La conception des tuyauteries cryogéniques est un processus complexe et important qui nécessite le respect d’une série de normes et de spécifications afin de garantir la sécurité et la stabilité des tuyauteries. En voici quelques-uns
les principales lignes directrices en matière de conception.
Choix du matériau des tuyaux
La sélection des matériaux pour les tubes cryogéniques est cruciale. Les matériaux courants à basse température comprennent les aciers inoxydables austénitiques, qui présentent d’excellentes propriétés mécaniques et une bonne résistance à la corrosion à basse température. Parallèlement, la dilatation linéaire du matériau est également un facteur à prendre en compte pour s’assurer que le tuyau reste stable en cas de changements de température.
Disposition et support des tuyaux
Les tuyaux doivent être disposés de manière à être suffisamment flexibles pour réduire les vibrations et les contraintes. Lors de la conception, la compensation naturelle de la canalisation doit être pleinement utilisée, et lorsque la compensation naturelle est insuffisante, un compensateur doit être mis en place. Dans le même temps, il convient d’éviter l’impact des vibrations des équipements tels que les pompes, les compresseurs et les tuyaux d’échappement sur le pipeline, et de prendre des mesures de réduction des vibrations si nécessaire. Le support de la canalisation doit également être conforme aux normes en vigueur afin d’en garantir la stabilité.
Prévenir le rétrécissement à froid
Comme les tubes cryogéniques peuvent se rétracter pendant le refroidissement, des mesures doivent être prises lors de la conception pour éviter le rétrécissement à froid. Par exemple, la mise en place de coudes de dilatation dans les tuyaux ou l’utilisation d’éléments élastiques, etc.
Drainage et protection contre le gel
Dans un environnement à basse température, l’humidité à l’intérieur de la canalisation peut facilement geler, ce qui entraîne l’obstruction et l’endommagement de la canalisation. Par conséquent, des mesures de drainage et d’antigel doivent être prises en compte lors de la conception, comme la mise en place de dispositifs de drainage au point bas de la canalisation afin de garantir que l’eau à l’intérieur de la canalisation est évacuée à temps.
Contrôle et stabilité de la température
La température de travail des tubes cryogéniques est généralement très basse et la température des tubes doit être strictement contrôlée et stabilisée pour assurer le fonctionnement normal des tubes et des accessoires. Des mesures doivent être prises lors de la conception pour contrôler la température de fonctionnement et s’assurer que la distribution de la température dans la canalisation est uniforme et stable.
Calcul de la résistance et facteur de sécurité
La conception du pipeline cryogénique doit répondre aux exigences de résistance, y compris l’influence de la pression interne, de la charge externe et de la contrainte de température, etc., afin de garantir que le pipeline a une résistance et une rigidité suffisantes sous l’action des basses températures et de la force externe.
Raccordement des tuyaux et étanchéité
Le raccordement et l’étanchéité des tuyaux doivent être pris en compte lors de la conception afin de garantir la fiabilité et l’étanchéité des joints. Les méthodes de raccordement les plus courantes sont le soudage, le filetage, les brides, etc. Il convient de choisir judicieusement la méthode de raccordement et de prendre les mesures d’étanchéité correspondantes.
En outre, l’unité de conception du pipeline cryogénique doit obtenir la licence de qualification de conception de pipeline sous pression correspondante, et l’unité de construction et d’installation doit également obtenir la licence de qualification d’installation correspondante.
Il convient de noter qu’il ne s’agit que de lignes directrices de base pour la conception de tuyauteries cryogéniques, et que le processus de conception spécifique nécessite une analyse et des calculs détaillés basés sur les exigences techniques spécifiques, les conditions de fonctionnement des tuyauteries, les conditions environnementales, ainsi que les normes et spécifications pertinentes. Dans la pratique, il est recommandé de consulter un ingénieur professionnel en conception de tuyauterie ou des institutions connexes pour garantir l’exactitude et la sécurité de la conception.
