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RÉSUMÉ
Les équipements sous pression sont les réservoirs, les chaudières et autres équipements spéciaux pour l'industrie pétrolière, chimique, etc. Ils sont réalisés en chaudronnerie lourde à partir de tôles épaisses ou fortes. Après une introduction sur la réglementation en vigueur, cet article décrit les différents procédés et machines de formage permettant de fabriquer ces réservoirs métalliques. Il établit les comparaisons permettant de choisir un procédé en fonction des caractéristiques attendues.
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Chaieb JARBOUI : Docteur ingénieur en Génie des matériaux - Ingénieur au pôle d’activité « Production mécanique » du CETIM (Centre technique des industries mécaniques) - Expert matériaux, équipements sous pression et normalisation européenne
INTRODUCTION
L a chaudronnerie lourde concerne essentiellement les constructions soudées d’appareils et d’équipements, avec ou sans pression, réalisés en tôle épaisses ou fortes.
Parmi les principales constructions chaudronnées, on peut citer :
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les récipients et les chaudières terrestres fixes ou semi-fixes ;
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les échangeurs thermiques, les condenseurs, les évaporateurs ;
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la chaudronnerie lourde et spéciale pour les industries pétrolière, pétrochimique, chimique, aérospatiale et nucléaire ;
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les réservoirs fixes ou semi-fixes intransportables à monter sur chantier pour les industries pétrolière, pétrochimique et chimique ou aérospatiales ;
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les réservoirs fixes ou semi-fixes pour liquides et pour gaz (liquéfiés ou non) sous pression ;
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les ensembles ou éléments pour la recherche pétrolière terrestre et offshore.
Dans un deuxième article Équipements sous pression- Règles de fabrication par formage, on étudiera plus particulièrement les règles de fabrication par formage des constructions chaudronnées. Le lecteur trouvera les références bibliographiques en .
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4. Machines de formage
4.1 Presses d’emboutissage
le lecteur pourra se reporter utilement à l’article [B 7 570] dans le traité Génie mécanique.
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Les presses utilisées pour l’emboutissage avec serre-flan sont principalement de deux types :
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à arcades et tirants ; la traverse supérieure, la traverse inférieure, les montants latéraux ainsi que la structure principale mobile sont réalisés en construction mécanosoudée ;
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à quatre colonnes ; ce type de presse se caractérise par une très bonne accessibilité de tous les côtés de la presse.
Ce sont des presses hydrauliques à double, triple ou quadruple effet. Leur force nominale varie de 15 000 à 30 000 kN pour le formage à froid. Pour le formage à chaud, la force nominale peut être inférieure. Une presse de 6 000 kN permet de former à chaud un fond de diamètre 1 000 mm et d’épaisseur 7 mm en acier non allié.
Les caractéristiques de ces presses ainsi que leurs principaux constructeurs sont donnés dans l’article [B 7 570] déjà cité.
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Il n’y a pas de presses spécifiques à l’emboutissage sans serre- flan. Il peut s’agir de presses simple effet ou de presses double ou triple effet pour lesquelles on a réalisé un couplage du coulisseau et du serre-flan. Les presses à portique sont également employées pour ce type de formage.
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Pour l’emboutissage au coup par coup, on utilise généralement des presses à simple effet. Les presses à vis ont largement été employées car elles ont une séquence de chocs rapide qui réduit le temps de formage ; elles présentent cependant des inconvénients : vibrations importantes transmises par les fondations, surdimensionnement des organes mécaniques pour résister aux sollicitations dynamiques. Le formage progressif est également mis en œuvre sur des presses à col de cygne. Actuellement,...
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