Présentation
Auteur(s)
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Jean SCHIMA : Ingénieur à la Direction Technique du Syndicat National de la Chaudronnerie, de la Tôlerie et de la Tuyauterie industrielle (SNCT). - Membre des Comités de direction : – du CODETI (Code Français de Construction des Tuyauteries Industrielles) ; – du CODAP (Code Français de Construction des Appareils à Pression). - Coordinateur des Commissions techniques du CODETI et de la section III « Tuyauteries » du Comité Européen de la Chaudronnerie. Tuyauterie (CECT)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’importance du supportage des tuyauteries a longtemps été sous-estimée et a conduit, avec l’élévation des conditions de service, à des déboires de plus en plus nombreux, tant sur le plan technique que sur le plan économique.
Alors qu’à l’origine le terme supportage ne couvrait que les dispositifs destinés à limiter les contraintes et les déformations dans la tuyauterie, l’usage a étendu ce terme à l’ensemble des dispositifs destinés à maintenir les contraintes, les efforts sur les ancrages et les déformations, quelle qu’en soit leur origine, à un niveau admissible.
Dans cet article, nous utiliserons donc le terme supportage dans son sens le plus général, et en particularisant les fonctions lorsqu’il sera nécessaire de le faire, en utilisant les termes de supportage-poids, supportage-séisme, etc.
On conçoit donc fort bien, étant donné ce rôle de régulateur de contraintes, et par conséquent d’efforts que remplit le supportage, que toute étude ou réalisation défectueuse puisse conduire à des troubles fonctionnels importants, comme une perte d’étanchéité d’un jeu de brides, une fissuration d’une tubulure, ou un délignage d’accouplements de machines tournantes.
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7. Supportages spécifiques
7.1 Compensateurs de dilatation
Ces dispositifs, intercalés sur la tuyauterie pour lui procurer une flexibilité supplémentaire soit axialement, soit en rotation, sont assez fragiles et nécessitent un supportage spécial dans le but :
-
de limiter, sur les structures, les efforts dus à la pression lorsque ceux-ci ne sont pas équilibrés par des attaches ;
-
de réduire la déformation de lignes rendues particulièrement flexibles par la présence de compensateurs ;
-
d’éviter les apparitions de contraintes importantes sur les membranes ondulées, dues au poids des éléments voisins.
7.1.1 Efforts dus à la pression. Effet de fond
Lorsqu’une membrane de compensateur (comprenant une ou plusieurs ondes), qui ne possède pas ou peu de résistance axiale, est soumise à une pression interne (figure 31), elle s’allonge et a tendance à se transformer en virole droite. Cette force axiale ou effet de fond (en daN) est égale à :
Fp = Sm × pavec :
- Sm (cm2) :
- section moyenne de l’onde
- p(daN/cm2) :
- pression interne
Un rapide calcul montre que des efforts très importants peuvent apparaître avec des pressions internes relativement faibles, si le diamètre moyen de l’onde est élevé.
Pour un tube de diamètre extérieur 600 mm avec une onde dont la hauteur est de 50 mm, soumis à une pression interne de 10 daN/cm2, l’effet de fond sera égal à :
En plus de cet effet de fond, on doit considérer...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HOLMES (E.) - Handbook of industrial pipework engineering. - 1973, McGraw Hill.
-
(2) - KELLOGG Co - Design of piping systems. - 2e éd. 1964, John Wiley.
-
(3) - KING (R.C.) - Piping handbook. - 5e éd. 1967, McGraw Hill.
-
(4) - SCHWAIGERER (S.) - Rohrleitungen. - 1967, Springer Verlag.
-
(5) - Handbuch für Rohrleitungsbau. - 1972, VEB Verlag Technik.
-
(6) - BROCK (J.E.) - Matrix analysis of piping flexibility. - J. Appl. Mech. 22, no 3, septembre 1955, p. 361-362.
-
(7) - CHEN (L.H.) - Piping flexibility analysis by stiffness matrix. - J....
Syndicat National de la Chaudronnerie, de la Tôlerie et de la Tuyauterie Industrielle SNCT. http://www.snct.org
Code de la Construction des Tuyauteries Industrielles CODETI. http://www.eurekaindus.fr
HAUT DE PAGE1.1 American Society of Mechanical Engineers ASME
ASME Boiler and pressure vessel code.
Section III. Rules for Construction of Nuclear Facility Components. Subsection NCA-General Requirements for Divisions 1 et 2.
Section III. Division 1. Subsection NB. Class 1 : Components ; Subsection NC. Class 2 : Components ; Subsection ND. Class 3 : Components ; Subsection NE. Class MC : Components ; Subsection NF. Supports ; Subsection NG. Core Support Structure ; Subsection NH. Class 1 : Components in Elevated Temperature Service.
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