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" Structures métalliques à revêtement de verre".
La présente invention concerne des structures métalli- ques à revêtement de verre.
Les structures métalliques à revêtement de verre telles que les conduites métalliques à revêtement intérieur de verre ou les conduites métalliques revêtues de verre possèdent une grande résistance à la corrosion et sont parfaitement adaptées au transport de fluides corrosifs. Toutefois, les structures métalliques à revêtement de verre de ce type présentent l'inconvénient de se corroder aisément à leurs extrémité,--,. En consé- quence, lorsqu'un grand nombre de structures métalliques à revêtement de verre sont utilisées dans un assemblage, le raccordement subit une corrosion.
La présente invention a pour but de prévoir une struc-
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turc métallique à revêtement de verre ne présentant pas les défauts des structures métalliques à revêtement de verre connues du type décrit ci-dessus et dont les parties à assembler possèdent une excellente résistance à la corrosion.
D'autre part, on a proposé, jusqu'à présent , différents . procèdes destinés à augmenter la résistance à la corrosion du raccordement de la structure métallique à revêtement de verre.
Ces propositions sont décrites, par exemple, dans le Brevet de la République Fédérale Allemande N 1.145.758, le Brevet
Français N 1.257.546, le Brevet Anglais 917.566 et le Brevet
Américain 3. 156.035, tous ces brevets concernant la même inven- tion.
Suivant les procédés connus décrits dans ces brevets, on a pu conférer une grande résistance à la corrosion à la par- tie de raccordement.
Toutefois, les procèdes connus mentionnés ci-dessus présentent encore les inconvénients suivants :
1. L'assemblage des structures métalliques à revêtement de verre pose de nombreux problèmes compliqués;
2. Il est difficile d'assembler des longues conduites ou des dispositifs à soupapes pour les liquides conformément à ces procèdes;
3. On rencontre également des difficultés lors du dé- montage desstructures métalliques à revêtement de verre assemblées.
La présente invention a résolu le problème de la fabri- cation industrielle de structures métalliques à revêtement de verre, ces structures étant aisées à assembler et à démonter, tandis que leurs parties de raccordement présentent une grande résistance à la corrosion.
Ainsi qu'on le décrira ci-âpres, la structure métalli- que à revêtement de verre de la présente invention comprend
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différentes conduites'à revêtement de verre, parExemple une
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conduite métallique reciilinne à revêtement de v(rre, une conduite métallique coudée à revêtement de verre, uW condui te Be- tallique conique à revêtement de verre:et un systesede conduites métalliques de dérivation à revêtement de verre, système com-
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portant une conduite métallique principale et un branchement métallique, de même qu'un dispositif à corps de s ¯ pape hydraulique comportant un revêtement de verre; toutefoi =.:
iî:(lVnli :^ne se limite pas uniquement à ces structures. ,i Afin de mieux comprendre 1'invention, on ¯, v ri"fr e^a à présent, à titre d'exemple, aux dessins annexes ci'>s lescels: la figure 1 est une vue en coupe d'une confite tallique rect4-lirne finie à revêtement int6rieur de verre'abr'iqsee conformément à la présente invention ;
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les figures 2 à 5 illustrent des formes de 3 ? 3.5 i'..^rn de structures métalliques à revêtement de verre fabri'ëes conformément à la présente invention, ces figures r,tontra:t:, a^tie's- lement en coupe,respectivement une conduite coudée
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finie à revêtement intérieur de verre, une conduite mG:)oelliq=re conique à revêtement de verre, un dispositif à soupape tydraulique à revêtement de verre et un système de conduites métal- liques de dérivation à revêtement de verre; la figure 6 est une vue en perspective d'une rondelle
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de garniture en verre à section en V utilisée dans la pr'scnt's- invention;
la figure 7 est une vue en coupe montrant un procédé
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de fabrication de la conduite métallique ncctili±ne à revEte=en= intérieur de verre représentée à la figure 1; la figure 8 est une vue en coupe montrant 1'autre
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procédé de fabrication de 'La conduite métallique rectilie revêtement intérieur de verresuivant la présente:
inventi-rn les figures 9 à 13incluse sont des vues montra':!' les
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processus respectifs pour appliquer un revêtement intérieur
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de verre . uÉp conduite métallique principale et à un embranchement métallique d'un système de conduites métalliques de dérivation fini reg'résenté la fiEure 5, les figures 3, 10, 12 et 13 nontrant reJpective=eÉ% un Drocédé dans lequel on utilise un obturateur pour permettre, au tube de verre, d'adhérer plus fer- mement la surface'intérieure de la conduite principale ou de l'embranchement lorsdu revêtement d'une cenduite métallique'de dérivation.
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La présente invention sera illustjrce ci-après en 3e référant aux dessins'annexés, La structure.:'métallique à rcvëterMnt de verre suivant :.7" -il. la présente invention'comprend généralemerlt un tube en verre que l'on fait adhérer à 1 conduite m6talliquÀ, ainsi que des ron- delles de garniture enverre, cette structure nétallique compre-
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nant des conduites toiles qu'une conduite:recti1iGne, une condui- te couder, une conduite conique, un systère de conduites de dé-
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rivation et un corps j'de soupape hydraulique.
En se référant aux dessins annexas, à la figure 1, le chiffre de référencer désigne une conduire métallique rectiligne
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et le chiffre 2, un 1µbe en verre adhérant fenmement à la coxi-
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duite 1. Les chiffras;, de référence!!. et µ[d6signent respectivement dss rondelles dd garniture en verre résistant à la corrosion - adaptées respectivempt dans des renfoncepsnts annulaires 8 et 9 pratiqués autour de'ords des ouvertures:, ezbout prévues aux extrémités opposées 3p la conduite métallique rectil;;ne 1. La conduite m6ta1lique'6crite ci-dessus, ;e'est-à-dire la struc- ture métallique, le tube en verre 2 et les rondelles de garni- tures en verre 4 et sont assemblés d'une seule pièce par fusion.
Le procédera fabrication d'une structure métallique à revêtement intérieur, 'de verre de la présente invention sera il-
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lustre ci-après, à titre dexe:,3e, en se référant aux f-yriret, 1 et 7, ce procédé 'étant applique la conduite r.6tà'il; :- rertilipne à revêtement intérieur de verre.
Dans les fiacres 1 et 7, la conduite mtall ia3 rerri-
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line 1 comporte, a ses oppozées ouvertes, -les bribes
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6. et 7 Les brides 6 et 7 sont utilisées pour assembler cette structure métallique rectiligne à d'aut?esstructures métalliques à revêtement de verre. Comme décrit ci-dessus le chiffre de référence 2 désigne le tube en verre at/T.ërant fermement à la surface périphérique intérieure de la;'conduite mStallique rectilifne 1.
Le chiffre 3 d6signe un tube n verra scelle à ses extr6mitàs opposées {figure 7) et dont fie dianûtrc extérieur est -plus petit que le diamètre sinterie'ar de la conduite nctallique re^ til.nnc 1, ce tube en verre 3%ant introduit dans ladite conduite r.,tall.rue 1 Ledit tube en verre 3 ,est quelque peu plus lonc que la conduite métallique rectiligne 1 et les deux eéanit±s du tube en verre ressortent e bombant légèrement dans les extrémités de la conduite 1 resrective.-ient.
Comme on 1'a 'décrit ci-dessus, les rondelles, de janniture et sont adaptées dans des renfoncements ,nnulaires 2 et 9 formes respectivesent autour des bords des ouvertures en -bout prévues aux extrç'-nitéz opposées de ladite conduite métallique
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rectiligne ],, le diamètre intérieur de ces rondelles de garni-
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ture étant l6gère-ien-4. plus grand que le diamètre extérieur du tube en verre tandis que, mour les rondelles de garniture, -os utilise habituellement une rondelle en verre à section transversale pratiquement en V de 10 à 20 rrm de lare et de 10 à d'épaisseur. De plus, ces rondelles de garniture em verre 4 et 5 sont assemblées d'une seule pie ce par fusion avec les renfoncements annulaires 3 et 9 de la conduite :z113;e .. et le tube en verre 2 ou 3, par un Drocéd6 de chauffise qui sera
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., décrit ci-après.
Grâce à l'emploi de ces rondelles de garniture en verre, la résistance à la corrosion des extrémités de la structure métallique à revêtement intérieur de verre est considé- rablement accrue.
Il n'y a aucune limitation .5. la composition du verre dont sont constitues les tubes en verre 2 et 3 et les rondelles de garniture en verre 4 et 5 décrits ci-dessus. Toutefois, il est souhaitable que le verre ait un coefficient de dilatation thermique relativement important, par exemple environ 50 à 120 x 10-7/ C. Habituellement, ce verre peut avoir, nar exemple, la composition suivante : 71,0% de siO2, 3,7% d'Al2O3, 5,87%de CaO , 0,2% de MgO, 17,5% de Na2O, 0,68 de K2O et 1,23 de B2O3, ainsi qu'un coefficient de dilatation thermique de 9à x 10-7/ C.
Dans ledit tube en verre fermé ci ses extrémités opposées 3, est scelle un corps gazeux tel que l'air, la pression dudit corps gazeux dans le tube en verre pouvant être déterminée de façon à atteindre 1 à 2 kg/cmê manométriques à la température maximum de l'opération de revêtement de verre. Des chapeaux 10 et 11 comportant respectivement des ouvertures de désaération 12 et 13 sont fixes, au moyen de boulons et d'écrous 14 et 15, aux brides précitées 6 et 7 prévues aux deux extrémités de la conduite mé- tallique 1.
Les chiffres de référence 16 et 17 désignent res- pectivement des matières de bourrade. Lesdites ouvertures 12 et 13 servent à expulser l'air se trouvant dans l'espace compris entre la conduite métallique 1 et le tube en verre 3. L'assem- blase ainsi forme de la conduite métallique 1, du tube en verre 3, des rondelles de garniture en verre 1; et 5 et des chapeaux 10 et 11 est chauffe à une température légèrement supérieure à la température de ramollissement du verre (habituellement environ 580 à 620 C), par exemple, d'environ 20 C.
Lorsque le tube en verre est chauffe par le procède de chauffage décrit ci-après, la pression rognant à l'intérieur du tube en verre
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s'élève et le tube en verre lui-même est ramolli et gontlé ou dilaté dans la direction radiale et, par conséquent, les rondelles de garniture en verre 4 et 5 se fusionnent dans les renfoncements annulaires 8 et 9, tandis que le tube en verre 3 et les rondelles de garniture en verre 4 et 5 sont soudés d'une seule pièce, par fusion, à la conduite métallique 1.
Le procède de chauffage n'est en aucune façon limité, nais il est préférable qu'il soit effectué en appliquant un chauffage progressif d'une extrémité à l'autre de l'assemblage, l'air se trouvant dans l'espace compris entre le tube en verre et la conduite métallique étant entièrement évacué Sens y séjourner. Des lors, le tube en verre peut adhérer très fermement à la surface périphériqueintérieure de la conduite métallique.
Par exemple, en déplaçant ledit assemblage dansun four présentant un gradient de température, on peut également chauffer l'assemblage successivement d'une extrémité à l' autre . Lorsqu'on le désire,le chauffage peut également être effectué lentement de la partie centrale de l'assemblage vers les deux extrémités de ce dernier, ce procédé permettant d'obtenir le même résultat qu'avec le procédé de chauffage décrit ci-dessus. Apres l'avoir chauffé, on refroidit 1'assemblage et l'on enlève les boulonc et les écrous 14 et15, ainsi que les chapeau:.:
10 et 11. ensuite, on coupe lesparties en bout opposées se trouvant aux deux extrémités du tube en verre 3, après quoi, an pectifiant les parties en bout opposées de la conduite métallique à revêtement intérieur de verre ainsiobtenue, on obtient une conduite métallique finie à revêtement intérieur de verre.
Au lieu d'élever la pression régnant dans le tube en verre de la manière décrite ci-dessus, on peut également effec- tuer cette opération en amenant un corps gazeux dans le tube en verre par une conduite 30 comme illustré à la figure 8.
Lorsqu'une certaine matière pouvant produire du gaz
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par chauffage est préalablement scellée dans le tube en verre, on peut élever la pression régnant dans ce dernier par la production de gaz. Par exemple, on peut employer le 12ou leKClO4 comme matière pouvant produire ce gaz.
Dans le cas où il est particulièrement important d'en- pêcher l'oxydation de la conduite métallique par la chaleur, il est souhaitable d'effectuer le chauffage de l'assemblage dans une atmosphère non oxydante et, à cet effet,on effectue le chauffage en utilisant, par exemple, une flamme neutre ou ré- ductrice. On peut obtenir cette flamme en amenant de l'air dans la quantité théorique exacte requise pour les combustibles ou en une quantité légèrement inférieure et en brûlant ainsi les combustibles.
Comme conduite métallique, on peut également employer une conduite métallique dont l'intérieur est revêtu d'une couche de fritte, en particulier dans les renfoncements annulaires.
Les procèdes décrits ci-dessus sont applicables à la fabrication de structures métalliques à revêtement de verre autres que les conduites métalliques rectilignes.
On se 'éfèrera à nouveau aux figures 1 à 7 de la ma- nière suivante:
En se référant aux figures 1 à 7, à la figure 1, le chiffre de référence 2 désigne le tube en verre adhérant à la surface périphérique inférieure de la conduite métallique 1, ce tube étant coudé par fusion aux extrémités opposées des rondel- les de garntiruer 4 et 5 ,
Dans la conduite métallique rectiligne finie comportant un revêtement intérieur de verre, illustrée à la figure 1, la conduite métallique 1 munie de brides 6 et 7 à ses extrémités opposées est étroitement revêtue intérieurement du tube en verre 1 et, de la sorte , cette conduite métallique et ce tube en verre sont solidaires.
De plus, afin d'augmenter la surface
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d'assemblage anti-corrosive aux extrémités ouvertes, les rondelles de garniture en verre 4 et 5 sont soudées d'une seule pièce par fusion aux renfoncements annulaires 8 et 9 prévus aux ouvertures en bout opposées du tube en verre 2, à l'intérieur de ce dernier.
A la figure 2, le chiffre de référence 21 désigne une conduite métallique coudée comportant, à ses extrémités opposées, des brides 22 et 23, cette conduite étant revêtue intérieurement d'un tube en verre 24. Des renfoncements annulaires 25 et 25a sont pratiqués autour des bords des extrémités ouvertes de la conduite métallique coudée 21, tandis que des rondelles de garniture en verre 26 et 26a sont adaptées dans lesdits renfoncements 25 et 25a respectivement.
A la figure 3, on représente une conduite métallique conique 27 à revêtement intérieur de verre, cette conduite comportant, à ses extrémités opposées, des brides 28 et 28a.
Le chiffre de référence 29 désigne un tube en verre, tandis que les chiffres de référence 30 et 30a désignent des renfoncements annulaires formés autour des bords des deux extrémités ouvertes de la conduite métallique 27, Des rondelles de garniture en verre 31 et 31a sont adantées dans lesdits renfoncements 30 et 30a respectivement.
Lesdites conduites métalliques 21 et 27 illustrées dans les figures 2 et 3 respectivement comportent des rondelles de garniture respectives 26, 26a et 31, 31a soudées par fusion dans les renfoncements respectifs 25, 25a et 30, 30a pratiqués aux extrémités opposées ouvertes desdites conduites métalliques respectives 21 et 27, des tubes en verre 24 et 29 respectivement --- adhérant également fermement à la surface périphérique intérieure desdites conduites métalliques 21 et 27.
A la figure 4, on représente également un dispositif à soupape hydraulique 32 à revêtement intérieur de verre com-
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prenant un tube d'admission coudé 33 et un tube d'évacuation coudé 34 respectivement revêtus intérieurement d'un tube en verre 37 et comportant, à leurs extrémités ouvertes, des brides 35 et 36. Des rondelles de garniture en verre 38 et 39 sont respectivement adaptées dans des renfoncements annulaires 40 et 41 formes autour des bords des ouvertures en bout prévues aux extrémités opposées du tube d'admission 34. Le chiffre de référence 37 désigne le tube en verre adhérant fermement à la surface périphérique intérieure du tube d'admission 33.
Le tube d'évacuation 34 est construit de la même manière que le tube d'admission 33.
En se référant à la figure 5 montrant un système de conduites métalliques de dérivation fini, ce dernier sera illustré ci-après d'une manière détaillée conjointement avec les figures 9 à 13.
La figure 6 est une vue en perspective d'une rondelle de garniture en verre résistant Il la corrosion, ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus .
La figure 7 illustre un procédé de fabrication d'une conduite métallique rectiligne comportant des brides à ses ex- trémités opposées, la conduite métallique 1 destinée à être revêtue intérieurement du tube en verre 3 comportant des renfoncement annulaires 8 et 9 pratiqués autour des bords des .ouvertures en bout de la conduite métallique 1, ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus. D'autre part, le tube en verre 3 est réalisé en façonnant,sous une forme tubulaire, le verre fondu dans un four de fusion de verre et en scellant ensuite les deux extrémités du tube en verre. Dans ce cas, le diamètre extérieur dudit tube en verre 3 est choisi de façon à s'adapter pratiquement au diamètre intérieur de la conduite métallique 1.
De plus, lors du scellage du tube en verre, n'importe quelle substance appropriée du type décrit ci-dessus produisant une pression est
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préalablement scellée dans le tube. Après avoir adapte les ron- delles de garniture en verre 1, et 5 dans les renfoncements an- nylaires 8 et 9 prévus aux extrémités opposées ouvertes de la conduite métallique 1, on introduit le tube en verre 3 dans 'La conduite métallique. Entre les brides 6, 7 et les chapeaux 10 11 comportant respectivement des ouvertures de d6saération 12, 13, sont respectivement intercalas des matières de bourrade, par exemple de l'amiante, comme indique on 16 et 17.
Les chapeaux à orifices 10 et 11 sont ensuite fixés? au moyen de boulons, aux brides 6 et 7 prévues aux extrémités opposées de la conduite métallique 1.
Dans les figures 12 et 13, le chiffre de référence 45 désigne me rondelle de garniture en verre résistant à la corro- sion adaptée dans un renfoncement annulaire46 6 pratique autour du bord de l'extrémité ouverte libre de la conduite métallique de dérivation la. Le chiffre de référence 47désigne une bride prévue à ladite extrémité libre ouverte de la conduite métalli que de dérivation et le chiffre 50, un chapeau comportant des ouvertures de désaération 51. Le chiffre de référence 52 dénse une matière de bourrade intercalée entre 1'- chameau 50 et 1 bride 47, tandis que le chiffre 53 désigne des boulons et d écrous.
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On décrira à prèremt le procède de fabrication d système de conduites métalliques de dérivation fini ÇOp0:: lu un revêtement de verre du type illustre à la figure 5.
Dans les figures 9 à 13 1#cfl-i#.#e, on rcprcscntc 1 système de conduites métalliquc: :'.c (1 "::- v: '. on CO:'nrH'Cnc1Ji itconduite métallique principale 1 et un r "."11'Î.te t.-::.' dérivation la dont une extr(rnit-' dî'..a c ., ..^ :.. :. ..' -. principale 1. Des bridez ±. et 7.. Gont -: '"uoc ^ rcc.. -,f.. une extrémité ouverte de la condu-*Ltr2.,'-r-n-:-,.-'.-. ;.-.;n'.is qu ";.=: bride 47 est également prévue à 1.'c;.;=ré.;i,=.< ': ..:. ',e ('o:Vn'rt< '.'"
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conduite de dérivation la.
Comme illustré à la figure 9, des rondelles de garnitune ±, et 5 sont adaptées dans les renfoncements annulaires 8 et 9 pratiqués respectivement autour des bords des ouvertures en bout prévues aux extrémités opposées de la conduite métallique principale ±, tandis qu'un tube en verre 3, scellé à ses extré- mités opposées, est introduit dans la conduite métallique prin- cipale du système de conduites métalliques de dérivation, les chapeaux à orifices 10 et Il étant ensuite boulonnés respectivement aux brides G et 7 prévues aux extrémités opposées de ladite conduite métallique principale 1.
Lorsnue le tube en verre 3 est ramolli en chauffant la conduite métallique principale 1 et qu'il est forcé d'adhérer à la surface périphérique intérieure de cette dernière sous la pression régnant à l'intérieur du tube en verre, les rondelles de garniture 4 et 5 étant en même temps chauffées de la même manière de façon à se souder par fusion dans ou adhérer aux renfoncements annulaires respectifs 8 et 3 de la conduite métallique 1 la surface périphérique extérieure du tube en verre ramolli 3 est soudée par fusion auxdites rondelles de garniture en verre 4 et 5.
Des lors, la conduite métalli- que, le tube de revêtement'en verre et les rondelles de garniturc en verre forment un ensemble solidaire.
D'autre part, le tube en verre ainsi chauffe bombe dans la zone où la conduite de dérivation la débouche dans la conduite principale 1, en direction de l'inté'icur de ladite conduite de dérivation la, tandis que la partie bombée de la couche du tube en verre adhérant à l'intérieur de la conduite de dérivation dans la zone d'assemblage est légèrement frappée et détachée, comme illustré la figure 11. Dans ce cas, un obturateur 42 est avantageusement placé préalablement à un endroit où le tube en verre 3 doit bomber lors du chauffage de la conduite métallique 1, de façon à former un espace intérieur
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libno,,àentne la périphérie dudit obturateur et la surface i!1té...,... ' rieure de la conduite métallique de df.riv;7:
0 1, tandis uc:: la partie 56 du bombement sera retenue .:a:r.. un'-- mo<ition 3:.c6: déterminée par ledit obturateur, râce éJ Cr -roa;'#1<1, ;.orsrc le tube en verre a tendance il bomber, la r'artie bombée riu V.i1 est empêchée de bomber davantage et, par cc,n s,y ¯;-: t , clIp r -tr. e , dans l'espace libre prévu entre l' obturateuy. 42 ': 1=- s'.1r?" d intérieure de la conduite métallique de dérivation la, de fox que la partie bombée adhère plus fermement =. la :::tr;.:1c 1, 1rieure de la conduite de dérivation la , CO;1:';(; i11'.::'::,.' :'i .... ". '.p,urc ' 10. Le chiffre de référence 4 3 désigne un p.Ler:-:.:':1--: ,- n rc""' '1 c pour une tige filetée 44 fixée à l'obturateur jjg, cet I:!..': lt maintenant la tige filetée 44 et ''.'obturateur .:. :111 ccnt' :. la conduite de dérivation la.
Lorsque le proc<'-1fi ;',1 c'1,.t'lff.,.: 'Icrit ci-dessus est achcvé,on retire l'obturateur 12 et 1 -:apeaux 10 et 11 et l'on COUDC les parties bo:c,=r: cr..'c:: 3 deux extrémités du tube en verre 3 et adhûr.'mt la >u^:-:.. périphérique intérieure de la conduite principale 1. 7in.il.tc; comme illustre: do la figure 12, on introduit un nbturatfur S't ;
dans la conduite principale 1 et l'on adapta la ;.'o:!.C'CÜ::'0 .c narniture 45 dans le renfoncement annulaire 't6, tandis /1.1.' 1 un second tube en verre scellé 3a, dont le diamètre exténique sst pratiquement égal, mais légèrement inférieur au diamêtre mtépratiquement égal, mais légèrement inférieur' au diametre inté- rieur de la conduite métallique de dérivation la , cet ensuite introduit dans cette dernière par l'ouverture libre de ladite conduite de dérivation et, dès lors, le chapeau .1 orifices 50 est fixé de la même manière à la bride 47 (le la conduite de dé- rivation la au moyen de boulons et d'écrou::;
53. Ensuite ladite conduite métallique de dérivation et le second tube en verre
3a sont chauffés ensemble de façor que ce dernier tube en verre soit ramolli et se dilate pour adhérer à la surface intérieure de la conduite de dérivation la.
Dans ce cas, la partie tombée
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du second tube en verre est pressée contre la surface intérieure de la conduite de dérivation par l'obturateur 54 dans la zone d'assemblage de la conduite de dérivation et, par conséquent la couche bombée du second tube chevauche et adhère fermement à la couche de verre précitée 49 qui adhérait préalblement à l'intérieur de la'conduite de dérivation la dans la zone d'accem- blage de cette dernière, comme illustré à la figure 13,tandis que la partie 55 qui a bombé dans ladite zone d'assemblage, est finalement détachée en frappant légèrement cette partie après avoir retiré l'obturateur 54 et le chapeau 50,
la partie bombée du tube en verre 3a qui adhère à la surface intérieure de la conduite de dérivation la étant coupée de la même manière.
Dès lors, on peut obtenir un système de conduites mé- talliques de dérivation fini à revêtement intérieur de verre comme représente à la figure 5.
Comme on l'a décrit ci-dessus, étant donné que la couche bombée du second tube en verre chevauche et adhère fermoment à la couche de verre 49,les deux couches bombées sont réunies fermement et, dès lors, on peut obtenir la couche de revêtement intérieur de verre à forte résistance à la corrosion dans la zone d'assemblage de la conduite de dérivation.
De plus, en se référant aux figures 10 et 13, afin que la partie du bombement 55 ou 56 puisse être pressée plus fermement contre la surface périphérique intérieure de la conduite principale 1 ou de la conduite de dérivation la, l'obturateur 42 ou 54 peut avantageusement être placé préalablement à un endroit où le tube en verre doit bomber lors du chauffage de la conduite métallique, de façon à former un espace libre annulaire entre la périphérie dudit obturateur et la surface intérieure de ladite conduite métallique ou de la conduite de dérivation (comme décrit ci-dessus), les parties 56 ou 55 du bombement du tube en verre 3 ou Sa étant retenues dans une posi-
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tion bien déterminée par ledit obturateur 42 ou 54.
Grâce à ce procédé, lorsque le verre a tendance à bomber, la partie bombée du verre est empêchée de bomber davantage par ledit obturateur et, de la sorte, elle pénètre dans l'espace libre compris entre l'obturateur et la surface intérieure de la conduite, de façon que la partie bombée adhère plus fermement à la surface périphérique intérieure de la conduite métallique.
Lorsqu'on assemble les structures métalliques à revêtement de verre conformément à la présente invention, on intercale une matière de bourrage entre une bride prévue à l'extré- mité ouverte de la conduite métallique principale de la struc- ture métallique à assembler et l'autre bride prévue à l'extré- mité ouverte de l'autre conduite métallique principale afin de fixer fermement les deux brides. On a constaté que, grâce à ce procédé simple d'assemblage, les parties embout pouvaient avoir une résistance suffisamment grande à la corrosion.
De plus, la structure métallique à revêtement de verre fabriquée conformément à la présente invention ne nécessite aucun processus d'assemblage spécifique pour augmenter la résiftance à la corrosion de l'extrémité de la conduite métallique. En conséquence, son assemblage et son démontage peuvent être effectués simplement et à tout moment.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Glass-clad metal structures".
The present invention relates to glass coated metal structures.
Glass-coated metal structures such as glass-lined metal pipes or glass-coated metal pipes have high corrosion resistance and are ideally suited for transporting corrosive fluids. However, metal structures with a glass coating of this type have the drawback of easily corroding at their ends, - ,. As a result, when a large number of glass-coated metal structures are used in an assembly, the connection will corrode.
The object of the present invention is to provide a structure
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Glass-coated metal turkish not exhibiting the defects of known glass-coated metal structures of the type described above and whose parts to be assembled have excellent corrosion resistance.
On the other hand, it has been proposed, so far, different. processes intended to increase the corrosion resistance of the connection of the glass-coated metal structure.
These proposals are described, for example, in Federal Republic of Germany Patent No. 1,145,758, Patent
French N 1,257,546, the English Patent 917,566 and the Patent
American 3,156,035, all such patents relating to the same invention.
According to the known methods described in these patents, it has been possible to impart high corrosion resistance to the connection part.
However, the known methods mentioned above still have the following drawbacks:
1. The assembly of metal structures coated with glass poses many complicated problems;
2. It is difficult to assemble long lines or valve devices for liquids according to these procedures;
3. Difficulties are also encountered in disassembling the assembled glass-clad metal structures.
The present invention has solved the problem of the industrial manufacture of metal structures coated with glass, these structures being easy to assemble and disassemble, while their connecting parts exhibit great resistance to corrosion.
As will be described below, the glass-coated metal structure of the present invention comprises
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different glass-lined pipes, for example one
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glass coated reciilinne metal pipe (rre, a bent metal pipe with glass coating, uW conical glass coated ceramic pipe: and a system of metal bypass pipes with glass coating, combined system.
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bearing a main metal pipe and a metal branch, as well as a hydraulic valve body device with a glass coating; toutefoi = .:
iî: (lVnli: ^ is not limited only to these structures., i In order to better understand the invention, we ¯, v ri "fr e ^ a now, by way of example, in the accompanying drawings below. With regard to these: Figure 1 is a sectional view of a finished rectilinear metallic confite with an interior coating of abrasive glass in accordance with the present invention;
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Figures 2 to 5 illustrate shapes of 3? 3.5 i '.. ^ rn of metal structures coated with glass manufactured in accordance with the present invention, these figures will show: t :, a ^ tie's- also in section, respectively a bent pipe
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finished with glass lining, a mG:) oelliq = re conical glass-lined pipe, a glass-lined hydraulic valve device and a glass-lined bypass metal pipe system; Figure 6 is a perspective view of a washer
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a V-section glass packing used in the present invention;
Figure 7 is a sectional view showing a method
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of manufacture of the ncctili ± ne coated metal pipe = inside = glass shown in Figure 1; Figure 8 is a sectional view showing the other
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manufacturing process of 'The straight metal pipe internal coating of glass following this:
inventi-rn Figures 9 to 13incluse are views shown ':!' the
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respective processes for applying an interior coating
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of glass . uEp main metal pipe and to a metal branch of a finished bypass metal pipe system shown in fiEure 5, figures 3, 10, 12 and 13 showing reJpective = eÉ% a process in which a shutter is used to allow to the glass tube to adhere more firmly to the interior surface of the main or branch line when coating with metal bypass ash.
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The present invention will be illustrated below with reference to the accompanying drawings. The following metal structure to be covered with glass: .7 "The present invention generally comprises a glass tube which is adhered to. with 1 metal pipe, as well as washers of glass trim, this metallic structure comprises
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both canvas pipes and pipe: straight, a pipe bend, a conical pipe, a system of de-
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rivation and a body of hydraulic valve.
Referring to the accompanying drawings, in Figure 1, the number to reference designates a straight metal conduit
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and the number 2, a glass 1µbe adhering slowly to the coxi-
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pick 1. The figures ;, of reference !!. and µ [denote respectively dss washers dd corrosion-resistant glass packing - adapted respectively in annular recesses 8 and 9 made around the edges of the openings :, ezbout provided at opposite ends 3p the straight metal pipe ;; ne 1. The metallic pipe described above, that is to say the metal structure, the glass tube 2 and the glass packing washers 4 and are assembled in one piece by fusion.
The fabrication of an internally coated metal structure of glass of the present invention will be useful.
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chandelier below, as a dexe:, 3e, with reference to f-yriret, 1 and 7, this process' being applies the pipe r.6tà'il; : - rertilipne with interior glass coating.
In cabs 1 and 7, the metall ia3 rerri-
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line 1 comprises, with its open oppozées, -the snatches
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6. and 7 The flanges 6 and 7 are used to join this straight metal structure to other glass-clad metal structures. As described above reference numeral 2 denotes the glass tube at / T. erecting firmly to the inner peripheral surface of the straight metal pipe 1.
The number 3 denotes a tube which is sealed at its opposite ends (figure 7) and whose external diameter is smaller than the internal diameter of the metallic pipe held at its opposite ends (figure 7). introduced in said pipe r., tall.rue 1 Said glass tube 3, is somewhat longer than the straight metal pipe 1 and the two sides of the glass tube protrude slightly in the ends of the respective pipe 1 .-ient.
As described above, the washers, janniture and are fitted in recesses, nnular 2 and 9 respective shapes around the edges of the end openings provided at the opposite ends of said metal pipe.
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rectilinear] ,, the internal diameter of these packing washers
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ture being light-ien-4. larger than the outside diameter of the glass tube while, for packing washers, os usually uses a substantially V-cross-sectional glass washer 10 to 20 mm wide and 10 to thick. In addition, these glass packing washers 4 and 5 are assembled in one piece by fusion with the annular recesses 3 and 9 of the pipe: z113; e .. and the glass tube 2 or 3, by a Drocéd6 of heating which will be
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., described below.
With the use of these glass packing washers, the corrosion resistance of the ends of the glass-lined metal structure is considerably increased.
There is no limitation. 5. the composition of the glass of which the glass tubes 2 and 3 and the glass packing washers 4 and 5 described above are made. However, it is desirable that the glass has a relatively large coefficient of thermal expansion, for example about 50 to 120 x 10-7 / C. Usually, this glass can have, for example, the following composition: 71.0% siO2 , 3.7% of Al2O3, 5.87% of CaO, 0.2% of MgO, 17.5% of Na2O, 0.68 of K2O and 1.23 of B2O3, as well as a coefficient of thermal expansion from 9 to x 10-7 / C.
In said glass tube closed at its opposite ends 3, is sealed a gaseous body such as air, the pressure of said gaseous body in the glass tube being able to be determined so as to reach 1 to 2 kg / cm3 gauge at the temperature. maximum of the glass coating operation. Caps 10 and 11 comprising respectively deaeration openings 12 and 13 are fixed, by means of bolts and nuts 14 and 15, to the aforementioned flanges 6 and 7 provided at both ends of the metal pipe 1.
Reference numerals 16 and 17 denote stuffing materials, respectively. Said openings 12 and 13 serve to expel the air lying in the space between the metal pipe 1 and the glass tube 3. The assembly thus forms the metal pipe 1, the glass tube 3, glass packing washers 1; and 5 and caps 10 and 11 is heated to a temperature slightly above the softening temperature of the glass (usually about 580 to 620 C), for example, about 20 C.
When the glass tube is heated by the heating process described below, the pressure trimming inside the glass tube
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rises and the glass tube itself is softened and warped or expanded in the radial direction and, therefore, the glass packing washers 4 and 5 merge into the annular recesses 8 and 9, while the glass tube glass 3 and glass packing washers 4 and 5 are welded in one piece, by fusion, to the metal pipe 1.
The heating process is in no way limited, but it is preferred that it be carried out by applying gradual heating from one end of the assembly to the other with the air in the space between the glass tube and the metal pipe being completely evacuated Sens stay there. Hence, the glass tube can adhere very firmly to the inner peripheral surface of the metal pipe.
For example, by moving said assembly in an oven having a temperature gradient, it is also possible to heat the assembly successively from one end to the other. When desired, the heating can also be carried out slowly from the central part of the assembly to both ends of the latter, this method making it possible to obtain the same result as with the heating method described above. After heating it, the assembly is cooled and the bolts and nuts 14 and 15 are removed, as well as the caps:.:
10 and 11. then the opposite end portions at the two ends of the glass tube 3 are cut, after which, by pectifying the opposite end portions of the glass-lined metal pipe thus obtained, a finished metal pipe is obtained. with glass interior coating.
Instead of raising the pressure in the glass tube in the manner described above, this operation can also be carried out by supplying a body of gas into the glass tube through a line 30 as illustrated in FIG. 8.
When a certain material that can produce gas
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by heating is previously sealed in the glass tube, it is possible to increase the pressure in the latter by the production of gas. For example, 12 or KClO4 can be used as a material capable of producing this gas.
In the case where it is particularly important to prevent oxidation of the metal pipe by heat, it is desirable to carry out the heating of the assembly in a non-oxidizing atmosphere, and for this purpose the heating is carried out. heating using, for example, a neutral or reducing flame. This flame can be obtained by supplying air in the exact theoretical quantity required for the fuels or in a slightly less quantity and thereby burning the fuels.
As metallic pipe, it is also possible to use a metal pipe, the interior of which is coated with a layer of frit, in particular in the annular recesses.
The methods described above are applicable to the manufacture of metal structures coated with glass other than straight metal pipes.
We will again refer to Figures 1 to 7 as follows:
Referring to Figures 1 to 7, in Figure 1, the reference numeral 2 denotes the glass tube adhering to the lower peripheral surface of the metal pipe 1, this tube being fused to the opposite ends of the washers. garnish 4 and 5,
In the finished rectilinear metal pipe with an inner glass lining, shown in Figure 1, the metal pipe 1 provided with flanges 6 and 7 at its opposite ends is tightly coated on the inside with the glass tube 1 and, thus, this pipe metal and this glass tube are integral.
In addition, in order to increase the surface
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anti-corrosive assembly with open ends, the glass packing washers 4 and 5 are fusion welded in one piece to the annular recesses 8 and 9 provided at the opposite end openings of the glass tube 2, on the inside of the last.
In Figure 2, the reference numeral 21 designates a bent metal pipe comprising, at its opposite ends, flanges 22 and 23, this pipe being internally coated with a glass tube 24. Annular recesses 25 and 25a are made around edges of the open ends of the bent metal pipe 21, while glass packing washers 26 and 26a are fitted in said recesses 25 and 25a respectively.
In Figure 3, there is shown a conical metal pipe 27 with an interior glass coating, this pipe comprising, at its opposite ends, flanges 28 and 28a.
Reference numeral 29 denotes a glass tube, while reference numerals 30 and 30a denote annular recesses formed around the edges of both open ends of metal conduit 27. Glass packing washers 31 and 31a are provided in said recesses 30 and 30a respectively.
Said metal conduits 21 and 27 illustrated in Figures 2 and 3 respectively comprise respective packing washers 26, 26a and 31, 31a fusion welded in the respective recesses 25, 25a and 30, 30a made at the open opposite ends of said respective metal conduits 21 and 27, glass tubes 24 and 29 respectively --- also firmly adhering to the inner peripheral surface of said metal pipes 21 and 27.
FIG. 4 also shows a hydraulic valve device 32 with an internal glass coating.
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taking an angled inlet tube 33 and an angled outlet tube 34 respectively internally coated with a glass tube 37 and having, at their open ends, flanges 35 and 36. Glass packing washers 38 and 39 are respectively fitted into annular recesses 40 and 41 formed around the edges of the end openings provided at opposite ends of the intake tube 34. Reference numeral 37 denotes the glass tube firmly adhering to the inner peripheral surface of the intake tube. 33.
The exhaust tube 34 is constructed in the same way as the intake tube 33.
Referring to Figure 5 showing a finished metal branch pipe system, the latter will be illustrated in detail below in conjunction with Figures 9 through 13.
Figure 6 is a perspective view of a corrosion resistant glass packing washer II, as described above.
FIG. 7 illustrates a method of manufacturing a rectilinear metal pipe comprising flanges at its opposite ends, the metal pipe 1 intended to be coated on the inside with the glass tube 3 comprising annular recesses 8 and 9 made around the edges of the tubes. .openings at the end of the metal pipe 1, as described above. On the other hand, the glass tube 3 is made by shaping, into a tubular form, the molten glass in a glass melting furnace and then sealing both ends of the glass tube. In this case, the outside diameter of said glass tube 3 is chosen so as to practically match the inside diameter of the metal pipe 1.
In addition, when sealing the glass tube, any suitable substance of the type described above producing pressure is
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previously sealed in the tube. After fitting the glass packing washers 1, and 5 into the annular recesses 8 and 9 provided at the open opposite ends of the metal conduit 1, the glass tube 3 is introduced into the metal conduit. Between the flanges 6, 7 and the caps 10 11 respectively comprising vent openings 12, 13, are respectively interposed padding materials, for example asbestos, as indicated on 16 and 17.
Are the caps with holes 10 and 11 then attached? by means of bolts, to the flanges 6 and 7 provided at the opposite ends of the metal pipe 1.
In Figures 12 and 13, reference numeral 45 denotes a corrosion resistant glass packing washer fitted in a convenient annular recess 46 around the edge of the free open end of the metal bypass line 1a. Reference numeral 47 denotes a flange provided at said open free end of the metal bypass pipe and numeral 50 denotes a cap having vent openings 51. Reference numeral 52 denotes a padding material interposed between the camel. 50 and 1 flange 47, while the number 53 designates bolts and nuts.
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We will first describe the process of manufacturing a finished branch metal piping system with a glass coating of the type shown in Figure 5.
In figures 9 to 13 1 # cfl-i #. # E, we rcprcscntc 1 metallic pipe system:: '. C (1 ":: - v:'. On CO: 'nrH'Cnc1Ji it main metallic pipe 1 and un r "." 11'Î.te t .- ::. 'derivation of which an end (rnit-' dî '.. ac., .. ^: ..:. ..' -. principal 1. Des clamp ±. and 7 .. Gont -: '"uoc ^ rcc .. -, f .. an open end of the condu- * Ltr2.,' - rn -: -,.-'.-.; .-. ; n'.is qu ";. =: flange 47 is also provided at 1.'c;.; = d.; i, =. <': ..:.', e ('o: Vn'rt < '.' "
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bypass line la.
As illustrated in figure 9, packing washers ±, and 5 are fitted in the annular recesses 8 and 9 made respectively around the edges of the end openings provided at the opposite ends of the main metal pipe ±, while a tube made of glass 3, sealed at its opposite ends, is introduced into the main metal pipe of the bypass metal pipe system, the orifice caps 10 and II then being bolted respectively to the flanges G and 7 provided at the opposite ends of said main metal pipe 1.
When the glass tube 3 is softened by heating the main metal pipe 1 and is forced to adhere to the inner peripheral surface of the latter under the pressure prevailing inside the glass tube, the packing washers 4 and 5 being at the same time heated in the same manner so as to melt weld into or adhere to the respective annular recesses 8 and 3 of the metal pipe 1 the outer peripheral surface of the softened glass tube 3 is melt welded to said washers of glass trim 4 and 5.
Hence, the metal pipe, the glass coating tube and the glass packing washers form an integral unit.
On the other hand, the glass tube thus heats bomb in the zone where the bypass pipe opens into the main pipe 1, in the direction of the interior of said bypass pipe 1a, while the curved part of the layer of the glass tube adhering to the inside of the bypass pipe in the assembly area is lightly struck and detached, as shown in Figure 11. In this case, a shutter 42 is preferably placed beforehand at a place where the tube glass 3 must bulge when heating the metal pipe 1, so as to form an interior space
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libno ,, aentne the periphery of said shutter and the surface i! 1té ..., ... 'higher of the metal pipe of df.riv; 7:
0 1, while uc :: part 56 of the bulge will be retained.: A: r .. un '- mo <ition 3: .c6: determined by said shutter, thanks to éJ Cr -roa;' # 1 <1, ; .orsrc the glass tube tends to bulge, the domed part riu V.i1 is prevented from bulging further and, by cc, ns, y ¯; -: t, clIp r -tr. e, in the free space provided between the obturateuy. 42 ': 1 = - s'.1r? "D inside the metal branch pipe la, so that the convex part adheres more firmly =. La ::: tr;.: 1c 1, 1st of the branch pipe la, CO; 1: '; (; i11'. :: '::,.': 'i .... ".' .p, urc '10. The reference number 4 3 denotes a p.Ler: -:.: ': 1--:, - n rc ""' '1 c for a threaded rod 44 fixed to the shutter jjg, this I:! ..': lt maintaining the threaded rod 44 and ''. 'shutter.:.: 111 ccnt':. the bypass line la.
When the process <'- 1fi;', 1 c'1, .t'lff.,.: 'Written above is completed, we remove the shutter 12 and 1 -: apeaux 10 and 11 and COUDC the parts bo: c, = r: cr .. 'c :: 3 both ends of the glass tube 3 and adhûr.'mt the> u ^: -: .. inner peripheral of the main pipe 1. 7in.il. tc; as illustrated: in figure 12, we introduce a nbturatfur S't;
in the main pipe 1 and we adapted the;. 'o:!. C'CÜ ::' 0 .c fitting 45 in the annular recess 't6, while /1.1.' 1 a second sealed glass tube 3a, the outer diameter of which is practically equal, but slightly less than the diameter almost equal, but slightly less than the inner diameter of the metal bypass pipe la, this then introduced into the latter by l 'free opening of said branch pipe and hence the cap .1 orifices 50 is fixed in the same way to the flange 47 (the branch pipe 1a by means of bolts and nuts ::;
53. Then said metal bypass pipe and the second glass tube
3a are heated together so that the latter glass tube is softened and expands to adhere to the interior surface of the bypass line 1a.
In this case, the fallen part
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of the second glass tube is pressed against the inner surface of the branch pipe by the shutter 54 in the assembly area of the branch pipe and, therefore, the domed layer of the second pipe overlaps and adheres firmly to the layer of glass. aforementioned glass 49 which previously adhered to the interior of the bypass pipe 1a in the assembly zone of the latter, as illustrated in FIG. 13, while the part 55 which bulged out in said assembly zone , is finally detached by lightly striking this part after removing the shutter 54 and the cap 50,
the curved part of the glass tube 3a which adheres to the inner surface of the branch pipe 1a being cut in the same way.
Thus, a finished glass-lined bypass metal pipe system can be obtained as shown in Figure 5.
As described above, since the domed layer of the second glass tube overlaps and firmly adheres to the glass layer 49, the two domed layers are firmly joined and hence the glass layer can be obtained. High corrosion resistant glass interior coating in the branch line assembly area.
Further, referring to Figures 10 and 13, so that the portion of the crown 55 or 56 can be pressed more firmly against the inner peripheral surface of the main pipe 1 or the bypass pipe 1a, the shutter 42 or 54 can advantageously be placed beforehand at a place where the glass tube must bulge during the heating of the metal pipe, so as to form an annular free space between the periphery of said shutter and the inner surface of said metal pipe or of the bypass pipe (as described above), the portions 56 or 55 of the bulge of the glass tube 3 or Sa being retained in a position
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tion well determined by said shutter 42 or 54.
By virtue of this method, when the glass tends to bulge, the curved part of the glass is prevented from bulging further by said shutter and, in this way, it penetrates into the free space between the shutter and the inner surface of the glass. pipe, so that the domed portion adheres more firmly to the inner peripheral surface of the metal pipe.
When assembling the glass-clad metal structures in accordance with the present invention, a packing material is interposed between a flange provided at the open end of the main metal pipe of the metal structure to be assembled and the flange. another flange provided at the open end of the other main metal pipe to firmly secure the two flanges. It has been found that, thanks to this simple assembly process, the tip parts can have a sufficiently high resistance to corrosion.
In addition, the glass coated metal structure manufactured in accordance with the present invention does not require any specific assembly process to increase the corrosion resistance of the end of the metal pipe. As a result, its assembly and disassembly can be done simply and at any time.
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