Brevet FR2428485A1 — publié le 19800111

La présente invention concerne un procédé d'assemblage par dudgeonnage de tubes cylindriques sur une plaque comportant des alésages débouchant sur les deux faces de la plaque pour l'encastrement des tubes, dans la confection d'un échangeur à plaques tubulaires L'invention peut en particulier s'appliquer pour des condenseurs de centrales nucléaires refroidies à l'eau douce, à l'eau saumâtre ou à l'eau de mer. Il est alors nécessaire que l'assemblage des tubes dans les plaques soit tel qu'il n'y ait pas de fuite d'eau vers l'intérieur du condenseur et que la tenue mécanique de l'assemblage soit satisfaisante : effort de déboitement des tubes élevé en cas de traction ou de compression. Généralement, les assemblages par dudgeonnage de tubes dans les alvéoles de plaques tubulaires sont réalisés par expansion du tube dans l'alvéole correspondant de la plaque au moyen de dudgeons constitués par une cage, des galets assurant l'expansion du tube et une tige entraînant les galets en rotation. Cet assemblage est réalisé en présence d'un alvéole lisse muni éventuellement d'une ou de deux rainures, à flancs parallèles, de quelques millimètres de large. L'opération de dudgeonnage résultant de l'expansion du tube, par fluage, sous l'action des galets en rotation, assure un contact intime entre la peau du tube et la plaque tubulaire, il en résulte une pression de contact permanente qui assure la tenue mécanique et l'étanchéité de l'assemblage. Cependant, l'étanchéité n'est pas parfaite et la tenue mécanique à l'arrachement des tubes est insuffisante et de l'ordre de 400 kg par exemple pour des tubes en titane de 19 mm de diamètre d'épaisseur 0,5 mm dudgeonnés sur 22 mm dans une plaque en bronze de 25 mm d'épaisseur, et le fait de creuser une ou deux stries de quelques millimètres de large à flancs parallèles dans l'alvéole recevant le tube, n'augmente pratiquement pas cet effort d'arrachement car le métal ne flue pas dans ces stries. La présente invention a donc pour but de réaliser un assemblage tubesplaques parfaitement étanche avec une très grande résistance à l'effort d'arrachement très supérieure à 400 kg, et a pour objet un procédé d'assemblage par dudgeonnage de tubes cylindriques sur une plaque comportant des alésages débouchant sur les deux faces de la plaque pour l'encastrement des tubes, dans la confection d'un échangeur à plaques tubulaires, caractérisé en ce qu'avant l'opération de dudgeonnage des tubes dans les alésages, on réalise dans chaque alésage, une multiplicité de sillons circulaires à flancs non parallèles, la distance séparant le premier sillon du dernier étant au moins égale à 40% du diamètre du tube, chaque sillon étant séparé du suivant par un plat situé en surface Avantageusement lesdits sillons sont au moins au nombre de quatre et leur profondeur est au moins égale à 35% de l'épaisseur du tube. Avantageusement, lesdits sillons ont un profil triangulaire. Selon une variante, les sillons ont un profil en forme de trapèze isocèle. Dans ces conditions, l'expérience à montré que lors du dudgeonnage, le métal flue à l'intérieur de ces sillons, on obtient une étanchéité parfaite et l'effort nécessaire à l'arrachement est très élevé et atteint en ce qui concerne des tubes en titane la même valeur et même plus que la limite de rupture de tubes. A titre d'exemple non limitatif, on a réalisé des essais sur une plaque en bronze de 25 mm d'épaisseur, avec un tube en titane de 19 mm de diamètre et de 0,5 mm d'épaisseur. On a alors réalisé dans l'alésage de la plaque destiné à recevoir le tube, sept sillons triangulaires de 60 degrés de 10 de mm de profondeur sur une distance de 12 mm, cette zone étant centrée dans les 22 premiers millimètres à partir d'une face de la plaque, cette distance de 22 mm correspondant à la longueur dudgeonnée. L'effort d'arrachement est alors supérieur à 1300 kg et au cours des essais, ce sont parfois les tubes qui ont cassés. L'étanchéité s'est révélée parfaite. Bien évidemment ce procédé peut être appliqué à des condenseurs à simple ou double plaques et sur l'une ou les deux plaques. La figure unique montre partiellement une plaque 1 comportant un alésage 2 destiné à recevoir un tube 3. Dans l'alésage 2 ont été réalisés sept sillons triangulaires 4 chaque sillon 4 étant séparé les uns des autres par un plat 5 en surface. Un autre avantage de l'invention consiste dans la possibilité de réparer une plaque tubulaire après enlèvement de tubes en réalisant des sillons dans des alésages lisses ou en reprenant des anciens sillons en les reprenant éventuellement un peu plus profondément. REVENDICATIONS 1/ Procédé d'assemblage par dudgeonnage de tubes cylindriques sur une plaque comportant des alésages débouchant sur les deux faces de la plaque pour l'encastrement des tubes, dans la confection d'un échangeur à plaques tubulaires caractérisé en ce qu'avant l'opération de dudgeonnage des tubes dans les alésages, on réalise dans chaque alésage une multiplicité de sillons circulaires à flancs non parallèles la distance séparant le premier sillon du dernier étant au moins égale à 40% du diamètre du tube, chaque sillon étant séparé du suivant par un plat situé en surface. 2/ Procédé d'assemblage par dudgeonnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les sillons sont au moins au nombre de quatre et que leur profondeur est au moins égale à 35% de l'épaisseur du tube. 3/ Procédé d'assemblage par dudgeonnage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sillons sont de profil triangulaire. 4/ Procédé d'assemblage par dudgeonnage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sillons ont un profil en forme de trapèze isocèle.