Memento

Chaptre V Mmento technologique Prsentation

CHAPTRE V MEMENTO TECHNOLOGIQUELe propos de ce memento et de rassembler les renseignements techniques ncessaires pour construire l'unit un capteur de 2m La construction d'un capteur ne fait appel strictement aucune technologie de pointe, mais par contre elle demande un savoir faire basique assez polyvalent, qu'il s'agisse du choix d'un tube ou d'une norme de filetage, d'un problme d'tanchit ou de traitement contre la corrosion etc.. Et il suffit qu'un seul de ces lments soit mal maitris pour que l'implantation d'un capteur tourne au fiasco. Or en ce dbut du XXIme sicle les connaissances technologiques de base, et notamment la polyvalence en la matire, subissent de plein fouet le phnomne d'rosion des savoirs tacites et des gestes lmentaires. La culture technologique volue grands pas, et l'volution est certes ncessaire, mais pour ce qui est de notre propos immdiat -construire un l'unit un capteur de 2 m-, cette volution est parfois pnalisante: si on n'a pas la chance d'avoir un ferblantier au coin de sa rue, l'tamage de cinquante centimtres de tube en cuivre risque de relever du parcours du combattant... La multiplication des petits problmes technologiques irritants finirait par dcourager les meilleurs bonnes volonts. Il est mme probable que, plus ou moins consciemment, cela effraie avant de commencer, et dtourne de l'envie de se lancer dans l'aventure, d'autant plus que le fait de se battre avec des problmes technologiques rudimentaires n'est pas, socialement, trs valorisant (en attendant que cela le redevienne un jour ?) Les renseignements fournis dans ce memento permettent - soit de dialoguer avec le professionnel concern - soit d' excuter soi-mme le travail. Si, lors de la construction d'un premier capteur de 2m, vous butez sur un problme technique non abord dans la documentation, alors adressez vous soleil-vapeur.org. Le capteur existe, il fonctionne, ses performances sont connues, vous aurez donc assurment une solution votre problme, et vous permettrez soleil-vapeur de combler une lacune dans la documentation Pages 2 5 21 28 46 52 Section I Section II Section III Section IV Section V Section VI Conversion d'units anglo-saxonnes Tubes, tles, mat. souples, tuyaux, miroirs Boulons vis et rivets et forets Plomberie Filetages de plomberie Soudage brasage tamage

Le sommaire dtaill se trouve en tte de la documentation, et en tte de chaque section.Chaptre V Memento Technologique Capteur 2m Prsentation du chaptre 10 Fvrier 2010 page 1

Chaptre V Memento technologique

MEMENTO TECHNOLOGIQUE SECTION I CONVERSIONS d'UNITES ANGLO-SAXONNESOn se limite ici aux domaines qui nous intressent Page 2 Longueur 3 Surface, masse, volume 4 Jauge 4 Pression 4 Chaleur, temprature 4 Puissance

1 UNITES DE LONGUEUR: le systme "IMPERIAL" Pour les longueurs l'unit de base anglo-saxonne est le pouce. Un pouce = 1'' = 25,4 mm Au del du pouce, le systme anglo saxon utilise des multiples: multiples de 12, ou de 3, etc... Un pied = 1' = 12 pouces = 304,8 mm Un yard = 3' = 36'' = 0,9144 m En dea du pouce, c'est le systme fractionnaire qui est utilis: le pouce est divis en deux, , puis en deux, puis en deux, etc. On a donc affaire des 1/2'', 1/4'',1/8'', 1/16''.....1/64'', voire plus si affinit. Exemple: 3 '' Lorsque l'on achte un "mtre" ruban aux Etats unis, la version de base est gradue selon le systme imprial, en pouces fractionnaires Mais, toujours en dea du pouce, le systme fractionnaire est concurrenc par le systme du pouce dcimal: le pouce est divis en diximes, centimes, millimes, etc... ( l'instar du systme des "degrs dcimaux" en usage dans nos contres pour mesurer les angles). Exemple: 3,50'' Lorsque l'on achte un rglet de mcanicien aux Etats-Unis, il est usuellement gradu d'un cot en pouces fractionnaires, et de l'autre ct en pouces dcimaux. 1 mm = 0,03937'' Lorsque l'on dmarre une session Autocad, on a le choix (entre autres) entre deux styles de mesure: le style "Architecture" = systme imprial = pouces fractionnaires, et le style "Ingnierie" en pouces dcimaux. Ne pas confondre le style de mesure Ingnierie avec le systme de notation "ingnieur" ou "scientifique" des calculettes scientifiques, avec mantisse et exposant. Question: combien de fractions de pouces vaut 1 mm ?

Chaptre V Memento Technologique Capteur 2m

Section I Conversion d'units anglo-saxonnes 10 Fvrier 2010 page 2

titre d'aide mmoire: Pouce imprial 1" 7/8" 3/4" 5/8" 1/2" 3/8" 1/4" 1/8" mm 25,4 22,225 19,05 15,875 12,7 9,525 6,35 3,175 pouce dcimal 1 0,875 0,750 0,625 0,5 0,375 0,25 0,125

2 UNITES DE SURFACE, MASSE ET VOLUME 1 pied carr = 1 sq.ft= 0,3048m*0,30483 = 0,0929 m

La livre "pound" s'abrge en lb 1 lb ~ 0,453 kg .1 kg ~ 2,2 pounds; 4 kg ~ 9 lb La livre se subdivise en 16 onces 1 ounce (Oz) = 28,35 grammes Les units de volumes sont sujettes de nombreuse erreurs - les mesures anglaises (impriales) et amricaines (USA) ne sont pas les mmes; pour une mme dnomination, les mesures amricaines sont infrieures de 20% aux mesures anglaises - les mesures de volume sont parfois diffrentes selon qu'il s'agit de mesurer des produits secs ou de mesurer du liquide - ne pas confondre l'once "poids" Oz avec l'once liquide "Fluid Ounce" fl oz Le Gallon US se subdivise en quatre quarts, chaque quart est divis en deux pintes, chaque pinte est divise en seize onces Litre Fluid Ounce (fl oz) Pint (pt) Quart (qt) US Gallon (gal) 0,0296 0,473 0,946 3,785 16 32 128 2 8 4 fl oz pint quart

Un barril de ptrole US = 159 litres



3 LES JAUGES Aux Etats-Unis, la dsignation des paisseurs de tle, des diamtres de petite visserie, ou des diamtres de forets, etc...se fait usuellement l'aide de jauges. Un numro de jauge est un nombre a-dimensionnel. Il existe plusieurs systmes de jauges, qui sont explicits au cours de ce chapitre pour les matriaux et matriels concerns. On trouve couramment des tables de conversions de jauges, par exemple Tableau de conversion MSCdirect.com rfrence77287696 Pour les cables lectriques, il existe un autre sysme de jauge , l'American Wire Gauge (voir Wikipedia) totalement diffrent du systme utilis pour la visserie.

4 UNITES DE PRESSION 1 bar = 14,5 Pound per Square Inch PSI.

5 CHALEUR ET TEMPERATURE 1 British Thermal Unit Btu = 1 055 Joule

Temprature en Farenheit = (9/5*C) + 32 Temprature en Celsius = 5/9*( F-32) C 0 10 20 30 40 F 32 50 68 86 104 C 50 60 70 80 90 F 122 140 158 176 194 C 100 110 120 130 140 F 212 230 248 266 284 C 150 160 170 180 190 F 302 320 338 356 374 C 200 250 300 350 400 F 392 482 572 662 752

6 PUISSANCE 1kW = 1,341 horsepower = 3 414 British thermal unit per hour Btu/h




MEMENTO

TECHNOLOGIQUE

SECTION II TUBES, TOLES, MATERIAUX SOUPLES, TUYAUX, MIROIRSPage 6 6 8 10 10 11 11 11 11 11 12 12 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 15 17 17 17 18 18 18 19 19 19 19

1 Tubes ronds pour canalisations A) Dnominations et dimensions B) Les diffrentes catgories de tubes pour canalisation C) Quel tube approvisionner pour le bouilleur ? D ) Les tubes "canalisation" aux Etats-Unis 2 Tubes "construction" A) en France 1- tubes "construction" carrs et rectangulaires, 2 tubes "construction" ronds 3- quels tubes ronds "construction" approvisionner B) aux Etats Unis 3 Fers ronds 4 Tles minces A) en France 1-tles pour platines et profils paraboliques: 2- tles laques pour capots du concentrateur et supports de miroirs B) aux Etats Unis 1- tles pour platines et profils paraboliques 2 -tles laques 5 Tubes en cuivre A) en France 1- dimensions des tubes cuivre 2- qualits du tube cuivre. B) aux Etats-Unis, 1- cuivre pour canalisations 2 - cuivre pour rfrigration 3 - quel tube cuivre approvisionner aux USA? 6 Quelques matriaux souples employs en plomberie 7 Tuyaux souples A) la relation pression-temprature B) tuyaux pour vapeur pression atmosphrique, C) tuyaux pour vapeur jusqu' 6 bar D) aux USA E) protection thermique et mcanique pour tuyaux souples F) vitesse de la vapeur et diamtre des canalisations 8 Miroirs A) caractristiques B) approvisionnement


Section II Tubes, Tles, Matriaux souples, Tuyaux, Miroirs 10 Fvrier 2010 page 5

1 TUBES RONDS POUR CANALISATIONS On pntre ici dans un domaine particulirement droutant pour le nophyte, dans un apparent mli-mlo de dnominations multiples, de normes qui voluent,, de caractristiques techniques bien prcises, d'habitudes tenaces, etc... On peut trouver des renseignements techniques dans les catalogues en ligne de plusieurs fournisseurs: dhalluin.com ou bien pouchard.fr ou bien kdi.fr ou bien dubocage.fr ou bien larobinetique.fr Premire prcision importante: dans ce paragraphe il n'est question que des tubes "Canalisation", l'exclusion des tubes ronds "construction" dont il sera question dans le paragraphe suivant. Les tubes "canalisation" sont prvus pour transporter des fluides et rpondent certaines normes d'tanchit, de pression, de contrles de fabrication, etc... Les tubes "construction" sont utiliss en serrurerie, constructions mtalliques, chafaudages, mcanique, etc...(et pourtant, rien ne ressemble plus un tube qu'un autre tube). Enfin, rien n'interdit d'utiliser un tube "canalisation" pour faire de la construction Seconde prcision: tout ce paragraphe consacr aux tubes ronds "canalisation" ne concerne que le bouilleur, c'est dire, pour notre propos immdiat, un tronon de tube de deux mtres.

A) DNOMINATIONS ET DIMENSIONS DES TUBES "CANALISATIONS" Pour prciser les dimensions dun mme tube en acier, il existe (au moins) trois dnominations diffrentes: 1- Le Diamtre Nominal DN qui indique approximativement le diamtre intrieur Cette (trs apparente) complication sexplique aisment: tous les tubes dune mme dimension ont un diamtre extrieur identique, pour pouvoir utiliser des raccords communs. Lpaisseur tant variable en fonction de la rsistance demande, cest le diamtre intrieur qui varie. En pratique, la notion de DN est peu utilise. 2- la dnomination "Chauffage", qui utilise deux chiffres indiquant approximativement les diamtres extrieurs et intrieurs. Elle est usuelle en France, bien que thoriquement obsolte 3- la dnomination en pouces, anglo-saxonne , usuelle internationalement, qui indique trs approximativement les diamtres extrieurs et intrieurs. La dnomination en pouces est galement celle du filetage correspondant au tube (et donc aux raccords) en question. Les prfrences pour telle ou telle dnomination varient selon les lieux et les habitudes, il nest que de sadapter.



Dimensions des tubes pour canalisation Dnominations DN DN 8 DN 10 DN 15 DN 20 DN 25 DN 32 DN 40 DN 50 DN 60 DN 65 DN 80 DN 90 Pouce 1/4" 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2" 2" 2 1/4" * 2 1/2" 3" 3 1/2"* Diamtre ext x paisseur "chauffage" courante 8x13 12x17 15x21 20x27 26x34 33x42 40x49 50x60 60x70 * 66x76 80x90 90x102 13.5 x 2 17.2 x 2 21.3 x 2,3 26.9 x 2.3 33.7 x 2.9 42.4 x 2.9 48.3 x 2.9 60.3 x 3.2 70.0 x 3;2 76.1 x 3.2 88.9 x 3.2 101.6 x 3.6 Poids en Volume int. Kg/ Ml en litres/Ml 0.57 0.75 1.,08 1.40 2.20 2.82 3.25 4.51 5.27 5.75 6.76 8.70 9.83 3.82 5.35 7.00 9.01 0.22 0.39 0.61 1.05 1.42 2.28

DN100 4" 102x114 114.3 x 3.6 *Dimension usuellement non tenue en stock

En atelier ou en magasin, pour identifier un tube par sa dimension, utiliser un pried coulisse et tenir compte de la colonne Diamtre Extrieur, puis contrler l'paisseur, et observer la prsence ventuelle de la soudure L'paisseur prise en compte est l'paisseur courante. Il existe d'autres paisseurs, auquel cas le poids et le volume intrieur varient quelque peu. On remarquera toutefois que, dans un tube dun pouce, on ne trouve aucune dimension qui soit gale 25.4 mm. Si, dans un document traduit de l'Anglais, il est question d'un tube de 25,4 mm, il ne peut s'agir que d'une erreur de traduction. De mme, dans le cas d'un tube 40x49, ni le diamtre intrieur ni le diamtre extrieur ne correspondent ces chiffres. Seule consolation: en Europe et en Amrique, les tubes ont physiquement les mmes dimensions en diamtres extrieurs, indpendamment des dnominations Mais les filetages, bien qu'ils soient exprims en pouces de part et d'autre de l'Atlantique, sont incompatibles; voir plus loin la section consacre cette question. Les longueurs varient quelque peu en France : 6,04m, ou 6,10 6,40m.



B) LES DIFFRENTES CATGORIES DE TUBES POUR CANALISATION Il existe plusieurs catgories de tubes pour canalisation, on ne retient ici que les catgories usuellement disponibles chez les revendeurs, et qui suffisent largement pour notre besoin. En principe, un marquage permet d'identifier les tubes. Au sujet des normes: les normes franaises NF sont remplaces par les normes europennes EN Au sujet du terme "Tarif " utilis ci dessous: il s'agit d'une expression obsolte mais encore en usage, qui fait cho la classification par Schedule (= barme, nomenclature) utilise aux Etats Unis, qui est une variante du systme de gauge; Au sujet du filetage: le fait de fileter un tube diminue sa pression maximum autorise. Toutefois pour notre propos, il n'est pas question de filetage (sauf pour les petits raccords de plomberie, mais c'est un tout autre domaine) 1) Tubes selon la norme EN 10 255 anciennement NF A 49 145, dite Tarif 1 et 2 Ces tubes sont souds (c'est dire confectionns partir d'un feuillard roul puis soud) Tubes pour usage courant de transport de fluide Temprature d'utilisation: entre -10C et 110C Pression d'utilisation: infrieure 10 bar pour les tubes filets, et infrieure 16 bar pour les tubes lisses (non filets). Ils peuvent tre souds. Pression d'preuve: 50 bar Disponibles usuellement en noir ou en galva, bouts lisses ou filets 2) Tubes selon la norme EN 10 255 anciennement NF A 49 115, dite Tarif 3 Ces tubes sont non souds Tubes pour usage courant de transport de fluide Temprature d'utilisation: entre -10C et 110C Pression d'utilisation: infrieure 16 bar pour les tubes filets, et infrieure 25 bar pour les tubes lisses (non filets). Ils peuvent tre souds. Pression d'preuve: 60 bar Disponibles usuellement en noir ou en galva, bouts lisses ou filets 3 Tubes selon la norme EN 10 255 anciennement NF 49 141 dite Tarif 19 Ces tubes sont souds (c'est dire confectionns partir d'un feuillard roul puis soud) Transport de fluides (vapeur, gaz, eau surchauffe) Temprature d'utilisation:entre -10 et 300 C. Pression maximum 36 bar temprature ambiante, 30 bar 200 C Ils peuvent tre souds, et ne sont pas destins tre filets Pression d'preuve: 60 bar Disponibles usuellement en noir bouts lisses 4 Tubes selon la norme EN 10 216-1 anciennement NF A 49 112 dite Tarif 10 Ces tubes sont non souds Transport de fluides (vapeur, gaz, eau surchauffe) temprature entre -10 et 300 C. Pression maximum 36 bar temprature ambiante, 30 bar 200 C Ils peuvent tre souds, et ne sont pas destins tre filets Pression d'preuve: 70 bar Disponibles usuellement en noir bouts lisses



Epaisseurs des tubes "Canalisation" Dnominations DN DN 8 DN 10 DN 15 DN 20 DN 25 DN 32 DN 40 DN 50 DN 65 DN 80 DN 90 Pouce 1/4" 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2" 2" 2 1/2" 3" 3 1/2" chauffage 8x13 12x17 15x21 20x27 26x34 33x42 40x49 50x60 60x70 * 66x76 80x90 90x102 Epaisseurs des tubes Diam Tarif 1 et 2 Tarif 3 Tarif 19 Tarif 10 Ext. NF A49 145 NF A49 115 NF A49 141 NF A49 112 13,5 17,2 21,3 26,9 33,7 42,4 48,3 60,3 70,0 76,1 88,9 101,6 2,0 2,0 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9 3,2 3,2 3,2 3,2 3,6 2,3 2,3 2,6 2,6 3,2 3,2 3,2 3,6 3,6 3,6 4,00 4,00 2,9 2,9 2,9 3,2 3,6 2,3 2,6 2,6 2,6 2,9 2,9 2,9 3,2 3,6

DN 60 2 1/4"*

DN100 4" 102x114 114,3 3,6 4,5 3,6 * dimension usuellement non tenue en stock Pour notre propos, les variations d'paisseur ne sont pas significatives, et ne sont pas un critre de choix. On constate (du moins en apparence) que les tubes les plus rsistants ne sont pas les plus pais, mais les nuances d'acier et les procds de fabrication sont diffrents, et de plus ils ne sont pas destins tre filets. 5- Attention: Parmi les tubes ronds "Construction", il y a une srie dimensionnelle strictement identique, en diamtres extrieurs, aux tubes "Canalisation". Il s'agit des tubes ronds "Construction" selon la norme EN 10 219 anciennement NF A 49 541, dont il sera question au 2.. Ces tubes ne ont pas prouvs et ne sont pas garantis tanches. 6 Il existe d'autres normes concernant les tubes sans soudure en acier pour service sous pression avec des caractristiques spcifies des tempratures leves, notamment EN 10 216-2 (anciennement NF A 49 210, 211, 213 et 215)



C) QUEL TUBE APPROVISIONNER POUR LE BOUILLEUR ? 1- quelles sont les contraintes subies par le bouilleur ? Elles sont... variables: - La pression maximale en service dpend de l'utilisation qui est faite du capteur, et donc du tarage de la soupape de scurit. S'il s'agit de faire de la cuisson l'eau bouillante, une pression de 0,5 bar/112 C est suffisante Pour la strilisation, on monte 3 bar manomtriques / 141 C Le bouilleur est un rcipient soumis la pression, de l'ordre de 6 bar en Pression Maximale en Service, auquel cas la temprature de la vapeur est de 165 C - le bouilleur est une chaudire, mais ce n'est pas un rcipient soumis la flamme. Pour le capteur de 2 m, la temprature maximale en cas d'-sec de la chaudire est de l'ordre de 260 C - s'il ne s'agit que de faire de la pasteurisation 70, ou de produire de la bire de mil, ou d'effectuer de la cuisson la vapeur ordinaire, la temprature dans le bouilleur ne dpasse pas 100 C, pression atmosphrique. Auquel cas il n'y a pas plus de pression dans le bouilleur que dans une casserole d'eau. 2- quel tube approvisionner ? En dfinitive, on approvisionne.... le tube disponible chez le fournisseur Si l'on s'en tient aux cuissons l'eau (0,5 bar), mme le tube "Construction" (non prouv et non garanti tanche) sera largement suffisant, la galvanisation se chargeant de le rendre dfinitivement tanche pour le cas hautement improbable o il ne le serait pas. La sagesse recommande toutefois de s'approvisionner en tube canalisation. Un tronon de deux mtres de tube 40x49 (1 1/2") tant suffisant pour le bouilleur, le reste est utilis pour la charpente du capteur; il est donc prfrable d'approvisionner un tube galvanis. Prendre note, toutes fins utiles, des marquages gravs ou imprims sur le tube. Finalement, tout ce casse-tte pour rien ? C'est probable, c'est possible; mais au moins la dcision est prise en connaissance de cause: un homme averti en vaut deux.

D ) LES TUBES "CANALISATION" AUX ETATS-UNIS Pour documentation, on peut consulter le site russelmetals.com , puis centres de services, puis catalogue produits, puis tubes et tuyaux (en franais et en anglais), notamment page 55 Les paisseurs de tube ne sont pas rigoureusement identiques aux paisseurs de tube en zone mtrique. Elles sont exprimes selon un systme de barme nomm "schedule" ("indice ? "classe de rsistance ?"), diffrent du systme de jauge nomm "gauge" ou "gage", utilis pour les tles. Pour le bouilleur, le tube 1-1/2"( 40x49) est disponible en paisseur 2,8 mm (schedule 10), et 3,7mm (schedule 40) Longueurs usuelles des tubes: 21' Il existe aussi des tubes pour chaudires, dont les paisseurs sont quasi identiques aux tubes "Canalisations", voir page 51 de la documentation Russel sur les tubes.



2 TUBES "CONSTRUCTION" Ce sont des tubes carrs, rectangulaires ou ronds, servant la construction, dnomms aussi parfois "profils creux de construction"dont les caractristiques sont diffrentes de celles des tubes ronds pour canalisation du 2suivant. Les tubes "construction" sont confectionns partir de feuillards plis ou rouls, puis souds. Ils sont usuellement disponibles en "noir" ou en "galvanis chaud". La galvanisation chaud consiste tremper le mtal dans un bain de zinc en fusion .(voir galvazinc.com) A) EN FRANCE 1- tubes "construction" carrs et rectangulaires, notamment selon la norme EN 10 305 (anciennement NFA 49 643 Q1) Tableau des dimensions usuellement disponibles en stock pour les tubes "construction" galvaniss chaud, sous rserve de vrification auprs du fournisseur: section L x L x e poids en kg/ml 16 x 16 x 1,5 20 x 20 x 2 25 x 25 x 2 30 x 30 x2 35 x 35 x 2 40 x 40 x2 45 x 45 x 2 30 x 20 x 2 40 x 27 x 2 0,68 1,13 1,44 1,76 2,07 2,39 2,70 1,60 1,98

L'paisseur usuelle des tubes est de 2 mm; il existe galement en catalogues des tubes non galvaniss paisseur 1,5 mm, qui pourraient convenir pour notre usage, mais compte tenu des faibles quantits ncessaires dans le cadre d'une construction l'unit, il est prfrable de rester dans des dimensions usuellement disponibles La longueur usuelle des barres est de 6,10 m, vrifier auprs du fournisseur 2 Tubes "construction" ronds notamment: selon la norme EN 10 305 (anciennement NFA 49 643 Q1) Les tubes ronds "construction", ne pas confondre avec les tubes ronds "canalisation" peuvent tre classs en deux catgories - les tubes ronds "construction" aux dimensions mtriques: diamtres extrieurs 20, 25, 30,35,40,50,60 mm etc... paisseurs 1,5 - 2 - 2,5 mm; etc... - les tubes ronds "construction" aux dimensions "chauffage", c'est dire aux dimensions identiques celles des tubes pour canalisation, tant en diamtre qu'en paisseur (voir ci dessus) mais dont les caractristiques techniques sont diffrentes: ils ne sont ni prouvs ni garantis tanches. Les tubes ronds 40x49 sont parfois dnomms "tubes d'chafaudages" 3- Quels tubes ronds "construction" approvisionner, dans le cadre d'un capteur de e2 m ?Chaptre V Memento Technologique Capteur 2m Section II Tubes, Tles, Matriaux souples, Tuyaux, Miroirs 10 Fvrier 2010 page 11

- tube diam 40 x 49: approvisionner un tube "Canalisation" galvanis pour le bouilleur, la chute tant utilise pour le systme d'ancrage au sol du capteur - tube diam 50 x 60 pour l'ancrage au sol: approvisionner un tube "Construction" galvanis, aux dimensions "chauffage". Ce tube 50x60 est destin tre fich dans le sol, il doit donc tre assez pais pour ne pas trop se dformer sous les coups de masse. Une paisseur de 2,9 mm est un minimum. Le cas chant et par commodit, on peut approvisionner un tube 50x60 "Canalisation". Ne pas approvisionner un tube aux dimensions mtriques, gnralement moins pais. B) AUX USA Sections usuellement disponibles pour les tubes carrs ou rectangulaires aux USA: Section en pouces quivalent mtrique 5/8'' (15,8 mm) 3/4'' (19,05 mm) 1'' (25,4 mm) 1 1/4'' (31,75 mm) 1 3/4'' (34,92 mm) 1 1/2'' (38,10 mm) 1'' * 2'' 16*16 20*20 25*25 30*30 35*35 40*40 40*27

Longueur des barres: 24 ' Les paisseurs de tles servant former les tubes carrs sont exprimes selon le mme systme de jauge que pour les tles planes La jauge 16, correspondant une paisseur de 1,5 mm, et usuellement disponible, convient pour le capteur ( voir le tableau des jauges au des toles minces). Pour les tubes comme pour les tles, la qualit de la galvanisation couramment disponible aux Etats-Unis semble tre nettement infrieure celle de la galvanisation chaud Tubes ronds "construction" aux Etats Unis: mmes remarques que pour les tubes ronds aux dimensions "chauffage" en France.

3 FERS RONDS La construction du capteur ncessite quelques longueurs de fer rond "round bar" pour les entretoises de la charpente, et en renfort des rives des tles support de miroir. L'acier le plus ordinaire convient, par exemple en France: le fer bton dit "fer bton doux", l'exclusion de l'acier tors. Mais le fer doux bton est parfois difficile approvisionner. Diamtre en mm 6 8 10 12 Longueur usuelle 6,00m Diamtre en pouces 1/4'' 5/16 3/8'' 1/2'' Longueur usuelle 20'

Approvisionner des barres non galvanises, galvaniser ultrieurement aprs coupe et soudage. Ne pas approvisionner d'acier rond pour mcanique , du type "acier Stub" ou autre, dont la gamme de prix est bien diffrente.



4 TOLES MINCES A) EN FRANCE 1-Tles pour la confection des platines et des profils paraboliques: Dimensions usuelles: les tles sont usuellement disponibles en paisseurs 0,8 - 1 - 1,2 - 1,5 - 2 - 2,5 mm, dans des dimensions 2000*1000 - 1250* 2500 et1500 * 3000. Les tles sont "noires", ou bien protges par divers types de revtement: - Galvanisation chaud, du type "Z 275" 275g de zinc/m double face, soit 137,5g par face. Ce type de galvanisation convient trs bien pour notre usage. Voir galvazinc.com - Revtement "alu-zinc": voir informations complmentaires sur le site galvalange.lu - Electrozinguage: les tles lectrozingues ne conviennent pas pour notre usage, en raison de la faible paisseur du revtement. Les dcoupeuses laser ne peuvent pas travailler sur de la tle galvanise. mais il est possible d'effectuer la dcoupe des platines et des profils paraboliques sur des tles noires, qui sont ensuite galvanises chaud. La galvanisation chaud ne dforme pas les profils paraboliques 2- Tles laques pour la confection des capots du concentrateur parabolique, et des tles de support de miroirs: Les tles planes laques pour bardage, usuellement destines la confection d'accessoires de couverture pour btiments industriels, sont gnralement disponibles en paisseur 0,75 mm, parfois en 0,63 mm (ce qui devrait galement convenir). Largeur standard: 1,25 m, Longueur des tles: 2, 3 ou 4 ml Chez certains fournisseurs, la tle plane de bardage est disponible en 1,22m. Il faut donc adapter les profils paraboliques (voir ci dessous B) Lors du pliage des tle pour le Concentrateur, veiller ce que le rayon de courbure des plis ne soit pas trop faible, afin de ne pas blesser le revtement. B) AUX ETATS UNIS Aux Etats- unis, les paisseurs de tles sont exprimes selon un systme de jauge (Gauge, ou Gage, en anglais, parfois abrg "ga", ou traduit par le terme "calibre"). La jauge est un nombre adimensionnel; plus il est lev, plus la tle est fine. L'paisseur des tles est aussi exprime en pouces dcimaux, et galement, en plus, selon le systme mtrique, mondialisation oblige. Sur un mme document, l'paisseur de tle peut donc tre indique sous trois formes diffrentes. Epaisseurs des toles USA Gauge En pouces En mm 24 ,024 ,6 22 ,030 ,7 20 ,036 ,9 18 ,048 1,2 16 ,060 1,5 14 ,075 1,9 13 ,090 2,3 12 ,105 2,6 11 ,120 3,0 10 ,134 3,4 7 ,179 4,5



1- Tles pour platines et profils paraboliques: largeurs disponibles: 3' - 4' - 5' - 6' soit, 914 - 1219 - 1524 - et 1829 Longueurs disponibles: 8' - 10' et 12' soit 2438 - 3048 et 3657 mm Usuellement: 4' * 8' ; soit 1,22mx 2,44m La qualit de la galvanisation couramment disponible semble tre nettement infrieure celle de la galvanisation chaud Pour les profils paraboliques, le ga 20 convient 2 -Tles laques "prpainted steel sheet", disponible en ga 24 (le ga 26 serait trop faible) Largeur: 4' - 1,22 m. Il faut donc diminuer la longueur des miroirs et adapter la longueur des profils paraboliques, en raccourcissant de 3 cm l'extrmit Sud du profil (qui est moins rentable, optiquement, que l'extrmit Nord, en raison de l'angle d'incidence du rayonnement solaire.)

5 TUBES EN CUIVRE A) EN FRANCE 1) dimensions des tubes cuivre En plomberie, les tubes cuivre sont dsigns par leur diamtre extrieur: 10, 12, 14, 16, 18, 22 et 28 mm, avec une paisseur constante de 1 mm. Ces dimensions sont usuellement disponibles en rayon plomberie des grandes surfaces. Sur tous les tubes sont gravs, entre autres, le diamtre extrieur et l'paisseur Le tube 8 mm est assez difficile approvisionner, il faut sadresser des revendeurs grossistes professionnels. Le tube ext 4.8 mm est galement difficile approvisionner. Il est utilis en mcanique automobile pour les circuits de freinage Si besoin, on en trouvera quelques dcimtres dans tout garage de rparation automobile. Sil en faut une couronne, on peut sadresser un revendeur professionnel de pices auto, ou dans un atelier freins de garage poids lourds. 2) Qualits du tube cuivre. Il nexiste quune seule qualit de tube cuivre. Dans les petits diamtres de 8 ou 10 mm qui nous intressent, plusieurs centaines de bars sont ncessaires pour clater un tube. Le tube cuivre prsent en couronne est recuit, il est donc facile travailler Le tube cuivre prsent en barre est croui, il est difficilement cintrable. Approvisionner de prfrence du tube recuit en couronne. dfaut, il est ncessaire de recuire le tube en barre: chauffer le tube au chalumeau monogaz jusqu'au rouge cerise, puis le tremper rapidement dans de l'eau, ou bien l'entourer d'un linge bien mouill. Si besoin, on procde par tronons d'une quinzaine de centimtres



B ) AUX ETATS-UNIS, On a le choix entre plusieurs qualits de tube cuivre en couronne 1 - cuivre pour canalisations: La dimension du tube s'exprime alors en Diamtre Nominal Nominal Size, en pouces, qui diffre du diamtre extrieur OD (Outside Diameter). Le diamtre extrieur est constant (de faon pouvoir utiliser des raccords communs) mais pour chaque dimension nominale il y a trois paisseurs de tube diffrentes: M- Thin wall tubing, signal par une bande rouge L Medium wall tubing, signal par une bande bleue K- Hight pressure tubing signal par une rainure et de plus l'paisseur du tube varie avec le diamtre nominal (conformment aux ncessits de rsistance des matriaux), alors qu'en France l'paisseur des tubes est de 1 mm quelque soit le diamtre, (voir MSCdirect.com rfrences 65177594 et connexes) Pour notre usage, la Nominal Size 1/4-OD 3/8 en qualit Mdium correspondrait au tube 10 mm 2 - cuivre pour rfrigration la dimension s'exprime en OD Outside Diameter, les paisseurs sont galement variables en fonction du diamtre, mais d'une faon diffrente que pour les tubes de cuivre pour canalisation.. La diffrence avec les tubes pour canalisation provient d'une exigence de dshydratation relative la rfrigration, mais pas d'une diffrence de qualit du cuivre. Il est donc possible d'utiliser, pour notre usage, du tube rfrigration. 3 - quel tube cuivre approvisionner aux USA? Pour un capteur de 2m, le diamtre usuel est de 10 mm, soit pour les Etats-Unis un diamtre extrieur OD de 3/8" - 9,52 mm. Les raccords souder prconiss pour le capteur n'tant pas usuellement disponibles aux Etats-Unis, il faut s'approvisionner en raccords souder europens, aux dimensions mtriques. Mais il est toujours possible d'augmenter de 9,52 10 mm le diamtre d'un tube de cuivre recuit, l'aide d'un mandrin lgrement conique confectionn pour l'occasion sur un tour ou simplement la lime.

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QUELQUES MATERIAUX SOUPLES EMPLOYES EN PLOMBERIE

1) lEPDM est le matriau utilis pour les tubes vapeur industriels, conjointement avec une tresse textile 2) Le PTFE, plus connu sous la dnomination commerciale Tflon supporte une temprature suprieure 260 C.. Cest un excellent matriau pour la vapeur, que lon rencontrera - sous forme de ruban blanc, pour tancher des filetages - dans les siges des robinets sphriques expressment prvus pour des tempratures de lordre de 160 C, par exemple la rfrence 4810 de chez Legris. Toutefois, proximit immdiate du bouilleur, on pourra prfrer un matriau de qualit suprieure, en raison de la monte en temprature en cas d'-sec. 3) Les joints plats CNK de couleur bleue, base de Kevlar et de nitrile, sans amiante, rsistent une temprature de 350 400. Ils conviennent trs bien pour notre utilisation, et sont disponibles sur le prsentoir des joints dans les grandes surfaces de bricolage. On les rservera pour ltanchit des raccords proximit immdiate du bouilleur, cest dire pour des raccords non accessibles usuellement lutilisateur final.Chaptre V Memento Technologique Capteur 2m Section II Tubes, Tles, Matriaux souples, Tuyaux, Miroirs 10 Fvrier 2010 page 15

4) Les joints plats CSC base de fibres cellulosiques et de nitrile, de couleur rouge, rsistent une temprature de 180 C. Ils conviennent donc pour notre utilisation, notamment pour le raccord entre le tube chaudire et le rcipient, qui est le seul raccord couramment accessible lutilisateur final Ne pas confondre le joint CSC avec le joint fibre eau froide dont la prsentation est assez similaire 5) Les joints plats en cuir ont lavantage dune grande disponibilit: une chute de cuir et un couteau feront laffaire, si lon ne dispose pas de joint CSC. Le passage vapeur du joint plat na pas besoin dtre parfaitement rond ni parfaitement centr (ni trs grand). 6) Les joints plats en plomb pourraient trs bien remplacer les joints CNK si ce ntait le problme du plomb qui nest pas alimentaire. Toutefois, dans le cas dutilisations de la vapeur via un serpentin, donc sans contact direct avec les aliments cuire, on pourra sen contenter. (noter quil existe encore des dizaines de milliers de raccordements deau potable avec canalisation en plomb, dont leffet est sans commune mesure avec celui dun joint plat). On peut approvisionner du plomb en feuilles paisseur 1 mm, tous les couvreurs en ont une chute dans le fond de leur atelier. On peut aussi s'approvisionner en plomb en quantit plus que suffisante dans tous les ateliers de montage de pneumatiques automobiles (dans une boite ct de la machine quilibrer les roues). 7) Le nitrile ne convient pas pour des applications utilisant de la vapeur (120 C maxi) 8) les joints silicone sont utilisables une temprature de 250C On peut se procurer trs facilement du silcone en plaque dans tous les rayons "articles mnagers" des grandes surfaces, sous forme de moules patisserie, et c'est alimentaire ! 9) le Viton est utilisable jusqu' 200 en service continu, et 250 en pointe. voir fouilleul.com, ou nortec-france.com, tableau des proprits gnrales des lastomres.



7 TUYAUX SOUPLES Usuellement, on utilise le terme Tube pour les tubes rigides, par exemple en acier, et le terme tuyau pour les flexibles. Cest utile savoir lorsque lon fait des recherches sur le Web. A) LA RELATION PRESSION-TEMPRATURE Le domaine d'utilisation d'un appareil, d'un tube, d'un tuyau, d'un matriau etc... est dfini l'intrieur d'une courbe limite pression - temprature

Pour tous les flexibles, la Pression Maximum de Service varie en fonction de la temprature Maximum de service du fluide transport. Il en va d'ailleurs de mme pour tous les composants soumis la vapeur: tubes acier, bouilleur, tubes cuivre, robinetterie, raccords, etc.. mais compte tenu du primtre de la zone temprature-pression qui nous intresse, leur courbe-limite se situe bien au del de celle des matriaux souples. B) TUYAUX POUR VAPEUR PRESSION ATMOSPHRIQUE, la vapeur ne dpassant pas les 100 C, il suffit de disposer dun tuyau rsistant la chaleur. On trouve du tuyau vapeur int 4 mm, ext 8.5 mm environ en pice dtache ( ou en rcupration ?) sur les centrales vapeur de fer repasser mnager ou de pressing, ou sur les nettoyeurs vapeur mnagers. Ils ne sont pas renforcs par une tresse textile. Par ailleurs, il semblerait lusage quun flexible dair comprim supporte, du moins pendant quelque temps, une temprature de 100, cf les flexibles d'air comprim 6 mm/10 bar voir: Chez Auraboutique.free.fr tube tflon ref 642 Attention: un tuyau souple non prvu pour la pression ne doit tre utilis que sur une installation ne comportant aucun robinet en sortie du circuit de vapeur, par exemple: cuisson vapeur vive pression atmosphrique, ou pasteurisation d'eau 70 C (cf le chapitre "Utilisation de la vapeur), de faon ce qu'aucun composant de l'installation ne monte en pression



C) TUYAUX POUR VAPEUR JUSQU' 6 BAR il est beaucoup moins ais de sapprovisionner. On peut sadresser chez - Aura, matriel de pressing, 10440 Torvilliers (France), avec plusieurs sites: centralevapeur.com, nettoyagevapeur.com, aurablanchisserie.com -sur le site lecaoutchouc.com , la rubrique guide et annuaire- guide des industriels du caoutchouc , on peut effectuer une recherche sur tuyau vapeur , et obtenir une liste de fabricants avec leurs site, entre autres: - Audebertcaoutchouc.com, catalogue page 18, Tuyau Sodivat ISO 1307 10 intrieur, couronnes de 20 mtres Tuyau Soditherm ISO 1307 13 intrieur, couronnes de 40 m Dans catalogue Audebert, voir galement les durites, par coupes de 4 mtres - Trelleborg.com Tuyau Bergalav , alimentaire, 10 intrieur, couronnes de 20 m Tuyau Biovast, alimentaire, 13 intrieur, couronnes de 20 m Tuyau Trellvast, 13 intrieur - Revol-sonier.fr, Grouperevol.fr - Hutchinsontfi.com/ nos produits/tuyaux et flexibles industriels/ eau chaude et vapeur. Tuyau Netwash 13 Intrieur, alimentaire, couronnes de 20 mtres Tuyau Netwash 20 bars, idem - Larobinetique.fr/robinetterie gnrale/ tuyaux industriels/ tuyaux vapeur Tuyau 13 mm, sur demande, et par coupes de 30 m

- un bon choix: les Ets Anfray et Cie 76-Dieppe peuvent faire fabriquer, sur commande ,du flexible vapeur alimentaire 6 bar 6mm, par couronnes de 40 mtres. Ce serait le meilleur choix. Les couronnes de 20 mtres ne se dtaillent pas, mais un achat group est toujours possible, ce serait une occasion pour prendre contact avec Soleil-Vapeur. - Quen serait-il des flexibles de nettoyeur vapeur haute pression utiliss en ravalement de faade ? - voir: Auraboutique.free.fr tuyau tflon gain inox ref 645 D) AUX USA Chez MSCdirect: Tube vapeur Goodyear 250 PSI (17 bars) 232 C 1/2", 150$ les 25 ' ref 48589006 Tube Parker 1/4" mais 120 PSI) C 80$ les 50 ' ref 88581798

E) PROTECTION THERMIQUE ET MCANIQUE POUR TUYAUX SOUPLES Une parfaite matrise de lisolation est une des cls dun fonctionnement satisfaisant du capteur, y compris pour la petite portion de tuyau souple entre le bouilleur et lappareil utilisateur. Certains manchons isolants pour canalisations deau chaude semblent rsister aux tempratures de 100 et plus. Si lon dsire renforcer la protection mcanique, on peut en plus gainer le tube souple dans un tube du type durite de radiateur automobile (ou de moto, ou de cyclomoteur)



F) VITESSE DE LA VAPEUR ET DIAMTRE DES CANALISATIONS Dans les installations industrielles (ce qui est loin dtre notre cas) on peut admettre Pour la vapeur dchappement dune machine: 15 20 mtre/seconde Pour la vapeur sature humide: 20 40 mtres/seconde (daprs le Sergot) Compte tenu, dans notre cas, du trs faible diamtre des tuyaux, il faut envisager des vitesses maxi beaucoup plus faibles. Masse volumique de la vapeur: # 0.6 Kg/m3 0 bar manomtriques # 0.8 kg/m3 0.5 bar mano # 3.6 kg/m3 6 bar mano

8 MIROIRS Les miroirs utiliss pour les capteurs de 2 m sont des tles d'aluminium anodis poli provenant d'une usine de Goncelin dans l'Isre (France). A) CARACTRISTIQUES aprs traitement, les tles d'aluminium sont conditionnes en rouleaux d'une largeur de 1,25 m, puis dcoupes la demande par l'utilisateur. Epaisseur de la tle: 0,5 mm L'aluminium tant un mtal mou, il est ncessaire de supporter la tle miroir par une tle acier du type tle plane laque pour bardage. Rflectivit: l'usine de Goncelin produit diffrentes sortes de tles aluminium lectropolies, utilises entre autres pour confectionner les rflecteurs d'clairages au non: on trouve ce genre de produit dans une grande partie des clairages de lieux publics. La qualit utilise pour les capteurs est "1380 SG", Voir documentation sur Almeco.it/en/ puis onglet 'Business area', puis choix Alulite puis rubrique 'Anodized' On a alors accs une brochure pdf de 5 pages Ces tles ne sont pas prvues pour un usage extrieur, mais leur tenue , pour l'usage qui en est fait dans le cadre du capteur, est satisfaisante, compte tenu de la mise l'abri des miroirs pendant les priodes de non utilisation

B) APPROVISIONNEMENT (Dcembre 2009) L'approvisionnement des miroirs n'est pas ais. L'usine de Goncelin, sous le nom de Satma, faisait partie du groupe Pechiney, et commercialisait ses produits sous la marque Bandoxal. Aprs le rachat de Pachiney par Alcan, la Satma a t reprise par le goupe Italien Almeco, qui poursuit la commercialisation sous la marque Bandoxal. Les produits Bandoxal sont prsents sous deux gammes: la gamme "Bandoxal Optic", et la gamme "Bandoxal dcor" La rfrence des tles miroir utilises pour le capteur est "Optic 1280 SG",. Depuis la reprise de la Satma par Almeco, il n'est plus possible d'acheter l'usine de Goncelin quelques tles dans le cadre d'une construction de capteur l'unit. Il est par contre possible de s'approvisionner chez des revendeurs de la gamme "Bandoxal Dcor". Voir le catalogue ". Dans la gamme de produits prsents sous l'tiquette "Bandoxal Dcor", le Miroir-Grand Brillant correspond l'Optic 1280 SG. Le service commercial de Bandoxal peut indiquer les adresses des revendeurs, qui sont usuellement des fournisseurs de produits pour talagistes, agenceurs de magasins, etc. Les revendeurs sont livrs en tles planes de 1,25 de large par 2,00 ou 2,50 m de long. Ils ne disposentChaptre V Memento Technologique Capteur 2m Section II Tubes, Tles, Matriaux souples, Tuyaux, Miroirs 10 Fvrier 2010 page 19

pas de matriel de dcoupe Pour approvisionner des tles miroir, la "procdure" serait donc - dfinir la dimension dfinitive des tles miroirs, compte tenu de la largeur de 1,25m des bobines, et des longueurs disponibles chez les revendeurs (2,00 m ou 2,50 m) - prparer une caisse de transport aux dimensions des grande toles, confectionner avec deux trs grands panneaux et quelques tasseaux. - une fois les grandes tles-miroirs emballes chez le revendeur, (prvoir tout le matriel !) il est possible de les transporter chant (dans un fourgon) ou plat sur une galerie de voiture (attention la prise au vent !), ou sur une petite remorque, la caisse reposant plat au dessus des ridelles. Par ailleurs le groupe Almeco produit en Allemagne des tles-miroirs en aluminium VEGA plus spcifiquement adapts l'nergie solaire, voir Almeco.it/en/ puis onglet 'Business Area', puis choix Solar puis rubrique 'Reflection'. On peut alors accder une documentation PDF de 6 pages. Les tles VEGA sont utilisables en extrieur ce qui n'est pas le cas pour les produits Bandoxal. Elles sont notamment utilises comme rflecteurs sous forme (approximative ?) de CPC installs en dessous des tubes vide chinois dans les batteries de capteurs pour eau chaude sanitaire, cf les photos de la documentation VEGA. Et il est peut tre plus ais de s'approvisionner en Allemagne qu'en France: voir.




MEMENTO TECHNOLOGIQUE SECTION III BOULONS, VIS ,RIVETS ET FORETS

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1 Boulons au profil mtrique 2 Boulons utiliss aus USA 3 Vis autoforeuses 4 Rivets aveugles 5 Ecrous sertir 6 Les diamtres des foret

BOULONS AU PROFIL MTRIQUE Les boulons au profil mtrique sont en usage dans les pays utilisant le systme mtrique Un boulon se compose d'une vis et d'un crou Profil du filetage : les boulons que l'on trouve couramment dans les pays utilisant le systme mtrique ont un profil de filet triangulaire suivant la norme ISO (International Standard Organisation) Diamtres ils s'chelonnent selon une srie normalise. On peut mesurer ce diamtre au pied coulisse l'extrieur du filet de la vis, l'cart de tolrance prs. Pas du filet: pour un mme diamtre, il existe plusieurs pas de filet: pas gros, pas fins, exprims par la distance entre deux ttes de filet. Seul le pas gros est usuellement disponible, et convient parfaitement notre usage Tte de boulons: il en existe de trs nombreuses, la plus courante est la Tte Hexagonale, qui convient pour notre usage; dfaut, des vis tte cylindrique fendue conviennent aussi. Classe de rsistance: Les classes de rsistance des aciers utiliss pour la boulonnerie, qui sont indiques sur les vis tte hexagonale, varient du simple au triple. Pour notre usage, la boulonnerie la plus ordinaire suffit. La classe de rsistance des tiges filetes, qui est rarement prcise, est parfois encore infrieure la boulonnerie de mme diamtre. Etat de surface: la boulonnerie est usuellement disponible en "noir", c'est dire en acier brut, ou en "galva". Pour le capteur, il faut imprativement utiliser des crous galvaniss. Il ne s'agit toutefois que d'une galvanisation lectrolytique, de trs faible paiseur. Une vritable galvanisation chaud par trempage dans un bain de zinc (comme pour les tubes) serait bien prfrable, mais l'approvisionnement est quasi impossible, dans les petits diamtres qui nous intressent. Dsignation: La dsignation complte est par exemple: boulon TH M6X1,0 TH pour Tte Hexagonale M pour Mtrique, 6 pour le diamtre, et 1,0 pour prciser le pas en indiquant le pas du filet La dsignation usuelle est "boulon M6", ou encore plus simplement"boulon de 6"Chaptre V Memento Technologique Capteur 2m Section III Boulons,Vis, Rivets et Foret 10 Fvrier 2010 page 21

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FILETAGES METRIQUES USUEL Diamtre nominal, mesur l'extrieur du filet, en mm 2 2,5 3 4 5 6 8 10 12 pas du filetage en mm 0,4 0,45 0,5 0,7 0,8 1 1,25 1,50 1,75 8 10 13 16 (auparavant: 17) 18 (auparavant: 19) Cl de serrage pour tte hexagonale, en mm

16 2 24 NB La norme Metrique ISO a pris la suite de l'ancienne norme SI(Standard International), avec laquelle elle est, pour ce qui est de notre usage, totalement compatible.

2 BOULONS UTILISS AUX USA Profil du filetage :Aux Etats Unis le profil des filetages utiliss pour la boulonnerie est tabli selon la norme UN "Unified National" Le profil UN est incompatible avec le profil mtrique. DiamtresLe diamtre est mesur l'extrieur des filet. Pour les diamtres gaux et suprieurs '' la dimension est exprime en pouces. Pour les dimensions infrieures au 1/4'', le diamtre extrieur exprim selon un systme de jauge "screw gauge", utilis l'origine pour les vis bois, puis tendu toutes sortes de vis. Le numro de jauge est un nombre a-dimensionnel prcd du signe #. Plus il est important, et plus le diamtre augmente Pas du filet:: pour un mme diamtre, il existe plusieurs pas de filet, exprims en nombre de filets par pouce: - pas grossier "coarse", d'o le symbole UNC "Unified National Coarse", qui est le pendant du pas gros usuel du filetage mtrique, eet qui convient pour notre usage - pas fins, dnomms UNF, inutiles pour notre application. - pas extra fins UNEF Ttes de boulons, classe de rsistance, tat de surface: mmes commentaires que pour le profil mtrique. Concernant l'tat de surface, il serait toutefois plus ais, aux Etats Unis, d'approvisionner des boulons galvanises chaud Dnomination: - par exemple Hex Head ''-20 UNC Le chiffre 20 prcise le nombre de filets au pouce. L'indication du nombre de filets au pouce et du symbole UNC est donc redondante (mais utile) - ou bien: #8-32 UNCChaptre V Memento Technologique Capteur 2m Section III Boulons,Vis, Rivets et Foret 10 Fvrier 2010 page 22

: FILETAGES USUELS AUX USA pour des DIAMETRES INFERIEURS 1/4 '' Serie Coarse ( pas grossier) uniquement

Gauge

Nombre de filets au pouce (coarse ) UNC 40 40 32 32 24

Diamtre extrieur du filet, en pouces dcimaux 0,094 0,108 0,122 0,136 0,150 0,164 0,178 0,192 0,220

Diamtre Equivalent extrieur approximatif filet, en mm en Mtrique 2,39 2,74 3,10 3,45 3,81 4,17 4,52 4,88 5,59 M5 M4 M4 M3 M 2,5

#3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #12

FILETAGES USUELS AUX USA pour des DIAMETRES EGAUX ET SUPERIEURS 1/4 '' Serie Coarse ( pas grossier) uniquement Diamtre nominal Nombre de filets cl de mesur l'extrieur au pouce, srie serrage, en du filet, en pouces coarse UNC pouces 1/4'' 5/16'' 3/8'' 7/16'' 1/2 20 18 16 14 13 7/16'' 1/2 9/16'' 5/8'' 3/4 Diamtre Equivalent en mm approximatif en Mtrique 6,35 mm 7,95 mm 9,52 11,11 12,7 mm M 12 M6 M8 M 10


Section III Boulons,Vis, Rivets et Foret 10 Fvrier 2010 page 23

3 VIS AUTOFOREUSES Les vis auto-foreuses sont une varit de vis tle dont l'extrmit fait office de foret usage unique; elles permettent par exemple de fixer une tle fine sur une cornire, ou de fixer deux tles entre elles sans avoir besoin de les percer pralablement avec un foret. Pour la confection du du Concentrateur Parabolique Concentr, on constate qu'il est beaucoup plus commode d'effectuer l'assemblage des tles l'aide de vis autoforeuses, puis de remplacer progressivement les vis par des rivets aveugles dfinitifs. Il faut donc utiliser des vis autoforeuses dont le diamtre de percement est infrieur au diamtre (trs prcis) ncessit par le rivet dfinitif. Diamtre des vis:les diamtres des vis sont mesurs "extrieur filets", et sont identiques aux USA et dans les contres systme mtrique.. Ils s'chelonnent selon le systme "screw gauge" mentionn ci dessus, ils sont exprims soit en millimtre, soit en numro de jauge aux USA. Tte de vis: aux Etats Unis, c'est usuellement une empreinte cruciforme Philips, dont la tenue est trs bonne. En France, on trouve plus couramment des vis autoforeuses avec empreinte Pozidriv, ou avec empreinte hexagonale; dans ce dernier cas, il est alors indispensable de se procurer l'embout magntique adapt. Longueur de vis: pour notre usage, les vis les plus courtes sont les meilleures, parce que plus aises mettre en oeuvre. DIMENSIONS USUELLES DES VIS AUTOFOREUSES Gauge Diamtre extrieur du "self drilling screw" filet, en mm #6 #8 #10 3,5 3,8 4,2 4,8

NB ne pas confondre les vis autoforeuses avec les vis tle, dont l'extrmit de permet pas de percer le mtal, et qui ne nous sont d'aucune utilit.



4 RIVETS AVEUGLES Le choix des rivets aveugles doit faire l'objet de beaucoup d'attention Matriau du rivet: Compte tenu des efforts dans la tle du Concentrateur, dus la dilatation, les rivets en aluminium ne sont pas suffisamment rsistants. Les rivets en acier sont exclus cause de la rouille. Seuls les rivets Inox-Inox conviennent (pour le corps du rivet, et pour le mandrin) Longueur: utiliser les rivets adapts l'paisseur riveter Diamtre de rivets: prfrer les rivets diam 4,8 mm/#10. Exemple de rivet: Gesipa.com Acier Inox A4 standard diam 4,8 mm paisseur rivetable 1,5-3 mm ref 6480102, perage 4,9 mm Attention: leur mise en oeuvre n'est pas possible avec la pince usuelle une main, seule la pince levier convient, par exemple Gesipa.com rfrence 713 0015, voir ci contre Diamtre de percement: il doit tre trs prcis et suprieur de 1/10me de mm au diamtre du corps du rivet, sous peine de voir le rivet s'expanser entre les deux tles. Diamtres de rivets aveugles Mtriques 3 mm 3,2 mm 4,0 mm 1/8'' 5/32'' 0,125'' 0,156'' 3,2 mm 4,0 mm Diamtres de rivets aux USA en pouces en mm

4,8 mm 3/16'' 0,187'' 4,8 mm Les instructions de pose sont usuellement inscrites sur l'emballage, il convient de les suivre scupuleusement. Aux Etats Unis, les rivets aveugles sont appels "Blind rivet", et la pince pour les poser est appele "Hand rivet tool". A titre indicatif: les rivets Inox:Inox rfrence MSCdirect.com #04045761 conviennent trs bien. Hole size 0,192"-0,196", Drill size # 11 (4,85 mm), poser avec la grande pince.

Usuellement, la tige du rivet se brise l'intrieur du corps du rivet. Il existe aux Etat-Unis des "structural blind rivet" dont la tige se rompt en affleurant la tte du rivet, et par consquent en remplissant totalement le fourreau. La tige participe donc la tenue au cisaillement de l'assemblage, dont la qualit est nettement amliore. Exemple:MSCdirect.com # 06327183



5 ECROUS SERTIR Il s'agit d'un produit assez peu usit, qui permet d'installer un taraudage sur une pice mince ou sur une tle. Pour notre usage (confection du Concentrateur), un crou sertir en Inox, taraudage M 4 convient exemple Gesipa.com ref 643 0007 La pose des crous sertir ncessite un outil spcifique, d'aspect similaire la pince riveter (mais ce n'est pas le mme outil!). Cf entre autres Gesipa.com, outil GBM 10 Une pince " une main" est suffisante. Attention: pour chaque diamtre d'crou sertir, cet outil utilise un mandrin spcifique, qu'un utilisateur novice peut dformer assez facilement s'il ne le maintient pas rigoureusement perpendiculaire la surface rivete. Il est prudent de prvoir un mandrin de rechange Lors du sertissage, ne pas insister exagrment, sous peine d'arracher le filetage de l'crou. Aux Etats Unis: "Rivet Nut" et "Rivet Nut Tool", ou "Blind sealed end threaded Inserts" et Threaded insert tools and conversion kits" Exmple d'crou sertir: MSCdirect.com #08680894

6 LES DIAMETRES DES FORETS Il existe aux Etats-Unis diffrentes manires d'exprimer le diamtre des forets Fractionnal size": les diamtres des forets s'chelonnent tout d'abord selon une srie de base dont les diamtres sont exprims en pouces fractionnaires, par palliers de 1/64me de pouce. Forets "Wire size": pour les petits diamtres, infrieurs environ '', cette srie de forets est complte par une autre srie plus toffe, qui s'intercale dans la prcdente, dont le diamtre est exprim par un numro de jauge compris entre 80 et 1, issu de la Stubs Steel Wire Gauge, et dont on trouve l'quivalence en pouces dcimaux sur des tableaux muraux disponibles dans tous les ateliers. Plus le numro est lev, plus le diamtre est petit. Forets "Letter size": pour les forets usuels, entre et '' environ, la srie de base est complte par une autre srie plus toffe dont le diamtre et exprim cette fois par une lettre de A Z Forets "Metric size" last but not least il n'est pas exclu de complter le tout par une srie de forets tablie selon le systme mtrique dcimal






MEMENTO TECHNOLOGIQUE SECTION IV PLOMBERIE

Page 29 30 31 31 33 34 34 34 35 37 37 38 39 39 39 40 41 41 42 42 43 43 43 43 44 45 1 Travailler un tube de cuivre 2 Le filetage Gaz 3 l'tanchit d'un raccord filet A) L'tanchit dans le filet B) L'tanchit par joint plat souple 4 Le raccord fer-cuivre G 3/8''-12x17 le raccord phare du capteur A) Le raccord fer-cuivre femelle B) Raccord fer-cuivre male 5 Le joint d'tanchit d'un raccord fer-cuivre 3/8 6 autres raccords filets en laiton 7 les raccords filets au pas du Gaz en acier, fonte ou inox 8 Douilles canneles et colliers 9 Rparer un filetage 10 Confectionner ou modifier un raccord 11 Des raccords a ne pas utiliser 12 Clapets, robinets et purgeurs manuels 13 Soupapes A) La soupape sur le bouilleur B) La soupape en doublaison de la rgulation manuelle 14 Manomtres 15 Thermomtre 16 Epreuve d'tanchit et preuve de rsistance A) Deux distinctions pralables B) Le matriel d'preuve C) Epreuve d'tanchit l'air D) Epreuve de rsistance la pression

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Chaptre V Memento Technologique Section IV Plomberie 10 Fvrier 2010 page 28

1 TRAVAILLER UN TUBE DE CUIVRE Une couronne de trois ou cinq mtres de tube de cuivre 10 mm extrieur convient pour un capteur de 2m, mais il est toujours utile d'avoir en fond d'atelier quelques chutes de divers diamtres. Pour l'approvisionnement: voir Section II Tubes, Tles, etc... A) CUIVRE RECUIT ET CUIVRE ECROUI Le tube recuit est ais travailler, c'est le cas du tube en couronne. Le tube croui est rigide, c'et le cas du tube en grandes longueurs. Approvisionner de prfrence du tube recuit en couronne. dfaut, il est ncessaire de recuire le tube en barre: chauffer le tube au chalumeau monogaz jusqu'au rouge cerise, puis le tremper rapidement dans de l'eau, ou bien l'entourer d'un linge bien mouill. Si besoin, on procde par tronons d'une quinzaine de centimtres B) SERRER UN TUBE DANS UN ETAU Pour serrer un tube cuivre dans l'tau sans le dformer, percer une chute de chevron au diamtre du tube, puis refendre le chevron la scie en traversant le eprcement et en tenant compte du fil du bois, le cas chant garnir les deux demi empreintes avec du papier abrasif coll, et serrer le tout dans l'tau. C) CINTRER UN TUBE Pour cintrer un tube, utiliser soit un ressort cintrer, soit une pince cintrer, adapts au diamtre du tube. Pour un mme diamtre de tube, les rayons de cintrage varient d'un modle l'autre. Pour notre usage, et notamment pour l'changeur immerg, il est indispensable de disposer d'une pince cintrer trs petit rayon Seule la pince Virax pour tube 10 mm rfrence 2511-10 convient. Pour utiliser facilement la pince cintrer, saisir la branche fine de la pince dans un tau.

D) EVASER UN TUBE Un tube recuit peut s'vaser, l'aide d'un outil vaseur, en vente dans le mme rayon que la pince cintrer. On peut ainsi confectionner un manchon femelle l'extrmit d'un tube diam 10 mm, et le souder en bout d'un autre tube de 10 mm. L'vaseur n'est pas utile pour notre propos immdiat, sauf pour l'ventuelle priode d'apprentissage de brasage de tubes cuivre. Si l'on souhaite braser un tube cuivre diamtre 9,52 mm ( 3/8 de pouce) sur un raccord mtrique 10 mm intrieur, il faut vaser lgrement le tube. Il faut alors confectionner un vaseur, sur un tour ou la lime, partir d'une chute de fer rond (partie lisse d'un boulon 10 mm..) E) LE COLLET BATTU Il s'agit de confectionner, l'aide d'un vaseur spcifique, un collet en bout d'un tube cuivre, identique celui des raccords fer-cuivre dcrits ci dessous On touvera plus de dtail sur Internet sur la faon de procder. Compte tenu des exigences d'tanchit la vapeur, et de la mauvaise planit des collets ainsi confectionns, il faut s'abstenir de confectionner soi-mme des collets battus.

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2 LE FILETAGE GAZ La question des filetages de plomberie est une innarrable source d'ennuis en tous genres qui peuvent tourner au cauchemard. La section suivante leur est entirement consacre. Ce paragraphe prsente rapidement les principales caractristiques du filetage "Gaz", qui est le seul filetage de plomberie utilis pour le capteur. Le filetage Gaz, avec la lettre G pour symbole est le filetage usuellement utilis en France et dans les pays systme mtrique. Il est identique au filetage britannique BSP.. Il est incompatible avec le filetage Nord amricain NPT Le filetage Gaz est dnomm par le symbole G suivi d'une dimension exprime en pouces, par exemple: filetage G 3/8''. Il subsiste encore une dnomination "chauffage" la franaise, obsolte depuis fort longtemps, mais qui continue obstinment tre utilise par la profession. Seuls les filetages de trs petit diamtre nous intressent ici. On rencontrera rarement des filetages G 1/8'' . Le filetage G ''serait tout fait adapt nos besoins, mais dans cette dimension certains raccords sont introuvables Le filetage G 3/8'' est facilement disponible dans tous les types de raccords . La dnomination d'un filetage vaut galement pour la dnomination du tube correspondant: un filetage 3/8 correspond un tube 3/8 Diamtre Dnomination en Nombre dnomination diamtre indicatif du filet extrieur du pouces du tube de filets "chauffage" extrieur intrieur tube en mm et de son filetage par pouce (obsolte) male femelle 10,2 13,5 17,2 G 1/8'' G 1/4'' G 3/8'' 28 19 19 5 x 10 8 x 13 12 x 17 9,75 13,15 16,66 8,6 11,5 15

21,3 G 1/2'' 14 15 x 21 20,95 18,6 Les diamtres de filet figurant sur le tableau ne sont que des indications pour reprer rapidement un filetage l'aide d'un pied coulisse Les filetages Gaz femelles sont toujours cylindriques, alors que les filetages mles peuvent tre soit cylindriques, soit coniques Le Pouce, abrviation ", mesure exactement 25,4 mm. On remarque aisment que par exemple dans le cas d'un tube 1/4'', ainsi que dans le cas d'un filetage 1/4'', il n'y a aucune dimension correspondant 6,35 mm. Quant la dnomination franaise obsolte, elle n'est pas non plus vraiment explicite. Cela fait partie des dlices de la plomberie, il n'est que de s'y adapter.

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3 L'ETANCHEITE D'UN RACCORD FILETE La ralisation d' un raccord filet tanche est le B.A. BA du mtier de plombier. Il existe, entre autres, deux mthodes pour obtenir l'tanchit des raccords filets: - l'tanchit dans le filet. - l'tanchit par joint plat souple A) L'TANCHEIT DANS LE FILET L'tanchit dans le filet concerne exclusivement les raccords dont le filetage mle est conique, c'est dire essentiellement les filetages mles en acier ou en fonte mallable, et l'exclusion usuellemnt des raccords en laiton (voir photos au 7). L'tanchit s'obtient - par l'interposition de ruban Teflon entre les deux filetages (entourer le filetage mle de deux ou trois tours de Teflon, dans le sens du serrage) - ET par un serrage appropri du raccord, tout en restant dans les limites de rsistance des matriaux. Le ruban d'tanchit est indispensable l'tanchit du raccord, il ne faut pas prendre au pied de la lettre l'expression "tanchit dans le filet" Il existe des filetages amricains assurant une tancheit mtal/mtal du filetage, mais les tolrances de fabrication sont trs rigoureuses, ce type de filetage est donc hors de propos dans une installation rustique Le Teflon est, en pratique, le seul matriau disponible pour cette utilisation. Sa tenue la temprature est de l'ordre de 260 C. Dans le cas exceptionnel d'un filetage mle cylindrique et non conique, on peut obtenir l'tanchit par un brasage capillaire fort l'argent 40%. Il est alors prfrable de serrer modrment les filetages, pralablement au brasage. Quant un brasage tendre l'tain, son point de fusion est de l'ordre de 175 C, il serait donc utiliser avec beaucoup de discernement. Le filetage cnique est parfois un peu long et vient en bute dans le filetage femelle, et il risque de plus de dtriorer le mcanisme dans le cas d'un robinet bille; il faut alors le raccourcir la lime autant que besoin Le meilleur alli de l'tanchit dans le filet est l'oxydation, qui plus ou moins long terme s'installe dans les filetages acier et le bloque. Un assemblage avec tanchit dans le filet doit donc tre rserv aux travaux en atelier, le monteur sur site ne doit pas avoir en connatre, et encore moins l'utilisateur final.

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B) L'TANCHEIT PAR JOINT PLAT SOUPLE

L'tanchit par joint plat souple s'effectue sur des raccords spcifiquement prvus pour cet usage, et comprenant - un raccord femelle - un raccord mle - un joint souple. Voir photos aux 4 et 5. - le raccord femelle est diversement dnomm "raccord fer cuivre femelle," ou "raccord deux pices", et comprend lui-mme deux parties: une douille en cuivre ou en laiton sur laquelle sera bras un tube cuivre, et un crou prisonnier femelle en laiton - le raccord mle en laiton, souvent dnomm "raccord fer-cuivre male"a un filetage obligatoirement cylindrique. L'autre extrmit du raccord mle est lisse, pour recevoir un tube bras, ou bien filete. - le joint souple est confectionner dans des matriaux trs divers, selon le niveau de temprature auquel il sera soumis. La spcificit des raccords mle et femelle est d'avoir des faces d'appuis correctes pour recevoir un joint plat, c'est dire avec une surface suffisante, et tat de surface correct. La dnomination "fer-cuivre" provient du fait qu'ils permettent le raccordement d'une canalistion en fer avec une canalisation en cuivre. Compte tenu de la varit des joints souples, il n'est pas possible de prconiser un couple de serrage (et l'utilisateur final ne dispose pas de cl dynamomtrique...) Aussi il est indispensable, chaque dmontage, d'observer attentivement l'tat du joint afin de se faire peu peu une ide du couple de serrage adapt la situation. Noter que les filetages males coniques ne conviennent pas Noter que certains raccords mle en laiton ont des faces d'appui insuffisamment larges, qui blesseront irrmdiablement le joint souple. Dans le doute, lors de l'approvisionnement ou lors de la mise en oeuvre, comparer la surface d'appui du raccord mle avec celle du raccord femelle. Voir photos ci dessous Pour notre usage, et dans un but de simplification, on utilise exclusivement une seule dimension de raccords joint plat . Le raccord joint plat G 3/8'' - 12 x 17 est le "raccord-phare" du capteur, notamment le seul qui soit accessible l'utilisateur pour changer d'outil de cuisson au fil de ses besoins. il faut bien faire la distinction entre 1- les raccords monter/ dmonter en atelier exclusivement: raccords tanchit dans le filet, surtout si elle est renforce par brasage 2- les raccords monter/dmonter sur site, mais uniquement lors de linstallation ou lors doprations dentretien. Ce sont essentiellement des raccords joint plat haute temprature 3- les raccords monter /dmonter couramment par lutilisateur final: il sagit quasi-uniquement du raccord entre la sortie du flexible vapeur et le rcipient, dont le joint peut tre confectionn dans du cuir.

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4 LE RACCORD FER-CUIVRE 3/8'' - 12x17 : LE RACCORD PHARE DU CAPTEUR

Comme souvent en plomberie, les appellations des raccords ne sont pas normalises, ou bien les usages varient d'une rgion l'autre. La dimension standardise G 3/8'' - 12x17 pour le capteur concerne l'crou prisonnier femelle, et le filetage mle cylindrique correspondant A) RACCORD FER -CUIVRE FEMELLE, DIT AUSSI "RACCORD DEUX PICES": L'crou prisonnier femelle 3/8'' est toujours en laiton, ventuellement nickel. La douille est toujours destine recevoir un tube cuivre par brasage. La douille peut-tre - une douille droite en cuivre ou en laiton , prvue pour recevoir un tube cuivre extrieur 10, 12 ou 14 mm Exemple: raccord fer-cuivre G Femelle 3/8"- douille 10 - une douille coude en cuivre , pour tube cuivre diamtre 12 ou 14 mm Exemple: raccord fer-cuivre G Femelle 3/8" douille au quart 14 La largeur de la couronne de la face d'appui du joint est de l'ordre de 2 2,5 mm Les douilles laiton sont usines sur tour, l'tat de surface de la face d'appui est donc trs bon. Les douilles cuivre sont matrices, l'tat de surface laisse parfois dsirer, il est donc souhaitable de bien l'observer avant achat. De plus, du ct oppos la face d'appui, l o porte l'crou prisonnier, on remarque souvent une petite bavure laisse par l'outil de matriage. Si possible, un petit passage la lime est alors le bienvenu, le joint souple d'tanchit n'en travaillera que mieux. B ) RACCORD FER-CUIVRE MLE Il s'agit quasi-exclusivement de raccords en laiton, ventuellement nickel. Le filetage G Male 3/8" est toujours cylindrique Une extrmit du raccord est filete mle G 3/8" cylindrique, et il comporte une face d'appui correcte pour le joint plat L'autre extrmit du raccord (non visible sur les photos ci dessus) est - soit braser, pour recevoir un tube cuivre ext. 10, 12 ou 14 Exemple: raccord fer-cuivre G Mle 3/8"- souder 12, (dit aussi "manchon mle") - soit visser, gnralement au filetage G Femelle 1/4", plus rarement G 1/8" Exemple: raccord fer-cuivre rduit G Mle 3/8"- Femelle G 1/4" (dit aussi "mamelon rduit Male-Femelle")Chaptre V Memento Technologique Section IV Plomberie 10 Fvrier 2010 page 34

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Attention aux faux amis: il existe des "bagues de rduction Mle-Femelle", qui ressemblent en touts points au raccord fer-cuivre male visser ci dessus, mais dont l'extrmit n'est pas apte recevoir un joint plat (voir photo). Chaque raccord fer-cuivre mle filet doit faire l'objet d'une inspection visuelle attentive lors de l'approvisionnement et de la mise en oeuvre. Un mamelon rduit peut tenir lieu de bague de rduction, alors que l'inverse n'est pas vrai. Par ailleurs, tout raccord laiton au filetage cylindrique G Mle 3/8", condition qu'il ait une face d'appui correcte, peut-tre utilis comme raccord fer-cuivre.

Pour le stockage et le transport du circuit vapeur et afin d'viter un choc qui dformerait la face d'appui du joint plat, il convient de protger les raccords tant males que femelles en les garnissant du raccord correspondant. On peut entre autres utiliser cet effet des crous de collet battu, disponibles sparment.

5 LE JOINT SOUPLE d'ETANCHEITE G 3/8" - 12X17

Il existe une multiplicit de solutions, consulter le "Matriaux souples" de la section II A) LES JOINTS DU COMMERCE Ils sont plus ou moins aptes supporter des hautes tempratures -les joints de fibre pour eau froide, joints noprne,ou joints de caoutchouc, ne conviennent pas pour notre usage -les joints CSC, de couleur rouge, conviennent pour l'eau jusqu' 180 C . Toutefois, pour notre usage, il ne faut pas les installer proximit du bouilleur - les joints CNK, de couleur bleue, pour eau et gaz, agrs par Gaz de Fra nce, sont prvus pour rsister une temprature de 350 C

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B) LES MATERIAUX POUR CONFECTIONNER LES JOINTS Une paisseur de l'ordre de 1 2 mm convient, si besoin on peut doubler le joint. - le cuir est facilement disponible, de prfrence un cuir qui a t correctement entretenu et graiss. Il convient parfaitement pour les joints en fin de circuit vapeur, l'utilisateur pourra confectionner et changer les joints autant que besoin lorsqu'il changera d'outil de cuisson - le joint vapeur en plaques dcouper est une solution plus professionnelle, par exemple AffugeritE, Tesnit BAM 6000, ou Latty Gold 92. A dfaut de trouver un fournisseur, on en trouverait des chutes dans l'atelier d'entretien d'usines agro-alimentaire, laiteries, abattoirs, conserveries, etc... - le Viton en plaques est utilisable jusqu' 200 en sevice continu, et 250 en pointe. - le silicone est utilisable jusqu' 260 C. On en trouve trs aisment dans tous les rayons d'articles mnagers sous forme de plats souples pour la cuisson de la patisserie au four. Cuir et silicone sont deux bons choix pour les joints souples C) CONFECTIONNER LES JOINTS G 3/8, Utiliser un emporte pice diamtre 5 mm, puis un emporte pice de 15 mm (voir photo), et une pice de bois dur, le bois tendre ne convient pas. On peut aussi percer l'intrieur l'emporte pice de 5 mm, puis tracer l'extrieur l'aide d'une douille laiton, et le dcouper avec une paisre de ciseaux. D) LES JOINTS EN PLOMB C'est une solution n'utiliser que lorsque la vapeur est utilises dans un serpentin changeur, et qu'elle n'est pas en contact avec l'aliment. 1- Plomb en feuilles on peut approvisionner du plomb en feuille chez les couvreurs. Epaisseur souhaitable: 1,5 mm. Si la feuille est trop paisse, on peut l'amincir avec quelques coups de marteau.. Percer le centre du joint la perceuse avec un fort de 5 mm, dcouper l'extrieur l'emporte-pice et/ou avec des ciseaux. Pour bien "finir" la rondelle: saisir la rondelle sur un boulon diam 5 mm, saisir le boulon dans une perceuse main ou colonne, et parachever l'extrieur avec une feuille abrasive. 2- Plomb de rcupration (par exemple dans un atelier d'quilibrage de pneumatiques) fondre le plomb pour le dbarrasser de ses impurets, puis mouler les rondelles, ou rebattre le plomb fondu au marteau pour en faire des feuilles.

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6 AUTRES RACCORDS FILETES EN LAITON, ventuellement nickels

Parmi la multiplicit des raccords laiton existants, on aura usage du T laiton Mle-Mle-Mle et du coude laiton Mle-Femelle, filets G 3/8". Dans la mesure o ils ont une face d'appui correcte, ils peuvent tre utiliss avec un raccord fer-cuivre. Les filetages mles des raccords laiton sont toujours cylindriques, il est donc inutile de tenter une tanchit dans le filet grands renfort de tours de Teflon. Pour notre usage, si l'on doit raccorder deux filetages laiton (ce qui sera exceptionnel) il conviendra d'effectuer une tanchit par brasage fort l'argent 40%. Au sujet de la rduction laiton, tout a t dit au prcdent.( noter toutefois qu'il existe des rduction 3/8-1/4 en acier, dont le filetage mle est conique, ce qui peut parfois prsenter un avantage...)

7 LES RACCORDS FILETES au pas du Gaz EN ACIER, FONTE, ou INOX

Les bobines sont des tubes acier trs courts et filets aux deux extrmits. Elles sont disponibles en diffrentes longueurs, et sont galvanises ou "noires". Les mamelons sont usuellement en fonte mallable Les manchons sont usuellement en fonte mallable, galvaniss ou non, et plus rarement en acier Les coudes au quart sont usuellement en fonte mallable, mais on en trouve en Inox. Ils existent en Mle-Male, Femelle-Femelle, et en Mle-Femelle. Les Ts sont usuellement en fonte mallable, du type Femelle-Femelle- Femelle Dans le cas des raccords acier/fonte/inox, les filetages femelle sont cylindriques, et les filetages mle sont usuellement cniques, parfois cylindriques. Pour notre usage et pour ces raccords, seul les filetages mles cniques conviennent, car l'tanchit sera du type "tanchit dans le filet" Les fonds bombs sont gnralement disponibles chez les mmes fournisseurs que pour les raccords en acier ci dessus.Chaptre V Memento Technologique Section IV Plomberie 10 Fvrier 2010 page 37

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8 DOUILLES CANELEES ET COLLIERS

A) LA DOUILLE. Selon les uns, le diamtre des douilles mesur "extrieur cannelures" doit tre gal au diamtre intrieur du tuyau; selon les autres, il doit tre suprieur de 1 ou 2 mm. La meilleurs solution est de faire des essais. sous rserve de vrification, prvoir - douille 7 mm "extrieur cannelures" dans le cas d'un tuyau 6 mm - douille 12 mm" extrieur cannelures" dans le cas d'un tuyau 10 mm

B) LE FILETAGE Le filetage mle conique est gnralement prfrable, mais difficile approvisionner. On trouve, mais assez rarement, des douilles canneles avec crou femelle prisonnier, et face d'appui correcte pour joint plat (ne pas confondre avec les raccords pour tuyaux d'arrosage, dont le joint est encastr) On peut consulter legris.com refrences 0123 (filetage cnique), 0931 et 0191 (filetage cylindrique)

C)LES COLLIERS Les colliers oreille en inox sont le meilleur choix, notamment lorsque le raccord cannel est en contact avec l'aliment cuire (cas du serpentin changeur). Pour les mettre en oeuvre la tenaille russe , dite galement pince coupante, et la meilleure solution. On peut aussi les serrer, mais moins aisment, avec un tau ou une pince multiprise. Usuellement, le serrage est suffisant lorsque le diamtre extrieur du collier est gal au diamtre extrieur du tube souple. A dfaut de collier oreilles, utiliser des colliers bande. Sur les colliers bande Serflex pour trs petits diamtre figurent un, deux ou trois chiffres "0", que l'on doit retrouver gravs lidentique sur la tte de serrage correspondante.

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9 REPARER UN FILETAGE Pour les filetages femelle, qui sont mieux protgs et moins exposs aux chocs, , on emploie un taraud cylindrique. Voir ce sujet la section "filetages" Pour rparer un filetage mle, il est utile de disposer de filires cylindriques et coniques, mais souvent une trs petite lime suffit sauver la situation. Elle fait obligatoirement partie de la trousse outils. Par exemple: chez Format-tools.com, lime diamante de forme losange ref 6655 0045 ou 6657 0045,ou lime couteau 6655 0040, ou autre feuille de sauge ou demi-ronde L'angle d'un filetage Gaz est de 55, une lime Tiers-point, dont les trois angles sont 60, ne convient donc pas.

10 MODIFIER OU CONFECTIONNER UN RACCORD Le plombier n'a pas toujours sous la main le raccord idoine; c'est alors qu'il doit faire preuve d'ingniosit pour fabriquer le raccord ncessaire, en modifiant un raccord existant, en brasant deux raccords, en liminant un filetage la lime ou au foret pour braser un tube ou une douille, en empilant des tubes de diffrents diamtres pour arriver au diamtre souhait, etc.. etc... Encore fautil avoir prcieusement conserv en fond d'atelier un petit bric brac de raccords, de chutes de tubes, et s'tre entran au brasage fort.

11 DES RACCORDS A NE PAS UTILISER Le collet battu: c'est un raccord confectionn par l'utilisateur en bout d'un tube cuivre, aprs lui avoir enfil un crou prisonnier. Compte tenu des exigences d'tanchit la vapeur, et des impratifs de maintenance/pices dtaches, ce type de raccord est proscrire. Les "raccords union trois pices", en fonte mallable, sont d'usage courant en plomberie "fer". L'tanchit mtal-mtal est obtenue par le serrage d'un cne mle sur un cne femelle, mais les cnes n'tant pas standardiss d'un fabricant l'autre, on aboutit rapidement une impasse. Les "raccords trois pices" joint sphro-coniques, en laiton, tancheit mtal-mtal, ont le mme inconvnient, et ds qu'une partie du raccord n'est plus tanche, il faut faire appel au plombier, au lieu de changer simplement un joint. Les raccords-olives en laiton, utilisant une bague biconique enfile sur le tube cuivre et sertie lors du serrage du raccord, sont de fait usage unique, et ne conviennent pas pour notre utilisation. Enfin, les raccords clipser ou sertir utilisent des joints toriques rsistants l'eau chaude, mais inaptes la vapeur. Compte tenu de la vapeur, la plomberie du capteur ne peut faire appel qu'aux raccords et procds traditionnels de la plomberie, notamment le brasage fort.

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12 CLAPETS, ROBINETS ET PURGEURS MANUELS A) LES CLAPETS Sur le systme d'alimentation du bouilleur en eau fraiche, il conviendrait en principe d'installer un clapet. De fait on constate que, pour notre usage, il n'existe aucun clapet satisfaisant. On trouve soit des clapets avec joint souple, mais le matriau du joint ne rsiste pas la chaleur, soit des clapets en bronze tanchit mtal/mtal, mais dont l'tanchit est insuffisante. On remplace donc le clapet par un robinet manoeuvr par l'utilisateur lors de chaque remplissage du bouilleur.

B) LES ROBINETS Le meilleur choix est le robinet vanne bille "quart de tour" avec filetage Gaz FemelleFemelle 3/8". de chez Legris.com ref 4902 10 17 (130 C)ou 4810 10 17.(160 C), avec joints en PTFE A dfaut, on peut utiliser un robinet du mme type prvu pour eau chaude, disponible dans tous les rayons "plomberie-sanitaire"; en effet, s'agissant uniquement d'une utilisation intermittente une fois par jour pendant quelques instants lors de la vidange du bouilleur, le joint n'est pas soumis en permanence l'action de la chaleur. La notion de courbe-limite de pression -temprature voque Section II 7 peut en effet tre complte par la notion de service continu-service intermittent.

Dans un robinet 3/8", le diamtre de la section libre de passage du fluide est de 10 mm C) LE PURGEUR MANUEL Tout fait en fin de circuit, lorsque la vapeur a cd sa chaleur et que l'eau est revenue l'tat liquide, il convient de l'vacuer par un double systme de purgeurs, l'un manuel et l'autre automatique. Le purgeur manuel, manoeuvr par l'utilisateur, est un robinet-pointeau de purge d'air de radiateur de chauffage central eau, dit "purgeur volant" de chez Somatherm. L'tanchit mtal/mtal est excellente, le prix est imbattable. Le plombier aura coeur de fixer par tous moyens, sur le volant de manoeuvre, une pice plus grande en matire plastique ou autre. L'utilisateur y gagnera en confort et en prcision de rglage, et c'est plus commode pour la retrouver quand elle tombe au sol (ce qui arrive invitablement). Ce type de purgeur est le plus simple qu'il soit. Il existe aussi des purgeurs d'air plus ou moins sophistiqus, automatiques, cl, etc...., mais qui ne conviennent pas pour notre usage; seul le modle strictement conforme la photo ci dessus convient.

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13 LES SOUPAPES

Sur le capteur, il y a deux sortes de soupapes - une soupape de scurit, rglementaire, installe sur le bouilleur - une soupape en sortie de serpentin changeur, en doublaison avec la rgulation manuelle A)- LA SOUPAPE SUR LE BOUILLEUR en photo ci dessus: la soupape distribue par MSCdirect.com, refrence 78063195, qui pour le moment est la seule soupape qui convienne notre usage. Entre autres avantages: - sa trs petite taille donc pas de dperdition de chaleur - son clapet souple, donc pas de problme d'tanchit. On peut facilement remplacer le clapet, aprs avoir dcoup un clapet neuf dans une plaque de Viton ou de silicone, avec un emporte pice de 10 mm - sa plage de rglage, de 0,3 6 bar, grce aux trois ressorts fournis. - son prix: 5$ US - l'absence d'chappement canalis, ce qui est un avantage dans notre utilisation C'est une soupape "non code", mais strictement rien n'interdit, techniquement, son utilisation pour de la vapeur. On peut consulter par ailleurs (mais sans trop y perdre de temps) - MSC direct.com rfrences , 08061632, 08059552, 32150963, 08059917, -Legris.com 0630 filetage 1/4" - Soupapes pour petites chaudire vapeur de blanchisserie, par exemple ref 804 P dimension G de chez Auraboutique.free.fr, avec chappement canalis, tarables jusqu 7 bar. - socit-gmi.com rubrique protection/soupape, les soupapes Spiralis canalisables partir du DN 8, et les soupapes Micro-spiralis. - Soupape de centrale vapeur de repassage usage mnager: elles sont souvent intgres dans le bouchon de remplissage. Le tarage est probablement de lordre de 2 3 bar. Des soupapes de scurit bouchon sont galement disponibles chez Auraboutique.free.fr - les petites soupapes de compresseur dair, disponibles en pices dtaches (ref Brico Dpt 220919) ne conviennent probablement pas en raison du joint dont la composition nest pas spcifie.Chaptre V Memento Technologique Section IV Plomberie 10 Fvrier 2010 page 41

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B)- SOUPAPE EN DOUBLAISON DE LA RGULATION MANUELLE Cette soupape est installe en sortie du serpentin changeur, et est utilise comme purgeur automatique et non pas comme organe de scurit. On constate ici aussi, aprs divers essais que le seul bon choix est la soupape disponible chez MSCdirect.com aux Etats Unis, rfrence 78063195.

14 MANOMETRES

Il faut distingueur deux cas de figure: le manomtre install demeure sur le capteur, et le manomtre utilis pour le dispositif d'preuve. A) LE MANOMTRE INSTALL DEMEURE SUR LE CAPTEUR On constate que la prsence d'un manomtre n'est quasiment d'aucune utilit lors de l'utilisation du capteur, alors que le thermomtre digital indique avec une grande prcision ce qui se passe dans le bouilleur. Si vraiment on souhaite installer un manomtre, il ne faut surtout pas l'installer en haut sur le bouilleur, ce serait une perte thermique insense au regard des faibles flux nergtiques en jeu (voir le sur le "caloduc pervers"). Il est prfrable de l'installer sur un T de drivation, immdiatement aprs le robinet vanne bille. Hormis le moment de vidange du bouilleur, il est donc l'abri des hautes tempratures. Le modle le plus simple suffit. On serait tent d'utiliser un manomtre de chaudire (4 bar maxi), mais il faudrait prfrer un manomtre de compresseur d'air 10 bar maxi, auquel cas on perd en prcision et en intrt pour ce qui est de son utilisation pendant l'exploitation du capteur. B) LE MANOMETRE DU DISPOSITIF D'EPREUVE Ce manomtre fait partie du dispositif d'preuve du bouilleur et n'est utilise que trs rarement. - pour l'preuve hydraulique de rsistance la pression du circuit vapeur, il faut disposer d'une pression 1,5 fois suprieure la pression maximum admissible, que l'on peut fixer 6 bar Le manomtre "10 bar" le plus simple convient parfaitement. - pour l'preuve d'tanchit l'air, une pression de quelque bar est suffisante, et il n'est gure besoin de prcision, s'il y a une fuite on finira bien par s'en rendre compte aprs quelques quart d'heures.. Le mme manomtre 10 bar convient, approvisionner au rayon des pices dtaches pour compresseur d'air de bricoleur. Le filetage des manomtres est parfois un filetage G 1/8". Il existe bien des raccords 3/8"-1/8" mais il est plus ais de veiller approvisionner un manomtre au filetage mle G 1/4". Le filetage mle des manomtres est (invariablement ?) cylindrique, on ne peut donc pas esprer effectuer une tanchit dans le filet, mais on ne peut pas non plus effectuer une brasure forte sur un manomtre. C'est au plombier de faire preuve d' ingniosit (utiliser du Filtanche ou autre produit du rayonnage plomberie) ce qui n'exclut pas de surveiller le joint du manomtre pendant les preuves, c'est souvent l qu'il y a une fuite. Il est prfrable de monter le manomtre sur un raccord fer-cuivre femelle (et non mle, comme sur la photo). Voir "construction du circuit vapeur"

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15 THERMOMETRE Le seul bon choix est le thermomtre digital de poche de chez Manutan.fr rference 1888M421 Le cas chant, on peut utiliser l'alarme haute pour prvenir le conducteur en cas d' sec du bouilleur. Les vrais thermomtres de chaudire, trop gros et trop fragiles, sont exclus: ce sont de vritables "caloducs pervers" et en cas d-sec ils ne rsisteraient pas longtemps.

16 EPREUVE DE RSISTANCE ET EPREUVE D'TANCHEIT A) DEUX DISTINCTIONS PREALABLES 1) Etanchit aux gaz, et tancheit aux liquides L'tancheit aux gaz (air ou... vapeur) est beaucoup plus difficile obtenir qu'une tancheit aux liquides. 2) Epreuve d'tancheit, et preuve de rsistance L'preuve d'tancheit aux gaz, pralable l'preuve de rsistance, se droule une pression bien infrieure, de l'ordre de 3 bar. Pour des raisons de scurit, l'preuve de rsistance est faite avec un liquide (non compressible) et non avec un gaz. La pression d'preuve , dans notre cas est de 1,5 fois la pression maximum d'utilisation, laquelle est de 6 bar au maximum B) LE MATRIEL D'PREUVE C'est un matriel tout fait rudimentaire, comprenant - une pompe -une valve anti retour - un manomtre - un raccord en T et un flexible pour relier le tout au circuit vapeur (voir schma global au Chaptre "Construction, section Circuit vapeur" 1- la pompe Une pompe "sur pied"pour pneumatiques de bicyclette, telle qu'on en trouve dsormais dans tous les rayons de sports cyclistes, convient parfaitement. Ces pompes sont gnralement munies d'un embout pour pneumatiques de voiture, qui convient pour notre usage; sinon, il n'est que de s'adapter. La pompe qui sert gonfler le ballon de foot-ball convient galement.

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2-la valve d'admission

C'est le point le plus dlicat du systme C'est une valve de pneumatique de voiture adapte pour la circonstance .Se procurer la valve d'une roue "sans chambre", ou dcouper une valve dans une vieille chambre air. Dmonter la valve. Pour ce faire, deux solutions: emprunter l'outil pour quelques heures dans un atelier de pneumatique, ou le fabriquer. C'est tout simplement une chute de fil de fer 5 mm (la partie lisse d'un boulon de 5 mm convient parfaitement), dmaigrir lgrement la lime, et refendre la scie mtaux. Il est possible que le trait de scie mtaux ne soit pas suffisamment large, il faut alors l'largir avec une petite lime. Dvisser le clapet de valve, sur lequel se trouve le joint en matriau souple. dbarrasser par tous moyens le corps de valve du caoutchouc qui l'enrobe, jusqu' mettre le mtal parfaitement nu la brosse mtallique. On peut alors braser le corps de valve sur un raccord Fer-Cuivre G Femelle 3/8"- 10 (et non sur un raccord mle comme sur la photo). Si besoin, engraisserl e corps de valve avec des chutes de tube de cuivre refendues. Remonter la valve. Une valve de roue de bicyclette convient galement. Pour dmonter la partie mobile s'une valve "ancien modle"de bicyclette: limer dlicatement lextrmit du filetage (qui a t mat la fabrication), et dvisser entirement le petit crou 3- Le manomtre Un manomtre 10 bar de compresseur d'air de bricolage (disponible en pice dtache) est amplement suffisant. Il est inutile d'avoir une grande prcision. Installer une rduction puis un raccord 2 pices femelle G 3/8" sur le mano (cf ci dessus) 4-Le T Installer les composants sur un T laiton G 3/8" Male

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