Collier de jonction compact pour espace confiné
La solution STRAUB permet de réaliser des économies importantes en creusement de tunnels
Écologique, durable et renouvelable, l’hydroélectricité est l’une des sources d’électricité les plus probables de notre avenir. La centrale électrique de Klösterle, dans l’est de l’Autriche, utilise une différence d’altitude de 324 m (1 063 pi) entre les municipalités de Stuben et de Danöfen pour déplacer l’eau vers une centrale électrique qui produit plus de 60 gigawattheures d’électricité par an pour la région. L’eau descend de la montagne à travers une canalisation en fonte qui traverse un tunnel étroit.
Les mouvements continus dans le substratum rocheux le long de la canalisation nécessitaient des colliers de jonction de tuyaux flexibles de par leur conception d’origine. Ces mouvements ont progressivement causé un désalignement axial, une déflexion angulaire et des changements de longueur axiale au niveau des joints de tuyaux. L’exploitant de la centrale électrique Vorarlberger Kraftwerke a chargé des consultants locaux de mesurer les mouvements et de concevoir une solution au substratum rocheux mouvant qui menaçait la conduite.
Espace confiné dans le tunnel
Pour gérer les déplacements dans les tuyaux, les ingénieurs ont proposé des composants comprenant des compensateurs à bride et des colliers de jonction à double joint. Cependant, la zone d’installation avait une longueur de plus de 200 m (656 pi) dans un passage très étroit dans le tunnel. Deux employés auraient alors été requis pour faire passer manuellement les composants dans le tunnel. Le poids de chaque composant ne devait donc pas excéder 50 kg (110 lb).
Cependant, les colliers de jonction étaient des produits lourds qui ne pouvaient pas être démontés. Il est apparu que le tunnel devait être agrandi et les canalisations déplacées. En raison du prix élevé et du long délai nécessaire pour élargir le tunnel, Vorarlberger Kraftwerke a cherché une meilleure solution et a ainsi contacté STRAUB.
La solution
L’équipe technique de STRAUB a développé un prototype de colliers de jonction avec des ergots soudés. En outre, STRAUB a testé l’installation des colliers de jonction de tuyaux dans un espace confiné similaire à celui du tunnel. Le collier de jonction de tuyaux STRAUB-Open-Flex 4H a satisfait aux critères d’installation et a également réussi un test de pression. Le collier de jonction de 1 670 mm (65,7 po) peut accueillir des changements de longueur jusqu’à 200 mm (7,9 po), peut compenser jusqu’à 15 mm (0,6 po) de dilatation et de contraction et peut être démonté en deux parties.
Étant donné que le poids des composants individuels est inférieur à 50 kg (110 lb), les composants pourraient être facilement déplacés dans le tunnel par deux travailleurs. Le boîtier en deux parties de STRAUB a permis d’installer les colliers de jonction sans avoir à déplacer les tuyaux ni à élargir le tunnel.
Démonstration et installation
Les techniciens STRAUB ont installé le premier collier de jonction STRAUB Open-Flex et ont assuré une assistance continue tout au long du projet. Trois ouvriers ont installé les colliers de jonction, un de chaque côté du tuyau et un troisième au-dessus. Les trois tuyaux dans la zone critique ont été soutenus entre le bout uni et les emboîtures, puis coupés deux fois, produisant un espace d’environ 30 mm (1,18 po) entre les extrémités des tuyaux. Les surfaces coupées ont été scellées avec un produit de protection contre la corrosion.
Une bande d’acier de 200 mm (7,9 po) de large a ensuite été placée autour du tuyau, avant d’être couverte par le manchon d’étanchéité. Les travailleurs ont ensuite placé les deux moitiés de l’habillage sur le manchon par le haut et le bas, puis ont serré le collier de jonction avec une clé dynamométrique. Les six colliers de jonction ont été installés en une journée, ce qui a permis d’effectuer sans délai les tests de pression sur les colliers installés.
Pour surveiller les mouvements futurs de la conduite, les travailleurs ont marqué la position exacte des colliers de jonction en traçant leur position sur la surface extérieure des tuyaux.
En surveillant régulièrement les marques, les ingénieurs peuvent déterminer quand le mouvement à l’intérieur du collier de jonction a atteint 15 mm (0,6 po). À ce stade, les boulons de verrouillage sont dévissés et le manchon d’étanchéité ajusté pour protéger l’intégrité de la jonction.
Cette solution simple et élégante de STRAUB a permis au propriétaire du projet et à l’entrepreneur de gagner beaucoup de temps et d’argent et a permis de continuer à laisser l’eau couler à la centrale électrique de Klösterle.