Brevet FR2444218A1 — publié le 19800711

La présente invention concerne un procédé pour la pose d'un conduit composé de différents tubes isolés thermiquement, notamment d'un conduit enterré destiné au transport d'un fluide caloporteur sur de grandes distances, ce conduit se composant d'un tube intérieur métallique entouré concentriquement par un tube extérieur également métallique et d'une couche intermédiaire en matière thertaisolante, tout en permettant un coulissement longitudinal des tubes, l'un par rapport à l'autre, le tube intérieur étant précontraint dans le sens de l'allongement et fixé dans cet état par rapport au tube extérieur. On connait déjà par le brevet allemand 1 258 215 un conduit tubulaire muni d'une enveloppe et destiné au transport de gaz ou de liquides dont la température est supérieure à celle de l'atmosphère environnante. Ce conduit se compose de deux coquilles coaxiales, reliées l'une à l'autre et qui sont maintenue à une certaine distance, l'une de l'autre, par des organes d'écartement. Ces coquil- les sont assemblées sous une certaine tension initiale de façon que la coquille intérieure soit sollicitée en traction et la coquille extérieure en compression lorsque les deux coquilles se trouvent à la même température. Sur le chantier, c'est-à-dire sur le lieu de montage, les deux coquilles sont engagées l'une dans l'autre et leur position, l'une par rapport à l'autre, est déterminée par les organes d'écartement.Après avoir relié les deux coquilles sur l'un de leur côté, le tube intérieur est amené à la longueur voulue, par exemple en le chauffant. Un disque formant butée est soudé sur le tube intérieur, la distance séparant le disque du côté frontal du tube extérieur correspondant à la grandeur de la tension initiale déterminée par calcul. On insère entre le côté frontal du tube extérieur et le disque de butée des demi-coquilles qui sont reliées par soudage, d'une part, au c8té frontal de la coquille du tube extérieur et, d'autre part, au disque de butée. Une matière isolante est ensuite injectée dans l'espace annulaire délimité par les coquilles. Ce procédé est relativement onéreux étant donné que la plupart des opérations doivent être exécutées sur le lieu du montage. Un autre inconvénient consiste dans la présence d'un contact métallique direct entre les différentes coquilles par l'intermédiaire des disques de butée, ce contact provoquant une perte de chaleur importante à cet endroit. Ce procédé n'est en outre pas rapide parce que le soudage des demi-coquilles ne peut s'effectuer qu'après la stabilisation du tube intérieur c 'est-à-dire lorsque la longueur de ce dernier ne varie plus. La présente invention a donc pour objet de créer un procédé qui permet de poser des conduits dont l'isolation a déjà été réalisée à l'atelier de fabrication, et de raccourcir sensiblement le temps nécessaire à la pose des conduits sur le chantier. Le conduit réalisé selon le procédé de l'invention doit, en outre, éliminer toute perte de chaleur due à un contact direct entre le tube intérieur et le tube extérieur. Le procédé suivant l'invention permettant de résoudre ces problèmes est caractérisé en ce que le tube intérieur est allongé à une mesure supérieure a celle qu'il présente à l'état de précontrainte, en ce qu'une bride annulaire est soudée sur l'extrémité du tube intérieur qui fait saillie hors du tube extérieur lorsque ce tube intérieur se trouve à l'état allongé, et en ce qu'on arrête l'opéra- tion créant l'allongement du tube intérieur, ce qui a pour effet d'assurer l'application de la bride annulaire sur le côté frontal du tube extérieur et l'autocentrage du tube intérieur par rapport au tube extérieur grâce à une couche intermédiaire électriquement et thermiquement isolante. La présente invention concerne également un point de fixation dans un conduit posé selon le procédé de l'invention. Ce point de fixation est caractérisé en ce qu'il comporte une bride annulaire soudée sur l'extrémité du tube intérieur et une bague dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur du tube intérieur, cette bague s'appuyant à l'intérieur du tube extérieur au moyen d'organes de centrage, ainsi que par un joint annulaire électriquement et thermiquement isolant et qui est disposé entre la bague et la bride annulaire. Ce montage peut être réalisé avec des moyens simples sur le chantier et empêche les pertes de chaleur par des contacts directs entre le tube intérieur et le tube extérieur. La bague, le joint annulaire et la bride annulaire sont assemblés, de préférence, au moyen de boulons.L'isolement thermique entre la bague et la bride annulaire est obtenu par l'insertion de rondelles en matière isolante thermiquement et par l'utilisation de boulons dont le diamètre est inférieur à celui des trous de la bague respectivement de la bride annulaire. Le joint annulaire placé entre la bride annulaire et la bague est réalisé, de préférence, en fibres d'amiante comprimées et liées. Diverses autres caractéristiques de 11 invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure unique est une représentation schématique en élévation latérale et partiellement en coupe d'un conduit suivant l'invention. Le conduit tubulaire 1 à isolation thermique, de préférence un conduit pour transporter un fluide caloporteur sur de grandes distances tout en étant enterré, comporte un tube intérieur 2, en acier dans lequel circule le fluide, un tube extérieur 3, également en acier, qui forme l'enveloppe et qui est revêtu d'une couche d'un produit anticorrosion, une couche 4 isolante thermiquement en une matière synthétique expansible à base de polyuréthane ainsi qu'une couche de séparation 5 disposée entre le tube intérieur 2 > dans lequel circule le fluide, et la couche 4 isolante thermiquement . Les différentes longueurs de tubes 1 isolés thermiquement arrivent au chantier ainsi préparés d'avance et sont ensuite reliés.Afin d'éviter l'apparition de courbures résultant d'une dilatation et qui provoqueraient un allongement du tube intérieur lorsque le conduit est en service, le tube intérieur 2 est relié au tube extérieur 3 sous une certaine précontrainte. A cet effet, on introduit dans le tube intérieur 2, après avoir fixé l'une des extrémités du conduit 1, de la vapeur saturée qui chauffe progressivement le tube intérieur 2. Le tube intérieur 2 se dilate alors sous l'influence de la chaleur et se déplace par rapport à la couche isolante 4 et de ce fait également par rapport au tube extérieur 3. On prolonge le chauffage du tube intérieur 2 jusqu'à ce que celui-ci présente un allongement qui correspond au taux d'allongement calculé pour obtenir la précontrainte.Ensuite on soude sur l'extrémité du tube intérieur 2 une bride annulaire 6 sur laquelle sont fixés une bague 8 et un joint annulaire 9 au moyen de boulons 7. Afin d'empêcher une transmission de la chaleur du tube intérieur 2 au tube extérieur 3 par l'intermédiaire des boulons 7, le diamètre de ces derniers est inférieur à celui des trous de la bride annulaire 6 et de la bague 8. Il est également avantageux de placer sur les boulons une douille en matière thermo-isolante. Les rondelles 10 remplissent la même fonction. Plusieurs broches de centrage Il sont fixées sur la bague 8. Après avoir soudé la bride annulaire 6 sur l'extrémité du tube intérieur 2, on coupe l'arrivée de la vapeur saturée ce qui a pour effet un refroidissement lent du tube intérieur 2 et un raccourcissement correspondant de celui-ci. Les broches de centrage Il pénètrent alors dans l'espace 12 ou la matière expansée 4 a été enlevée jusqu'à ce que la face frontale de la bague 8 s'applique contre l'extrémii du tube extérieur 3 formant enveloppe. Le point de fixation de la bride annulaire 6 sur le tube intérieur 2 est alors déterminé de façon que ce dernier se trouve sous une précontrainte lorsque la bague 8 s'applique contre l'extrémité du tube extérieur 3. Cette précôntrainte est calculée normalement pour qu'elle devienne nulle à une température de service d'environ 700 C, à des températures supérieures le conduit intérieur 2 étant soumis à une contrainte de compression. Le tube intérieur de la longueur de conduit suivante est ensuite soudé sur l'extrémité du tube intérieur 2 (à droite sur la fig.). Le tube intérieur est alors obturé à l'aide d'un bouchon gonflable qui peut être introduit et retiré en le faisant passer par une ouverture 13, ou le tube est obturé par d'autres moyens afin que l'on puisse insuffler par une ouverture 14 de la vapeur saturée dans la longueur de conduit suivante et on répète les opérations décrites ci-dessus. La couche de séparation 5 prévue entre la couche en matière expansée 4 et le tube intérieur 2, et destinée à permettre un glissement de ce dernier par rapport à la couche en matière expansée 4, est constituée, de préférence, par un ruban de papier ou par une couche d'huile de silicone appliquée sur le tube intérieur avant l'introduction et l'expansion de la matière cellulaire dans l'espace annulaire. On peut également utiliser à cet effet un tube qui forme la couche limite intérieure pour la couche en matière expansée. Selon encore une autre forme de réalisation on peut prévoir soit un tube supplémentaire soit un tube unique entre la surface latérale de la couche isolante 4 et la paroi intérieure du tube extérieur 3. Le tube intérieur 2 prévu pour le transport du fluide peut déjà être engagé dans le tube de séparation pendant le processus de moussage, mais il peut aussi être engagé ultérieurement. Le joint annulaire 9 et les rondelles 10 sont réalisés, de préférence, en une matière comprimée à base de fibres d'amiante qui sont liées au moyen d'un produit approprié. Le procédé suivant l'invention présente des avantages notamment lorsque le conduit traverse des terrains humides et marécageux où les points de fixation ne peuvent pas transmettre au sol les forces se manifestant dans le conduit. XEVENDICATIONS 1 - Procédé pour la pose d'un conduit composé de différents tubes isolés thermiquement, notamment d'un conduit enterré destiné au transport d'un fluide caloporteur sur de grandes distances, ce conduit se composant d'un tube intérieur métallique entouré concentriquement par un tube extérieur également métallique, et d'une couche intermédiaire en matière ther#isolante, tout en permettant un coulissement longitudinal des tubes, l'un par rapport à l'autre, le tube intérieur étant précon traint dans le sens de l'allongement et fixé dans cet état par rapport au tube extérieur, caractérisé en ce que le tube intérieur est allongé à une mesure supérieure à celle qu'il présente à l'état de précontrainte, en ce qu'une bride annulaire est soudée sur l'extrémité du tube intérieur qui fait saillie hors du tube extérieur lorsque ce tube intérieur se trouve à l'état allongé, et en ce qu'on arrête l'opération créant l'allongement du tube intérieur ce qui a pour effet d'assurer l'application de la bride annulaire sur le côté frontal du tube extérieur et l'autocentrage du tube intérieur par rapport au tube extérieur grace à une couche intermédiaire électriquement et thermiquement isolante. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on provoque l'allongement du tube intérieur (2) en le chauffant, de préférence, en insufflant de la vapeur saturée. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on utilise des conduits tubulaires comprenant des tubes intérieur (2) et extérieur (3) en acier, en ce que le tube extérieur (3) est revêtu d'une couche de protection anticorrosion et en ce que la couche isolante est constituée par une matière synthétique expansée, de préférence du polyuréthane qui adhère au tube extérieur (3) et est séparée du tube intérieur (2) par un moyen approprié. 4 - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de séparation est une bande de papier enveloppant le tube intérieur (2). 5 - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de séparation est une matière à base d'huile de silicone pouvant être appliquée sur le tube intérieur (2). 6 - Dispositif de fixation d'un conduit tubulaire posé selon le procédé défini par les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une bride annulaire (6) soudée sur l'extrémité du tube intérieur (2) et une bague (8) dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur du tube intérieur (21 cette bague s'appuyant à l'intérieur du tube extérieur (3) au moyen d'organes de centrage (11), ainsi que par un joint annulaire (9) électriquement et thermiquement isolant et qui est disposé entre la bague (8) et la bride annulaire (6). 7 - Dispositif de fixation suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la bague (8), le joint annulaire (9) et la bride annulaire (6) sont assemblés au moyen de boulons (7). 8 - Dispositif de fixation suivant l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le joint annulaire (9) est composé de fibres d'amiante comprimées et liées.