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Instructions de montage Compensateurs
- Compensateurs axiaux
- Compensateurs angulaires
- Compensateurs latéraux

BOA
Instructions de montage pour Compensateurs
Table des matières
1 INSTRUCTIONS DE MONTAGE COMPENSATEURS 3
1.1 Indications générales de sécurité
2 INSTRUCTIONS DE MONTAGE COMPENSATEURS AXIAUX 4
2.1 Indications générales de sécurité 4
2.2 Description et champs d’application des compensateurs axiaux 4
2.2.1 Compensateurs axiaux 4
2.2.1 Joints de démontage 4
2.2.3 Tableau des typologies (Compensateurs SFE et SFH) 5
2.3 Indications pour le montage 6
3 INSTRUCTIONS DE MONTAGE COMPENSATEURS ANGULAIRES 11
3.1 Indications générales de sécurité 11
3.2 Description et champs d’application des compensateurs angulaires 11
3.3 Tableau des typologies (Compensateurs SFE) 12
3.4 Indications pour le montage 12
4 INSTRUCTIONS DE MONTAGE COMPENSATEURS LATERAUX 14
4.1 Indications générales de sécurité 14
4.2 Description et champs d’application des compensateurs latéraux 14
4.3 Tableau des typologies (Compensateurs SFE) 15
4.4 Indications pour le montage 15
Soufflets formés hydrauliquement SFH:
Soufflets formés par procédé élastomère SFE:
1 à 5 couches
2 à 16 couches
Soufflets formés par procédé élastomère (SFE):
quelques-unes jusqu’à plusieurs couches (2 à 16)
grande flexibilité
petite longueur sur tout
faibles forces de déplacement
grande capacité de mouvement
petite hauteur des ondes
amortissant les vibrations
BOA Balg- und Kompensatoren-Technologie GmbH
Lorenzstrasse 2-6
D-76297 Stutensee
Allemagne
Tél. +49 7244 990
Fax +49 7244 99227
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Sous réserve de modifications
13-09
BOA AG
Station-Ost 1
CH-6023 Rothenburg
Suisse
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Fax +41 41 289 42 02
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BOA
1 Instructions de montage Compensateurs
1.1 Indications générales de sécurité
Avant l’installation et la mise en service, les instructions d’installation doivent être consultées et scrupuleusement respectées. Tous les travaux
d’installation, de mise en service et de maintenance nécessaires doivent être effectués par du personnel qualifié et autorisé.
Maintenance
Les compensateurs ne demandent aucun entretien.
AVERTISSEMENT
Avant d’effectuer les opérations d’installation et de maintenance, le système doit absolument être
hors pression
refroidi, et
vidangé.
Sinon, il y a un risque d'accident!
Transport, conditionnement et stockage
Dès la réception du produit, il faut vérifier si l’envoi est complet.
Tout dommage éventuel dû au transport doit être communiqué à l’entreprise de transport et au fabricant.
En cas de stockage temporaire, il est recommandé d’utiliser l’emballage original.
Conditions ambiantes admissibles pour le stockage et le transport:
température ambiante: - 4°C jusqu‘à + 70°C
humidité atmosphérique relative: jusqu’à 95%
Les compensateurs doivent être protégés contre l’humidité, la poussière, les chocs et les détériorations.
Garantie
Le recours en garantie exige la réalisation de l’installation et de la mise en service en bonne et due forme conformément aux instructions
d’installation et de mise en service.
Tous les travaux d’installation, de mise en service et de maintenance nécessaires doivent être effectués par du personnel qualifié et autorisé.
Pression de service
INDICATION
La pression de service admissible résulte de la pression nominale, prenant en compte les coefficients de correction.
Adapter la pression nominale en présence de températures élevées d’après les coefficients de correction.
Mise en service et contrôle
Avant la mise en marche, il faut vérifier si:
les tuyaux ont été installés avec une déclivité suffisante afin d’éviter les rétentions d’eau;
le drainage est suffisant;
les ancrages et les supports ont été fixés solidement avant le remplissage et la mise sous pression de l’installation;
le compensateur n’est pas soumis à la torsion; ceci est particulièrement valable pour les compensateurs avec raccord à manchon;
le sens d’écoulement a été respecté pour les compensateurs équipés de tubes de guidage;
le soufflet en acier est exempt d’encrassement, d’éclats de soudure, de plâtre, de mortier ou d’autres impuretés, nettoyer le cas
échéant;
les connections ou boulonneries sont correctement serrées.
D’une manière générale, il faut être attentif pour éviter les dommages liés à la corrosion, p.ex. le traitement de l’eau ou les mesures à
prendre pour éviter la formation d‘électrolytes dans des conduites en cuivre ou galvanisées.
Isolation
Les compensateurs peuvent être isolés comme toute section de tuyauterie.
Les compensateurs livrés sans revêtement doivent être protégés par un fourreau mobile en fer-blanc afin que le matériau d’isolation ne
se dépose pas dans le creux des ondes.
Si le compensateur doit être installé sous du plâtre, il faut absolument utiliser un compensateur à revêtement protecteur. Ceci garantit
ses fonctions, le protège contre les encrassements et évite le contact avec les matériaux de construction.
Conditions de service limites
Les valeurs limites indiquées dans les tables du programme standard BOA ne doivent pas être dépassées.
Les suspensions oscillantes installées adjacentes à la zone des compensateurs sont inadmissibles.
Le nettoyage à la vapeur de conduites nouvellement posées est interdit en raison du risque de coups de bélier et de vibrations inacceptables
stimulant le soufflet.
Démarrage du système
ATTENTION
Lors de la phase d’essai et lors de l’utilisation, la pression admissible de test ou la pression effective de service ne doit pas être dépassée.
Les pics de pression excessifs suite à de fausses manœuvres, des coups de bélier etc. ne sont pas admissibles.
Éviter tout contact avec les fluides agressifs.
La mise en service de conduites de vapeur doit être telle que le condensat a le temps de s’écouler.
3

BOA
2 Instructions de montage Compensateurs axiaux
2.1 Indications générales de sécurité
Les indications générales de paragraphe 1.1 sont valables.
2.2 Description et champs d’application des compensateurs axiaux
2.2.1 Compensateurs axiaux
Les compensateurs axiaux sont destinés à compenser les expansions axiales dans des sections rectilignes de la tuyauterie. Ils sont également
utilisés:
pour amortir les vibrations et réduire les bruits de structure sur des pompes et des compresseurs;
en tant que joint flexible sur des tubes de protection dans les systèmes de chauffage urbains;
sur les conduites de gaz d’échappement sur des chaudières et des moteurs en raison des dilatations thermiques et des vibrations;
en tant que pièce de démontage sur des pompes, de la robinetterie et des échangeurs thermiques à plaques;
comme pénétration étanche de cloison pour des tuyauteries dans les réacteurs nucléaires, la construction navale;
dans les réservoirs et les constructions d’appareils sous pression destinés à compenser les dilatations.
Ill. 1
La condition préalable pour les applications variées de compensateurs axiaux est l’existence d’ancrages et de supports/ guidages adéquats.
Les caractéristiques techniques qui se trouvent sur la plaque signalétique sont déterminantes pour l’utilisation du compensateur.
Les instructions d’installation et de mise en service sont valables pour les modèles listés dans le tableau1.
L’attention doit être portée pour éviter les dommages liés à la corrosion, p.ex. le traitement de l’eau ou les mesures à prendre pour éviter la
formation d‘électrolytes dans des conduites en cuivre ou galvanisées.
2.2.1 Joints de démontage
L’assemblage de tuyauteries ainsi que le démontage et le remontage successif de composants (valves, vannes d’arrêt, pompes etc.) exigent la
présence d’une disjonction axiale favorisant les interventions et permettant le montage et le démontage aisé des composants. Souvent, des
désalignements de brides se présentent, de plus des dilatations d’origine thermique peuvent se produire durant l’exploitation de tels dispositifs.
C’est la raison pour laquelle des joints dits "de démontage" sont installés entre les sections de tuyaux et les composants.
4

2.2.3 Tableau des typologies (Compensateurs SFE et SFH)
Types BOA Compensateurs axiaux
non précontraint
Type de
Type de
précontraint à 50%
raccordement
raccordement
FS 2 Za 1
FB 5 Ga 11
W 1 I 10
Alpha-C 5
EXF 5
EXW 1
Type de raccordement:
1 extrémité à souder
2 bride, soudée
5 bride sur collet rabattu
6 manchon fileté, filet femelle (I)
6 manchon fileté, filet mâle (A)
8 raccord press fitting
10 raccord à braser LF
11 nipple fileté, soudé
AKFB-U1 5
AKFB-U2 5
AKFS-U1 2
AKFS-U2 2
AKFB-Z1 5
AKFB-Z2 5
AKFS-Z1 2
AKFS-Z2 2
7179 00X MS 8
7179 00X ME 8
7160 00S TI, RI 6
7160 00S TA, RA 6
7160 00S LF 10
7162 00S TI, RI 6
7162 00S TA, RA 6
7162 00S LF 10
7951 00S 5
7951 DFS 5
Tableau 1
5

2.3 Indications pour le montage
Assemblage
Les ancrages et les supports/guidages doivent être fermement installés avant le remplissage et la mise sous pression du système.
Le compensateur ne doit pas être soumis à la torsion. Ceci est particulièrement valable pour l’installation de compensateurs avec raccord
à manchon.
Protéger le soufflet en acier contre les détériorations et l’encrassement (p.ex. projection de soudure, de plâtre, de mortier).
Installer les conduites à vapeur de manière à éviter tout coup de bélier. Cette mesure de précaution s’effectue en assurant un drainage
et une isolation suffisante et en évitant les rétentions d’eau en donnant une déclivité de la tuyauterie.
Prendre en compte le sens d’écoulement en installant les compensateurs munis de tube de guidage.
Il convient d’éviter l’installation de compensateurs à proximité immédiate de postes de détente, de refroidisseurs de vapeur surchauffée
et de soupapes de fermeture automatique si des vibrations à haute fréquence dues à des turbulences sont envisageables. Autrement il
faut prendre des mesures particulières (installer des tubes de guidage à paroi épaisse, des diaphragmes perforés, des sections de
tranquillisation).
Si l’apparition de vibrations à haute fréquence, de turbulences ou de vitesses d’écoulement élevées dans le milieu sont prévisibles,
nous recommandons l’installation de compensateurs munis de tube de guidage.
Nous recommandons également le choix du tube de guidage pour les compensateurs de diamètre DN ≥ 150, si
- le milieu véhiculé est l‘air, le gaz ou la vapeur, et la vitesse d’écoulement dépasse 8 m/s,
- le milieu est liquide, et la vitesse d’écoulement dépasse 3 m/s.
Diagramme 1
Guide et support de tuyau
Prévoir des déclivités pour assurer le drainage.
Aligner les tuyaux et les installer avec les guides conformément à l’ill. 2, tableau 2 et diagramme 2.
INDICATION
Les paliers glissants ou les supports à rouleau sont les meilleurs supports, car ils protègent la tuyauterie contre le fléchissement et le soulèvement.
ATTENTION
Les supports oscillants dans la zone adjacente aux compensateurs sont inadmissibles!
Ill. 2
.
= capacité de mouvement du compensateur [mm]
L 1 = max. 2 x DN + /2 [mm]
L 2 = 0.7 x L 3 [mm]
L 3 = 400 x . DN [mm] valable uniquement pour les conduites en acier
L 3 correspond à la distance entre les supports selon la formule ci-dessus. Si l’on doit craindre un fléchissement de la conduite, il faut
réduire L 3 en se référant au diagramme 2.
6

DN L 1 [mm] L 2 [mm] L 3 [mm]
15 30 + 1050 1550
20 40 + 1200 1750
25 50 + 1400 2000
32 64 + 1550 2250
40 80 + 1750 2500
50 100 + 1950 2800
65 130 + 2250 3200
80 160 + 2500 3550
100 200 + 2800 4000
125 250 + 3100 4450
150 300 + 3450 4900
200 400 + 3950 5650
250 500 + 4400 6300
300 600 + 4850 6900
350 700 + 5200 7450
400 800 + 5600 8000
450 900 + 5900 8450
500 1000 + 6250 8900
600 1200 + 6850 9800
700 1400 + 7450 10600
800 1600 + 7900 11300
Tableau 2 (valable uniquement pour les conduites en acier) Diagramme 2
Diamètre nominal DN
Ancrages
Installer les ancrages principaux aux endroits où la conduite change de direction.
Délimiter chaque section de tuyauterie à compenser par des ancrages.
- un seul compensateur est autorisé entre deux ancrages;
- tous les changements de direction des conduites exigent des ancrages principaux. Ces points devront absorber les forces de contrepression
des compensateurs et également les forces de frottement des supports-guides;
- il convient d’installer des ancrages intermédiaires si, sur de longues sections de tuyau, un seul compensateur ne suffit plus pour absorber
la dilatation du tuyau et si l’installation de plusieurs compensateurs s‘impose;
- en cas d’utilisation sous vide, les ancrages doivent être conçus pour absorber des forces de traction et de pression spécifiques.
Ill. 3 Ill. 4
7

Compensation de vibrations
Installer le compensateur le plus près possible du système vibratoire afin
d’utiliser au maximum sa capacité d’absorption.
Installer le compensateur le plus près possible de la source de vibrations
pour éviter la transmission des vibrations aux autres composants.
En premier lieu, il faut assurer que le sens de la vibration est perpendiculaire
à l’axe de l’amortisseur de vibrations.
Placer un ancrage immédiatement derrière le compensateur. Cette installation
se fait sans précontrainte.
ATTENTION
Avec des amortisseurs de vibrations sans tirants il faut tenir compte de l’effet de
fond.
Ill. 5
Précontrainte
Tous les compensateurs standard doivent être installés précontraints de 50%
(pour les systèmes de chauffage, la longueur hors tout du compensateur plus
50%, et pour les systèmes de refroidissement, la longueur hors tout moins 50%
de la valeur à compenser). Il faut effectuer une précontrainte individuelle (voir
diagramme 3) si l’installation n’est pas réalisée
- à la température de service la plus basse sur des conduites chauffées
- à la température de service la plus élevée sur des conduites de refroidissement
(p.ex. lors d’une intervention sur une conduite encore chaude).
Ill. 6
Diagramme de précontrainte
16
valable pour des conduite en acier St 35
Diagramme 3
8

Exemple s’appuyant sur le diagramme 3
Un compensateur axial est utilisé pour une conduite de 22 m de longueur.
La température la plus basse est de – 15°C, la température la plus élevée est de +165°C.
La valeur la plus grande de dilatation/rétraction correspond à 50mm pour un gradient de 180°C.
Le compensateur doit être précontraint, c.-à-d. étiré, de 50% de cette expansion (25 mm). Durant le service, il sera comprimé des 50% restants
(25 mm). Il convient de prendre particulièrement soin à la précontrainte lors de l’installation. Si la température au moment de l’installation n’est
pas de -15°C mais +20°C, il en résulte une dilatation de la conduite de 9 mm (cf diagramme 3). Cette valeur devra être soustraite de la valeur
de la précontrainte initiale du compensateur: 25 – 9 = 16 mm.
Le diagramme de précontrainte (3) permet de déterminer la valeur correcte de précontrainte sans calcul intermédiaire:
1. Gradient de température entre la température d’installation et la température la plus basse: -15°C jusqu‘à + 20°C = 35°C.
2. Longueur de la section de tuyau à compenser: 22 m.
3. Tirer une ligne droite à partir du point "Longueur de tuyau 22 m" en direction du point "0°C".
4. Tirer une ligne verticale descendant du point "35°C" jusqu'à l’intersection de la ligne issue du point "22 m".
5. Projeter horizontalement ce point d’intersection sur la ligne "Expansion de la conduite en mm"; le résultat est 9 mm, comme indiqué
plus haut.
6. Relier le point "9 mm" avec le point "Valeur de dilation envisagée" égale à 50 mm et prolonger la ligne de rencontre jusqu’à
l’intersection de la ligne "Précontrainte du joint de dilatation en mm".
On obtient une précontrainte de 16 mm. Il faudra ainsi étirer le compensateur axial de cette valeur au moment de l’installation.
Installation de compensateurs à brides
Aligner les axes des tuyaux et les perçages des brides.
- les brides doivent être parallèles,
- les joints doivent être centrés,
- serrer les vis en diagonale.
S’assurer de ne pas soumettre le compensateur à la torsion.
Après l’installation, vérifier si aucun dépôt de crasse n’entrave les mouvements des soufflets.
Ill. 7
Installation de tuyaux avec raccords press fitting
Les compensateurs du type 7179 00X sont conçus pour absorber les dilatations axiales dans des conduites rectilignes et ont été spécialement
mis au point pour le système Mapress. Les raccords soudés des deux côtés permettent d’installer les joints rapidement et proprement sur
place. Si les compensateurs sont installés dans un système de chauffage (acier non-allié), ou sanitaire (acier inoxydable), il est impératif
de respecter les prescriptions de pose établies par la société Mapress.
9

Joints de démontage
NOTE
En fonction du diamètre nominal, la longueur de service EL du joint
de démontage ne doit pas dépasser de plus de 50 mm la longueur
totale TL non précontrainte.
Installer des ancrages aux deux extrémités: l’effet de fond
doit être absorbé par les ancrages, si l’on utilise un compensateur
sans limiteurs de course.
Ill. 8
Installation
Brider le joint de démontage à une extrémité (ill. 8). A l’autre
extrémité, l’accoster au composant (valve, vanne d’arrêt,
pompe etc.) soit à l’aide de boulons (non précontraints) soit
à l’aide des tiges filetées livrées avec les joints (précontraints)
(ill. 9). Le joint de démontage est étiré s’il a été correctement
installé (ill. 10).
Ill. 9
Démontage
Desserrer les boulons ou les tiges filetées. Le joint de démontage
se rétracte par sa propre élasticité et crée ainsi une
disjonction qui permet des montages et démontages successifs
de composants en toute simplicité.
Ill. 10
10

BOA
3 Instructions de montage Compensateurs angulaires
3.1 Indications générales de sécurité
Les indications générales de paragraphe 1.1 sont valables.
3.2 Description et champs d’application des compensateurs angulaires
Grâce aux mouvements angulaires de leurs soufflets, les compensateurs angulaires sont destinés à compenser les dilatations se produisant
perpendiculairement à l’axe du compensateur.
Les caractéristiques techniques qui se trouvent sur la plaque signalétique ou dans les fiches techniques déterminent les conditions d’utilisation
de ces compensateurs.
Ces instructions d’installation et de mise en service sont utilisables pour les types énumérés dans le tableau 3 ci-après.
Toute précaution doit être prise pour éviter les dommages liés à la corrosion, par exemple dans le traitement de l’eau pour éviter la formation
d’électrolytes dans des conduites en cuivre ou galvanisées.
Les compensateurs angulaires sont destinés soit à compenser les
longues sections de tuyaux et dans les systèmes de chauffage
urbain, soit les systèmes de tuyaux à tronçons courts des salles de
machines utilisant des systèmes tridimensionnels.
Un minimum de deux et un maximum de trois compensateurs angulaires
forment un système articulé statique correctement défini et
représentent un élément de construction. Leur fonction repose sur le
mouvement angulaire des soufflets qui est indiqué dans les fiches
techniques "Capacité nominale de mouvement pour 1000 cycles
complets".
Plus la distance L1 entre deux compensateurs angulaires (ill. 11) est
grande, plus les déplacements absorbables par le système sont
grands, et plus les forces de déplacement sont faibles. L’effet de
fond résultant de la pression interne est transmis aux points
d’ancrage par l’intermédiaire des bras articulés. Les axes de rotation
des pivots d’articulation se trouvent dans l’axe radial des soufflets
(ill. 11).
Les compensateurs angulaires absorbent la force de réaction grâce
à une articulation à cardan de forme carrée ou ronde. Ceci permet
de réaliser des mouvements angulaires tridimensionnels autour des
axes X et Z (ill. 12).
Ill. 11 Ill. 12
Caractéristiques spéciales:
Contraintes aux ancrages très faibles, puisque les tirants reprennent
les forces de réaction résultant de la pression interne.
Peu exigeants au niveau des guidages.
Dans la majorité des cas des suspensions pendulaires suffisent.
.
11

3.3 Tableau des typologies (Compensateurs SFE)
Compensateurs angulaires
et à cardan
Type de raccordement
AWT 1
AFS 2
AFB 5
KAWT 1
KAFS 2
KAFB 5
Type de raccordement:
1 extrémité à souder
2 bride, soudée
5 bride sur collet rabattu
Température de service admissible:
pour la version standard: max 300°C
Tableau 3
3.4 Indications pour le montage
Assemblage
Les ancrages et les supports/guidages doivent être fermement installés avant le remplissage et la mise sous pression du système.
Le compensateur ne doit pas être soumis à la torsion. Ceci est particulièrement valable pour l’installation de compensateurs avec raccord
à manchon.
Protéger le soufflet en acier contre les détériorations et l’encrassement (p.ex. projection de soudure, de plâtre, de mortier).
Installer les conduites à vapeur de manière à éviter tout coup de bélier. Cette mesure de précaution s’effectue en assurant un drainage
et une isolation suffisante et en évitant les rétentions d’eau en donnant une déclivité de la tuyauterie.
Prendre en compte le sens d’écoulement en installant les compensateurs munis de tube de guidage.
Il convient d’éviter l’installation de compensateurs à proximité immédiate de postes de détente, de refroidisseurs de vapeur surchauffée
et de soupapes de fermeture automatique si des vibrations à haute fréquence dues à des turbulences sont envisageables. Autrement il
faut prendre des mesures particulières (installer des tubes de guidage à paroi épaisse, des diaphragmes perforés, des sections de
tranquillisation).
Si l’apparition de vibrations à haute fréquence, de turbulences ou de vitesses d’écoulement élevées dans le milieu sont prévisibles,
nous recommandons l’installation de compensateurs munis de tube de guidage.
Nous recommandons également le choix du tube de guidage pour les compensateurs de diamètre DN ≥ 150, si
- le milieu véhiculé est l‘air, le gaz ou la vapeur, et la vitesse d’écoulement dépasse 8 m/s,
- le milieu est liquide, et la vitesse d’écoulement dépasse 3 m/s.
Diagramme 4
Guide et support de tuyau
Dès lors de l’installation de compensateurs angulaires et à cardan (ill. 13), les
mouvements latéraux ne peuvent être absorbés que dans un plan, il faut
s’assurer de faire concorder la direction des dilatations de la tuyauterie et les
mouvements des compensateurs (perpendiculairement à l’axe des boulons).
Tenir compte des capacités nominales de mouvement (angulaire) données dans
les fiches techniques. Les compensateurs angulaires sont peu exigeants au niveau
des guidages. Les parcours de tuyauterie courts tels que dans les salles
de machines ne nécessitent pas de supports ou de guides.
Compenser le poids de la conduite (masse du milieu et de l’isolation incluse)
ainsi que toutes les forces dues à l’action du vent et toute autre charge supplémentaire
en installant des suspensions ou des supports appropriés. Les mouvements
du compensateur ne doivent pas être entravés!
Prévoir un support-guide devant et derrière le système d’articulation pour les
tuyauteries longues.
Ill.13
Ancrages
Un seul système articulé est installé entre deux ancrages. Ceux-ci doivent absorber la raideur du compensateur, résultant du moment
de flexion des soufflets et du frottement des articulations, ainsi que les forces de frottement des supports-guides.
INDICATION
Les guides présentant une résistance au frottement excessif en raison d’une pression de surface trop élevée, de salissures ou de dépôts de
rouille peuvent se bloquer et conduire à des pics de pression considérables dans les conduites, les ancrages et les raccordements.
12

Précontrainte
Généralement les compensateurs angulaires et latéraux sont installés avec une précontrainte de 50% de la capacité de mouvement, Il est
recommandé d’appliquer la précontrainte sur le système complet.
Lors de la précontrainte, tenir compte de la température d’installation de la conduite, particulièrement pour les tuyauteries extérieures.
Si la température au montage est différente de la température de service la plus basse, pondérer la précontrainte conformément au
diagramme 5 de précontrainte.
Diagramme de précontrainte 5
Exemple s’appuyant sur le diagramme 5
Un système articulé est à déterminer pour une tuyauterie de 140 m
de longueur.
La température la plus basse est de –7°C.
La température la plus élevée est de +293°C.
La dilatation/constriction thermique maximale correspond à 500 mm
pour un gradient de 300°C.
Le système articulé ou le compensateur doit être précontraint, c.-à-d.
étiré dans le sens contraire de la dilatation de la tuyauterie, de 50%
du mouvement total soit 250 mm.
Il convient de prendre particulièrement soin à la précontrainte lors de
l’installation.
Si la température au moment de l’installation n’est pas de –7°C mais
+20°C, la dilatation thermique de la tuyauterie sera de 45 mm. Cette
valeur devra être retranchée de la valeur de la précontrainte initiale
du système articulé ou du compensateur:
250 – 45 = 205 mm.
Différence de température en °C entre la température
d’installation et la température la plus basse
Le diagramme de précontrainte 5 permet de déterminer la valeur
correcte de précontrainte directement sans calcul:
1. Gradient entre la température d’installation et la température de
service la plus basse: +20°C – (-7°C) = 27°C.
2. Longueur de la section de tuyauterie à compenser: 140 m.
205
3. Tracer une ligne verticale descendant du point "27°C" jusqu’ à
l’intersection de la ligne issue du point "140 m".
4. Projeter horizontalement ce point d’intersection sur la ligne "Expansion
de la conduite en mm"; le résultat est 45 mm, comme indiqué
plus haut.
5. Relier le point "45 mm" avec le point "Valeur de la dilatation envisagée"
égale à 500 mm et prolonger la ligne de rencontre jusqu’à
l’intersection de la ligne "Précontrainte du joint de dilatation/ système
articulé en mm".
On obtient une précontrainte de 205 mm. Il faudra ainsi étirer le système
articulé ou le compensateur latéral de cette valeur au moment
de l’installation.
valable pour les conduites en acier St 35
Diagramme 5
13

BOA
4 Instructions de montage Compensateurs latéraux
4.1 Indications générales de sécurité
Les indications générales de paragraphe 1.1 sont valables.
4.2 Description et champs d’application des compensateurs latéraux
Un compensateur latéral fonctionne comme un compensateur
angulaire, en utilisant sa capacité de rotation dans une direction
angulaire. Ils sont également appropriés pour l'installation dans des
espaces restreints. La capacité de compensation latérale est le
résultat de la rotation angulaire des soufflets et de leur distance
entre axes. Plus l’entraxe est grand, plus la capacité de reprise de
mouvement est importante (ill. 14).
Une plus grande distance d’axe en axe entre les soufflets réduit les
forces de déplacement du compensateur.
Contrairement au compensateur angulaire, le compensateur latéral
est une unité de compensation indépendante, formant un système à
double articulation intégré.
Ill. 14
Caractéristiques spéciales:
Les forces exercées sur les points d’ancrage sont très
faibles, car l’effet de fond est transmis au système
d’articulation.
Les supports-guides sont moins sollicités.
Mouvement admissible
dans une direction.
Des suspensions oscillantes sont suffisantes.
Les compensateurs latéraux se divisent en deux groupes selon leur
capacité d’absorption de mouvement:
Les compensateurs avec capacité d’extension latérale sur
un seul niveau (ill. 15).
Les compensateurs avec capacité de mouvement latéral sur
un plan circulaire (ill. 16).
.
Ill. 15
Ill. 16
Mouvement admissible
dans deux directions
14

4.3 Tableau des typologies (Compensateurs SFE)
Compensateurs
latéraux
Type de raccordement
Amortisseur de
vibrations
Type de raccordement
LW 1 Epsilon-C 5
LFS 2
LFB 5
Tableau 4
Type de raccordement:
1 extrémité à souder
2 bride, soudée
5 bride sur collet rabattu
Température de service admissible:
pour la version standard: max 300°C
4.4 Indications pour le montage
Assemblage
Les ancrages et les supports/guidages doivent être fermement installés avant le remplissage et la mise sous pression du système.
Le compensateur ne doit pas être soumis à la torsion. Ceci est particulièrement valable pour l’installation de compensateurs avec raccord
à manchon.
Protéger le soufflet en acier contre les détériorations et l’encrassement (p.ex. projection de soudure, de plâtre, de mortier).
Installer les conduites à vapeur de manière à éviter tout coup de bélier. Cette mesure de précaution s’effectue en assurant un drainage
et une isolation suffisante et en évitant les rétentions d’eau en donnant une déclivité de la tuyauterie.
Prendre en compte le sens d’écoulement en installant les compensateurs munis de tube de guidage.
Il convient d’éviter l’installation de compensateurs à proximité immédiate de postes de détente, de refroidisseurs de vapeur surchauffée
et de soupapes de fermeture automatique si des vibrations à haute fréquence dues à des turbulences sont envisageables. Autrement il
faut prendre des mesures particulières (installer des tubes de guidage à paroi épaisse, des diaphragmes perforés, des sections de
tranquillisation).
Si l’apparition de vibrations à haute fréquence, de turbulences ou de vitesses d’écoulement élevées dans le milieu sont prévisibles,
nous recommandons l’installation de compensateurs munis de tube de guidage.
Nous recommandons également le choix du tube de guidage pour les compensateurs de diamètre DN ≥ 150, si
- le milieu véhiculé est l‘air, le gaz ou la vapeur, et la vitesse d’écoulement dépasse 8 m/s,
- le milieu est liquide, et la vitesse d’écoulement dépasse 3 m/s.
Diagramme 6
Guide et support de tuyau
Dès lors de l’installation de compensateurs latéraux (ill. 17), les mouvements
latéraux ne peuvent être absorbés que dans un plan, il faut s’assurer de faire
concorder la direction des dilatations de la tuyauterie et les mouvements des
compensateurs (perpendiculairement à l’axe des boulons). Tenir compte des
capacités nominales de mouvement (latéral) données dans les fiches techniques.
Les compensateurs latéraux sont peu exigeants au niveau des guidages.
Les parcours de tuyauterie courts tels que dans les salles de machines
ne nécessitent pas de supports ou de guides.
Compenser le poids de la conduite (masse du milieu et de l’isolation incluse)
ainsi que toutes les forces dues à l’action du vent et toute autre charge supplémentaire
en installant des suspensions ou des supports appropriés. Les mouvements
du compensateur ne doivent pas être entravés!
Prévoir un support-guide devant et derrière le compensateur latéral pour les
tuyauteries longues.
Ill.17
Ancrages
Un seul compensateur latéral est installé entre deux ancrages. Ceux-ci doivent absorber la raideur du compensateur, résultant du moment
de flexion des soufflets et du frottement des articulations, ainsi que les forces de frottement des supports-guides.
INDICATION
Les guides présentant une résistance au frottement excessif en raison d’une pression de surface trop élevée, de salissures ou de dépôts de
rouille peuvent se bloquer et conduire à des pics de pression considérables dans les conduites, les ancrages et les raccordements.
15

Compensation de vibrations avec des compensateurs latéraux
Les compensateurs latéraux à rotule sont destinés à compenser des vibrations mécaniques latérales dans un plan circulaire dans les tuyauteries
sous pression, engendrées par des pompes, des compresseurs et autres moteurs (ill. 18).
Si la machine est fixée fermement sur un socle en béton, l’installation d’un compensateur latéral est généralement suffisante. Par contre, si la
machine est installée sur une semelle flexible, il faut prévoir deux compensateurs latéraux disposés d’équerre (ill. 19), afin de compenser les
vibrations dans toutes les directions. Installer également un ancrage indépendant de la semelle flexible à proximité immédiate du compensateur!
Ill. 18 Ill. 19
Installer le compensateur le plus près possible du système vibratoire.
Le montage s’effectue sans précontrainte!
ATTENTION
En règle générale, certaines vibrations très énergétiques à haute fréquence qui se produisent dues à des écoulements turbulents, en aval des
soupapes de sécurité, des vannes à fermeture rapide ou des réducteurs de pression, ainsi que des vibrations et des pulsations engendrées
dans la veine liquide ou gazeuse, ne peuvent pas être compensées.
Précontrainte
Généralement les compensateurs angulaires et latéraux sont installés avec une précontrainte de 50% de la capacité de mouvement, Il est
recommandé d’appliquer la précontrainte sur le système complet.
Lors de la précontrainte, tenir compte de la température d’installation de la conduite, particulièrement pour les tuyauteries extérieures.
Si la température au montage est différente de la température de service la plus basse, pondérer la précontrainte conformément au
diagramme 7 de précontrainte.
Diagramme de précontrainte 7
Exemple s’appuyant sur le diagramme 7
Un système articulé est à déterminer pour une tuyauterie de 140 m
de longueur.
La température la plus basse est de –7°C.
La température la plus élevée est de +293°C.
La dilatation/constriction thermique maximale correspond à 500 mm
pour un gradient de 300°C.
Le système articulé ou le compensateur doit être précontraint, c.-à-d.
étiré dans le sens contraire de la dilatation de la tuyauterie, de 50%
du mouvement total soit 250 mm.
Il convient de prendre particulièrement soin à la précontrainte lors de
l’installation.
Si la température au moment de l’installation n’est pas de –7°C mais
+20°C, la dilatation thermique de la tuyauterie sera de 45 mm. Cette
valeur devra être retranchée de la valeur de la précontrainte initiale
du système articulé ou du compensateur:
250 – 45 = 205 mm.
Différence de température en °C entre la température
d’installation et la température la plus basse
Le diagramme de précontrainte 7 permet de déterminer la valeur
correcte de précontrainte directement sans calcul:
1. Gradient entre la température d’installation et la température de
service la plus basse: +20°C – (-7°C) = 27°C.
2. Longueur de la section de tuyauterie à compenser: 140 m.
3. Tracer une ligne verticale descendant du point "27°C" jusqu’ à
l’intersection de la ligne issue du point "140 m".
4. Projeter horizontalement ce point d’intersection sur la ligne "Expansion
de la conduite en mm"; le résultat est 45 mm, comme indiqué
plus haut.
5. Relier le point "45 mm" avec le point "Valeur de la dilatation envisagée"
égale à 500 mm et prolonger la ligne de rencontre jusqu’à
l’intersection de la ligne "Précontrainte du joint de dilatation/ système
articulé en mm".
205
On obtient une précontrainte de 205 mm. Il faudra ainsi étirer le système
articulé ou le compensateur latéral de cette valeur au moment
de l’installation.
Diagramme 5
valable pour les conduites en acier St 35
Sous réserve de modifications; informations actuelles et fiches techniques: www.boagroup.com
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