Traversées de ponts
Urecon offers a complete range of pre-insulated pipe for the freeze protection of bridge crossings.
Les tuyaux préisolés Urecon «U.I.P.»® pour l'alimentation en eau et les égouts mettent plus de temps à geler, ce qui en fait le choix idéal pour les traversées de ponts. Au Canada et aux États-Unis les tuyaux préisolés Urecon ont été installés sur des centaines de traversées de ponts pour empêcher le gel. Dans la plupart des cas, les traversées de ponts ne représentent qu'une partie minime, aérienne, des systèmes municipaux traditionnels. Elles sont le plus souvent situées dans les grandes agglomérations urbaines, au Sud du Canada et au Nord des États-Unis.
La plupart des tuyauteries de traversées de ponts sont relativement courtes (moins de 60 m (200 pi) de longueur), laissent passer un débit continu et n'exigent aucun traçage électrique. Dans certains cas, où il peut y avoir des interruptions de débit ou lorsque la température ambiante peut devenir très basse, un traçage électrique thermique peut être nécessaire. Nous offrons notre système de traçage électrique THERMOCÂBLE® pour compenser les pertes thermiques par l'isolant et ainsi empêcher le gel.
Avantages des tuyaux préisolés «u.i.p.»® pour traversées de ponts
L'utilisation des tuyaux préisolés «U.I.P.»® pour les traversées de ponts présente plusieurs avantages sur les autres tuyaux isolés sur le site; en voici quelques-uns :
- Économie sur le coût installé : les tuyaux arrivent sur le site déjà isolés et donc prêts à installer.
- Excellent pouvoir isolant : le polyuréthane a le plus faible coefficient K de tous les isolants aujourd'hui utilisés dans l'industrie de la construction.
- Pas de transmission de chaleur: les supports se trouvent en dehors de l'isolant.
- Haute résistance à la compression: installation possible sur des supports à rouleaux.
- L'isolant en polyuréthane ne comporte ni surface d'assemblage, ni joint, car il est extrudé sur les tuyaux.
- Les enveloppes de protection extérieures sont offertes en plusieurs matériaux, en fonction de l'application :
- Le polyéthylène de 1 ,27 mm (50 mils) d'épaisseur.
- Le polyéthylène de 1 ,90 mm (75 mils) d'épaisseur.
- L'enveloppe extérieure Spiwrap® enroulée en hélice et assemblée par agrafage, en acier galvanisé ou aluminium.
- L'enveloppe extérieure posée par cerclage, en acier galvanisé ou aluminium.
- Légèreté.
- Contrôle de la qualité en usine, aussi bien de l'isolant en polyuréthane que de l'enveloppe de protection extérieure.
Valeurs du coefficient K pour quelques matériaux d’isolation courants
| Matériau d’isolation | Valeur de K (unités métriques) | Valeur de K (unités anglaises) |
| Mousse de polyuréthane | 0,020 - 0,026 W/m°C | 0,14 to 0,17 Btu • in/ft2 • hr •°F |
| Mousse de polyisocyanurate | 0,020 - 0,027 | 0,14 - 0,19 |
| Mousse de polystyrène | 0,0276 | 0,20 |
| Fibre de verre | 0,033 - 0,039 | 0,23 - 0,25 |
| Verre cellulaire | 0,038 - 0,040 | 0,31 - 0,33 |
| Silicate de calcium | 0,059 - 0,068 | 0,41 - 0,47 |
Choix de tuyaux
Urecon est en mesure de préisoler n'importe quel genre de tuyaux. Les tuyaux ci-après ont été utilisés avec succès dans les traversées de ponts :
- Fonte ductile, à joints ancrés (les joints à emboîtements à tulipe ne sont pas acceptables, à moins qu'ils soient retenus).
- RTA (résine thermodurcissable armée), à joints collés ou bout à bout avec enveloppe.
- Polyéthylène, à joints bout à bout par fusion ou à raccords mécaniques Hugger®.
- Acier au carbone ou inoxydable, à joints soudés ou rainurés avec raccords mécaniques Victaulic®.
Conception d'une tuyauterie préisolée pour traversée de pont
Plusieurs critères de conception doivent être pris en compte durant l'étude d'une tuyauterie préisolée pour traversée de pont.
- Les pertes thermiques: Urecon offre un service complet de calculs d'ingénierie assistés par ordinateur, donnant des renseignements sur les pertes de chaleur, le temps de gel et la température de sortie, la puissance de traçage (si nécessaire), etc. Tous les calculs sont effectués à partir des exigences de conception particulières du client pour chaque projet.
Time to Freeze and Heat Loss For U.I.P.® Pre-Insulated Pipe
| Diamètre nominal du tuyau | Température ambiante -18°C (0°F) | Pipe Ambient -34°C (-30°F) | |||||
| Temps de gel en heures | Perte de chaleur | Temps de gel en heures | Perte de chaleur | ||||
| mm | po. | Pas d’isolant | 50 mm (2 po.) « U.I.P. » |
(watts/m) | Pas d’isolant | 50 mm (2 po.) « U.I.P. » |
(watts/m) |
| 19 | 0.75 | 1 | 18 | 1.7 | 1 | 9 | 3.1 |
| 25 | 1 | 1 | 40 | 2.0 | 1 | 21 | 3.6 |
| 30 | 1.25 | 1 | 40 | 2.2 | 1 | 21 | 4.1 |
| 40 | 1.5 | 1 | 50 | 2.4 | 1 | 26 | 4.4 |
| 50 | 2 | 1 | 71 | 2.8 | 1 | 38 | 5.1 |
| 75 | 3 | 1 | 121 | 3.6 | 1 | 64 | 6.5 |
| 100 | 4 | 2 | 175 | 4.3 | 1 | 93 | 7.8 |
| 150 | 6 | 3 | 295 | 5.7 | 2 | 156 | 10.4 |
| 200 | 8 | 6 | 413 | 7.0 | 3 | 219 | 12.8 |
| 250 | 10 | 9 | 542 | 8.3 | 5 | 286 | 15.2 |
| 300 | 12 | 13 | 665 | 9.5 | 7 | 352 | 17.5 |
| 350 | 14 | 15 | 744 | 10.3 | 8 | 392 | 18.9 |
| 400 | 16 | 20 | 862 | 11.5 | 10 | 456 | 21.0 |
| 450 | 18 | 28 | 996 | 12.5 | 14 | 514 | 23.5 |
| 500 | 20 | 36 | 1180 | 13.6 | 18 | 609 | 25.6 |
Note:
- Aucune marge de sécurité n'est prévue; les résultats obtenus sont nominaux; par hypothèse, la température initiale de l'eau est de 1,11 oc (34°F).
- Pour convertir les watts en BTU/h, multiplier par 3.414.
- Pour convertir les mètres en pieds, multiplier par 3.28.
- Les valeurs indiquées sont approximatives et sont basées sur des tuyaux en acier schedule 40.
- Poids: il faut additionner les poids de la tuyauterie pleine de liquide et de l'isolant, pour calculer les dimensions des plaques d'appui aux points de supportage.
Un supportage adéquat est de la plus haute importance pour tout système de tuyauterie. Dans la pratique, l'espacement des supports est fonction du diamètre de la tuyauterie, de la température de service, des propriétés mécaniques du matériau de la tuyauterie, du poids de celle-ci lorsqu'elle est pleine d'eau, ainsi que de la résistance à la compression de l'isolant «U.I.P.»® et de l'enveloppe extérieure. See weight chart here.
Pour assurer le bon fonctionnement d'un système de tuyauterie traversant un pont, la localisation et le modèle des pendards doivent être déterminés avec soin. Les principes de base suivis pour la conception des tuyauteries en acier s'appliquent de façon générale aux traversées de ponts préisolées, en apportant toutefois une attention spéciale à certains points particuliers.
- Supporter directement les charges concentrées (robinets, brides, joints de dilatation, etc.), afin d'éliminer les concentrations de contraintes trop élevées; c'est particulièrement vrai pour les systèmes de tuyauteries en matière plastique. Si cela n'est pas possible, supporter la tuyauterie juste à côté de la charge concentrée.
- Dans les systèmes soumis à de grandes variations de température, il faut tenir compte de la dilatation et de la contraction de la tuyauterie et prévoir les moyens de les absorber. Si on profite des changements de direction pour absorber cette dilatation et cette contraction, les pendards doivent être disposés de façon à ne pas empêcher les déplacements. Comme on peut le constater en regardant le tableau ci-après, l'ampleur de la dilatation et de la contraction des divers genres de tuyaux varie énormément. Les variations de longueur indiquées sont approximatives et peuvent varier en fonction du type précis de résine utilisée par un fabricant de tuyaux donné. Dans le calcul de la dilatation et de la contraction d'une traversée de pont, tenir compte de la variation de la température de l'eau au cours de l'année. Se rappeler que la tuyauterie sera isolée des températures ambiantes extrêmes, en supposant que cette tuyauterie reste pleine d'eau en écoulement continu.
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| Expansion joint, prior to insulating on a
pre-insulated, ductile iron pipe bridge crossing. |
Linear Expansion and Contraction of Various Pipe Cores
- Aux changements de direction (c'est-à-dire près des coudes à 90° par exemple), prévoir des supports aussi près que possible des coudes, afin de ne pas créer de contraintes en torsion excessives dans le système (particulièrement dans les systèmes de tuyauteries en matière plastique).
- Les joints de raccordement des tuyaux doivent être fixes: les joints à emboîtements à tulipe ne sont pas acceptables, à moins qu'ils soient retenus.
- L'espacement entre les supports doit être soigneusement calculé, en tenant compte du type de tuyaux, du diamètre, du poids, du type de joints, etc. Cet espacement doit être établi en collaboration avec le fabricant des tuyaux.
- Lorsqu'une tuyauterie préisolée doit traverser des cloisons de pont par des trous à découper, Urecon doit vérifier le diamètre extérieur exact de l'isolant avant de procéder au découpage des trous.
- Les indications données ci-dessus pour la conception des traversées de ponts préisolées «U.I.P.»® n'ont qu'une valeur générale. Une fois que le type de tuyau a été choisi, il faut contacter le fabricant pour vérifier la conception qui s'applique dans ce cas particulier.
- Le traçage électrique THERMOCÂBLE® pour les traverses de pont comprend souvent des tuyaux terrestres ainsi que des tuyaux enterrés à faible profondeur sur un même circuit électrique – où les températures ambiantes sont souvent différentes. Le contrôle dualiste de la température est une caractéristique du thermostat UTC permet de prévenir les températures différentielles au printemps et à l’automne. Voir le code de programmation #11 pour un exemple. Voir l’onglet Traçage électrique pour plus d’information
Support de tuyauterie isolée typique
Les pendards doivent être à rouleaux, de façon à ne pas empêcher les déplacements. Dans certains cas, on peut utiliser des pendards de guidage pour permettre la dilatation dans une direction donnée. Lorsqu'une tuyauterie préisolée «U.I.P.»® est suspendue sous un pont, le poids au niveau de chaque support doit être réparti sur une surface d'appui calculée, afin de ne pas dépasser la résistance de l'isolant à la compression. On dispose en même temps d'une surface d'appui lisse favorisant les mouvements de la tuyauterie préisolée, dus à la dilatation et à la contraction, sur les rouleaux. Des plaques d'appui de calibre 18 (épaisseur minimale), de 450 mm (18 po.) de long et d'une largeur égale au tiers (1/3) de la circonférence de l'isolant, sont habituellement utilisées pour répartir le poids. Urecon se fera un plaisir de vous indiquer le calibre, la longueur et la largeur de la plaque d'appui convenant à votre application particulière.
Joints de tuyauterie
Voir Revêtement extérieur pour joints en métal Spiwrap – Au-dessus du sol et Joints soudés – Au-dessus du sol
Raccords
Les trousses d'isolation pour raccords devront se composer de mousse de polyuréthane rigide avec revêtement de protection en polymère entièrement collé sur toutes les surfaces extérieures, extrémités incluses. Les trousses devront être fournies avec du produit d'étanchéité au silicone pour les joints, des sangles de fixation en acier inoxydable, des colliers et des manchons thermorétractables ou des rubans à joint pour réaliser l'étanchéité aux joints entre les tuyaux et les trousses.
Trousses d’isolation pour raccords installés sur le site
Spécifications typiques
- EN-DS-02F - Système U.I.P. - revêtement de polyéthylène - enfouie
- EN-DS-03F - Système U.I.P. - gaine type Spiwrap - hors sol
- EN-DS-04F - Système U.I.P. - gaine de polyethylene - hors sol
