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Méthode et dispositif pour le bitumage extérieur des tubes métalliques
Dans le champ des revêtements de protection des surfaces métalliques, l'homogénéité et l'uniformité de l'épaisseur du matériau constituant le revêtement présentent une grande importance, En effet, dans tous les points où il y a quelque manque de continuité, se produisent des localisations de la part des agents corrosifs, et particulièrement de la part des courants électriques parasites, localisations qui sont très nuisibles.
Lorsque la protection est assurée par des mélanges bitumeux,, dans la plus grande partie des cas, on doit appliquer des substances nécessairement très chaudes et semi-denses qui sont apportées sur la surface des tubes métalliques à l'aide de bandes de tissu de
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jute,,ou de papier, ou d'autre nature, qu'on fait passer dans un récipient contenant le mélange à appliquer de telle manière qu'elles emportent par adhérence une quantité considérable qui en général est plus grande que la quantité nécessaire.
Si les bitumes à appliquer doivent posséder des propriétés de résistance mécanique, leur application impose l'emploi de températures élevées (se rapprochant de 200.0.) et par conséquent, il Y a toujours formation de gaz et de vapeurs qui forment des bulles dans le bitume, ou qui produisent des soufflures, en déterminant des solutions de continuité qui endommagent sérieusement la protection..
Pour éliminer cet inconvénient,, on devrait successivement soumettre le revêtement de protection à un calan- drage apte à le comprimer. en choisissant convenablement le moment où l'état physique du mélange bitumineux peut permettre cette opération. Dans certains cas, on doit attendre longtemps après que l'application a été faite, et par conséquent, on doit en général l'accomplir dans un autre lieu*
L'application des revêtements de protection faite comme d'ordinaire à l'aide de bandes de transport en ute ou en papier ne permet pas de superposer plus que deux ou trois couches.) puisque chaque couche devient épaisse,, Par contre,,il serait plus rationnel, en vue de l'efficacité de la protection,, d'appliquer un grand nombre de couches élémentaires superposées composant l'épaisseur totale,
La méthode suivant l'invention applique le principe exposé ci-dessus et elle permet de revêtir a l'extérieur les tubes de manière pratiquement parfaite d'un mélange bitumineux appliqué en plusieurs couches successives qui
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s'entrepénètrent réciproquement, éventuellement alternées avec des couches élémentaires de papier* cette méthode peut être réalisée à l'aide d'un dispositif applicable dans une machine qui donne au tube qu'on doit revêtir un mouvement de rotation et un déplacement longitudinal,,dont les vitesses sont convenablement proportionnées. Ce dispositif est essentiellement constitué d'un bac distribua teur façonné et disposé comme cela est représenté au dessin annexé en deux vues perpendiculaires entre elles.
Ce bac distributeur 1 contient du bitume fluide qui y est amène', de manière continue d'un réservoir 2 à l'aide d'un conduit 3. Le bac s'appuie contre le tube devant une bouche de sortie 4, en exerçant une pression convenablement réglée.. A cet effet, le bac peut osciller sur un tourillon 5; en outre, le bac peut aussi accomplir de petites oscillations horizontales autour d'un pivot 6,comme .cela est montré dans la fig,. 2.
Un piston 7 assure une adhérence permanente du bac contre le tube à revêtir. Par l'effet de la rotation de ce tube, sa surface externe emporte de l'ouverture 4 une couche mince de bitume., dont l'épaisseur dépend de la viscosité du mélange. Entre deux passages consécutifs de chaque génératrice de la surface cylindrique du tube en correspondance de l'ouverture 4, la viscosité du bitume eat déjà augmentée considérablement) et cette augmentation est plus Importante lorsque la température de ramollisse-1 ment du mélange bitumineux est relativement élevée..
Par conséquent, on obtient une superposition de plusieurs couches élémentaires, dont le nombre dépend du nombre de passages successifs contre la bouche de distribution 4 que le tube aura accomplie La largeur de chaque bande élémentaire
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dépend du pas du mouvement hélicoïdal accompli par le tube,, et naturellement la largeur de la bouche 4 doit correspon- dre à ce pas.. Pour permettre un bon réglage relatif, il est opportun de prévoir un plaque 8, qui peut être ajustée par glissement, et qui peut aussi servir pour lisser la surface des couches de bitume déposées.
Si on désire réaliser une épaisseur considérable dans un revêtement de protection consistant en un certain nonbre de couches élémentaires de bitume alternées avec des bandes de papier, on peut employer un appareil 9 comportant un dispositif effectuant le déroulement de rouleaux de bandes de papier, ayant une largeur convenable, lesquelles vont s'enrouler hélicoïdalement sur le tube en correspondance de la bouche de sortie du bac. De cette manière,, il est possible d'alterner de très minces couches de bitume avec un nombre correspondant de couches de papier ayant une épaisseur très réduite, jusqu'à atteindre l'épaisseur totale désirée.
La compression exercée par le bac sur le tube en correspondance de la bouche 4 assure une homogénéi- té parfaite du revêtement de protection et un lissage parfait du papier,, de telle manière qu'il ne puisse pas y a- voir des solutions de continuité et le revêtement définitif est rigoureusement constant.
La méthode suivant l'invention présente des avantages très appréciables, soit qu'on veuille confier au revêtement bitumineux une fonction simplement protectrice contre les agents corrosifs, soit qu'on désire ajouter à un revêtement de ce genre, ayant l'épaisseur nécessaire et suffisante pour atteindre ce but, un revêtement supplémentaire consistant en ciment fibreux donnant aussi une protection mécanique et apte à augmenter l'isolement* Dans ce cas, le dispo-
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sitif décrit est appliqué dans la même machine où on peut faire l'application du revêtement en ciment, en le disposant immédiatement en amont de manière que le bitume ar- rive au point où on effectue le moulage dans un état parfaitement uniforme et suffisamment plastique.
Les essais effectués ont démontré que les deux matériaux en question sont aptes à s'assembler de manière très favorable, et par conséquent on peut utiliser des mélanges ayant une grande teneur en ciment et par conséquent une grande compacité), puisque l'ajustement pendant la consolidation et le durcissement restent parfaitement libres*.Cela dépend du fait que la couche bitumineuse interposée permet à la couche de ciment d'accomplir son retrait en évitant la formation des tensions longitudinales nuisibles sans compromettre l'adhérence entre les diverses parties) et au contraire en l' augmentant, grâce à la parfaite cohésion qui se détermine.
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Method and device for external bituminization of metal pipes
In the field of protective coatings for metal surfaces, the homogeneity and uniformity of the thickness of the material constituting the coating is of great importance, Indeed, in all the points where there is some lack of continuity, occur localizations on the part of corrosive agents, and particularly on the part of parasitic electric currents, localizations which are very harmful.
When the protection is provided by bituminous mixtures, in the majority of cases, necessarily very hot and semi-dense substances must be applied which are brought to the surface of the metal tubes using strips of fabric.
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jute, or paper, or other kind, which is passed into a container containing the mixture to be applied in such a way that they carry by adhesion a considerable quantity which in general is greater than the quantity necessary.
If the bitumens to be applied must have mechanical resistance properties, their application requires the use of high temperatures (approaching 200.0.) And consequently, there is always the formation of gases and vapors which form bubbles in the bitumen. , or which produce blowholes, determining solutions of continuity which seriously damage the protection.
To eliminate this drawback, the protective coating should successively be subjected to calendering capable of compressing it. by suitably choosing the moment when the physical state of the bituminous mixture can allow this operation. In some cases, you have to wait a long time after the application has been made, and therefore, you usually have to do it somewhere else *
The application of protective coatings done as usual using ute or paper conveyor belts does not allow more than two or three layers to be superimposed.) Since each layer becomes thick. would be more rational, in view of the effectiveness of the protection, to apply a large number of superimposed elementary layers making up the total thickness,
The method according to the invention applies the principle set out above and it makes it possible to coat the tubes on the outside in a practically perfect manner with a bituminous mixture applied in several successive layers which
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interpenetrate reciprocally, possibly alternating with elementary layers of paper * this method can be carried out using a device applicable in a machine which gives the tube to be coated a rotational movement and a longitudinal displacement ,, whose speeds are suitably proportioned. This device essentially consists of a dispenser tray shaped and arranged as shown in the accompanying drawing in two views perpendicular to each other.
This distributor tank 1 contains fluid bitumen which is brought there 'continuously from a tank 2 by means of a pipe 3. The tank rests against the tube in front of an outlet mouth 4, exerting a properly adjusted pressure. For this purpose, the tank can oscillate on a pin 5; in addition, the tank can also accomplish small horizontal oscillations around a pivot 6, as shown in fig. 2.
A piston 7 ensures permanent adhesion of the tank against the tube to be coated. By the effect of the rotation of this tube, its outer surface carries away from the opening 4 a thin layer of bitumen, the thickness of which depends on the viscosity of the mixture. Between two consecutive passages of each generatrix of the cylindrical surface of the tube in correspondence of opening 4, the viscosity of the bitumen is already increased considerably) and this increase is greater when the softening temperature of the bituminous mixture is relatively high ..
Consequently, a superposition of several elementary layers is obtained, the number of which depends on the number of successive passages against the distribution mouth 4 that the tube will have completed The width of each elementary strip
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depends on the pitch of the helical movement accomplished by the tube ,, and naturally the width of the mouth 4 must correspond to this pitch. To allow a good relative adjustment, it is advisable to provide a plate 8, which can be adjusted by slip, and which can also be used to smooth the surface of the deposited bitumen layers.
If it is desired to achieve a considerable thickness in a protective coating consisting of a certain number of elementary layers of bitumen alternated with strips of paper, it is possible to employ an apparatus 9 comprising a device for carrying out the unwinding of rolls of strips of paper, having a suitable width, which will wind helically on the tube in correspondence of the outlet mouth of the tank. In this way, it is possible to alternate very thin layers of bitumen with a corresponding number of layers of paper having a very reduced thickness, until the desired total thickness is reached.
The compression exerted by the tank on the tube in correspondence of the mouth 4 ensures a perfect homogeneity of the protective coating and a perfect smoothing of the paper, in such a way that there cannot be any solutions of continuity. and the final coating is rigorously constant.
The method according to the invention has very appreciable advantages, either that one wishes to give the bituminous coating a function which is merely protective against corrosive agents, or that one wishes to add to a coating of this type, having the necessary and sufficient thickness. to achieve this goal, an additional coating consisting of fibrous cement also giving mechanical protection and capable of increasing the insulation * In this case, the available
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The described compound is applied in the same machine where the cement coating can be applied, placing it immediately upstream so that the bitumen arrives at the point where the molding is carried out in a perfectly uniform and sufficiently plastic state.
The tests carried out have shown that the two materials in question are able to assemble very favorably, and consequently it is possible to use mixtures having a high cement content and consequently a great compactness), since the adjustment during the consolidation and hardening remain perfectly free *. This depends on whether the interposed bituminous layer allows the cement layer to achieve its shrinkage avoiding the formation of harmful longitudinal tensions without compromising the adhesion between the various parts) and on the contrary by increasing it, thanks to the perfect cohesion which is determined.