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Depuis longtemps l'industrie chimique emploie dans ses instal- lations, des tubes ayant la propriété de résister aux substances corrosives.
Entre autres elle utilise normalement des tubes métalliques re- vêtus intérieurement ou extérieurement d'un matériau protecteur tel que le caoutchouc,l'ébonite, etc... Ce système ne résolvait qu'en partie le pro- blème, du fait que les tubes métalliques (par exemple en fer, cuivre, alumi- nium), nécessaires pour la résistance mécanique, étaient facilement attaqués par les liquides et les gaz corrosifs.
A ces applications il s'en est ajouté d'autres comme par exemple les tubes pour le transport du méthane et du gaz d'éclairage, qui sont su- jets à la corrosion électrolytique provoquée par les courants vagabonds du sous-sol. Ainsi s'est montrée la nécessité de résoudre le problème en substi- tuant aux tubes employés jusqu'à présent qu'ils soient uniquement métalliques ou en métal revêtu intérieurement, extérieurement ou sur les deux faces, de caoutchouc,d'ébonite, d'un matériau synthétique etc.... d'autres tubes ayant la caractéristique d'une complète inattaquabllité aussi bien à l'égard des réactifs chimiques qu'à celui du courant électrique.
L'apparition sur le marché des nouveaux matériaux a marqué un grand pas en cette matière vers la solution intégrale du problème; la solution n'a toutefois pas été possible à cause des caractéristiques différentes physiques et chimiques des produits individuels employés. On peut citer par exemple les tubes fabriqués uniquement en chlorure de polyvinyle, qui tout en ré- sistant aux attaques chimiques, présentent peu de résistance au point de vue thermique ; par contre les tubes faits au moyen d'autres matériaux comme les résines polyesters et le verre, tout en présentant les propriétés désirables aux points de vue mécanique et thermique, ont le défaut d'être perméables aux gaz et aux liquides sous pression.
Pour obvier à ces inconvénients, la présente invention combine la résistance chimique et l'imperméabilité aux gaz et aux liquides présentées par exemple par le chlorure de polyvinyle à la résistance mécanique et thenmique présentée par exemple par la fibre de verre enrobée dans une résine polyester.
L'objet de la présente invention est constitué par des tubes non métalliques, pour le transport de gaz et de liquides même corrosifs et éventuellement sous pression plus ou moins élevée et qui sont spécialement adaptés pour la pose dans le sous-sol et présentent une résistance élevée au point de vue mécanique et thermique, sont imperméables aux gaz et aux liquides et inattaquables soit intérieurement, soit extérieurement aux substances corrosives et aux courants électriques vagabonds du sous-sol.
Les dits tubes sont formés de deux couches co-axiales adhérant l'une à l'autre, dont l'intérieure est constituée d'un matériau thermoplasti- que comme par exemple le chlorure de polyvinyle et ses co-polymères, acétate de cellulose, acéto-butyrate de cellulose, polyéthylène, polystyrol, alcool vinylique ou autres matières qui, tout en ayant une bonne résistance physique spécifique, ne présentent pas une résistance mécanique et thermique suffisan- tes pour leur emploi dans le sol.
La couche externe, constituant l'armature de tubes, est formée de fibres textiles naturelles ou synthétiques comme par exemple le verre, l'amiante, le coton,le jute, la soie artificielle, la résine polyamidique, etc... qui, soit comme telles, soit sous la forme de feutre, de fils, de rubans ou de tissu sont enrobées dans une matière plastique qui peut être, soit du type thermodurcissable, comme par exemple la résine polyester, la résine phénolique, la résine uréique, la résine mélaminique, soit du type thermoplastique comme par exemple la résine polyvinylique, polyéthylénique, polystyrolique, polyamidique, cellulosique, etc...
Les tubes de ce type les plus appropriés sont ceux qui ont la couche interne formée de chlorure de polyvinyle et ses co-polymères et la couche externe constituée en fibres de verre, soit comme telles, soit sous
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la forme de feutre, de fils, de rubans, ou de tissu, enrobés dans une résine polyester.
La fabrication de ces tubes armés se fait de la manière suivante d'abord on fabrique le tube, constituant la couche interne, au moyen d'une tréfileuse normale à extrusion; le tube ainsi obtenu est revêtu de fibres textiles telles quelles, ou sous la forme de feutre, de fils, ou de rubans, préalablement imprégnés au moyen de la matière plastique citée ci-dessus, par l'emploi de machines connues dans l'industrie telles que spiraleuses, rubaneuses, tresseuses, etc...
Le dit revêtement peut être appliqué à froid et durci subséquem- ment à chaud par un moyen quelconque lorsqu'on emploie de la matière plastique thermodurcissable et à chaud quand on emploie de la matière thermoplastique pour la rendre molle et collante; Le traitement à chaud peut se faire avec ou sans introduction dans le tube interne d'une âme de soutien appropriée.
Par contre lorsque le revêtement du tube se fait au moyen d'un tissu préalablement imprégné de matière plastique, celui-ci est enveloppé dans le sens longitudinal, en une ou plusieurs couches superposées sur la longueur totale du tube, au moyen des machines à confectionner normalement utilisées dans ce genre de technique.
Dans la fig. 1 est représentée à titre d'exemple, la section trans- versale d'un tube armé dans lequel l'armature consiste en un 'tissu ?,,$ imprég- né d'une matière plastique 1 et qui est enroulé sur lui-même pour former deux tours et demi sur le tube interne 1.
Aussi bien le tissu que la fibre textile, le feutre, les fils ou les rubans, peuvent être imprégnés ou traités de manière loisible, soit préalablement, soit après avoir été appliqués sur le tube constituant la couche interne, et ils sont renias adhérents sur le tube interne et entre eux, de manière à former un tout compact et homogène.
En général il n'est pas nécessaire de donner une forte épaisseur à la couche interne, parce qu'elle ne constitue qu'une protection chimique; par contre la couche externe doit être d'épaisseur suffisante pour offrir la résistance mécanique exigée par les conditions d'emploi du tube. La dureté et la qualité de l'armature peuvent varier de manière que le tube présente les caractéristiques physiques répondant au but auquel il est destiné.
On peut fabriquer des tubes armés de diamètre quelconque par exem- ple de 500 mm et plus, le tube interne, au lieu d'être tréfilé pouvant, pour les grandes dimensions, être formé par la jonction d'une feuille de matière plastique de dimensions suffisantes.
Les dits tubes armés peuvent être fabriqués pour résister aussi à des pressions internes assez élevées, par exemple de 80 à 100 Kg/cm2 et plus
La jonction de ces tubes armés ne présente pas de difficultés par- ticulières et peut être réalisée par des méthodes connues employant les mêmes matériaux constitutifs des tubes ou d'autres matériaux non sujets à corrosion tels que ceux cités ci-dessus.
Sans limiter le champ de la présente invention, quelques méthodes de jonction seront décrites ci-dessous à titre d'exemple.
Une première méthode représentée à la fig. 2, consiste à libérer de l'armature sus-jacente, sur une longueur suffisante, la couche interne 1. de l'extrémité à jonctionner, à établir le contact entre les couches et à les souder ensemble en .1 sous un jet d'air chaud, moyennant apport de matière plastique, par exemple de chlorure polyvinylique, ainsi qu'il est d'usage dans la pratique courante. Sur le joint 1 ainsi obtenu, est reconstruite la couche externe 2. en enveloppant à la main en 4, un ruban de tissu, par exemple en verre déjà imprégné de matière plastique par exemple de polyester.
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Une autre méthode de fonctionnement qui est représentée à la fig. 3, consiste à pourvoir l'extrémité des tubes à jonctionner, des bri- des planes 6, de même composition que la couche externe 2 des tubes ou con- stituées par un autre matériau non sujet à corrosion comme ceux cités plus haut ; ces brides sont fixées sur l'armature en mettant à profit les pro- priétés adhésives des matériaux employés et en laissant découverte, sur une longueur suffisante, la couche interne ± afin de pouvoir la couder et la faire adhérer à la surface plane de la bride . de manière à la re- couvrir complètement.
Pour les tubes de grands diamètres, il n'est pas possible de couder la couche interne; on pourra au contraire souder sur la couche interne, un disque annulaire de même matière et de même épais- seur, ayant un diamètre suffisant pour couvrir la surface de la bride.
Le serrage du joint se fait ensuite grâce à la tension des bou- lons 5 dont la bride est pourvue, et qui peuvent être en matériaux non su- jets à corrosion, tels que par exemple les résines polyvïnyliques,phénoli- ques, etc...
De semblables brides peuvent également être construites sous la forme de cornières 7, c'est-à-dire avec la section d'un tel que re- présenté à la fig. dont la partie cylindrique est insérée et fixée sur l'armature 2. du tube. Ces brides à cornières sont également de la même composition que la couche externe ? ou sont fabriquées au moyen d'un autre matériau non sujet à corrosion tel que ceux cités plus haut.
REVENDICATIONS.
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For a long time the chemical industry has used in its installations, tubes having the property of resisting corrosive substances.
Among other things it normally uses metal tubes coated internally or externally with a protective material such as rubber, ebonite, etc. This system only partially solved the problem, because the tubes Metals (eg iron, copper, aluminum), necessary for mechanical strength, were easily attacked by corrosive liquids and gases.
In addition to these applications, others have been added such as, for example, tubes for the transport of methane and lighting gas, which are subject to electrolytic corrosion caused by stray currents in the subsoil. Thus the need has been shown to solve the problem by substituting the tubes used heretofore that they are only metallic or of metal coated internally, externally or on both sides with rubber, ebonite, carbon. a synthetic material, etc .... other tubes having the characteristic of being completely unassailable with regard to both chemical reagents and that of electric current.
The appearance on the market of new materials marked a great step in this matter towards the integral solution of the problem; however, the solution was not possible due to the different physical and chemical characteristics of the individual products employed. Mention may be made, for example, of tubes made solely of polyvinyl chloride, which, while resistant to chemical attack, exhibit little resistance from a thermal point of view; on the other hand, tubes made from other materials such as polyester resins and glass, while exhibiting the desirable properties from a mechanical and thermal point of view, have the drawback of being permeable to gases and liquids under pressure.
To overcome these drawbacks, the present invention combines the chemical resistance and the impermeability to gases and liquids presented, for example, by polyvinyl chloride with the mechanical and thermal resistance presented, for example, by the glass fiber coated in a polyester resin.
The object of the present invention is constituted by non-metallic tubes, for the transport of gases and liquids, even corrosive and possibly under more or less high pressure and which are specially adapted for installation in the basement and have a resistance high from a mechanical and thermal point of view, are impermeable to gases and liquids and unassailable either internally or externally to corrosive substances and stray electrical currents in the basement.
Said tubes are formed of two co-axial layers adhering to one another, the interior of which is made of a thermoplastic material such as for example polyvinyl chloride and its co-polymers, cellulose acetate, Cellulose aceto-butyrate, polyethylene, polystyrol, vinyl alcohol or other materials which, while having good specific physical resistance, do not exhibit sufficient mechanical and thermal resistance for their use in soil.
The outer layer, constituting the tube reinforcement, is formed of natural or synthetic textile fibers such as, for example, glass, asbestos, cotton, jute, artificial silk, polyamide resin, etc. which, either as such, either in the form of felt, threads, ribbons or fabric are coated in a plastic material which may be either of the thermosetting type, such as for example polyester resin, phenolic resin, urea resin, resin melamine, or of the thermoplastic type such as for example polyvinyl, polyethylene, polystyrene, polyamide, cellulosic resin, etc.
The most suitable tubes of this type are those which have the inner layer formed of polyvinyl chloride and its co-polymers and the outer layer made of glass fibers, either as such or under
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the form of felt, threads, ribbons, or fabric, coated in a polyester resin.
The manufacture of these reinforced tubes is done as follows: first the tube, constituting the internal layer, is manufactured by means of a normal extrusion drawing machine; the tube thus obtained is coated with textile fibers as such, or in the form of felt, threads, or ribbons, previously impregnated with the plastic material mentioned above, by the use of machines known in the industry such as spiral machines, banders, braiders, etc ...
Said coating can be cold applied and subsequently hot cured by any means when thermosetting plastic is used and hot when thermoplastic is used to make it soft and tacky; The heat treatment can be done with or without the introduction into the inner tube of a suitable support core.
On the other hand, when the tube is coated with a fabric impregnated with plastic beforehand, the latter is wrapped in the longitudinal direction, in one or more layers superimposed over the total length of the tube, by means of making machines. normally used in this kind of technique.
In fig. 1 is shown by way of example the cross section of a reinforced tube in which the reinforcement consists of a 'fabric? ,, $ impregnated with a plastics material 1 and which is wound on itself. to form two and a half turns on the inner tube 1.
Both the fabric and the textile fiber, the felt, the threads or the ribbons, can be impregnated or treated in a permissible manner, either beforehand or after having been applied to the tube constituting the internal layer, and they are renias adherent to the inner tube and between them, so as to form a compact and homogeneous whole.
In general, it is not necessary to give a great thickness to the internal layer, because it only constitutes chemical protection; on the other hand, the outer layer must be of sufficient thickness to offer the mechanical resistance required by the conditions of use of the tube. The hardness and the quality of the reinforcement can vary so that the tube has the physical characteristics corresponding to the purpose for which it is intended.
It is possible to manufacture reinforced tubes of any diameter, for example 500 mm and more, the internal tube, instead of being drawn, being able, for large dimensions, to be formed by the junction of a plastic sheet of dimensions sufficient.
Said reinforced tubes can be manufactured to also withstand fairly high internal pressures, for example from 80 to 100 Kg / cm2 and more
The junction of these reinforced tubes does not present any particular difficulties and can be carried out by known methods using the same constituent materials of the tubes or other materials not subject to corrosion, such as those mentioned above.
Without limiting the scope of the present invention, some joining methods will be described below by way of example.
A first method shown in FIG. 2, consists in freeing from the overlying reinforcement, over a sufficient length, the internal layer 1 of the end to be joined, in establishing contact between the layers and in welding them together at .1 under a jet of hot air, by adding plastic, for example polyvinyl chloride, as is customary in current practice. On the joint 1 thus obtained, the outer layer 2 is reconstructed by wrapping by hand at 4, a strip of fabric, for example glass already impregnated with plastic, for example polyester.
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Another method of operation which is shown in FIG. 3, consists in providing the end of the tubes to be joined, with bri- plates 6, of the same composition as the outer layer 2 of the tubes or made up of another material not subject to corrosion, such as those mentioned above; these clamps are fixed to the frame taking advantage of the adhesive properties of the materials used and leaving uncovered, over a sufficient length, the internal layer ± in order to be able to bend it and make it adhere to the flat surface of the clamp . so as to cover it completely.
For tubes of large diameters, it is not possible to bend the inner layer; on the contrary, it is possible to weld on the internal layer an annular disc of the same material and of the same thickness, having a diameter sufficient to cover the surface of the flange.
The seal is then tightened by tensioning the bolts 5 with which the flange is provided, and which may be made of materials not subject to corrosion, such as for example polyvinyl resins, phenolic resins, etc. .
Similar flanges can also be constructed in the form of angles 7, that is to say with the section of such as shown in FIG. the cylindrical part of which is inserted and fixed on the 2. tube frame. Are these angle brackets also of the same composition as the outer layer? or are made from another material not subject to corrosion such as those mentioned above.
CLAIMS.