Solution de renforcement parasismique des radiateurs de transformateur JPC – image 4

Présentation de la solution

Solution de renforcement parasismique et de résistance à la fatigue pour radiateurs à panneaux JPC

La solution de renforcement de Tengqi Technology est conçue pour les radiateurs à panneaux JPC montés en porte-à-faux sur les parois latérales des transformateurs immergés dans l'huile. Elle vise à réduire les risques de fatigue des soudures et de fuite d'huile liés aux sollicitations sismiques, aux vibrations de transport et aux cycles thermiques. Le découplage vibratoire des panneaux, le renforcement des coudes et des brides ainsi que l'optimisation des collecteurs d'huile et des liaisons de support améliorent la répartition des efforts dans la structure. La configuration existante du circuit de refroidissement et la surface d'échange thermique de conception restent inchangées. Les dispositions de renforcement et les exigences de vérification doivent être confirmées en fonction des paramètres du projet et des exigences de dimensionnement parasismique.

Contraintes de conception thermique: La configuration existante du circuit de refroidissement et la surface d'échange thermique de conception restent inchangées.
Périmètre du renforcement: Renforcement coordonné de chaque radiateur et de l'ensemble de la batterie de radiateurs.
Structure de reprise des efforts au niveau des brides: Des plats en acier disposés de part et d'autre des brides supérieure et inférieure sont reliés rigidement aux cinq panneaux d'extrémité du radiateur.
Exigences de validation du projet: Le niveau de tenue sismique, les paramètres structurels et les exigences de contrôle doivent être confirmés conformément à l'accord technique ainsi qu'aux codes et normes applicables.
Exigences de renforcement des coudes de grande longueur: Pour les coudes de tuyauterie d'une longueur supérieure ou égale à 400 mm, des plats de renfort en acier sont reliés à cinq panneaux de radiateur adjacents par des soudures continues.
Option de renforcement des collecteurs d'huile: Des collecteurs d'huile à paroi plus épaisse peuvent être utilisés. L'épaisseur de paroi et les détails de construction sont définis par les plans du projet.

Points forts de la solution

Optimiser les chemins de reprise des efforts des radiateurs montés en porte-à-faux grâce au découplage vibratoire des panneaux et au maintien coordonné de l'ensemble de la batterie de radiateurs.

Découplage vibratoire des panneaux

Interrompre la continuité des raidisseurs entre les panneaux longs et courts afin de réduire les interactions dues à la résonance et les contraintes de dilatation et de contraction thermiques.

Renforcement multipoint des coudes de grande longueur

Utiliser des plats en acier soudés en continu pour réduire la longueur effective en porte-à-faux et répartir les efforts sur plusieurs panneaux de radiateur.

Reprise renforcée des efforts au niveau des brides

Renforcer les deux côtés de chaque bride avec des plats en acier, les relier rigidement aux panneaux d'extrémité et répartir les efforts de torsion localisés.

Support inférieur réglable supplémentaire

Souder une platine de liaison sur la tuyauterie inférieure et utiliser une console de support réglable pour appliquer une précharge et assurer un maintien inférieur supplémentaire.

Optimisation des liaisons entre radiateurs

Utiliser des barres de liaison en acier plat avec appui plan pour augmenter la surface de contact porteuse et limiter les déplacements latéraux relatifs.

TengQi Technology · Solutions de refroidissement pour transformateurs

Solution de renforcement parasismique des radiateurs à panneaux de type JPC : améliorer la fiabilité structurelle en conditions sismiques et pendant le transport

TengQi Technology propose une solution de renforcement parasismique et de résistance à la fatigue pour les radiateurs à panneaux de type JPC montés en porte-à-faux sur la paroi latérale de transformateurs immergés dans l’huile, destinés aux zones à forte intensité sismique de calcul, au transport longue distance et à une exploitation extérieure prolongée. Grâce au découplage vibratoire des panneaux, au renforcement des coudes et des brides, à l’optimisation des collecteurs d’huile et des supports inférieurs, ainsi qu’à l’amélioration des tirants entre groupes de radiateurs, cette solution optimise les chemins de transmission des efforts et réduit les risques de fatigue et de fuite aux soudures et aux raccordements sous l’effet des vibrations, des chocs et des cycles thermiques.

Mots-clés :Renforcement parasismique des radiateurs à panneaux de type JPC, radiateurs à panneaux pour transformateurs, solutions parasismiques et de résistance à la fatigue pour radiateurs, montage en porte-à-faux sur la paroi latérale des transformateurs immergés dans l’huile, TengQi Technology

Définition du problème : pourquoi les radiateurs à panneaux nécessitent-ils une conception parasismique et résistante à la fatigue ?

Dans les postes électriques fixes situés dans des zones à forte intensité sismique de calcul, les radiateurs des transformateurs immergés dans l’huile peuvent être montés en porte-à-faux sur la paroi latérale. Lors d’un séisme, ils sont soumis à des sollicitations alternées multidirectionnelles, à des phénomènes de résonance structurelle, à des charges de torsion alternées et à des contraintes dues aux mouvements brusques de l’huile interne. Dans les structures à long porte-à-faux, ces charges peuvent amplifier les vibrations locales et se transmettre aux soudures et aux zones de raccordement.

Outre les sollicitations sismiques, les vibrations et les chocs persistants liés au transport routier, maritime ou aux transbordements successifs, ainsi que les dilatations et contractions thermiques en exploitation extérieure prolongée, peuvent entraîner une accumulation de fatigue au niveau des soudures, des pieds de bride, des raccordements de coudes et des panneaux à paroi mince. En l’absence de dispositifs de maintien adaptés et d’une optimisation de la transmission des efforts, les conséquences potentielles comprennent des microfissures dans les soudures, des fuites d’huile et des risques pour la continuité de fonctionnement du système de refroidissement.

Principaux risques mécaniques des radiateurs à panneaux standard de type JPC

Couplage vibratoire des panneaux

Les nervures de renfort reliant les panneaux longs et courts peuvent constituer un chemin de transmission des contraintes vibratoires. Lorsque les fréquences de vibration des panneaux, des coudes et des collecteurs d’huile diffèrent, des efforts de torsion secondaires peuvent se transmettre aux soudures des tubes des panneaux, des coudes ou des collecteurs d’huile.

Oscillation des coudes à long porte-à-faux

Les coudes d’une longueur supérieure ou égale à 400 mm peuvent présenter des oscillations importantes en porte-à-faux sous l’effet d’un séisme ou des vibrations de transport, soumettant leur pied et les soudures de raccordement à chaque panneau à des contraintes alternées plus élevées.

Concentration des contraintes aux brides et aux extrémités

Les brides supérieure et inférieure constituent des points essentiels de raccordement et de reprise des efforts. Les charges de torsion peuvent se concentrer à la racine des soudures des brides et sur les soudures des tubes des panneaux d’extrémité, augmentant ainsi les risques de fissuration locale et de fuite.

Maintien global insuffisant

Dans une configuration de montage en porte-à-faux sur la paroi latérale, un support inférieur insuffisant des groupes de radiateurs et des liaisons trop peu contraignantes entre ces groupes peuvent accroître l’amplitude des oscillations globales et favoriser la concentration des charges de choc sur les points de raccordement supérieurs et les soudures.

Principe central de la solution : passer du renforcement local à une reprise coordonnée des efforts par l’ensemble de la structure

Les solutions de TengQi TechnologySolution complète de renforcement des radiateurs à panneaux de type JPC contre les séismes, la fatigue et les dommages liés au transportselon une logique de « maintien multipoint, répartition des efforts, découplage vibratoire et fonctionnement structurel coordonné », afin d’optimiser conjointement la structure des radiateurs et celle des groupes de radiateurs.

Renforcement ciblé du radiateur :Limiter le couplage vibratoire entre les panneaux, réduire les vibrations en porte-à-faux des coudes longs et répartir les concentrations de contraintes aux raccordements à brides.
Renforcement global des groupes de radiateurs :Améliorer la résistance des groupes de radiateurs aux oscillations et aux chocs grâce au renforcement des collecteurs d’huile, à des supports inférieurs réglables et à l’optimisation des tirants entre groupes.
Respect du périmètre de conception initial de la fonction de refroidissement :La solution privilégie l’amélioration de la résistance structurelle aux séismes et à la fatigue, avec une adaptation à chaque projet sans modification de la configuration initiale du circuit de refroidissement ni de la surface d’échange thermique prévue à la conception.

Conditions d’utilisation et priorités d’optimisation structurelle

Scénarios d'application	Principaux risques structurels	Mesures de renforcement correspondantes
Postes électriques fixes situés dans des zones à forte intensité sismique de calcul	Oscillations multidirectionnelles, torsion, résonance locale et fatigue des soudures	Découplage des panneaux, renforcement des coudes et des brides, supports inférieurs et amélioration des tirants entre groupes
Transport terrestre ou maritime longue distance, ou transbordements successifs	Sollicitations répétées des coudes, des brides et des soudures sous l’effet de vibrations et de chocs persistants	Reprise multipoint des efforts sur les coudes à long porte-à-faux, découplage des panneaux et optimisation du maintien global
Exploitation extérieure prolongée et projets soumis à de fortes variations de température	Accumulation de contraintes alternées dans les panneaux et les structures soudées sous l’effet des dilatations et contractions thermiques	Interruption des nervures de renfort reliant les panneaux longs et courts, renforcement des extrémités de raccordement et optimisation des structures de support
Projets de transport et de transformation de l’électricité et d’alimentation électrique industrielle exigeant une continuité de service élevée	Risque de fuite d’huile dans les zones critiques de soudure et de raccordement	Renforcement ciblé des pieds de coude, des racines de soudure des brides, des soudures des tubes des panneaux d’extrémité et des panneaux

Valeur de la solution : améliorer la fiabilité structurelle tout en préservant la compatibilité avec la conception du système de refroidissement

Améliorer la répartition des efforts

La mise en œuvre coordonnée du renforcement des radiateurs et du renforcement global des groupes de radiateurs contribue à améliorer la transmission des charges et la répartition des contraintes locales en conditions sismiques, sous les vibrations de transport et lors des cycles thermiques.

Réduire les risques de fuite

La solution cible les zones susceptibles de subir de la fatigue, notamment les soudures des coudes longs, les pieds de bride, les soudures des tubes des panneaux d’extrémité et les soudures des panneaux, afin de réduire la probabilité de microfissures et de défaillances par fuite d’huile.

Préserver la surface d’échange thermique prévue à la conception

Le renforcement porte principalement sur l’amélioration structurelle, sans modifier la configuration initiale du circuit de refroidissement ni la surface d’échange thermique prévue à la conception, ce qui facilite son intégration à la conception du système de refroidissement du transformateur.

Permettre une évaluation adaptée au projet

La structure de renforcement et les exigences de validation peuvent être précisées en fonction des caractéristiques des radiateurs, de leur implantation, des interfaces du transformateur, des conditions de transport et des exigences parasismiques du projet.

Coordination du projet et limites d’adaptation

Sous la marque TengQi Technology (TQT), Jiangsu Tengqi Electric Power Technology Co., Ltd. propose aux fabricants de transformateurs, aux entreprises d’ingénierie, d’approvisionnement et de construction (EPC), aux entreprises du secteur électrique et aux clients des nouvelles énergies des radiateurs à panneaux, une fabrication sur mesure et une coordination avec les services de gestion thermique. Pour les projets de renforcement parasismique des radiateurs à panneaux de type JPC, la collaboration peut couvrir la sélection des produits, la recherche et la conception, le développement d’échantillons, la fabrication sur mesure, la validation de la qualité, la livraison et l’assistance technique.

Précisions relatives à l’adaptation :Le niveau de résistance sismique, les paramètres structurels, les matériaux, l’épaisseur des parois des collecteurs d’huile, les interfaces de montage, les contrôles à réaliser et la conformité du projet doivent être confirmés sur la base des paramètres de conception du transformateur, de l’implantation des radiateurs, de l’accord technique, des plans de conception et des exigences des normes applicables. Cette solution vise à réduire les risques structurels concernés et ne constitue pas un engagement ferme quant aux performances, aux conditions de livraison ou aux résultats d’exploitation d’un projet particulier.

INGÉNIERIE ET FABRICATION

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