Tuyauteries - Compensateurs de dilatation

La dilatation pose un problème à tout bureau d’études de constructeur d’appareil ou de tuyauteur car on ne peut l’empêcher. Dans un assemblage d’éléments constituant une ligne fermée, toute variation de dimension d’un élément, provoquée par une différence de température et /ou de coefficient de dilatation, doit être retrouvée en grandeur et en direction au niveau de cet élément par le système de déformations résultant de l’état de contrainte exercé sur tous les éléments assemblés. Avant l’arrivée des compensateurs de dilatation sur le marché, les solutions apportées à ce problème étaient les suivantes.

Cette solution n’est envisageable que pour une compensation axiale de la dilatation. Par suite du module d’élasticité élevé des matériaux, la compensation exclusivement par déformation axiale suivant la loi de Hooke n’est pas possible. La solution consiste à supprimer la liaison mécanique en interposant un joint coulissant à presse-étoupe. Ce dispositif permet le déplacement coaxial de ses extrémités, l’étanchéité étant obtenue par un presse-étoupe. Dans cette solution, les difficultés rencontrées résident dans l’étanchéité, le guidage et les efforts développés par les frottements du presse-étoupe et par l’effet de fond dont nous reparlerons plus loin 1.3.1.1 .

Dans cette solution, qui ne concerne que les tuyauteries, la dilatation de chaque élément de la ligne est compensée par une déformation en flexion et en torsion des éléments adjacents, ce qui implique un changement de direction de ces derniers. On constitue ainsi, à partir d’éléments droits et de coudes qui ont une flexibilité supérieure à ces derniers, un tracé suffisamment souple pour compenser la dilatation sans contraintes excessives dans les coudes ni efforts trop importants au niveau des ancrages.

Un tracé autodilatable nécessite donc un encombrement important et est rapidement limité en diamètre de tuyauterie par suite des efforts trop élevés qu’il exerce sur le génie civil (à pression constante,...