CH365917A - Canalisation pour le transport de fluides à température très différente de la température ambiante et procédé de fabrication d'une telle canalisation - Google Patents

Description

      Canalisation    pour le transport de     fluides    à température très différente  de la température ambiante et procédé de fabrication d'une telle     canalisation       Le présent breveta pour objets une     canalisation     pour le transport de fluides à température très dif  férente de la température ambiante, comprenant deux  conduites entourées chacune d'une enveloppe iso  lante et connectées bout à bout, et un procédé de  fabrication d'une telle     canalisation.     



  On connaît les     différents    problèmes, surtout aux  points de jonction entre les conduites, que posent  les dilatations ou contractions dues au fait de trans  porter un     fluide    plus chaud ou plus froid que le       milieu    ambiant.  



  Ainsi, le transport de gaz liquéfiés à très basse  température par canalisation est d'une     réalisation     très délicate. Ces températures qui sont de l'ordre  de vingt degrés absolus pour l'hydrogène, par exem  ple, font que lorsque l'on     introduit    un gaz liquéfié  dans des canalisations, de très     importantes    contrac  tions se produisent. On est conduit, en conséquence,  à utiliser des segments continus de     canalisations    de  longueur réduite et à les relier au moyen d'éléments  de raccordements d'un type approprié. Il faut, en  outre, réduire au minimum les échanges thermiques  du gaz liquéfié avec l'extérieur, ainsi que les fuites  qui risqueraient pour certains gaz de provoquer des  explosions.  



  La canalisation selon le breveta pour but de  convenir notamment au transport de gaz     liquéfiés    à  très basse température, en permettant de satisfaire  aux conditions mentionnées ci-dessus et en étant en  outre, d'une réalisation     particulièrement    simple et  rapide.  



  La     canalisation    selon le brevet est caractérisée  en ce que la partie terminale de chacune desdites  conduites est engagée dans une boîte de raccorde  ment reliant lesdites enveloppes isolantes l'une à  l'autre et en     ce    que chacune desdites     parties    termi-         nales    est coudée de façon à traverser successive  ment deux     parois    de la boîte de     raccordement,    la  seconde paroi étant commune aux deux conduites,  et à faire saillie hors de la boîte à travers une ouver  ture ménagée dans ladite paroi commune,

   la jonc  tion entre les deux conduites     connectées    se     trouvant     au voisinage de l'ouverture et enfermée dans un  couvercle amovible monté de façon étanche sur la  paroi commune.  



  Quant au procédé selon le brevet de fabrica  tion de cette     canalisation,    il est caractérisé en ce  que l'on prend une boîte prismatique dont trois  parois     portent    chacune une ouverture, en ce que  l'on     fixe    à chacune de deux de     ces    parois une pla  que fixée elle-même à la     partie    terminale d'un tube  entourant l'une des conduites, en     ce    qu'on fait passer  les bouts des deux     conduites    à travers l'intérieur  de la boîte jusqu'à l'extérieur, par l'ouverture dans  la troisième paroi de la boîte, et en ce qu'on con  necte les deux bouts l'un à l'autre.  



  Au     dessin    annexé est représentée, à titre d'exem  ple, une forme d'exécution de la canalisation selon  le brevet.  



  La     fig.    1 est une vue d'ensemble, en     coupe,    de  ladite forme d'exécution de la canalisation, et  la     fig.    2 est une vue d'ensemble, en plan, de  cette     canalisation,    le     couvercle    de sa boîte de rac  cordement étant enlevé.  



  La     fig.    3 montre plus en détail la boîte de rac  cordement, représentée en perspective.  



  La     fig.    4 est une coupe-élévation schématique  montrant le montage d'une boîte de     raccordement.          Dans    la forme d'exécution qui sera décrite, le  gaz qui traverse la canalisation est de l'hydrogène,  mais il est bien entendu que tout autre gaz, comme      l'hélium par exemple, peut être véhiculé dans cette  canalisation.  



  En     fig.    1, une conduite argentée 1, dans laquelle  circule de l'hydrogène liquide, est entourée d'une  gaine à double paroi 2,     dans    laquelle circule de  l'azote liquide. Le centrage de 1 à l'intérieur de la  gaine 2 est effectué au moyen d'entretoises 3 en fil  d'acier inoxydable: la gaine 2 est constituée de  deux tubes de     cuivre    sensiblement coaxiaux ne com  muniquant pas avec     l'intérieur    de la boîte 12 ; leur  centrage     est        effectué    de place en place au moyen  de spirales tubulaires en cuivre 4. Cette gaine 2 est  argentée extérieurement.  



  L'isolement de l'ensemble 1 et 2 est assuré au  moyen d'une chemise 5 à l'intérieur de laquelle on  fait le vide par des moyens non représentés sur le  dessin. On fixe la gaine 2 en plusieurs points con  venablement     choisis    au moyen de crochets 6 qui sont  soudés sur la gaine 2 ; des tiges 7,     articulées    sur les       crochets    6 et des attaches de     support    8, soutiennent  la gaine 2 dans une position sensiblement concen  trique à celle de la chemise 5. L'ensemble de fixa  tion est logé dans un     boitier    cylindrique 9 commu  niquant avec la chemise 5.

   La position des crochets  6 est légèrement décalée dans le sens longitudinal  pour que, à froid,     ils    prennent une position symétri  que de leur position à chaud, par rapport à l'axe  du boîtier 9.  



  L'extrémité de ces conduits est aménagée de la  façon suivante  La gaine 2 est fermée et présente une prise pour  un tuyau 10, représenté seulement en     fig.    2, ce  tuyau servant à la circulation de l'azote.  



  On voit sur les figures, symétriquement par rap  port à 1, 2 et 5 - de l'autre     côté    de la boîte de       raccordement    12 - des éléments analogues, dési  gnés par les nombres correspondants affectés de la  lettre<I>a : la, 2a,</I> 3a, etc. Ces éléments constituent  un deuxième tronçon de la canalisation, qu'il s'agit       précisément    de connecter au premier, le but princi  pal étant la jonction de la conduite 1 à la con  duite 1 a.  



  Pour réaliser cette connexion, on soude aux  extrémités des     chemises    5 et 5a respectivement des  plaques 11 et     lla,    sous un angle de     45,1    par     rapport     à l'axe de la chemise. Les plaques 11 et 11a pré  sentent chacune une ouverture coïncidant avec celle  de la chemise elle-même (voir     fig.    1 et 4). Les pla  ques ont leurs     dimensions    et forme prédéterminées  en     sorte    qu'elles puissent s'appliquer aux parois  latérales de la boîte de raccordement.  



  Les parties terminales des     conduites    1 et la,  dépassant d'une longueur     convenable    les chemises 5  et 5a,     respectivement    au-delà des     plaques    11 et     lla,     sont coudées en 15 et<I>15a ;</I> elles sont munies de  parties     métalliques    souples et étanches 16 et 16a.  On procède de même pour les tuyaux 10 et 10a,  visibles seulement sur la     fig.    2.

      Les plaques 11 et l la sont placées face à     face,     comme le montre schématiquement la     fig.    4 ; on  descend alors, entre ces     plaques,    suivant les     flèches,     une boîte prismatique 12 portant de larges ouver  tures 22, 22a et 14 dans ses trois parois latérales.  



  Dans la boîte 12 représentée, l'angle solide entre  les parois 20 et 20a est de 900.  



  Grâce à     l'inclinaison    des plaques 11, 11a et  des parois 20 et 20a les premières peuvent venir  s'appliquer aux secondes sans empêcher les     parties     terminales des conduites, respectivement 15-16 et       15a-16a,    de traverser librement les     ouvertures    22,  22a et 14.  



  On comprend que dans le cas d'une boîte 12,  à section rectangulaire (parois 20 et 11 perpendi  culaires à 5) cette opération est beaucoup moins  commode, car il faut plier les     parties    15-16 pen  dant l'introduction de la boîte pour qu'elles passent  à travers les ouvertures.  



  La plaque 11 est alors fixée à la paroi 20 par  soudage ou au moyen de boulons ou vis, avec       interposition    d'un joint d'étanchéité 13     (fig.    1 et 3) ;  on     procède    de même du côté 11a, 20a, 13a. On  retrouve alors les extrémités des conduites 16, 16a  hors de la boîte 12, au-dessus de l'ouverture 14 ;  si elles n'ont pas été coudées, selon 17 et     l7a        (fig.    1),  avant l'opération, on le fait à     ce    moment ; il ne  reste plus qu'à connecter les extrémités de 17 et 17a  l'une à l'autre.

   Par le jeu des coudes 15, 15a et 17,  17a, les     parties        terminales    des conduites 1 et la,  une fois     connectées    ont la forme de boucles ou  lyres ; il en est de même pour les tuyaux 10 et 10a.  



  Après assemblage par brasure ou par joint vissé,  ou par alliage au plomb, à l'or ou à l'indium, par  exemple, des demi-lyres en 18 et 24, on place sur  la boite de     raccordement    un couvercle 19, muni  d'un joint torique souple 20.  



  Le raccordement par brasure des demi-lyres est  très     facile    en raison de     l'accessibilité    totale du dis  positif, à l'extérieur de la boîte de raccordement. Il  importe de souder la lyre dans une position légère  ment fermée à chaud pour que, son ouverture à  froid étant limitée, les contraintes imposées au métal  soient minima.  



  Il va de soi que la construction décrite s'applique  aussi bien au raccordement des conduites sous un  angle quelconque. Notamment, au lieu d'être pla  cées face à face, les plaques 11 et 1 la peuvent être  appliquées à deux parois adjacentes de la boîte 12.  D'autre part, la boîte elle-même peut avoir des  parois faisant entre elles des angles différents de  ceux indiqués sur les figures.  



  Un mode de construction de la boîte 12     consiste     à     partir    d'une cornière désignée par 12 en     fig.    3,  à laquelle est assemblée, par exemple, par soudure,  une tôle pliée d'avance, en     forme    des parois 21-23.  L'ensemble est ensuite usiné et percé d'ouvertures 14,  22, 22a,     tandis    que des gorges sont ménagées pour       .recevoir    les joints 13 et 13a. Sur la     fig.    3 on ne  voit ni 13a, ni 22a parce qu'ils se trouvent à l'arrière      de la boîte 12, symétriquement par rapport à 13  et 22. Les     plaques    11 et l la ne sont pas non plus  représentées sur cette figure.  



  La     canalisation    décrite ci-dessus permet par des  moyens simples, le transport d'hydrogène liquide ou  de tout autre gaz liquéfié ayant une température  d'ébullition inférieure à celle de l'azote en limitant  les pertes dues au rayonnement et leurs conséquen  ces connues sous le nom       vapourlock     , ce qui est  particulièrement utile dans le cas où l'usine de liqué  faction du gaz est assez éloignée du centre où on       l'utilise.     



  Il est évident que, pour des gaz tels que l'oxy  gène, dont la température d'ébullition est relative  ment élevée, la     canalisation    décrite peut être utilisée,  quoique dans ce cas, on puisse sans inconvénient  supprimer la circulation de gaz isolant et la gaine 2.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Canalisation pour le transport de fluides à température très différente de la température ambiante, comprenant deux conduites entourées cha cune d'une enveloppe isolante, et connectées bout à bout, caractérisée en ce que la partie terminale de chacune desdites conduites est engagée dans une boite de raccordement reliant lesdites enveloppes isolantes l'une à l'autre, et en ce que chacune des- dites parties terminales est coudée de façon à tra verser successivement deux parois de la boîte de raccordement, la seconde paroi étant commune aux deux conduites,

   et à faire saillie hors de la boite à travers une ouverture ménagée dans ladite paroi commune, la jonction entre lesdites conduites con nectées se trouvant au voisinage de l'ouverture et enfermée dans un couvercle amovible monté de façon étanche sur la paroi commune. II.

   Procédé de fabrication de la canalisation sui vant la revendication I, caractérisé en ce qu'on prend une boîte prismatique dont trois parois portent cha cune une ouverture, en ce qu'on fixe à chacune de deux de ces parois une plaque, fixée elle-même à l'extrémité de l'enveloppe isolante entourant l'une des conduites, en ce qu'on fait passer les bouts des deux conduites à travers l'intérieur de la boîte jusqu'à l'extérieur par l'ouverture dans la troisième paroi et en ce qu'on connecte les deux bouts l'un à l'autre. SOUS-REVENDICATIONS 1. Canalisation suivant la revendication I, carac térisée en ce que ladite boîte (12) a une section transversale triangulaire. 2.

   Canalisation suivant la revendication I, carac térisée en ce qu'une fraction de la partie terminale des conduites, dont un secteur (15) est placé dans la boîte de raccordement est constituée par un tube flexible (16). 3.

   Canalisation suivant la revendication I, carac térisée en ce que chacune desdites parties terminales traverse : une première paroi latérale (20) de la boîte (12), l'espace intérieur de la boite, une autre paroi (21) de la boîte, adjacente à la première paroi, et un espace situé immédiatement au-delà de l'autre paroi (21), en dehors de la boîte, les parties traver sant les parois étant sensiblement droites, tandis que les parties traversant lesdits espaces sont au moins partiellement coudées (15-17).

   4. Canalisation suivant la revendication I, carac térisée en ce que les jonctions (18) entre les extré mités des parties terminales des deux conduites con nectées sont constituées par des soudures. 5. Canalisation suivant la revendication I, carac térisée en ce que les jonctions entre les parties ter minales connectées sont constituées par des rac cords démontables comportant au moins deux pièces adaptées et serrées l'une à l'autre, de façon étanche fixées respectivement auxdites extrémités des deux conduites. 6. Canalisation suivant la revendication I, carac térisée en ce que les lieux de jonction (18) entre les conduites sont entourés d'isolant thermique.

   7. Canalisation suivant la revendication 1, carac térisée en ce que les lieux de jonction (18) entre les conduites sont entourés d'écrans réflecteurs de la lumière. 8. Canalisation suivant la revendication I, carac térisée en ce que lesdites enveloppes isolantes com prennent des tubes (2), s'étendant jusqu'aux environs de la région coudée (15-15a) des parties terminales des conduites. 9.

   Canalisation suivant la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisée en ce qu'une pla que (11) munie d'une ouverture, est fixée à l'extré- mité d'un premier tube extérieur (5) que comprend chaque enveloppe isolante, de manière que son ouverture coïncide avec celle de ce tube, cette pla que étant adaptée, de façon étanche et démontable, à une paroi latérale ouverte (20) de la boite (12). 10. Canalisation suivant la revendication 1 et sous-revendications 8 et 9, caractérisée en ce que ladite plaque (11) est orientée sous un angle de 450 par rapport au tube extérieur (5) auquel elle est fixée.

   11. Canalisation suivant la revendication 1 et la sous-revendication 8, caractérisée en ce qu'au moins un desdits tubes (2-5) ne communique pas avec l'intérieur de la boîte (12), est parfaitement étanche et est muni d'une communication avec une pompe à vide. 12. Canalisation suivant la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un desdits tubes (2-5) est en communication avec une source d'un fluide capable de servir d'isolant thermique, et avec des moyens pour assurer la circu lation de ce fluide. 13. Canalisation suivant la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisée en ce qu'au moins un desdits tubes contient une matière isolante. 14.

   Canalisation suivant la revendication I et la sous-revendication 8, caractérisée en ce que le second tube est à double paroi (2) et suspendu à l'intérieur du premier tube extérieur au moyen de crochets à tige, (7), répartis suivant la longueur du tube et légèrement décalés dans le sens longitudinal par rapport aux points d'attache (8) de leurs tiges. 15.

   Canalisation suivant la revendication I et les sous-revendications 8 et 14, caractérisée en ce que les points d'attache (8) des tiges (7) des crochets se trouvent à l'intérieur de manchons transversaux (9) dont est muni le premier tube. 16. Procédé selon la revendication<B>11,</B> pour la fabrication d'une canalisation dans laquelle les enve loppes isolantes sont constituées par un tube fixé à ladite boite de raccordement, caractérisé en ce qu'on fixe ces tubes à la boite de raccordement, de façon étanche et en ce qu'on fait le vide à l'intérieur. 17.

   Procédé selon la revendication II, caractérisé en ce qu'on utilise pour former une partie de ladite enveloppe isolante un tube à double paroi coaxial de ladite conduite, et en ce qu'on fait circuler de l'azote liquide entre les doubles parois de ce tube.