Compensateurs de dilatation

Tout comme les soupapes de sécurité, les compensateurs de dilatation sont des éléments essentiels de la sécurité industrielle. Leur rôle, comme leur nom l’indique, est de compenser la dilatation mécanique et/ou les vibrations subies par toutes sortes de matériaux, de façon à préserver l’intégrité des systèmes ou du raccordement de leurs différentes composantes. Il en existe de plusieurs sortes, qui se distinguent principalement par les matériaux de fabrication et les propriétés spécifiques que ces derniers leur confèrent.

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Qu’est-ce qu’un compensateur de dilatation ?

Un compensateur de dilatation est un dispositif mécanique, souple ou flexible, conçu pour absorber les mouvements mécaniques ou vibratoires induits par la dilatation thermique des tuyauteries, des gaines ou des conduits. Lorsqu’un fluide chaud circule dans une canalisation, la température augmente et provoque une expansion des matériaux. Sans système de compensation, ces déformations peuvent engendrer des contraintes sur les raccords, les joints, les accessoires de robinetterie, ou même sur la structure de l’installation. Cela peut en effet avoir pour conséquence de causer des fissures, des ruptures ou une usure prématurée.

À quoi sert un compensateur de dilatation ?

Sous l’effet de la chaleur, du froid, ou des vibrations, les matériaux subissent des contractions et des dilatations. Lorsque ces matériaux sont assemblés en système, c’est donc d’étanchéité ou l’intégrité de l’assemblage qui est mise en péril par le phénomène de dilatation. Le compensateur est une pièce qui est placée à la jonction d’éléments assemblés, et qui, par un jeu mécanique, compense les effets de la dilatation ou de la déformation quelle que soit son origine (thermique ou vibration notamment) pour maintenir l’étanchéité.

Les compensateurs permettent donc de :

• Réduire les contraintes mécaniques sur les installations

• Protéger les équipements sensibles (vannes, pompes, échangeurs)

• Diminuer le risque de fuites ou de sinistres

• Prolonger la durée de vie des installations industrielles

• Maintenir les performances en conditions extrêmes de pression et de température
  

Comment fonctionne un compensateur de dilatation ?

Le compensateur, joint ou manchon de dilatation a pour rôle d’absorber les écarts créés par les vibrations ou dilatation entre deux pièces ou sections de tuyauterie. C’est donc un garant de l’étanchéité et de l’intégrité des systèmes industriels notamment, qui doit être capable de faire face à des contraintes élevées en matière de température, de corrosion, mais également de pression et de déformation. Le principe de fonctionnement d’un joint de dilatation est le suivant : deux raccords fixes, devant chacun être fixé aux deux pièces ou segments de l’installation à raccorder, et un soufflet capable de déformation lorsque nécessaire, mais suffisamment robuste pour assurer l’étanchéité du système en toutes circonstances.

Quels sont les différents types de compensateurs ?

Les compensateurs de dilatation se rangent dans quatre grandes catégories en fonction de leur matériau de fabrication :

• les compensateurs de dilatation métalliques : les compensateurs métalliques sont fabriqués à partir de matériaux résistants tels que l’acier ou l’inox. Ils résistent particulièrement bien aux températures extrêmes, aux fortes pressions et à la corrosion chimique. Ils sont donc beaucoup utilisés en montage sur les tuyauteries pour le transport de fluides. Ce type de compensateurs est privilégié dans l’industrie lourde, la production d’énergie ou encore les circuits de chauffage à haute température. Ils sont généralement proposés en plusieurs tailles, avec des extrémités à souder ou à brides.
• les compensateurs caoutchouc : ce type de compensateurs sont très résistants aux vibrations, mais ils peuvent également être utilisés en compensation de la dilatation ; Les compensateurs en caoutchouc sont en effet plus souples, ce qui leur permet d’amortir les vibrations tout en réduisant les bruits de circulation dans la tuyauterie. Ils sont ainsi adaptés aux basses pressions. Ils conviennent aux réseaux de distribution d’eau, aux circuits de fluides non corrosifs, ainsi qu’aux systèmes de chauffage ou de ventilation. Grâce aux raccords à bride, l’installation de ces compensateurs est simplifiée, ce qui est fait une solution régulièrement choisie en industrie.
• les compensateurs PTFE : le PTFE est un composé de plastique qui présente de nombreuses propriétés de résistance à toutes sortes de stress aussi bien chimiques que thermiques ;
• Enfin, les compensateurs en tissu, surtout utilisés pour la résistance aux vibrations.

Quelles sont les installations qui nécessitent le montage de joints de dilatation ?

De nombreux types d’installations industrielles nécessitent l’utilisation de joints compensateurs de dilatation, avec différentes finalités :

• l’étanchéité des installations et raccordements grâce à la compensation des écarts de vibration ou de dilatation ;
• l’absorption du bruit ;
• la résistance aux déformations liées aux mouvements de sol ;
• etc.

Les joints de dilatation sont employés aussi bien sur des canalisations transportant des fluides et des gaz, que pour le raccordement de différents composants d’une ligne de production. De nombreux secteurs sont ainsi susceptibles d’avoir recours à des joints de dilatation pour assurer la sécurité de leurs installations : industrie chimique, pétrochimique, pharmaceutique, agroalimentaire, etc.

Comment choisir un compensateur de dilatation ?

Choisir le bon compensateur ne s’improvise pas. Un mauvais dimensionnement ou un mauvais raccordement peut engendrer des défaillances coûteuses, voire des arrêts de production.

Plusieurs critères techniques doivent être analysés pour choisir un compensateur de dilatation :

• La température et la pression de service : ces deux facteurs déterminent les matériaux admissibles (acier, inox, caoutchouc, textile…) et influencent directement la durée de vie du produit.

• Le type de fluide : l’eau, la vapeur, l’air, le gaz, ou certains produits chimiques nécessitent des compatibilités différentes en termes de matière et de joints.

• Le type de mouvements à compenser : axiaux, latéraux, angulaires… Chaque configuration nécessite un modèle spécifique de compensateur adapté à cette dernière.

• Le mode de fixation : le choix entre bride, soudure ou manchon dépend de l’accessibilité, de la maintenance envisagée, et du type de réseau.

• Le diamètre nominal et longueur disponible : le compensateur doit s’intégrer parfaitement à la tuyauterie existante, sans générer de contraintes supplémentaires.

• Les normes et certifications : vérifier la conformité avec la directive européenne des équipements sous pression (PED), ou les autres exigences sectorielles.
  

Chez LSI France, notre équipe technique vous accompagne pas à pas dans cette sélection pour vous garantir un fonctionnement sûr et durable.

Quels secteurs nécessitent l’utilisation de compensateurs de dilatation ?

De nombreux secteurs industriels ont recours à l’usage de compensateurs de dilatation, pour lesquels les installations sont soumises à des variations thermiques, mécaniques ou vibratoires. Le rôle de ces compensateurs est de préserver l’intégrité des réseaux de tuyauterie, d’éviter les ruptures, les fuites, ou encore les déformations structurelles.

Dans les centrales thermiques, ou encore au sein des installations de chauffage urbain, les conduits sont parcourus par de l’eau ou de la vapeur à haute température. Sans système de compensation, l’expansion du métal pourrait entraîner des tensions critiques. De même, dans l’industrie chimique ou pétrochimique, les fluides transportés sont souvent corrosifs et les températures extrêmes : les compensateurs permettent alors de protéger les équipements sensibles (échangeurs, vannes, pompes).

Les usines agroalimentaires et les installations de traitement de l’eau utilisent aussi des compensateurs pour maintenir des conditions d’exploitation stables malgré des cycles de chauffe ou de nettoyage intensifs. On les retrouve également dans les réseaux de ventilation ou de désenfumage des bâtiments industriels, où les compensateurs absorbent les mouvements d’air chaud tout en garantissant l’étanchéité des conduits.

En résumé, l’utilisation des compensateurs de dilatation est indispensable partout où les réseaux subissent des déformations, des vibrations ou des mouvements liés à l’environnement ou au fonctionnement de l’installation.

Pourquoi faire confiance à LSI France ?

Travailler avec LSI France, c’est s’appuyer sur plus qu’un simple fournisseur d’équipements industriels. C’est bénéficier d’un partenaire engagé et expert dans la fiabilité et la sécurité de vos installations.

Notre valeur ajoutée repose sur trois piliers :

• Expertise technique : nos spécialistes vous orientent dans le choix des bons modèles, matériaux et accessoires en fonction de vos contraintes métier. Nous comprenons les enjeux des professionnels de l’industrie, du bâtiment ou de l’environnement, et nous parlons le même langage.

• Disponibilité des produits : une large gamme est disponible en stock, avec la possibilité de commander en quantité ou de lancer des fabrications sur mesure en cas de besoin particulier. Vous gagnez du temps, et vous évitez les ruptures de stock imprévues.

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Que vous soyez installateur, exploitant, bureau d’étude ou responsable maintenance, nous avons une seule priorité : vous proposer les produits les plus fiables, au bon moment, dans le bon format, avec un vrai suivi humain.

LSI vous propose et vous conseille des modèles de compensateurs de dilatation adaptés à toutes les situations et à tous les montages de systèmes. N’hésitez pas à demander conseil à nos équipes.

Pour des systèmes industriels parfaitement sécurisés, consultez également nos modèles de disques de rupture, de détendeurs et de déverseurs.