Brevet FR2794211A1 — publié le 20001201

La présente invention concerne les lignes de transfert de fluide cryogénique, du type comprenant au moins un tube de transfert de fluide s'étendant dans une enveloppe tubulaire métallique. Dans les lignes connues, l'enveloppe est réalisée à partir de tronçons de tubes standards de diamètre constant mis bout à bout et assemblés par des anneaux d'assemblage extérieurs. Si les tronçons de tubes standards sont a priori bon marché individuellement, ils sont en général d'une épaisseur assez importante pour en assurer la rigidité, ce qui obère grandement le poids et donc les coûts des appareils de montage et des équipements de soutien et de fixation in situ. La présente invention a pour objet de proposer une structure de ligne cryogénique considérablement allégée autorisant une pressurisation importante de la ligne, tout en facilitant son assemblage. L'invention a pour autre objet de proposer une structure d'enveloppe de ligne de transfert permettant un assemblage rapide et aisé. Pour ce faire, selon un aspect de l'invention, l'enveloppe est constituée de tronçons d'enveloppe comportant chacun des nervures annulaires à intervalles sensiblement réguliers le long du tronçon - chaque tronçon, comporte à une extrémité, un évasement pour l'assemblage à emmanchement de deux tronçons successifs, - les tronçons d'enveloppe sont réalisés en acier inoxydable à module d'Young supérieur à 15 X 104 MPa et sont typiquement d'une épaisseuf n'excédant pas 5 mm. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec le dessin annexé, sur lequel : la figure unique représente schématiquement, en coupe longitudinale, une portion d'une ligne de transfert selon l'invention. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure unique, on reconnaît, dans une enveloppe extérieure 1, deux tubes parallèles de transfert de fluide cryologique 2 et 3, réalisés typiquement en métal à faible coefficient de dilatation et avantageusement pourvus chacun d'au moins un gainage d'isolation 4,5, respectivement. Les tubes 2 et 3 sont typiquement maintenus écartés et en position dans l'enveloppe 1 par des entretoises radiales 6 en matériau faiblement conducteur de la chaleur et présentant des surfaces annulaires polies ou réfléchissantes. Selon l'invention, l'enveloppe 1 est constituée d'une série de tronçons d'enveloppe la, lb emmanchés les uns dans les autres et réalisés en acier inoxydable présentant un module d'Young supérieur à 15 X 104 MPa, typiquement supérieur à 16 X 104 MPa. Chaque tronçon, d'un diamètre nominal D, présente une série de rainures annulaires 7 saillant vers l'extérieur et sensiblement équidistantes longitudinalement les uns des autres suivant un pas 2 typiquement compris entre 1 x D et 4 x D. L'extension radiale, vers l'extérieur de chaque nervure ou molletage 7 est typiquement compris entre 3 et 6 % du diamètre D, selon l'épaisseur de la virole de départ du tronçon de tube. Selon un aspect de l'invention, une extrémité de chaque tronçon de tube la, lb est évasée en forme de tulipe 8 pour constituer un logement permettant de recevoir l'extrémité non évasée d'un tronçon d'enveloppe adjacent, avec interposition d'un joint annulaire métallique 9. Selon un aspect de l'invention, les nervures annulaires 7 et l'évasement 8 sont réalisés par expansion hydraulique dans un appareil d'hydroformage mettant en oeuvre typiquement une pression supérieure à 1500 x 105 Pa. Cette opération de formage des éléments en saillie par rapport au diamètre nominal permet en outre de calibrer chaque tronçon de tube tant en diamètre qu'en ovalisation. Dans un mode de réalisation pratique, l'enveloppe étant réalisée en acier inoxydable de type 304L, pour un diamètre D de 0,6 m, l'épaisseur de chaque tronçon d'enveloppe peut être ramenée à 4 mm. Par rapport aux techniques standards, utilisant pour un même diamètre de ligne, des tronçons tubulaires d'une épaisseur minimum de 6,35 mm, l'invention permet un gain de poids de plus de 35 %, correspondant à 36 kg par mètre, soit un gain en matière d'environ 750 francs par mètre, et donc un gain de 15 MF pour 26 km de ligne. Dans un tel tube les extensions radiales des nervures 7 et des évasements 8 sont comprises entre 1,5 et 2 cm. Cet agencement permet de réaliser une surpression du volume intérieur de l'enveloppe 1 de l'ordre de 1000 hPa, typiquement entre 0,8 x 105 Pa et 1,2 x 105 Pa selon les épaisseurs retenues. Quoique l'invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Ligne de transfert de fluide cryologique, comprenant au moins un tube de transfert (2,3) s'étendant dans une enveloppe tubulaire métallique (1), caractérisée en ce que l'enveloppe est constituée de tronçons d'enveloppe (l a, lb) comportant chacun des nervures annulaires (7) à intervalles sensiblement réguliers le long du tronçon. 2. Ligne selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque tronçon (la, lb) comporte, à une extrémité, un évasement (8) pour l'assemblage à emmanchement de deux tronçons successifs. 3. Ligne selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les tronçons d'enveloppe (la, lb) sont réalisés en acier inoxydable avec un module d'Young supérieur à 15 X 104 MPa. 4. Ligne selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque tronçon d'enveloppe (l a, 1 b) a une épaisseur n'excédant pas 5 mm. 5. Ligne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pas (p) des nervures (7) est compris entre 1 x D et 4 x D, D étant le diamètre nominal de l'enveloppe (1). 6. Ligne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rainures (7) et l'évasement (8) sont réalisées par hydroformage à partir d'un tronçon de tube de diamètre sensiblement constant. 7. Ligne selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'intérieur de l'enveloppe est placé en surpression par rapport à' l'atmosphère environnante. 8. Ligne selon la revendication 7, caractérisée en ce que la surpression est comprise entre 0,8 x 105 Pa et 1,2 x 105 Pa.