Brevet FR3100571A1 — publié le 20210312

L’invention concerne, sur une turbomachine d’aéronef, une canalisation (1) présentant une partie flexible (7) comprenant une tresse (9) métallique tubulaire et une tubulure (11) en fluoropolymère à maintenir via des embouts de sertissage. La partie flexible (7) comprend au moins un fil électriquement conducteur (13) qui est en contact avec la tubulure (11) et avec les embouts de sertissage, et qui est disposé pour pouvoir être également en contact avec du carburant devant circuler dans la tubulure (11). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3. Canalisation pour une turbomachine d’aéronef Domaine technique de l’invention L’invention comporte une canalisation à utiliser dans une turbomachine pour aéronef, en particulier un avion. Etat de la technique antérieure Un aéronef comporte classiquement un ou plusieurs systèmes propulsifs comprenant chacun une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur. Dans une turbomachine, des canalisations sont utilisées pour réaliser l’interconnexion entre deux équipements. Ces canalisations permettent de faire circuler un fluide d’un point à un autre. On distingue deux familles de canalisations : les « canalisations souples » ou « canalisations semi-rigides » et les « canalisations rigides ». Les canalisations dites « rigides » comprennent un simple tube métallique et de brides aux extrémités. Les canalisations dites « souples » ou « semi-rigides » comprennent différents éléments et matériaux. Elles sont typiquement utilisées pour réaliser l’interconnexion entre deux équipements ou deux points de fixation pouvant avoir des déplacements relatifs importants. Une canalisation souple est typiquement reliée à une portion de tube rigide via une queue de sertissage. En tant que canalisation « souple » ou « semi-rigide » pour turbomachine d’aéronef, où la canalisation est à monter entre un premier et un deuxième équipements de la turbomachine pour que du carburant (liquide) destiné à la turbomachine puisse y circuler, on connaît une canalisation présentant un tronçon intermédiaire ayant: - une partie flexible adaptée pour que le carburant circule dedans, et - une première et deuxième extrémités où la canalisation comprend respectivement des premier et deuxième embouts de sertissage, creux, électriquement conducteurs, dont l’un au moins est à relier à la masse. En s’écoulant à l’intérieur de la canalisation, le carburant créé une charge électrique (électrostatique) sur ou dans la surface avec laquelle il est en contact. Cette charge est normalement évacuée vers le(s) embout(s) de sertissage de la canalisation souple, permettant une décharge à la masse du moteur, typiquement via les équipements. Cependant, les dispositifs d’alimentation en carburant, dits « systèmes carburant » utilisés pour alimenter les turbomachines mettent en œuvre des débits de plus en plus importants. Au-delà d’une certaine vitesse d’écoulement, la vitesse d’accumulation de charge électrique devient supérieure à la capacité de décharge électrique, entrainant ainsi une augmentation de la charge électrique (électrostatique). Un arc électrique peut alors se créer, avec potentiellement perforation de la canalisation, principalement dans sa partie flexible. Une fuite de carburant peut alors survenir. Un carburant répandu et de référence pour l'aéronautique civile est le Jet A-1. Ses propriétés sont définies par la norme internationale A.S.T.M. D1655. L’invention vise à remédier à ces inconvénients, de façon simple, fiable et peu onéreuse. Présentation de l’invention A cet effet, l’invention propose une canalisation pour turbomachine d’aéronef, la canalisation étant donc à monter entre un premier et un deuxième équipements de la turbomachine pour que du carburant destiné à la turbomachine puisse y circuler, la canalisation présentant un tronçon intermédiaire ayant : - une partie flexible comprenant, radialement de l’extérieur vers l’intérieur : -- une tresse métallique tubulaire, -- une tubulure en fluoropolymère adaptée pour que le carburant circule dedans, et - une première et deuxième extrémités où la canalisation comprend respectivement des premier et deuxième embouts de sertissage, creux, électriquement conducteurs, comprenant chacun une douille de sertissage entourant une queue de sertissage serrant entre elles la partie flexible, l’un au moins des premier et deuxième embouts de sertissage étant à relier à la masse, caractérisée en ce que la partie flexible comprend en outre au moins un fil électriquement conducteur en contact avec la tubulure en fluoropolymère et avec les premier et deuxième embouts de sertissage, et disposé pour pouvoir être également en contact avec le carburant devant circuler dans ladite tubulure en fluoropolymère. L’utilisation de fil(s) électriquement conducteur(s), typiquement métallique(s) (tel que de l’acier inoxydable) permettra d’améliorer la conductivité de la canalisation via la présence d’un matériau hautement électriquement conducteur, sans perturber significativement l’écoulement du carburant, tout en bénéficiant de propriétés de flexibilité et de résistance en pression, du fait de la constitution de la canalisation. Cela doit limiter les phénomènes de charge électrostatique et donc les risques de perforations par claquage électrique. Parmi les buts visés par l’invention, on notera aussi : - pouvoir utiliser la canalisation sans réelle limite de pression eu égard aux gammes de pressions en cause, allant de quelques bars à plusieurs centaines et plus particulièrement de 1 à 300 bars (1bar=10 5 Pa), - limiter la réponse dynamique en vibration de la canalisation, sans risque de rupture, y compris, si elles existent, des parties (tubes) rigides situé(e)s en amont et en aval de la partie flexible (voir ci-après) . Pour sécuriser le maintien dudit au moins un fil électriquement conducteur et la circulation de l’énergie électrique, il est proposé que ce(s) fil(s) électrique(s) soi(en)t partiellement encastré(s) dans la tubulure en fluoropolymère et maintenu(s) serré(s) entre la douille de sertissage et la queue de sertissage. Afin de faciliter la mise en œuvre de la solution et sa fabrication en grande série, il est aussi proposé que ledit au moins un fil électriquement conducteur comprenne : - un fil enroulé en hélice, ou - plusieurs fils s’étendant le long de la tubulure en fluoropolymère. Pour éviter les accidents de forme sur la surface d’écoulement et/ou une mise en place performante dans la paroi de la partie flexible, il est proposé d’utiliser un(des) fil(s) électrique(s) : - de faible diamètre, inférieur à une dizaine de mm, et plus particulièrement de 0,1 à 5 mm, - pouvant être placé(s) dans le sens d’écoulement du fluide (le fil enroulé en hélice aura une composante axiale), - à moment quadratique faible, celui-ci dépendant du diamètre du fil ), de presque 0 à 62mm 4 , - et donc partiellement noyés dans tubulure en fluoropolymère. Les termes axial, radial et circonférentiel sont définis par rapport à l’axe longitudinal (X) de la canalisation, le long duquel s’étendent les tubes : tresse métallique et tubulure en fluoropolymère. Électriquement conducteurs a pour sens : ayant une conductivité électrique supérieure à 20 µA sous une tension de 1000V. Par ailleurs, il est proposé que ladite tubulure en fluoropolymère comprenne du polytétrafluoroéthylène (dénommé PTFE), avec pour avantages d’excellentes propriétés : de glisse du carburant dans la canalisation, diélectriques, de résistance chimique au carburant, de résistance thermique. Une telle solution permet d’intégrer le(s) fil(s) électrique(s) directement pendant le processus d’extrusion du PTFE, qui est une technique bien maîtrisée. Il est aussi proposé que la tubulure en fluoropolymère présente radialement de l’intérieur vers l’extérieur : - une partie intérieure chargée en carbone, en contact avec le premier ou le deuxième embouts de sertissage et entourée par - une partie extérieure pas ou moins chargée en carbone. Un tel « fluoropolymère carboné », voire « PTFE carboné » n’est pas un très bon conducteur électrique, ce qui toujours peut entrainer des décharges électrostatiques perforant la canalisation. Par contre, associer une telle double partie avec un(des) fil(s) électrique(s) disposé(s) en face interne de la tubulure en fluoropolymère et incrusté(s) avec elle doit assurer les avantages recherchés et en particulier une haute conductivité électrique, supérieure 1000 µA sous une tension de 1000V. Comme déjà indiqué, il est aussi prévu que la canalisation puisse comprendre en outre des premier et deuxième tubes rigides auxquels seront alors reliés par soudures respectivement les premier et deuxième embouts de sertissage et par l’intermédiaire desquels la canalisation pourra être montée entre les premier et deuxième équipements de la turbomachine. Est aussi concernée une turbomachine pour aéronef comportant une canalisation ayant tout ou partie des caractéristiques ci-avant. Brève description des figures est une vue en perspective d’une possible réalisation de la canalisation de l’invention, avec ses raccords ; est une demie-vue schématique en coupe axiale de la zone II de la figure 1 ; est une vue schématique interne, en perspective, de la zone III de la figure 1, suivant une première forme de réalisation ; est une vue schématique interne, en perspective, de la zone III de la figure 1, suivant une seconde forme de réalisation ; et est une vue schématique partiellement interne de la zone V de la figure 1. Canalisation (1) pour une turbomachine d’aéronef, la canalisation étant à monter entre un premier et un deuxième équipements de la turbomachine pour que du carburant destiné à la turbomachine puisse y circuler, la canalisation présentant un tronçon intermédiaire ayant: - une partie flexible (7) comprenant, radialement de l’extérieur vers l’intérieur : -- une tresse (9) métallique tubulaire, -- une tubulure (11) en fluoropolymère adaptée pour que le carburant (F) circule dedans, et - une première et deuxième extrémités où la canalisation comprend respectivement des premier et deuxième embouts de sertissage (15a,15b), creux, électriquement conducteurs, comprenant chacun une douille de sertissage (15) entourant une queue de sertissage (17) serrant entre elles la partie flexible (7), l’un au moins des premier et deuxième embouts de sertissage étant à relier à la masse, caractérisée en ce que la partie flexible (7) comprend en outre au moins un fil électriquement conducteur (13) : - en contact avec la tubulure (11) en fluoropolymère et avec les premier et deuxième embouts de sertissage(15a,15b), et - disposé pour pouvoir être également en contact avec le carburant (F) devant circuler dans ladite tubulure en fluoropolymère. Canalisation (1) selon la revendication 1, dans laquelle ledit au moins un fil électriquement conducteur (13) est partiellement encastré dans la tubulure en fluoropolymère (11) et maintenu serré entre la douille de sertissage (15) et la queue de sertissage (17). Canalisation (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit au moins un fil électriquement conducteur (13) comprend un fil enroulé en hélice. Canalisation (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit au moins un fil électriquement conducteur (13) comprend plusieurs fils s’étendant le long de la tubulure en fluoropolymère. Canalisation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite tubulure (11) en fluoropolymère comprend du polytétrafluoroéthylène. Canalisation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite tubulure (11) en fluoropolymère présente radialement de l’intérieur vers l’extérieur: - une partie intérieure (11a) chargée en carbone, en contact avec le premier ou le deuxième embouts de sertissage et entourée par - une partie extérieure (11b) pas ou moins chargée en carbone. Canalisation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, qui comprend en outre des premier et deuxième tubes rigides (25a,25b) auxquels sont reliés par soudures respectivement les premier et deuxième embouts de sertissage (15a,15b) et par l’intermédiaire desquels la canalisation (1) peut être montée entre les premier et deuxième équipements (3a,3b) de la turbomachine. Turbomachine comportant une canalisation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.