Tuyauterie, les compensateurs axiaux et latéraux

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CHAPITRE 4 : LES COMPENSATEURS
4.1 DEFINITION
Les compensateurs sont des dispositifs composés d’ondes toriques capables de supporter une pression et se caractérisent essentiellement par une grande souplesse leur permettant d’absorber les dilatations thermiques des tuyauteries dans lesquelles ils sont placés, sans opposer une grande résistance.

4.2 TYPES DE COMPENSATEURS

On distingue pratiquement 3 types de compensateur suivant le mouvement qu’ils sont aptes à absorber soit :

4.2.1 LES COMPENSATEURS AXIAUX

Ils se composent d'un soufflet métallique ( ou en caoutchouc, téflon, … ) et de pièces de raccordement aux deux extrémités ( brides, embouts soudables, … ). Les compensateurs peuvent être équipés de tube de guidage et de protection. Le compensateur axial représente le type de base de tous les compensateurs.

Outre les déplacements axiaux, il peut absorber de faibles déplacements latéraux et angulaires, ainsi que des vibrations. L'absorption de déplacements constitue la méthode de compensation la plus simple, à condition de pouvoir créer des points fixes suffisants sur la tuyauterie.

Avantages : - Facilité de compréhension et de solution théorique du problème de compensation.

- Pas de modification de la direction d'écoulement.
- Encombrement minimal
- Possibilités de petits mouvements latéraux ou angulaires supplémentaires, si la course est réduite en conséquence, ou si l'on prévoit quelques ondulations du soufflet en supplément.
- Le compensateur axial est un élément idéal pour le raccordement ( sans contrainte ) à des appareils tels que pompes, turbines, compresseurs, …. Tant qu'il ne s'agit que de pression de service normale.
- Coût unitaire raisonnable, vis-à-vis d'une modification importante des tuyauteries

Inconvénients :
- De robustes points fixes sont indispensables. sur des tuyauteries de grandes longueurs et en cas de mouvement importants, il y a lieu de placer plusieurs compensateurs.
- Sur des tuyauteries courtes mais comportant plusieurs angles, il faut un grand nombre de points fixes. Chaque segment est compensé individuellement. La mobilité tri- dimensionnelle du compensateur axial ( absorption des mouvements transversaux ) se trouve très limitée du fait de sa faible longueur.
- Le raccordement directe, sans contrainte, à des appareils ‘’ fragiles ‘’ tels que pompes, turbines, ... n’est pas assuré pour des diamètres et / ou pression élevées.

4.2.2 LES COMPENSATEURS LATERAUX

Ils sont constitués par un ou deux soufflets métalliques reliés par un tube intermédiaire pour le cas de déplacements importants. Ils sont équipés d'un limiteur d'élongation, d'articulation double ou à rotule, ainsi que de brides ou embouts soudables aux deux extrémités.

Un compensateur latéral ne peut absorber que des mouvements latéraux, car le système de tirants, d'articulation double ou à rotule empêche un allongement du compensateur. D'autre part, il absorbe l'effet de fond engendré par la mise sous pression de la tuyauterie. Ce système permet le déplacement dans un seul plan pour les articulations doubles et déplacement suivant un cercle dans un plan perpendiculaire à l'axe pour les articulations à rotule. Les compensateurs latéraux ne nécessitent que des points fixes légers.

Avantages :
- Solution du problème de compensation plus facile qu'avec des compensateurs angulaires.
- Le problème des points fixes devient secondaire.
- Chaque compensateur peut absorber les mouvements dans les deux plans. L'utilisation de deux compensateurs latéraux permet d'absorber les mouvements dans les trois plans.


- Un compensateur absorbe des déplacements assez importants. Par rapport au compensateur axial, on fait l'économie de points fixes intermédiaires et de quelques supports guides.
- Le raccordement sans contrainte des appareils tels que pompes, compresseurs, …. est assuré par la présence de tirants qui absorbent les forces de poussée.
 
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