4.7. INSTALLATION DES COMPENSATEURS
4.7.1. COMPENSATEURS AXIAUX
a) Disposition pour déplacements axiaux plus importants ( avec point fixe intermédiaire)
b) Disposition lors d'un piquage sur une conduite principale
c) Disposition lors d'une réduction de diamètre
Rappelons que DL = LT ( m ) x a ( mm/m )
Soit:
DL1 = LT1 x a1 et DL2 = LT1 x a2
L1 = 3 x Dn " L2 = 0,5 x L3 ou 14 Dn
Pour le calcul de la longueur de montage d′un compensateur axial, il est important de connaître la température de fin de montage, en tenant compte que la température à l′air libre ne doit pas forcément coïncider avec la température de la conduite.
LM = Lo +
LM = longueur de montage ( mm )
Lo = longueur libre du compensateur ( mm )
DL = longueur de dilatation à compenser ( mm ) soit DL / 2 pour une précontrainte de 50%
td tmax - tmin tmin = t° mini possible de la tuyauterie ( °C )
tmax = t° max possible de la tuyauterie ( °C )
Exemple: Lo = 449 mm ; te = + 20°C ; tmax = 130°C
tmin = - 10°C ; DL = 66 mm
LM = 449 +
1) Sollicitation des points fixes ( PF1 et PF2 )
Avant de remplir d′eau un système de tuyauterie ou d′exécuter une épreuve de pression, il y a lieu de mettre en place les supports, guides ou points fixes appropriés.
FH = Fs + FD + Fg = Newton
2) Sollicitation des points fixes intermédiaires ( Pfi )
Fi = FΔ + Fg
Fi = 2 . A x Pc . sin θ/2 + Fg . sin θ/2
Exemple: Soit une tuyauterie véhiculant de l′eau chaude dn 200 PN 16
Pression de calcul = 12 barg
t° de calcul = 130°C
Longévité : 2000 cycles
Distance entre points fixes = 44 m
Vitesse d′écoulement = 10 m/s
m ( coef. de frottement ) = 0,3
Poids de la tuyauterie remplie d′eau = 65 daN/m
a = 1,5 mm/m à 130°C
- Montages possibles
- Solution :
Pf =
C1 = 0,97 ; C2 = 1,01 ; C3 = 0,85
Cc = 0,97 x 1,01 x 0,85 = 0,833 < 1,15
Allongement total à absorber = 1,5 x 44 m = 66 mm soit +/- 33 mm
De la table de dimensions des compensateurs HYDRA, nous avons pour dn 200 PN 16, le type ARN16.0200.090.0 ayant une course axiale nominale de +/- 45 mm ( 90 mm ).
Section efficace = 445 cm²
Raideur axiale = 226 N/mm
Cas 1
a) Calcul des efforts au point fixe ( PF1 )
Nous avons adopté la pression de calcul, car le compensateur sera bridé durant l′épreuve hydraulique à froid.
Fs =
Fs =
FD = CD x DL / 2 = 226 x 66 / 2 = 7458 N
FH = 53 400 + 7 458 = 60 858 N
b) Calcul des efforts sur point fixe coude ( PF2 )
Fs =
FD = CD . DL . sin q / 2 = 226 x 66 x sin 30° / 2 = 3860,5 N
Fc =
FH = 27 642 + 3860,5 + 2225 = 33 727,5 N
c) Calcul des efforts sur point fixe intermédiaire( Pfi )
FD = CD . DL / 2 = 226 x 66 / 2 = 7458 N
Fg = m . d . L = 0,3 x 650 x 44 m = 8580 N
FH = 7458 + 8580 = 16 038 N
Cas 2
a) Calcul des efforts au point fixe ( PF1 )
Fs = 53 400 N
FD = 7458 N
Fg = 8580 N
FH = 53 400 + 7458 + 8580 = 69 438 N
b) Calcul des efforts au point fixe coude ( PF2 )
F3 = 27 642 N
FD= 3860,5 N
Fg = 8580 N
Fc = 2225 N
FH = 27 642 + 3860,5 + 8580 + 2225 = 42 307,5 N
c) Calcul de l'effort au point fixe intermédiaire (Pfi )
FD = 226 x 66 / 2 = 7458 N = FH
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