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Auteur(s)
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Walter CERESER : Diplômé du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ingénieur au Service d’Études et Projets Thermiques et Nucléaires - de la Direction de l’Équipement d’Électricité de France (EDF)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le présent article a pour but de donner au lecteur les moyens de chiffrer rapidement les phénomènes relatifs à la transmission de la chaleur dans le cas des tuyauteries, et notamment de celles destinées à véhiculer de l’eau ou de la vapeur, dans les conditions courantes rencontrées en service.
Nous examinerons :
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les déperditions thermiques 1 ;
-
l’établissement de l’épaisseur optimale de calorifuge 2 ;
-
la vitesse de réchauffage maximale admissible 3 ;
-
quelques notions sur le dimensionnement de la canalisation d’évacuation des condensats 4.
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3. Vitesse de réchauffage admissible
3.1 Calcul des gradients dus aux transitoires thermiques
Dans les codes de construction couramment utilisés pour le calcul des tuyauteries, la température n’intervient que pour déterminer la contrainte admissible, dont dépend l’épaisseur de la tuyauterie, et pour le calcul des contraintes dues aux dilatations empêchées par les ancrages. On ne tient généralement pas compte des contraintes dues aux gradients thermiques dans le métal engendrés par les variations de température, ce qui revient à admettre que les variations de température qui se produisent soit au moment du réchauffage soit en service, doivent toujours se faire très lentement. On estime la vitesse à laquelle on pourra envisager le réchauffage des tuyauteries compte tenu du nombre de mises en route prévues pendant la durée de vie de l’installation et de l’épaisseur des circuits.
Pour ce faire, on se réfère au code ASME - Section III mis au point aux États-Unis pour les installations nucléaires et qui est actuellement couramment utilisé en France pour ce type d’installation, lequel tient compte des gradients thermiques.
On suppose que les tuyauteries ont été calculées suivant les règles classiques qui sont celles du code ANSI - B 31.1 ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ASME Boiler and Pressure Vessel Code. - Section III-Div. 1, Ed. Nuclear Power Plant Components, Amer. Soc. Mechan. Eng (1974).
-
(2) - American National Standard Code for Pressure Piping, Power Piping. - ANSI B 31.1 (1973) with Addenda through B 31.1 f, Amer. Soc. Mechan. Eng (1975).
-
(3) - BENJAMIN (M.W.), MILLER (J.C.) - * - (Étude relative au calcul des tuyauteries de purge). Trans. ASME, oct. 1942.
-
(4) - KELLER (H.) - Erosions Korrosion an Nassdampf-turbinen. - Cahier no 5 VGB, mai 1974.
-
(5) - McNEILL (D.R.) - Heat transfer in infinite slabs. - Thesis, Naval Postgraduate School, Monterey California, Oak Ridge National Laboratory, déc. 1970.
-
(6) - Nuclear piping design. - (Oak Ridge National Laboratory and Teledyne Materials Research under Subcontract no 3059 with Union Carbide Corp. Nuclear...
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