Brevet FR2269022A1 — publié le 19751121

tans la construction de réacteurs à haute température refroidis par gaz, il faut prévoir, pour véhiculer vers la turbine raccordée le gaz chauffé dans le réacteur nucléaire, une con duite de gaz chaud d'un relativement fort diamètre Une telle con duite tubulaire doit transporter du gaz à très haute température soumis en même temps à une pression élevée. À ces températures, méme la rigidité de matériaux réfractaires ne suffit pas à absorber les contraintes de traction engendrées dans la paroi du tube par la pression intérieure. On connait par le brevet allemand en publication formelle n0 1 542 530 un four de fission tubulaire dans lequel des tubes sont munis d'une isolation intérieure et, au moins à des emplacements déterminés, un tube de transport de gaz limite en di rection de l'intérieur ladite isolation. Une telle isolation inté rieur soulage de températures trop élevées le tube acheminant la pression. Le tube de transport de gaz empêche des phénomènes aré, rosion sur l'isolation intérieure et augmente ainsi la durée d'utilisation totale de celle-ei. La présente invention concerne une telle conduite tubulaire pour gaz ou liquides chauds sous pression munie d'une isolation qui, placée à l'intérieur du tube acheminant la pres sion, entoure pour sa part un tube de transport de gaz. L'invention a pour objet une conduite tubulaire qui soit utilisable aussi pour de grandes sections et de très fortes différences de température sans que les différences de dt- latation thermique entre le matériau isolant, le tube de trans port de gaz et le tube de maintien de pression puissent mener à des fissurations sous contrainte ou autres dommages. Cette conduite tubulaire est caractérisée par le fait que l'isolation se compose d'un grand nombre de corps isolants juxtaposés qui sont maintenus entre la paroi extérieure du tube de transport de gaz et une enveloppe élastique entourant coaxia lement ce dernier, le diamètre extérieur de ladite enveloppe élas tique étant inférieur au diamètre intérieur du tube de maintien de pression et le tube de transport de gaz étant relié, de distance en distance, à ce dernier par des pattes de maintien. ltinven'ion sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel : la figure 1 est une coupe longitudinale d'une conduite tubulaire selon ladite invention la figure 2 est une coupe transversale la figure 3 est un schéma de l'installation de cir culation de l'air dans la conduite tubulaire. La conduite tubulaire 1 se compose d'un tube de transport de gaz 2 qui entoure la section à maintenir libre pour le fluide en écoulement, lequel pourrait aussi être un liquide au lieu d'un gaz. Entre ledit tube de transport de gaz 2 et un tissu métallique ou analogue 3 se trouvent des isolations 4 formées de petits corps isolants Juxtaposés tels que des billes creuses en matériau céramique.Le diamètre extérieur du tissu métallique 3 est inférieur au diamètre intérieur du tube de maintien de pression 5, Si bien qu'il existe, au moins à l'état froid de la conduite tubulaire 1, une lame d'air 6 entre le tissu métallique 3 et le tube de maintien de pression 5. Â des intervalles déterminés, des pattes de maintien 7 en forme de Z sont fixées d'une part au tube sous pression 5, d'autre part au tube de transport de gaz 2. Ces pattes sont pliées en forme de Z afin de pouvoir compenser des différences de dilatation thermique entre les deux tubes. Â l'état froid de la conduite tubulaire, on déverse les corps isolants entre le tissu métallique 3 et le tube de transport de gaz 2. À mesure que la conduite tubulaire 1 s'échauffe, ledit tube de transport de gaz 2 se dilate et comprime les corps iso- lants 4. On évite ainsi que des vibrations ou des chocs ne déterminent des déplacements relatifs de ces corps isolants et par suite un affaiblissement de l'isolation en divers points. La force de compression mutuelle des corps isolants est limitée par ltélasticité du tissu métallique 3. Le diamètre extérieur de celui-ci est choisi en sorte que, meme en cas d'échauffement maximal de la conduite tubulaire 1, ledit tissu métallique ne soit pas encore en appui sur le tube de maintien de pression 5.Etant donné qu'en outre le matériau isolant se compose de particules déplaçables les unes par rapport aux autres, il n'est, indépendamment de ltépaisseur de paroi de l'isolation intérieure, pas possible qutil se produise dans celle-ci des fissurations sous ontrainte. Au lieu que la figure 1 se borne à représenter l'isolation intérieure de la conduite tubulaire, la section selon la figure 2 faitapparaitre l'isolation extérieure supplémentaire 8. cette isolation extérieure 8 repose sur une couche de ttle ondulée 9 enroulée autour du tube sous pression 5. Il en résulte une lame d'air 10 entre ladite isolation extérieure 8 et le tube de maintien de pression 5. Mais, en divers emplacements de la conduite tubulaire 1, des canalisations ll servant à l'adduction ou à lrévacuation d'air frais conduisent, à travers l'isolation extérieure 8, à la lame d'air 10, si bien que d'éventuelles irrégularités de l'isolation intérieure de la conduite d'air 1 ne mènent pas à un suréchauffement local du tube de maintien de pression 5 et restent ainsi localement limité La disposition de ces canalisations d'air frais ll, qui font partie d'une installation de circulation d'air 12, est représentée schématiquement sur la figure 3. Ladite circulation d'air est aEsurée-par un compresseur 13. Il existe, en parallble sur une partie des canalisations d'air frais ll, une dérivation 14 avec un réfrigerateur 15. Une soupape régulatrice de débit 16 commandée en fonction de la température fait passer une plus ou moins grande partie de la quantité d'air en circulation à travers le ré frigérateur 15, si bien que celui-ci n'a besoin d'entre établi que pour une faible part de ladite quantité d'air en circulation et que l'on peut adopter une relativement haute température, par exemple de 4000C, pour ltair frais. Une haute température d'air frais combinée avec une bonne isolation extérieure liite la dissipation de chaleur de la conduite de gaz chaud. RE #EN I > I C À T IONS 1. Conduite tubulaire pour gaz ou liquides chauds sous pression munie d'une isolation disposée à l'intérieur du tube de maintien de pression et renfermant de son côté un tube de transport de gaz, conduite tubulaire caractérisée par le fait que l'isolation se compose d'un grand nombre de corps isolants Juxtaposés qui sont maintenus entre la paroi extérieure du tube de transport de gaz et une enveloppe élastique entourant coaxialement ce dernier, le diamètre extérieur de ladite enveloppe élastique étant inférieur au diamètre intérieur du tube de maintien de pression et le tube de transport de gaz étant relié de distance en distance audit tube de maintien de pression par des pattes de retenue. 2. Conduite tubulaire selon la revendication 1 caractérisée par le fait que les corps isolants sont des billes creuses en matériau céramique, 3. Conduite tubulaire selon la revendication 1 caractérisée par le fait que ltenveloppe élastique entourant coaxialement le tube de transport de gaz est constiOu#E par un tissu métallique. 4. Conduite tubulaire selon la revendication 1 ca ractérisée par le fait que le tube de maintien de pression est entouré d'une isolation extérieure ménageant entre elle et lui une lame d'air et une installation de circulaire d'air maintient dans ladite lame un courant d'air å température constante. 5. Conduite tubulaire selon la revendication 1 caractérisée par le fait q'un refroidisseur d'air est inséré dans une dérivation de l'installation de circulation d'air et la répar- tition du courant d'air entre la conduite de circulation et la dé-. rivation est assurée par une soupape régulatrice de débit commandée en fonction de la température.