Expansion de tuyau

Types d'expansion de tuyaux

L'expansion de tuyaux fait référence à l'augmentation du diamètre d'un tuyau résultant d'un changement de température. Lorsque la chaleur augmente, les molécules du tuyau commencent à vibrer, créant des espaces entre elles, ce qui provoque l'élargissement du tuyau. Il existe différents types d'expansion de tuyaux qui peuvent être utilisés pour corriger ou atténuer le problème.

• Joints de dilatation de tuyau

  Les joints de dilatation de tuyau sont des connexions flexibles installées dans les systèmes de tuyauterie pour absorber la dilatation et la contraction thermiques, les vibrations, les désalignements et autres mouvements qui pourraient endommager la tuyauterie ou l'équipement. Ils sont généralement constitués d'un élément soufflet flexible qui peut se déformer pour s'adapter à ces mouvements, tandis que les extrémités des joints offrent un moyen de se connecter à la tuyauterie adjacente. Les joints de dilatation de tuyau sont disponibles dans une variété de formes et de tailles pour répondre aux besoins des différents systèmes de tuyauterie. Parmi les types courants, citons :

  1. Les joints de dilatation axiaux sont conçus pour absorber les mouvements parallèles à l'axe du tuyau, ce qui signifie qu'ils peuvent se contracter ou s'étirer axialement lorsque le tuyau se dilate et se contracte avec les variations de température. Les joints de dilatation principalement en soufflets métalliques sont bien adaptés aux applications à haute température car les soufflets peuvent résister à des niveaux de chaleur plus élevés sans se dégrader.

  2. Les joints de dilatation angulaires compensent les désalignements angulaires entre les sections de tuyaux, qui peuvent être causés par les vibrations, le tassement ou d'autres facteurs. Ils permettent des alignements angulaires corrects et empêchent les forces excessives d'être transmises à l'équipement connecté.

  3. Les joints de dilatation à pression équilibrée utilisent des nez de flux internes pour maintenir la pression du système. Ils relient les points de pression en amont et en aval et, grâce à leur conception, ils atténuent la chute de pression à travers les soufflets tout en équilibrant les forces qui s'exercent sur lui. Cette caractéristique contribue à prolonger la durée de vie des soufflets et à réduire le bruit et les vibrations transmises par le système de tuyauterie.

• Boucles d'expansion de tuyaux

  Une boucle d'expansion de tuyau est une configuration ajoutée à un système de tuyauterie pour s'adapter à la dilatation thermique. La boucle est constituée d'un coude en forme de U ou d'un cercle formé dans le tracé du tuyau. Lorsque la température fluctue, le tuyau se dilate directement.

  Une conception appropriée de la boucle d'expansion de tuyau compense les mouvements thermiques tout en minimisant les contraintes sur la boucle et les supports environnants ainsi que l'équipement connecté. Cela permet de maintenir l'intégrité du système et d'éviter les dommages ou les défaillances dus aux mouvements thermiques.

• Conduits droits avec expansion de tuyau

  Les conduits droits en tuyau à joint mécanique ou à joint d'étanchéité transportent l'eau d'un endroit à un autre sans tenir compte de la pression qui la maintient. La dilatation et la contraction sont principalement affectées par la température.

  Les dilatations et les contractions des tuyaux nécessitent des facteurs et un soutien dans les conduits droits.

Spécifications et entretien des expansions de tuyaux

Les joints de dilatation de tuyau offrent différentes tailles et spécifications pour répondre aux différents systèmes de pipelines. Ces dispositifs d'espacement ont des caractéristiques uniques dans les réseaux de tuyauterie, telles que les matériaux utilisés, les formes, les principes de fonctionnement, etc.

• Matériaux : Les expansions de tuyaux sont généralement faites de métaux comme l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'aluminium, le cuivre, etc. Elles peuvent également être faites de caoutchouc, de PTFE, etc., pour les milieux ou les environnements nécessitant des matériaux flexibles ou non métalliques. Les fournisseurs proposent différents choix de matériaux pour s'adapter aux différentes pressions, températures, corrosions et autres conditions spécifiques.
• Formes : Les joints de dilatation de tuyau ont différentes formes en fonction des exigences spécifiques d'implantation des systèmes de tuyauterie. Ils peuvent être fabriqués en formes droites, angulaires, en T, en croix ou personnalisées pour s'adapter aux croisements ; changements de direction, branches ou autres configurations de tuyauterie particulières.
• Principes de fonctionnement : Les joints de dilatation de tuyau peuvent compenser les mouvements causés par les variations de température, les vibrations, les décalages ou les déplacements axiaux, latéraux et angulaires. Ils peuvent également absorber les chocs, les bruits ou les vibrations qui se propagent dans les pipelines. De plus, ils aident à supporter le poids des tuyaux, réduisant ainsi les contraintes sur les supports suspendus ou l'équipement.

Les joints de dilatation de tuyau nécessitent un entretien adéquat pour les maintenir en excellent état et maximiser leur durée de vie et leurs performances tout en évitant les remplacements fréquents. Des inspections régulières sont essentielles pour identifier rapidement tout problème potentiel, comme des fissures, des écaillages, des dommages ou des symptômes évidents, comme des bruits, des fuites, des vibrations ou des bruits de frottement, et effectuer des réparations en temps opportun. En même temps, s'assurer que leurs joints de dilatation de tuyau sont installés correctement. Éviter toute surextension, ce qui est crucial, car cela pourrait endommager leur intégrité structurelle et leurs fonctionnalités. De plus, les environs et les états physiques des joints de dilatation de tuyau doivent être vérifiés périodiquement et ajustés si nécessaire pour s'assurer qu'il n'y a aucune menace ou aucun risque pour leur fonctionnement normal.

Scénarios d'expansion de tuyaux

Les joints de dilatation de tuyau peuvent être utilisés dans divers secteurs avec différentes applications :

• Industrie de l'énergie

  Dans les centrales électriques, les expansions de tuyaux flexibles peuvent faire place aux distorsions des pipelines causées par les variations de température. Elles réduisent également les vibrations et le bruit provenant des opérations de turbines et de moteurs. Dans les centrales géothermiques ou solaires à concentration, elles aident à gérer la dilatation thermique des tuyaux transportant la vapeur ou les fluides chauds.

• Pâte et papier

  Les joints de dilatation de tuyau flexibles sont utilisés dans l'industrie de la pâte et du papier pour s'adapter aux fluctuations de température et prévenir les dommages aux tuyaux.

• Marine et construction navale

  Ils sont utilisés dans les systèmes d'échappement des navires, les tuyaux d'eau de refroidissement et les systèmes de ventilation. Ils s'adaptent aux mouvements causés par les vagues, le tangage et le roulis à bord des navires.

• Mines

  Dans l'industrie minière, les joints de dilatation de tuyau aident les exploitants miniers à relever les défis liés aux pipelines, tels que les mouvements du sol, les charges lourdes et les environnements abrasifs.

• Industrie lourde

  Ils jouent un rôle crucial dans les processus de fabrication industrielle lourde, tels que le ciment, les métaux et les produits chimiques. Les joints de dilatation de tuyau aident à protéger l'équipement et à garantir l'efficacité opérationnelle.

• Alimentation et boissons

  Le traitement des aliments et des boissons exige des systèmes de tuyauterie sanitaires. Les expansions de tuyaux facilitent le transport sûr et hygiénique des produits par les pipelines.

• Construction

  Les joints de dilatation de tuyau sont également des composants essentiels dans les projets de construction, tels que les tunnels et les infrastructures souterraines. Ils permettent le mouvement sûr et efficace de l'eau, des eaux usées et d'autres fluides.

• Textile

  Les expansions de tuyaux flexibles de l'industrie textile contribuent à maintenir la circulation de l'air et de l'eau dans les installations de production. Elles garantissent l'efficacité du système et la sécurité des travailleurs.

• Transport

  Les joints de dilatation de tuyau garantissent le bon fonctionnement des systèmes de transport, tels que les pipelines de pétrole et de gaz, les conduites de boue et les systèmes d'adduction d'eau. Ils s'adaptent aux changements de tracé et empêchent la rupture des pipelines.

Comment choisir des expansions de tuyaux

Plusieurs facteurs clés doivent être pris en compte lors du choix d'une expansion de tuyau pour une application spécifique. Ces facteurs peuvent garantir que le choix final répondra aux besoins du système sans causer de risques ou de dangers indus.

• Mouvement du système

  Il est crucial de déterminer le type et l'amplitude du mouvement que le joint de dilatation devra absorber. Son mouvement axial, son mouvement latéral, son mouvement angulaire et son mouvement circulaire doivent tous être pris en compte lors de la détermination de leur fréquence dans le système. Le matériau doit également être compatible avec le matériau du tuyau afin d'éviter toute réaction chimique ou corrosion galvanique. De plus, la pression nominale doit être conforme à celle du système afin qu'il puisse fonctionner efficacement sous les pressions de travail. Les fluctuations de température attendues dans le système doivent également être prises en compte, car cela dicte le type et la conception du joint à utiliser. En outre, l'environnement dans lequel le joint sera placé doit être correctement évalué. Cela inclut de savoir si le joint sera exposé à des produits chimiques agressifs, aux rayons UV ou à tout autre élément potentiellement dommageable. Enfin, le cycle de vie du joint de dilatation doit être pris en compte.

• Conception et fonctionnalité

  Les joints de dilatation de tuyau sont disponibles dans différentes conceptions, chacune étant adaptée à des applications et des méthodes d'installation spécifiques. Lors du choix, les acheteurs doivent s'assurer que le joint choisi correspond à la conception et à la construction du tuyau. Par exemple, un joint de type soufflet offre de la flexibilité en absorbant les mouvements grâce à ses soufflets ondulés. Les joints latéraux, d'autre part, permettent un mouvement angulaire entre les sections de tuyaux. Un joint à double dilatation permet un mouvement axial dans deux directions, ce qui le rend adapté aux portées plus longues. Avec cela, les acheteurs peuvent opter pour un joint de dilatation fixe, articulé ou à cardan en fonction du mouvement attendu du système.

  Le choix doit également être basé sur la facilité de réparation ou de remplacement du joint à l'avenir. Tenez compte du fait que des outils ou des compétences spécialisés pourraient être nécessaires pendant le processus d'installation.

Q&A sur l'expansion de tuyaux

Q1. Quelle est la différence entre un élargisseur de tuyau et un coude de tuyau ?

A1. La principale différence entre un élargisseur de tuyau et un coude de tuyau réside dans leurs fonctions. Un élargisseur de tuyau augmente le diamètre d'une section de tuyau, tandis qu'un coude de tuyau change la direction de l'écoulement dans un système de tuyauterie. De plus, un élargisseur de tuyau peut effectuer des expansions par emboîtement, par soudage bout à bout, filetées et à manchon, tandis qu'un coude de tuyau peut effectuer des options à 90 degrés, à 45 degrés et droites, entre autres.

Q2. Quels sont les analogues des joints de dilatation de tuyau ?

A2. Les analogues des joints de dilatation de tuyau comprennent :

• Connecteurs flexibles : Ils sont généralement utilisés dans les systèmes de tuyauterie pour absorber les chocs.
• Soufflets : Ils sont généralement utilisés dans les systèmes de tuyauterie à haute température.
• Accouplements flexibles : Ils peuvent relier deux morceaux de tuyaux tout en permettant un léger mouvement entre eux.

Q3. Quelles sont les alternatives aux joints de dilatation de tuyau ?

A3. Les alternatives aux joints de dilatation de tuyau comprennent les joints rigides, les joints d'étanchéité flexibles et les coudes de tuyaux.