Pression nominale et longévité des compensateurs

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4.4 CALCUL DES CARACTERISTIQUES MECANIQUE

4.4.1 PRESSION NOMINALE ( PN ) EN FONCTION DE LA TEMPERATURE


Nous savons que la montée en température des métaux diminue la résistance à la pression et il est bien évident que cela s’applique également aux soufflets qui sont réalisés généralement en inox AISI 321 jusque t = 550°C et en INCOLOY 800H au delà. Afin de tenir compte du phénomène, on passe de la pression de calcul à la pression à froid des compensateurs, en divisant la pression de calcul par un coefficient ( Cp ) extrait du tableau FIG 3-143.

Cp = coefficient de réduction définit par la relation : Cp =


Rpt = limite d'allongement à la température de calcul ( N/mm² )

Rpo = limite d'allongement à la température de 20°C ( N/mm² )

t = température de calcul en °C

Pf =


Exemple : Soit une tuyauterie dn 200, soumise à une de pression Pc = 12 barg et à la température de calcul de 130°C.

Pf =
( PN 16 )

Inversement, si l′on recherche la pression de calcul ( ou de service le cas échéant ), maximum admissible pour un compensateur axial PN 16 à 130°C.

Pc = 16 x 0,83 = 13,28 barg

Dans cet exemple, nous voyons que le compensateur doit présenter pour 12 barg, une résistance à la pression, à froid, de 14,5 barg. L′autre calcul montre que le compensateur choisi avec PN 16 convient bien pour un maximum de 13,28 barg à 130°C.

Remarque:

PN 1 2,5 6 10 16 25 40 64 100

barg 0,98 2,45 5,88 9,81 15,69 24,5 39,23 62,76 98,1


4.4.2 LONGEVITE DES COMPENSATEURS( Influence de la pression sur le mouvement )

Cette longévité est représentée par un nombre de cycles que peut effectuer un compensateur. Les valeurs nominales indiquées dans les catalogues de fabricant ( HYDRA, STENFLEX,HANWEL..... ) se rapportent à une durée de vie d′au moins 1000 cycles complets. Les courses totales nominales des compensateurs standards sont donc calculées pour suivre cette garantie. Si les nécessités de l′installation exigent un nombre de cycles supérieurs ( ex. 2000 cycles ) il faut diminuer la course utile du compensateur au moyen d′un coefficient ( Cc ) de réduction de course élaboré en fonction de la nature du métal utilisé pour la fabrication du soufflet.

Cc = C1 x C2 x C3 £ 1,15

Absorption du mouvement à froid
Axial : 2 Δo =

Radial : 2 Δo =

Angulaire : 2 Δo =


Exemple : Pour utiliser un compensateur dn 300 avec embout soudable dans les conditions suivantes::

Pc = 0,88 N/mm² ( 9 barg )

Cycles d'efforts = 2000 ; t = 200°C ; ( soufflet en inox Aisi 321 ) ; ΔL = 35 mm ( axial )

Cp = 0,77 ( Fig 3-143 ) => Pf =
= 1,143 N/mm² ( 11,43 barg ) soit PN 16.

= 0,715 ; Cc = 0,9 x 1,04 x 0,85 = 0,795 ( Fig 3-144 ), soit : 2 Δo =
= 44 mm < 1,15

Dans la table de dimension du catalogue HYDRA ( ed. 1992 ) par exemple, nous obtenons

2 DN = 55 mm > 44 mm.

Le compensateur ARN16.0300.055.0 conviendra pour assurer 2000 cycles dans les conditions de service pour un déplacement axial.
 
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