Brevet FR2571453A1 — publié le 19860411

Procédé de refroidissement de goujons chauffés et système d'alimentation en gaz réfrigérant utilisé dans ce procédé. La présente invention a trait à un procédé de refroidissement de goujons chauffés munis d'un trou central. On sait que la tenue dans le temps de l'étanchéité des plans de joint des corps de turbine nécessite la mise en tension, de façon précise, des goujons des brides d'assemblage. On connaît plusieurs procédés de mise en tension des goujons. Le procédé le plus simple consiste à mettre le goujon en tension à l'aide d'une clé qui provoque la rotation de l'écrou et entraîne ainsi l'apparition dans le goujon d'une contrainte de traction associée à une contrainte de cisaillement due à la torsion résultant d'un couple de frottement entre les filetages de goujon et de ltécrou. Ce procédé est limité par la valeur du couple de serrage à mettre en oeuvre. Il est également connu de mettre le goujon en tension à l'aide d'un vérin hydraulique. En ajoutant la pression de l'huile d'un vérin monté sur un goujon, un allongement, supérieur à celui nécessaire à la tension désirée, est obtenu. L'écrou est alors amené en appui sur la bride, puis la pression d'huile dans le vérin est annulée. Le goujon ainsi tendu se rétracte en comprimant l'écrou. Le contrôle de l'allongement du goujon est immédiat. Ce procédé de mise en tension nécessite l'utilisation d'un appareillage pouvant etre lourd et encombrant et de ce fait ne peut convenir à toutes les configurations des brides de joint de turbines. Il est enfin connu de mettre le goujon en tension à l'aide d'une canne chauffante. Le goujon est alors muni d'un canal central débouchant à ses deux extrémités destiné à recevoir la canne. L'allongement du goujon est obtenu par apport d'énergie thermique. te$crou est amené en appui sur la bride. Lors du refroidissement, le goujon se met en tension progressivement. Dans ce procédé, il faut attendre que l'assemblage revienne à une température homogène proche de l'ambiante avant d'effectuer le contrôle de l'allongement, ce qui représente un inconvénient. Pour faire disparature cet inconvénient l'inventeur a eu I1 idée de refroidir le goujon chauffé. Le procédé de refroidissement selon l'invention est caractérisé en ce qu'on enfile une canne creuse dans ledit canal, ladite canne étant munie de trous à sa partie inférieure et étant alimentée en gaz réfrigérant à sa partie supérieure. - - Pour accroître le contact entre le gaz réfrigérant et la paroi du canal du goujon la canne est munie d'un serpentin entourant sa paroi extérieure au-dessus des trous. Le gaz réfrigérant est de préférence de l'air ou de l'azote vaporisé mélangé à l'air. Pour alimenter la canne en gaz réfrigérant on peut utiliser un système comportant un réservoir d'air sous pression un réservoir d'azote liquide (23) alimenté en air sous pression et fournissant un mélange azote vaporisé/air un système de vannes disposées à l'entrée et à la sortie du réservoir d'azote liquide et à la sortie du réservoir d'air, la vanne de sortie du réservoir à azote liquide et la vanne de sortie du réservoir d'air étant reliées à l'entrée de la canne creuse. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté par les dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente une canne réfrigérante selon l'invention. La figure 2 représente une coupe de la collerette de la canne de la figure 1. La figure 3 représente le goujon dans lequel on enfile la canne selon l'invention. La figure 4 représente un système d'alimentation en gaz réfrigérant selon l'invention. La canne creuse réfrigérante représentée à la figure 1 comporte un long cylindre creux 2 muni à sa partie inférieure de vingt-quatre trous 3 régulièrement espacés et terminé par un bouchon Il de diamètre égal à celui du diamètre du canal central 5 du goujon 6 et légèrement supérieur au diamètre du cylindre 2. Dans la partie située au-dessus des trous 3 le cylindre creux 2 est muni d'un serpentin 7. L'encombrement du cylindre avec son serpentin 7 est légèrement inférieur au diamètre du canal 5. Une collerette 8 est fixable sur le cylindre creux 2 dans sa partie supérieure. A cet effet le cylindre 2 est muni de trous borgnes 9 espacés longitudinalement. La collerette 8 est munie d'un pointeau 10 qui vient s'engager dans un des trous borgnes bloquant ainsi la collerette 8 sur le cylindre 2 à la hauteur désirée. La collerette 8 est surmontée d'un déflecteur 12 et est munie de trous 13 parallèles à l'axe de la canne et disposés autour de l'ouverture centrale 14 de la collerette 8 (voir figure 2). La canne 1 comporte un orifice supérieur 15 dans lequel est injecté le gaz réfrigérant. Sur la figure 3 on a représenté le goujon 6 en position serrant les deux brides 27 et 27'. Le goujon 6 est fileté a sa partie inférieure 28 et est vissé dans la bride 27'. il est également fileté dans sa partie supérieure 29. Un écrou 30 est vissé sur cette partie supérieure 29 appliquant ainsi les deux brides 27, 27' l'une sur l'autre. Dans sa partie supérieure 26 le canal 5 du goujon 6 est élargi si bien que les trous 13 de la collerette 8 débouchent dans le canal 5. La cannel est disposée bien droite dans le canal 5 du goujon grâce au bouchon 4 qui la centre dans la partie basse du canal 5 et à la collerette 8 qui la retient. Pour alimenter la canne 1 en gaz réfrigérant on utilise de préférence le système représenté à la figure 4. Ce système comporte un compresseur d'air 15 (pression 6 bars)-alimentant par l'intermédiaire de tuyauteries isothermes rigides 16, 17 une première vanne 18 et une seconde vanne 19. La première vanne 18 alimente la canne creuse 1 par l'intermédiaire d'une tuyauterie isotherme rigide 20 d'un coupleur hydraulique 21 et d'une tuyauterie souple 22. La seconde vanne 19 est branchée à l'entrée d'une enceinte isotherme 23 remplie d'azote liquide. La sortie de l'enceinte 23 est reliée par une vanne 24 à la tuyauterie rigide 20 en aval de la vanne 18. Les trois vannes 18, 19, 24 sont commandées par un dispositif de temporisation 25. Lorsque la vanne 18 est ouverte et que les vannes 19 et 24 sont fermées le gaz réfrigérant est de l'air comprimé ; lorsque la vanne 18 est fermée et que les vannes 19 et 24 sont ouvertes l'air entre dans l'enceinte 23 si bien qu'il ressort de cette enceinte 23 un mélange d'azote vaporisé et d'air. On pourra ainsi refroidir le goujon 6 en choisissant la composition du gaz réfrigérant et son débit pour réduire les contraintes thermiques à un niveau acceptable. Le gaz réfrigérant injecté dans la canne 1 ressort par les trous du bas 3 puis est mis en rotation par le serpentin 7 puis ressort par les trous 13 de la collerette 8 et est réfléchi par le déflecteur 12 de façon à ne pas venir frapper la tuyauterie souple 22 reliée à la canne 1. On peut donc grâce à l'invention après avoir chauffé les goujons 6 et mis les écrous, refroidir rapidement les goujons pour pouvoir mesurer sans retard leur allongement. REVENDICATIONS 1/ Procédé de refroidissement de goujons (6) chauffés munis d'un canal central (5) caractérisé en ce qu'on enfile une canne creuse (1) dans ledit canal (5), ladite canne (1) étant munie de trous (3) à sa partie inférieure et étant alimentée en gaz réfrigérant à sa partie supérieure. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la canne est munie d'un serpentin (7) entourant sa paroi extérieure au-dessus des trous (3). 3/ Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canne (1) est munie d'une collerette (8) percée de trous (13) et pouvant être fixée en plusieurs points (9) de la partie supérieure de la canne (1). 4/ Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on alimente la canne (1) à sa partie supérieure par de l'air ou par de l'azote vaporisé mélangé à de l'air. 5/ Système d'alimentation en gaz réfrigérant d'une canne creuse (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir d'air sous pression (15) un réservoir d'azote liquide (23) alimenté en air sous pression et fournissant un mélange azote vaporisé/air un système de vannes (18, 19, 24) disposées à l'entrée et à la sortie du réservoir d'azote liquide (23t et à la sortie du réservoir d'air (15), la vanne de sortie (24) du réservoir à azote liquide (23) et la vanne de sortie (18) du réservoir d'air (15) étant reliées à l'entrée de la canne creuse (1).