment of the present invention, the pipe fitting, the template, the end covers and the plastic coating material are heated to a temperature between 350 ° C. and 460 ° C.
In one embodiment of the present invention, the molten coating material is injected into the cavity between the template and the pipe fitting by a piston system. Preferably, the molten coating material is injected into the coating cavity at a pressure greater than 60 bar.
In one embodiment of the present invention, the molten coating material is injected through a screen filter.
In the typical embodiment, the pipe connection is made of steel and the coating material is chosen from polytetrafluoroethylene, perfluorinated (alkoxyalkane) PFA copolymer and perfluorinated (ethylene / propylene) copolymer FEP, with the possibility of addition of material antistatic teflon.
The present invention also provides coated pipe fittings, such as T-pieces, elbows, reduction fittings, valves, etc., whenever produced by the method of the invention.
In another aspect, the invention provides a device for coating flanged pipe fittings like T-pieces by the method of the invention, device comprising: end covers for flanges of the pipe fitting, a supported template by the end covers and passing through the pipe fitting to form a cavity intended to receive the coating material,
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the template and the terminal covers being provided with passages for refrigerants.
zz In one embodiment of this aspect of the invention, the device comprises template rings intended to be placed between the end covers and the flanges of the pipe fitting to define with the end cover which is associated with it a cavity which extends partially radially outside along the flange to receive coating material. Sometimes the template has a number of interconnected parts.
Preferably, the device includes an oven for heating the pipe fitting, the template, the end covers and the plastic coating material.
Preferably, the device also comprises a piston system for injecting the molten coating material into the pipe fitting through a hole communicating with the cavity formed between the template and the pipe fitting.
In a preferred arrangement, the device comprises a nozzle through which the molten material is injected into the pipe fitting.
A sieve filter device can be provided through which the molten material passes before being injected into the pipe fitting.
The present invention will be understood more clearly from the following description, which is provided only by way of example, with reference to the accompanying drawings and in which:
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fig. 1 is a cross-sectional view of a pipe fitting during coating with a coating material, FIG. 2 is an exploded schematic view of the device used in the coating method, FIGS. 3 and 4 are, respectively, a perspective view and a cross-sectional view of the device, and FIG. 5 is a longitudinal view, partially in cross section, of a pipe fitting coated using the method and device of the present invention.
If we refer to the drawings, we find there the illustration of a piece of piping, in this case a T-piece 1 which is coated with a plastic material 2 thanks to the method and the device of the present invention. In the present case, the T-piece 1 is an equal T-piece with a straight section 5 leading to terminal flanges 6 and 7 and a perpendicular section 8 leading to a terminal flange 9. The T-piece is made of steel and the coating 2 is made of a suitable plastic material such as polytetrafluoroethylene, PFA or FEP, with the possibility of addition of antistatic teflon material.
To coat the pipe fitting 1, we start by inserting a template which, in this case, has a straight section 20 and a perpendicular section 21. The template is of a tubular cylindrical structure and is closed by the ends 22 provided connections 23 making it possible to circulate in the template refrigerants such as cold water or air. The flanges 6,7 and 9 of the T-piece are provided with end covers 25, which also have a hollow structure and have connections 26 for circulating an appropriate coolant through the end covers independently of the
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template.
Annular template rings are placed between the end covers 25 and each of the flanges 6,7 and 9 and form with the end covers 25 and the flanges a cavity through which the coating material can flow to partially cover the flanges 6 , 7 and 9 (as shown in Fig. 5 particularly clearly), so as to join the corresponding coated sections of the pipes. The templates 20 and 21, the end covers 25 and the annular template rings 30 can be assembled in any suitable manner. In the present case, the template rings 30 are fixed by the bolts 35 to their respective flanges 6, 7 and 9, while the bolts 36 unite the end covers 25 and the template sections 20 and 21.
The pipe fitting 1 includes an inlet port 40 through which the plastic coating material is injected.
In the method of the present invention, the template sections 20 and 21 are first inserted into the pipe fitting 1, then the end covers 25 and the template rings 30 are installed as shown in the illustration. When the template end covers and the template rings 30 have been installed, their arrangement is such that the template is separated from the inner walls of the pipe fitting 1, to form a substantially uniform cavity for receiving the coating material.
The pipe fitting and the template, the end covers and the template rings attached thereto are then placed in an oven, just like a container containing granules of plastic coating material. The fitting and the coating material are heated in an oven at a temperature between 350 C and 460 C, until the coating material is melted and the pipe fitting fully heated.
The coating material is then transferred to a device in a
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piston system with a nozzle through which the coating material is injected through the hole 40 into the pipe fitting, under a pressure greater than 60 bars, so as to fill the cavity comprised between the template sections 20 and 21, the terminal covers 25, the template rings 30 and the pipe fitting. The end covers 25 and the template sections 20 and 21 are cooled by circulating a coolant therein so as to substantially facilitate uniform grip of the coating material, to impart substantially uniform hardness to the coating material throughout the assembly. of the pipe fitting.
Once the coating has been completed, the pipe connection, again provided with the template sections 20 and 21 and the end covers 25, is taken up again and allowed to set at room temperature. The templates 20 and 21, the end covers 25 and the template rings 30 are then removed to produce a coated pipe fitting as shown in FIG. 5.
It is preferable to provide a mouth plate or a strainer for filtering the material injected into the pipe fitting.
The invention provides an efficient and economical method and device for coating pipe fittings.
Although it has been described with particular reference to the coating of a T-piece, it should be noted that the present invention can be applied to the coating of any suitable pipe fitting, such as cross fittings, T reduction, T instruments, elbow fittings of various angles, such as 90 or 45 elbows, concentric or eccentric reduction fittings, reduction flanges and various valve structures.
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The internal walls of the pipe connection can be provided with systems intended to mechanically promote the adhesion of the coating material. Thus, the walls can be provided with grooves or cells where the coating material can flow to improve the mechanical adhesion.
The invention is not limited to the embodiments described above, which can be modified in their structure as in their details.