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CANALISATIONPOUR LE TRANSPORT DE FLUIDES
La présente intention due aux travaux de MM. Albert LACAZE et Louis WEIL se rapporte aux canalisations pour le transport de fluides, et tout particulièrement des fluides devant rester à une température différente de l'ambiante, les échanges de chaleur avec l'atmosphère étant réduits le plus possible. L'invention vise- notamment les canalisations formées par la jonction bout à boni d'un certain nombre de conduites.
On connaît les différents problèmes, surtout aux points de jonction entre les conduites, que posent les dilatations ou contractions dues au fait de transpercer un fluide plus chaud au plus froid, que le milieu ambiant.
.Ainsi le transport de gaz liquéfiés à très basse température par canalisations est d'une réalisation très délicate. Ces températures qui sont de l'ordre de vingt degrés absolus pour l'hydrogène, par exemple, font que lorsque l'on introduit un gaz liquéfié dans des canalisations, de très importantes contractions se produisent. On est conduit, en conséquence, à utiliser des segments continus de canalisations de longueur réduite et à les relier au
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moyen dl6lâmenta de mccord#ent d'un 'type approprié.
Il faut, en outre, réduire au ininimm les c1:\a.n6eS th81'!iliques du gaz 1iquéfié avec l.extérieur.. ainsi que las fuitt.'8 qui r:tsqwmIient pour oertaiIIa gaz do :p:rovoquer des . 'lorploei0a8s Lee 21OUV9Uee nm\AHt1o# sui"lmlt lt:tnvention conv.iennent tant partiaaJ.1àrement au. t:m:nspon de gaz l1qu6titS à très basse t#1pÓmture el1811 P6=tt=t de .t::t8tnire aux conditio# #ntionn.6es ci-dessus et sont, en outre,, d'une t1on part:lQulièxoement simple et rapide, Cvrtoi â l3BVaat dans leu canalisations, occtprenant plusieurs conduites 00=9otSee bout à bout, un secteur de la partie terminale MmadMMdM<tpLMd#MmatMtjMMrm#idefbnM pr.ts#t:1que dont il trsveepse deux parois voisines ; ce secteur de conduite, à l'tu-t6rè= de la botte, est coudé par rapport uu reste de la conduite ;
il se oontinua, en debsra de la botte, par 'UII9 faible 10ngllSm' de ladite partio 1;a:rn1inn)e, éîple=t coudée pour aller à la rencontre de la partie temimle de la seconde oondui te à laquelle elle est CO#lOOtOO.
Alïtsi les oxt.1:Ún1tés dos paruon texcinolea des doux conduites àont oonnGCt6os, bout à bout, en dehors de la botte de :raccorcloomt, m3s près do ca1ie-a:t" dans le vois1nllga lmédiat d'mie ou. de deux ouvertu7es, dnns la paroi de la botte, que -::#rl; Bes parties tommimiee, tb:1o forma pSf6x de l'invention coaprond une botte en sors de prisme ot da prismo triangu1ni:ro droit.
De:aa ca cas, 1.0. aisposition. la plus pratiqua consiste à faire aboutir les conduitos à connecter aux parois latérales du prisa faisant entra elles l'angle (h 9<)D. ut do faire sortir leurs parties terminales par la 3ena paroi latérale,;
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Suivant une autre caractéristique importante de l'invention, au
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MOÎUD imo fraction des parties te=dnalw des oonduites est de 1=6f6reroe constituée par du tube souple, tel que par exemple un souffleta un tronçon on métal trés souple ou. en matière plastique compatible avec le fluide à transporter.
On a donc des tubes à la fois souples et courbés an foBM de bouoie, mùdsszmt des efforts moindres que las soufflets droits, de ilart antérieur, placés
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rrrh'11$1Ant par rapport aux conduites à connecter ; on peut alors utiliser des tubes plus minces et sa dispenser des noyens do renforcement habituels, gênants tant au point de vue thmniqpe que constructionnel.
Coma dam les m1treB syat as de jonction de omalisatiOZ4 18e e:rt:rêmit6s des conduites peuvent être, solcm le-a i ±=é#*= ..o,ia .r façon otancho par des rarsaords méonniquee, des brides oerxéee, A:'I:1."'mWJments, etc,
Il est bon d'entourer le lieu de jonction des conduites d'un isolant thermique ou d'un ou de plusieurs écrans, de préférence à haut pouvoir de réflexion vars l'extérieur.
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Un procède partiaulièrenant pratique pour le montage des canausatims, suivant l'invention, consiste à prendre une 'boite prismatique à parois latérales percées d'ouvertures, et à appliquer et fixer à ces parois des plaques fixées
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elJ.ee..t;&1ea aux extr&1:itÓs des tronçons de canalisations à connecter.Ce procède sera décrit en détail, plus loin, à propos d'une foin dlex6=tîon part::cuJ.iè:re de l'invention.
L'intention s'applique à des canalisations très diverses pour le
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transport de différents fluides, nais coma elle rend particulièreoant de grands services dans le transport de gaz liquéfié aux très basses teapdretursa c'est à propos de cette application que l'on décrit, ci-dessous les autres
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caractéristiques de l'imrantion< On limite les pertes par Toyonnaomt an -Pp-ta "4- 4rz,1 - 1- gaz liquéfié dans un tube à haut coefficient de réflexion.
Pour réduire au minimum les échanges thermiques, on peut centrer ce tubo au moyen d'entretoises peu conductrices de la chaleur, par exemple en acier inoxydable, à l'intérieur
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d'une gaine refroidie par circulation d'un gaz liquéfie dont ltébuulticu se produit à une teapérature plus élevée que celle du gaz dont on veut assurer le transport, les parois de cette gaine étant elles-mêmes à haut coefficient de réflexion.
La gaine est constituée, de préférence, de deux tubes de cuivre sensiblement coaxiaux, dont le centrage est effectué de place en place par des
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ap:I.:raJ.aa d.e tu'bos do cui-vro, p:::r t:n tube uniqr t le CIl les 'tI.1bae de (droalation du gaz liquéfia servant d'isolant' th=lqug4 Das ooyans sent pr4vue W= 6aliser cette circulation à partie d'urne source de gae liquéfia
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approprie,
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L'ecsGoole décrit ci-dessus est isole de la tempÓmtu%'8 tu:1b:i.nnte par une checise dans laquelle on fait le vide et à l'intérieur de lrjloelle ;il. est s#>endu, par exoople par des crocheta artieu3,-8, disposds de plaoe en place* Le vide peut, ÓVOntuell#1C11.i, être remplao6 pcr une mtim isolante, Si l'on nti1ise des crochets, ils sont dÓonl6s long1:f:
1²'J1wJ. 18nt pour pouvoir ooooper à froid une position s.:6triquo de leur position à obaa\I1 par rapporta leur point de s'L!3panBi<m< Les joints de dilatation 1.'Glicnt deux eloBsnts de tube a2 de galm sont fomo do baucles ou pz aoust3tv.s x denx ood.es at doe "t3e .!MqaB6 naxibles au ''toa'&Ms", ori tout dispositif eouplo 6qu::1:m.'1.ent.
L#m<tM,lB6lsa#3##s::#epm<elM oaverture, à froid, soit 3,isd.te co qui réduit d'autant les contraintes 1mpoeÓe8 an iùdtal c'.,nt allés sont constitudw (fermeture d'Orne lyre ou. boe0m signifia le j'approchenant des nj')A latérales, 1tO\1.Vèr'tuJ:e, leur ô#.rta#nt).
L'étro:lcb6it6 des différentes partie de la botte est assL=6e pex exemple au DOyen de joints toriques.
Sa se r,,fif=t aux figures sch6z;:atiques i . 3 ci-jointes, on -va d&hcipaunea,d#mu&hMnl&bM<IMMm? dos ccnalisationa pour le t==port de gaz 7,3,uc3iiGs à très basse température, La Fig, 1 est une vua d'ens#tbia, en coupa, des canalisations et d'une Trotte de racco:r:de#niï, objet ds h3uvontirmr La Fig. 2 e--t ure vue d'ansaoble, ea plan, de ces canalisation et de cette botte da raccordenant le couvercle étant en1ev6.
La. Fig. z D.(,ü-:;g. ;;g ea dutail w.1 élúJ:.ent des T,cit d= ===d=="=t, SW14V en perspective.
La PIS. 4 est 'une coupe-614vutî= sché#.tique nontrant la mntage
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d'une botte de :roccord#.ent.
Seuls on ét.4 représentes sur les figures les Ól6ents nécessaires la due l'inventiont les cleuenta correspondants de ces différentes !':lgm:ea po....-#.n.' des ncdbres de x 4rencbê identiques* Dsns Ilexes4a décrit ci-dessous, le gaz oonsid6r6 est de l'hydrogène, 1X!ie 11. est bien entendu quo tout autre , coi- l'holicn par oxaaple, pou-Sire 3.GU7. dnxts des canalisations ana1.oguaa.
Sur la Iig. 1, une conduite argtmtÓa 1; dans laquelle circule da 3,sïdra liquide, est entourde d'une gaina à double paroi 2, dans laquelle circule de l'azote liquide. La eenirEgO de 1 à Itint6rieur- de la gaine 2 est effac'6o<S au uoyen d 1 entretoises 3 en fil d'acier inoxydable ; la gnine 2 est oonstitu6e de deux tibes de cuivre aensib1t coaxiaux oa Cf1ttl'lm:!q:Jant pcs trroo ':intérieur de la boite i2 ; leur centrage est effectué de place en pisca - aa. oyon de apicoles tubulaitea en cuifro 4. Cette seine 2 est argmt6e 6xseus¯..tent: L'isolecent de l'enseuble 1 et 2 est casuru su uoycn d'une chcnise à. l'intérieur de laquelle on fait le -vide par des moyens non représentas uur le dessin.
On fixe la gaine 2 en plusieurs points convennble#nt choisis au moyen de crochets 6 qui sont soudés sur la gaine 2 ; des tiges 7, srticulcea sur les crochets 6 et des attaches de support 8, soutiennent la. gaine 2 dans une Position sans3.bieuen concente-que à celle do In chemise 5. L'ens#ble de fixatian est logé fuma -un bottier cy1:ixque 9 co-imiquant avec Ia chemise 5.
La position des crochets 6 est lÓgèreuent duecloe dans le sens longitudim1. pour que, à froid, ils pracneni uno position sym6txique de leur position à oMud1 par rapport à. l'axe du bottier 9.
L'extr&3it< de ces conduits est w,5nagée de :La façon suivante La gaine 2 est fe:L'C6e et comporte une prise peur u.-¯ tuyau 10, =préeml;6 seulecent sur In Pig. 2, ce tuyau. se:t'V1:1.nt à 7.a circu1..ltion. do l'azote.
On voit sur les figures, synétriquesrnt Par rapport à 1, 2 et 5, ... de J.Jo.ut:re 08t6 de la. botte de Bnecordecent 12 - des é16;;;ents sssiogues,
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désignes par les notibres correspondants affectés de La lettre a<1a, 2a, 3e., etc*.,, Ces élénenta constituent un deuxième tronçon de la ?3sation, qu'il s'agit pKcie6ment de connecter au. premier, le but principal étant la. jonction de la conduite 1 a. In conduite la.
Pour r6..,', cette oOl1D,man. on soude aux extecuitua des ohedsoa 5 et 5a roapectiveagnt les plaques 11 et 1 la, sous un angle de 45 par rapport à 1=axe de la. chemise. Les plaquas 11 et 11a présentent chacune T<ne ouverture oe%dmk tarao ccile de In checise ene-- (voir M. 1 et 4). Les plsc[uas ont leurs ailionsioas et forme ' P"'"illte:rL4nÓes en sorte qu'eU# puissent cnpl9. eux parole Inidrales de la boite do mocordeuent.
Les PCXUOO texcinales des conduites 1 et la$, dupassent deum lon.g\1FJU:r convenable les oh9t1isés 5 et 5a, respeetiveLent au delà des plaques 11 et Ha, sont coudées en 15 et 15a ; elles sont J:1t.n1es des parties ul'inlliques souples et 6%n±hes 16 et 16a, On procède de nbe pour les tw-wnx 10 et 10a, visibles tsvu7.ent sur la Fig. 2. les plaques 11 et 1 la sont plaed2s face à face, com* le montre sohu.fâ.qunt 1a fin. 4 ;
on descend alors, entre ces plaques, au3.vsnt les flèches, tme botte prismatique 12 portant de larges ouvertures 22, 22c et 14 dans ses trois parois latérales,
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Bans la botte 12 reprCsentc'.>eltnn3e solide entre les parois 20 et 20 a est de 90 .
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ce à l'inclinaison des plaques 11, i la et des parois 20 et 20u les preoiares peuvent venir s'appliquer aux secondes sens empêcher les parties te.,.,.,'"..1es des conduites, respoctiveaent 15-16 et 15a.-16a. de traverser librooent les ouvertures 22, 22a et 14.
On comprend que dans le cas d'une boite 12, à section rectangulaire (parois 20 et 11 perpendiculaires à 5) cette opération est beaucoup coins commode, car il faut plier les parties 15-16 pendant l'introduction de la botte pour quelles passent à travers les ouvertures.
La placée 11 est alors fixée à la paroi 20 par soudage au au moyen
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de boulons ou vis, avec interposition d'un joint dlú-ronch6itÓ 13 (fin.1 et 3) an procède de n8he du cote 11a. 20a, 13a. On retrouve alors les exirdnites des conduites 16, 16a hors de la botte 12, au-dessus de l'ouverture 14 ; si
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elles n'ont pas été coudées, selon 17 et 1 7< (Fig. 1 ) avant l'opération, on le fait à ce nouent ; il ne reste plus ctu'à connecter les extrÓL1itÓs de 17 et 17a lime à l'autre. Bar le jeu des coudes 15, 15a et 17, 17a.. les parties teroianlea des conduites 1 et la, une fois connectées ont la fome de boucles ou lyres ; il en est de même pour les tuyaux 10 et 10a.
Après assemblage par brasure ou par joint 'visse, ou par alliage au
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plocib, à. l'or ou à llîndium, par exemple, des d#!-1yres en 18 et 24, on place sur la boite de xaccordeuent un couvercle 19, mmi d'un joint torique souple 20.
C.>nf'omé::1en.t à l'invention, le raccordement per 'brasure des demi-lyres est très facile en raison de l'accessibilité totale du dispositif, à l'extc:Ei8ur de la boite da :raooord.e#n.t. Il importe de souder la Jyro dro1s une position 16géresent fexre à chaud pour que, son ouverture à froid étant M=Uxe-e, les oontrn:1ntes :;t.,'POSÓ9S au notai soient ainiua. Il va de soi que la construction décrite s'applique aussi bien eu
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racoordenent des conduites sous un angle quelconque. Notassent, au lieu d'être placées face à face, les plaques 11 et 11a peuvent être appliquées à deux parois adjacentes de le boite 12. D'autre part, la botte elle-come peut avoir des parois faisant entre-elles des angles différents de ceux indiquas sur les figures.
- 'Un. mode de construction de :La 'boite 12 consiste à partir d'une
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eorn1èra désignée par le repère 12 sur la Fig. 3, à laquelle est asseublee, par #ctlplo.pBr soudure, une ele pliC'6 d'avance, en forme dos parois 21-23.
L'onsedbla est ensuite usin6 et percé ddoüvorturos 14, 22, 22a, tandis que des gorges sont ménagées pour recevoir les joints 13 et 13a. Sur la Fig. 3 on ne voit ni 13à, ni 22a parco qu'ils sa trouvant à l'arrière do la boite 12,
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sycotriquoaent par rapport à 13 et 22. Les plaques 1 et 11 n ne sont pas non plus représematées sur cette figure.
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" y T.r.d canalisations décrites ci-dessus, peraettont, par des noyons
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s:lr.lplea, le "' liquide ou de tout autre li oyt\nt TaM tettpKttare d'ébul7ïas. iafBteure à celle de l'azote on licltant les , èx#a nu. t et lE²tIrG 00t!.tXI:t# soua le n!X1 "vD.
J.ookI' ee est t ut:!J.e dnns J.e. cas oh l'usine. de du gaz est assez dlo4p5e du contre et en ltut111mt.
Il est évident que, pour des gaz W18 que l'oxysne, dont la. teciporature d'ébullition est telativecant élevée, le dispositif décrit, confora<&i#t à l'intention, s'applique, quoiqtte dans ce cas, on j!uiaae aa# inocovénienat 11: t1on 3e u 4,oo"t et la gdm 2.