FR2776745A1 - Dispositif de protection pour une tuyauterie sous pression placee dans une installation et application - Google Patents

Abstract

L'installation 1 comporte des éléments fixes (3, 4) de reprise d'efforts aux extrémités de la tuyauterie (2). Le dispositif de protection (6) destiné à limiter les conséquences d'une rupture en service de la tuyauterie comporte au moins deux colliers (7a,.., 7h) engagés sur la tuyauterie (2) dans deux zones espacées suivant la longueur de la tuyauterie (2) et une pluralité de tirants (8, 8') fixés chacun à une première extrémité sur un premier collier (7a,., 7h) et à leur seconde extrémité opposée à l'un d'un second collier (7a,, 7h) et d'un élément de reprise d'efforts (3, 4), de manière que les colliers (7a,..., 7h) et les tirants (8, 8') constituent un ensemble de maintien disposé suivant toute la longueur de la tuyauterie (2) et relié uniquement, aux éléments de reprise d'efforts (3, 4), aux extrémités de la tuyauterie (2) Des moyens d'absorption d'énergie (10) sont intercalés entre deux composants (7a, 7b) du dispositif de protection.

Description

L'invention concerne un dispositif de protection pour une tuyauterie sous

pression placée dans une installation comportant des éléments fixes de

reprise d'efforts aux extrémités de la tuyauterie.

On connaît des tuyauteries dans lesquelles on fait circuler un fluide à très haute pression utilisé dans une installation industrielle. La tuyauterie, ou un tronçon de la tuyauterie, est généralement fixée à ses extrémités, soit sur des composants fixes de la tuyauterie tels que des raccords, des vannes ou des composants de l'installation, soit sur une structure externe de reprise d'efforts de l'installation constituée par exemple par une charpente ou une

partie du génie civil de l'installation.

A l'intérieur de certaines tuyauteries telles que les canalisations du circuit primaire d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression,

circule un fluide à très haute pression et à très haute température.

Bien que les tuyauteries utilisées pour le transport de fluide à très haute pression soient conçues et réalisées de manière qu'une rupture en

service de la tuyauterie soit tout à fait improbable, il est nécessaire de pré-

voir des dispositifs de protection des tuyauteries sous pression, de manière

à limiter les effets d'une rupture éventuelle de la tuyauterie en service.

En particulier, on cherche à limiter ou à supprimer les effets de fouettement lors de la rupture de la canalisation, c'est-à-dire les effets dus au déplacement à très grande vitesse, au moment de la rupture, de tronçons

de canalisation adjacents à la zone de rupture. On cherche également à li-

miter le débit de fuite du fluide sous pression contenu dans la canalisation à

la suite de la rupture, en limitant le déplacement relatif des tronçons de ca-

nalisation adjacents à la rupture ou en confinant la zone ayant subi la rup-

ture à l'intérieur d'une enveloppe de protection.

Il est nécessaire également que les dispositifs de protection des tuyauteries sous pression permettent de limiter les efforts exercés par la tuyauterie sur les supports et points fixes de l'installation dans laquelle elle

est montée.

On a proposé des dispositifs de protection de types divers qui peu-

vent mettre en ceuvre des cadres de maintien anti-fouettement, des points

fixes de maintien de la canalisation, des dispositifs auto-bloquants, des dis-

positifs à absorption d'énergie tels que des dispositifs pouvant se déformer par écrasement lors d'une rupture de la canalisation ou encore des barrières et écrans d'isolation de matériels sensibles qui peuvent être disposés autour

de la canalisation.

Tous ces dispositifs connus et utilisés doivent être reliés aux structures porteuses de l'installation, en de nombreux points suivant la longueur de la canalisation, ce qui complique considérablement les opérations de pose

du dispositif de protection, lorsque la canalisation et ses structures porteu-

ses sont peu accessibles.

L'utilisation d'enveloppes de protection ou de doubles parois entou-

rant la canalisation complique considérablement la conception et la pose des canalisations. En outre, dans le cas de canalisations utilisées pour le transport d'un fluide à haute température, il est nécessaire de tenir compte

des problèmes de dilatation et de choix des matériaux pour réaliser les élé-

ments de protection.

En outre, il est nécessaire de concevoir des dispositifs de protection

qui peuvent être adaptés aussi bien sur une tuyauterie nouvelle dont on réa-

lise la pose que sur une tuyauterie existante.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de protection pour une tuyauterie sous pression placée dans une installation comportant

des éléments fixes de reprise d'efforts aux extrémités de la tuyauterie, desti-

né à limiter les conséquences d'une rupture en service de la tuyauterie, ce dispositif présentant une grande efficacité en ce qui concerne la limitation du déplacement des parties de la tuyauterie lors d'une rupture, et du débit de fuite de fluide circulant à l'intérieur de la canalisation, pouvant être réalisé à partir d'éléments simples et standardisés et ne nécessitant qu'un nombre

réduit d'éléments de support ou de reprise d'efforts.

Dans ce but, le dispositif de protection suivant l'invention comporte: au moins deux colliers engagés sur la tuyauterie dans deux zones espacées suivant la longueur de la tuyauterie, et - une pluralité de tirants fixés chacun à une première extrémité sur un

premier collier et à une seconde extrémité opposée, à l'un d'un second col-

lier et d'un élément de reprise d'efforts, de manière que les colliers et tirants constituent un ensemble de maintien disposé suivant toute la longueur de la

tuyauterie et relié uniquement aux éléments de reprise d'efforts, aux extré-

mités de la tuyauterie.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, en se reportant aux figures, à titre d'exemple, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif suivant l'invention de protection d'une tuyauterie primaire d'un

réacteur nucléaire à eau sous pression.

La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de protection

suivant l'invention et suivant un premier mode de réalisation.

La figure 2 est une vue en perspective partielle d'un dispositif de pro-

tection suivant l'invention et suivant une première variante de réalisation, au

niveau d'un coude de la tuyauterie.

La figure 3 est une vue de dessus partielle du dispositif représenté

sur la figure 2.

La figure 4 est une vue de dessus analogue à la vue de la figure 3 relative à une seconde variante de réalisation du dispositif de protection, au

niveau d'un coude de la canalisation.

La figure 5A est une vue en perspective d'un dispositif de précon-

trainte et d'amortissement d'un ensemble de protection suivant l'invention.

La figure 5B est une vue de dessus du dispositif représenté sur la fi-

gure 5A.

La figure 5C est une vue en coupe axiale d'un dispositif de précon-

trainte et d'amortissement suivant un premier mode de réalisation.

La figure 5D est une vue en coupe axiale d'un dispositif de précon-

trainte et d'amortissement suivant un second mode de réalisation.

Sur la figure 1, on a représenté une partie d'une installation désignée

de manière générale par le repère 1 qui constitue un circuit de refroidisse-

ment d'un réacteur nucléaire.

Le circuit de refroidissement comporte en particulier une tuyauterie 2 de grand diamètre destinée à assurer le transport d'un fluide à très haute pression et à très haute température. La tuyauterie 2 présente en particulier

deux coudes 2a et 2b sensiblement à 90 , dans deux zones de la canalisa-

tion entre une première extrémité de la canalisation 2 qui est reliée à un composant 3 tel qu'une pompe de mise en circulation du fluide à haute pression et à haute température, fixée sur une charpente 4 de l'installation et une seconde extrémité (non représentée) o la canalisation est reliée à un point fixe de l'installation 1, par exemple à un second composant tel qu'une unité d'utilisation du fluide circulant dans la canalisation ou à une structure

de support.

Un fluide, tel que de l'eau à haute pression et à haute température,

est mis en circulation dans la canalisation 2 par la pompe 3.

Sur la canalisation 2 est également placée une vanne d'arrêt 5 qui est

réalisée sous la forme d'une vanne sphérique.

Un dispositif de protection suivant l'invention désigné de manière gé-

nérale par le repère 6 est placé suivant toute la longueur de la canalisation entre la première et la seconde extrémité constituant des points fixes de l'installation.

Le dispositif 6 comporte une pluralité de colliers ou cadres de main-

tien 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g et 7h qui sont engagés chacun autour de la canalisation 2 dans des zones de la canalisation espacées l'une de l'autre

suivant sa longueur.

Une pluralité de tirants 8 constitués par des barres métalliques à sec-

tion circulaire sont intercalés entre les colliers successifs engagés sur la ca-

nalisation 2.

Des tirants 8' sont également intercalés entre le collier 7a disposé le

plus près de la première extrémité de la canalisation et la structure de sup-

port fixe du composant 3.

Chacun des tirants 8 ou 8' est constitué par une tige métallique à sec-

tion circulaire comportant à chacune de ses extrémités une chape de liaison

à un cadre ou à un élément fixe de la structure de l'installation.

Entre les colliers 7a et 7b, au voisinage de la première extrémité de la canalisation 2, sont intercalés des dispositifs 10 de précontrainte et

d'absorption d'énergie de l'ensemble 6 de protection suivant l'invention.

Au niveau des deux coudes 2a et 2b de la canalisation 2, vers l'extérieur du coude, sont fixées deux tôles courbes, respectivement 9a et 9b destinées à assurer une protection en cas de rupture de la canalisation au

niveau du coude 2a ou 2b. Chacune des tôles 9a et 9b est fixée à ses ex-

trémités sur deux colliers engagés sur la canalisation de part et d'autre du coude. L'ensemble de protection 6 selon l'invention représenté sur la figure 1 comporte les colliers successifs 7a,..., 7h, les tirants de liaison 8 et 8' assu- rant la liaison des colliers successifs et la liaison des colliers d'extrémité

avec les points fixes de l'installation 1, ainsi que les tôles de protection cour-

bes 9a et 9b au niveau des coudes de la canalisation.

Entre les colliers 7f et 7g placés de part et d'autre du corps de vanne sphérique 5, sont également intercalés des tirants 8 entourant le corps de

vanne 5, de manière que l'ensemble de protection réalise un chaînage con-

tinu entre la première et la seconde extrémité de la canalisation 2.

Chacun des colliers 7a,..., 7h en forme de cadre à section carrée comporte deux parties de forme rectangulaire qui peuvent être fixées l'une

sur l'autre par des vis et écrous ménageant à leur partie centrale deux demi-

colliers à section circulaire destinés à venir s'engager latéralement sur la tuyauterie 2, lors du montage de chacun des colliers, par assemblage de deux demi-cadres rectangulaires. Les demi-colliers circulaires destinés à

venir en prise avec la canalisation peuvent présenter un diamètre très légè-

rement supérieur au diamètre extérieur de la canalisation 2, de telle sorte

que les colliers soient montés avec un certain jeu radial et pratiquement glis-

sants sur la canalisation 2, au moins lorsque la canalisation ne renferme pas

de fluide à haute température et se trouve à la température ambiante du lo-

cal dans lequel est disposée l'installation 1, par exemple lors du montage du

dispositif de protection sur la canalisation 2 de l'installation 1.

Les chapes d'extrémité 11 des tirants 8 et 11' des tirants 8' sont fixées, par l'intermédiaire d'axes 12 ou 12', sur un collier de l'ensemble de colliers 7a à 7h ou sur une partie fixe de l'installation telle que le support du

composant 3.

Les dispositifs de précontrainte et d'amortissement 10 qui sont dispo-

sés entre deux colliers successifs 7a et 7b permettent de régler l'écartement des colliers après fixation de l'ensemble des tirants 8 et 8' du dispositif de protection 6. On peut ainsi régler la tension des tirants et éventuellement le

jeu axial entre les différents éléments constituant le dispositif de protection 6.

On peut ainsi mettre le système en précontrainte, rattraper les jeux de mon-

tage ou assurer un certain jeu permettant la dilatation de la tuyauterie 2 jus-

qu'à sa température de fonctionnement.

Sur les figures 2 et 3, on a représenté une variante de réalisation du

dispositif de protection 6, au niveau d'un coude de la canalisation 2.

De part et d'autre du coude de la canalisation 2 sont disposés un premier collier 7 et un second collier 7' qui sont constitués chacun par deux demi-cadres de forme rectangulaire ménageant à leur partie centrale chacun

un demi-collier semi-circulaire dont le diamètre est voisin du diamètre exté-

rieur de la canalisation 2.

Les demi-cadres sont engagés latéralement sur la canalisation 2 puis

assemblés, de manière que les deux demi-colliers constituent un collier en-

gagé éventuellement avec jeu sur la surface externe de la canalisation 2.

Chacun des demi-cadres constituant les colliers 7 et 7' comporte de plus des entretoises 13 comportant des ouvertures alignées dans lesquelles peuvent être engagés des axes 12 de fixation des chapes 11 des tirants 8

sur les colliers. Les chapes 11 d'extrémité des tirants 8 comportent des ou-

vertures qui sont placées dans l'alignement des ouvertures des entretoises

13 du cadre, de manière à engager l'axe d'assemblage 12 dans les ouvertu-

res alignées des entretoises 13 et des chapes 11.

Après montage des tirants, les axes d'assemblage 12 sont fixés à

leurs extrémités sur les cadres 7 et 7'.

Au niveau du coude de la canalisation 2, vers l'extérieur du coude 2, est fixé un dispositif de maintien désigné de manière générale par le repère 14 qui est constitué par des tirants et qui peut être substitué à une tôle de

protection telles que les tôles 9a et 9b représentées sur la figure 1.

Le dispositif de protection 14 du coude comporte deux premiers ti-

rants courbes 15 dont la courbure est sensiblement identique à la courbure

du coude de la canalisation 2 qui sont placés dans une disposition sensi-

blement parallèle à l'axe de la canalisation 2 et reliés à leurs extrémités par des chapes 17, aux cadres 7 et 7', par l'intermédiaire des axes 12 de fixation

des tirants 8.

Le dispositif de protection 14 comporte un second tirant courbe 16 dont l'axe est placé dans un plan sensiblement perpendiculaire aux plans dans lesquels sont placés les axes des tirants 15. Le tirant 16 est en appui

sur une cale 18 reposant elle-même sur le côté extérieur du coude de la ca-

nalisation 2 au niveau des tirants 15, de manière que la cale 18 constitue une entretoise pour les tirants 15. Le second tirant courbe 16 présente la forme d'un arceau présentant des chapes 19 a ses extrémités placées vers l'intérieur du coude de la canalisation 2 et alignées suivant une direction verticale. Les extrémités de l'arceau 16 constituées par les chapes 19 sont

reliées entre elles et aux cadres 7 et 7' par un ensemble de tirants 20, 21.

Le cadre 7' est fixé sur une partie 22 de l'installation 1, par l'intermé-

diaire de dispositifs de réglage de précontraine 23 constitués chacun d'une vis, d'un écrou de serrage et d'un ensemble de rondelles élastiques. On

peut ainsi régler la tension des tirants, les dispositifs 23 permettant égale-

ment d'absorber les dilatations de la canalisation 2.

Sur la figure 4, on a représenté une variante de réalisation de l'ensemble de protection 6 au voisinage d'un coude de la canalisation 2. Les

éléments correspondants sur les figures 2, 3 d'une part et 4 d'autre part pré-

sentent les mêmes repères.

Entre les colliers 7 et 7' placés de part et d'autre du cadre, le dispositif de protection comporte des tirants courbes 15 placés à l'extérieur du coude

et reliés à leurs extrémités aux colliers 7 et 7'.

Trois tirants courbes 24 placés dans des dispositions sensiblement perpendiculaires aux tirants courbes 15 comportent des parties d'extrémité du côté interne du coude reliées à une pièce de liaison 25 elle-même fixée

par l'intermédiaire de tirants 26 sur les colliers 7 et 7'.

Dans le cas d'une rupture de la canalisation, dans une zone quelcon-

que, par exemple au niveau d'un coude, I'ensemble de protection 6 suivant l'invention permet de limiter le déplacement des parties de la canalisation de part et d'autre de la zone de rupture et d'absorber l'énergie produite lors de la rupture, par l'intermédiaire des tirants placés autour de la canalisation des colliers, des tôles de protection dans le cas du dispositif représenté sur la

figure 1 et, éventuellement des dispositifs d'absorption d'énergie.

Du fait que les parties de la canalisation de part et d'autre de la rup-

ture sont maintenues et ne peuvent se déplacer de manière importante l'une par rapport a l'autre, on limite également la fuite de fluide transporté par la

canalisation 2.

L'ensemble de protection de la canalisation peut être réalisé à partir d'éléments de forme standard qui sont soit des éléments du commerce, tels que des barres, des chapes, des axes ou des éléments de boulonnerie, ou encore des éléments de forme et de dimensions adaptées à la canalisation qui sont tous identiques pour l'ensemble du dispositif de protection, tels que les éléments de cadre constituant les colliers. De même, les tirants ou tôles

de protection des coudes peuvent être réalisés de manière tout à fait stan-

dardisée. Pour la réalisation et la mise en place d'un dispositif de protection sur une canalisation d'une installation telle qu'un circuit de refroidissement, on réalise l'approvisionnement d'éléments standard qui sont mis en place et

assemblés directement sur la tuyauterie. Les éléments constitutifs des col-

liers sont engagés latéralement sur la tuyauterie puis assemblés entre eux de telle manière que les colliers puissent être déplacés suivant la longueur de la canalisation. Les colliers sont ensuite reliés entre eux par des tirants

rectilignes ou éventuellement par des tirants courbes ou des tôles de protec-

tion courbes, au niveau des coudes de la canalisation.

Les deux colliers situés au voisinage des extrémités de la canalisation sont reliés à des éléments fixes de l'installation par l'intermédiaire de tirants

qui sont chacun fixés à l'une de leurs extrémités sur un collier et à leur ex-

trémité opposée sur l'élément fixe de l'installation.

Pour assurer la mise en tension des éléments constitutifs de l'ensemble de protection et pour absorber de l'énergie en cas de rupture de la tuyauterie, on peut utiliser des dispositifs 10 de précontrainte et

d'amortissement disposés entre deux colliers successifs 7a, 7b, comme re-

présenté sur la figure 1.

Chacun des dispositifs de précontrainte et d'amortissement 10 com-

porte une première chape d'assemblage qui est reliée à un premier collier 7a à l'une de ses extrémités et une seconde chape d'assemblage qui est reliée à un second collier 7b, de telle sorte que le dispositif 10 est intercalé entre

les deux colliers successifs.

Comme il est visible sur les figures 5A et 5B, les dispositifs absor-

beurs d'énergie 10 comportent un corps tubulaire 10a traversé dans une partie de sa surface latérale par des fenêtres telles que 27 donnant accès à

l'alésage interne du corps tubulaire 10Oa.

Le corps tubulaire 10a comporte deux fonds 10b et 10c à ses extré-

mités longitudinales. L'un des fonds 10b est traversé par une ouverture ta-

raudée dans laquelle est fixée, par vissage et blocage par un écrou, une

première tige 28 solidaire à son extrémité d'une chape 28'.

Le fond opposé 10 Oc du corps 1 Oa est traversé par une ouverture dans laquelle est engagé un tube de guidage 29 (voir figure 5C) d'une tige 30 qui peut être un tirant analogue aux tirants 8 de liaison des colliers 7 portant à son extrémité une chape 30' permettant de la relier au collier 7b (fig.). A son extrémité opposée à la chape 30', le tirant 30 est fileté et reçoit un écrou de réglage 31. L'écrou de réglage 31 est mis en appui contre une plaque 32 traversée par une ouverture et engagée à glissement sur le tirant 30. Une

seconde plaque 33 solidaire de l'extrémité du tube 29 est également enga-

gée à glissement sur la partie d'extrémité du tirant 30.

Entre les plaques 32 et 33 sont intercalées des rondelles telles que

des rondelles Belleville enfilées sur la tige 30 et constituant un premier em-

pilement élastique 34 de réglage de la précontrainte du dispositif de protec-

tion. Entre la seconde plaque 33 et le fond 10 Oc du corps 10 Oa du dispositif de réglage de jeu sont également empilées des rondelles élastiques de type

Belleville enfilées sur le tube de guidage 29 et constituant un second empi-

lement élastique 35 dont la raideur est supérieure à celle du premier empi-

lement élastique 34. Le second empilement élastique permet d'absorber l'énergie communiquée à l'ensemble de protection, en cas de rupture de la

tuyauterie.

La plaque 32 est engagée à glissement à l'intérieur de la fenêtre 27 du corps 1 Oa et porte à une extrémité en saillie à l'extérieur du corps 1 Oa, un

index 32' qui se déplace en vis-à-vis d'une graduation 36 de direction longi-

tudinale sur'le corps 10a. La position de l'index 32' par rapport à la gradua-

tion 36 permet de déterminer la position de la plaque 32, dans la direction

longitudinale de la tige 30, par rapport au corps 10a. Le vissage ou le dévis-

sage de l'écrou 31 sur la tige 30 permet de déplacer la plaque 32 dans la direction axiale du corps 10a, de manière à régler la précontrainte de

l'empilement de rondelles 34 en fin de montage du dispositif de protection.

Après avoir réalisé le montage des éléments de l'ensemble de pro-

tection, on règle la précontrainte des tirants en vissant les écrous 31 des

absorbeurs d'énergie 10 intercalés entre deux colliers 7a et 7b successifs.

On règle à une valeur précise la position de la plaque 32 repérée par l'index 32' des absorbeurs d'énergie pour fixer la précontrainte des tirants de

l'ensemble de protection.

Les dispositifs 10 permettent également d'absorber les déplacements des éléments du dispositif de protection dus à des dilatations, par exemple lors de la montée en température de la canalisation 2, au moment de sa mise en service. L'absorption des dilatations est assurée par le déplacement de la tige 30 vers l'extérieur du corps 10a. La plaque 32 solidaire de la tige se déplace de manière à comprimer l'empilement de rondelles 34. Du fait de l'existence de points fixes à chacune des extrémités de la canalisation, la

longueur de l'ensemble de protection entre les points fixes s'adapte à la lon-

gueur développée de la tuyauterie dépendant elle-même de la température

de la tuyauterie.

Si la tuyauterie subit une rupture en service, le fouettement, c'est à dire le déplacement brutal des parties de tuyauterie de part et d'autre de la

rupture, est contrarié par le dispositif de protection et l'énergie mise en ceu-

vre est absorbée par les absorbeurs d'énergie 10 dont les empilements de

rondelles 34 et 35 sont soumis à une compression brutale, du fait du dépla-

cement du tirant 30, de la plaque 32, du tube 29 et de la plaque 33.

Sur la figure 5D, on voit une variante du dispositif 10 de précontrainte et d'amortissement. Les éléments correspondants sur les figures 5C et 5D

portent les mêmes repères.

La plaque 32 de l'absorbeur d'énergie peut être déplacée comme précédemment par un écrou 31 venant en appui sur la plaque 32, elle-même

en appui sur un empilement 34 de rondelles élastiques de type Belleville.

L'empilement de rondelles de type Belleville 34 dans lesquelles est engagée

la tige 30 est intercalé entre la plaque 32 et une seconde plaque 33, elle-

même en appui contre une extrémité d'un tube 36 dont la seconde extrémité est en appui contre le fond 1 Oc du corps 1 Oa du dispositif de réglage de jeu. Le tube 36 comporte une paroi latérale percée de trous 37 de manière à

constituer un élément d'amortissement, par écrasement, en cas de dépas-

sement d'une valeur de la traction sur le tirant 30, par exemple dans le cas

d'une rupture de la canalisation 2.

Le réglage de la précontrainte et l'absorption du jeu de dilatation est toujours assuré par l'empilement de rondelles 34 alors que l'absorption d'énergie en cas de rupture de la tuyauterie est assurée par l'empilement de rondelles 34 et éventuellement par le tube 36, si la pointe de contrainte lors

de la rupture dépasse le seuil d'écrasement du tube 36.

Les éléments constitutifs du dispositif et en particulier les éléments constitutifs des tirants sont des produits standard du commerce constitués par des barres, des chapes, des boulons ou des écrous qui sont disponibles dans des nuances d'acier à haute résistance mécanique. Les colliers qui sont tous identiques peuvent être réalisés en série. En outre, les travaux de montage du dispositif de protection sur le site sont grandement facilités par

l'utilisation d'éléments standard dont le montage ne requiert que des opéra-

tions simples.

Les dispositifs de précontrainte et d'amortissement seront placés dans des zones facilement accessibles par les opérateurs, ce qui limite I'obligation de prévoir des plates-formes d'accès, lors de la conception de

l'installation. Du fait de l'uniformisation des composants élémentaires du dis-

positif de protection, les études et la conception d'un dispositif de protection

selon l'invention sont grandement allégées.

Il est à remarquer que les contraintes dans le dispositif de protection,

lorsque l'installation est en fonctionnement, ne dépendent que de la dilata-

tion des tronçons de tuyauterie, c'est à dire de la longueur développée de ces tronçons de tuyauterie, de leur température et de la nuance du matériau les constituant. En particulier, les déplacements thermiques, mécaniques ou sismiques subis par l'installation n'influent pas sur la tension dans les tirants

du dispositif de protection.

Il est à remarquer que le dispositif suivant l'invention qui constitue un chaînage sur toute la longueur de la tuyauterie est particulièrement souple et adaptable et permet une protection de la tuyauterie sur toute sa longueur.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.

C'est ainsi que les tirants, les colliers, les tôles de protection des cou-

des de la tuyauterie et les dispositifs de précontrainte et d'amortissement peuvent présenter des formes différentes de celles qui ont été décrites. Il est

possible d'utiliser un ensemble de protection ne comportant pas de disposi-

tifs de précontrainte et d'amortissement intercalés entre deux composants de l'ensemble de protection. Les dispositifs de précontrainte et d'absorption d'énergie peuvent être intercalés non seulement entre deux colliers mais encore entre un collier et un point fixe de reprise d'effort ou encore entre un

collier et un tirant. De manière générale, ces dispositifs peuvent être inter-

calés entre deux composants quelconques de l'ensemble de protection, dis-

posés suivant la longueur de la tuyauterie.

Les points fixes aux extrémités de la tuyauterie peuvent être consti-

* tués soit par un composant fixe de la tuyauterie ou de l'installation, tel qu'un raccord, une vanne ou un taquet de fixation, soit encore une structure ex-

terne de reprise d'efforts de l'installation constituée par une charpente ou

une partie du génie civil de l'installation.

Le dispositif de protection peut comporter des organes annexes, par exemple des systèmes d'amortissement d'efforts dynamiques tels que des tubes susceptibles d'absorber de l'énergie par écrasement, des ressorts, des amortisseurs, des structures en nids d'abeille. Le dispositif de protection peut comporter également, au moins dans certaines zones de la tuyauterie, des dispositifs pare-jets, pour éviter des projections du liquide circulant dans

la tuyauterie, au moment d'une rupture.

L'invention s'applique non seulement dans le cas de circuits de réac-

teur nucléaire mais également dans le cas de toute installation industrielle

utilisant des tuyauteries dans lesquelles circule un fluide sous haute pres-

sion.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de protection pour une tuyauterie sous pression (2), pla-

cée dans une installation (1) comportant des éléments fixes de reprise

d'efforts (3) aux extrémités de la tuyauterie (2), destiné à limiter les consé-

quences d'une rupture en service de la tuyauterie (2), caractérisé par le fait qu'il comporte: - au moins deux colliers (7, 7', 7a,..., 7h) engagés sur la tuyauterie (2) dans deux zones espacées suivant la longueur de la tuyauterie (2), et - une pluralité de tirants (8, 8') fixés chacun à une première extrémité

sur un premier collier et à une seconde extrémité opposée, à l'un d'un se-

cond collier (7, 7', 7a,..., 7h) et d'un élément de reprise d'efforts (3, 4), de manière que les colliers (7, 7', 7a,..., 7h) et les tirants (8, 8') constituent un ensemble de maintien disposé suivant toute la longueur de la tuyauterie (2) et relié uniquement aux éléments de reprise d'efforts (3, 4), aux extrémités

de la tuyauterie (2).

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte de plus,au moins un dispositif (10) de précontrainte et d'absorption d'énergie intercalé entre deux composants du dispositif de protection, pour

régler la précontrainte des tirants (8, 8') du dispositif de protection et absor-

ber de l'énergie en cas de rupture de la tuyauterie (2).

3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un dispositif (10) de précontrainte et d'absorption d'énergie intercalé entre deux colliers (7a, 7b) successifs espacés suivant la

longueur de la tuyauterie (2).

4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, ca-

ractérisé par le fait que le dispositif (10) de précontrainte et d'absorption

d'énergie comporte un corps tubulaire (10a), présentant, à une première ex-

trémité axiale, des moyens (28') de liaison de la première extrémité axiale du corps tubulaire (10c) à un composant du dispositif de protection, une tige ou tirant (30) de direction axiale montée glissante dans la direction axiale dans une seconde partie d'extrémité axiale (10 Oc) du corps tubulaire opposée à la première extrémité axiale, comportant à l'intérieur du corps tubulaire (10a) une extrémité filetée, un écrou (31) vissé sur l'extrémité filetée de la tige (30) en appui sur une plaque (32) montée glissante sur la tige (30) et un moyen de rappel élastique (34) intercalé entre la plaque (32) et un absorbeur d'énergie (35, 36) en appui sur la seconde extrémité axiale (10c) du corps (10a).

5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le moyen de rappel élastique (34) est constitué par un premier empilement de

rondelles du type Belleville empilées sur la tige (30).

6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, ca-

ractérisé par le fait que l'absorbeur d'énergie (35) est constitué par un se-

cond empilement (35) de rondelles de type Belleville empilées sur un tube

(29) de guidage de la tige (30) dans la direction axiale.

7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, ca-

ractérisé par le fait que l'absorbeur d'énergie est constitué par un tube (36) dont la paroi est traversée par des ouvertures (27)

8 - Dispositif de protection suivant l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte de plus, au niveau d'au moins un coude (2a, 2b) de canalisation (2) du côté externe du coude (2a, 2b), une tôle de protection courbe (9a,9b) fixée à ses extrémités sur deux

colliers successifs (7b, 7c, 7d, 7e) engagés sur la tuyauterie (2).

9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, ca-

ractérisé par le fait qu'il comporte, au niveau d'au moins un coude de la ca-

nalisation (2), au moins un ensemble de protection (14) constitué par au

moins un tirant courbe (15) disposé du côté externe du coude de la canali-

sation (2) dans une disposition sensiblement parallèle à la surface externe

du coude fixé à ses extrémités sur deux colliers (7, 7') placés successive-

ment suivant la longueur de la canalisation (2), de part et d'autre du coude.

10.- Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que

l'ensemble de protection (14) du coude comporte de plus au moins un ar-

ceau (16, 24) dans une disposition perpendiculaire au tirant courbe (15) pa-

rallèle à la surface externe du coude de la tuyauterie (2) comportant des ex-

trémités (19) reliées par l'intermédiaire de tirants (21) aux deux colliers (7, 7') disposés de part et d'autre du coude (2), I'arceau (16) venant en appui, par l'intermédiaire d'une butée (18) sur la surface externe du coude de la

tuyauterie (2).

11.- Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux arceaux (24) perpendiculaires au tirant courbe (15) reliés à leurs extrémités, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison commune (25) et de tirants (26) aux deux colliers successifs (7, 7') disposés de part et

d'autre du coude (2) de la tuyauterie.

12.- Application d'un dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 11 à la protection d'une tuyauterie (2) d'un circuit de refroidisse-

ment d'un réacteur nucléaire.