Brevet FR2229010A1 — publié le 19741206

La présente invention concerne les raccords en T du type comprenant, d'une part, une structure externe de paroi comportant une pièce tubulaire d'admission pouvant titre raccordée à une extrémité d'un conduit de prise, cette pièce tubulaire pouvant titre reliée à un autre récipient, par exemple un tuyau transversal, et, d'autre part, un manchon thermique intérieur assemblé à la structure externe dans la pièce tubulaire d'admission, de manière à former un espace annulaire refermé à une extrémité Ces raccordements sont utilisés, par exemple, dans les réacteurs nucléaires pour introduire de l'eau froide de compensation dans l'eau d'alimentation qui est à température élevée. Dans un raccord de ce type, le manchon thermique intérieur a pour rible d'empêcher le fluide introduit de rencontrer directement les parties de la paroi qui sont soumises à des efforts importants. Une étude poussée des défaillances des raccords de ce type a révélé que l'eau très chaude provenant du tuyau transversal a tendance à circuler dans l'espace annulaire compris entre la pièce tubulaire d'admission de la paroi et le manchon thermique intérieur. Cette eau très chaude et l'eau froide, admise par intermittences, ont tendance à engendrer des gradients thermiques et des états thermiques transitoires dans le manchon intérieur, en particulier au droit du raccordement de ce manchon avec la paroi externe. Selon l'invention le raccord en forme de T comprend une structure externe de paroi et un manchon thermique intérieur du genre indiqué, par lequel, dans le cas où le raccord sert à introduire un fluide froid de façon continue ou intermittente dans un fluide très chaud, les gradients thermiques et les états thermiques transitoires sont atténués de façon plus efficace par le manchon thermique intérieur. Dans ce raccord, le fluide introduit est diffusé dans le fluide circulant transversalement au-delà des parties de la paroi externe qui sont soumises à des efforts importants. Ces résultats peuvent titre obtenus dans le nouveau raccord du fait que l'espace compris entre la paroi extérieure et le manchon thermique intérieur est non seulement refermé à l'une de ses extrémités, mais encore à l'autre extrémité de façon à empêcher la circulation de fluide entre ces extrémités. Un jeu étroit entre la paroi externe et le manchon thermique intérieur s'est révélé capable de refermer cet espace et de le maintenir avantageusement à une température très voisine de celle du fluide d'arrivée. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme préférée de réalisation, Sur ces dessins - les figures 1 et 2 sont des coupes longitudinales de parties de deux raccords en T de modèle connu, à paroi externe et manchon thermique intérieur, - la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2, - la figure 4 est une coupe longitudinale d'une partie d'un raccord selon l'invention, et - la figure 5 est une coupe transversale partielle, suivant la ligne 5-5 de la figure 4. Le raccord 10 de type connu, représenté sur la figure 1, sert à raccorder une extrémité 12 d'un tuyau 14 de prise ou d'arrivée, à un tuyau transversal 16. Ce raccord comporte une paroi externe 18 et un manchon thermique intérieur 15. L'élément externe 18 de paroi comprend, d'une part, une pièce tubulaire d'arrivée 20, à laquelle on peut raccorder l'extrémité -12 du tuyau 14 par une soudure périphérique (non représentée) faite à une extrémité de cette pièce 20, et, d'autre part, une pièce tubulaire intermédiaire 22, dont une extrémité 24 est raccordée à l'autre extrémité de la pièce 20, par une soudure périphérique 26. Cette pièce tubulaire intermédiaire 22 est chanfreinée et raccordée au tuyau 16 de façon connue, par une soudure péri- phérique 28 entre l'autre extrémité 30 de la pièce tubulaire 22 et une ouverture 32 convenablement inclinée, faite dans la paroi 34 du tube 16. Le manchon thermique intérieur 15 est raccordé à un épaulement 36 de la pièce d'arrivée 20 par une soudure périphérique 38. Cet épaulement fait partie du manchon thermique intérieur 15. Comme représenté ce manchon, avec l'épaulement 36 et la pièce tubulaire intermédiaire 22, délimite un espace annulaire 40, qui est refermé à une extrémité 42 où l'épaulement 36 rejoint le restant de la pièce tubulaire 20. Le raccord 50 de type connu des figures 2 et 3 est sensiblement identique au raccord 10 de la figure 1, et sert, également à relier une extrémité d'un tuyau d'arrivée à un tuyau transversal. Ce raccord 50 comporte un lément extérieur 52 de paroi et un manchon thermique intérieur 54. L'élément 52 comprend, d'une part, une pièce tubulaire d'arrivée 56, à laquelle une extrémité d'un tuyau de prise (non représenté) peut être raccordée par une soudure périphérique (non représentée), et, d'autre part, une pièce intermédiaire forgée 58, dont une partie 60 de forme tubulaire est raccordée S la pièce d'arrivée 56 par une soudure périphérique 62. La pièce intermédiaire 58 comporte également des rebords destinés à titre raccordés par soudure périphérique (non représentée) à des longueurs alignées de tuyauterie transversale (non représentée), Le manchon thermique intérieur 54 est solidaire de la pièce tubulaire 56 d'arrivée. Comme on le voit sur la figure 2, ce manchon 54 délimite avec une surface cylindrique 68 de la pièce tubulaire d'arrivée 56 et une surface cylindrique 70 de la pièce intermédiaire forgée, un espace annulaire 72, refermé à une extrémité 74 où le manchon thermique intérieur 54 est raccordé au restant de la pièce d'arrivée 56. -- te manchon tubulaire intérieur 54 comporte, de plus, des bossages périphériques 76, en saillie, vers l'extérieur et dans le sens radial, qui viennent s'appliquer contre la surface cylindrique 70 de la pièce intermédiaire forgée 58. Ces bossages ont essentiellement pour rdle d'empêcher le manchon thermique 54 de vibrer de façon perceptible dans la pièce intermédiaire forgée 58. Les figures 4 et 5 représentent un raccord 100 en T conforme à l'invention et destin65 également, à raccorder une extrémité d'un tuyau de prise (non représenté) à un tuyau transversal. Comme représenté ce raccord 100 est composé de manière générale par un élément extérieur de paroi 102 et un manchon thermique intérieur 104. L'élément extérieur 102 comprend, d'une part, une pièce tubulaire d'arrivée 106, à laquelle peut être raccordée une extrémité d'un tuyau de prise (non représenté) par une soudure périphérique (non représentée), et, d'autre part, une pièce int-c-rnlédiaire forgée 108 qui présente une courte partie tubulaire 110 raccordée à la pièce tubulaire d'arrivée 106 par une soudure périphérique 112. Cette pièce intermédiaire forgée 108 comporte, de plus, une partie 114 en forme de selle (représentée en partie sur la figure 4), destinte à etre raccordée, de façon connue, à un élément de tube transversal (non représenté), par une soudure périphérique faite autour d'une ouverture de même forme, ménagée dans la paroi latérale de ce tuyau transversal. En variante, la pièce intermédiaire forgée 108 peut comporter des rebords tubulaires destinés à la relier à des longueurs alignées d'un tuyau transversal, à. l'acide des soudures périphériques. Le manchon thermique intérieur 104 est solidaire de la pièce tubulaire d'arrivée 106. Comme représenté, ce manchon 104 délimite, avec une surface cylindrique 116 de la pièce tubulaire d'arrivée 106 et une surface cylindrique 118 de la pièce intermédiaire forgée 108, un espace annulaire 120 refermé à une extrémité 122, où le manchon thermique intérieur 104 est raccordé au restant de l'élément tubulaire d'arrivée 106. Conformément à une forme de recherche préférée, deux nervures périphériques 124 et 126 espacées en direction axiale font saillie de #la surface cylindrique 118 de la pièce intermédiaire forgée 108, radialement et vers l'intérieur, avec un jeu étroit sur le manchon thermique intérieur 104. L'expression "jeu étroit" signifie approximativement l'assujettissement utilisé de façon courante dans les joints à labyrinthe (voir l'ouvrage édité par Baumeister & Marks "Standard Handbook for Mechanical Englneers, 7 édition, (1967), pages 8 à 61 et suivantes). Les nervures 124 et 126 servent d'amortisseurs dans l'éventualité de vibrations engendrées par l'écoulement d'un fluide. Ce raccord 100 conserve donc les caractéristiques avantageuses de ceux de type connu, décrits ci-dessus. De plus, les nervures 124 et 126 constituent un joint en labyrinthe, qui, sans autre complètement étanche au fluide réduit son écoulement dans l'espace annulaire 120. Il en résulte que, par transmission de chaleur à travers le manchon tubulaire intérieur 104, le fluide contenu dans l'espace annulaire 120 atteint et conserve pendant l'écoulement, une température qui est très voisine de celle du fluide qui pénètre par la pièce tubulaire d'arrivée 106. Comme on le voit sur la figure 4, une extrémité 130 du manchon thermique intérieur 104 s'étend, en s'évasant, en travers de l'écoulement de fluide transversal. On peut obtenir cette forme évasée, par exemple en appliquant, de bas en haut, un élément sphérique 132 (représenté en trait mixte sur la figure 4) contre l'extrémité 130, après soudage de la pièce tubulaire d'arrivée 106 sur la pièce intermédiaire forgée 108. Cet évasement a l'avantage de diffuser le fluide introduit par la pièce tubulaire d'arrivée 106 et, par suite, d'améliorer les contraintes thermiques en d'autres emplacements du tuyau transversal. Le terme raccord en T englobe diverses buses et autres raccords servant à relier d façon équivalente un conduit de prise à une enceinte ou récipient. REVENDICATIONS 1. - Raccord en forme de T comprenant une structure externe de paroi comportant une pièce tubulaire d'admission pouvant être raccordée à un conduit de prise, cette pièce tubulaire pouvant etre reliée à un autre récipient, et un manchon thermique intérieur assemblé à la structure externe dans la pièce tubulaire de manière à former un espace annulaire refermé à une extrémité, ce raccord étant caractérisé en ce que cet espace annulaire est refermé à l'autre extrémité, afin d'empêcher la circulation de fluide dans cet espace. 2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit espace est refermé à ladite autre extrémité par assujettissement étroite de la paroi externe sur le manchon thermique intérieur. 3 Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit espace est refermé à ladite autre extrémité par une structure annulaire disposée en travers de cet espace. 4. Raccord selon la revendication 3,caractériséenceque ladite structure annulaire comprend une nervure annulaire périphérique, faisant saillie de la paroi externe ou du manchon thermique intérieur et appliquée, avec un jeu étroit, contre l'autre de ces deux éléments. 5. Raccord selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite nervure fait saillie sur la paroi externe. Raccord selon la revendication 3, caractérisé en ce que la structure annulaire de fermeture est formée de nervures annulaires péri phdriques distinctes, faisant saillie de la paroi externe ou du manchon thermique intérieur et appliquées avec un jeu étroit, contre l'autre de ces deux éléments. 7. Raccord selon la revendication 6, caractérisé en ce que les nervures font saillie de la paroi externe. 8. Raccordement selon la revendication 7, caractérisé en ce que les nervures sont au nombre de deux.