Brevet FR2607899A1 — publié le 19880610

L'invention est relative å un dispositif de raccordement pour canalisation ainsi qu'à un procédé de réfection de canalisation à l'aide dudit dispositif. La présente invention trouvera son application dans le domaine des canalisations étanches véhiculant des fluides gazeux ou liquides par exemple dans des installations sidérurgiques. En effet, en sidérurgie, la transformation des minerais de fer est effectuée dans des installations à haut fourneau, qui sont constituées du haut fourneau lui-même et de différents dispositifs auxiliaires. Ces différents organes sont réunis entre eux et il est connu des canalisations étanches qui véhiculent des fluides gazeux chauds. De telles canalisations sont généralement constituées par l'assemblage de plusieurs sections de tuyaux entre elles comme le montre la figure 1 de la présente demande. Toutefois, le fluide circulant à l'intérieur de ces canalisations étant généralement à une température élevée, il est nécessaire de prévoir des compensateurs de dilatation qui autorisent des allongements au fonctionnement, allongements qui peuvent être relativement importants du fait de la longueur des canalisations qui peut atteindre parfois cinq cents mètres. Pour admettre ces dilatations, les canalisations sont par endroit reliées solidairement au sol pour former des points fixes tandis qu'en d'autres endroits les canalisations sont supportées par des contacts roulants, généralement disposés de part et d'autre des compensateurs de dilatation, pour autoriser les déplacements longitudinaux. Naturellement, il est intéressant que ces canalisations soient étanches pour éviter d'une part les fuites de gaz qui pourraient être néfastes et d'autre part les perditions de chaleur car bien souvent la chaleur est récupérée à d'autres fins. Les compensateurs de dilatation connus sont constitués par un manchon de raccordement qui présente des moyens dilatables en accordéon ou ondulés, un tel type de compensateur est illustré à la figure 2 annexée à la présente demande. Plus précisément, le compensateur est formé par un manchon circulaire apte à être intercalé dans la canalisation entre deux sections de tuyaux et présentant à cet effet des moyens pour autoriser l'introduction des tuyaux de part et d'autre du manchon. De plus, dans se partie centrale elle comporte des ondes de dilatation, généralement obtenues par formage de la tôle du manchon. Ces ondes sont déterminées de manière à ce qu'elles puissent autoriser la dilatation des tuyaux de part et d'autre du compensateur afin d'autoriser leur allongement provoqué par l'élévation de température du fluide circulant à l'intérieur de ceux-ci. Le principe de fonctionnement de ce compensateur est notamment illustré à la figure 3 dans laquelle en traits forts sont représentées les ondes en position température ambiante et en traits mixtes pointillés sont représentées les ondes lorsque les tuyaux sont dilatés. Toutefois, il est à remarquer que, étant donné les conditions de travail difficiles de ces compensateurs, de la corrosion extérieure et intérieure, il arrive qu'au niveau de ces compensateurs la canalisation présente des fuites qui sont préjudiciables pour l'environnement et le bon fonctionnement des installations. Ces fuites sont provoquées du fait du vieillissement des matériaux, des soudures, et il se produit alors des fissures ou des trous qui peuvent croître jusqu'à provoquer la cassure du compensateur. Par ailleurs, étant donné le caractère très spécifique des installations de sidérurgie, du fait de leur inertie aussi bien pour les mettre en service que pour les arrêter, il est impensable d'immobiliser de telles installations lors de telles avaries. Toutefois, le changement d'un compensateur de dilatation intercalé entre deux séries de tuyaux nécessite l'arrêt de service de la canalisation, la coupure physique de celle-ci et la réinstallation d'un nouveau compensateur. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de raccordement pour canalisation telles que notamment des canalisations étanches véhiculant des fluides chauds dans des installations sidérurgiques, qui permet leur réfection en cas de défectuosité au niveau des compensateurs de dilatation sans pour cela nécessiter le sectionnement de la canalisation incriminée ni obliger l'interruption pendant une durée prolongée de l'installation. Un des buts de la présente invention est de proposer un dispositif de raccordement pour canalisation, ainsi qu'un procédé de réfection utilisant ledit dispositif de raccordement, qui permettent la substitution d'un compensateur de dilatation par un dispositif neuf sans intervention importante au niveau de la canalisation et qui permettent même l'intervention sur la canalisation en service. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention, le dispositif de raccordement pour canalisation, telle que notamment des canalisations étanches véhiculant des fluides chauds dans des installations sidérurgiques, ladite canalisation présentant au moins deux sections de tuyaux entre lesquelles est intercalé un compensateur de dilatation ledit dispositif de raccordement étant notamment destiné à la réfection de canalisations existantes au niveau dudit compensateur de dilatation étanche, est caractérisé par le fait qu'il est composé d'au moins deux demi-coquilles, formant d'une part une chambre d'étanchéité, et présentant d'autre part des moyens dilatables en accordéon ou ondulés, aptes à être placées autour dudit compensateur existant pour se substituer à lui et à être solidarisées entre elles et sur la canalisation. Le procédé de réfection de canalisations, telles que notamment des canalisations étanches véhiculant des fluides chauds dans les installations sidérurgiques, ladite canalisation présentant au moins deux sections de tuyaux entre lesquelles est intercalé un compensateur de dilatation ledit procédé mettant en oeuvre le dispositif de raccordement de la présente invention, est caractérisé par le fait que - on laisse en place le compensateur de dilatation défectueux, sur la canalisation existante, - on dispose autour dudit compensateur de dilatation défectueux au moins deux demi-coquilles, formant chambre d'étanchéité et moyen de dilatation, - on solidarise de manière étanche lesdites demi-coquilles entre elles, - on solidarise de manière étanche lesdites demi-coquilles sur ladite canalisation de part et d'autre dudit compensateur de dilatation défectueux. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels - la figure 1 schématise une canalisation étanche véhiculant des fluides provoquant une dilatation des canalisations, - la figure 2 représente schématiquement un compensateur de dilatation monté sur une canalisation existante, - la figure 3 illustre le principe de fonctionnement du compensateur de dilatation, - la figure 4 montre en coupe partielle un dispositif de raccordement pour canalisation selon la présente invention installé sur une canalisation existante au niveau dudit compensateur de dilatation, - la figure 5 montre un autre mode de réalisation du dispositif de raccordement pcur canalisation de la présente invention, - la figure 6 montre une vue de face d'un troisième mode de réalisation du dispositif de raccordement pour canalisation selon la présente invention, - la figure 7 montre en vue de face le dispositif représenté à la figure 6. L'invention concerne un dispositif de raccordement pour canalisation plus précisément un dispositif de raccordement dilatable destiné à la réfection de canalisations existantes. L'invention concerne également un procédé de réfection de canalisations étanches véhiculant des fluides susceptibles de provoquer des allongements sensibles à ladite canalisation. En effet, par exemple dans les installations sidérurgiques, certaines canalisations véhiculent des fluides à une températue élevée, ce qui provoque des allongements très sensibles des canalisations étant donné que celles-ci circulent sur de très grandes distances allant jusqu'8 quelques centaines de mètres. Toutefois, l'invention a été plus particulièrement développée dans le cas ou les canalisations véhiculent des fluides chauds, mais on pourrait également envisager des allongements négatifs lors de circulation de fluides froids, le principe de l'invention étant tout à fait applicable. Il est connu des réalisations de canalisations qui sont sujettes à l'allongement ; la figure 1 en illustre un exemple. Ces canalisations présentant des longueurs importantes, pour éviter les contraintes inadmissibles dans les tuyaux, on répartit à intervalle régulier sur la canalisation (1) différents compensateurs de dilatation (2) afin d'autoriser aux différentes sections (3), (4), (5) formant la canalisation (1) de se dilater. Pour ce, on établit des points fixes (6) de la canalisation (1) par rapport au sol et on place des appuis roulants (7) de part et d'autre des compensateurs (2) afin de supporter la canalisation tout en autorisant son déplacement longitudinal. La figure 2 représente schématiquement un compensateur de dilatation (2) intercalé, au moment de la construction de la canalisation (1), entre deux sections de tuyaux (4) et (5), ce compensateur étant tel qu'il raccorde les deux sections de tuyaux d'une manière étanche. De tels dispositifs sont connus de l'état de la technique et les moyens de dilatation sont formés par des ondes en accordéon calculées et déterminées selon le diamètre des tuyaux, la pression circulant dans les tuyaux, la température du fluide et la matière de constitution du compensateur. Lors de la mise en service, le fluide circulant dans la canalisation (1) provoque l'échauffement de la paroi des tuyaux (3) à (5) et de ce fait provoque un allongement qui se répercute au niveau des compensateurs (2) selon les flèches (8) représentées à la figure 2. Ensuite, comme le montre la figure 3, ces efforts agissent au niveau du compensateur qui se déforme selon les pointillés représentés sur la figure. Il est à remarquer que les traits forts sur cette figure représentent la position d'équilibre par exemple à température ambiante. Comme il a été rappelé dans le préambule de la présente demande, étant donné les conditions de travail de ces compensateurs et du fait de la corrosion intérieure et extérieure, ces compensateurs ont une durée de vie réduite par rapport aux tuyaux formant la canalisation et à court terme il se produit des fuites qui sont préjudiciables pour l'environnement et pour le fonctionnement de l'installation Pour pouvoir réparer une telle canalisation ainsi défectueuse, il est alors obligatoire de la sectionner physiquement, de démonter le compensateur de dilatation en place puis de remplacer ce compensateur défectueux par un nouveau compensateur du meme type. Cette intervention nécessite la coupure de l'installation et l'arrêt prolongé de cette dernière. Pour pallier à ces inconvénients, la présente invention propose un dispositif de raccordement (9) pour canalisation, dont la caractéristique réside dans le fait qu'il est composé d'au moins deux demi-coquilles (10), (11) formant d'une part chambre d'étanchéité (12) et présentant d'autre part des moyens dilatables (13) en accordéon ou ondulés. De plus, pour éviter de sectionner physiquement la canalisation et pour limiter le temps de main d'oeuvre de réfection, selon l'invention, les deux demi-coquilles (10), (11) sont aptes à être placées autour dudit compensateur existant (2) pour se substituer à lui et à être solidarisées entre elles et sur la canalisation (1). La figure 4 montre un premier mode de réalisation dans lequel lesdites demi-coquilles (10) et (11) sont obtenues par formage d'une tôle d'acier, par exemple, et définissent ensemble - une portée cylindrique (145 de dimension propre à entourer le compensateur existant (2), - des moyens de dilatation (13), en accordéon ou ondulés substantiellement constitués par au moins une onde, disposée sensiblement dans le prolongement de ladite portée cylindrique (14), - deux flasques de fermeture latéraux (15) et (16), disposés respectivement de part et d'autre de la portée cylindrique (14) et de ou des ondes de dilatation (13), ces flasques étant aptes à être traversés et solidarisés sur ladite canalisation (1). Dans ce premier mode de réalisation, lorsque les demi-coquilles (10), (11) sont positionnées sur la canalisation (1) au niveau du compensateur de dilatation (2) existant défectueux, ces demi-coquilles (10), (11) définissent un plan de joint entre elles et avec ladite canalisation (1) afin d'assurer l'étanchéité du raccordement. Cette étanchéité est renforcée par la solidarisation proprement dite par soudure, par exemple. La figure 5 montre un second mode de réalisation du dispositif de la présente invention dans lequel, contrairement au mode de réalisation de la figure 4 ou les demi-coquilles étaient formées d'une seule pièce, ces dernières sont constituées en au moins deux parties. Plus précisément, les demi-coquilles (10), (11) sont formées par : - deux demi-manchons cylindriques (17), (18), - et deux flasques latéraux (19), (20) de fermeture des demi-coquilles. Lesdits demi-manchons cylindriques (17), (18) notamment obtenus par formage, définissent ensemble une portée cylindrique (21) de dimension propre à entourer ledit compensateur existant (2) et des moyens dilatables (22) , en accordéon ou ondulés, disposés sensiblement dans le prolongement de ladite portée cylindrique (21). En ce qui concerne les flasque-s latéraux (19) et (20), chacun d'eux présente d'une part un orifice intérieur (23) apte à être traversé et solidarisé sur ladite canalisation (1) et d'autre part une portée extérieure (24), apte à recevoir et à etre solidarisée avec les deux demi-manchons cylindriques (17), (18). De même que dans la réalisation précédente illustrée à la figure 4, lesdits demi-manchons (17), (18) présentent un plan de joint entre eux et avec la portée extérieure (24) de chacun des flasques latéraux (19), (20) afin d'assurer l'étanchéité du raccordement. D'une manière générale, les différentes pièces constituant les coquilles ou les manchons du dispositif de la présente invention seront réalisées en tôle d'acier formées par tout dispositif mécanique ou hydraulique connu de l'Homme de l'Art. En ce qui concerne les moyens dilatables, ils pourront être selon les cas et selon leur critère de détermination, constitués par une ou plusieurs ondes de dilatation obtenues également par formage, disposées et réparties sensiblement dans le prolongement de ladite portée cylindrique. Les figures 6 et 7 présentent un troisième mode de réalisation plus structuré du dispositif de raccordement (9) selon la présente invention. Il s'agit d'une variante de réalisation des deux modes qui viennent d'être décrits précédemment et on retrouve les deux demi-coquilles (10), (11), la chambre d'étanchéité (12), les moyens dilatables (13), la même portée cylindrique (25) apte à entourer le compensateur existant, des flasques de fermeture latéraux (26), (27). Par contre, sur ce mode de réalisation, il a été prévu divers orifices de vidange et de purge qui permettront d'évacuer les condensations qui se produisent du fait des fuites du compensateur existant défectueux (2). Les différents dispositifs de raccordement (9) pour canalisation qui viennent d'être décrits permettent le procédé de réfection de canalisation de la présente invention, par lequel on restaure une canalisation existante équipée d'un compensateur de dilatation défectueux (2) intercalé entre au moins deux sections de tuyaux (4), (5). Pour ce, selon l'invention, on laisse en place le compensateur de dilatation défectueux (2) sur la canalisation existante (1) puis on dispose autour de cedit compensateur de dilatation (2) au moins deux demi-coquilles (10), (11) formant chambre d'étanchéité (12) et moyens de dilatation (13). Ensuite, on solidarise de manière étanche lesdites demi-coquilles (10), (11) entre elles et sur ladite canalisation (1) de part et d'autre du compensateur de dilatation défectueux (2). Les demi-coquilles seront avantageusement solidarisées par soudure au niveau de leur plan de joint. Ce procédé pourra mettre en oeuvre les dispositifs décrits en regard des figures 4 à 7, toutefois il est à noter que la réalisation des demi-coquilles à partir de demi-manchons cylindriques et de flasques latéraux de fermeture séparés sera encore plus avantageuse car cette réfection ne nécessitera aucun arrêt de l'installation. En effet, lorsque les demi-coquilles sont d'une seule pièce, comme c'est le cas de la figure 4, au moment de la soudure des demi-coquilles sur la canalisation, il sera nécessaire de couper la circulation des gaz dans la canalisation et de laisser refroidir celle-ci. Toutefois, ce temps d'arrêt est négligeable par rapport à l'immobilisation requise lors du remplacement intégral du compensateur de dilatation (2) défectueux. Par contre, dans le cas où les flasques latéraux sont séparés des manchons, on disposera initialement ces flasques latéraux de fermeture (19), (20) de part et d'autre de chaque compensateur de dilatation (2) au moment de la constitution de la canalisation (1). Ainsi, lorsqu'un compensateur de dilatation (2) deviendra défectueux, on procédera à la réfection de la canalisation en disposant et en solidarisant les deux demi-manchons (17) et (18) sur lesdits flasques latéraux (19) et (20). Dans ce cas, il est à remarquer que la solidarisation par soudure se fera au niveau des portées (24) des flasques de fermeture, soudures qui pourront être effectuées sans couper la circulation du gaz dans la canalisation ni sans baisser la pression. Néanmoins, la canalisation (1) en réfection étant chaude et donc les tuyaux étant dilatés, on comprimera par des dispositifs de tirant ou autres les demi-manchons (17), (18) pour les ajuster à la longueur entre flasques. Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la présente invention pourraient être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. Par exemple, on pourrait envisager d'autres configurations des demi-coquilles, d'autres modes de solidarisation entre elles et sur la canalisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement pour canalisation, telle que notamment des canalisations étanches, véhiculant des fluides chauds dans des installations sidérurgiques, ladite canalisation (1) présentant au moins deux sections de tuyaux (4), (5) entre lesquels est intercalé un compensateur de dilatation (2), ledit dispositif de raccordement (9) étant notamment destiné à la réfection de la canalisation existante au niveau dudit compensateur de dilatation (2), c a r a c t é r i s é par le fait qu'il est composé d'au moins deux demi-coquilles (10), (11), formant d'une part chambre d'étanchéité (12) et présentant d'autre part des moyens dilatables (13) en accordéon ou ondulés, aptes à être placées autour dudit compensateur existant (2) pour se substituer à lui et à être solidarisées entre elles et sur la canalisation (1). 2. Dispositif de raccordement pour canalisation, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que lesdites demi-coquilles (10), (11) définissent ensemble a) une portée cylindrique (14) de dimension propre à entourer ledit compensateur existant (2), b) des moyens dilatables (13) en accordéon ou ondulés, disposés sensiblement dans le prolongement de ladite portée cylindrique (14), c) deux flasques de fermeture latéraux (15), (16) disposés respectivement de part et d'autre de la portée cylindrique (14) et des moyens dilatables (13), aptes à être traversés et solidarisés sur ladite canalisation (1). 3. Dispositif de raccordement pour canalisation, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que lesdites demi-coquilles (10), (11) sont constituées par a) deux demi-manchons cylindriques (17), (18) définissant ensemble - une portée cylindrique (21) de dimension propre à entourer ledit compensateur existant (2), - des moyens dilatables (22) en accordéon ou ondulés, disposés sensiblement dans le prolongement de ladite portée cylindrique (21), b) deux flasques latéraux de fermeture (19), (20) des demi-coquilles (10), (11) présentant chacun - un orifice intérieur (23) apte à être traversé et solidarisé sur la canalisation, - une portée extérieure (24) apte à recevoir et à être solidarisée avec les deux demi-manchons cylindriques (17), (18). 4. Dispositif de raccordement pour canalisation, selon la revendication 2, c a r a c t é r i s é par le fait que lesdites demi-coquilles (10), (11) définissent un plan de joint entre elles et avec ladite canalisation (1) afin d'assurer l'étanchéité du raccordement. 5. Dispositif de raccordement pour canalisation, selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que lesdits demi-manchons (17), (18) présentent un plan de joint entre eux et avec la portée extérieure (24) de chacun des flasques latéraux (19), (20) afin d'assurer l'étanchéité du raccordement. 6. Dispositif de raccordement pour canalisation, selon la revendication 2 ou 3, c a r a c t é r i s é par le fait que les moyens dilatables (13) ou (22) sont constitués par une ou plusieurs zones de dilatation obtenues par formage disposées et réparties sensiblement dans le prolongement de ladite portée cylindrique (14) ou (21). 7. Dispositif de raccordement pour canalisation, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il est réalisé en tôle d'acier formée par un dispositif mécanique ou hydraulique. 8. Dispositif de raccordement pour canalisation, selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les demi-coquilles (10), (11) sont solidarisées par soudure au niveau de leur plan de joint. 9. Procédé de réfection de canalisation, telle que notamment des canalisations étanches véhiculant des fluides chauds dans des installations sidérurgiques, ladite canalisation (1) présentant au moins deux sections de tuyaux (4), (5) entre lesquelles est intercalé un compensateur de dilatation (2), ledit procédé mettant en oeuvre un dispositif de raccordement selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que - on laisse en place ce compensateur de dilatation (2) défectueux sur la canalisation (1) existante, - on dispose autour dudit compensateur de dilatation (2) défectueux au moins deux demi-coquilles (10), (11) formant chambre d'étanchéité (12) et moyen de dilatation (13), - on solidarise de manière étanche lesdites demi-coquilles (10), (11) entre elles et sur ladite canalisation (1) de part et d'autre dudit compensateur de dilatation défectueux (2). 10. Procédé de réfection de canalisation, selon la revendication 9, mettant en oeuvre un dispositif de raccordement selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que - on dispose initialement les flasques latéraux (19), (20) de fermeture de part et d'autre de chaque compensateur de dilatation (2) au moment de la constitution de la canalisation (1), - on dispose et on solidarise les deux demi-manchons (17), (18) sur lesdits flasques latéraux (19), (20) lorsque le compensateur d'origine devient défectueux.