4.7.4 COMPENSATEURS A PRESSION EQUILIBREE
La compensation des forces résultant de la pression peut se faire avec:
- Des ancrages axiaux
- Des dispositifs avec compensateurs sur coude
- Des compensateurs à pression équilibrée
La pratique nous enseigne qu'il est parfois impossible de réaliser une compensation satisfaisante avec des compensateurs classiques tels qu'étudiés ci-avant. L'utilisation de compensateurs axiaux ne peut être envisagée pour de grands diamètres de conduites et de fortes pressions vu les efforts importants sur les points fixes. Il arrive également que l'on ne peut disposer d'un tracé convenant à la reprise des dilatations, donc ne pouvant envisager l'adoption de compensateurs latéraux ou angulaires. Dans tous ces cas, il est possible de recourir aux compensateurs à pression équilibrée.
1. Ancrages axiaux
La compensation est ici purement axiale comme le montre la FIG 3-189 ci-après. Les tirants n'ont besoin d'aucune articulation. Il suffit de monter un compensateur axial classique. les tirants devront pouvoir supporter des forces axiales résultant de la pression ( voir paragraphe " effet de fond " ).
Un ancrage axial exige que les tirants soient montés hors de l'isolation calorifique afin qu'il ne soit pas le siège de contraintes thermiques. Il faut donc limiter au maximum le transfert de chaleur entre les appuis et les tirants.
2. Compensateurs à pression équilibrée sur coude
C'est une conception particulière de l'ancrage axial du paragraphe 4.7.4. En exécution normale, ces compensateurs comportent deux compensateurs axiaux formant un ensemble prêt à monter. La pièce médiane est généralement fournie par l'utilisateur pour raison d'économie.
Ce type de montage de compensateur à pression équilibrée peut être envisagé chaque fois qu'il existe un coude à 90° et lorsque la branche libre ( verticale dans l'exemple ) est trop courte pour autoriser le montage d'un compensateur latéral.
Le compensateur associé au coude absorbe le mouvement horizontal ΔL1 ( Fig 3-190) de la conduite entre les deux colonnes et cela sans presque sa réaction. Seules les déformations élastiques des deux soufflets engendrent une très faible force transversale appliquée aux tubulures de liaison aux colonnes.
Le soufflet de compensation de la force de pression ( effet de fond ) et les tirants compensent la force longitudinale due à la pression ( poussée ). Rappelons que cette force Fs =
Pour que ce type de montage puisse être adopté, il faut toutefois que, comme dans le présent exemple, les mouvements verticaux soient faibles ou que, s'ils sont plus importants, ils soient de la même importance et surviennent sans décalage dans le temps. Si cette condition ne peut être assurée, il faut utiliser un compensateur universel tel que décrit ci-après.
3.Compensateur universel sur coude
Ils ont une structure analogue à celle du compensateur à pression équilibrée sur coude, mais il lui est supérieur du fait de sa mobilité totale en trois plans, il comporte en plus 2 soufflets.
Il est également livré sous forme d'un groupe complet, la pièce centrale pouvant toujours être fournie par l'utilisateur.
Ces appareils peuvent être mis en oevre sur tout changement de direction à 90° lorsque la branche libre ( verticale dans l'exemple Fig 3-191 ) est trop courte pour permettre le montage d'un compensateur latéral. Comme dans le cas des compensateurs latéraux mobiles en tout sens, les ancrages comportent des articulations sur croisillons ou, s'il suffit d'une mobilité latérale dans un plan, des articulations sur tourillons comme l'indique la Fig 3-191.
Le raccordement sans contrainte à des turbines, chaudières, etc,.... occasionne souvent des problèmes que les compensateurs universels permettre de résoudre parfaitement.
Remarque: les compensateurs latéraux à pression équilibrée sur coude peuvent également être mis en oeuvre dans des systèmes spatiaux lorsqu'ils sont équipés de cardans pour obtenir une mobilité dans tous les plans ( FIG 3-192 )
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