FR3063916A1 - Structure d'ancrage formee d'une unique tole decoupee pour un revetement anti erosion, notamment de protection d'une paroi d'unite de craquage catalytique fluide. - Google Patents

Structure d'ancrage formee d'une unique tole decoupee pour un revetement anti erosion, notamment de protection d'une paroi d'unite de craquage catalytique fluide. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une structure d'ancrage métallique caractérisée en ce qu'elle comprend une tôle (110) d'une seule pièce définissant un plan et présentant au moins un orifice (112) traversant, ladite structure d'ancrage présentant au moins une alvéole de forme polygonale à n côtés, ladite alvéole étant définie par une pluralité de pattes dont: - au moins une première patte (118i) sensiblement perpendiculaire au plan de la tôle, d'un premier côté du plan, - au moins une deuxième patte (118i) sensiblement perpendiculaire audit plan, d'un deuxième côté opposé au premier côté, chaque patte (118i) étant reliée à la tôle (110) par une ligne de pliage (122i) parallèle et adjacente à un côté de ladite alvéole, au moins une partie des pattes (118i) s'étendant depuis ledit au moins un orifice jusqu'à sa ligne de pliage (122i), avant mise en forme de la tôle. L'invention concerne également une tôle conformée pour réaliser une structure d'ancrage.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 063 916 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 17 52136
COURBEVOIE © Int Cl8 : B 01 J 19/02 (2017.01), B 32 B 3/12, F27 D 1/14
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 16.03.17. © Demandeur(s) : TOTAL RAFFINAGE CHIMIE— FR.
(30) Priorité :
@ Inventeur(s) : RABOIN JEAN-CHRISTOPHE,
LESAGE ROMAIN et SIMON HUBERT.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 21.09.18 Bulletin 18/38.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ® Titulaire(s) : TOTAL RAFFINAGE CHIMIE.
apparentés :
©) Demande(s) d’extension : ® Mandataire(s) : CABINET FEDIT LORIOT.
FR 3 063 916 - A1 (□4) STRUCTURE D'ANCRAGE FORMEE D'UNE UNIQUE TOLE DECOUPEE POUR UN REVETEMENT ΑΝΤΙ EROSION, NOTAMMENT DE PROTECTION D'UNE PAROI D'UNITE DE CRAQUAGE CATALYTIQUE FLUIDE.
©) L'invention concerne une structure d'ancrage métallique caractérisée en ce qu'elle comprend une tôle (110) d'une seule pièce définissant un plan et présentant au moins un orifice (112) traversant, ladite structure d'ancrage présentant au moins une alvéole de forme polygonale à n côtés, ladite alvéole étant définie par une pluralité de pattes dont:
- au moins une première patte (118,) sensiblement perpendiculaire au plan de la tôle, d'un premier côté du plan,
- au moins une deuxième patte (118,) sensiblement perpendiculaire audit plan, d'un deuxième côté opposé au premier côté, chaque patte (118,) étant reliée à la tôle (110) par une ligne de pliage (122() parallèle et adjacente à un côté de ladite alvéole, au moins une partie des pattes (118,) s'étendant depuis ledit au moins un orifice jusqu'à sa ligne de pliage (122,), avant mise en forme de la tôle.
L'invention concerne également une tôle conformée pour réaliser une structure d'ancrage.
Figure FR3063916A1_D0001
Figure FR3063916A1_D0002
STRUCTURE D’ANCRAGE FORMEE D’UNE UNIQUE TOLE DECOUPEE POUR UN REVETEMENT ANTI EROSION, NOTAMMENT
DE PROTECTION D’UNE PAROI D’UNITE FCC
L'invention concerne une structure d’ancrage formée d’une unique tôle découpée pour un revêtement anti érosion. Un tel revêtement est plus particulièrement destiné à protéger une paroi interne ou externe d’une enceinte d’unité de craquage catalytique fluide (FCC « Fluid Catalytic Cracking » en anglais).
L’invention est particulièrement adaptée à la protection d’une paroi d’une zone où il y a un risque d’érosion dû à la circulation de catalyseur, telle qu’une paroi de cyclone, de plénum de réacteur, de stripeur, de riser (réacteur ascendant), de downer (réacteur descendant), les parois de standpipes (tubes verticaux ou sensiblement verticaux), les parois de puits de soutirage ou de désengageur, les parois de chambres à orifices, ou toute autre paroi soumise à l’érosion.
Le craquage catalytique en lit fluidisé (FCC) est un procédé chimique, fréquemment utilisé dans les raffineries de pétrole, dont le but est de transformer les coupes lourdes à longues chaînes d’hydrocarbures, par exemple issues de la distillation sous vide du pétrole, en coupes plus légères et plus valorisables. Les parois métalliques des différentes enceintes d’une unité FCC, telles que par exemple un réacteur et un régénérateur, et les parois métalliques des équipements internes situés dans le régénérateur ou le réacteur, en particulier les cyclones, ou les parois mentionnées plus haut, peuvent subir une érosion due à la circulation des particules de catalyseur, et, au niveau du régénérateur, une corrosion importante et rapide par les gaz de combustion. Il est donc nécessaire de les protéger afin d’allonger leur durée de vie.
A cet effet, les parois métalliques sont recouvertes d’un revêtement de protection. De tels revêtements sont généralement constitués d’un matériau composite, par exemple un béton, maintenu par une structure d’ancrage, le plus souvent métallique. Ces structures d’ancrage sont d’abord soudées aux parois métalliques puis les alvéoles sont remplies de matériau composite, la structure d’ancrage assurant l’accrochage de ce dernier. Les structures d’ancrage alvéolaires sont généralement formées de bandes assemblées deux à deux de manière à définir des alvéoles. Des portions de bandes sont ainsi juxtaposées dans des zones d’assemblage de la structure, cette juxtaposition étant réalisée en appliquant l’une contre l’autre les faces de plus grande surface des portions de bandes. Les portions juxtaposées s’étendent ainsi dans des plans parallèles distincts.
On observe au cours du temps une dégradation de ce revêtement qui peut conduire à une chute de morceaux de revêtement à l’intérieur des enceintes ou des équipements internes et nécessiter l’arrêt de l’installation pour le remplacement du revêtement.
Les dégradations observées peuvent avoir plusieurs origines selon les conditions de fonctionnement de l’enceinte concernée.
Le réacteur ou les cyclones et séparateur situés dans le réacteur, ou encore la ligne de transfert des produits sortant du réacteur, sont en contact avec les gaz issus du craquage de la charge. Ces gaz, s’introduisent entre les interstices du revêtement et conduisent à la formation de coke à l’intérieur de ces interstices, et plus particulièrement au niveau de la jonction des bandes de la structure d’ancrage. Cette formation de coke peut entraîner un décollement important du revêtement lors de cycles successifs de refroidissement/réchauffage de l’enceinte résultant d’arrêts/redémarrages (volontaires ou non) de l’unité : les jeux existant entre le matériau composite et sa structure d’ancrage sont en effet comblés par le coke de sorte que ces jeux de retrait ne peuvent plus jouer leur rôle consistant à absorber les différences de dilatation entre la structure d’ancrage et le matériau composite. Il en résulte la formation de lignes de compression, de fissures, de rupture du cordon de soudure, voire un décollement du matériau composite remplissant les alvéoles. Notamment, le gaz pénètre via les fissures et atteint le cordon soudure, ce qui peut conduire à la rupture de celui-ci.
Dans un régénérateur ou dans les équipements internes d’un régénérateur, notamment les cyclones, mais également dans la ligne des fumées à la sortie du régénérateur, ou encore dans les chambres à orifices, les parois métalliques sont en contact avec des particules de catalyseur et avec un gaz contenant entre autres, de l’oxygène, des oxydes de carbone, de soufre et d’azote. Ce gaz pénètre par les interstices du revêtement et provoque des phénomènes de sulfuration, carburation et oxydation, en particulier au niveau des soudures fixant la structure d’ancrage métallique aux parois métalliques, phénomènes qui peuvent se propager à l’ensemble de l’ancrage métallique.
Quels que soient les phénomènes de dégradation observés, corrosion, notamment par sulfuration, carburation, oxydation, ou formation de coke, la demanderesse a constaté que ces phénomènes surviennent essentiellement au niveau de la structure d’ancrage métallique et/ou de sa liaison par soudure aux parois métalliques, et plus particulièrement au niveau des portions de bandes juxtaposées de la structure d’ancrage. En particulier, sans vouloir être lié par une théorie, il semblerait que la diffusion de gaz au niveau de ces jonctions jusqu’à la paroi métallique joue un rôle dans les phénomènes de dégradation observés.
Le document W02014/009625A1, déposé par la demanderesse, décrit un procédé de réalisation d’un revêtement dans lequel une structure d’ancrage présentant des alvéoles hexagonales est soudée à la paroi au moins aux jonctions entre les portions juxtaposées des bandes formant la structure d’ancrage. En outre, le matériau composite recouvre entièrement l’une des portions juxtaposées de hauteur plus faible. Ceci permet de limiter l’introduction et la progression d’espèces gazeuses entre les portions juxtaposées, et de limiter ainsi une dégradation du revêtement. Cette solution donne de bons résultats, mais la soudure peut s’avérer délicate à réaliser.
Le document W02016/071305A1, également déposé par la demanderesse, propose de recouvrir la structure d’ancrage de matériau composite jusqu’à hauteur d’une patte prévue sur les portions des bandes entre les portions juxtaposées, de sorte que le bord supérieur des portions juxtaposées soit entièrement recouverte de matériau composite, limitant la diffusion de gaz au niveau des portions juxtaposées de la structure d’ancrage. A l’usage, on observe encore cependant un décrochage de morceaux du matériau composite.
Il existe ainsi un besoin pour améliorer la résistance d’un revêtement face aux phénomènes de dégradation, en particulier à la corrosion, notamment par sulfuration, carburation, oxydation, ou formation de coke.
A cet effet, l'objet de l'invention concerne une structure d’ancrage métallique comprenant une tôle d’une seule pièce définissant un plan avant toute mise en forme et présentant au moins un orifice traversant, ladite structure d’ancrage présentant au moins une alvéole de forme polygonale à n côtés entourant ledit au moins un orifice, ladite alvéole étant définie par une pluralité de pattes dont :
au moins une première patte sensiblement perpendiculaire au plan de la tôle avant sa mise en forme, d’un premier côté du plan, au moins une deuxième patte sensiblement perpendiculaire audit plan de la tôle avant sa mise en forme, d’un deuxième côté opposé au premier côté, chaque patte étant reliée à la tôle par une ligne de pliage parallèle et adjacente à un côté de ladite alvéole, au moins une partie des pattes s’étendant depuis ledit au moins un orifice jusqu’à sa ligne de pliage avant toute mise en forme de la tôle.
La structure d’ancrage selon l’invention est ainsi formée d’une unique tôle mise en forme, sans portions juxtaposées pouvant favoriser la diffusion d’espèces corrosives. En outre, une telle structure peut être facilement réalisée par emboutissage/cisaillage ou autre, et ne nécessite pas d’assemblage d’éléments entre eux. La réalisation de la structure d’ancrage selon la présente invention est ainsi relativement simple, rapide et peu coûteuse.
L’invention n’est pas limitée par un nombre de pattes et par leur position. On notera qu’une première patte et une deuxième patte peuvent être reliées à un même côté d’une alvéole ou à des côtés différents d’une alvéole. A contrario, un seul type de patte peut être relié à un côté d’une alvéole. Certains côtés d’une alvéole peuvent également être dépourvus de patte.
La forme des alvéoles peut être variée, on préférera néanmoins des formes polygonales régulières, présentant notamment un centre ou un axe de symétrie.
Avantageusement, chaque patte peut présenter un bord libre opposé à ladite ligne de pliage et parallèle à celle-ci. Ceci peut faciliter la fixation de la structure d’ancrage à une paroi via l’une des pattes, et en outre permettre d’utiliser les autres pattes comme repères lors de l’application d’un matériau composite.
Selon un mode de réalisation, la structure d’ancrage peut présenter une unique alvéole. La structure d’ancrage peut alors être utilisée pour des réparations ponctuelles, où pour des parois présentant un environnement très contraint.
Bien qu’il soit envisageable que quelques côtés seulement d’une alvéole soient alors reliés à une première patte ou à une deuxième patte voire à une première patte et une deuxième patte, il est néanmoins préférable qu’une première patte et une deuxième patte soient reliées à chaque côté d’une alvéole. Ceci peut faciliter la répartition des contraintes mécaniques au sein de la structure d’ancrage, notamment lorsque la forme de celle-ci doit être adaptée pour épouser la forme d’une paroi à protéger.
Selon un autre mode de réalisation, la structure d’ancrage peut présenter une pluralité d’alvéoles de forme polygonale, les alvéoles présentant toutes un même nombre de côtés et étant agencées de sorte qu’au moins une partie des alvéoles partage chacun de ses côtés avec une alvéole adjacente. On obtient alors une structure de type en nid d’abeille. On notera que les alvéoles centrales partagent chacun de leurs côtés avec une autre alvéole adjacente, alors qu’une alvéole en bord de structure ne partagera qu’une partie de ses côtés avec une autre alvéole.
Selon une variante, toutes les alvéoles peuvent être identiques, ce qui peut faciliter la réalisation de la structure et la répartition des contraintes mécaniques.
L’invention n’est toutefois pas limitée à ce mode de réalisation, la structure d’ancrage peut ainsi comprendre une première série d’alvéoles identiques entre elles et une deuxième série d’alvéoles identiques entre elles, notamment de même forme que celles de la première série, les alvéoles de la première série étant de dimensions différentes des alvéoles de la deuxième série, chaque côté d’une alvéole de la première série étant adjacent et parallèle à un côté d’une alvéole de la deuxième série. Ceci peut permettre de réaliser des structures d’ancrage de formes et dimensions variables, pouvant être adaptées à de nombreux types de parois.
En variante ou en combinaison, les alvéoles peuvent être réparties régulièrement pour une meilleure répartition des contraintes mécaniques. Notamment, les alvéoles peuvent être agencées en lignes suivant des directions perpendiculaires à leurs côtés, ou, en particulier pour des alvéoles à nombre de côtés pair, les alvéoles peuvent être agencées en quinconce.
Lorsque plusieurs alvéoles sont prévues, il est également envisageable que quelques côtés seulement d’une alvéole soient alors reliés à une première patte ou à une deuxième patte voire à une première patte et une deuxième patte, il est néanmoins préférable qu’au moins une patte, choisie parmi une première patte et une deuxième patte, soit reliée à chaque côté d’une alvéole. Dans ce dernier cas, pour deux alvéoles présentant un côté commun, ledit côté commun peut être relié à une première patte et à une deuxième patte.
Quel que soit le mode de réalisation, une première patte et une deuxième patte reliées à un même côté d’une alvéole peuvent être coplanaires au moins sur leur partie centrale suivant une longueur dudit côté. Cet agencement peut permettre de faciliter le pliage des pattes et également de réduire les contraintes mécaniques subies par le matériau composite remplissant l’alvéole.
En variante, une première patte et une deuxième patte reliées à un même côté d’une alvéole peuvent être reliées par une bande de matière s’étendant entre les lignes de pliage desdites pattes, ladite bande de matière formant un angle différent d’un angle droit avec chacune des première et deuxième pattes. Ceci peut également permettre une réduction des contraintes mécaniques subies par le matériau composite remplissant l’alvéole.
Quel que soit le mode de réalisation, au moins une patte choisie parmi une première patte et une deuxième patte peut en outre présenter une ouverture traversante. Cette ouverture permet d’améliorer l’ancrage de la structure en permettant le passage du matériau composite remplissant l’alvéole au travers de l’ouverture. La ligne de pliage de ladite au moins une patte peut avantageusement traverser cette ouverture. Ceci permet de limiter la longueur de l’arête formée par la ligne de pliage, réduisant ainsi les contraintes mécaniques subies par le matériau composite remplissant l’alvéole.
Quel que soit le mode de réalisation et le nombre d’alvéoles de la structure d’ancrage, les alvéoles peuvent présenter un nombre n de côtés allant par exemple de 3 à 8, de préférence de 4 à 6. Les alvéoles à 6 côtés sont néanmoins davantage préférées.
L’invention concerne également une tôle métallique d’une seule pièce définissant un plan, caractérisée en ce qu’elle présente au moins un orifice traversant, ladite tôle comportant une pluralité de lignes de découpe définissant une pluralité de pattes dont :
au moins une première patte, notamment destinée à être repliée sensiblement perpendiculairement au plan de ladite tôle, d’un premier côté dudit plan, au moins une deuxième patte, notamment destinée à être repliée sensiblement perpendiculairement au plan de ladite tôle, d’un deuxième côté opposé au premier côté, chaque patte étant reliée à la tôle par un unique côté définissant une ligne de pliage et au moins une partie des lignes de découpe définissant des pattes rejoignant ledit au moins un orifice, et les lignes de pliage associées à la pluralité de pattes étant agencées suivant au moins un polygone à n côtés entourant ledit au moins un orifice.
Grâce à une tôle telle que décrite ci-dessus, il est possible de réaliser une structure d’ancrage, par exemple telle que décrite précédemment, notamment par mise en forme par emboutissage, cisaillage ou autre. La tôle métallique peut ainsi présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la tôle présente un unique orifice, notamment de forme polygonale à n côtés dont les côtés sont parallèles aux côtés dudit au moins un polygone de lignes de pliage l’entourant. A chaque côté d’un polygone formé par les lignes de pliage de plusieurs pattes, on peut notamment associer une première patte et une deuxième patte dont les lignes de pliage sont parallèles audit côté.
- La tôle présente une pluralité d’orifices, notamment de forme polygonale à n côtés dont les côtés sont parallèles aux côtés dudit au moins un polygone de lignes de pliage l’entourant, les polygones présentant tous un même nombre de côtés et étant agencés de sorte que, pour au moins une partie des polygones, chaque côté d’un polygone est parallèle au côté d’un polygone adjacent. A chaque côté d’un polygone, on peut notamment associer au moins une patte dont la ligne de pliage est parallèle audit côté, cette patte étant choisie parmi une première patte et une deuxième patte. En outre, pour deux polygones présentant des côtés adjacents parallèles, on peut associer une première patte à l’un de ces côtés et associer une deuxième patte à l’autre de ces côtés.
- Lorsque la tôle présente une pluralité d’orifices, ceux-ci peuvent être agencés régulièrement, en lignes ou en quinconce tel que déjà décrit.
L’invention concerne en outre un revêtement anti érosion caractérisé en ce qu’il comprend au moins une structure d’ancrage selon l’invention noyée dans un matériau composite, par exemple un béton, le matériau composite remplissant chaque alvéole définie par les première et deuxième pattes, au moins sur toute la hauteur desdites pattes, suivant une direction perpendiculaire au plan de la tôle avant sa mise en forme. Avantageusement, le matériau composite recouvre entièrement la structure d’ancrage, limitant ainsi davantage la pénétration de gaz le long des pattes.
L’invention concerne enfin une enceinte d’une unité de craquage catalytique fluide caractérisée en ce qu’elle comprend au moins une paroi interne ou externe recouverte d’au moins un revêtement selon l’invention, au moins une patte de ladite au moins une structure d’ancrage, choisie parmi une première patte et une deuxième patte, étant fixée par soudage sur la paroi interne ou externe de l’enceinte. Cette enceinte peut notamment être une enceinte de cyclone, de régénérateur, de désengageur ou de tout autre équipement interne d’une unité de craquage catalytique fluide devant être protégée.
L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation en perspective d’une tôle permettant de réaliser une structure d’ancrage selon un mode de réalisation de invention ;
- la figure 2 est une représentation en perspective d’une structure d’ancrage obtenue à partir de la tôle de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe partielle de la structure d’ancrage représentée figure 2, selon la ligne A-A de la figure 2, la structure d’ancrage étant fixée à une paroi et recouverte de matériau composite ;
- la figure 4 est une représentation en perspective d’une tôle permettant de réaliser une structure d’ancrage selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 5 est une vue en coupe partielle d’une structure d’ancrage obtenue à partir de la tôle représentée figure 4, selon la ligne
B-B de la figure 4, la structure d’ancrage étant fixée à une paroi et recouverte de matériau composite ;
- la figure 6 est une vue à plat d’une tôle permettant de réaliser une structure d’ancrage selon un autre mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 7 est une représentation en perspective d’une structure d’ancrage obtenue à partir de la tôle de la figure 6 ;
- la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne C-C de la figure
6;
- la figure 9 est une représentation en perspective partielle d’un côté d’une alvéole d’une structure d’ancrage selon encore un autre mode de réalisation ;
- les figures 10 et 11 sont des représentations schématiques à plat de tôles permettant de réaliser une structure d’ancrage selon d’autres modes de réalisation de l’invention.
Par sensiblement parallèle, perpendiculaire ou à angle droit, on entend une direction/un angle s’écartant d’au plus ±20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’une direction parallèle, perpendiculaire /d’un angle droit.
Dans la présente demande, on note « n » le nombre de côtés d’un polygone ou d’une alvéole, chaque côté d’un polygone ou d’une alvéole étant désigné par un indice « i », nombre entier variant de 1 à n.
La figure 1 représente une tôle métallique 10 d’une seule pièce définissant un plan. Cette tôle 10 présente un unique orifice traversant 12, lequel présente dans l’exemple une forme polygonale, ici hexagonale.
La tôle 10 comporte en outre une pluralité de lignes de découpe 14i à 14ô et 16i à I612, définissant des pattes 18i et 20i respectivement, où i (ici de 1 à 6) représente le nombre de côtés du polygone formé par l’orifice 12. Dans l’exemple représenté, les lignes de découpe 14i s’étendent selon une direction définie par le centre O de l’orifice 12 et un sommet de la forme polygonale de l’orifice. Les autres lignes de découpe sont reliées deux à deux, chaque paire I61, I612 ; I62, I63 ; I64, I65 ; 16ό, I67 ; 16δ, I69 ; I610, I611 présentant une forme de V. La tôle 10 représentée figure 1 présente donc un axe de symétrie passant par le centre O de l’orifice et perpendiculaire au plan de la tôle 10.
Chaque patte 18i et 20i est en outre reliée à la tôle 10 par une ligne de pliage 22i et 24i, respectivement, ici parallèle et adjacente à un côté de l’orifice 12. Ces lignes de pliage sont représentées symboliquement par des traits pointillés sur les figures 1 et 2, seules quelques unes de ces lignes étant référencées pour des raisons de clarté. Autrement dit, à chaque côté 13i de l’orifice 12 (dont seuls deux côtés sont référencés figure 1 pour des raisons de clarté), sont associées une patte 18i et une patte 20i, dont les lignes de pliage 22i et 24i, sont parallèles à ce côté i. les lignes de pliage 22i et 24i définissent ainsi deux polygones à n côtés (n=6) entourant l’orifice 12. On notera que chaque ligne de pliage 22i et 24i relie des extrémités de deux lignes de découpe opposées définissant une patte, ces lignes de découpe rejoignant l’orifice 12 (voir sur la figure 1).
On notera que les pattes 18i s’étendent depuis un bord de l’orifice 12, autrement dit depuis un côté 13ide celui-ci. Chacune des pattes 18i présente ainsi un bord libre opposé à la ligne de pliage 22i et parallèle à celle-ci, ce bord libre étant ici formé par un côté 13i de l’orifice 12.
De manière similaire, chaque patte 20i présente un bord libre 2 li opposé à sa ligne de pliage 24i et parallèle à celle-ci.
Par ailleurs, dans l’exemple, chaque ligne de découpe 16i à I612 est sensiblement perpendiculaire à la ligne de pliage de la patte qu’elle définit : ceci permet de replier les pattes 20i à angle droit sans qu’elles interfèrent entre elles.
La figure 2 représente une structure d’ancrage 1 obtenue par mise en forme de la tôle 10 de la figure 1. Les pattes 18i, dites premières pattes, sont dressées sensiblement à angle droit par rapport au plan de la tôle 10 avant sa mise en forme, d’un côté de celle-ci, alors que les pattes 20i, dites deuxièmes pattes, sont dressées sensiblement à angle droit par rapport au plan de la tôle 10 (avant mise en forme), de l’autre côté de celle-ci. On obtient ainsi une alvéole 2 de forme polygonale dont les côtés 2î sont parallèles aux côtés 13i de l’orifice 12 et aux lignes de pliage 22i et 24i, cette alvéole 2 étant définie par les premières et deuxièmes pattes 18i, 20i.
Dans l’exemple, chaque côté 2i de l’alvéole 2 comprend une première et une deuxième patte 18i, 20i, respectivement. L’invention n’est toutefois pas limitée à un nombre particulier de pattes pourvu qu’au moins une patte (une première ou une deuxième) puisse servir pour la fixation de la structure et au moins une autre patte serve pour contrôler la hauteur du matériau composite qui remplira l’alvéole. On pourrait ainsi prévoir qu’un côté sur deux de l’alvéole présente une première patte 18i, les autres côtés présentant des deuxièmes pattes 20i, ou encore qu’un côté sur deux de l’alvéole présente une première patte 18i et une deuxième patte 20i.
L’invention n’est pas limitée non plus à une forme de patte particulière. La forme des pattes 18i décrite en référence à la figure 1 présente l’avantage de limiter des pertes de matière lors de la découpe de la tôle. Néanmoins, des lignes de découpes 14me passant pas par le centre O pourraient également être envisagées pour définir les pattes 18i, ce qui pourrait permettre d’alléger la structure d’ancrage. En variante ou en combinaison, l’orifice 12 pourrait être ponctuel et correspondre alors par exemple au centre O précédemment défini. Il peut alors s’agir d’un simple orifice circulaire ou être le point de jonction des lignes de découpe 14i. Les pattes 18i s’étendraient alors jusqu’au centre O, partageant en parts la surface interne du polygone défini par les lignes de pliage 22i.
La figure 3 représente la structure d’ancrage 1 fixée à une paroi métallique 3 par le bord libre 2 li des pattes 20i et recouverte d’un matériau composite 4. On notera que, dans cet exemple, les pattes 18i et 20i sont perpendiculaires à la bande de matière 19i les reliant, laquelle s’étend dans le plan défini par la tôle avant sa mise en forme. L’invention n’est toutefois pas limitée à cet agencement, la bande de matière 19i pouvant former un angle différent d’un angle droit avec les pattes associées 18i et 20i, tel que décrit par exemple dans l’exemple des figures 6-8.
Les figures 4 et 5 représentent un autre mode de réalisation dans lequel la structure d’ancrage 1’ présente une pluralité d’alvéoles 2’, ici hexagonales. Dans l’exemple, ces alvéoles 2’ sont identiques.
La tôle 110 présente ainsi une pluralité d’orifices 112 de forme polygonale, les orifices 112 présentant tous un même nombre n de côtés et étant agencés de sorte que chaque côté 113i d’un orifice 112 soit parallèle au côté d’un orifice adjacent.
Les orifices 112 étant tous identiques, pour davantage de clarté, les différentes références sont reportées pour des orifices distincts de la figure 4.
Comme dans l’autre mode de réalisation, la tôle 110 présente une pluralité de lignes de découpe 114i à 1146, définissant des pattes 118i à 118ό, respectivement. Dans l’exemple représenté, les lignes de découpe 114i à 1 14ô s’étendent selon une direction définie par le centre O de chaque orifice 112 et un sommet de la forme polygonale de cet orifice 112. Des lignes de découpe 114i à 1146 similaires sont prévues pour chacun des orifices 112.
Chacune des pattes 118i à 1186 est en outre reliée à la tôle 110 par une ligne de pliage 1221 à 122ô respectivement, parallèle et adjacente à un côté de l’orifice 112. Ces lignes de pliage sont représentées symboliquement par des traits pointillés sur la figure 4 Autrement dit, à chaque côté 113i (avec ici i=l à 6) d’un orifice 112, est associée une patte 118i, dont la ligne de pliage 122i est parallèle à ce côté. Les lignes de pliage 122i définissent ainsi également des polygones à 6 côtés entourant chaque orifice 112.
On notera que les pattes 118i, avant mise en forme de la tôle 110, s’étendent chacune depuis un bord de l’orifice 112, autrement dit depuis un côté 113i de celui-ci. Chacune des pattes 118i présente ainsi un bord libre opposé à la ligne de pliage 122i et parallèle à celle-ci, ce bord libre étant ici formé par un côté 113i de l’orifice 112.
Dans l’exemple représenté, une patte sur deux est repliée d’un côté de la tôle 110, tel que montré par les flèches figurant sur chacune des pattes 118i de la figure 4. Ainsi, les pattes 118i, H83 et II85 sont repliées d’un même côté, les pattes II82, II84 et 118ô sont repliées de l’autre côté, tel que visible partiellement sur la figure 5.
Dans cet exemple, une alvéole 2’ est ainsi définie par les pattes 118i associées à un orifice 112 et par les pattes 118i associées aux orifices adjacents à l’orifice 112. Autrement dit, un côté 2’i d’une alvéole comprend une patte 118i associée à l’orifice 112 définissant l’alvéole 2’ et une patte 118i associée à un orifice 112 adjacent.
La figure 5 représente en coupe la structure d’ancrage 1’, obtenue par mise en forme de la tôle 110 précédemment décrite, fixée à une paroi métallique 3 par le bord libre 113i des pattes 118i.
Comme pour l’autre mode de réalisation, la présente invention n’est pas limitée à une forme particulière des pattes 118i. On peut ainsi envisager de définir ces pattes par des découpes en V, telles que celles utilisées pour définir les pattes 20i de l’autre mode de réalisation. Autrement dit, les lignes de découpe 114i ne passent alors plus par le centre O de l’orifice 112. D’autres formes de découpes peuvent encore être envisagées. Tel que mentionné dans le précédent mode de réalisation, en variante ou en combinaison, l’orifice 112 peut être circulaire, notamment central et situé au point de jonction les lignes de découpe.
Dans ce mode de réalisation, les pattes 118i définissant un même côté 2’î d’une alvéole sont perpendiculaires à la bande de matière 119i les reliant, laquelle s’étend dans le plan défini par la tôle avant sa mise en forme. Cette bande de matière pourrait cependant ne pas être perpendiculaire aux pattes 118i.
Un tel agencement crée des arêtes vives sur la structure d’ancrage, susceptibles d’engendrer des contraintes mécaniques au niveau du matériau composite remplissant les alvéoles. De telles contraintes mécaniques peuvent entraîner le décrochage du matériau composite remplissant les alvéoles, exposant alors la structure d’ancrage métallique aux phénomènes de corrosion/cokage décrits plus haut, ce qui n’est pas recherché.
Aussi, il peut être avantageux de limiter la formation d’arêtes vives, tel que dans le mode de réalisation décrit ci-après en référence aux figures 6 à 8. Ce mode de réalisation diffère de celui représenté sur les figures 4 et 5 essentiellement par la présence d’ouvertures 123i et le pliage des pattes : les mêmes numéros de référence désignent des éléments identiques.
On notera en outre que les lignes de découpe 114i sont plus courtes que celles représentées sur la figure 4 : la présente invention n’est pas limitée par une longueur particulière de ces lignes, pourvu que Ton puisse réaliser des pattes et les plier.
Les ouvertures 123i sont des ouvertures traversantes ménagées dans les pattes 118i. Dans l’exemple représenté, ces ouvertures sont ménagées sur les pattes 118i dites premières pattes, toutes disposées d’un même côté du plan défini par la tôle 110 avant sa mise en forme. L’invention n’est toutefois pas limitée à ce mode de réalisation et les ouvertures 123i peuvent être indifféremment réalisées :
sur les premières et/ou deuxièmes pattes, en une seule ouverture continue commune à une première patte 118i, à une deuxième patte adjacente 118i et à la bande de matière 119i les reliant, de sorte que les zones de pliage 122i correspondantes se trouvent réduites, sur chacune de ces pattes ou sur seulement certaines d’entre elles.
Dans l’exemple, ces ouvertures 123i sont en outre réalisées au niveau d’une ligne de pliage 122i : ainsi, la longueur de l’arête vive formée par cette ligne de pliage est réduite de la longueur de l’ouverture 123i, ici sur environ la moitié de sa longueur. Les ouvertures pourraient néanmoins être réalisées à distance des lignes de pliage.
Les structures d’ancrage précédemment décrites pourraient être pourvues des ouvertures 123i décrites ci-dessus. Lors de la mise en place du matériau composite dans les alvéoles, ce dernier peut alors traverser la ou les ouvertures et améliorer ainsi l’ancrage de la structure. En outre, ces ouvertures pourraient être réalisées par découpe d’une languette de matière de sorte que cette languette de matière reste accrochée au bord de l’ouverture et fasse saillie du côté 2’i de l’alvéole, favorisant l’ancrage de la structure dans le matériau composite.
On notera enfin dans l’exemple des figures 6-8 que la bande de matière 119i reliant deux pattes 118i formant un même côté 2’i d’une alvéole, forme avec chacune de ces pattes un angle différent de 90°, notamment un angle inférieur à 90°, ici un angle de 45° (voir figure 8).
Une autre manière de réduire la longueur des arêtes vives formées par les lignes de pliage consiste à plier des pattes 118’i reliées à un même côté 2”i d’une alvéole de sorte que ces pattes soient coplanaires au moins sur leur partie centrale suivant une longueur dudit côté, tel que représenté sur la figure 9. Dans ce cas, seules deux parties sensiblement triangulaires de la bande de matière 119’i reliant ces pattes s’étendent perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement aux pattes 118’i.
Les tôles 10 et 110 précédemment décrites peuvent être réalisées de manière simple par emboutissage, cisaillage, ou tout autre procédé adapté pour réalisé les orifices et les découpes et pour plier les différentes pattes.
A titre d’exemple, les dimensions internes des alvéoles hexagonales peuvent varier de 4 à 8 cm de côté pour une épaisseur (hauteur) d’environ 1,5 à 3,0 cm, par exemple de 2 cm.
On notera que l’invention n’est toutefois pas limitée par des dimensions particulières ni par une forme particulière des orifices, des polygones définis par les lignes de pliage et des alvéoles, lesquelles peuvent être choisies en fonction de la forme des parois à protéger. Il peut néanmoins être plus simple de réaliser des formes régulières (polygones réguliers) agencés en lignes ou en quinconce.
Les figures 10 et 11 représentent schématiquement des exemples d’agencement de tôles 210, 310 respectivement pour réaliser des structures d’ancrage.
Dans ces deux modes de réalisation, les alvéoles sont carrées. Chacune des tôles 210, 310 est percée d’orifices 212, 312 respectivement, de forme carrée. Depuis les coins de ces orifices, s’étendent des lignes de découpes 214i, 314i respectivement, avec i = 1 à η, n =4. Ces lignes de découpe définissent des pattes 218i, 318i qui peuvent être pliées le long de lignes de pliage 222i, 322i respectivement.
Sur les figures 10, 11, les points noirs désignent les pattes devant être pliées au dessus du plan de la feuille, les points blancs désignant les pattes devant être pliées en dessous de ce plan.
Les deux agencements sont réguliers, l’agencement de la figure 10 comprenant des orifices 212 agencés en lignes, alors que les orifices 312 visibles sur la figure 11 sont en quinconce.
On comprend ainsi qu’une structure d’ancrage selon l’invention peut être réalisée suivant de nombreux agencements différents des alvéoles en fonction de la forme et de la disposition des lignes de découpe et de pliage.
La structure d’ancrage 1 représentée sur la figure 2 peut être mise en œuvre de la façon suivante :
la structure d’ancrage 1 est d’abord éventuellement mise en forme afin de pouvoir épouser la paroi métallique 3 à protéger ; à cet effet, les bords 2 li des deuxièmes pattes 20i sont conformés pour être en contact avec la paroi métallique 3, on procède ensuite à la fixation de la structure d’ancrage 1 sur la paroi métallique en soudant à celle-ci les bords 2 li, puis, on insère un matériau composite 4 dans l’alvéole 2 de la structure d’ancrage 1 depuis la paroi métallique 3 et au moins jusqu’au bord libre 13i des première pattes 18i, tel que représenté figure 3.
La structure d’ancrage 1’ obtenue à partir de la tôle représentée figure 4 peut être mise en œuvre de même analogue, de même que les structures d’ancrage obtenues par mise en forme des autres tôles décrites.
Quelle que soit sa forme, la structure d’ancrage de la présente invention est avantageusement réalisée en acier inoxydable (un acier inoxydable contient au plus 1,2% en poids de carbone et au moins 10,5% en poids de chrome selon la norme EN 10008). En particulier, l’acier inoxydable sera choisi de manière à résister à l’environnement de l’enceinte dans laquelle la structure d’ancrage doit être utilisée.
Le matériau composite est de préférence un matériau résultant d’un assemblage d’au moins deux matériaux non miscibles possédant une forte capacité d’adhésion. De préférence, le matériau composite est un matériau de construction composite tel qu’un béton, en particulier un béton adapté à une utilisation dans une unité de craquage catalytique fluide.

Claims (18)

  1. REVENDICATIONS
    1. Structure d’ancrage (1, 1’) métallique caractérisée en ce qu’elle comprend une tôle (10, 110, 210, 310) d’une seule pièce définissant un plan avant toute mise en forme et présentant au moins un orifice (12, 112) traversant, ladite structure d’ancrage présentant au moins une alvéole (2, 2’) de forme polygonale à (n) côtés (2i, 2’i) entourant ledit au moins un orifice (12, 112), ladite alvéole étant définie par une pluralité de pattes, dont :
    au moins une première patte (18i, 118ι, II83, H85, 218i, 2I82, 318i, 3182 est sensiblement perpendiculaire au plan de la tôle avant sa mise en forme, d’un premier côté du plan, au moins une deuxième patte (20i, II82, H84, 118ό, 2183, 2184, 3183, 3I84) est sensiblement perpendiculaire audit plan de la tôle avant sa mise en forme, d’un deuxième côté opposé au premier côté, chaque patte (18i, 20i, 118i, 218i, 318i) étant reliée à la tôle (10, 110, 210, 310) par une ligne de pliage (22i, 24i, 122i, 222i, 322i) parallèle et adjacente à un côté (2i, 2’i) de ladite alvéole, au moins une partie des pattes (18i, 118i, 218i, 318i) s’étendant depuis ledit au moins un orifice jusqu’à sa ligne de pliage (22i, 122i, 222i, 322i) avant toute mise en forme de la tôle.
  2. 2. Structure d’ancrage (1, 1’) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque patte (18i, 20i, 118i, 218i, 318i) présente un bord libre (13i, 2 li, 113i) opposé à sa ligne de pliage et parallèle à celle-ci.
  3. 3. Structure d’ancrage (1) selon Tune quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu’elle présente une unique alvéole (2).
  4. 4. Structure d’ancrage (1, 1’) selon Tune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’une première patte (18i,
    1181, II83, II85, 218i, 2I82, 318i, 3I82) et une deuxième patte (20i,
    1182, II84, 118ό, 2183, 2184, 3183,3184) sont reliées à chaque côté (2i, 2’i) d’une alvéole.
  5. 5. Structure d’ancrage (1’) selon Tune quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu’elle présente une pluralité d’alvéoles (2’) de forme polygonale, les alvéoles présentant toutes un même nombre (n) de côtés (2’i) et étant agencées de sorte qu’au moins une partie des alvéoles partage chacun de ses côtés avec une alvéole adjacente.
  6. 6. Structure d’ancrage (Γ) selon la revendication 5, caractérisée en ce que toutes les alvéoles (2’) sont identiques.
  7. 7. Structure d’ancrage selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les alvéoles (2’) sont réparties régulièrement.
  8. 8. Structure d’ancrage (1’) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce qu’au moins une patte (118i,
    218i, 318i), choisie parmi une première patte et une deuxième patte, est reliée à chaque côté (2’i) d’une alvéole.
  9. 9. Structure d’ancrage (1’) selon la revendication 8, caractérisée en ce que, pour deux alvéoles présentant un côté (2’i) commun, ce dernier est relié à une première patte et à une deuxième patte.
  10. 10. Structure d’ancrage (1, 1’) selon la revendication 4 ou 9, caractérisée en ce qu’une première patte et une deuxième patte reliées à un même côté (2”i) d’une alvéole sont coplanaires au moins sur leur partie centrale suivant une longueur dudit côté.
  11. 11. Structure d’ancrage (1’) selon la revendication 4 ou 9, caractérisée en ce qu’une première patte et une deuxième patte reliées à un même côté (2’i) d’une alvéole sont reliées par une bande de matière (119i) s’étendant entre les lignes de pliage desdites pattes, ladite bande de matière formant un angle différent d’un angle droit avec chacune des première et deuxième pattes.
  12. 12. Structure d’ancrage selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu’au moins une patte choisie parmi une première patte et une deuxième patte présente une ouverture traversante (123i), la ligne de pliage de ladite au moins une patte traversant de préférence ladite ouverture.
  13. 13. Tôle métallique (10, 110, 210, 310) d’une seule pièce définissant un plan, caractérisée en ce qu’elle présente au moins un orifice (12, 112, 212, 312) traversant, ladite tôle comportant une pluralité de lignes de découpe (14i, 16i, 114i, 214i, 314i) définissant une pluralité de pattes dont :
    au moins une première patte (18i, 118i, II83, II85, 218i, 2182, 318i, 3182), au moins une deuxième patte (20i, II82, H84, 118ό, 2I83, 2 1 84, 3183,3 1 84), chaque patte étant reliée à la tôle par un unique côté définissant une ligne de pliage (22i, 24i, 122i, 222i, 322i) et au moins une partie des lignes de découpe définissant des pattes rejoignant ledit au moins un orifice (12, 112, 212, 312), les lignes de pliage associées à la pluralité de pattes étant agencées suivant au moins un polygone à n côtés entourant ledit au moins un orifice.
  14. 14. Tôle (10, 110, 210, 310) selon la revendication 13, caractérisée en ce que ledit au moins un orifice présente une forme polygonale à (n) côtés, dont les côtés sont parallèles aux côtés dudit au moins un polygone de lignes de pliage l’entourant.
  15. 15. Tôle (10, 110, 210, 310) selon la revendication 14, caractérisée en ce qu’elle présente une pluralité d’orifices (112) entourés chacun de lignes de pliage associées agencées suivant au moins un polygone, lesdits polygones présentant tous un même nombre (n) de côtés et étant agencés de sorte que, pour au moins une partie des polygones, chaque côté d’un polygone est parallèle au côté d’un polygone adjacent.
  16. 16. Tôle (10, 110) selon l’une quelconque des revendications 14 à 15, caractérisée en ce qu’à chaque côté d’un polygone, est associée au moins une patte dont la ligne de pliage est parallèle audit côté, ladite patte étant choisie parmi une première patte et une deuxième patte.
  17. 17. Revêtement anti érosion caractérisé en ce qu’il comprend au moins une structure d’ancrage (1, 1’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 noyée dans un matériau composite (4), par exemple un béton, le matériau composite remplissant chaque alvéole (2, 2’) définie par les première et deuxième pattes, au moins sur toute la hauteur desdites pattes, suivant une direction perpendiculaire au plan de la tôle avant sa mise en forme.
  18. 18. Enceinte d’une unité de craquage catalytique fluide caractérisée en ce qu’elle comprend au moins une paroi (3) interne ou externe recouverte d’au moins un revêtement selon la revendication 17, au moins une patte de ladite au moins une structure d’ancrage, choisie parmi une première patte et une deuxième patte, étant fixée par soudage sur la paroi (3) interne ou externe de l’enceinte.
    1/4
    2/4
    3/4
    4/4
    2183 2223
    3183 3223
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