Thématiques - Dilatation linéaire

3.1 Espace de dilatation

Pour les installations de conduites sur une dalle, au mur ou dans des gaines d’installation, prévoir suffisamment d’espace de dilatation. Pour les tuyaux encastrés sous enduit, l’enrobage par des matériaux isolants souples crée suffisamment d’espace de dilatation.

3.1.1 Conduites apparentes et traversées de tuyaux

Les tuyaux traversant les murs et les dalles sont à pourvoir d’une isolation élastique qui assure une mobilité dans toutes les directions.

3.1.2 Conduites posées sous enduit

Pour les tuyaux posés sous enduit, veiller à intégrer un rembourrage souple en matériaux isolants sans chlorure.

Les tuyaux installés sous un revêtement de sol ou sous une chape sont posés dans la couche isolante destinée à amortir le bruit des pas, où ils peuvent se dilater librement. Les sorties verticales de la chape demandent une attention particulière.

Sur toute la hauteur de la traversée de la chape flottante, il faut équiper les dérivations de manchettes souples en matériau isolant exempt de chlorure.

Pour les tuyaux Optiflex en matière synthétique munis d’une gaine de protection et posés sous enduit, la forme ondulée de la gaine assure une liaison forte avec le matériau de construction. La dilatation linéaire du tuyau est absorbée par l’interstice entre le tuyau et la gaine de protection.

3.2 Points fixes et guidages coulissants

Pour la fixation des tuyaux, il convient de distinguer points fixes et guidages coulissants:

• Les points fixes dirigent la dilatation linéaire thermique dans la direction souhaitée. La fixation des points fixes doit pouvoir absorber les forces produites par la dilatation linéaire.

• Les points coulissants permettent les déplacements axiaux lors d’une dilatation linéaire thermique.

Une conduite linéaire ne comportant aucun changement de direction et qui n’est pas équipée d’un compensateur de dilatation ne doit comporter qu’un seul point fixe. Sur les longues conduites, il est conseillé de positionner le point fixe au milieu du parcours afin que la dilatation soit absorbée dans les deux directions.

Pour placer les points fixes, il convient de respecter les règles suivantes:

	Il ne faut pas placer de points fixes sur des raccords.
	Les guidages coulissants doivent être placés de sorte à ne pas se transformer intempestivement en points fixes lors de l’exploitation.

Afin d’éviter ou de minimiser les torsions dans les conduites, il convient de respecter les règles suivantes:

• Ne jamais absorber la dilatation sur des segments de tuyau courts.

• Les points fixes doivent être disposés de telle sorte que la dilatation linéaire ne puisse engendrer des torsions. Si cela n’est pas réalisable, l’angle de torsion ne doit pas dépasser ± 5°.

3.3 Compensateur de dilatation coude en L

Le compensateur de dilatation coude en L est réalisé avec des raccords ou à l’aide d’un tube cintré.

L1.2	Longueur de tuyau [mm]
DS1.2	Longueur du coude de dilatation [mm]
Δ L1.2	Dilatation linéaire [mm]
	Point fixe
	Guidage coulissant

3.3.1 Calcul de la longueur du coude de dilatation

La longueur du coude de dilatation peut être déterminée directement à l’aide d’une formule ou être obtenue à partir d’un diagramme. Le matériau du tuyau est un facteur important. C’est pour cette raison que pour le calcul, on tient compte également du facteur de proportionnalité du matériau k_L.

Calcul:

DS	=	longueur du coude de dilatation [mm]
kL	=	facteur de proportionnalité du matériau pour coude en L
∆L	=	dilatation linéaire [mm]
D	=	diamètre extérieur du tuyau [mm]
	=	point fixe
	=	Guidage coulissant
L	=	longueur de tuyau [mm]

Valeurs k_L pour différents matériaux

3.3.1.1 Exemples de calcul pour différents matériaux de tuyau

Longueur du coude de dilatation pour tuyau Optipress en acier inoxydable 1.4521

Données initiales:

Longueur de tuyau L= 20 m

Différence de température ∆T = 50 K (élévation de la température du tuyau de 10 °C à 60 °C)

k_L = 37

D = 54 mm

∆L = 0.0104 x 20 x 50 = 10.4 mm

Longueur du coude de dilatation:

DS = 876.8 mm = 87.68 cm

On peut aussi obtenir la longueur du coude de dilatation en partant du diagramme correspondant.

👉 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en L pour Optipress 1.4521

Longueur du coude de dilatation pour tuyau rigide Optiflex-Flowpress

Données initiales:

Longueur de tuyau L= 20 m

Différence de température ∆T = 50 K (élévation de la température du tuyau de 10 °C à 60 °C)

k_L = 29

D = 32 mm

∆L = 0.03 x 20 x 50 = 30 mm

Longueur du coude de dilatation:

DS = 898.5 mm = 89.85 cm

On peut aussi obtenir la longueur du coude de dilatation en partant du diagramme correspondant.

👉 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en L pour Optiflex rigide

3.3.2 Détermination par graphique de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en L de différents matériaux

3.3.2.1 Exemple de lecture pour la détermination par graphique de la longueur du coude de dilatation

Pour déterminer la longueur du coude de dilatation en partant des diagrammes suivants, on procède comme suit:

1. Sur l’axe «longueur de tuyau», marquer la longueur de tuyau correspondante (❶).
2. Depuis ce point, tracer une ligne verticale jusqu’à l’intersection avec la courbe caractéristique de la différence de température correspondante (❷). La valeur correspondante sur l’axe ΔL correspond à la dilatation linéaire du tuyau.
3. Depuis le point ❷, tracer une ligne horizontale vers la droite jusqu’à l’intersection avec la courbe du diamètre de tuyau correspondant (❸).
4. De ce point, tracer une ligne verticale vers le bas. Lire le point d’intersection avec l’axe «longueur du coude de dilatation» (❹).

• La valeur ainsi relevée représente la longueur du coude de dilatation DS déterminée.

3.3.2.2 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en L pour Optipress 1.4521

3.3.2.3 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en L pour Optipress 1.4401/1.4404

3.3.2.4 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en L pour Optipress-Therm

3.3.2.5 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en L pour Optiflex rigide

3.4 Compensateur de dilatation coude en U

Le compensateur de dilatation coude en U est réalisé avec des raccords ou à l’aide d’un tube cintré.

L1.2	Longueur de tuyau [mm]
DS1.2	Longueur du coude de dilatation [mm]
Δ L1.2	Dilatation linéaire [mm]
	Point fixe
	Guidage coulissant

3.4.1 Calcul de la longueur du coude de dilatation

La longueur du coude de dilatation peut être déterminée directement à l’aide d’une formule ou être obtenue à partir d’un diagramme. Le matériau du tuyau est un facteur important. C’est pour cette raison que pour le calcul, on tient compte également du facteur de proportionnalité du matériau k_U.

Calcul:

DS	=	longueur du coude de dilatation [mm]
kU	=	facteur de proportionnalité du matériau pour coude en U
∆L	=	dilatation linéaire [mm]
D	=	diamètre extérieur du tuyau [mm]
	=	point fixe
	=	Guidage coulissant
L	=	longueur de tuyau [mm]

Valeurs k_U pour différents matériaux

3.4.1.1 Exemples de calcul pour différents matériaux de tuyau

Longueur du coude de dilatation pour tuyau Optipress en acier inoxydable 1.4521

Données initiales:

Longueur de tuyau L= 20 m

Différence de température ∆T = 50 K (élévation de la température du tuyau de 10 °C à 60 °C)

k_U = 23

D = 54 mm

∆L = 0.0104 x 20 x 50 = 10.4 mm

Longueur du coude de dilatation:

DS = 545.0 mm =54.50 cm

On peut aussi obtenir la longueur du coude de dilatation en partant du diagramme correspondant.

👉 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en U pour Optipress 1.4521

Longueur du coude de dilatation pour tuyau rigide Optiflex-Flowpress

Données initiales:

Longueur de tuyau L= 20 m

Différence de température ∆T = 50 K (élévation de la température du tuyau de 10 °C à 60 °C)

k_U = 18

D = 32 mm

∆L = 0.03 x 20 x 50 = 30 mm

Longueur du coude de dilatation:

DS = 557.7 mm = 55.77 cm

On peut aussi obtenir la longueur du coude de dilatation en partant du diagramme correspondant.

👉 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en U pour Optiflex rigide

3.4.2 Détermination par graphique de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en U de différents matériaux

3.4.2.1 Exemple de lecture pour la détermination par graphique de la longueur du coude de dilatation

Pour déterminer la longueur du coude de dilatation en partant des diagrammes suivants, on procède comme suit:

1. Sur l’axe «longueur de tuyau», marquer la longueur de tuyau correspondante (❶).
2. Depuis ce point, tracer une ligne verticale jusqu’à l’intersection avec la courbe caractéristique de la différence de température correspondante (❷). La valeur correspondante sur l’axe ΔL correspond à la dilatation linéaire du tuyau.
3. Depuis le point ❷, tracer une ligne horizontale vers la droite jusqu’à l’intersection avec la courbe du diamètre de tuyau correspondant (❸).
4. De ce point, tracer une ligne verticale vers le bas. Lire le point d’intersection avec l’axe «longueur du coude de dilatation» (❹).

• La valeur ainsi relevée représente la longueur du coude de dilatation DS déterminée.

3.4.2.2 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en U pour Optipress 1.4521

3.4.2.3 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en U pour Optipress 1.4401/1.4404

3.4.2.4 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en U pour Optipress-Therm

3.4.2.5 Diagramme de détermination de la dilatation linéaire ΔL et de la longueur du coude de dilatation DS pour le coude en U pour Optiflex rigide

3.5 Compensateur axial

Pour les conduites Optipress-Aquaplus et Optipress-Therm, on peut aussi utiliser des compensateurs axiaux (80023.32 à 80023.38 et 55023.34 à 55023.38) pour absorber les dilatations linéaires.

Les compensateurs axiaux Optipress sont munis d’un tube de guidage intérieur et d’une gaine de protection extérieure. Cela permet d’éviter tous dommages sur le compensateur sous l’effet de mouvements axiaux (latéraux et angulaires) et d’incidences mécaniques extérieures.

Les compensateurs axiaux sont livrés préalablement tendus et sont par conséquent prêts au montage.

Les points suivants doivent être respectés lors de l’utilisation de compensateurs axiaux:

• La conduite doit être rectiligne afin que le compensateur axial puisse absorber la dilatation sur une ligne droite.

• Les compensateurs ne sont pas conçus pour résister à des contraintes latérales. Les points fixes et coulissants doivent être positionnés de manière à empêcher tout mouvement latéral du compensateur.

• Le compensateur ne doit pas être soumis à des torsions.

• Juste avant et après chaque compensateur, le tuyau doit être muni de points fixes ou de points coulissants.

• La distance entre le point fixe ou le point coulissant jusqu’au compensateur ne doit pas dépasser 2 × D.

• Un seul compensateur axial doit être utilisé entre deux points fixes.

• L’absorption de la dilatation peut s’opérer des deux côtés du compensateur.

• L’absorption maximale de la dilatation ne doit pas être dépassée. Si celle-ci est insuffisante, il faut utiliser plusieurs compensateurs.

• Respecter le sens d’écoulement lors du montage.

• Lors du montage, la température ambiante doit se situer entre −10 et +20 °C.

• Lors du contrôle de l’étanchéité, le compensateur est écarté. Pendant l’essai, il faut à ce niveau enlever les fixations de tuyaux pour éviter une poussée oblique des fixations.

• Pour le montage dans des gaines, il faut prévoir des trappes de visite.

3.5.1 Données techniques du compensateur axial

3.5.2 Pose correcte des points fixes et coulissants avec compensateur axial

3.5.3 Pose correcte des Optipress-Aquaplus-Points fixes