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JUILLET 1946 LA HOUILLE BLANCHE 245 LA CONDUITE FORCÉE UNIQUE POUR HAUTES CHUTE

JUILLET 1946 LA HOUILLE BLANCHE 245 LA CONDUITE FORCÉE UNIQUE POUR HAUTES CHUTES A GRANDE PUISSANCE G. FERRAND Ingénieur A. et M. Directeur Général de la Société Dauphinoise d'Etudes et de Montages L'une des caractéristiques des hautes chutes mo- dernes françaises de grande puissance, réside dans le fait qu'elles sont alimentées par une conduite unique, composée en grande partie de tuyaux auto-frettés dont le frettage est constitué tantôt de frettes rigides, com~ne à La 13issorte (7 m:l, 5 sous 1.150 mètres, puissance sur l'arbre des turbines 105.000 CV), tantât de frettes souples comme au 11énéon (17 m:l sous 400 mètres, puissance sur l'ar- bre des turbines 75.000 CV). Nous nous proposon:i d'exposer ici, avec quelques détails, la structure de ces nouvelles conduites. Mais parlons tout d'abord des efforts accomplis depuis plusieurs années, dans le but d'éeonomiser le métal. Nous sommes actuellement dans une période d'é- volution des matériaux et des constructions, vers la légèreté des ouvrages, et les nécessités elles-m0- mes ont contraint les ingénieurs à mettre systéma- tiquement en œuvre des dispositions techniques tendant à réaliser des écononües de métal de plus en plus grandes. La phobie du poids qui en sera la conséquence se maintiendra probablement lors- que les choses auront repris leur cours normal pt, si la notion du prix doit à l'avenir entrer en ligne de compte, alors qu'elle est Un peu éclipsée en ce moment, on ne s'attachera pas moins à réaliser des constructions de plus en plus légères. Il y a cependant de nombreuses années, et cela bien avant que les circonstances nous obligent à réaliser dans nos installations des économies mas- sives de métal, que nous avons ressenti nous-mêmes la psychose de l'allègement. C'est celte idée fixe qui nous a conduit à alléger les conduites forcées, par l'emploi d'aciers à limite élastique de plus ne plus élevée, et qui nous a amenés, d'abord à concevoir les tuyaux auto-frettés et les tuyaux surpressés dont nous vous parlerons, puis à combiner ces deux Eystèmes. Nous avons d'abord utilisé pour no,; tuyaux auto-frettés des frettes rigides en acier, la· n~inées comme des bandages de chemin de fer. J'lIais il fallait en arriver aux fils pour obtenir l'allège- ment maximum, et c'est de là que sont nés les tuyaux auto-frettés à frettage souple, en élingue~. à fils càblés. Il est intéressant de constater, en passant, l'im- portance des économies de matières réalisées en France dans la construction des conduites forcées, découlant de la conception, du mode de fabrication et de la nature du métal adoptés pour ce matériel. De 1000 à 1030, elles avaient déjà atteint 50 (ft;. Dans la dernière décade, elles se sont élevées à 85 %. Jadis, l'équipement des centrales hydro-électri- ques importantes comportait l'emploi de plusieur:, conduites parallèles, en tuyaux rivés ou soudés au gaz à l'eau, assemblés sur place par rivetage ou par brides boulonnées; leur diamètre était limité par la résistance de l'acier à l'épaisseur maximum pratiquement usinable. La technique actuelle con- duit à équiper les plus hautes chutes avec une con- duite unique entralnant une économie supplèmen- taire, grùce à la réduction des travaux de g/'nic civil et à la simplification des organes de robind- terie et de connexion aux turbines. En etret, à partir de 1030, la soudure électrique et l'auto-frettage des tuyaux, en même temps que leur jonction sur place par soudure se sont rapide- ment généralisés. Les économies de métal obtenues peuvent ['1re appréciées, lorsque l'on saura que par l'utilisation d'une paroi sUl'pressée et d'un frettage souple, il est actuellement possible d'obtenir un tuyau auto- fretté surpressé càblé, donnant 50 % d'économie de Article published by SHF and available at http://www.shf-lhb.org or http://dx.doi.org/10.1051/lhb/1946020 246 LA HOUILLE BLANCHE JUILLET 1946 matil're par rapport au tuyau ~lUlo-frelté de 19:30 on ~;urpressé l(J:38. En quelques :35 ans, l'économie de métal réalisée est tl'lIe qlll' le luyau type Hl4:3 esl six fois moim A ce poinl de vul', dl'uX exempll'S sont typiques. Le premier concerne l'insiallation d'Egcl, dans les Hautes-Pyrénées (750 mèlres de chule, débit 5 m'II seconde, puissance :l5.000 CV). Cons~ue en 191:3, elle VUE D'ENSEMBLE DE LA CONDUITE DE LA BISSORTE. LA PLUS GRANDE PARTIE EN TUYAUX AUTO-FRETTES. DIAMETRES: 1 M. 300 ET l M. 400. CHUTE: 1.144 METRES. L'ORIGINE DE LA CONDUITE EST A LA COTE 2.029. PUISSANCE: 105.000 CV. lourd que le tuyau Iype 1900, et ce pour une cons- truction de qualité supérieure avec meilleur coefll- cient de sécurité, donc de classe hautement inté'r- nationale. comporte 7 conduites forcées parallèles en tuya~DI:. soudés au gaz il l'eau dont le poids est de 2,450 ton- nes. Conçu en 1941, cel aménagement auraitcom,porté JUILLET 1946 LA HOUILLE BLANCHE 247 une seule conduite exécutée en tuyaux surpressés et en tuyaux auto-frettés soudés il l'arc. Son poids serait de G20 tonnes, soit le quart du poids des conduites existantes. Le second est relatif il la conduite forcée de La Bissol'le: envisagé en 1922, son aménagement au- rait comporté 4 conduites forcées au départ, D. = 850 "Yo,,; 8 il l'arrivée, D. 700, noo, 500 "Yo" consti- tuées de tuyaux soudés au gaz il l'eau, d'un poids total de 7.700 tonnes, disposition cOlldi!ionJli~e P'lr le fait que les tuyaux soudés au gaz il l'eau .de 35 n;iu l'épaisseur des parois sou{[(·s au gaz il l'eau est hien inférieure à 35 JIXn. Conçue actuellement et grùce il l'emploi des tuyaux en aeier il haute limite élastique, de la sou- dure électrique pour l'assemblage des tuyaux entre eux et des tuyaux auto-frettés surpressi~s cùbli·s, l:l « conduite unique» de même diamètre que !a"oll- duite existante pi'serait 1.:3;')() tonnes, c'est-il-dire llloins de la moilii~ du poids de celle-d, et le sixièmc cnviron de cclui des conduites type lD22. Les modificalions de structure qui ont permis de VUE D'ENSEMBLE DE LA CONDUITE DES SEPT-LAUX. DIAMETRES; l M. 100 ET l M. 200. CHUTE; 1.050 METRES. LA PLUS GRANDE PARTIE EN. TUYAUX AUTO-FRETTES. L'ORIGINE DE LA CONDUITE EST A LA COTE 2.100. PUISSANCE; 45.000 CV. d'épaisseur représentaient les possibilités maxima de cette époque. Mais c'est en 1930 que cette chute a été conçue, il une époque où l'on avait en mains les possibilités d'installer une seule conduite dont les dimensions ne permettaient pas la mise en œuvre en 1D22. En effet, les tuyaux auto-frettés étaient déjà con- nUs; avec eux il fut possible d'installer une con- duite, D. 1 m. 400-1 m. 300, poids total 2.780 tonnes soit 36 % du poids des conduites type 1D22, cons- tituée en grande partie de tuyaux auto-frettés dont résoudre le problème de la « conduite unique ) pour les hautes chutes à grande puissance n'ont p~l:; nécessité d'augmentation notable de !la puissance de nos moyens de fabrication, il part cependaat j'installation d'une presse hydraulique d'épreuve d'une force de 3.500 tonnes pour l'auto-frettage le:, tuyaux de la conduite de La 13issol'le. Etant données les possibilités nouvelles résultant de la mise en œuvre des tuyaux auto-frettés, surpressés ou n011. il frettage souple en élingues il ms câblés, on envisage maintenant l'aménagement d'une nouvelle presse 248 LA HOUILLE BLANCHE JUILLET 1946 d'épreuve d'une force de 7.000 tonnes pour la mise en œuvre de tuyaux jusqu'à 8 m. 000 de D. destinés à fonctionner sous une hauteur de chute de 400 mi> tres, la puissance de la conduite correspondante étant de 200.000 CV. Pour une chute de 2.000 mè- tres on pourra construire, avec l'aide de cette presse, une conduite de 1 m. 400 de D. d'une puis- sance de 240.000 CV, ce qui représente la limite actuelle de puissance de la « conduite unique ». Voici des détails sur ces modifIcations de struc- turc: 1" La soudure électrique. - Nous sortirions du cadre de cette communication ou plutôt il ne serail pas assez grand si nous parlions de la propre tech- nique de la soudure électrique, maintenant bien connue; mais nous devons dire que l'influence de la soudme électrique a été très grande sur la tech- nique de la chaudronnerie soudée en général et sur celle des conduites forcées en particulier. La construction soudée à l'are électrique nécessite des soins particuliers qui n'étaient pas indispensa- bles pour la construction soudée au gaz à l'eau. Les pièces à souder doivent subir une préparation et un calibrage parfaits; dans la plupart des cas, un recuit est nécessaire et les soudures électriques se prêtent facilement à un contrôle radiographique. Cet ensemble d'opérations a contribué automati- quement à l'amélioration de la qualité, du fini et de la présentation des pièces. Pour la construction des tuyaux soudés à l'arc électrique on n'utilise plus guère les tôles d'acier extra-doux qui étaient auparavant les seules em- ployées. Par contre, on utili~,e couramment les tôles en acier demi-dur qualité Marine 50 S.S., E Inini. 28 kilos, et GO S.S., E mini. 84 kilos, ainsi que les tôles en acier demi-dm semi-inoxydable au Cr-Cu, E mini. 84 kilos. L'intérêt d'utifiser des aciers à limite élastique de plus en plus élevée est évident, car à coefiicient de sécurité égal, le poids d'un élément de conduite forcée est inversement proportionnel à la limite uploads/Ingenierie_Lourd/ conduite-forcee-haute-chute-pdf 1 .pdf