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S. A. des USINES A TUBES DE LA MEUSE, résidant à FLEMALLE-HAUTE.
PROCEDE DE FABRICATION DE TUBES EN ACIER REVETUS INTERIEUREMENT DE MATIERE
PLASTIQUE ET MOYENS D'ASSEMBLAGE DE CES TUBES.
La fabrication des tubes en acier et de divers dispositifs d'as- semblage de ces tubes, ainsi que la fabrication des tubes en plastique et de divers moyens de les assembler sont actuellement d'usage courant.
On utilise également des tubes en acier contre les parois inté- rieures desquels on colle des tubes ou des plaques m matière plastique et ceci afin de profiter des caractéristiques intrinsèques de l'acier et de la résistance de la matière plastique à l'action de certains produits agressifs.
Pour assembler des tubes en acier, on a généralement recours à la soudure ou au filetage des bouts des tubes. Différents aménagements spéciaux des bouts des tubes en acier sont également prévus pour leur assem- blage avec des joints spéciaux.
Pour assembler des tubes en matière plastique, on peut également recourir à la soudure ou au collage et parfois à la formation de bagues fi- letées ou soudées avec brides mobiles., ou à des brides soudées ou filetées.
Toutefois, dans le cas de l'utilisation de tubes en acier pour véhiculer des fluides agressifs, la protection des parois intérieures avec des matières plastiques ne trouvait pas d'applications industrielles, car la fabrication des tubes en acier avec des plastiques collés présentait des inconvénients. Parmi ceux-ci, on peut citer, par exemple, le manque de sé- curité en service, provenant du manque de liaison efficace entre l'acier et la matière plastique, qui permet le décollage de cette dernière dans les tubes, et la fabrication compliquée et onéreuse de ces tubes qui se prête difficilement à une production mécanisée.
La présente invention a pour objet un procédé nouveau et écono- mique de fabrication de tubes en acier revêtus intérieurement de matière plas- tique, lequel permet d'écarter les inconvénients cités ci-dessus, l'inven- tion s'étendant également à la réalisation de moyens simples et pratiques d'assemblage de tubes de ce genre.
Suivant l'invention, on introduit dans un tube en acier, un
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tuoe en matière plastique de diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du tube en acier, ce dernier tube étant ensuite étiré ou laminé à froid de manière à fretter ledit tube en plastique par l'effet de la réduction du diamètre intérieur du tube en acier sous l'action de l'étirage ou du laminage.
Le procédé suivant l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe transversale du tube en acier et du tube en matière plastique avant étirage ou laminage du tube en acier; la figure 2 montre en coupe transversale le tube suivant l'in- vention après étirage du tube en acier ; la figure 3 est une coupe axiale d'un trongon de tube suivant l'invention; les figures 4. à 7 sont des vues en coupe axiale montrant les différentes phases du procédé de préparation d'un joint d'assemblage pour tubes en acier revêtus intérieurement de matière plastique; la figure 8 montre deux extrémités de tubes réunies bout à bout par ce joint d'assemblage;
les figures 9 à 15 montrent les différentes phases d'un autre procédé d'assemblage de tubes en acier garnis intérieurement d'un tube en matière plastique, et la figure 16 montre une variante de réalisation de l'assemblage montré en figures 9 à 15
Dans ces dessins, la figure 1 montre en coupe transversale le tube en acier 20 dans lequel est introduit préalablement un tube en matière plastique 21 présentant un diamètre extérieur légèrement inférieur au dia- mètre intérieur du tube en acier 20, de manière à permettre l'engagement aisé du tube 21 dans le tube 20.
Le tube en acier 20 est ensuite étiré ou laminé à froid pour ré- duire son diamètre intérieur à un diamètre inférieur au diamètre extérieur présenté initialement par le tube 21 en matière plastique. Ce dernier tube est ainsi fretté par le tube en acier, comme montré en figure 2,
Les multiples avantages obtenus par ce mode de fabrication sont les suivants a) l'union entre le métal et la matière plastique est parfaite et est obtenue sans utilisation de colle, cette union étant maintenue même en cas de cintrage du tube en acier; b) grâce au frettage, la variation des températures ne porte pas préjudice au contact intime entre l'acier et le plastique;
c) le tube suivant l'invention permet de bénéficier de tous les avantages que présente le tube en acier, grâce à ses qualités intrinsèques et simultanément de profiter de l'invulnérabilité des parois intérieures contre l'action des fluides très agressifs, grâce au tapissage de ses parois par la matière plastique; d) ces avantages sont obtenus par la présence des tubes en plas- tique à parois minces qui protègent les tubes en métal contre l'action chi- mique, sans devoir assurer une résistance physique contre la pression inté- rieure ou extérieure, ce rôle étant assigné au tube d'acier lui servant de gaine; e) le tube suivant l'invention est d'une fixation et d'un monta- ge très économiques et aisés en comparaison avec les tubes en matière plas- tique dont la fixation nécessite de nombreuses attaches;
f) en cas d'incendie, le tube selon l'invention empêche le si- nistre de devenir catastrophique, la gaine en acier assurant une résistance
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que les tubes en plastique seul perdent rapidement avec l'élévation de la température; g) le nouveau procédé de fabrication des tubes selon l'inven- tion permet de conserver les avantages des tubes en plastique, tout en supprimant leurs inconvénients.
La présente invention s'étend également à des moyens d'assem- blage des tubes en acier, revêtus intérieurement de tubes en matière plas- tique, lesquels moyens permettent de relier d'une manière étanche les tubes en plastique de deux tubes en acier adjacents d'une canalisation.
Un de ces moyens est constitué par un joint à bride dont la réalisation sera décrite ci-après avec référence aux figures 3 à 8 des dessins. Dans le bout du tube en acier 20, garni intérieurement d'un tu- be en matière plastique, dont un tronçon est montré en coupe axiale en figure 3, on pratique une entaille circulaire 22 (figure 4) à l'aide d'un outil coupe-tube à molette ou de toute autre façon, afin de découper une bague 23 sans entamer le tube intérieur 21 en matière plastique. La bague 23 est ensuite détachée du tube (Fig.5), par exemple en pratiquant dans cette bague, à l'aide d'une scie à métaux, un trait de scie 24.
On taille alors sur la face extérieure du bord du tube en acier 20, un filet 25, sur lequel est engagée une bride 26 munie d'un filet correspondant (figure 6) La partie dénudée 27 du tube en plastique 21 est alors utilisée pour former à chaud, à l'aide d'un outil de forme appropriée, une collerette 28 s'é- tendant à 90 sur la face de la bride 26, perpendiculaire à l'axe du tube, comme montré en figure 7. Cette collerette 28 peut être réalisée égale- ment par soudure ou collage d'une rondelle rapportée en matière plastique.
Les extrémités de deux tubes adjacents ainsi conformés peuvent être réunies entre elles soit directement par les brides fixées 26, for- mées à ces extrémités, à l'aide de vis engagées dans des ouvertures corres- pondantes ménagées dans ces brides, soit à l'aide de brides mobiles 29 en- gagées sur les tubes en acier 20 (Fig. 8). Une garniture d'étanchéité 30 en matière élastique, sera avantageusement interposée entre les collerettes 28.
Suivant une autre forme d'assemblage de deux tubes adjacents d' une canalisation, on découvre le tube en plastique sur une longueur de 1' extrémité de chaque tube qui correspond, par exemple en millimètres, au diamètre du tube. A cet effet, on procède comme dans l'exemple d'assem- blage décrit précédemment, en pratiquant dans l'extrémité de chaque tube en acier 20 une entaille circulaire 22 (Fig,9), sans entamer la matière du tube en plastique 21, puis on détache la bague 31 en pratiquant dans celle-ci, à l'aide d'une scie à métaux, un trait de scie 24,
Les deux extrémités dénudées en regard 32 (Figs. 10 et 15) de deux tubes adjacents, sont alors réunies à l'aide d'un manchon 33 en matière plastique, engageant extérieurement, d'une fagon hermétique , lesdites par- ties dénudées 32.
Dans la pratique, pour obtenir ce manchon 33 en plastique,on peut prendre un trongon du tube en acier, garni intérieurement d'un tube en plastique, dont la longueur correspond sensiblement à deux fois le dia- mètre du tube. On sépare ensuite le tube en plastique du tube en acier en pratiquant dans celui-ci (Fig. 11) une coupe longitudinale 34 à l'aide d' une scie à métaux ou de toute autre façon.
Le tronçon de tube en plasti- que, ainsi obtenu, pourra former le manchon 33. A l'aide d'une lampe à souder ou un bac Bunsen (pour les laboratoires), ou à l'aide d'un chalu- meau à air chaud employé pour les soudures du plastique, on chauffe légère- ment l'extrémité du manchon 33. Cette extrémité s'évase rapidement, comme montré en 35 en Fig. 12, et à ce moment on introduit (sans aucune rotation du tube), l'extrémité dénudée 32 du premier tube On procède de même à l'autre extrémité du manchon et on introduit (sans aucune rotation) l'ex- trémité du second tube.
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Après cette opération, on chauffe légèrement toute la partie en plastique - extrémité 32 et manchon 33 - et on obtient ainsi une étanchéité complète du raccord.
Dans le cas de canalisations à forte pression, on peut éventuel- lement prévoir de recouvrir ce raccord d'une gaine en acier. A- cet effet, il suffira,par exemple, d'ouvrir la paroi en acier 36 qui a servi d'arma- ture au manchon en plastique 33, de la faire glisser sur ce manchon et de resserrer cette paroi 36 en acier sur le raccord en plastique à l'aide de deux colliers 37 à vis de serrage 38. La continuité du tube en acier et 1* étanchéité de la garniture en matière plastique est ainsi assurée.
Il y a lieu de veiller à ce que les extrémités des tubes soient bien coupées d'équerre et que la longueur du tube en plastique qui doit ser- vir de manchon soit juste le double de la partie dénudée d'acier.
L'avantage du raccord d'assemblage qui vient d'être décrit est considérable, étant donné qu'il peut se faire sur chantier avec un outillage rudimentaire et que pratiquement il ne demande aucun accessoire, le maté- riel étant pris dans le tube même .
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S. A. des USINES A TUBES DE LA MEUSE, residing in FLEMALLE-HAUTE.
METHOD OF MANUFACTURING STEEL TUBES INTERNALLY COATED WITH MATERIAL
PLASTIC AND MEANS OF ASSEMBLING THESE TUBES.
The manufacture of steel tubes and various assembling devices for such tubes, as well as the manufacture of plastic tubes and various means of joining them are now in common use.
Steel tubes are also used against the inner walls of which tubes or plastic plates are glued in order to take advantage of the intrinsic characteristics of steel and the resistance of the plastic to the action of certain elements. aggressive products.
To assemble steel tubes, welding or threading of the ends of the tubes is generally used. Various special arrangements of the ends of the steel tubes are also provided for their assembly with special joints.
To assemble plastic tubes, it is also possible to have recourse to welding or gluing and sometimes to the formation of threaded or welded rings with movable flanges, or to welded or threaded flanges.
However, in the case of the use of steel tubes to convey aggressive fluids, the protection of the interior walls with plastics did not find industrial applications, since the manufacture of steel tubes with glued plastics had drawbacks. . Among these, we can cite, for example, the lack of safety in service, due to the lack of an effective bond between the steel and the plastic material, which allows the latter to detach in the tubes, and the manufacture complicated and expensive of these tubes which hardly lends itself to mechanized production.
The object of the present invention is a new and economical process for the manufacture of steel tubes coated internally with plastic material, which makes it possible to eliminate the drawbacks mentioned above, the invention also extending to the invention. realization of simple and practical means of assembling tubes of this kind.
According to the invention, is introduced into a steel tube, a
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plastic tuoe with an outside diameter slightly smaller than the inside diameter of the steel tube, the latter tube then being drawn or cold rolled so as to hoop said plastic tube by the effect of reducing the inside diameter of the steel tube under the action of stretching or rolling.
The process according to the invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a cross-sectional view of the steel tube and the plastic tube before drawing or rolling steel tube; FIG. 2 shows in cross section the tube according to the invention after drawing the steel tube; Figure 3 is an axial section of a tube section according to the invention; FIGS. 4 to 7 are views in axial section showing the different phases of the process for preparing an assembly joint for steel tubes coated internally with plastic material; FIG. 8 shows two ends of tubes joined end to end by this assembly joint;
FIGS. 9 to 15 show the different phases of another method of assembling steel tubes lined on the inside with a plastic tube, and FIG. 16 shows an alternative embodiment of the assembly shown in FIGS. 9 to 15
In these drawings, Figure 1 shows in cross-section the steel tube 20 in which is previously inserted a plastic tube 21 having an outside diameter slightly less than the inside diameter of the steel tube 20, so as to allow the easy engagement of tube 21 in tube 20.
The steel tube 20 is then drawn or cold rolled to reduce its inside diameter to a diameter less than the outside diameter initially presented by the plastic tube 21. This last tube is thus wrapped by the steel tube, as shown in figure 2,
The multiple advantages obtained by this method of manufacture are the following: a) the union between the metal and the plastic material is perfect and is obtained without the use of glue, this union being maintained even in the event of bending of the steel tube; b) thanks to the shrinking, the temperature variation does not adversely affect the intimate contact between the steel and the plastic;
c) the tube according to the invention makes it possible to benefit from all the advantages of the steel tube, thanks to its intrinsic qualities and simultaneously to benefit from the invulnerability of the interior walls against the action of very aggressive fluids, thanks to the lining of its walls by the plastic material; d) these advantages are obtained by the presence of the thin-walled plastic tubes which protect the metal tubes against chemical action, without having to provide physical resistance against internal or external pressure, this role being assigned to the steel tube serving as its sheath; e) the tube according to the invention is very economical and easy to fix and assemble in comparison with plastic tubes, the fixing of which requires numerous clips;
f) in the event of fire, the tube according to the invention prevents the disaster from becoming catastrophic, the steel sheath providing resistance.
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that plastic tubes alone lose rapidly with rising temperature; g) the new process for manufacturing tubes according to the invention makes it possible to retain the advantages of plastic tubes, while eliminating their drawbacks.
The present invention also extends to means for assembling steel tubes, internally coated with plastic tubes, which means allow the plastic tubes of two adjacent steel tubes to be connected in a sealed manner. of a pipeline.
One of these means is constituted by a flange joint, the construction of which will be described below with reference to FIGS. 3 to 8 of the drawings. In the end of the steel tube 20, lined internally with a plastic tube, a section of which is shown in axial section in FIG. 3, a circular notch 22 is made (FIG. 4) using a pipe cutting tool with a wheel or any other way, in order to cut a ring 23 without cutting into the inner tube 21 of plastic material. The ring 23 is then detached from the tube (Fig. 5), for example by making in this ring, using a hacksaw, a saw cut 24.
A thread 25 is then cut on the outer face of the edge of the steel tube 20, on which is engaged a flange 26 provided with a corresponding thread (figure 6) The stripped part 27 of the plastic tube 21 is then used to form hot, using a suitably shaped tool, a flange 28 extending at 90 on the face of the flange 26, perpendicular to the axis of the tube, as shown in FIG. 7. This flange 28 can also be produced by welding or gluing a plastic washer attached.
The ends of two adjacent tubes thus shaped can be joined together either directly by the fixed flanges 26, formed at these ends, with the aid of screws engaged in the corresponding openings made in these flanges, or by using movable flanges 29 engaged on the steel tubes 20 (Fig. 8). A sealing gasket 30 of elastic material will advantageously be interposed between the flanges 28.
According to another form of assembly of two adjacent tubes of a pipeline, the plastic tube is exposed over a length of one end of each tube which corresponds, for example in millimeters, to the diameter of the tube. To this end, the procedure is as in the example of assembly described above, by making in the end of each steel tube 20 a circular notch 22 (Fig, 9), without cutting into the material of the plastic tube 21. , then the ring 31 is detached by making in it, using a hacksaw, a saw cut 24,
The two opposite stripped ends 32 (Figs. 10 and 15) of two adjacent tubes, are then joined together by means of a plastic sleeve 33, externally engaging, in a hermetic manner, said stripped parts 32 .
In practice, to obtain this plastic sleeve 33, it is possible to take a section of the steel tube, lined on the inside with a plastic tube, the length of which corresponds approximately to twice the diameter of the tube. The plastic tube is then separated from the steel tube by making a longitudinal section 34 in the latter (Fig. 11) using a hacksaw or some other way.
The section of plastic tube thus obtained can form the sleeve 33. Using a blowlamp or a Bunsen tub (for laboratories), or using a torch. hot air used for the plastic welds, the end of the sleeve 33 is slightly heated. This end flares out rapidly, as shown at 35 in FIG. 12, and at this moment we introduce (without any rotation of the tube), the stripped end 32 of the first tube We proceed in the same way at the other end of the sleeve and we introduce (without any rotation) the end of the second tube.
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After this operation, the entire plastic part - end 32 and sleeve 33 - is slightly heated and thus a complete sealing of the connection is obtained.
In the case of high pressure pipelines, provision may be made to cover this connection with a steel sheath. For this purpose, it will suffice, for example, to open the steel wall 36 which served as reinforcement for the plastic sleeve 33, to slide it on this sleeve and to tighten this steel wall 36 on the plastic connection using two clamps 37 with clamping screws 38. The continuity of the steel tube and the sealing of the plastic gasket is thus ensured.
Care should be taken to ensure that the ends of the tubes are cut squarely and that the length of the plastic tube which is to act as a sleeve is just twice the stripped part of the steel.
The advantage of the assembly fitting which has just been described is considerable, given that it can be done on site with rudimentary tools and that practically it does not require any accessories, the material being taken in the tube itself. .