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La présente invention concerne un raccorda joint ou système de jonc- tion ou de raccordement entre des tubes métalliques ou entre des pièces tubulai- res métalliques, qui est destiné à isoler électriquement l'une de l'autre les piè- ces métalliques ainsi assemblées.
On sait que, pour éviter les phénomènes dangereux dérivant de la formation et de la présence de courants électriques parasites ou vagabonds le long des tuyauteries métalliques, la technique moderne prévoit que ces tuyaute- ries seront découpées en deux ou plusieurs sections sur toute leur longueur et pourvues, aux points de raccordement de ces sections et/ou à leurs extrémités, de joints isolants interrompant la continuité métallique de la conduite et iso- lant donc électriquement l'une de l'autre les différentes parties de la tuyaute- rie .
La présente invention a principalement pour but de réaliser un moyen ou un système de jonction entre des pièces tubulaires métalliques comme celles que l'on utilise pour l'établissement de conduites de liquides ou gaz, par exem- ple pour des conduites de distribution d'eau ou de gaz combustibles, pour des con- duites de transport de liquides, d'hydrocarbures par exemple, ou d'autre systè- me qui sera en mesure d'empêcher efficacement tout passage de courant électrique de l'une à l'autre des parties métalliques assemblées par ce moyen ou ce système de jonction et qui sera en même temps en mesure de relier matériellement ces piè- ces de manière à réaliser un joint hermétique,
résistant aux pressions internes et/ou externes s'exerçant sur la conduite ainsi qu'aux efforts mécaniques qui tendraient éventuellement à séparer l'une de l'autre les pièces métalliques ain- si assemblées, cela dans une plus grande mesure en offrant de meilleures garan- ties de sécurité que les joints proposés jusqu'ici et bien connus dans cette branche de la technique.
On sait en effet que ces joints sont normalement réalisés en inter- calant entre les pièces métalliques à jonctionner, ou, de toute manière, entre les éléments contigüs de la conduite, des pièces tubulaires ou annulaires en ma- tière plastique, par exemple en substances résineuses, fibreuses ou en d'autres substances ayant de très bonnes caractéristiques diélectriques.
Mais il est notoire que ces matières isolantes n'offrent qu'une résis- tance limitée aux efforts de tension, de flexion et de cisaillement auxquels elles peuvent être soumiseso A l'aplomb des joints électro-isolants ainsi réa- lisés avec les connaissances actuelles de cette branche de la technique et dans lesquels la matière isolante est soumise à des efforts de tension et/ou de fle- xion et/ou de cisaillement, la tuyauterie ou la conduite présente des joints où la résistance mécanique, en particulier sa résistance aux efforts de tension dans le sens axial, est excessivement réduite.
C'est ainsi, par exemple, que les joints réalisés actuellement peuvent se défaire sous l'action des pressions in- ternes ou des efforts extérieurs dus, par exemple, à la compression et aux mou- vements du terrain dans lequel la tuyauterie est enterrée, et les tronçons de tuyaux se séparent les uns des autres, ce qui entraîne évidemment de graves dom- mages et de gros dangerso
Ces possibilités et ces inconvénients sont éliminés si on emploie le .système d'assemblage ou de jonction suivant la présente invention et cela, essen- tiellement, parce que il est caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une pièce tubulaire interne, ou mâle, dont une pièce annulaire, ayant un diamètre extérieur déterminé, est rendue solidaire d'une manière quelconque,
et au moins une pièce tubulaire externe ou femelle ayant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de la pièce annulaire et à l'intérieur de laquelle est insé- rée d'une manière quelconque une pièce annulaire interne ayant un diamètre inté- rieur inférieur au diamètre intérieur de la pièce tubulaire ;
parcequ'il est ca- ractérisé aussi par le fait que ces pièces tubulaires mâle ou femelle sont ren- dues solidaires d'une manière quelconque des sections de tuyauterie ou de condui- te à assembler mécaniquement mais à isoler au point de vue électrique, par le.
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fait que ces pièces tubulaires sont disposées de manière que les pièces annulai- res ont tendance à porter les unes contre les autres dans le sens axial, quand ces sections de tuyauterie ont tendance à se séparer, et que par le fait que ces pièces tubulaires et annulaires sont séparées les unes des autres par des matériaux isolants qui sont disposés entre les pièces annulaires face à face de manière à n'être soumis qu'à un effort de compression au cas où les sections de tuyauterie auraient tendance à se séparer.
Comme on connait actuellement des matériaux isolants tels que, par exemple, les tissus et les substances fibreuses imprégnées de produits résineux, capables par exemple de résister de manière satisfaisante à des efforts de com- pression, il en résulte que le système de jonction en question est en mesure d'offrir les caractéristiques de résistance mécanique si.intéressantes citées plus haut en même temps que de bonnes caractéristiques diélectriques, puisque les efforts qui s'exercent dans ce joint, essentiellement dirigés suivant l'axe de la tuyauterie et tendant à séparer les unes des autres les pièces du dispositif même ainsi assemblées, se transmettent exclusivement sous la forme d'efforts de compression sur la matière diélectrique insérée entre les pièces tubulaires et annulaires se faisant face les unes aux autres dans le sens axial.
Les possibilités d'application pratique de la présente invention ressortent de la description détaillée ci-après de quelques exemples de réalisa- tion du système de jonction, utilisable suivant les diverses exigences de l'in- stallation et de l'exploitation et dont on peut combiner de différentes manières les particularités constructives spécifiques. Ces exemples de réalisation sont illustrés aux dessins annexés.
La figure 1 représente un premier exemple de réalisation du disposi- tif en question pour assembler mécaniquement et isoler électriquement des tron- çons de tubes métalliques, ce dispositif y étant représenté en coupe partielle suivant un plan diamétral longitudinal montrant la disposition des différentes pièces internes.
La fig. 2 représente ce même joint avec ces éléments essentiels figu- rés séparément dans l'ordre où ils doivent être présentés pour le montage.
Les figures 3A et 3B représentent ce même dispositif vu en coupe sui- vant les plans transversaux 3A-3A et 3B-3B de la fig. 1.
La figure 4 représente, vue en coupe longitudinale, montrant en par- tie les pièces intérieures, une variante de réalisation du dispositif sous la forme d'un raccord à manchon d'assemblage fileté reliant les extrémités de tubes métalliques coaxiaux.
La fig. 5 représente, vu en coupe diamétrale, un exemple de réalisa- tion du dispositif sous la forme d'un étrier isolé électriquement pour la jonc- tion d'une tuyauterie montée en dérivation sur la conduite de plus grand diamètre.
La fig. 6 représente, vu en coupe diamétrale, une variante de réali- sation du dispositif de la fig. 5 pour monter sur un tuyau, en l'isolant électri- quement, une bride que l'on fixera, par exemple à la paroi d'un réservoir.
La fig. 7 représente. un exemple de mise en place du dispositif réali- sé sous la forme indiquée fig. 5.
Dans les fig. 1, 2, 3A et 3B le dispositif suivant l'invention est représenté dans une des formes de réalisation possibles permettant d'assembler mé- caniquement en les isolant électriquement deux tronçons de tuyaux métalliques 10 et 11. Ces tronçons peuvent être très courts et soudés, par exemple, à d'au- tres morceaux de tuyaux adjacents, ou bien constituer eux-mêmes des éléments tu- bulaires de grande longueur. Les extrémités de ces tronçons qui se trouvent à l'opposé de celles qui sont prises dans le dispositif de jonction suivant l'inven- tion peuvent également être pourvues d'un filetage intérieur ou extérieur ou d'au- tres moyens d'assemblage avec les éléments adjacents de la conduite de liquide ou
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de gaz.
La partie tubulaire interne, ou mâle, constituant une des pièces à assembler est matérialisée par l'extrémité même du tronçon de tube 11 et la por- tion annulaire faisant saillie est constituée de préférence par une bride 12 rabattue vers l'extérieur du tube 11. Cette partie annulaire 12 est réalisée de manière à avoir un diamètre extérieur notablement supérieur au diamètre extérieur du tube 11.
La partie tubulaire externe, ou femelle, est constituée par une piè- oe tubulaire 13 ayant la forme d'un verre que l'on peut rendre, de préférence, directement solidaire du tube 10 au moyen d'une soudure, par exemple, en 14.A l'in- térieur de cette pièce 13 le tube 10 est également pourvu, de préférence, d'une bride repliée vers l'extérieur 15 pouvant venir se présenter en face de la bride annulaire 12.
Le diamètre intérieur de la pièce 13 est sensiblement plus fort que le diamètre extérieur de la bride annulaire 12 de manière à réserver entre ces deux pièces, une fois assemblées, un espace annulaire 16 (fig. 3A) qui sera, de préférence, occupé par un anneau 17 (figo 1) en matière diélectrique afin d'isoler électriquement ces pièces métalliques.
A l'intérieur de la pièce femelle 13, et après qu'on y a introduit l'extrémité du tube 11, est disposée et fixée par un moyen quelconque, en prévo- yant par exemple,un filetage 18 à l'intérieur de la pièce 13 (figo 2), une pièce annulaire 19 pourvue dans ce cas d'un filetage extérieur 20 et d'encoches 21 per- mettant de la visser et de la serrer, cette pièce 19 ayant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur du tube 11 mais inférieur au diamètre extérieur de la bride 12.
Entre l'intérieur de la pièce annulaire 19 et le tube 11 se trouve ainsi ménagé un espace annulaire 40 (fig. 3B) que l'on remplit de matière iso- lante 22 (fig. 1).
Entre les brides annulaires 12 et 15 est disposé un anneau isolant 23 ; un autre anneau isolant 24 est disposé entre la bride 12 et la pièce annulai- re 19, ces anneaux isolants 23,et 24 étant faits en une matière résistant à la compression.
Comme on peut le voir sur les fige 3A et 3B, le diamètre intérieur de la pièce 19 est sensiblement inférieur au diamètre extérieur de la bride 12 ; ces deux parties métalliques du dispositif se superposent donc partiellement en pro- jection axiale et l'anneau isolant 24 intercalé entre elles se trouve par suite comprimé quand les tubes 10 et 12 sont soumis, suivant leur axe, à des forces op- posées tendant à défaire le joint.
Le système de jonction réalisé suivant l'invention est par conséquent en mesure de présenter les caractéristiques de résistance mécanique mentionnées plus haut et, en outre, des caractéristiques diélectriques supérieures à celles des joints actuellement connuso
Les caractéristiques diélectriques peuvent être encore améliorées en dotant la surface interne des pièces 10, 23 et 11, coaxiales et adjacentes, d'un revêtement isolant 25 qui recouvre aussi en partie les surfaces internes des tu- , bes 10 et 11 de manière à délimiter une zone isolante suffisamment étendue pour éviter que les courants électriques puissent enjamber l'isolant.
Si le dispositif est appliqué sous forme d'un manchon de raccordement, il peut être réalisé suivant la forme d'exécution représentée fig. 4 où les élé- ments correspondant à ceux décrits ci-dessus portent les mêmes chiffres repères.
Dans ce cas, le tube 11 est réduit à un court tronçon 11a disposé à l'intérieur de la pièce femelle 13 et pourvu d'un filetage intérieur 26, de même qu'on peut prévoir un filetage intérieur 27 dans la partie retrécie de la pièce
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femelle 13 en forme de verre, ces filetages 26 et 27 pouvant recevoir les extré- mités filetées de tuyaux métalliques coaxiaux qui sont ainsi assemblés mécanique- ment mais isolés au point de vue électrique.
Les éléments de la forme de réalisation de la fig. 4 peuvent évidem- ment être combinés de diverses manières et associées à ceux de la forme de réa- lisation de la fig. 1 car l'une ou l'autre de ces pièces mâle ou femelle, isolées électriquement, peuvent être assemblées directement à un tronçon de tube.
De même, l'extrémité 11b (fig. 5) d'un tronçon de tube, qui peut être constituée, par exemple, par un court raccord pourvu d'un filetage extérieur 28, peut être reliée mécaniquement, mais isolée électriquement, à un étrier 29 pou- vant être serré, par exemple au moyen de colliers 30, contre une grosse conduite 31 (fig. 7) percée d'un trou radial 32 pour constituer une dérivation, la pièce femelle étant matérialisée dans ce cas par un élément tubulaire 13b solidaire de l'étrier 29.
On peut réaliser de manière analogue une bride 33 (fig. 6) pour relier mécaniquement, en l'isolant électriquement, une tuyauterie à la paroi d'un ré- servoir par exemple ; partie femelle du dispositif peut être matérialisée dans ce cas par un prolongement tubulaire 13a de cette bride 33 et la pièce mâle peut être constituée par un manchon 11c pourvu d'un filetage interne 34 ou par un rac- cord comme celui représenté en llb sur la fig. 5, ou encore, directement par l'ex- trémité d'un tronçon de tuyau comme indiqué en 11 sur la fig. 1.
La surface annulaire sur laquelle vient buter l'anneau isolant 23, et qui est constituée par la bride 15 du tube 10 dans la forme d'exéction des fig.
1 et 2, est remplacée, dans les autres formes d'exécution des fig. 4 à 6 par un gradin 35 pris directement dans la masse du raccord en forme de verre, ou respec- tivement de l'étrier ou de la bride.
D'autres modifications et d'autres variantes d'ordre constructif peuvent évidemment être apportées au dispositif en question suivant les nécessi- tés et les exigences de la fabrication, de l'installation, du montage et de l'ex- ploitation.