Tuyaux_Flexibles_Metalliques

7/23/2019 Tuyaux_Flexibles_Metalliques

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TUYAUX FLEXIBLESMETALLIQUES

INTRODUCTION

La technologie moderne exige des systèmes de tuyauterie de haute qualité pour le

transport des fluides et des gaz. C’est pourquoi le flexible métallique trouve son

utilisation dans les industries de la construction, la construction navale,

l’aérospatiale, les industries du froid, le conditionnement d’air, le sanitaire et les

systèmes de chauffage, l’industrie chimique et pétrochimique, les centrales

électriques ainsi que dans les raffineries de pétrole.

Il y a deux types de flexibles : les flexibles onduleux et les flexibles agrafés. Les

flexibles onduleux n’ont pas de joint d’étanchéité tandis que les agrafés sontfabriqués à partir de bandes en acier inoxydable et peuvent être munis d’un joint.



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1.1 Les flexibles onduleux

Ces flexibles sont fabriqués à partir de bandes

en acier inoxydables roulées en forme

cylindrique et soudées bout à bout

longitudinalement pour former un tube.

Ensuite les tubes sont ondulés hydrauliquement

pour les flexibles à ondulations parallèles et

mécaniquement pour les flexibles à ondulations

spiralées.

Ondulations parallèlesLes ondulations sont parallèles entre elles et chaque

ondulation est perpendiculaire à l’axe du flexible.

Ondulations spiraléesLes ondulations décrivent une spirale.

Les ondulations des flexibles peuvent être serrées

ou espacées.

Les flexibles à ondulations parallèles présentent un

avantage par rapport aux flexibles à ondulationsspiralées. Les flexibles à ondulations parallèles ne

sont pas sujets à la torsion par variation de pression

causée par les pulsations et les coups de bélier.

La succession des ondulations fait qu’un tube

ondulé est un flexible. Les ondulations seront

comprimées à l’intérieur de la courbure et étirées à

l’extérieur.

2



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3

La flexibilité des tubes ondulés est déterminée parla configuration globale des ondulations, à savoir :

a) HAUTEUR DE L’ONDE : la flexibilité

augmente avec des ondulations plus hautes

b)

DISTANCE ENTRE CHAQUE ONDE : la

flexibilité est proportionnelle au nombre

d’ondulations par unité, c'est-à-dire que la

flexibilité augmente avec le nombre d’ondes

par mètre.

c) EPAISSEUR DE LA PAROI : une paroi plus

mince donne une plus grande souplesse mais

ceci est alors au détriment de la résistance à la

pression.d)

FORME DES ONDULATIONS : la forme

oméga (Ω) donne une plus grande flexibilité

que les formes plus droites (∩)

Pour un flexibles, la résistance totale à la pression

est déterminée par l’épaisseur de la paroi du tube

ondulé et par la tresse qui l’enveloppe. Cette tresse

est souvent en acier inoxydable, parfois en acier

zingué (le nombre de tresses peut varier de 1 à 3).

Le tressage absorbe la force de réaction produite par

la pression maximale dans le flexible ainsi que la

pression d’essai et de rupture.

Les flexibles métalliques ondulés sont utilisés pour

absorber les vibrations, la dilatation des conduites,

les déplacements des points de raccordement sur

machines. Nous indiquons ci-après les types de

déplacements que l’on rencontre fréquemment.

Pour un montage adéquat et un bon

fonctionnement, il faut pouvoir déterminer la

longueur exacte du flexible.

1.2 Mouvements

a) Mouvement latéral ou « offset » :

Ce mouvement s’effectue dans 1 plan seulement

L = Longueur effective du flexible

R = Rayon de courbure du flexible

Y = Déplacement latéral

C = Distance entre point fixe et plan du mouvement

Ce qui donne :

L = xRxY 20

C =22

Y L −



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4

b) Montage en U avec mouvement vertical

D = Mouvement vertical

L = Longueur effective du flexible


2

B = Demi mouvement par rapport à l’axe

B = Mouvement total

L =∏ (R +2

B)

D = 1,5 R +2 B

c) Montage en U avec mouvement horizontal

L = Longueur active du flexible


B = Mouvement total

D1 et D2 = Mouvements verticaux respectifs

L =∏ (R +

2

B)

D1 = 1,5 R +2

B

D2 = 1,5 R +4

Bη

d) VibrationsLe flexible métallique convient parfaitement pour

absorber les vibrations de haute fréquence et faible

amplitude



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e) Mouvement angulaire

L = Longueur active du flexible


α = Déplacement angulaire

L =180

α η Rx

ou

L = 0,01745 x R x α



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1.3 Flexibles type CRS•

Flexible à ondulations parallèles, serrés en acier inoxydable

•

Exécution lourde

• Matériau : tube ondulé en acier inoxydable AISI 321

tresse en acier inoxydable AISI 321

6



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1.4 Flexibles type CRH•

Flexible à ondulations parallèles, serrés en acier inoxydable

•

Exécution lourde

•

Matériau : tube ondulé en acier inoxydable AISI 316L

tresse en acier inoxydable AISI 321

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1.5 Flexibles type CRB•

Flexible à ondulations parallèles, serrés en bronze

•

Exécution normale

8



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1.6 Raccords- Tous les raccords, brides et collets sont livrables en acier, en acier inoxydable et en bronze

- Les raccords sont exécutés avec les types de filetage courants comme BSP, BSPT et NPT. D’autres

types de filetages sont livrables. Nous consulter

- Les brides sont conformes aux normes DIN, ASA ou BS

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1.7. Caractéristiques des flexibles RESISTANCE A LA PRESSION

La résistance à la pression d'un flexible métallique

ondulé est obtenue par l'épaisseur de la paroi du tube

et par la tresse qui, la plupart du temps, est en

acier inoxydable. Le nombre de tresses varie de 1 à 3.

Il serait tout à fait inutile d'augmenter le nombre

de tresses puisque la paroi du tube doit pouvoir

résister à l'augmentation de pression. Les tresses

absorbent la force de réaction produite par la

pression intérieure du flexible. Ceci explique

pourquoi un flexible ne peut jamais être utilisé

pour un mouvement axial, qui en comprimant la

tresse dans le sens de la longueur, aurait pour effet de

la détendre et la rendrait ainsi incapable de remplir

son rôle de résistance à la pression.

TEMPERATURE DE SERVICE MAXIMUM

A) Pour les flexibles:

Acier inoxydable : AISI 304 L +450°C

13

AISI 304 +450°CAISI 316 L +820°C

AISI 321 +820°C

Bronze +300°C

B) Pour la fixation des raccords

braser : jusque 300° C

braser à l'argent : jusque 600°C

souder à l'arc argon (TIG) : jusque 850°C

FACTEUR DE CORRECTION DE LA

PRESSION

a) Pour des températures plus hautes que 20°C, la

pression de service maximale doit être multipliée

par le facteur de correction correspondant :

Exemple : flexible CRS 1 – diam 1/2’’

- pression de service maximale 106 bar à 20°C

- à 400°C la pression de service maximale est de

106 bar x 0,68 = 72 bar

b) Quand le flexible est soumis à des pulsations,

la pression de service maximale doit être réduite

de moitié

Température Matériaux

C Bronze Acier M 131

205075

100125150175200225

250275300325350375

400500550600650700750

800

68122167

212257302347392437

482527572617662707

752932

10221112120212921382

1472

1,000,940,91

0,880,860,830,810,780,75

------

-------

-

1,000,990,98

0,970,960,920,910,870,86

0,830,800,760,740,700,66

0,52------

-

1,000,950,93

0,900,870,830,820,790,77

0,750,730,720,720,710,71

0,700,480,40

----

-

1,000,970,95

0,930,920,880,860,830,81

0,790,770,750,740,720,70

0,680,610,590,580,550,500,45

0,41



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VITESSE D’ECOULEMENT

Les grandes vitesses d'écoulement doivent être

évitées dans un flexible ondulé car les

ondulations peuvent être affectées par des

phénomènes de résonance qui peuvent

provoquer une fatigue précoce du matériau. La

vitesse admise dépend du fluide et de la tresse.

Dans un flexible sans tresse la vitesse maximum

admise est

•

pour les gaz : 30 m/sec• pour les liquides : 15 m/sec

Pour les flexibles avec tresse, la vitesse

maximum admise est:

• pour les gaz: 50 m/sec.

• pour les liquides : 25 m/sec.

Quand un flexible est placé dans une courbe, les

vitesses d'écoulement doivent être réduites de

50% pour une courbe de 90° et de 25 % pour une

courbe de 45°. Si les valeurs admises sont

dépassées, on doit travailler avec un flexible dediamètre supérieur muni d'un fourreau intérieur.

PERTE DE CHARGE

Par rapport à un tuyau en acier lisse, la perte de

charge dans un flexible ondulé est supérieure

d'environ 100 et dans un flexible agrafé elle est

supérieure d'environ 20%.

Ci-contre une graphique de perte de charge

établie avec l'eau comme fluide dans le cas

d'un flexible en acier inoxydable ondulé.

X = litres par minute

Y = perte de charge par mètre linéaire

Pour un débit de 100 litres par minute à travers un

flexible de 11/4', la perte de charge sera de 0,05 kg/cm

2

par mètre linéaire. Pour calculer la perte de charge

totale il faut multiplier Y par la longueur totale du

flexible.

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1.8 Tuyaux métalliques agrafés I. Tuyaux flexibles d’aspiration avec ou sans joint

d’étanchéité type SA ou S

Ce sont des tuyaux métalliques flexibles à simple

agrafage pour l’aspiration des poussières, des

copeaux, pour l’évacuation des fumées etc.

- Tuyau flexible en acier zingué

en acier inox AISI 321

en aluminium

- Joint : caoutchouc jusque 80°C

coton jusque 130°C

fibre de verre jusque 350°C

- Type SA : avec joint

- Type S : sans joint

Equipement standard :

•

raccord en acier ou en acier inoxydable brasé

au flexible

Diamètre en mmRayon minimal

de courbure

en mm

Poidskg/m

Intérieur Extérieur S SA S SA

1319

25

283235

384144

4750

5457

6063

6670

7680

8385

899295

100115

125150175

200225

250300

1723

29

333740

484750

5457

6164

6770

7478

8488

9194

9799

103

108123

134159185

210235

261312

7085

85

105140155

155175175

175195

195210

210230

230230

245245

260290

300315320

330335

350390420

665750

8901090

100120

125

130100225

225250250

250275

275300

300330

330330

350350

380410

430450460

470480

500560600

9501050

12801550

0,210,26

0,35

0,420,470,58

0,700,780,82

0,961,12

1,901,42

1,501,60

1,752,10

2,902,40

2,502,65

2,702,802,90

3,003,80

4,405,409,20

10,7512,10

13,8016,60

0,260,35

0,48

0,580,840,92

1,001,121,27

1,391,55

1,621,74

1,861,94

2,002,65

3,203,60

3,753,90

4,104,254,40

4,505,10

6,108,4011,30

15,0016,30

19,3024,10

• raccord de serrage en acier ou en acier

inoxydable

15



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Type S Type SA

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DiamètreDiamètre

extérieur

Rayonminimal

decourbure

Pressionde

service

Pression

d’essai

Pressionde

rupture

Poids

pouce mm mm mm bar bar bar kg/m

3/4

11 1/4

1 1/22

2 1/23

3 1/24

56

8

1012

19

2532

3850

6575

90100

125150

200

250300

24

3038

4457

7184

96112

138163

215

266317

200

250250

305350

375455

535635

800900

1140

15201850

30

2821

1818

1613

1111

119

6

54

45

4232

2727

2420

1616

1613,5

9

7,56

120

11284

7272

6452

4444

4436

24

2016

0,87

1,121,54

2,102,80

3,754,50

6,108,50

10,8012,60

18,60

21,6024,70

II. Flexibles de refoulement

Ces tuyaux métalliques flexibles sont à double

agrafage avec joint en fibre de verre serti étanche et

sont utilisés pour le transport de vapeurs, huiles,

résines, goudron, bitume, air comprimé, eau etc.

- Tuyau flexible en acier zingué

en acier inoxydable

- Joint en fibre de verre



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Raccordement

1) embout fileté mâle

au moyen d’un joint serti

• matériau : acier ST 37 ou acier inoxydable

• type de filetage : BSPT ou NPT

Diam A B C D

15 1/2’’ 15 30 53

20 3/4’’ 20 38 63

25 1’’ 25 44 7832 1 1/4’’ 33 50 88

40 1 1/2’’ 40 64 93

50 2’’ 50 73 112

65 2 1/2’’ 66 92 117

80 3’’ 80 109 122

Possibilités de raccordement

• raccord union

• bride fixe en ASA ou en DIN

•

bride folle en ASA ou en DIN

2) Raccord union femelle trois pièces

•

matériau : laiton

•

type de filetage : BSP, BSPT, NPT ou API

Diam A B C D

8 1/4’’ 8 19 25

10 3/8’’ 10 23 31

15 1/2’’ 15 32 32

20 3/4’’ 21 38 43

25 1’’ 26 46 46

32 1 1/4’’ 31 50 50

40 1 1/2’’ 39 67 65

50 2’’ 50 77 70

3) Raccord union mâle trois pièces

•

matériau : laiton

• type de filetage : BSP, BSPT, NPT ou API

Diam A B C D

8 1/4’’ 8 19 26

10 3/8’’ 10 23 31

15 1/2’’ 15 32 32

20 3/4’’ 21 38 43

25 1’’ 26 46 4632 1 1/4’’ 31 50 50

40 1 1/2’’ 39 67 65

50 2’’ 50 77 70

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1.9 Flexibles pour liquides réfrigérants

Usage : ce type de flexible est raccordé directement à des foreuses, scies, fraiseuses, tours, pour permettre la

circulation des huiles de forage et des liquides réfrigérants.

Puisque le flexible est muni intérieurement d’un revêtement synthétique, le fluide transporté s’écoule vers

l’extérieur sous forme d’un jet continu sans turbulence.

Ce mode de construction permet de courber le flexible dans toutes les positions désirées.

Exécution

•

paroi intérieure : matière synthétique lisse•

paroi extérieure : flexible agrafé chromé sans joint

•

raccordement : d’un côté : filet mâle fixe BSP

de l’autre côté : éjecteur cônique

Dimensions

Dia

mètr

e

nom

inal

mm

Raccor

dement

pouce

Dia

mètr

e de

pass

age

Ray

on

mini

mal

de

cour bure

Longueurs (mm)

4 1/8’’ 4 60

2

5

0

3

2

0

4

0

0

5

0

0

4 1/4’’ 4 60

2

5

0

3

2

0

4

0

0

5

0

0

6 3/8’’ 6 80

2

5

0

3

2

0

4

0

0

5

0

0

8 1/2’’ 8 90

3

2

0

4

0

0

5

0

0

6

3

0

6

3

0

18



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19

1.10 Instructions de montage des flexiblesmétalliques

Il faut effectuer correctement le stockage et le

montage des flexibles et éviter les erreurs

d'utilisation. Ci-après quelques exemples de

montages corrects et incorrects.

1.

La distance entre les deux points de

raccordement et la longueur exacte du flexible

conditionnent un bon montage. Une longueur

insuffisante du flexible risque d'entraîner une

rupture à l'endroit du raccord.

2.

Il est conseillé de raccorder un flexible à

l'outillage par l'intermédiaire d'une courbe. On

évitera ainsi la rupture à l'emplacement du

raccord.

3. Pour un montage en U horizontal, la partie

supérieure du U doit être supportée par un

rouleau.

4.

Pour un montage en U vertical, le flexible

devra être monté de telle façon que la force de

courbure ne s'exerce pas dans le flexible. La

distance entre les deux points de raccordement

devra être assez grande pour avoir un rayon de

courbure supérieur au minimum admissible.

5.

Dans le cas d'un mouvement latéral de trop

forte amplitude, le flexible sera trop courbé à

l'endroit des raccords et la tresse pourrait se

détériorer; la résistance à la pression ne sera plus assurée. Pour cela il serait préférable de

prendre un montage en U vertical.

6.

Les sens de mouvement du flexible doivent

s'effectuer dans le même plan, sinon des

torsions peuvent se produire.

7.

On doit éviter que la torsion provoque une

rupture du flexible.

8. On fera attention que, pour un mouvement

angulaire, les points de raccordement et le sensdu mouvement soient dans le même plan.



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1.11. Montages spéciaux pour flexibles en acierinoxydable

a) Flexible en L (dog leg)

Ceci est un montage spécial où les deux flexibles

sont montés l'un à l'autre en équerre par

l'intermédiaire d'une courbe de 90°. Les raccords

sont toujours des brides folles ou des raccords

union pour assurer un bon montage sans torsion.

Avec ce montage on peut rattraper les

mouvements ou les vibrations dans deux plans.

Applications moteurs et compresseurs.

b) Flexible à double paroi

Le montage consiste

1) d'un flexible intérieur en acier inoxydable dans

lequel le fluide est transporté et

2) d'un flexible extérieur en acier inoxydable pour

le réchauffement ou le refroidissement par eau,

vapeur, huile ou gaz.Application type : le transport des résines,

matières plastiques, huiles et bitumes.

c) Flexibles chauffés électriquement

Il y a deux types de flexibles

1) Les flexibles pour basses températures jusque

80°C qui sont entourés de bandes électriques

chauffantes et qui sont en même temps munis

d'une isolation électronique et thermique.

2) Pour les températures élevées, les flexibles sont

chauffés par des bandes avec résistances

électriques chauffantes qui doivent être munis

d'une isolation thermique. La température est

réglée par thermostat. On trouve des applications

types dans les procédés de fabrication où

interviennent des fluides pouvant se cristalliser ou

coaguler. On les utilise jusqu'à des températures de

500°C.



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d) Flexibles avec isolation

Les flexibles sont isolés pour éviter les pertes de

chaleur ou pour isoler des fluides froids. Les

flexibles sont isolés par:

fibres de verre

caoutchouc cellulaire

fibres céramiques, ceci pour des

températures élevées.L'isolation peut être recouverte d'une tresse en acier

inoxydable pour éviter la détérioration de l'isolant.

e) Flexibles avec protection extérieure

Les flexibles en acier inoxydable peuvent être

protégés extérieurement par un flexible agrafé type

SA ou S ou en acier inoxydable.

f) Flexibles doublés intérieurement d'un tube en

PTFE

Ceci pour augmenter la résistance chimique. Les

avantages du flexible en acier inoxydable sont

conservés : solidité mécanique, sécurité au feu,

résistance à la corrosion et à l'abrasion.

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Tuyaux_Flexibles_Metalliques