Brevet FR2917315A1 — publié le 20081219

Domaine et contexte de l'invention [0002] La présente invention concerne de façon générale le domaine de l'extraction de tubes, et plus particulièrement un procédé perfectionné facilitant l'enlèvement de tubes depuis les structures comprenant des plaques tubulaires, telles que des chaudières, des condenseurs, des évaporateurs, des ballons et analogues. [0003] Un échangeur de chaleur typique comporte une paire de plaques tubulaires parallèles, une pluralité de plaques déflectrices et une pluralité de tubes échangeurs de chaleur. Les plaques tubulaires sont placées aux extrémités de l'échangeur de chaleur. Les plaques déflectrices sont positionnées entre les plaques tubulaires et sont généralement parallèles à celles-ci. Les tubes s'étendent entre les plaques tubulaires et à travers les plaques déflectrices et sont supportés par les plaques tubulaires. Les plaques tubulaires et les plaques déflectrices présentent une série de trous alignés formés en elles, et les tubes sont insérés dans ces trous puis dilatés dans les zones des plaques tubulaires jusqu'en contact sous pression étanche aux fluides avec elles. [0004] Du fait de dysfonctionnements ou d'une maintenance préventive normale, il peut être nécessaire d'enlever l'un ou la totalité des tubes de la structure. Pour remplacer les tubes, ceux-ci sont généralement coupés entre les extrémités des tubes, et les extrémités dilatées des tubes sont retirées à force des plaques tubulaires sur un inch ou deux jusqu'à ce qu'elles puissent être retirées à la main. [0005] Divers outils ont été suggérés pour enlever ces tubes par l'utilisation de coins qui sont enfoncés à l'intérieur d'une lumière d'une structure, expansés pour engager la paroi intérieure d'un tube et rétractés pour retirer le tube de la lumière. [0006] Le brevet des E.U.A. N 4 355 450 de Miller décrit un mécanisme d'extraction de tubes ayant un coin pourvu de dents circonférentielles expansibles de prise. [0007] Le brevet des E.U.A. N 3 791 011 de Keys présente un dispositif pour tirer des tubes pourvu de moyens de prise fixés longitudinalement, s'expansant radialement et engageant la paroi d'un tube pour retirer le tube de la plaque tubulaire. [0008] Le brevet des E.U.A. N 3 507 028 de Stellatella présente un extracteur hydraulique de tubes effectuant une expansion radiale d'une partie extrême intérieure d'un élément de prise de tube jusque dans la paroi du tube. [0009] Le problème principal posé par toutes ces structures de l'art antérieur est l'application d'une force d'expansion sur le tube précisément au point où il est engagé avec la plaque tubulaire, ce qui peut endommager le métal se trouvant entre des trous adjacents et amener les trous de la plaque tubulaire à être agrandis et à ne pas serrer convenablement un nouveau tube lorsqu'il est expansé. De plus, les dispositifs de l'art antérieur nécessitent des pièces mobiles supplémentaires qui augmentent le risque de dysfonctionnement et de rupture du dispositif, ce qui aboutit à un accroissement du temps d'arrêt de la structure pour les réparations. [00010] Le procédé de la présente invention n'expanse pas radialement les extrémités des tubes mais ramollit le tube et utilise des forces de traction pour comprimer longitudinalement le tube pendant qu'il est extrait, et il possède de nombreux autres avantages par rapport à l'art antérieur tel que décrit ici. [00011] Sommaire de l'invention [00012] Un objet de la présente invention est de proposer un procédé d'extraction de tubes qui est aisé à utiliser et ne provoque pas de détérioration de la plaque tubulaire lors de l'enlèvement d'un tube. [00013] Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé d'extraction de tubes qui peut être utilisé pour enlever d'une plaque tubulaire des tubes ayant des extrémités épanouies. [00014] Un autre objet de l'invention est de procurer un procédé d'extraction de tubes destiné à enlever aisément des tubes nervurés d'une plaque tubulaire. [00015] Un autre objet de l'invention est de procurer un procédé d'extraction de tubes qui peut être utilisé pour enlever d'une plaque tubulaire des tubes nervurés ayant des extrémités épanouies. [00016] En conséquence, la présente invention propose un procédé d'extraction de tubes consistant à se procurer un tube entouré circonférentiellement à au moins une extrémité par une plaque tubulaire, à couper le tube pour créer un moignon de tube, à ramollir une portion du tube, à attacher un vérin hydraulique au moignon du tube, à allonger la portion ramollie du tube à l'aide du vérin hydraulique et à enlever le tube de la plaque tubulaire. [00017] La présente invention propose en outre un procédé d'extraction de tubes comprenant un procédé d'enlèvement de moignons de tubes qui comprend les étapes consistant à se procurer un tube entouré circonférentiellement à au moins une extrémité par une plaque tubulaire, la, au moins une, extrémité étant épanouie et le tube comportant un anneau pour asseoir le tube dans la plaque tubulaire, à couper le tube pour créer un moignon de tube, à ramollir une portion du tube, à attacher un vérin hydraulique au moignon de tube, à allonger la portion ramollie du tube à l'aide du vérin hydraulique et à enlever le tube de la plaque tubulaire. [00018] Les diverses particularités de la nouveauté qui caractérisent l'invention sont soulignées de façon particulière dans les revendications annexées à cette description et en font partie. Pour une meilleure compréhension de l'invention, de ses avantages fonctionnels et de ses objets spécifiques réalisés par ses utilisations, on se réfère aux dessins d'accompagnement et à la description dans lesquels une forme de réalisation préférée de l'invention est illustrée. [00019] Brève description des dessins [00020] Sur les dessins : [00021] la figure 1 est une représentation graphique d'une plaque tubulaire ; [00022] la figure 2 est une représentation graphique d'un vérin hydraulique attaché à un moignon de tube ; [00023] la figure 3 est une représentation graphique d'un tube allongé ; [00024] la figure 4 est une représentation graphique d'un tube allongé rompu entre l'épanouissement et les anneaux. [00025] Description des formes préférées de réalisation [00026] En référence à présent aux dessins, sur lesquels les mêmes références numériques sont utilisées pour référencer les mêmes éléments ou des éléments similaires, la figure 1 est une représentation graphique d'un type de plaque tubulaire connu sous le nom de ballon 100 à tubes. Le ballon 100 à tubes contient au moins un tube 15 et, dans de nombreux cas, plusieurs tubes 15. Les tubes 15 s'étendent généralement à travers la paroi du ballon 100 à tubes, de façon qu'une portion du tube 15 soit entourée circonférentiellement par le ballon 100 à tubes. L'extrémité de tube s'étendant dans le ballon 100 à tubes peut être épanouie 11 (figures 3, 4) en tant que moyen pour assurer la fixation et l'étanchéité du tube 15. Des nervures 14 (figures 3, 4) peuvent être également présentes sur le tube 15 à des fins similaires. [00027] Dans une première étape du procédé, le tube 15 est coupé pour produire un moignon 22 de tube, figure 2, s'étendant vers l'extérieur depuis le ballon 100 à tubes. Le tube 15 est avantageusement coupé au chalumeau pour produire un moignon 22 de tube, mais il peut être coupé par tout moyen connu sans s'écarter de la présente invention. Un vérin hydraulique 54 est attaché au moignon 22 de tube. Dans une forme préférée de réalisation, un trou 18 (figures 3, 4) est découpé dans le moignon et le vérin hydraulique 54 est attaché à l'aide d'un boulon s'étendant à travers le trou découpé 18 et fixé aux extrémités du vérin hydraulique 54. En variante, une fixation par des extrémités de serrage peut être utilisée pour attacher le vérin hydraulique 54 à l'extrémité du moignon 22 de tube faisant saillie à l'extérieur du ballon 100 à tubes. [00028] Une portion du tube 15 entouré circonférentiellement par le ballon 100 à tubes est ensuite ramollie. Dans l'étape de ramollissement, une portion du tube 15 est chauffée rapidement. Dans une forme préférée de réalisation, une bobine de chauffage par induction, telle que la bobine décrite dans le brevet des E.U.A. N 6 778 057, incorporé ici à titre de référence, est insérée dans la portion du tube 15 entouré par le ballon 100 à tubes, et un chauffage par induction est appliqué au tube 15, chauffant rapidement le tube à une température supérieure à une valeur d'environ 900 C à environ 1000 C. Dans une autre forme de réalisation, une flanane ou tout autre moyen classique de chauffage peut être utilisé pour ramollir le tube. [00029] Le tube ramolli est ensuite allongé. L'allongement a lieu en actionnant le vérin hydraulique 54 d'une manière qui applique une force de traction sur la portion ramollie du tube 15 avant le refroidissement du tube 15 jusqu'à la température ambiante. Dans une forme préférée de réalisation, figure 3, l'étape d'allongement réduit circonférentiellement une portion du diamètre 17 du tube, permettant d'enlever aisément le tube 15 du ballon 100 à tubes sans endommager le ballon 100 à tubes. Dans une autre forme de réalisation, le chauffage peut être localisé autour de l'épanouissement 11, figure 3, et/ou du tronçon nervuré 14 du tube 15, de façon que l'étape d'allongement déchire le tube en deux pièces. Dans cette forme de réalisation, une pièce du tube déchiré est enlevée de l'intérieur du ballon 100 à tubes, et une pièce de l'extérieur du ballon 100 à tubes. L'étape d'enlèvement peut être réalisée à la main, mais elle est avantageusement exécutée en permettant au vérin hydraulique 54 de continuer d'opérer après l'étape d'allongement afin que le vérin hydraulique 54 enlève le tube 15 du ballon 100 à tubes. [00030] Bien que des formes spécifiques de réalisation de l'invention aient été représentées et décrites en détail pour illustrer l'application des principes de l'invention, on comprendra que l'invention peut être matérialisée autrement sans s'écarter de ces principes. REVENDICATIONS 1. Procédé d'enlèvement d'un moignon de tube comprenant les étapes qui consistent : à se procurer un tube entouré circonférentiellement sur au moins une extrémité par une plaque tubulaire, à couper le tube pour créer un moignon de tube, à ramollir une portion du tube, à attacher un vérin hydraulique au moignon de tube, à allonger la portion ramollie du tube à l'aide du 10 vérin hydraulique, et à enlever le tube de la plaque tubulaire. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre : l'utilisation d'un chauffage par induction pour ramollir une portion du tube. 15 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel une portion du tube est chauffée rapidement à une température supérieure à 900 C. 4. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre : 20 l'utilisation d'un chalumeau à acétylène pour ramollir une portion du tube. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le vérin hydraulique est serré sur le moignon de tube. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le 25 vérin hydraulique est boulonné sur le moignon de tube. 7. Procédé selon la revendication 6, comprenant en outre l'étape de réalisation d'un trou dans le moignon de tube pour attacher le vérin hydraulique. 8. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la 30 circonférence de la portion ramollie du tube est réduite pendant l'allongement. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le tube est déchiré en pièces multiples pendant l'étape d'allongement. 35 10. Procédé d'enlèvement d'un moignon de tube comprenant les étapes qui consistent :à se procurer un tube entouré circonférentiellement sur au moins une extrémité par une plaque tubulaire, la, au moins une, extrémité étant épanouie et le tube comportant un anneau pour asseoir le tube dans la plaque tubulaire, à couper le tube pour créer un moignon de tube, à ramollir une portion du tube, à attacher un vérin hydraulique au moignon de tube, à allonger la portion ramollie du tube avec le vérin hydraulique, et à enlever le tube de la plaque tubulaire. 12. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre : l'utilisation d'un chauffage par induction pour ramollir une portion du tube. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel 15 une portion du tube est chauffée rapidement à une température supérieure à 900 C. 14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel le tube est chauffé depuis l'intérieur. 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le 20 vérin hydraulique est serré sur le moignon de tube. 16. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le vérin hydraulique est boulonné au moignon de tube. 17. Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre l'étape de réalisation d'un trou dans le moignon de 25 tube pour attacher le vérin hydraulique. 18. Procédé selon la revendication 14, dans lequel la circonférence de la portion ramollie du tube est réduite pendant l'allongement. 19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel 30 les étapes de ramollissement et d'allongement délogent l'anneau du tube. 20. Procédé selon la revendication 18, dans lequel le tube est déchiré entre l'anneau et la portion épanouie du tube.