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Récipient métallique pour fluides à haute tension et procédé de sa fabrication"
La présente invention est relative aux récipients métal- liques pour fluides à haute tension tels que les gaz comprimés, liquéfiés et dissous.
Elle a pour but de réaliser un récipient de cette espèce d'une grande solidité et pouvant résister avec la plus grande sécurité à toutes les pressions. Dans ce but, selon la présente invention, le récipient est composé de trois parties dont la liaison présente une grande solidité et une résistance appropria ée .
A cet effet, selon la présente invention, la paroi laté- rale du récipient est constituée par un tube dont les extrémi- tés sont retreintes, le fond et la tête du récipient étant formés par des pièces embouties ou estampées d'un diamètre légèrement supérieur à celui de l'ouverture laissée au tube , de faon que ces pièces étant introduites par l'intérieur du
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récipient soient sollicitées par la pression même du contenu du récipient à s'appliquer par leur bord contre la partie re- treinte du tube à laquelle elles sont ensuite soudées. De cette façon la soudure de jonction des trois parties du récipient est soustraite aux efforts susceptibles d'amener l'arrachement des pièces soudées.
La présente invention a également pour objet le procédé de fabrication des dits récipients.
Les deux extrémités du tube sont retreinte$à la presse,et le fond et la tête du récipient sont introduits dans l'inté- rieur du dit tube, de façon à s'appuyer par leur bord sur la surface intérieure de la partie retreinte du tube, à laquelle ils sont ensuite soudés, après quoi le récipient subit le fi- nissage extérieur habituel.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse du procédé de la présente invention, la retreinte est effectuée à froid à la presse hydraulique, donnant une pression lente et progressive .
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description des dessins ci-joints qui représentent, à titre d'exemple non lititatif, quelques formes de réalisation des récipients de la présente invention. Dans ces dessins: figure 1 représente une coupe verticale d'un récipient réaliséselon la présente invention; figures 2 à 5 représentent des coupes verticales montrant les conformations différentes des bases du récipient.
Ainsi qu'il est visible à la figure 1, le récipient de la présente invention comporte une paroi cylindrique 1, cons- tituée par un tube étiré sans soudure, d'une épaisseur de pa- rois correspondante à la pression d'épreuve exigée.
Pour la plupart des applications, les qualités d'acier employées pour la fabrication des tubes à chaud ou à froid, livrés couramment par les usines à tubes, sont amplement suffi- santes et conformes aux prescriptions des règlements.
Des tubes étirés de qualités déterminées peuvent être utilisés
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pour des récipients spéciaux, de même que les tubes soudés par n'importe quel procédé peuvent également être utilisés pour la fabrication des récipients destinés à certains usages.
Les extrémités 8 et 3 de la paroi cylindrique 1 du récipient sont retreintes et constituent les ouvertures 5 et 6 destinées être obturées par le fond 7 et la tête 8 du récipient.
Ces deux dernières parties sont formées par des pièces embouties ou estampées de forme et d'épaisseur proportionnées celles du tube , et leur plus grand diamètre est supérieur celui des ouvertures 5 et 6 laissées au tube 1, de façon que les dites pièces viennent s'appuyer par leurs bords sur la sur .-face intérieure des extrémités retreintes du tube.
Afin d'assurer une liaison entre les diverses parties du récipient, le fond 7 et la tête 8 sont soudées en 9 à la paroi latérale du récipient. La base du récipient reçoit des pieds rapportés 10 (fig.l) ou bien le fond 7 peut être refoulé vers l'intérieur du récipient, de façon à épouser la forme concave représentée à la figure 3. La base du récipient peut être élargie (figure 4) ou être façonnée en une base carrée 11, comme il est indiqué aux figures 5 et 6, de manière à suppri- mer les pieds rapportés représentés à la figure 1.
Ainsi qu'il résulte de ce qui présente, la réunion des fonds du récipient à sa partie latérale est d'une grande soli- dité, grâce à la disposition, selon la présente invention, dans laquelle la soudure 9 n'a aucun effort à subir et ne sert qu'à assurer l'étanohéité. Grâce au fait que le diamètre de l'ouverture des extrémités du tube est moindre que celui du fond et de la tête, ces dernières ne peuvent pas se déta- cher, quelle que soit la pression intérieure à laquelle le récipient est soumis.
Selon la présente invention, le procédé de fabrication des récipients décrits, consiste à retreindre, au moyen de matrices spéciales appropriées, les deux extrémités des tubes comme indiqué aux figures 1 et 2, séparément ou simultanément
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en une ou plusieurs opérations et de préférence à, la presse hydraulique, donnant une pression lente et progressive. Il va de soi toutefois, que tout autre genre de presse ou dispositif mécanique permettant d'obtenir le même résultat, peut être utilisé dans ce but. La courbure ou ogive à. donner aux extré- mités des récipients, ainsi que les ouvertures 5 et 6 desti- nées à recevoir le fond 7 et la tête 8, peuvent varier selon l'usage auquel le récipient doit servir.
Les tubes utilisés, étant généralement recuits aux usines il n'est plus nécessaire de procéder à cette opération , à moins d'emploi de qualités spéciales du métal. Les pièces em- bouties ou estampées, servant de fond ou de tête au récipient sont fabriquées avec ou sans ouvertures taraudées, de forme et d'épaisseur proportionnées à celles du tube 1 et ayant un diamètre supérieur à celui de l'ouverture 5 ou 6 laissée au tube.
L'introduction des fonds et des pièces de tête peut se faire soit avant la retreinte complète des extrémités du tube, soit après celle-ci, en pratiquant dans ce dernier cas, une légère fente dans la paroi ou dans la pièce même qui est sou- dée ensuite en même temps que la pièce . Après la soudure des trois parties du récipient par soudure autogène, oxy- acétylé- nique,électrique ou autre, l'excédent du métal est enlevé , soit à la meule, au tour, à. la lime ou autre moyen approprié, de façon à donner à l'ogive et au fond une forme régulière , rendant la place de la soudure tout à fait invisible .
Le récipient est ensuite éprouvé, marqué et muni d'un pied 10, de la même manière que ceux fabriqués actuellement.
Le procédé de fabrication selon la présente invention per- met d'obtenir économiquement et rapidement, au moyen d'un maté- riel simple et peu coûteux, sans main-d'oeuvre spécialisée et par quelques pièces à la fois, lorsque c'est nécessaire , des récipients de tous les diamètres et de longueurs variées. ce procédé présente, en outre, l'avantage de ne pas dénaturer le métal par un traitement thermique prolongé comme c'est le cas
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pour la fermeture des tubes à chaud, la retreinte à la presse et à froid venant au contraire augmenter l'épaisseur du métal dans les parties où l'effort est le plus important.
Lorsque les récipients sont terminés (fig.2) le même matériel peut servir au refoulement du fond à l'intérieur du corps pour lui donner une forme concave, les rayons de cour- bure étant obtenus par des matrices appropriées (fig.3).
Cette opération de même que celle ayant pour but le façonnage de la base selon les figures 4 et 5, sont faites de préférence à chaud.
Il va de soi que l'usage des récipients obtenus par le procédé de la présente invention, n'est nullement limité à 1' emmagasinage des fluides à haute pression, mais peut être également étendu à la oonservation du mercure et d'autres produits, de même qu'à tout autre usage. Il est bien entendu également, que la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation représentées et décrites et que ces der- nières peuvent être modifiées dans leurs détails de construc- tion, leurs formes et dimensions sans se départir de ce fait du principe de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. récipient pour fluide à, haute pression ou tout autre usage, caractérisé par le fait qu'il est constitué par trois parties, réunies par de la soudure, étant composé d'un tube de longueur appropriée, dont les extrémités sont retreintes, d'un fond et d'une tête ayant un diamètre supérieur à celui de l'ouverture des extrémités retreintes du tube, de façon à ce que le fond et la tête soient sollicités à s'appliquer contre la surface intérieure des extrémités du tube par la pression intérieure à laquelle le récipient est soumis.
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Metallic container for high-voltage fluids and method of its manufacture "
The present invention relates to metal containers for high voltage fluids such as compressed, liquefied and dissolved gases.
Its aim is to achieve a container of this kind of great strength and able to withstand all pressures with the greatest safety. For this purpose, according to the present invention, the container is composed of three parts, the connection of which has great strength and suitable resistance.
To this end, according to the present invention, the side wall of the container is formed by a tube the ends of which are constricted, the bottom and the head of the container being formed by stamped or stamped parts of a slightly greater diameter. to that of the opening left to the tube, so that these parts being introduced from inside the
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container are urged by the very pressure of the contents of the container to be applied by their edge against the constricted part of the tube to which they are then welded. In this way the junction weld of the three parts of the container is subtracted from the forces liable to cause the tearing of the welded parts.
A subject of the present invention is also the process for manufacturing said containers.
The two ends of the tube are pressed together, and the bottom and the head of the container are introduced into the interior of said tube, so as to rest by their edge on the interior surface of the recessed part of the tube. tube, to which they are then welded, after which the container undergoes the usual exterior finishing.
In a particularly advantageous embodiment of the process of the present invention, the necking is carried out cold with the hydraulic press, giving a slow and progressive pressure.
Other characteristics of the invention will emerge from the description of the accompanying drawings which represent, by way of non-exhaustive example, some embodiments of the containers of the present invention. In these drawings: Figure 1 shows a vertical section of a container made according to the present invention; Figures 2 to 5 represent vertical sections showing the different conformations of the bases of the container.
As can be seen in FIG. 1, the container of the present invention comprises a cylindrical wall 1, constituted by a seamless drawn tube, of a wall thickness corresponding to the test pressure required.
For most applications, the grades of steel used for the manufacture of hot or cold tubes, commonly delivered by tube mills, are more than sufficient and meet regulatory requirements.
Drawn tubes of specific qualities can be used
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for special containers, as well as tubes welded by any process can also be used for the manufacture of containers for certain uses.
The ends 8 and 3 of the cylindrical wall 1 of the container are constricted and constitute the openings 5 and 6 intended to be closed by the bottom 7 and the head 8 of the container.
These last two parts are formed by stamped or stamped parts of shape and thickness proportionate to those of the tube, and their largest diameter is greater than that of the openings 5 and 6 left to the tube 1, so that said parts come s' press their edges on the inner surface of the crimped ends of the tube.
In order to ensure a connection between the various parts of the container, the bottom 7 and the head 8 are welded at 9 to the side wall of the container. The base of the receptacle receives attached feet 10 (fig.l) or else the bottom 7 can be pushed back towards the inside of the receptacle, so as to match the concave shape shown in FIG. 3. The base of the receptacle can be widened ( figure 4) or be shaped into a square base 11, as shown in figures 5 and 6, so as to eliminate the inserts shown in figure 1.
As it follows from what presents, the joining of the bottoms of the container to its lateral part is of great solidity, thanks to the arrangement, according to the present invention, in which the weld 9 has no force at all. undergo and only serves to ensure etanoheity. Due to the fact that the diameter of the opening at the ends of the tube is smaller than that of the bottom and the head, the latter cannot come loose, whatever the internal pressure to which the container is subjected.
According to the present invention, the method of manufacturing the containers described, consists in constricting, by means of suitable special dies, the two ends of the tubes as indicated in Figures 1 and 2, separately or simultaneously.
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in one or more operations and preferably with the hydraulic press, giving a slow and progressive pressure. It goes without saying, however, that any other type of press or mechanical device making it possible to obtain the same result can be used for this purpose. The curvature or ogive to. the ends of the containers, as well as the openings 5 and 6 for receiving the bottom 7 and the head 8, may vary depending on the use for which the container is to be used.
The tubes used, being generally annealed in factories, it is no longer necessary to proceed with this operation, unless special qualities of the metal are used. The embossed or stamped parts, serving as the base or head of the receptacle are manufactured with or without threaded openings, of shape and thickness proportionate to those of tube 1 and having a diameter greater than that of opening 5 or 6 left to the tube.
The introduction of the funds and the head pieces can be done either before the complete necking of the ends of the tube, or after this, by making in the latter case, a slight slit in the wall or in the part itself which is under - then deducted at the same time as the part. After the three parts of the container have been welded by autogenous, oxy-acetylene, electric or other welding, the excess metal is removed, either by grinding, by turning, at. file or other suitable means, so as to give the ogive and the bottom a regular shape, making the place of the weld completely invisible.
The container is then tested, marked and provided with a 10 foot, in the same way as those manufactured today.
The manufacturing process according to the present invention makes it possible to obtain economically and quickly, by means of a simple and inexpensive equipment, without specialized labor and by a few parts at a time, when it is necessary. necessary, containers of all diameters and various lengths. this process also has the advantage of not denaturing the metal by a prolonged heat treatment as is the case
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for the hot closing of the tubes, the cold press shrinkage on the contrary increases the thickness of the metal in the parts where the force is the greatest.
When the receptacles are finished (fig.2) the same material can be used to push the bottom inside the body to give it a concave shape, the radii of curvature being obtained by suitable dies (fig.3).
This operation, as well as that aimed at shaping the base according to Figures 4 and 5, are preferably carried out hot.
It goes without saying that the use of the containers obtained by the process of the present invention is by no means limited to the storage of fluids at high pressure, but can also be extended to the preservation of mercury and other products, as well as any other use. It is also of course understood that the present invention is not limited to the embodiments shown and described and that the latter can be modified in their construction details, their shapes and dimensions without thereby departing from the principle of the present invention.
CLAIMS.
1. container for fluid at, high pressure or any other use, characterized in that it is constituted by three parts, joined by welding, being composed of a tube of suitable length, the ends of which are constricted, d 'a bottom and a head having a diameter greater than that of the opening of the constricted ends of the tube, so that the bottom and the head are urged to rest against the inner surface of the ends of the tube by the internal pressure to which the container is subjected.
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