Qu’est-Ce Que Van Stone?

Introduction

CRP est actuellement en tête du marché britannique avec notre système de tuyauterie revêtu de PTFE Van Stone pour les tuyauteries en acier au carbone et en acier inoxydable.

Le procédé de fabrication d’une bobine de tuyau avec les deux brides en rotation sans l’utilisation de colliers filetés ou soudés de manière conventionnelle est connu sous le nom de système “Conrac” ou plus exactement le système “Van Stone”. Le procédé forme essentiellement un collier de recouvrement en tournant sur le tube parent perpendiculairement à l’axe du tube d’origine.

L’utilisation du terme “Conrac”, qui est le nom le plus largement reconnu pour ce procédé, vient du nom du fabricant de machines qui a beaucoup fait pour développer les machines spéciales et promouvoir l’utilisation de ce système de bridage. La “Conrac Corporation de Californie”.

Développement de produits

Le développement de ce procédé est né d’un besoin de rendre la fabrication de tuyauteries moins chère, plus facile et techniquement supérieure.

Traditionnellement, les sections de tuyauterie avaient été assemblées en ajustant des brides vissées et en utilisant un filetage de tuyau conique, qui se verrouillait et formait un joint d’étanchéité. Les tubes en acier utilisés pour le filetage par vis étaient très lourds et donc coûteux, les brides vissées étaient également coûteuses, sujettes aux fuites et à la corrosion. L’utilisation de tous les systèmes soudés était une amélioration, mais pour les sections préfabriquées, la qualité de la mise en place, en particulier de l’équerrage des brides et de l’alignement des trous des boulons, était critique. Si la mise en place n’était pas faite correctement, il était souvent nécessaire de boucher le système pour l’adapter ou même le refaire complètement. Le double besoin d’un coût réduit et d’une facilité de fabrication tout en maintenant l’intégrité de la tuyauterie a conduit au développement du collier de recouvrement tafté.

Les développements initiaux concernaient principalement l’utilisation de métaux exotiques coûteux à paroi mince où le soudage était au mieux peu fiable et souvent impossible. Le processus a ensuite été repris pour des sections préfabriquées de tuyauteries marines où le fait de pouvoir adapter des brides rotatives à des tuyauteries murales relativement légères a eu un effet marqué sur la vitesse de construction, le poids total et les coûts.

Dès les premiers jours des systèmes de tuyaux doublés en PTFE, l’utilisation de bobines de tuyaux à brides Van Stone a été adoptée comme méthode préférée de bridage et reste le choix privilégié de la plupart des fabricants et utilisateurs de tuyaux doublés internationaux.

Essais de produits

Pour améliorer la qualité globale et la rentabilité des systèmes de tubes doublés en CRP CRP a acheté une machine Conrac en novembre 1995 et a commencé à développer les compétences et les disciplines requises pour ce type de méthode de bridage. Au cours des mois qui se sont écoulés entre l’acquisition de la machine par CRP et la mise sur le marché du produit à la mi-1996, un grand nombre de tests ont été effectués.

Essais physiques

Des bobines de tuyaux d’échantillons ont été fabriquées, puis soumises aux essais prolongés de qualification du cycle de la vapeur et de l’eau froide exigés dans la norme ASTM F423. Ils ont également été testés pour les performances de vieillissement sous vide et à la chaleur ainsi que les tests hydrostatiques et électrostatiques habituels; tous les échantillons ont passé sans incident. Pour évaluer l’intégrité du joint, des bobines correctement bridées ont été testées sous pression à des niveaux de 65 BarG sans qu’aucune défaillance ne soit observée. Cette pression est sensiblement supérieure à l’essai de pression maximale de 52 BarG autorisé sur la classe ASME 300 et plus du double du niveau d’essai pour la classe 150.

Examen métallurgique

De nombreux utilisateurs potentiels du système Van Stone s’inquiètent des effets du processus de formage sur la structure métallurgique du collier de conduite résultant qui pourrait provoquer une défaillance en service, bref le métal perturbé serait fragilisé, se fissurerait et tomberait. CRP a demandé conseil sur le type, la qualité et l’état des tubes qui pourraient être soumis à la méthode de bridage de la pierre de Van. Nous avons été informés qu’un tube entièrement normalisé selon API 5L Grade B ou ASTM A333 grade 6 serait satisfaisant ayant la ductilité nécessaire tout en conservant tous les autres attributs mécaniques requis pour les travaux de tuyauterie doublés de PTFE. Pour vérifier ce choix de matériaux, CRP a préparé un certain nombre de brides et a chargé un laboratoire d’essais métallurgiques agréé de procéder à un examen des rayons critiques des brides afin de déterminer si le processus de bridage avait modifié de manière significative la structure et les propriétés métalliques. Le laboratoire n’a signalé que des modifications mineures de la dureté qui, selon lui, n’étaient pas préoccupantes.

Microstructure de la paroi du tuyau et de la bride emboutie.

Avantages du produit

Précision

Le collier étant formé mécaniquement, il est carré et plat, ce qui permet de produire des joints très solides.

Rayon de transition

Le formage produit un rayon de transition lisse entre l’alésage et la face du collier. Cela donne la meilleure surface pour la contrainte de minimisation dans l’évasement en PTFE.

Assemblage

Avec deux brides rotatives, l’assemblage sur site est facile, ce qui permet d’aligner les trous de boulon.

Coût

De plus, l’utilisation de brides rotatives à faible coût sur la bobine de tuyau réduit le besoin de commander des raccords de tuyauterie avec des brides rotatives. Cela signifie à son tour que des raccords moulés à bride fixe moins coûteux peuvent être spécifiés plus souvent. Le système de tuyauterie est en soi moins coûteux qu’un système soudé classiquement.

Corrosion

Les boulons requis sont beaucoup plus courts, ce qui rend la tige beaucoup moins exposée à la saleté et à la corrosion.

Dimensions

Les bobines de pierre Van sont disponibles dans des tailles allant jusqu’à un alésage nominal de 8 pouces. Il s’agit d’une limitation de la taille de la machine plutôt que d’un problème d’adéquation du processus.

Continuité de la Terre

CRP a développé le “spiky” comme une méthode robuste et simple pour obtenir la continuité de la terre sur des brides rotatives. Cette rondelle de continuité de terre a été spécialement conçue pour s’adapter au système de tuyauterie Van Stone. Pour plus d’informations, cliquez ici.