Exercice 2 Corrigé V [PDF]

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TSBECM  MODULE9 

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EXERCICE 2 MISE EN SITUATION Le plan d’ensemble définit partiellement un réservoir destiné au traitement d’un mélange vapeur – liquide d’hydrocarbure avec évaporation et lavage par du méthanol liquide pulvérisé. Étude relative au réservoir de traitement des hydrocarbures DONNEES : - Code de calcul - Contrainte nominale de calcul pour tous les éléments intervenant dans les calculs : - Diamètre intérieur (Di) des fonds et de la virole - Coefficient de soudure - Surépaisseur de corrosion (intérieure) - Pression de service - Pression de calcul en situation normale de service - Température de calcul en situation normale de service - Poids total à vide du réservoir - Poids total de la jupe - Volume du réservoir - Tolérance en moins sur l’épaisseur de la tôle - Réduction d’épaisseur en cours de fabrication de la virole - Tolérance en moins sur l’épaisseur du fond (compte tenu des tolérances sur les tôles et de la fabrication)

CODAP 2000 120 MPa 1150 mm 1 3 mm 2,88 MPa 3,6 MPa 55°C 41600 N 8700 N 2,86 m3 0 mm (classe C) 0,1 mm -0,15.en

1) VERIFICATION DES EPAISSEURS 1.1 Vérifier l’épaisseur de la virole en situation normale de service (en = 25). (CODAP C1.9 et C2.1) 1.2 Vérifier l’épaisseur du fond elliptique conforme à la norme NF E 81-103, en situation normale de service (en = 25). (CODAP C1.9 et C3.1) 2) ETUDE DE L’OUVERTURE (Voir coupe partielle AA sur DT2) (CODAP C5.1) 2.1 Déterminer l’épaisseur moyenne admise (et) et la distance x0 avec une précision de 0,01 mm étant donné que la longueur de tubulure participant à la résistance de l’ouverture est l = 119,70 mm. (Pour la suite des calculs, on prendra et = 27 mm, x0 = 3 mm et l = 117,7 mm) 2.2 Vérifier la résistance de l’ouverture H et dimensionner l’anneau renfort si celui-ci est nécessaire. 3) ETUDE DE L’IMPLANTATION DES TOURILLONS Représenter, sur le document réponse DR1 (dans le détail A et dans la vue suivant F), l’implantation d’un des deux tourillons de levage compatible avec les caractéristiques de l’appareil complet (réservoir + jupe) à vide. Ses dimensions devront être les dimensions minimales nécessaires. Coter votre dessin. (Doc. DT3) 4) ETUDE DE LA TUYAUTERIE DN 50 Le document réponse DR2, représente en projections orthogonales et en bifilaire à l’échelle 1:20, la tuyauterie DN 50 de raccordement allant de la sortie basse du réservoir de traitement à une bâche de récupération.

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4.1 Représenter sur le document DR2 la tuyauterie en perspective isométrique à l’échelle 1:15 en unifilaire (sans tenir compte du coefficient de réduction de 0,82). 4.2 Coter la perspective. 4.3 Calculer les longueurs des parties droites et les angles des courbes de cette tuyauterie en fonction des données suivantes : - brides à collerettes à souder en bout PN40 (Doc. DT4) - courbes 3d (Doc. DT5) - jeu de soudage : 1 mm.

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COORECTION 1) Vérification des épaisseurs 1.1 Vérification de l’épaisseur de virole en situation normale de service e = P . Di/2 f.z – P = 3,6 x 1150 / 2 x 120 x 1 - 3,6 = 17,52 mm en e + c + c1 + c2 25 17,52 + 3 + 0 + 0,1 Vérifié (25 20,62) 1.2 Vérification de l’épaisseur de fond en situation normale de service e = MAX {(es),(ey),(eb)} r = 0,183 Di = 0,183 x 1150 = 210,45 mm R = 0,856 Di = 0,856 x 1150 = 984,4 mm *es = P . R/ 2 f z - 0,5 P = 3,6 x 984,4 / 2 x 120 x 1 - 0,5 x 3,6 = 14,88 mm *ey = ? (0,75 + 0,2 x 1150/984,4).3,6/120 = 0,0295 }  = 0,53 r/Di = 0,183 ey = 0,53 x (0,75 x 984,4 + 0,2 x 1150).3,6/120 = 15,4 mm * eb = ? ey > 0,005 Di 15,4 > 5,75  vérifié e = MAX {(14,88),(15,4)} e = 15,4 mm en e + c + c1 + c2 25 15,4 + 3 + 0 + 0,15 x 25 25 22,15  vérifié 2) Etude de l’ouverture 2.1 Epaisseur moyenne admise Les deux surfaces doivent être égales : voir l’extrait ci contre du CODAP S1=90 xo + xo²/2 ; S2=[119,7 – (90+xo+et – 20)].(et– 20) + (et – 20)²/2 avec 10 – xo= et – 20 d’où S2=[119,7 – (90+xo+10 – xo)].( 10 – xo) + (10 – xo)²/2 S1= S2 é 90 xo + xo²/2 = 19,7 . (10 – xo) + (10 – xo)²/2  90 xo + xo²/2 = 197 – 19,7 xo + 100 – 20 xo + xo²/2 90 xo = 197 – 19,7 xo + 50 – 10 xo 119,7 xo = 247  xo = 247 / 119,7  xo = 2,06 mm et = 30 – 2,06 et = 27,94 mm 2.2 Vérification de la résistance de l’ouverture H a) Condition d’application des règles 1 – Diamètre de l’ouverture d 16 . 486 2458 é vérifié 2 – Position de l’ouverture 675 + 75 – 546/2 – 3 MAX {(0,2 474 MAX {(30,72),(60)} é vérifié

.

),(3.e)}

20 et l x0 30

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3 – Angle de l’ouverture 45° 0° é vérifié 4 – Epaisseur du tube et kt . e d/Dm = 0,41 é kt = 2,5 (1 – d/Dm) é kt = 2,5 27 29,4 é vérifié  b) Vérification de résistance 1 – 1ère vérification . d 0,14 486 21,5 é non vérifié 2 – 2ème vérification S (f – 0,5 P) + St (ft – 0,5 P) P . G S=L.e L = ko . L = 153,6 mm S = 153,6 . 20 = 3072 mm² St = (l + e) et St = (117,7+ 20) . 27 St = 3717,9 mm² G = (L + d/2 + et).Di/2 + (l + e) d/2 G = (153,6 + 486/2 + 27).1160/2 + (117,7 + 20).486/2 G = 279149 mm² S (f – 0,5 P) + St (ft – 0,5 P) P . G 3072 (120 – 0,5 . 3,6) + 3717,9 (120 – 0,5 . 3,6) 3,6 . 279149 802566 1004936 é non vérifié 802566 + Sr (fr – 0,5 P) 1004936 Sr 1004936 – 802566)/(120 – 0,5 . 3,6) Sr 1712,1 mm² er 1,5 e er 30 lr MAX {(L),(50mm)} lr MAX {(153,6),(50mm)} lr 153,6 mm Par exemple : er = 25 ; lr = 100 é Sr = 2500 mm² 3) Etude de l’implantation des tourillons Poids du réservoir à vide : 41600 N Poids de la jupe : 8700 N Poids total levé : 50300 N é choix du tourillon N°1 (dimensions à voir sur le corrigé du DR1)  

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