FR2581733A1 - Structure for thermally insulating a wall immersed in a fluid - Google Patents
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Abstract
Description
STRUCTURE D'ISOLATION THERMIQUE D'UNE PAROI IMMERGEE
DANS UN FLUIDE
La présente invention se rapporte à une structure destinée à assurer l'isolation thermique d'une paroi immergée dans un fluide.THERMAL INSULATION STRUCTURE OF AN UNDERWATER WALL
IN A FLUID
The present invention relates to a structure intended to provide thermal insulation of a wall immersed in a fluid.
Dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides refroidi par un métal liquide tel que du sodium, le coeur du réacteur ainsi que Les échangeurs de chaleur et les pompes du circuit primaire sont generale- ment disposés dans une cuve, dite cuve principale, remplie de sodium Liquide et obturée par une dalle de fermeture en béton dans laquelle est noyée L'extréiite supérieure de la cuve. In a fast neutron nuclear reactor cooled by a liquid metal such as sodium, the reactor core as well as the heat exchangers and the pumps of the primary circuit are generally placed in a tank, called the main tank, filled with liquid sodium. and closed off by a concrete closing slab in which the upper end of the tank is embedded.
Dans cette configuration traditionnelle, il existe des gradients de température importants entre
Les différentes parties de la cuve et La temperature en chaque point de La cuve peut varier de façon sensible avec le régime du réacteur. Ainsi, en partant de L'extrémité supérieure de La cuve, on trouve d'abord une première zone dans laquelle La température n'excede pas 3500C, qui correspond au ciel de pile" renfermant un gaz neutre de couverture, une deuxième zone baignant géneralement dans Le sodium liquide relativement chaud sortant du coeur du réacteur à environ 5600 C, et une troisième zone baignant dans Le sodium liquide reLativement froid rejeté par Les échangeurs de chaleur à environ 40O0C. In this traditional configuration, there are large temperature gradients between
The different parts of the tank and the temperature at each point in the tank can vary significantly with the engine speed. Thus, starting from the upper end of the tank, there is first a first zone in which the temperature does not exceed 3500C, which corresponds to the pile sky "containing a neutral covering gas, a second zone generally bathing in the relatively hot liquid sodium leaving the reactor core at around 5600 C, and a third zone immersed in the relatively cold liquid sodium rejected by the heat exchangers at around 40O0C.
Dans ces conditions, il est souhaitable d'isoler thermiquement la cuve principale par rapport au sodium Liquide au moins dans la partie qui baigne dans le sodium relativement chaud sortant du coeur du réacteur, pour amener celle-ci à une température voisine de celle du sodium relativement froid rejeté par
Les échangeurs. Under these conditions, it is desirable to thermally isolate the main tank from the liquid sodium at least in the part which is bathed in the relatively hot sodium leaving the reactor core, to bring the latter to a temperature close to that of sodium. relatively cold rejected by
The exchangers.
Afin de protéger thermiquement ta paroi de la cuve vis-à-vis du sodium relativement chaud sortant du coeur du réacteur, il a été propose dans les réacteurs Phénix et Super Phénix de disposer à L'intérieur de la partie correspondante de la cuve un système de baffles assurant à ce niveau une circulation de sodium relativement froid prélevé à la sortie des échangeurs de chaleur. Cependant, cette solution n'est pas satisfaisante du point de vue économique car elle conduit à une structure relativement complexe dont La realisation accroît sensiblement le coût du réacteur. De plus, cette solution ne permet en aucun cas de refroidir la partie de la cuve baignant dans Le sodium Liquide à une température inférieure å celle du sodium sortant des échangeurs, c'est-à-dire inférieure à 4000C. In order to thermally protect the wall of the tank against the relatively hot sodium leaving the reactor core, it has been proposed in the Phoenix and Super Phoenix reactors to have inside the corresponding part of the tank a system baffles ensuring at this level a circulation of relatively cold sodium taken at the outlet of the heat exchangers. However, this solution is not satisfactory from an economic point of view because it leads to a relatively complex structure, the production of which significantly increases the cost of the reactor. In addition, this solution does not in any case cool the part of the tank immersed in Liquid sodium to a temperature lower than that of the sodium leaving the exchangers, that is to say less than 4000C.
La présente invention a précisément pour objet une structure d'isolation thermique d'une paroi immergée dans un liquide particuLièrement adaptée à la protection thermique de la cuve principale d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides refroidi par un métaL liquide et ne présentant pas les inconvénients des configurations connues, cette structure n'étant toutefois pas limitée à une telle utilisation et pouvant également être utilisée pour assurer ta protection thermique d'une paroi immergée dans un fluide de toute autre nature, notamment dans t'industrie chimique. The present invention specifically relates to a thermal insulation structure of a wall immersed in a liquid particularly suitable for the thermal protection of the main vessel of a fast neutron nuclear reactor cooled by a liquid metal and not having the drawbacks known configurations, this structure however not being limited to such a use and can also be used to provide thermal protection for a wall immersed in a fluid of any other nature, in particular in the chemical industry.
A cet effet et conformément à L'invention, il est proposé une isoLation thermique d'une paroi baignant dans un fluide comprenant un empilement de plusieurs couches de tubes parallèles contenant un milieu thermiquement isolant et obtures à leurs extrémi tes, des tôles de couverture couvrant ledit empilement et dont les bords se recouvrent partiellement, et des moyens pour fixer chacune des tôles de couverture sur la paroi à isoler, caractérisée en ce que les tubes d'une même couche sont assemblés au moyen de fils arrangés de façon à donner à ladite couche l'aspect d'un tissu. Les tubes peuvent présenter des rétreints au droit des fils et ces derniers peuvent égaLement être constitués par des tubes contenant un milieu thermiquement isolant et obtures à leurs extrémités, Lorsque
La section des tubes est suffisamment petite.To this end and in accordance with the invention, a thermal insulation of a wall immersed in a fluid is proposed comprising a stack of several layers of parallel tubes containing a thermally insulating medium and closures at their ends, covering sheets covering said stack and whose edges partially overlap, and means for fixing each of the cover sheets to the wall to be insulated, characterized in that the tubes of the same layer are assembled by means of wires arranged so as to give said layer the look of a fabric. The tubes may have constrictions in line with the wires and the latter may also consist of tubes containing a thermally insulating medium and closures at their ends, When
The section of the tubes is sufficiently small.
Par ailleurs, les tôles de couverture peuvent être fixées sur la paroi à isoler soit au moyen d'un goujon soudé sur la paroi et entouré par des entretoises dans La partie du goujon qui traverse
L'empilement, soit au moyen d'au moins un taquet double soudé sur la paroi et traversant également
L'empilement.Furthermore, the cover sheets can be fixed to the wall to be insulated either by means of a stud welded to the wall and surrounded by spacers in the part of the stud that passes through
The stack, either by means of at least one double cleat welded to the wall and also passing through
The stack.
Dans le cas où la fixation des tôles de couverture sur la paroi à isoler s'effectue au moyen de goujons, chacune des tôles peut être fixée soit au moyen d'un seul goujon soudé sur ladite tôle, soit au moyen d'un ou plusieurs goujons traversant un trou oblong formé dans Ladite tôle, chaque goujon comprenant alors une extrémité filetée sur laquelle est vissée un écrou soudé maintenant La tôle de couverture contre Les entretoises. Une coupelle de protection perforée est alors soudée sur la tôle au-dessus de L'écrou. In the case where the fixing of the cover sheets to the wall to be insulated is carried out by means of studs, each of the sheets can be fixed either by means of a single stud welded to said sheet, or by means of one or more studs passing through an oblong hole formed in said sheet, each stud then comprising a threaded end on which is screwed a nut welded now The cover sheet against the spacers. A perforated protective cup is then welded to the sheet above the nut.
Afin de prévenir une eventuelle rupture des goujons, ceux-ci peuvent être annulaires et disposés autour de goujons de sécurité de plus grande Longueur, soudes sur la paroi à protéger et portant à leur ex trémicé une butée de sécurité normalement espacée de
L'extrémité du goujon annulaire, un matériau thermiquement isolant étant interposé dans L'espace annulai ré formé entre chaque goujon annulaire et le goujon de sécurité correspondant.In order to prevent a possible breakage of the studs, these studs can be annular and arranged around safety studs of greater length, welded on the wall to be protected and carrying a safety stop normally spaced at their ends.
The end of the annular stud, a thermally insulating material being interposed in the annular space formed between each annular stud and the corresponding safety stud.
Lorsque les tôles de couverture sont fixées sur la paroi å isoler au moyen de taquets doubles, l'un au moins des taquets qui les constituent peut être soudé directement sur la tôle de couverture. L'un au moins des taquets peut aussi traverser une fente de largeur supérieure à l'épai-sseur du taquet double, formée dans La tôle de couverture, un cavalier de fixation étant soudé, d'une part, sur ladite tôle de part et d'autre de la fente et, d'autre part, sur une partie du taquet située au-delå de La tôle de couverture. When the cover plates are fixed to the wall to be insulated by means of double cleats, at least one of the cleats which constitute them can be welded directly to the cover plate. At least one of the cleats can also pass through a slot of width greater than the thickness of the double cleat, formed in the cover sheet, a fixing jumper being welded, on the one hand, to said sheet metal and on the other side of the slot and, on the other hand, on a part of the cleat situated beyond the cover sheet.
L'autre taquet de chaque taquet double peut égaLement traverser une fente formée' dans la tôLe de couverture, une butée de sécurité étant soudée à L'ex trématé de ce taquet et normalement espacée de la tôle de couverture. The other cleat of each double cleat can also pass through a slit formed in the cover sheet, a safety stop being welded to the end of the cleat and normally spaced from the cover sheet.
Un capot de protection perforé peut également être soudé sur la tôle de couverture au-dessus de
L'extrémité du taquet double.A perforated protective cover can also be welded to the cover sheet above
The end of the double cleat.
Enfin, les taquets doubles peuvent être soit orientés perpendiculairement à la paroi à isoler, soit inclinés à 600 par rapport à cette paroi, leur extrémité traversant La tôle de couverture étant alors repliée afin d'être orientée perpendiculairement à la paroi. Finally, the double cleats can be either oriented perpendicular to the wall to be insulated, or tilted at 600 relative to this wall, their end passing through. The cover sheet is then folded back so as to be oriented perpendicular to the wall.
On décrira maintenant, à titre d'exemples non Limitatifs, différentes variantes de réalisation de L'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatee illustrant un premier mode de réalisation de la structure d'isolation thermique selon l'invention, dans lequel chacune des tôles de couverture est fixée à la paroi au moyen d'un goujon unique,
- la figure 2 est une vue en perspective représentant en partie L'une des couches de tubes de la structure d'isolation thermique de la figure 1 et illustrant un mode d'assemblage préférèntiel de ces tubes,
- la figure 3 est une vue en coupe transversale de la structure d'isolation thermique selon L'invention illustrant une variante de réaLisation de la fixation par goujons des plaques de couverture sur la tôle à protéger,
- la figure 4 est une vue en coupe comparable à la figure 3 illustrant une autre variante de réaLisation de la fixation par goujons des tôles de couverture sur La paroi à protéger, dans la structure d'isolation thermique selon l'invention,
- la figure 5 est une vue en perspective éclatée comparable à la figure 1 représentant un autre mode de réalisation de la structure d'isolation thermique selon L'invention, dans lequel les tôles de couverture sont fixées sur La paroi à protéger au moyen de taquets doubles formant un angle de 900avec ladite paroi,
- la figure 6 est une vue en perspective éclatée comparable à La figure 5 représentant une variante de réalisation des taquets servant dans ce cas à fixer les tôles de couverture sur La paroi à protéger et formant un angle différent de 900 avec Ladite paroi,
- la figure 7 est une vue en perspective éclatée comparable à la figure 5 et illustrant une autre variante de réalisation de La fixation par taquets des tôles de couverture, dans la structure d'isolation thermique selon L'invention, et
- La figure 8 est une vue en perspective éclatée comparable à la figure 7 et illustrant encore une autre variante de realisation de la fixation par taquets des t8Les de couverture sur la paroi à proteger, dans La structure selon L'invention.We will now describe, by way of nonlimiting examples, various alternative embodiments of the invention with reference to the appended drawings in which:
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a first embodiment of the thermal insulation structure according to the invention, in which each of the cover sheets is fixed to the wall by means of a single stud,
FIG. 2 is a perspective view partially representing one of the layers of tubes of the thermal insulation structure of FIG. 1 and illustrating a preferred method of assembling these tubes,
FIG. 3 is a cross-sectional view of the thermal insulation structure according to the invention, illustrating a variant embodiment of the fixing by studs of the cover plates on the sheet to be protected,
FIG. 4 is a sectional view comparable to FIG. 3 illustrating another alternative embodiment of the fixing by studs of the cover sheets on the wall to be protected, in the thermal insulation structure according to the invention,
- Figure 5 is an exploded perspective view comparable to Figure 1 showing another embodiment of the thermal insulation structure according to the invention, in which the cover sheets are fixed to the wall to be protected by means of cleats double forming an angle of 900 with said wall,
FIG. 6 is an exploded perspective view comparable to FIG. 5 showing an alternative embodiment of the cleats used in this case for fixing the cover sheets to the wall to be protected and forming an angle other than 900 with said wall,
FIG. 7 is an exploded perspective view comparable to FIG. 5 and illustrating another alternative embodiment of the fixing by cleats of the cover sheets, in the thermal insulation structure according to the invention, and
- Figure 8 is an exploded perspective view comparable to Figure 7 and illustrating yet another alternative embodiment of the fixing by cleats of the cover t8Les on the wall to be protected, in the structure according to the invention.
Sur ta figure 1, on a représenté une partie d'une paroi 10 à protéger, ta face de cette paroi disposée vers L'avant baignant dans un liquide vis-à- vis duquel elle doit être protégée thermiquement. Bien que la paroi 10 soit plane sur la figure t, eLle peut en réaLité avoir une forme queLconque. De même, comme on l'a mentionné précédemment, cette paroi 10 peut être la paroi de La cuve principale d'un réacteur nucLéaire à neutrons rapides, ou toute autre paroi baignant dans un liquide vis-h-vis duquel elle doit être protégée thermiquement, quelle que soit L'indus- trie concernée. In your FIG. 1, a part of a wall 10 to be protected has been shown, your face of this wall disposed towards the front bathing in a liquid with respect to which it must be thermally protected. Although the wall 10 is flat in FIG. T, it can in reality have any shape. Likewise, as mentioned previously, this wall 10 can be the wall of the main vessel of a fast neutron nuclear reactor, or any other wall immersed in a liquid vis-a-vis which it must be thermally protected. , whatever the industry concerned.
La structure de protection thermique selon
L'invention comprend princ-ipaLement des tubes 12, disposés paraltèleaent Les uns aux autres et en couches successives pour former un empilement qui est disposé directement contre La face de ta paroi 10 à protéger. The thermal protection structure according to
The invention mainly comprises tubes 12, arranged parallel to one another and in successive layers to form a stack which is placed directly against the face of your wall 10 to be protected.
Les tubes 12 sont obturés à leurs extrémités Il afin de définir à l'intérieur de chacun d'entre eux un volume étanche contenant un milieu thermiquement isolant qui peut être selon les cas un milieu solide, pulvérulent, Liquide, gazeux et même Le vide. Lorsqu'il s'agit d'un milieu gazeux tel qu'un gaz inerte, celui-c peut éventueLlement être sous pression, selon l'application envisagée. The tubes 12 are closed at their ends 11 in order to define inside each of them a sealed volume containing a thermally insulating medium which can be, depending on the case, a solid, powdery, liquid, gaseous and even vacuum medium. When it is a gaseous medium such as an inert gas, it may optionally be under pressure, depending on the application envisaged.
La fermeture étanche des extrémités de chacun des tubes 12 peut être réalisée par tout moyen connu et notamment, pour des tubes métalliques, par soudage par résistance, par arc électrique, par laser, par bombardement électronique ou. par induction. Lorsque la Longueur des tubes dépasse un à deux mètres, les tubes peuvent éventuellement être compartimentés en obturant ceux-ci à intervalles réguliers par des moyens comparables. The sealed ends of each of the tubes 12 can be sealed by any known means, and in particular for metal tubes, by resistance welding, by electric arc, by laser, by electronic bombardment or. by induction. When the length of the tubes exceeds one to two meters, the tubes can possibly be compartmentalized by closing them at regular intervals by comparable means.
La section des tubes peut être quetconque et notamment circulaire (comme l'illustrent les figures) ou polygonale. De préférence, le diamètre extérieur des tubes est petit et leur épaisseur est faible. The section of the tubes can be almost circular and in particular circular (as illustrated in the figures) or polygonal. Preferably, the outside diameter of the tubes is small and their thickness is small.
Les tubes 12 peuvent être réalises en un matériau quelconque également choisi en fonction de l'application envisagée. Il peut s'agir par exemple d'un matériau métallique, organique ou céramique. Dans l'application au réacteur nucléaire à neutrons rapides, on utilisera de L'acier inoxydable. The tubes 12 can be made of any material also chosen according to the intended application. It may for example be a metallic, organic or ceramic material. In the application to the fast neutron nuclear reactor, stainless steel will be used.
Bien entendu, la forme des tubes 12 peut être quelconque et dépend essentiellement de La forme de la paroi 10 à protéger. Sur les figures, on a représenté pour simplifier, une paroi plane protégée par des tubes rectiLignes, mais il va de soi que les tubes ont des formes différentes, par exemple en arc de cercle, lorsque la paroi n'est pas plane. Of course, the shape of the tubes 12 can be any and depends essentially on the shape of the wall 10 to be protected. In the figures, there is shown for simplicity, a flat wall protected by straight tubes, but it goes without saying that the tubes have different shapes, for example in an arc, when the wall is not flat.
Comme on le verra ultérieurement, Les tubes 12 sont plaqués contre la paroi 10 à protéger par des tôles de couverture reliées à la paroi par des moyens de fixation appropriés. As will be seen later, The tubes 12 are pressed against the wall 10 to be protected by cover sheets connected to the wall by suitable fixing means.
Comme l'illustre plus particuLièrement la figure 2, un assemblage plus rigide est obtenu en reliant Les tubes 12 de chacune des couches par des fils 14 entrelacés à intervalle régulier avec les tubes 12 de façon à donner à La couche correspondante l'aspect d'un tissu. De préférence, les fils 14 sont réalisés dans Le même matériau que Les tubes 12. Dans certains cas, ce matériau peut toutefois être différent. As illustrated more particularly in FIG. 2, a more rigid assembly is obtained by connecting the tubes 12 of each of the layers by wires 14 interlaced at regular intervals with the tubes 12 so as to give the corresponding layer the appearance of tissue. Preferably, the wires 14 are made of the same material as the tubes 12. In certain cases, this material may however be different.
Dans le cas où le diamètre des tubes 12 est suffisamment faible, les fils 14 peuvent être également constitués par des tubes présentant les mêmes caractéristiques que les tubes 12 et contribuant donc à l'isolation thermique de la paroi 10. In the case where the diameter of the tubes 12 is sufficiently small, the wires 14 can also consist of tubes having the same characteristics as the tubes 12 and therefore contributing to the thermal insulation of the wall 10.
L'assemblage des tubes 12 d'une même couche étant réalisé, comme L'iLLustre la figure 2, au moyen de fils 14 formant en quelque sorte La channe ou La trame, simple ou double, d'un tissu avec Les tubes 12,
La surface externe de ces derniers peut présenter, au droit des fils 14, des zones rétreintes 16 dont la profondeur correspond approximativement au diamètre des fils 14. Grâce à cette configuration, la densité de la structure est accrue puisque L'espace Libre entre les tubes est réduit au minimum. De plus, la structure est plus rigide puisque les tubes ne peuvent plus glisser longitudinalement les uns par rapport aux autres.The assembly of the tubes 12 of the same layer being produced, as illustrated in FIG. 2, by means of wires 14 forming, in a way, the channe or the weft, single or double, of a fabric with the tubes 12,
The external surface of the latter may have, in line with the wires 14, constricted zones 16 whose depth corresponds approximately to the diameter of the wires 14. Thanks to this configuration, the density of the structure is increased since the Free space between the tubes is minimized. In addition, the structure is more rigid since the tubes can no longer slide longitudinally relative to each other.
En se reportant à la figure 1, on voit que
L'assemblage isolant comprend un empilement de plusieurs couches élémentaires de tubes.12, Le nombre de couches de cet empilement étant déterminé en fonction des contraintes'technologiques de l'application. Dans
Le cas où Le nombre de couches élémentaires est important, La circulation du liquide ambiant, défavorable à
L'isolation thermique de la paroi 10, est évitée en disposant au sein de L'assemblage une ou plusieurs plaques ou tôles minces assurant le confinement.Referring to Figure 1, we see that
The insulating assembly comprises a stack of several elementary layers of tubes. 12, The number of layers of this stack being determined according to the technological constraints of the application. In
The case where the number of elementary layers is important, The circulation of the ambient liquid, unfavorable to
The thermal insulation of the wall 10 is avoided by placing, within the assembly, one or more thin plates or sheets ensuring containment.
Conformément à une réalisation préférée de
L'invention, l'empilement de tubes 12 est plaque contre la paroi 10 par un certain nombre de tôles de couverture 18 dont Les bords se recouvrent partieLLement à La manière des tuiles d'un toit. Chacune des tôles de couverture-18 présente généraLement une forme rectangulaire, ces plaques étant soit planes, soit incurvées, selon la forme de La paroi 10 à protéger.In accordance with a preferred embodiment of
The invention, the stack of tubes 12 is plate against the wall 10 by a number of cover sheets 18 whose edges partially overlap in the manner of roof tiles. Each of the cover sheets-18 generally has a rectangular shape, these plates being either flat or curved, depending on the shape of the wall 10 to be protected.
Comme l'illustre La figure 1, deux bords adjacents 18a de chacune des tôles 18 sont formés, de telle sorte que leur face interne soit sensiblement au même niveau que la face externe du reste de la-tôLe, si L'on appelle face interne la face de chacune des tôles la plus proche de la paroi 10 à protéger. De plus, les bords en surplomb 18a sont interrompus à une distance des autres bords de la pLaque sensibtement égale à la Largeur de ces bords en surplomb 18a. As illustrated in FIG. 1, two adjacent edges 18a of each of the sheets 18 are formed, so that their internal face is substantially at the same level as the external face of the rest of the sheet, if the internal face is called the face of each of the sheets closest to the wall 10 to be protected. In addition, the overhanging edges 18a are interrupted at a distance from the other edges of the plate substantially equal to the width of these overhanging edges 18a.
Ainsi, les bords en surplomb 18a de chacune des tôles de couverture 18 recouvrent les autres bords des tôles de couverture adjacentes. Ce recouvrement partiel permet, d'une part, d'éviter la circulation du Liquide dans lequel baigne la paroi 10 entre les plaques 18 et cette dernière, et d'autre part, d'empêcher La chute d'une tôle 18 en cas de rupture du ou des dispositifs de fixation qui la relient à la paroi 10. Thus, the overhanging edges 18a of each of the cover sheets 18 overlap the other edges of the adjacent cover sheets. This partial recovery makes it possible, on the one hand, to avoid the circulation of the liquid in which the wall 10 bathes between the plates 18 and the latter, and on the other hand, to prevent the fall of a sheet 18 in the event of rupture of the fixing device (s) which connect it to the wall 10.
De préférence, une tôle mince 20 est pLacée entre chacune des tôLes de couverture 18 et l'empile- ment de tubes 12. Preferably, a thin sheet 20 is placed between each of the cover sheets 18 and the stack of tubes 12.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, chacune des tôles de couverture 18 est fixée à la paroi 10 à protéger au moyen d'un goujon
unique 22 qui passe entre les tubes de L'empilement de
tubes 12 et traverse les tôles 20 et 18. Ce goujon 22
est soudé sur la face à protéger de la paroi 10 à une
de ses extrémités et sur la tôle de protection 18 correspondante à son extrémité opposée. L'utilisation
d'un seul goujon 22 par tôle 18 permet d'éviter les
problèmes pouvant résulter de la dilatation différen
tieLle des tôles 18 par rapport à la paroi 10. Afin
que cette dilatation se répartisse uniformément autour
de chacun des goujons 22, ceux-ci sont placés approxi
nativement au centre géométrique des tales 18.In the embodiment shown in Figure 1, each of the cover sheets 18 is fixed to the wall 10 to be protected by means of a stud
single 22 that passes between the tubes of the stack of
tubes 12 and passes through the sheets 20 and 18. This stud 22
is welded to the side to be protected from the wall 10 to a
of its ends and on the protective sheet 18 corresponding to its opposite end. Use
a single stud 22 per sheet 18 avoids
problems that may arise from different dilation
tieLle of the sheets 18 with respect to the wall 10. In order
that this expansion is distributed evenly around
of each of the studs 22, these are placed approxi
natively at the geometric center of the tales 18.
Compte tenu du diamètre relativement
important des goujons 22 par rapport au diamètre des
tubes 12 (le diamètre des goujons pouvant par exempLe
être d'environ 14 mm alors que Les diamètres des tubes
peuvent être d'environ 9 mm), il est nécessaire d'in
terrompre les tubes 12 à L'endroit où passent les
goujons 22. Etant donné que la forme du passage ainsi
réalisé dans l'empilement de tubes ne correspond pas à
la forme du goujon 22, des entretoises 24 de forme
rectanguLaire ou carrée sont montées sur chacun des
goujons 22 au niveau de chacune des couches de tubes
12, pour remplir l'évidement formé dans cette couche.Given the relatively large diameter
important studs 22 in relation to the diameter of
tubes 12 (the diameter of the studs can for example
be about 14 mm while the diameters of the tubes
may be about 9 mm), it is necessary to in
break the tubes 12 in the place where the
studs 22. Since the shape of the passage as well
made in the stack of tubes does not correspond to
the shape of the stud 22, spacers 24 of shape
rectangular or square are mounted on each of the
studs 22 at each of the tube layers
12, to fill the recess formed in this layer.
Sur la figure 3, on a représenté une varian
te de réalisation de La structure qui vient d'être
décrite en se référant à La figure 1. On reconnaît La
paroi 10 à protéger, L'empilement de tubes 12, Les
tôtes 20 et 18, ainsi qu'un goujon 22 soudé en 23 sur
la face à protege-r de la paroi 10 et les entretoises
24 entourant le goujon 22 dans la partie qui traverse
L'empilement de tubes 12. Cette variante se distingue
de la précédente principalement par le fait que le
goujon 22, au lieu d'être soudé sur la tôle 18 qu'il
traverse, comporte au-delà de celle-ci une extrémité
filetée 22a sur laquelle est vissé un écrou 26 appli quant La tôle de couverture 18 contre l'empilement de tubes 12 par l'intermédiaire d'une rondelle 28.In Figure 3, a varian is shown
The realization of the structure which has just been
described with reference to Figure 1. We recognize The
wall 10 to be protected, The stack of tubes 12, The
totes 20 and 18, as well as a stud 22 welded at 23 on
the side to be protected from the wall 10 and the spacers
24 surrounding the stud 22 in the part which crosses
The stack of tubes 12. This variant stands out
of the previous one mainly by the fact that the
stud 22, instead of being welded to the sheet 18 which it
cross member, has an end beyond it
threaded 22a onto which is screwed a nut 26 applied as the cover sheet 18 against the stack of tubes 12 by means of a washer 28.
Dans cette configuration, le trou 39 formé dans la tôle de couverture 18 pour le passage du goujon 22 peut présenter soit une forme oblongue, soit un diamètre sensiblement supérieur à celui du goujon. In this configuration, the hole 39 formed in the cover sheet 18 for the passage of the stud 22 may have either an oblong shape, or a diameter substantially greater than that of the stud.
Dans les deux cas, la dilatation des tôles 18 par rapport au goujon 22 est Libre, de sorte que chacune des tôles de couverture 18 peut être fixée sur la paroi 10 à protéger au moyen de plusieurs goujons 22.In both cases, the expansion of the sheets 18 relative to the stud 22 is free, so that each of the cover sheets 18 can be fixed to the wall 10 to be protected by means of several studs 22.
Lorsqu'un serrage correct de L'empilement de tubes 12 est obtenu, L'écrou 26 est soudé en 36 sur l'extrémité 22a du goujon. When a correct tightening of the stack of tubes 12 is obtained, the nut 26 is welded at 36 to the end 22a of the stud.
De plus, dans La variante de réalisation représentée sur la figure 3, l'extrémité filetée 22a de chacun des goujons sur laquelle est vissé l'écrou 26 est recouverte par un capot de protection 32 soudé sur la face externe de la tôle de couverture 18. Le capot de protection 32 est de préférence percé d'au moins deux trous 34 permettant la pénétration du liquide dans lequel baigne la paroi 10. In addition, in the alternative embodiment shown in FIG. 3, the threaded end 22a of each of the studs on which the nut 26 is screwed is covered by a protective cover 32 welded to the external face of the cover sheet 18 The protective cover 32 is preferably pierced with at least two holes 34 allowing the penetration of the liquid in which the wall 10 bathes.
Dans la variante de réalisation représentée sur La figure 4, le ou les goujons 122 au moyen desquels les tôles de couverture 18 sont fixées sur la paroi 10 à protéger sont de forme annulaire. Comme dans la variante de réalisation de la figure 3, L'ex- trémité de chacun des goujons 122 est filetée et reçoit un écrou 126 soudé en 136 à l'extrémité filetée du goujon 122, après serrage. In the alternative embodiment shown in FIG. 4, the stud or studs 122 by means of which the cover sheets 18 are fixed to the wall 10 to be protected are of annular shape. As in the alternative embodiment of FIG. 3, the end of each of the studs 122 is threaded and receives a nut 126 welded at 136 to the threaded end of the stud 122, after tightening.
Coaxialement au goujon annulaire 122 et à l'intérieur de celui-ci, est placé un goujon central de sécurité 38 dont la Longueur est supérieure à celle du goujon 122. Le goujon 38 est soudé en 37 sur la face à protéger de la paroi 10 et son extrémité opposée filetée 38a reçoit un écrou 39 maintenant en place une rondelle 40 dont le diamètre externe est supérieur au diamètre du trou 30 forme dans la tôle de couverture 18. En cas de rupture du goujon 122, le goujon central 38 permet de retenir L'ensemble de la fixation et d'éviter que les pièces qui la constituent ne chutent dans le Liquide dans lequel baigne la paroi 10. Coaxial with the annular stud 122 and inside it, is placed a central safety stud 38 whose length is greater than that of the stud 122. The stud 38 is welded at 37 on the face to be protected from the wall 10 and its opposite threaded end 38a receives a nut 39 holding in place a washer 40 whose external diameter is greater than the diameter of the hole 30 formed in the cover sheet 18. In the event of breakage of the stud 122, the central stud 38 makes it possible to retain The whole of the fixing and to avoid that the parts which constitute it fall into the Liquid in which the wall 10 bathes.
Une protection thermique 42 constituée par exemple d'un fil creux scellé et boudiné est placée de préférence dans L'espace annulaire forme entre Le goujon de sécurité 38 et Le goujon annulaire 122. A thermal protection 42 consisting for example of a sealed and ribbed hollow wire is preferably placed in the annular space formed between the safety stud 38 and the annular stud 122.
Comme dans la variante de réalisation de la figure 3, un capot de protection perforé 32 est soudé sur la tôle de couverture 18 afin de recouvrir L'extrémité des goujons 122 et 38. As in the variant embodiment of FIG. 3, a perforated protective cover 32 is welded to the cover sheet 18 in order to cover the end of the studs 122 and 38.
La fixation par goujon des tôles de couverture 18 sur La paroi 10 à protéger présente L'inconvénient qu'il est nécessaire de prévoir le passage des goujons et des entretoises lors de la fabrication de chacune des couches de tubes 12. Cela pose des problè- mes de tolérance lors du soudage des goujons sur la paroi à protéger. The fixing by studs of the cover sheets 18 on the wall 10 to be protected has the disadvantage that it is necessary to provide for the passage of the studs and spacers during the manufacture of each of the layers of tubes 12. This poses problems. tolerance measurements when welding studs to the wall to be protected.
Le mode de réalisation qui va maintenant être décrit en se référant aux figures 5 à 8 permet de résoudre ce problème grâce à l'utilisation de taquets doubles 44 dont l'épaisseur est suffisamment faible pour permettre L'insertion de chacune des couches ou panneaux de tubes par un simple écrasement des tubes à
L'endroit ou passent les taquets.The embodiment which will now be described with reference to FIGS. 5 to 8 makes it possible to solve this problem thanks to the use of double cleats 44 whose thickness is sufficiently small to allow the insertion of each of the layers or panels of tubes by simply crushing the tubes to
The place where the cleats pass.
Dans la variante de réalisation de la figure 5, on voit qu'un taquet double 44 est soude sur la face à protéger de la paroi 10, perpendiculairement à celle-ci, et traverse l'empilement de tubes 12 par un simple écrasement des tubes qui se trouvent au niveau des taquets. L'extrémité du taquet double 44 traverse la tôle 20 et la tôle de couverture 18 correspondante et elle est soudée directement sur cette dernière. In the alternative embodiment of Figure 5, we see that a double cleat 44 is welded on the face to be protected from the wall 10, perpendicular thereto, and passes through the stack of tubes 12 by simply crushing the tubes which are at the level of the cleats. The end of the double cleat 44 passes through the sheet 20 and the corresponding cover sheet 18 and it is welded directly to the latter.
L'utilisation de taquets doubles, c'est-à- dire de deux taquets alignés selon une direction parallèle aux tubes 12, permet de n'utiliser qu'un seul taquet double pour fixer chacune des tôles de couverture 18, tout en assurant la redondance de la fixation. En effet, en cas de rupture de l'un des taquets 44, la tôle de couverture reste fixée à la paroi 10 par l'autre taquet. The use of double cleats, that is to say two cleats aligned in a direction parallel to the tubes 12, makes it possible to use only a single double cleat for fixing each of the cover sheets 18, while ensuring the fixing redundancy. In fact, in the event of one of the tabs 44 breaking, the cover plate remains fixed to the wall 10 by the other cleat.
La variante de réalisation de La figure 5 s'apparente à la variante de réalisation de la figure 1 par le fait que les taquets 44 sont soudés sur La tôle de couverture correspondante 18. Pour tenir compte des dilatations différentielles entre cette dernière et la paroi 10, on utilise de préférence dans ce cas un seul taquet double 44 par tôle de couverture 18. Cependant, compte tenu de la faible épaisseur des taquets, ceux-ci peuvent éventuellement absorber une dilatation différentielle peu importante, de sorte que la fixation de chacune des tôles de couverture 18 peut alors se faire au moyen d'au moins deux taquets doubles 44 disposés parallèlement l'un à l'autre. The variant embodiment of FIG. 5 is similar to the variant embodiment of FIG. 1 in that the tabs 44 are welded to the corresponding cover sheet 18. To take account of the differential expansions between the latter and the wall 10 , preferably in this case only one double cleat 44 is used per cover plate 18. However, given the small thickness of the cleats, they can possibly absorb a slight differential expansion, so that the fixing of each of the cover sheets 18 can then be done by means of at least two double tabs 44 arranged parallel to one another.
La variante de réalisation représentée sur la figure 6 ne diffère de la variante de la figure 5 que par l'orientation des taquets 44 par rapport à la paroi 10 à protéger. Dans ce cas, au lieu d'être orientes perpendiculairement à la paroi 10, les taquets doubles 44 sont orientés selon une direction faisant un angle de 600 environ par rapport à la surface de la paroi 10. Compre tenu de la disposition en quinconce des tubes 12 formant les couches superposées de ltempilement^*cette orientation des taquets 44 facilite l'introduction des couches ou panneaux de tubes sur les taquets en réduisant la déformation des tubes entre lesquels passent les taquets.L'extrémité de chacun des taquets 44 qui traverse la tôle 20 et la tôle de couverture 18 est repliée par rapport au reste des taquets selon une direction sensiblement orthogonale à la surface de la paroi 10. La fixation de ces extrémités des taquets sur les tôles de couverture 18 est réalisée soit par soudage comme on l'a décrit précédemment en se référant à ta figure 5, soit par l'un des moyens de fixation qui vont maintenant être décrits en se référant aux figures 7 et 8. The variant embodiment shown in FIG. 6 differs from the variant of FIG. 5 only in the orientation of the lugs 44 relative to the wall 10 to be protected. In this case, instead of being oriented perpendicular to the wall 10, the double cleats 44 are oriented in a direction making an angle of approximately 600 relative to the surface of the wall 10. In view of the staggered arrangement of the tubes 12 forming the superimposed layers of the stack ^ * this orientation of the lugs 44 facilitates the introduction of the layers or panels of tubes on the lugs by reducing the deformation of the tubes between which the lugs pass. The end of each of the lugs 44 which passes through the sheet 20 and the cover sheet 18 is folded relative to the rest of the cleats in a direction substantially orthogonal to the surface of the wall 10. The fixing of these ends of the cleats on the cover sheets 18 is carried out either by welding as is described above with reference to FIG. 5, either by one of the fixing means which will now be described with reference to FIGS. 7 and 8.
Dans la variante représentée sur la figure 7, seul l'un 44a des taquets est soudé en 45 sur la tôle de couverture 18, alors que L'autre taquet 44b traverse Librement une fente 30 formée dans ta tôle de couverture 18 et se prolonge au-delà de celle-ci. Ce taquet 44b supporte au voisinage de son extrémité un élément "parachute" 46 placé à une certaine distance de La tôle 18, mais pouvant venir en appui sur celleci en cas de rupture du taquet 44a. In the variant shown in Figure 7, only one 44a of the tabs is welded at 45 on the cover sheet 18, while the other cleat 44b freely passes through a slot 30 formed in your cover sheet 18 and extends to the beyond that. This cleat 44b supports in the vicinity of its end a "parachute" element 46 placed at a certain distance from the sheet 18, but which can come to bear on this in the event of the cleat 44a breaking.
Dans ce cas, un capot de protection 32 percé d'au moins deux trous 34 est soudé sur la face externe de la tôle de couverture 18 et recouvre les extrémités des taquets. In this case, a protective cover 32 pierced with at least two holes 34 is welded to the external face of the cover sheet 18 and covers the ends of the cleats.
La variante de réalisation de la figure 8 est dérivée directement de la variante qui vient d'être décrite en se référant à la figure 7. Elle concerne une configuration particulièrement adaptée au cas où chacune des tôles de couverture 18 est fixée à la paroi 10 à protéger à L'aide d'au moins deux taquets doubles orientés parallèlement l'un à L'autre, lorsque les dilatations différentielles entre les tôles 18 et la paroi 10 à protéger ne peuvent être supportées complètement par des taquets soudés directement sur les tôles 18 comme on l'a décrit en se référant aux figures 5 à 7. The variant embodiment of FIG. 8 is derived directly from the variant which has just been described with reference to FIG. 7. It relates to a configuration particularly suited to the case where each of the cover sheets 18 is fixed to the wall 10 to protect using at least two double tabs oriented parallel to each other, when the differential expansions between the sheets 18 and the wall 10 to be protected cannot be fully supported by tabs welded directly to the sheets 18 as described with reference to Figures 5 to 7.
Dans ce cas, l'un 44a des taquets consti tuant chacun des taquets doubles est soudé sur la face à protéger de la paroi 10 et traverse l'empilement de tubes 12 ainsi qu'une fente 30 formée dans la tôle 18 correspondante, pour se prolonger au-delà de cette dernière. La largeur de la fente 30 est sensiblement supérieure à l'épaisseur du taquet 44a. L'extrémité de ce dernier est soudée à deux cavaliers 48 dont Les extrémités opposées sont soudées sur les bords de la fente 30. On réalise ainsi la fixation souhaitée entre le taquet 44a et la tôle de couverture 18, tout en autorisant une certaine dilatation différentielle de celle-ci par rapport à la paroi 10. In this case, one 44a of the cleats constituting each of the double cleats is welded to the face to be protected from the wall 10 and passes through the stack of tubes 12 as well as a slot 30 formed in the corresponding sheet 18, to extend beyond the latter. The width of the slot 30 is substantially greater than the thickness of the cleat 44a. The end of the latter is welded to two jumpers 48, the opposite ends of which are welded to the edges of the slot 30. This produces the desired fixing between the cleat 44a and the cover sheet 18, while allowing a certain differential expansion. of the latter relative to the wall 10.
Comme le taquet 44a, le second taquet 44b de chacun des taquets doubles est soudé sur la face à protéger de la paroi 10 et traverse en les déformant les tubes 12. Le taquet 44b traverse ensuite La fente 30 formée dans la tôle de couverture 18 et se prolonge au-delà de celle-ci et au-delà de L'extrémité du taquet 44a, pour supporter à son extrémité un élément de butée ou parachute 46. Un cavalier de sécurité 50 est soudé sur les bords de la fente 30 autour du taquet 44b et se prolonge jusqu'au niveau de l'extrémité du taquet 44a. Like the stopper 44a, the second stopper 44b of each of the double stops is welded on the face to be protected from the wall 10 and passes through the tubes 12 by deforming them. The stopper 44b then passes through the slot 30 formed in the cover sheet 18 and extends beyond this and beyond the end of the cleat 44a, to support at its end a stop element or parachute 46. A safety jumper 50 is welded on the edges of the slot 30 around the cleat 44b and extends to the level of the end of the cleat 44a.
L'élément de butée 46 est normalement légè- rement espacé de cette extrémité du cavalier de sécurité 50 et ses dimensions sont telles qu'il peut venir en appui sur ce cavalier en cas de rupture du taquet 44a. La redondance de la fixation est ainsi assurée. The abutment element 46 is normally slightly spaced from this end of the safety jumper 50 and its dimensions are such that it can come to bear on this jumper in the event of the cleat 44a breaking. The redundancy of the fixation is thus ensured.
Comme dans la variante de réalisation de la figure 7, un capot de protection perforé 32 est soudé sur la tôle de couverture 18 autour des extrémités des taquets 44a et 44b. As in the alternative embodiment of FIG. 7, a perforated protective cover 32 is welded to the cover sheet 18 around the ends of the tabs 44a and 44b.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et aux variantes qui viennent d'être décrits à titre d'exemple. En effet, on com prendra notamment que les différentes variantes de réaiisation décrites en se référant aux figures 1 à 4, ainsi que les variantes décrites en se référant aux figures 5 à 8 peuvent éventuellement être combinées entre elles. Ainsi, les goujons soudés représentés sur la figure 1 pourraient être de forme annulaire et équipés d'un goujon de sécurité comme cela a été décrit en se référant à la figure 4. De façon comparable, les configurations décrites en se référant aux figures 7 et 8 pour des taquets orientés perpendicuclairement à la paroi à protéger peuvent également s'appliquer à des taquets inclinés tels que ceux qui sont représentés sur la figure 6. Of course, the invention is not limited to the embodiments and to the variants which have just been described by way of example. Indeed, it will be understood in particular that the different variants of realization described with reference to Figures 1 to 4, as well as the variants described with reference to Figures 5 to 8 can optionally be combined with one another. Thus, the welded studs shown in FIG. 1 could be of annular shape and equipped with a safety stud as has been described with reference to FIG. 4. In a comparable manner, the configurations described with reference to FIGS. 7 and 8 for cleats oriented perpendicularly to the wall to be protected can also be applied to inclined cleats such as those which are shown in FIG. 6.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8507119A FR2581733B1 (en) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | THERMAL INSULATION STRUCTURE OF A WALL IMMERSED IN A FLUID |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8507119A FR2581733B1 (en) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | THERMAL INSULATION STRUCTURE OF A WALL IMMERSED IN A FLUID |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2581733A1 true FR2581733A1 (en) | 1986-11-14 |
| FR2581733B1 FR2581733B1 (en) | 1987-06-05 |
Family
ID=9319148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8507119A Expired FR2581733B1 (en) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | THERMAL INSULATION STRUCTURE OF A WALL IMMERSED IN A FLUID |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2581733B1 (en) |
Cited By (1)
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1985
- 1985-05-10 FR FR8507119A patent/FR2581733B1/en not_active Expired
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| FR2581733B1 (en) | 1987-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |