Tissus à lunettes en titane pour lignes haute pression

Lunette de spectacle pour conduites haute pression

Une lunette de spectacle, également appelée lunette en 8, est le seul dispositif d'isolement qui reste boulonné dans la conduite lorsqu'il change d'état. Une moitié est un disque plein qui bloque l'alésage, l'autre moitié est un anneau ouvert qui laisse passer le flux, et les deux sont reliés par une barre afin que la même bride puisse être pivotée de la position fermée à la position ouverte sans rompre la tuyauterie. Dans les services haute pression, cette caractéristique unique justifie son épaisseur supplémentaire, car un isolement positif est obtenu avec un seul changement de joint plutôt qu'avec une palette, une lunette et un espaceur séparé conservé en entrepôt.

Les pièces et leur fonction

La surface d'appui du disque et de l'anneau sont les faces qui assurent l'étanchéité, et toutes deux sont usinées avec la même finition que la bride correspondante. C'est le détail qui distingue une lunette de spectacle d'une paire de plaques découpées dans une tôle : les deux moitiés doivent être plates, parallèles et à la bonne distance l'une de l'autre, sinon le joint fuira d'un côté du changement d'état.

Différences avec les autres lunettes de conduite

La différence pratique réside dans le nombre de joints à refaire par changement d'état. Une lunette de spectacle nécessite l'ouverture d'un joint, la rotation de l'ensemble et la fermeture du même joint avec de nouveaux joints sur les deux faces. Une palette nécessite l'ouverture du joint, le retrait de la palette, la pose d'un espaceur et la fermeture du joint, ce qui représente plus de travail et plus de risques d'endommager une face dans une installation où la conduite est remise en service à la hâte.

Épaisseur et classe de pression

ASME B16.48 couvre les lunettes de conduite et tabule les dimensions correspondant aux classes de brides standard, tandis que B16.5 régit les brides correspondantes. Le disque d'une lunette de spectacle n'a pas de moyeu pour le soutenir, il se comporte donc comme une plaque plane sous pression, et l'épaisseur doit satisfaire à la fois la dimension tabulée et un calcul à la température de conception. Une lunette dimensionnée pour la classe 150 à température ambiante n'est pas automatiquement adéquate pour la même conduite à 250 °C, car la contrainte admissible du titane diminue avec la température tandis que la pression ne diminue pas.

Le titane aide ici. Le Gr2 avec une résistance à la traction de 345 MPa et le Gr5 avec 895 MPa permettent un disque plus fin qu'un acier inoxydable de même classe, et la densité de 4,51 contre 8,00 grammes par centimètre cube signifie que la lunette finie pèse environ la moitié de l'équivalent en acier inoxydable. Sur une grande lunette, cette différence détermine si deux personnes peuvent la faire pivoter ou s'il faut installer un palan.

Discipline de changement d'état

La lunette n'est aussi sûre que la procédure qui l'entoure. La conduite est isolée, dépressurisée, drainée et prouvée vide avant que le joint ne soit touché. Le joint est ensuite ouvert, les anciens joints retirés, l'ensemble pivoté de sorte que la moitié correcte se trouve dans l'alésage, de nouveaux joints posés et les boulons resserrés selon un schéma en étoile. La plaque d'identification est tournée avec la lunette de sorte que la position enregistrée dans le certificat d'isolement corresponde à la position dans l'installation, et la conduite n'est pas remise en service tant que le joint n'a pas été vérifié pour les fuites à la pression de service.

Trois détails causent la plupart des problèmes. Le premier est la réutilisation d'un joint, qui ne se ré-étanchéifie jamais sur une face en titane. Le second est une barre de liaison qui heurte le diamètre extérieur de la bride, ce qui empêche la lunette de se plaquer à plat. Le troisième est la longueur des boulons : une lunette de spectacle plus deux joints est plus épaisse qu'un joint de bride simple, donc les goujons doivent être suffisamment longs pour assurer un engagement complet du filetage sur les deux écrous.

Faces, joints et boulonnerie

Face surélevée avec un joint spiralé est l'arrangement normal pour haute pression, et les faces à joint torique sont utilisées lorsque la classe et la conséquence justifient un joint métallique. Le titane se raye contre le titane, donc les goujons portent un composé anti-grippage, et les têtes d'écrou à 12 pans sont souvent spécifiées là où une clé ne peut pivoter que de quelques degrés dans un rack de tuyauterie encombré, car elles offrent plus de positions d'engagement qu'un écrou hexagonal. Les goujons en acier sont acceptables si les filetages sont protégés, mais la bride en titane survivra à plusieurs jeux de ceux-ci.

Température et sélection des matériaux

La plage publiée pour ces lunettes est de moins 250 à 800 degrés Fahrenheit, soit environ moins 157 à 427 °C, ce qui couvre les applications cryogéniques et les procédés à chaud. Le Gr2 est utilisé pour la plupart des services corrosifs, le Gr7 là où des acides réducteurs ou des chlorures chauds sont présents, et le Gr5 lorsque l'épaisseur du disque ou la classe nécessite de la résistance. La transformation alpha bêta du titane se situe près de 890 °C, bien au-dessus de toute température de service, c'est donc une considération de fabrication plutôt qu'une limite de conception. Ce qui compte, c'est que le soudage, le cas échéant, soit effectué sous argon et décapé ensuite, car une soudure contaminée sur une lunette retenant la pression est un site d'initiation de fissures.

Inspection et marquage

Le disque est examiné par ultrasons là où la section est épaisse, les faces d'étanchéité sont vérifiées par ressuage après usinage, et la chaleur est confirmée par PMI. Les dimensions, la planéité, la position de la barre et le poids sont enregistrés, et la lunette est marquée de sa taille, de sa classe, de son matériau et de son numéro d'identification. Un certificat 3.1 selon EN 10204 lie l'article fini à la chaleur, et le numéro d'identification permet à un planificateur de maintenance de trouver la bonne lunette dans un magasin de plaques d'apparence similaire.

Commande d'une lunette de spectacle

Indiquer le numéro de conduite, la norme et la classe de bride, la taille, le type de face, la pression et la température de conception, le grade, et la position où la lunette sera normalement placée. Ajouter le marquage d'identification, le point de levage, le type de joint et le dossier documentaire. Si la lunette sera utilisée régulièrement, le signaler, car une lunette qui est pivotée deux fois par an peut être plus lourde et plus simple qu'une lunette qui est changée à chaque arrêt, et le détail de manipulation mérite d'être convenu avant la publication du dessin.

Images du produit