1~9~
La pr~sente invention concerne un tuyau de grand diamètre destiné à permettre le transport d'un fluide ~ température élevée sur une distance importante.
On connait déjà des tuyaux thermiquement isolés. Par exemple, le brevet FR 2 042 814 montre un tuyau comportant une mousse de matière plastique thermiquement isolante qui adhere d'une - part au tuyau intérieur et, d'autre part, à une couche extérieure de protection et qui recouvre la majeure partie du tuyau mais se termine a une certaine distance de chacune des extrémités de celui-ci par une surface inclinée de forme tronconique.
L'invention a pour but de fournir un tuyau du meme type qui soit particulièrement adapté au transport de fluides chauds, c'est-à-dire possédant une libre faculté de dilatation.
A cet effet , l'invention a pour objet un tuyau du type précité, caractérisé en ce que la couche extérieure est constituée d'une part d'une chape relativement rigide qui se termine avant chaque surface tronconique, et d'autre part d'une enveloppe de protection de chacune des surfaces tronconiques de la mousse, qui : est fixée à une extrémité à la chape et, à l'autre extrémité, est directement solidarisée du tuyau intérieur, cette enveloppe pos-sédant une élasticité suffisante pour permettre à la mousse de suivre la dilatation du t.uyau interieur alors que la chape reste immobilisée.
Ltinvention concilie ainsi les imp~ratifs d'une part de ; résistance ~écanique de la partie courante de la couche extérieure :~ et, d'autre part, de mouvement différentiel de la mousse entre la surface du tuyau intérieur qui se dilate et celle de la couche ex-térieure qui ne subit aucun allongement du fait de son ancra~e dans le sol et de son isolement thermique.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la chape externe est formée par une bande de bitume ou d'un mélange de bitume et d'élastomère pourvue d'une armature non tissée et enroulée extérieurement en hélice sur la mousse de matière plasti~ue.
Dans un second mode de réalisation de l'in~ention, la chape est constituée par une couche de polyuréthane non alvéolaire disposée autour de la couche de mousse isolante par projection.
Ceci assure une ~tanchéit~ parfaite de la chape et facilite la fabrication du tuyau calorifugé.
La description ci-dessous de deux modes de réalisation de l'invention, donnés a titre d'exemples non limitatifs et re-présentés aux dessins annex~s, fera d~ailleurs ressortir les avan-tages et caractéristiques de l'invention.
Sur ces dessins:
La Fig. 1 est une vue partielle, en coupe axiale, dluntuyau calorifugé selon l~invention;
La Fig. 2 est une demi-vue, également en coupe axiale, du raccordement entre les extr~mités de deux tuyaux consécutifs à
emboItement conformes au mode de réalisation de la Fig. l;
La Fig. 3 est une vue partielle, en coupe axiale, d'un tuyau calorifugé selon un autre mode de réalisation de l'invention;
La Fig. 4 est une demi-vue, également en coupe axiale, du raccordement entre les extrémités de deux tuyaux consécutifs emboitement conformes au mode de r~alisation de la Fig. 3.
Le tuyau calorifugé T représenté ~ la Fig. 1 comporte un tuyau intérieur l en .~onte, de préférence en fonte à graphite sphéroidal dite fonte ductile, qui présente un grand diamètre, c'est-à-dire un diamètre supérieure à 300 mm et pouvant atteindre 1200 et même 1600 mm. Ce tuyau est destiné à transporter de lleau chaude ou un fluide analogue, ~ une température élevée pouvant atteindre 120C, sur une distance de l'ordre d'un ou de plusieurs kilomètres, le tuyau ~tant de pr~f~rence enterr~.
La surface interne du tuyau 1 est munie dlun revetement intérieur 2, par exemple un revêtement de mortier de ciment, dont la nature et la ~ualit~ sont fonction du type de circuit dans lequel est monté le tuyau calorifugé, ainsi que de la qualité et de la nature du fluide transporté.
A la surface extérieure du tuyau 1 adhère une couche de matière isolante 4 constituée de préférence par une mousse de polyur~thane relativement rigide ayant par exemple une ~paisseur de 30 à 50 mm. Le polyuréthane, ou autre matière plastique, des-tiné à former la mousse isolante est dépos~ par pulv~risation à
froid sur le tuyau 1 entrainé en rotation. Cette matière plas-tique a par exemple la formulation proposée par la Soci~té ENODIM, sous la référence MR 2109, de sorte qu'elle adhère fortement sur la fonte. En outre, la mousse formée à la suite de cette projec-tion a froid sur le tu~au présente une densité plus ~levée aux interfaces, c'est-a-dire au contact de la fonte et sur sa surface extérieure, que dans la masse. La mousse ainsi formee présente de préférence des densités de l'ordre de 80 a 120 kg/m3 qui lui as-surent des qualités de résistance mécanique sans élever de manière trop importante sa conductibilité thermique.
Cette couche de mousse isolante 4 est entourée par une chape protectrice 6 compos~e de préf~rence par du bitume ou un mélange de bitume et d~lastomère et pourvue dlune armature cons-tituée par exemple par une voile de verre ou de polyester non tissé. Cette chape est de préférence la chape SOPRALENE* fournie par la Société SOPREMA. Elle est enroulée à chaud en hélice sur la surface extérieure de la mousse, à laquelle elle adhère. Cette chape est en effet assez souple pour suivre d'éventuels poinconne-ments locaux de la mousse sans se rompre ni se craqueler. Elle résiste également aux perforations par les racines ou autres, en raison tout particulièrement de la présence de l'armature en maté-riau non tissé. La résistance à la traction de cette chape est - 30 de l~ordre de 300 Newton/cm; son allongement ~lastique est de 8 à 10%.
Sur sa surface opposée ~ la mousse, la chape 6 comporte *Marque de Commerce des asp~rit~s d'ancrage 8 formées de préférence par une incrus-tation en surface de graviers, naturellement de tr~s petit calibre, qui favorisent son ancrage dans le terrain. Ces petits graviers empechent par ailleurs le collage de la bande destinée à ~ormer la chape lorsqu'elle est enroulée en bobine avant sa mise en place sur le tuyau. En outre, ils gênent l'action des rayons ultravio-lets qui seraient susceptibles de dégrader les matières constitu-tives de la chape lorsqu'elle est exposée à la lumière.
La chape 6, comme la mousse 4, ne recouvre pas la tota-lité de la longueur du tuyau 1, mais s'arrete a une certaine dis-tance des extrémités de celui-ci, de façon à laisser libre le bout uni 10 ainsi que l'emboitement 12 prévus respectivement à chacune de ses extrémités et destinés au raccordement avec les tuyaux ad-jacents. Au voisinage de chacune de ces extrémités, la mousse 4 se termine par une surface 14 inclinée par rapport ~ l'axe de l'ensemble du tuyau et ayant une forme sensiblement tronconique.
Cette surface est recouverte par une enveloppe 16 de forme cor-respondante, qui est serrée sous la chape 6 à l'une de ses extré-mités et fixée au tuyau à la fois par collage et au moyen d'un ; 20 collier de serrage 20 ~ son autre extrémité. L'enveloppe 16 est r~alisée en un matériau susceptikle de résister aux températures élevées et notamment aux températures de l'ordre de 120C prévues pour le fonctionnement du tuyau. Ce materiau doit également avoir une bonne résistance à la traction et une souplesse suffisante pour se déformer sans etre détérioré sous l'effet des dilatations ther-miques du tuyau. Le caoutchouc butyl, ou plus simplement le butyl, est un mat~riau qui correspond à ces exigences, bien que l'on puisse également utiliser d'autres caoutchoucs, par exemple du caoutchouc d1éthylène-propylène.
Comme le montre la Fig. 2, lorsque le tuyau calorifugé
- de l'invention est du type à raccordement par emboitement et com-pression radiale d'une garniture d'étanchéité, l'une de ses ex-~C41~3 tr~mit~s 10 forme un bout uni ou pièce male, tandis ~ue l~extr~-mité oppos~e forme un emboltement conique ou pièce ~emelle 12.
La surface extérieure du bout uni 10 est recouverte d~un revete-ment 22 qui recouvre toute sa surface et se prolonge en dessous du collier 20 et de l'extrémité de l'enveloppe 16. Ce revatement est réalis~ en un matériau présentant ~ la fois un faible coef-ficient de ~rottement avec les joints élastomères et une tenue mécanique suffisante pour résister à un échauffement jusqu~ une température de l'ordre de 120C sans perdre ses qualités de frot-tement. Ce revatement est de préf~rence un polymère fluoré ou dupolyvinylidène difluoré généralement désigné par les initiales PVDF. Un revatement du meme matériau ou d'un mat~riau analogue 24 recouvre également la surface ext~rieure de l'emboitement 12 en se prolongeant sous le collier 20 et l'extrémité 18 de l'enveloppe 16. Toutefois, ce rev~tement se prolonge sur l~extrémité de l~em-boitement 12 et sur la surface interne de celui-ci. Cette surface interne comporte un évidement de logement dlune garniture d'étan-chéité 26 destinée à atre comprimée entre le bout uni 10 et l'em-bo~tement 12. Llévidement de logement de la garniture 26 est déli-mité a son extr~mité interne par un épaulement interne 28 de l'em-boitement 12 et ~ son extrémit~ externe par un rebord de butée 30 form~ à l'extrémité libre de ce meme emboitement 12. Le fond de l'évidement est formé par une surface cylindrique 32 qui peut ; etre venue de fonderie mais qui, de préférence, est al~s~e de ~ façon à avoir des tolérances diamétrales plus serrées autour d'un ;~ diamètre fonction de la compression d~sirée pour la graniture 26 lors du raccordement. Au droit de llépaulement de butée 30, le fond cylindrique 32 comporte une gorge 34 dans laquelle vient s'embolter un talon de la graniture 26, ce qui permet à celle-ci d'0tre immobilisée rigoureusement dans sa position d~utilisation.
La partie active de cette garniture ~tant, elle, au contact de la surface 32.
l~C~
Comme le montre clairement la Fig. 2, lorsque deux extrémit~s adjacentes de tuyaux calorifug~s T et T' a emboitement sont raccord~es, le bout uni 10 de l~une, qui est muni du revête-ment 22, est enfonc~ dans l'emboitement 12 de l'autre et glisse sur la garniture 26 qu'il comprime. Le diamètre de l'épaulement ; de but~e 30 est supérieur au diamètre extérieur du revetement 22 du bout uni 10, de sorte que ce bout uni pénètre facilement dans l'emboltement 12 avec un jeu diamétral faible limitant les excen-trations, donc la compression. De la meme mani~re~ le diamètre de la surface cylindrique 32 est choisi de facon à ssurer une compression radiale de la garniture 26 qui soit au moins supérieure à 5% mais ne dépasse pas 25%, quelles que soient les tolérances de réalisation du bout uni. La garniture 26 elle-m~me peut atre réalisée par moulage à partir d'un mélange d'éthylène-propylène-diene-méthylène, ou de toute autre mati~re analogue susceptible de résister aux températures élev~es, par exemple le "EPDM 5512" vendu par KLEBER COLOMBES.
Llensemble du tuyau calorifugé est réalis~ en usine et peut facilement ~tre stocké puis transporté au moment de son uti-lisation. Lors de celle-ci, un premier tuyau T est placé dans la terre, de manière que la chape extérieure 6 puisse s'ancrer, par llintermédiaire des gravillons ou autres aspérités 8, dans le terrain. Sur le bout uni 10 de ce premier tuyau T est enfilé
l'emboitement 12 d'un second tuyau T' pratiquement identique au premier, de telle sorte que la garniture 26 est serrée entre ces deux tuyaux et assure l~étanch~ité de leur raccordement. Un calorifuge annexe (non représenté) peut alors etre mis en place autour de la tete d'emboItement 12 et des colliers 20. Un nombre approprié de tuyaux identiques sont ainsi fix~s les uns au bout des autres sur la longueur désir~e, cette longueur pouvant at-teindre plusieurs kilom~tres.
Lors de l'utilisation, lleau ou un autre fluide chaud, parcourt successivement les tuyaux intérieurs 1, et provoque leur échauffement, c'est-à-dire leur dilatation thermique. Sous l'ef-fet de cette dilatation, le bout uni 10 a tendance a glisser sous la garniture 26 en direction de l~intérieur de l'emboitement 12.
La nature du revetement 22 permet ce glissemen~ en assurant toute-fois un contact étanche constant entre lui et la garniture, de sorte que l'étanchéité n'est nullement détruite par la dilatation thermique.
Cette dilatation entraine par ailleurs une déformation de la mousse isolante 4 à son interface avec le tuyau 1 pour ac-compagner celui-ci. Par contre, la chape de protection 6 reste rigoureusement fixe en raison de son ancrage et reste en outre relativement froide puisqu'elle est protégée de la chaleur par la présence de la mousse. Toutefois, la mousse isolante 4 présente une souplesse suffisante pour pouvoir se déformer et suivre la dilatation du tuyau 1 sans se détacher de la chape fixe 6. En outre, l~enveloppe 16 est également suffisamment élastique pour s'adapter a la dilatation du tuyau 10 en restant solidement soli-daire de l'extrémité de la chape 6, ce qui permet au calorifuge de supporter des dilatations thermiques importantes sans risquer d'etre d~térioré et, par suite, de conserver son ef~icacité pen-dant une durée prolong~e.
Par ailleurs, lors de l~introduction du bout uni dans l'emboitement, il est aisé de réserver entre ces deux ~léments une distance axiale suffisante pour permettre une dilatation ther-mique relativement importante des tuyaux lors de la montée en température de l~ensemble de la canalisation. Les dilatations de chaque tuyau sont ainsi absorbées au point de raccordement avec le tuyau voisin sans risquer de se transmettre et de se cumuler 3n d~un tuyau à l~autre, et de pr~senter des inconvénients importants en ~ertains points Llinvention permet donc de disposer d'un tuyau calorifugé
de grand diam~tre, fabriqué en usine en un ensemble form~ d~or-ganes rigoureusement solidaires et ne risquant en aucun cas de se séparer, et susceptible de résister à des températures élevées.
En outre, il est possible de réaliser au moyen d'un certain nombre de tuyaux semblables des canalisations de grande longueur et cela d~une manière tr~s simple en emboitant les extrémités des tuyaux adjacents l'une dans l'autre, sans l'utilisation de dispositifs spécialisés tels ~ue lyres ou soufflets pour assurer la jonction entre eux. Bien entendu, il est toujours possible, dans certaines applications, d'utiliser des tuyaux calorifugés suivant l'inven-tion comportant deux bouts unis 10, le raccordement s'effectuant au moyen d'un manchon ou équivalent permettant la dilatation. La canalisation ainsi réalisée ne présente aucun danger d~absence d'étanchéité ou de manque de r~sistance ~ la chaleurJ mame si elle présente une tr~s grande longueur, et est ainsi particulibre-ment adaptée au transport de fluide sur des distances importantes.
Il est bien évident que la simplicité du montage sur le terrain, venant s'ajouter a une facilité de transport du tuyau calorifugé, réduit considérablement le co~t de réalisation et d'entretien des canalisations formées ~ l'aide du tuyau selon l'invention.
En outre, les enveloppes 16 compartimentent l'isolation de la conduite, de sorte qu~aucun cheminement d'humidité ne peut survenir et d~coller la mousse, meme dans le cas d'une défaillance du calorifuge annexe placé autour de la jonction des tuyaux ad-. .
jacents.
Le tuyau calorifugé Ta de la Fig. 3 a un diametre compris entre 150 et 1200 ~ 1600 mm. Il nP diffère du tuyau T de la Fig.
1 que par la constitution de la chape extérieure 6a de protection et d'étanch~ité.
En effet, la chape 6 est constituée par une couche de vernis de polyur~thane, qui est un polyur~thane non alv~olaire et qui est donc compact et étanche. La chape de polyuréthane 6 est disposée autour de la couche de mousse isolante 4 suivant une technique connue en soi par projection. Le polyuréthane est un produit non solvanté ~ deu~ composants (un polyol et un isocyanate);
c'est pourquoi l'on effectue la projection au moyen d~un pistolet à deux composants, de préférence au moyen d~un pistolet automati-que sans air. On peut par exemple utiliser le polyuréthane com-mercialisé sous la marque "POLYSTAL" par la Société Technique d'Applications Chimiques (S.T.A.C.), et projeter ce produit sous une épaisseur de 1 ~ quelques millimbtres.
La Fig. 4 montre une jonction directe entre deux tuyaux calorifug~s Ta, T'a suivant l'invention. Ce~te jonction a une structure et un mode d'assemblage identique à ce qui a été décrit en regard de la Fig. 2, ~ part la constitution de la chape 6 .
Comme dans le cas de la Fig. 2, lors de l'utilisation, l'eau ou un autre fluide chaud parcourt successivement les tuyaux intérieurs 1 et provoque leur échauffement, c~est-à-dire leur dilatation thermique. Sous l'ef~et de cette dilatation, le bout uni 10 a tendance à glisser sous la garniture 26 en direction de l'intérieur de llemboitement 12. La nature du revatement 22 per-met ce glissement en assurant toutefois un contact étanche cons-tant entre lui et la garniture, de sorte que l~étanchéité n~est nullement détruite par la dilatation thermique.
La dilatation provoquée par la circulation dlun fluide chaud dans les tuyaux T , T~ entraine une déformation de la mous-se isolante 4 à son interface avec le tuyau 1 pour accompagner celui-ci. Par contre, la chape extérieure 6a ne s'échauffe pra-tiquement pas puisqu~elle est isolée thermiquement par la présence de la mousse. De plus, le mode d'enfouissement des tuyaux et la nature du terrain qui les reçoit suffisent dans de nombreux cas à
assurer par frottement un ancrage suffisant de la chape 6a, malgré
l~absence dlaspérit~s sur la surface extérieure de celle-ci. Le choix du polyuréthane permet d~obtenir le coefficient désiré de l~G~*~
frottement entre la chape et le terrain.
Toutefois, la mousse isolante 4 présente une souplesse suffisante pour pouvoir se déformer et suivre la dilatation du tuyau 1 sans se détacher de la chape fixe 6a. En outre, l~enve-loppe 16 est également suffisamment élastique pour s'adapter à
la dilatation du tuyau 10 en restant solidement solidaire de l'extr~mit~ de la chape 6a, ce qui permet au calorifuge de sup-porter des dilatations thermiques importantes sans risquer d'être détérioré e*, par suite, de conserver son efficacité pendant une durée prolongée. En d~autres termes, la combinaison de la mousse, de la chape relativement rigide et fixe et des enveloppes élas-tiques d'extr~mité permet, comme dans le mode de réalisation des Fig. 1 et 2, de s~accommoder du gradient radial de dilatation au sein de la mousse entre le tuyau et la chape fixe.
Le mode de réalisation des Fig. 3 et 4 présente les memes avantages que celui des Fig. 1 et 2, auxquels s'ajoutent d'autres avantages, décrits ci-dessous, dûs à la constitution de la chape 6a.
La couche de polyuréthane 6a constituant la chape dl~tan-chéité extérieure est appliquée par projection. Il en résulte une ; mise en oeuvre rapide et facile qui n'est pas genée par les éven-tuelles irrégularités de la surface extérieure de la couche de mousse isolante 4. Il faut noter également que le temps de hors poisse, c'est-à-dire le temps au bout duquel on peut manipuler le tuyau sans détériorer le revetement, est faible~ de l'ordre de 5 minutes. Ce mode de xéalisa-tion procure en plus un avantage im-portant: pour mettre en place la couche de polyuréthane réalisant la chape d'étanchéité 6a, on peut utiliser le même matériel que celui qui sert à la mise en place de la couche isolante 4, ou un matériel très voisin. Llétanch~ité obtenue par la chape 6a est absolue meme aux extrémit~s du tuyau, puisque cette chape 6a vient recouvrir l'extrémit~ de chaque enveloppe 16, et l'accrochage de 1~6~
la chape sur la mousse 4 est excellent, supérieur à la cohésion de cette mousse: en cas de sollicitation dlarrachement, le reve-tement c~de plut~t au sein de la mousse 4 qu~a l~interface entre cette derniere et la chape 6a. 1 ~ 9 ~
The present invention relates to a large diameter pipe intended to allow the transport of a fluid ~ high temperature over a significant distance.
We already know thermally insulated pipes. By example, patent FR 2 042 814 shows a pipe comprising a thermally insulating plastic foam which adheres to a - part to the inner pipe and, secondly, to an outer layer of protection and which covers most of the pipe but is ends at a certain distance from each end of it ci by an inclined surface of frustoconical shape.
The object of the invention is to provide a pipe of the same type.
which is particularly suitable for transporting hot fluids, that is to say having a free faculty of dilation.
To this end, the invention relates to a pipe of the type aforementioned, characterized in that the outer layer consists on the one hand a relatively rigid screed which ends before each frustoconical surface, and on the other hand an envelope of protection of each of the frustoconical surfaces of the foam, which : is fixed at one end to the yoke and, at the other end, is directly attached to the inner pipe, this envelope pos-attractive enough elasticity to allow the foam to follow the expansion of the inner pipe while the screed remains immobilized.
The invention thus reconciles the imperatives on the one hand ; ~ mechanical resistance of the current part of the outer layer : ~ and, on the other hand, differential movement of the foam between the surface of the inner pipe which expands and that of the former layer posterior which does not undergo any elongation due to its anchoring in the ground and its thermal insulation.
In a first embodiment of the invention, the external screed is formed by a strip of bitumen or a mixture bitumen and elastomer provided with a non-woven reinforcement and externally wound in a helix on the foam of plasti ~ ue material.
In a second embodiment of the in ~ ention, the screed consists of a layer of non-cellular polyurethane arranged around the insulating foam layer by projection.
This ensures perfect sealing of the screed and facilitates the manufacture of the insulated pipe.
The description below of two embodiments of the invention, given by way of nonlimiting examples and re-presented in the accompanying drawings, will moreover highlight the advantages stages and characteristics of the invention.
In these drawings:
Fig. 1 is a partial view, in axial section, of the heat-insulated pipe according to the invention;
Fig. 2 is a half view, also in axial section, of the connection between the ends of two consecutive pipes at fitting in accordance with the embodiment of FIG. l;
Fig. 3 is a partial view, in axial section, of a insulated pipe according to another embodiment of the invention;
Fig. 4 is a half view, also in axial section, of the connection between the ends of two consecutive pipes fitting in accordance with the embodiment of FIG. 3.
The thermally insulated pipe T shown in FIG. 1 includes an inner pipe in. ~ onte, preferably in graphite cast iron spheroidal, known as ductile iron, which has a large diameter, i.e. a diameter greater than 300 mm and up to 1200 and even 1600 mm. This hose is intended to transport water hot or similar fluid, ~ a high temperature which may reach 120C, over a distance of the order of one or more kilometers, the pipe so much buried preferably.
The internal surface of the pipe 1 is provided with a coating interior 2, for example a cement mortar coating, of which the nature and the ~ ualit ~ are function of the type of circuit in which is the insulated pipe, as well as the quality and the nature of the fluid transported.
A layer of insulating material 4 preferably consisting of a foam polyur ~ thane relatively rigid for example having a ~ thickness from 30 to 50 mm. Polyurethane, or other plastic, tiné to form the insulating foam is deposited ~ by spraying ~
cold on pipe 1 rotated. This plas-tick has for example the formulation proposed by the Company ENODIM, under the reference MR 2109, so that it strongly adheres to cast iron. In addition, the foam formed as a result of this projection tion cold on the tu ~ au has a higher density ~ lifted interfaces, i.e. in contact with the cast iron and on its surface exterior, than in the mass. The foam thus formed has preferably densities of the order of 80 to 120 kg / m3 which give it achieved qualities of mechanical resistance without raising its thermal conductivity is too important.
This layer of insulating foam 4 is surrounded by a protective screed 6 preferably composed of bitumen or a mixture of bitumen and elastomer and provided with a reinforced framework for example with a glass or polyester fleece woven. This screed is preferably the SOPRALENE * screed supplied by the SOPREMA Company. It is hot-rolled in a helix on the outer surface of the foam, to which it adheres. This screed is flexible enough to follow any punches local foam without breaking or cracking. She also resists perforation by roots or the like, particularly due to the presence of the material reinforcement non-woven fabric. The tensile strength of this screed is - 30 of the order of 300 Newton / cm; its elongation ~ elastic is 8 to 10%.
On its opposite surface ~ the foam, the yoke 6 has *Trademark asp ~ rit ~ s anchor 8 preferably formed by an incrus-tation on the surface of gravel, naturally very small caliber, which promote its anchoring in the field. These little gravels also prevent the bonding of the strip intended to form the screed when it is wound in a reel before its installation on the pipe. In addition, they interfere with the action of ultraviolet rays.
lets which would be likely to degrade the constituent materials tive of the screed when exposed to light.
The screed 6, like the foam 4, does not cover the total length of pipe 1, but stops at a certain distance tance of the ends of it, so as to leave free the end uni 10 and the socket 12 provided respectively for each of its ends and intended for connection with the ad-underlying. In the vicinity of each of these ends, the foam 4 ends with a surface 14 inclined relative to the axis of the entire pipe and having a substantially frustoconical shape.
This surface is covered by an envelope 16 of cor-corresponding, which is clamped under the yoke 6 at one of its ends moths and fixed to the pipe both by gluing and by means of a ; 20 clamp 20 ~ its other end. Envelope 16 is r ~ made of a material likely to resist temperatures high and in particular at temperatures of the order of 120C expected for the operation of the hose. This material must also have good tensile strength and sufficient flexibility to deform without being damaged under the effect of thermal expansions pipe mics. Butyl rubber, or more simply butyl, is a mat ~ riau which corresponds to these requirements, although you can also use other rubbers, for example ethylene propylene rubber.
As shown in Fig. 2, when the insulated pipe - of the invention is of the plug-in connection type and radial pressure of a seal, one of its ex-~ C41 ~ 3 tr ~ mit ~ s 10 forms a plain end or male part, while ~ ue the ~ extr ~ -opposite mite ~ e forms a conical embolism or piece ~ emelle 12.
The outer surface of the plain end 10 is covered with a coating.
ment 22 which covers its entire surface and extends below of the collar 20 and of the end of the envelope 16. This revatement is made ~ of a material having ~ both a low coef-ficient de ~ rottement with elastomeric seals and holding mechanical enough to withstand heating up to ~
temperature of around 120C without losing its frictional qualities seriously. This revatement is preferably a fluorinated polymer or difluorinated polyvinylidene generally designated by the initials PVDF. A revatement of the same material or a similar material ~ riau 24 also covers the exterior surface of the socket 12 in extending under the collar 20 and the end 18 of the envelope 16. However, this coating extends over the end of the em-limp 12 and on the internal surface thereof. This surface internal has a housing recess dlune seal frame 26 intended to be compressed between the plain end 10 and the em-bo ~ tement 12. Housing lévidement of the lining 26 is deli-mite at its internal end ~ by an internal shoulder 28 of the em-limp 12 and ~ its outer end ~ by a stop flange 30 form ~ at the free end of this same socket 12. The bottom of the recess is formed by a cylindrical surface 32 which can ; come from foundry but which, preferably, is al ~ s ~ e ~ so as to have tighter diameter tolerances around a ; ~ diameter as a function of the compression of sirée for the granitation 26 when connecting. In line with the stop shoulder 30, the cylindrical bottom 32 has a groove 34 in which comes embolish a heel of the granitation 26, which allows the latter to be rigorously immobilized in its position of use.
The active part of this lining ~ as it, in contact with the surface 32.
l ~ C ~
As clearly shown in FIG. 2, when two adjacent ends of heat-insulating pipes T and T 'with interlocking are connected ~ es, the plain end 10 of one, which is provided with the coating ment 22, is pressed into the socket 12 on the other and slides on the lining 26 which it compresses. The diameter of the shoulder ; goal ~ e 30 is greater than the outside diameter of the coating 22 of the plain end 10, so that this plain end easily penetrates into embolism 12 with a small diametral play limiting the excen-trations, so compression. In the same way ~ re ~ the diameter of the cylindrical surface 32 is chosen so as to ensure a radial compression of the lining 26 which is at least greater at 5% but not more than 25%, whatever the tolerances of realization of the plain end. The lining 26 itself can be produced by molding from a mixture of ethylene-propylene-diene-methylene, or any other similar material capable of resist high temperatures, for example the "EPDM 5512" sold by KLEBER COLOMBES.
The entire insulated pipe is made in the factory and can easily be stored and transported at the time of use reading. During this, a first pipe T is placed in the earth, so that the outer yoke 6 can be anchored, through gravel or other roughness 8, in field. On the plain end 10 of this first pipe T is threaded the fitting 12 of a second pipe T 'practically identical to the first, so that the lining 26 is clamped between these two pipes and ensures the tightness of their connection. A
additional heat insulation (not shown) can then be installed around the socket head 12 and the collars 20. A number appropriate identical pipes are thus fixed ~ s at the end others on the desired length ~ e, this length being able to dye several kilometers.
When in use, water or other hot fluid, successively traverses the interior pipes 1, and causes them heating, that is to say their thermal expansion. Under the ef-As a result of this expansion, the plain end 10 tends to slide under the lining 26 towards the interior of the socket 12.
The nature of the coating 22 allows this glissemen ~ ensuring all-times a constant tight contact between it and the gasket, so that the seal is not destroyed by expansion thermal.
This expansion also causes deformation insulating foam 4 at its interface with the pipe 1 for ac-accompany this one. On the other hand, the protective cover 6 remains rigorously fixed due to its anchoring and also remains relatively cold since it is protected from heat by the presence of foam. However, the insulating foam 4 has sufficient flexibility to be able to deform and follow the expansion of the pipe 1 without detaching from the fixed yoke 6. In in addition, the envelope 16 is also sufficiently elastic to adapt to the expansion of the pipe 10 while remaining solidly daire the end of the screed 6, which allows the insulation withstand significant thermal expansion without risking to be deteriorated and, consequently, to keep its effectiveness during for an extended period.
In addition, during the introduction of the plain end into nesting, it is easy to book between these two ~ elements sufficient axial distance to allow for thermal expansion relatively large mique of the pipes during the rise in temperature of the entire pipe. The dilations of each pipe is thus absorbed at the connection point with the neighboring pipe without the risk of being transmitted and accumulating 3n from one pipe to another, and to have significant drawbacks in ~ some points The invention therefore makes it possible to have an insulated pipe large diameter, made in the factory in a form ~ or ~
rigorously united ganes and in no case risking separate, and likely to withstand high temperatures.
In addition, it is possible to achieve by means of a number similar pipes very long pipes and this in a very simple way by fitting the ends of the pipes adjacent to each other, without the use of devices specialized such as eu lyres or bellows to ensure the junction between them. Of course, it is always possible, in some applications, to use thermally insulated pipes according to the invention tion comprising two plain ends 10, the connection being made by means of a sleeve or equivalent allowing expansion. The pipeline thus produced presents no danger of absence tightness or lack of resistance to heat J even if it has a very long length, and is thus particularly suitable for transporting fluids over long distances.
It is obvious that the simplicity of mounting in the field, in addition to an ease of transport of the insulated pipe, considerably reduces the cost of production and maintenance of pipes formed ~ using the pipe according to the invention.
In addition, the envelopes 16 compartmentalize the insulation of the pipe, so that no moisture path can arise and unstick the foam, even in the event of a failure additional insulation placed around the junction of the pipes . .
underlying.
The thermally insulated pipe Ta of FIG. 3 has a diameter included between 150 and 1200 ~ 1600 mm. It differs from the pipe T in FIG.
1 as by the constitution of the outer cover 6a of protection and sealing ~ ity.
Indeed, the yoke 6 is constituted by a layer of polyur ~ thane varnish, which is a non-alv polyur ~ thane and which is therefore compact and waterproof. The polyurethane screed 6 is arranged around the insulating foam layer 4 in a technique known per se by projection. Polyurethane is a non-solvent product ~ two ~ components (a polyol and an isocyanate);
this is why the projection is carried out by means of a gun two-component, preferably by means of an automatic pistol that without air. One can for example use polyurethane marketed under the brand name "POLYSTAL" by the Technical Company of Chemical Applications (STAC), and project this product under a thickness of 1 ~ a few millimeters.
Fig. 4 shows a direct junction between two pipes calorifug ~ s Ta, T'a according to the invention. This ~ junction has a structure and method of assembly identical to what has been described opposite Fig. 2, ~ apart from the construction of the yoke 6.
As in the case of FIG. 2, during use, water or another hot fluid passes successively through the pipes interiors 1 and causes them to heat up, that is to say their thermal expansion. Under the ef ~ and of this dilation, the tip uni 10 tends to slide under the lining 26 towards inside the housing 12. The nature of the covering 22 per-puts this sliding while ensuring a tight contact cons-both between it and the gasket, so that the sealing n ~ is in no way destroyed by thermal expansion.
The expansion caused by the circulation of a fluid hot in the pipes T, T ~ causes deformation of the foam insulates 4 at its interface with the pipe 1 to accompany this one. By cons, the outer yoke 6a does not heat up pra-not tick since it is thermally insulated by the presence foam. In addition, the mode of burial of the pipes and the nature of the land which receives them is sufficient in many cases to ensure by friction sufficient anchoring of the yoke 6a, despite the absence of aspersit on the outer surface thereof. The choice of polyurethane allows to obtain the desired coefficient of l ~ G ~ * ~
friction between the screed and the ground.
However, the insulating foam 4 has flexibility sufficient to be able to deform and follow the expansion of the pipe 1 without detaching from the fixed yoke 6a. In addition, the ~
loppe 16 is also elastic enough to adapt to the expansion of the pipe 10 while remaining firmly attached to the extrem ~ mit ~ of the yoke 6a, which allows the insulation to sup-wear significant thermal expansions without risking being deteriorated e *, consequently, to maintain its effectiveness during a extended duration. In other words, the combination of foam, relatively rigid and fixed screed and elastic casings ticks of ~ mity allows, as in the embodiment of Fig. 1 and 2, to accommodate the radial expansion gradient at within the foam between the pipe and the fixed yoke.
The embodiment of Figs. 3 and 4 presents the same advantages as that of FIGS. 1 and 2, to which are added other advantages, described below, due to the constitution of yoke 6a.
The polyurethane layer 6a constituting the screed dl ~ tan-external cheity is applied by projection. This results in a ; quick and easy to use which is not hampered by events irregularities in the outer surface of the insulating foam 4. It should also be noted that the time off bad luck, that is to say the time after which we can handle the pipe without damaging the coating, is low ~ of the order of 5 minutes. This mode of xealization also provides an im-bearing: to put in place the polyurethane layer making the sealing yoke 6a, the same material can be used as that which is used for the establishment of the insulating layer 4, or a very close material. Llétanch ~ ité obtained by the yoke 6a is absolute even at the extremities of the pipe, since this yoke 6a comes cover the end ~ of each envelope 16, and the attachment of 1 ~ 6 ~
the screed on the foam 4 is excellent, superior to cohesion of this foam: in the event of pulling out, the tement c ~ plut ~ t within the foam 4 qu ~ al ~ interface between the latter and the yoke 6a.