La tuyauterie mécanique rainurée offre un tuyau polyvalent

Jan 11, 2024

Deux des éléments les plus importants de tout projet de construction ou de modernisation sont la sécurité et la rapidité d’exécution. Même si l’un des moyens d’accroître la sécurité consiste à éliminer autant que possible le travail à chaud, la réalité est que le soudage est nécessaire pour de nombreuses tâches autour d’une centrale électrique. Cependant, un domaine dans lequel le soudage n'est pas toujours nécessaire est celui de l'installation ou de l'expansion des systèmes de tuyauterie.

Bien que la méthode d'assemblage des tuyaux soit essentielle pour les systèmes de tuyauterie de procédé à haute pression et haute température, on ne peut pas en dire autant des systèmes de tuyauterie d'autres installations. Des services tels que l'eau de refroidissement, l'osmose inverse, la protection incendie, le traitement chimique, l'huile de lubrification et l'air comprimé peuvent utiliser des méthodes d'assemblage alternatives sans flamme, dont certaines peuvent offrir une installation jusqu'à 10 fois plus rapide que le soudage. La tuyauterie mécanique rainurée est l’une de ces alternatives.

Un joint de tuyau mécanique rainuré se compose de quatre éléments : un tuyau à extrémité rainurée, un joint, un boîtier de couplage et des fixations. La rainure du tuyau est réalisée par formage à froid ou par usinage d'une rainure dans l'extrémité d'un tuyau. Un joint enfermé dans le boîtier de couplage est placé autour de deux extrémités de tuyau rainurées aboutées, et la section clé du boîtier s'engage dans les rainures. Les boulons et les écrous sont serrés avec une clé à douille ou une clé à chocs, maintenant les segments du boîtier ensemble.

Une fois installé, le boîtier de couplage enveloppe le joint et s'engage dans les rainures autour de la circonférence du tuyau pour créer un joint étanche dans un joint de tuyau auto-retenu. En plus des joints tuyau à tuyau (Figure 4), des raccords rainurés peuvent être utilisés pour relier un tuyau à des vannes, raccords et accessoires à extrémité rainurée afin de créer un système de tuyauterie complet.

Le rainurage par roulage est la méthode la plus courante pour la préparation des extrémités de tubes. Le processus de rainurage au rouleau déplace radialement une petite partie de la paroi du tuyau, formant une rainure autour de la circonférence du tuyau qui est en retrait à l'extérieur et en retrait à l'intérieur. La méthode peut être utilisée sur les tuyaux de l'annexe 5 à l'annexe 80, en acier au carbone, en acier inoxydable, en cuivre et en aluminium, allant de 0,75 pouce à 72 pouces de diamètre.

Il existe deux types d'accouplements rainurés : rigides et flexibles. Les raccords rigides ne permettent pas de mouvement et peuvent être utilisés partout où la rigidité du joint de tuyau est nécessaire, semblable à un joint soudé ou à bride. Les accouplements flexibles permettent une quantité limitée de mouvements linéaires et angulaires pour s'adapter aux mouvements thermiques et sismiques ainsi qu'aux vibrations et au désalignement. La majorité des accouplements rainurés utilisés dans les centrales électriques sont rigides, les accouplements flexibles étant utilisés uniquement autour des équipements rotatifs pour isoler le bruit ou les vibrations. Cela permet au système d'être pris en charge et guidé conformément à la norme B31.1 Power Piping de l'American Society of Mechanical Engineers (ASME).

Un avantage clé des tuyaux rainurés est leur installation sans flamme. L’assemblage d’un joint de tuyau rainuré ne nécessite ni soudure, ni flamme, ni chaleur, et ne produit pas non plus de fumées. En termes de préparation, il n'est pas nécessaire d'enlever ou de nettoyer la zone environnante des matériaux combustibles, ni d'augmenter la ventilation ou la protection incendie. Lors de l'assemblage, les chalumeaux et les réservoirs ne sont pas nécessaires, et les tuyauteurs ne sont pas non plus exposés aux flammes, aux étincelles, aux scories ou aux fumées. Il n'est pas nécessaire de surveiller les incendies. En conséquence, les systèmes rainurés réduisent les risques pour le personnel et les biens.

La minimisation du soudage permet aux soudeurs certifiés de se concentrer sur les systèmes de processus critiques tandis que les tuyauteurs gèrent le reste des systèmes de l'usine, ce qui peut contribuer à l'achèvement d'un projet dans les délais. Le rainurage de tuyaux et l'assemblage de raccords ne nécessitent pas de certifications ou de formation spécialisées ; les processus sont facilement enseignés et transférés.

Ces avantages ont été exploités lors de la construction de la centrale électrique de South Hedland, située dans la région de Pilbara en Australie occidentale (Figure 5). Avec une croissance rapide nécessitant des investissements importants dans des projets énergétiques, l'installation appartenant à Horizon Power a choisi des produits rainurés en raison de délais serrés et de son emplacement éloigné. Sélectionnées pour les systèmes de carburant diesel, d'eau brute/d'incendie, d'eau déminéralisée, d'eau potable et d'air d'instrumentation, les canalisations rainurées ont permis une installation rapide et sûre qui a éliminé le besoin de travail à chaud et a facilité la fabrication des extrémités de canalisation sur site.