Brevet FR2574523A1 — publié le 19860613

L'invention a pour objet un procédé de pose de canalisations formées de tronçons raccordés les uns au bout des autres. L'invention s'applique notamment à la réalisation de canalisations de grand diamètre et notamment de conduites d'eau chaude ou de vapeur pour le chauffage urbain ou industriel. L'un des problèmes délicats qui se pose pour la réalisation de telles canalisations est celui des dilatations et contractions thermiques en fonction des températures variables auxquelles sont soumises les canalisations. Les variations de température peuvent être dues aux variations climatiques auxquelles les canalisations peuvent être exposées, et également aux variations de température du fluide circulant dans Les canalisations, en particulier selon que l'installation est en fonctionnement ou arrêtépour quelque raison que ce soit. Ces problèmes de dilatation sont généralement résolus par le montage en différents emplacements des canalisations d'appareils de compensation tels que des lyres, des soufflets, des décrochements, etc..., ce qui entraîne des complications importantes de montage et en outre pose fréquemment des problèmes d'implantation, notamment en milieu urbain où les canalisations doivent être enterrées. L'objet de l'invention est de résoudre les problèmes sus-mentionnés en permettant le montage en "autocompensation" des canalisations qui sont posées de telle sorte qu'elles ne sont soumises sensiblement à aucune contrainte axiale pour une température sensiblement égale à la moitié de la température normale d'utilisation#. De cette façon, lorsque les canalisations sont exposées à la température la plus basse à laquelle elles peuvent être portées, elles sont soumises à une contrainte de contraction de valeur absolue réduite, et de même, lorsque les canalisations sont exposées à la température maximale à laquelle elles peuvent être portées, elles sont soumises à une contrainte de dilatation réduite.De cette façon, il est possible de réaliser des réseaux de canalisations qui sont susceptibles de résister aux diverses contraintes d'utilisation sans qu'il soit nécessaire d'employer des appareils adaptés de compensation. A cet effet, le procédé de pose de canalisations formées de tronçons raccordés les uns au bout des autres, lesquelles canalisations sont susceptibles d'être soumises à des variations importantes de température, se caractérise selon l'invention en ce qu'on met en place, en les ancrant chacun en un point, deux tronçons de canaLisations raccordés, lesquels tronçons peuvent être constitués eux-mêmes de tronçons élémentaires déjà raccordés, on ménage entre Lesdits deux tronçons un espace libre de dilatation que L'on entoure d'une manchette souple d'étanchéité, on chauffe lesdits deux tronçons en raccordant à L'entrée du premier tronçon un générateur de chaleur produisant des gaz chauds et à La sortie dudit deuxième tronçon un ventilateur#aspirateur, on Laisse les tronçons de canalisation monter en température et se du La ter jusqu'à ce que l'espace libre formé entre les deux tronçons soit sensiblement réduit à zéro, et l'on proc cède alors à la jonction des deux tronçons aboutés. Selon une autre caractéristique du procédé de l'invention, on utilise comme générateur de chaleur un brûleur à combustible du type torche. De préférence, on choisit comme longueur d'espace libre, un espace correspondant à une dilatation de La canalisation pour une température moyenne intermédiaire entre les températures extrêmes auxquelles elle peut être soumise. Il apparat que de cette manière, il est relativement aisé de maintenir la contrainte maximale de dilatation ou de contraction dans des fourchettes désirées acceptables correspondant à la nature des matériaux employés, et d'autre part, il n'existe pas de difficulté à réaliser La jonction des tronçons aboutés qui viennent sans contrain te l'un contre l'autre après avoir été portés à la température convenable d'une manière simple, rapide, économique et efficace. L'invention vise en outre, à titre de produits industriels nouveaux, les canalisations ainsi réalisées, qui se caractérisent notamment en ce qu'elles sont dépourvues d'appareils de compensation, tels que lyres, manchettes ou autres dispositifs complexes et encombrants. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble montrant la mise en oeuvre du procédé de l'invention, - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail entouré Il à la figure 1. Selon le mode de réalisation illustré aux dessins, on suppose qu'il s'agit, par exempLe, de canalisa- tions de gros diamètre enterrées dans une tranchée 1 pour le chauffage urbain A la figure 1 on a représenté deux tronçons, respectivement 2 et 3, de La canalisation mis en place dans La tranchée 1. Ces tronçons sont ancrés dans des ancrages 4, 5 au voisinage de Leurs extrémités dis- tantes.Chaque ancrage peut être réaLisé- comme illustré a la figure 2, par exemple en ancrant dans un massif en béton, tel 4, 5, une partie des flasques 6, 7, qui sont soudés à cet effet sur les tronçons 2,3- au voisinage de leurs extrémités. Ainsi dans L'exempLe illustré à La figure 2, le flasque 6 est soudé sur Le tronçon 2 et ancré dans le massif en béton 4. Conformément à l'invention, on ménage entre les deux tronçons 2, 3 en cours de pose, un espace libre 9. La longueur de cet espace libre est calculée de façon que si la canalisation est portée- à une température moyenne intermédiaire entre les températures extrêmes auxquelles elle peut être soumise, cet espace devient sensiblement nul. La détermination de la valeur de l'espace résulte immédiatement du coefficient de dilatation connu de la canalisation et de la longueur des tronçons 2, 3. Bien entendu, chaque tronçon 2, 3 peut être constitué lui même de tronçons élémentaires de canalisations convenablement raccordés entre eux, par exemple par soudure. Chaque tronçon de canalisations 2,3, par exemple réalisé en acier, comprend généralement un habillage iso lant thermique 10, 11, constitué par exemple par une mousse rigide de polyuréthane étanche à l'eau à cellules fermées, d'une densité moyenne de 80 kg/m3, L'épaisseur d'isolation étant fonction de la température du fluide transporté et du diamètre de La conduite. Cette isolation peut être ellemême protégée par une protection mécanique, par exemple par une enveloppe échanche en polyéthylène haute densité d'épaisseur appropriée et contre laquelle viendront s'appliquer les matériaux de remblayage de la tranchée. Les opérations de pose précédemment mentionnées étant réalisées, on place, à L'entrée du premier tronçon 2, ou en amont de lui à l'entrée d'un tronçon précédent 8, une section amovible 12 dans laquelle seront admis les gaz chauds praduits par un générateurdechaleur 13 par exemple du type torche alimenté en combustib-le, par exemple du propane, par une bouteille 14 et en comburant, par exemple de l'oxygène par une bouteille 15. Le débit calorifique du chalumeau 16 à propane alimentant le brûleur 13 peut évidemment être réglé en fonction du débit de combustible et de comburant admis au brûleur. Le rôle de la section de raccordement 12 est d'éviter un chauffage trop important de la canalisation au voisinage de son entrée, laquelle pourrait détériorer le revêtement isolant thermique. Avantageusement, on prévoit du reste des sondes thermiques (non représentées) pour contrôler la températu re des canalisations, au moins dans la section d'entrée de chauffage, de manière à éviter une élévation de température trop importante du revêtement calorifuge. D'autre part, au niveau de l'espace 9 séparant les deux tronçons 2, 3 raccordés, on a disposé sur ces tronçons une manchette 17 souple d'étanchéité, par exemple formée par un souffLet métallique ajusté par simple glissement sur les extrémités dénudées en regard 2a, 3a des deux tronçons à raccorder. D'autre part, à l'extrémité extérieure Libre 3b du tronçon 3, au-delà de L'ancrage 5, on a adapté une manchette souple 18 raccordée , hors de la tranchée 1, à un aspirateur-ventilateur 19 entraîné par exemple à débit variable par un moteur électrique convenable. On comprend que de cette façon, il est aisé, par un réglage approprié du débit calorifique du brûleur 13 et du débit d'aspiration du ventilateur 19, de faire circuler dans la canalisation, et en particulier dans les tronçons 2, 3 un débit d'air (et de fumée) chaud qui permettra de porter à la température désirée la canalisation Du fait de l'aspiration par Le ventilateur 19, il n'y a aucune difficulté à mettre les conduits 2 et 3 effectivement en température, -et d'autre part, du fait que le ventilateur 19 est éloigné de la torche 13, 16, le ventilateur ne risque pas d'être soumis à une surchauffe néfaste à sa tenue. Les tronçons 2, 3 de canalisation s'échauffant, ils se dilatent. A un moment déterminé, Les extrémités 2a, 3a des tronçons viennent bout à bout. A cemùment, on peut retirer La manchette 9 et procéder à la jonction des tronçons, par exemple par soudure à l'arc ou par soudure oxyacétylénique. Durant la première phase de soudure, La circulation de gaz chauds peut être momentanément arrêtée si désiré. Elle est ensuite repris#e à allure ré-- duite, de façon à maintenir les tronçons 2, 3 sensiblement à leur température pour laquelle les tronçons sont aboutés sensiblement sans contrainte De cette manière, l'opération de soudure peut se faire aisément et sans contrainte au niveau du cordon de soudure.Après refroidissement de la soudure, on peut procéder à l'enrobage ther#mique de la jonction pour assurer la continuité avec le revêtement thermique 10, 11 déjà en place. On procède ainsi successivement tronçon par tronçon. On notera que la conduite du procédé est extrèmement simple, puisqu'il suffit de régler le débit calorifique du générateur de chaleur et Le débit volumétrique du ventilateur-aspirateur en fonction des caractéristiques instantanées d'exécution du chantier pour assurer simplement l'aboutement sensiblement sans contrainte des #deux tronçons ancrés de la canalisation en cours de pose. Le calcul précis de l'espacement de mise en tension assure que l'on obtient exactement le résultat recherché, et iL suffit simplement de contrôler que le débit de chauffage n'est pas trop fort et qu'en conséquence, le revêtement isolant thermique n'est pas détérioré en #particulier au niveau de la section d'entrée du chauffage. Lorsqu'une canalisation très longue doit être posée, on déplace simplement au fur et à mesure de l'exécution des tronçons, soit le ventilateur 19, soit le poste de réchauffage 13. Dans un mode de mise en oeuvre testé, on a ainsi réuni des canaLisations montées en auto-compensation constituées en tubes d'acier pour des températures d'utilisation voisines de 1300C. Dans ces conditions, la valeur de l'espacement a été calcuLée pour une dilatation de la canalisation portée à une température voisine de 65/70"C. Des aciers de nuance TU 37 b (norme NFA 49 112) et des aciers de nuance TS E 24 a série 3 (norme NFA 49 250) ont donné satisfaction. REVENDICATIONS 1. - Procédé de pose de canalisations formées de tronçons raccordés les uns au bout des autres, lesquelles canalisations sont susceptibles d'être soumises à des variations importantes de température, caractérisé en ce qu'on met en place, en les ancrant chacun en un point (4,5) deux tronçons (2,3) de canalisations à raccorder, lesquels tronçons peuvent être constitués eux-mêmes de tronçons élémentaires déjà raccordés, on ménage entre lesdits deux tronçons (2,3) un espace (9) libre de du la tation que l'on entoure d'une manchette souple d'étanchéité (17), on chauffe lesdits deux tronçons en raccordant à l'entrée du premier tronçon un générateur de chaleur (12, 16) produisant des gaz chauds et à la sortie du deuxième tronçon un ventilateur (19) aspirateur, on laisse les tronçons de canalisations monter en température et se dilater jusqu'à ce que l'espace libre (9) formé entre les deux tronçons (2,3) soit sensiblement réduit à zéro, et l'on procède alors à la jonction des deux tronçons aboutés. 2. - Procédé selon La revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme générateur de chaleur un brûleur (12) à combustible du type torche. 3. - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise pour le raccordement du générateur de chaleur (12, 16) à l'entrée du premier tronçon (2) une section amovible (12) dans laquelle sont admis les gaz chauds produits par le générateur. 4. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on choisit comme longueur d'espace libre (9) un espace correspondant à une dilatation de la canalisation pour une température moyenne intermédiaire entre les températures extrêmes auxquelles elle peut être soumise. 5. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans Le cas où le raccordement est effectué par soudure, on arrête le chauffage lorsqu'on réalise le premier cordon de soudure, puis on remet ensuite le chauffage à allure réduite pour maintenir les deux tronçons (2,3) aboutés sensiblement sans contrainte, et l'on termine la soudure des deux tronçons. 6. - Procédé selon L'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on règle le débit calorifique du générateur de chaleur (13, 16) et le débit volumétrique du ventilateur-aspirateur (19) en fonction des caractéristiques instantanées d'exécution du chantier. 7. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on contrôle La température des canalisations au contact de leur couche d'isolation de façon à ne pas dépasser une température limite admissible. 8. - Canalisations et en particulier conduites d'eau chaude ou de vapeur de grand diamètre pour chauffage urbain ou industriel, réalisées selon le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisées en ce qu'elles sont essentiellement dépourvues de lyres, soufflets ou appareils de compensation de dilatation équivalents.