CH626149A5

CH626149A5 -

Info

Publication number: CH626149A5
Application number: CH774678A
Authority: CH
Inventors: Annie Brun; Raymond Arsenne
Original assignee: Sofitec; Annie Brun; Raymond Arsenne
Priority date: 1977-07-19
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1981-10-30
Also published as: IT7825873A0; DE2830687A1; IT1097855B; BE868966A; NL7807739A; GB2001407A; FR2398253A1; ES471705A1

Description

La présente invention se rapporte à une conduite métallique calorifugée destinée à être enterrée pour le transport de fluides chauds.

Les conduites de transport de fluides chauds doivent satisfaire notamment à deux exigences: d'une part, être protégées contre la corrosion et, d'autre part, être calorifugées.

En ce qui concerne la corrosion des tubes métalliques utilisés, résultant de phénomènes chimiques et électrochimiques, on sait l'éviter par le procédé de protection cathodique qui a fait ses preuves. Mais le calorifugeage externe de ces conduites métalliques, tel par exemple que l'enrobage par une couche de polyuréthanne, n'a jamais donné entière satisfaction, d'une part, parce que ce revêtement calorifuge constitue une enveloppe extérieure isolante que les courants de protection ne peuvent franchir et, d'autre part, parce que les variations de température du fluide transporté provoquent des dilatations de la conduite métallique entraînant des contraintes et des cisaillements dans le revêtement calorifuge.

L'invention vise à éviter ces inconvénients en ce qu'elle propose une conduite métallique calorifugée qui bénéficie toutefois, comme les conduites sans calorifugeage, d'une protection contre la corrosion par procédé cathodique.

Dans ce but, l'invention propose une conduite métallique calorifugée, destinée à être enterrée pour le transport de fluides chauds, dont la surface externe est protégée contre la corrosion par protection cathodique, un calorifuge enveloppant le tube dans lequel circule le fluide transporté, caractérisée par le fait qu'un second tube métallique extérieur étanche coaxial au premier est prévu au-dessus du calorifuge, et par le fait que la protection cathodique contre la corrosion agit à l'extérieur du second tube métallique étanche enveloppant l'ensemble tube transporteur/calorifuge.

L'espace intertubulaire entre les deux tubes coaxiaux peut avantageusement renfermer un fluide ou un matériau solide jouant le rôle d'élément calorifuge.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'exemples de réalisations, en référence aux dessins annexés qui représentent:

la fig. 1, une vue en coupe longitudinale de la conduite,

la fig. 2, une vue en élévation suivant A A' de la fig. 1,

les fig. 3 et 4, des vues en coupe partielle de variantes de réalisation selon la fig. 1,

la fig. 5, une vue en coupe longitudinale d'une autre variante de réalisation de la conduite,

la fig. 6, une vue en élévation suivant BB' de la fig. 5.

Les fig. 1 à 4 montrent une première variante de réalisation qui est destinée plus précisément au transport de fluides ayant une conductibilité thermique assez faible. La conduite comporte essentiellement un tube intérieur non étanche 1 dans lequel circule le fluide à transporter et un tube extérieur étanche 2 qui n'est pas en contact direct avec lui et qui est maintenu coaxialement au premier par des entretoises en forme de couronnes 3 qui forment entre les deux tubes des espaces intertubulaires 4 cloisonnés en chambres. Des trous 5 constituant une prise de pression statique sont prévus sur le tube intérieur 1 pour que le fluide circulant soit admis dans lesdits espaces intertubulaires. Les couronnes 3 sont soudées sur le tube intérieur?mais pas sur le tube extérieur, ce dernier pouvant ainsi avoir un certain jeu sur les entretoises. Ces entretoises jouent le rôle de diaphragmes annulaires qui limitent le déplacement longitudinal du fluide dans les espaces intertubulaires. Le matelas de fluide dans ces espaces joue donc le rôle d'isolant thermique. Un certain nombre d'orifices 6 sont prévus dans chaque couronne ou diaphragme annulaire 3 pour le remplissage des différentes chambres intertubulaires comme on le verra plus loin. Le tube intérieur 1 a seulement pour objet de guider les filets fluides et éventuellement les appareils de raclage. Son épaisseur peut donc être faible puisqu'il n'a pas à résister à une pression interne importante, celle-ci s'étant établie par les trous 5 de part et d'autre du tube intérieur 1. Les éléments de tube intérieur sont assemblés par soudage — le tube est alors soumis à une compression causée par la dilatation à la montée en température — ou par emboîtage. Dans ce dernier cas, l'emboîtement est largement recouvrant pour donner du jeu à la dilatation. Dans le cas illustré à la fig. 3, l'emboîtement est intérieur, ce qui prémunit contre toute pression additionnelle due à l'énergie de vitesse. Dans le cas illustré à la fig. 4, l'emboîtement est extérieur, ce qui facilite le raclage éventuel. On remarquera que la présence d'une couronne ou diaphragme annulaire 3 à proximité de chaque emboîtement constitue une butée qui s'oppose au déplacement axial des éléments intérieurs pendant un éventuel raclage de la conduite. Par contre, le tube extérieur 2 est soumis à une pression intérieure égale à la pression du fluide. Son épaisseur, notablement supérieure, est en relation avec cette pression. Les éléments qui le constituent sont soudés les uns aux autres à leurs extrémités. On notera que les soudures du tube extérieur et les emboîtages du tube intérieur peuvent être décalés. Bien entendu, le tube extérieur 2 en contact avec le terrain est protégé contre la corrosion par protection cathodique.

On a vu que les couronnes 3, qui constituent des diaphragmes annulaires et qui assurent la coaxialité des deux tubes, cloisonnent l'espace intertubulaire en chambres 4. Contre la couronne 3, est fixée au tube extérieur une coupelle plastique 7 qui, d'une part, assure l'étanchéité à la très faible différence de pression possible existant entre deux chambres voisines et, d'autre part, à la mise en produit de la canalisation, permet un remplissage aussi facile des chambres que du tube intérieur 1 et, ainsi, une égalité de pression sur les deux faces de ce tube. En effet, le remplissage des tubes s'effectue à partir de l'extrémité 8 droite de la fig. 1, c'est-à-dire en sens inverse de l'écoulement et du raclage, marqués par une flèche à l'intérieur du tube 1. On remplit simultanément le tube 1 et les espaces intertubulaires 4. Grâce aux orifices 6 prévus dans chaque cou5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

626149

ronne, le fluide pénètre successivement dans les divers espaces intertubulaires, la coupelle plastique 7 s'écartant des couronnes du fait de la suppression de fluide s'exerçant contre elles, de proche en proche, durant l'opération de remplissage.

Dès que toute la longueur du tube et des espaces intertubulaires s est remplie de fluide et que l'écoulement peut alors avoir lieu dans le tube 1 et dans le sens de la flèche, la pression du fluide dans les espaces intertubulaires 4 maintient alors chaque coupelle 7 contre la couronne en obturant les orifices 6. Le tube extérieur 2 en contact avec le terrain est protégé contre la corrosion par protection io cathodique.

La disposition précédemment décrite en rapport avec les fig. 1 à 4 s'applique par exemple à des huiles, des fuels et, en général, à tout fluide en température de faible conductibilité thermique. Le transport serait limité à des distances moyennes, ces distances pouvant 15 être augmentées en accroissant l'épaisseur de l'espace intertubulaire.

Les fig. 5 et 6 montrent une autre variante de réalisation qui est destinée plus précisément au transport de fluides ayant une conductibilité thermique assez élevée.

Dans ce cas, le tube intérieur 1 est étanche. Les éléments qui le 20 constituent sont soudés les uns aux autres à leurs extrémités. Il porte en outre de place en place des berceaux 8 en métal ou matériau approprié, composite ou non, qui le centrent et l'appuient sur le tube extérieur 2. Les berceaux sont munis de petits orifices 9.

L'épaisseur du tube intérieur 1 est en relation avec la pression 25 interne de fluide qu'il est amené à transporter, avec la flexion qu'il doit supporter entre deux berceaux d'appui consécutifs et avec la compression causée par la dilatation à la montée en température de la mise en service. Les tubes 1 et 2 et les berceaux 8 forment des espaces intertubulaires 10 qui sont remplis d'un fluide ou d'un solide jouant le rôle de calorifuge. Le fluide peut être de l'air ou un gaz neutre, par exemple l'azote, qui peut donner lieu à un contrôle d'étanchéité permanent par une mesure de conservation de masse. Dans certains cas, c'est avantageusement un matériau isolant thermique qui est disposé dans l'espace intertubulaire, par exemple du polyuréthanne, injecté par des trous que l'on rebouche et qui polymérise en gonflant, ou encore enfilé sur le tube intérieur sous forme de demi-coquilles moulées, ou enfin, avant de poser le tube extérieur, par flocage d'un produit durcissant en deux parties qui se mélangent au moment du revêtement.

On peut aussi utiliser conjointement ces deux méthodes de calorifugeage pour améliorer l'isolement et garder la possibilité de contrôler l'étanchéité par mesure de conservation de masse du gaz.

Le tube extérieur 2 est donc également étanche. Comme sa face interne n'est soumise qu'à la pression du gaz intertubulaire, son épaisseur est donc plus faible. Ses éléments sont soudés entre eux à leurs extrémités. Entre les plans de soudage du tube intérieur et ceux du tube extérieur, un décalage suffisant est prévu pour compenser les différences inévitables dans les longueurs des tubes. Bien entendu, le tube intérieur 2 en contact avec le terrain est protégé contre la corrosion par protection cathodique.

La disposition précédemment décrite en rapport avec la fig. 5 et la fig. 6 s'applique à des fluides chauds comme l'eau, la vapeur d'eau surchauffée et, d'une façon générale, à tout fluide présentant une notable conductibilité thermique. Le transport peut être effectué à des distances comparables à celles obtenues avec les calorifugeages classiques.

R

1 feuille dessins

Claims

626149

1. Conduite métallique calorifugée, destinée à être enterrée pour le transport de fluides chauds, dont la surface externe est protégée contre la corrosion par protection cathodique, un calorifuge enveloppant le tube dans lequel circule le fluide transporté, caractérisée par le fait qu'un second tube métallique extérieur étanche (2) coaxial au premier est prévu au-dessus du calorifuge, et par le fait que la protection cathodique contre la corrosion agit à l'extérieur du second tube métallique étanche enveloppant l'ensemble tube transporteur/calorifuge.

2. Conduite selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le fluide transporté est présent, à la pression statique et grâce à des trous (5), prévus dans le tube intérieur (1), dans l'espace intertubu-laire (4), pour jouer lui-même le rôle d'élément calorifuge.

2

REVENDICATIONS

3. Conduite selon la revendication 2, dans laquelle les couronnes de maintien du tube extérieur sont percées d'orifices pour le remplissage des chambres, caractérisée par le fait que des coupelles plastiques (7) sont fixées sur la partie périphérique des couronnes de maintien (3) pour coiffer les orifices (6).

4. Conduite selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'éléments de tubes extérieurs (2) soudés les uns aux autres et d'éléments de tubes intérieurs assemblés par emboîtage, les emboîtements étant intérieurs ou extérieurs au tube.

5. Conduite selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la présence d'une couronne de maintien (3) à proximité de chaque emboîtement constitue une butée qui s'oppose au déplacement axial des éléments de tubes intérieurs (1) pendant un raclage de la conduite.

6. Conduite selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le calorifuge qui enveloppe le tube dans lequel circule le fluide transporté est muni d'un revêtement.