FR2501825A1

FR2501825A1 - DEVICE FOR COMPENSATING OR RETRACTING DILATIONS AND CONTRACTIONS OF A CONDUCT

Info

Publication number: FR2501825A1
Application number: FR8204230A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1982-09-17
Also published as: IT1148138B; DE3208516A1; IT8247980A0; GB2094916A; DE3208516C2; NO157433C; NO820823L; GB2094916B; JPS57208387A; NO157433B; FI810780L

Abstract

UNE LONGUEUR DE LA PAROI DU RACCORD 1 DE CONDUITE COMPORTE DES ONDULATIONS POUR FORMER UN TUBE PLISSE. UN ELEMENT D'ANCRAGE 3 EST LIE A UNE EXTREMITE DES ONDULATIONS ET UNE DOUILLE 6 LUI EST RELIEE A L'AUTRE EXTREMITE DE LA PARTIE ONDULEE ET CONSTITUE UN INTERVALLE ANNULAIRE DONT LA SECTION TRANSVERSALE CORRESPOND A LA SECTION TRANSVERSALE DU TUBE ET COMMUNIQUE PAR LE TROU 9 AVEC L'INTERIEUR DU TUBE. LA COMPOSANTE D'EFFORT, ENGENDREE PAR LA PRESSION DU TUBE DANS L'ESPACE ANNULAIRE ET QUI TEND A EFFACER LES ONDULATIONS, EST COMPENSEE PAR L'ELEMENT D'ANCRAGE DU FAIT QUE L'EFFORT SUR LES ONDULATIONS DANS L'ESPACE ANNULAIRE EST EQUILIBRE PAR LE MEME EFFORT DANS LE TUBE, TENDANT A EFFACER LES ONDULATIONS.A LENGTH OF THE WALL OF THE PIPE FITTING 1 CONTAINS WAVES TO FORM A PLEATED TUBE. AN ANCHORING ELEMENT 3 IS CONNECTED TO ONE END OF THE CORRUGATIONS AND A BUSH 6 IS CONNECTED TO THE OTHER END OF THE CORRUGATED PART AND CONSTITUTES AN ANNULAR INTERVAL WHOSE CROSS SECTION CORRESPONDS TO THE CROSS SECTION OF THE TUBE AND COMMUNICATED THROUGH THE HOLE 9 WITH THE INTERIOR OF THE TUBE. THE STRENGTH COMPONENT, GENERATED BY THE PRESSURE OF THE TUBE IN THE ANNULAR SPACE AND WHICH Tends to ERASE THE WAVES, IS COMPENSATED BY THE ANCHORING ELEMENT BECAUSE THE EFFORT ON THE WAVES IN THE ANNULAR SPACE IS BALANCED BY THE SAME EFFORT IN THE TUBE, TENDING TO ERASE THE WAVES.

Description

La présente invention concerne un dispositif de compen-The present invention relates to a compensating device

sation des expansions et contractions longitudinales dans les conduits à l'aide d'une longueur de la conduite ou d'un raccord dont la paroi longitudinal expansions and contractions in the ducts with the aid of a length of pipe or fitting whose wall

est ondulée pour constituer un tube plissé. is corrugated to form a pleated tube.

Ce genre de structure est utilisé dans les conduites This kind of structure is used in pipes

d'écoulements libres ou basse pression afin de permettre aux canali- free flow or low pressure to allow the

sations de se dilater ou contracter dans les changements de tempéra- to expand or contract in changes in temperature.

ture. Habituellement, la partie plissée est constituée par un rac- ture. Usually, the pleated portion is constituted by a

cord distinct inséré aux emplacements nécessaires. a>is il n'était pas possible d'employer ces raccords dans les grosses canalisations de chauffage urbain, pétrole et gaz,du fait des efforts longitudinaux considérables qui apparaissent dans ces conduits en raison de leur grand diamètre, la plupart du temps, et des pressions relativement élevées qui effacent les ondulations. En exemple de l'importance de ces efforts, on peut mentionner, dans une conduite de chauffage urbain separate cord inserted at the required locations. It was not possible to use these connections in large urban heating pipes, oil and gas, because of the considerable longitudinal forces that appear in these pipes because of their large diameter, most of the time, and relatively high pressures that erase ripples. As an example of the importance of these efforts, one can mention, in a district heating pipe

de 50 cm de diamètre et sous pression de 16 bars, que l'effort longi- 50 cm in diameter and under pressure of 16 bar, that the longitudinal stress

tudinal atteint environ 35 tonnes etdans une conduite de gaz, de tudinal reaches approximately 35 tonnes and in a gas line,

1 m de diamètre sous pression de 40 bars, que l'effort atteint envi- 1 m diameter under pressure of 40 bar, that the effort reaches

ron 340'tonnes. En conséquence, la compensation des expansions et contractions thermiques y est réalisée par des boucles de dilatation techniquement satisfaisantes mais qui entraînent des prix de revient prohibitifs. L'invention a' donc pour objet un nouveau dispositif de 340 tons. As a result, compensation for thermal expansions and contractions is achieved by technically satisfactory expansion loops but which result in prohibitive cost prices. The subject of the invention is therefore a new device for

compensation de ces expansions et contractions longitudinales de con- compensation for these longitudinal expansions and contractions of

duites, également satisfaisant avec les conduites dans lesquelles les also satisfying with the conduct in which the

mêmes efforts élevés peuvent apparaître. same high efforts can appear.

Ce nouveau dispositif est principalement caractérisé en ce qu'un élément d'ancrage est lié à la conduite à une extrémité de la partie ondulée et une structure de manchon est disposée autour This new device is mainly characterized in that an anchor element is connected to the pipe at one end of the corrugated portion and a sleeve structure is disposed around

du conduit à l'autre extrémité des ondulations, en relation d'étan- duct at the other end of the undulations, in

chéité autour de la conduite et des ondulations, cette structure pou- the unity of driving and undulations, this structure

vant coulisser le long de la conduite et des ondulations et étant reliée audit'élément d'ancrage, et en ce que le manchon forme autour de la conduite à l'extrémité des ondulations un intervalle annulaire dont la section est sensiblement égale à la section transversale de la conduite, cet intervalle étant en communication avec le volume intérieur de la conduite; Du fait que la structure du manchon d'une part est ancrée transversalement aux ondulations et d'autre part qu'elle peut slidable along the pipe and corrugations and being connected to said anchoring element, and in that the sleeve forms around the pipe at the end of the corrugations an annular gap whose cross section is substantially equal to the cross section. of the pipe, this gap being in communication with the interior volume of the pipe; Because the structure of the sleeve on the one hand is anchored transversely to the undulations and on the other hand it can

coulisser le long de la conduite, puisque aucun effort n'est pratique- slide along the pipe, since no effort is practical-

ment transféré du manchon au conduit, la composante de l'effort engendré par la pression intérieure du volume annulaire, qui s'écarte de la région plissée,est absorbée par l'élément d'ancrage à l'autre transferred from the sleeve to the conduit, the component of the force caused by the inner pressure of the annular volume, which deviates from the pleated region, is absorbed by the anchor element to the other

extrémité de cette région, alors que la composante agissant à l'inté- end of this region, while the component acting in the

rieur de la région équilibre l'effort prévalant à l'intérieur de la the region balances the effort within the

conduite et qui tend à effacer les ondulations. conduct and tends to erase the ripples.

Dans une réalisation préférée de ce nouveau dispositif la liaison entre l'élément d'ancrage et le manchon est flexible. Cette réalisation permet, de plus, des déplacements latéraux qui conviennent In a preferred embodiment of this new device the connection between the anchoring element and the sleeve is flexible. This embodiment allows, in addition, lateral movements that are suitable

également à différents genres de dispositifs hydrauliques et/ou pneu- also to different kinds of hydraulic and / or pneumatic devices

matiques. En raison des pressions élevées, d'environ 200 à 350 bars, souvent rencontrées dans ces dispositifs, des efforts longitudinaux atteignant environ 10 tonnes y sont engendrés en dépit de faibles diamètres avec en plus l'action des agrégats. divers présents souvent en état de vibrations mutuelles. De cefait, ilétait nécessaire jusqu'à l'heure présente d'utiliser des boucles extrêmement longues bien que les agrégats puissent être en positionsmutuelles très proches. La possibilité. d'autoriser de plus des déplacement latéraux permet des matic. Because of the high pressures of about 200 to 350 bar, often encountered in these devices, longitudinal forces of up to about 10 tons are generated despite small diameters with the addition of the action of aggregates. various present often in a state of mutual vibration. From this point, it was necessary until now to use extremely long loops although the aggregates can be in close mutual positions. The possibility. to allow further lateral shifts allows

raccordements raccourcis.shortened connections.

Les objets et avantages de l'invention seront mieux The objects and advantages of the invention will be better

compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré understood using the following description of a preferred example

de réalisation, et du dessin annexé dont la figure unique est une vue embodiment, and the attached drawing whose single figure is a view

en élévation du dispositif, à demi-coupée longitudinalement. in elevation of the device, half-cut longitudinally.

Sur cette figure est représenté un élément de raccord ou de conduite 1 dont une longueur de la paroi est ondulée de manière à constituer un tube plissé 2 pouvant se dilater et se contracter In this figure is shown a connecting element or pipe 1, a length of the wall is corrugated so as to form a pleated tube 2 that can expand and contract

sous l'action, par exemple, d'une variation de température. Un élé- under the action, for example, of a temperature variation. One the-

ment d'ancrage 3 est fixé auprès d'une extrémité de ce tube sur le raccord 1 alors qu'à l'autre extrémité est fixé un manchon 4 qui est rendu étanche à l'aide d'un joint annulaire 5 au contact du raccord 1, 3 is attached to one end of this tube on the connector 1 while at the other end is fixed a sleeve 4 which is sealed with an annular seal 5 in contact with the connector 1

mais qui peut coulisser sur ce raccord, c'est-à-dire sans qu'une crans- but which can slide on this connection, that is to say without a notches

mission sensible d'effort puisse s'effectuer entre le manchon 4 et le raccord. Une douille 6 est disposée autour de ce manchon 4 et est sensitive mission of effort can be made between the sleeve 4 and the connection. A sleeve 6 is disposed around this sleeve 4 and is

250 1825250 1825

rendueétanche par un joint 7 agencé de préférence dans un creux d'ondu- rendered waterproof by a gasket 7 preferably arranged in a trough of

lation du tube 2, afin de limiter un espace annulaire 8. L'épaisseur de cette partie du manchon 4, sur laquelle la douille 6 est placée, est déterminée de manière que la section longitudinale de l'espace 8 soit sensiblement égale à la section du raccord ou conduite 1. L'espace 2. The thickness of this portion of the sleeve 4, on which the sleeve 6 is placed, is determined so that the longitudinal section of the space 8 is substantially equal to the cross-section. fitting or pipe 1. Space

annulaire 8 communique avec l'intérieur du raccord 1 par un trou 9. annular 8 communicates with the interior of the connector 1 by a hole 9.

Une enveloppe de jonction 10 est fixée d'une part à l'élément 3 d'an- A junction envelope 10 is fixed on the one hand to the element 3 of

crage et d'autre part à la douille 6 constituant la surface d'enve- on the other hand to the socket 6 constituting the surface of

loppe de l'espace annulaire 8.loppe of the annular space 8.

L'espace annulaire 8 communiquant avec le raccord 1 a une section longitudinale de surface sensiblement égale à celle du raccord 1, deux forces opposées de même grandeur que celle prévalant dans le raccord 1 s'exercent dans l'espace 8 lorsque la même pression agit dans cet espace et le raccord. La force exercée dans l'espace 8 contre l'extrémité du manchon coulissant 4 ne sera pas transmise à la surface du raccord 1 mais sera absorbée par l'élément 3 d'ancrage à travers l'enveloppe 10 et la douille 6. De ce fait, l'effort exercé dans l'espace annulaire 8 sur le joint 7 équilibre complètement l'effort axial exercé à l'intérieur du raccord 1 et tend à effacer les ondulations du tube 2. Le déplacement longitudinal du tube plissé 2 se produit lorsque le joint 7 coulisse le long de la surface interne de la douille 6 et le raccord 1 en même temps que le joint 5 le long The annular space 8 communicating with the connection 1 has a longitudinal surface section substantially equal to that of the connection 1, two opposing forces of the same magnitude as that prevailing in the connection 1 are exerted in the space 8 when the same pressure acts. in this space and the fitting. The force exerted in the space 8 against the end of the sliding sleeve 4 will not be transmitted to the surface of the fitting 1, but will be absorbed by the anchoring element 3 through the casing 10 and the sleeve 6. fact, the force exerted in the annular space 8 on the seal 7 completely balances the axial force exerted inside the connector 1 and tends to erase the corrugations of the tube 2. The longitudinal displacement of the pleated tube 2 occurs when the seal 7 slides along the inner surface of the bushing 6 and the coupling 1 at the same time as the seal 5 along

du manchon coulissant 4.sliding sleeve 4.

De préférence l'enveloppe 10 est flexible étant par exemple un tuyau épais ou un tissu métallique, afin que le dispositif compense en même temps les déplacements transversaux tels que des vibrations. L'enveloppe 10 peut être fixée à l'élément 3 et à la douille 6 de nombreuses manières. Sur la figure, deux anneaux 11, 12 de serrage sont représentés. Si la gaine 10 est en tissu métallique, on peut avantageusement la raccorder à l'élément 3 et à la douille 6 par soudage. La douille 6 représentée est fixée au manchon coulissant Preferably, the envelope 10 is flexible, for example a thick pipe or a metal fabric, so that the device simultaneously compensates for transverse displacements such as vibrations. The envelope 10 can be attached to the element 3 and the sleeve 6 in many ways. In the figure, two clamping rings 11, 12 are shown. If the sheath 10 is made of metal fabric, it can advantageously be connected to the element 3 and the sleeve 6 by welding. The bushing 6 shown is attached to the sliding sleeve

4 par un collier et un anneau sertissable 13 avec un joint d'étan- 4 by a collar and a seamable ring 13 with a seal of

chéité 14 inséré entre le collet de la douille 6 et un prolongement correspondant du manchon 4, mais d'autres agencements peuvent être appliqués. On peut également constituer le manchon 4 et la douille Chest 14 inserted between the collar of the sleeve 6 and a corresponding extension of the sleeve 4, but other arrangements can be applied. It is also possible to form the sleeve 4 and the socket

250 1825250 1825

d'une seule pièce. En ce qui concerne la section longitudinale de in one piece. With regard to the longitudinal section of

l'espace annulaire 8, il faut noter que sa surface n'est pas nécessai- the annular space 8, it should be noted that its surface is not necessarily

-rement aussi grande que la section du raccord 1 du fait que le tube 2 plissé peut opposer une certaine rigidité à l'expansion. En fait, la section en longueur de l'espace 8 doit correspondre à la section transversale moyenne du tube 2, -laquelle est cependantdans la plupart as large as the section of the connector 1 because the pleated tube 2 can oppose a certain rigidity to the expansion. In fact, the lengthwise section of the space 8 should correspond to the average cross section of the tube 2, which is, however, in most cases

des cas, pratiquement la même que celle du raccord ou conduite 1. cases, almost the same as that of the connection or pipe 1.

L'enveloppe 10 peut, afin de constituer un support radial du tube plissé, différer de celle représentée en étant très The envelope 10 may, in order to constitute a radial support of the pleated tube, differ from that represented by being very

proche de ce tube ou à son contact direct. close to this tube or to its direct contact.

250 182 5250,182 5

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Device for compensating or compensating for dilatation

longitudinal contractions and contractions in pipes having a wall length (1) of the pipe or its corrugated connection to form a pleated pipe, this device being characterized in that an anchoring element (3) is fixed at one end of this tube, and a

sleeve structure (4) is arranged around the tube at the other end.

said sleeve being slidable along the tube and being connected to the anchoring element and in that said sleeve is arranged to form at the end of the tube

folded, surrounding it, an annular space (7) whose transpor-

versale, passing through the axis of the tube, is substantially equal to the

internal cross-section of the tube, this annular space

as with this inner section.

2. Device according to claim 1, wherein said

sleeve is connected to the anchoring element (3) by a flexible member (10).

3. Device according to claim 2, characterized in that

that said flexible element is made of metal fabric.

4. Device according to claim 2 or 3, wherein the flexible element is in contact with the corrugations of the pleated tube in

constituting a radial support.

5. Device according to claim 1, characterized in that said sleeve comprises a seal (5) sealing in contact with the tube, and a sleeve (6) enveloping the sleeve sealingly and

also sealing on the corrugations.

6. Device according to claim 5, characterized in that the seal between the sleeve (6) and the corrugations comprises a

annular sealing gasket (7) arranged in a hollow of the corrugations.