CA1057538A - Methode de soudure de conduites immergees par manchon telescopique et dispositif de mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:

L'invention se rapporte à une méthode de raccordement de conduites par soudure et à grande profondeur. Pour cela, un receptacle contient un manchon et des obturateurs séparés par un tangon. Le déplacement du receptable vers une première conduite a pour résultat, d'une part d'introduire l'extrémité
de cette conduite à l'intérieur du receptacle et d'autre part de permettre au manchon de coiffer cette conduite. Après avoir déplacé le receptacle vers la 2ème conduite, le manchon est déplacé vers celle-ci de façon à ce que son extrémité libre, de diamètre égal à celui de cette deuxième conduite, soit en contact avec celle-ci. Le receptacle est ensuite vidé pour permettre les opérations de soudure.

Description

L'in~ention se rapporte au raccordement, en eau pro-fonde, de deux extrémités de conduites immergées, la soudure des extrémités s'effectuant en milieu gazeux.
La nécessite d'assurer une soudure efficace, excluant le contact de l'eau et à des profondeurs hors de la portée de plongeurs, a conduit à rechercher une méthode de raccordement en eau profonde capable de mettre en jeu des dispositifs fiables, assurant la sécurité parfaite de toute équipe d'intervention.
Ainsi, l'objet principal de l'invention est une méthode de raccordement, par soudure, des extrémités de deux conduites immergées selon laquelle on isole, au moyen d'un réceptacle, les extrémités des deux conduites que l'on equipe d'un manchon télescopique et que l'on rend etanche au moyen d'une unite sous-marine d'intervention.
Les unites d'interventions sous-marines actuelles étant capables de se raccorder de fa~on étanche et à grande pro-fondeur sur tout réceptable approprié et les extrémités des con-duites à raccorder étant susceptibles d'être rendues parfaitement étanches meme aux très fortes pressions, la methode objet d~
l'invention permet d'assurer à toute équipe d'une unite d'inter~
vention sous-marine une protection parfaite et s~re.
Plus precisément, l'invention a pour objet une méthode de raccordement,par soudure, des extremites de deux conduites immergees, methode mettant en oeuvre un receptacle portant à l'in-terieur un manchon destiné au raccordement et dont les parois lat~rales sont pourvues d'orifices devant recevoir lesdites extré-mit~s, orifices ali~n~s coaxialement avec ledit manchon. La m~thode se caract~rise en ce que on dispose, dans un premier temps, ledit r~ceptacle de manière à aligner l'axe commun à ces deux ori~ices avec l'axe de l'une des deux conduites; on imprime au réceptacle, dans un second temps, un mouvement de translation en direction de ladite conduite jusqu'à ce que l'extrémité de Si B
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~057538 celle-ci vienne pénetrer a l'interieur du receptacle et s'in-troduise telescopiquement dans le manchon dont le diametre interieur est egal, avec un jeu de valeur determinée, au dia-metre exterieur de ladite extremite; on dispose, dans un troi-sième temps, l'extremite de l'autre conduite a proximite du receptacle, du côte oppose a la premiere conduite, alignee sur l'axe precedemment defini et a une distance telle que l'ecarte-ment entre lesdites deux extremites soit inferieur à la distance separant, dans le receptacle, les deux orifices l'un de l'autre;
enfin, dans un quatrieme temps, on fait se deplacer le receptacle en sens exactement inverse de celui du second temps, de façon à
y faire penetrer l'autre extremite d'une longueur suffisante pour permettre d'effectuer le raccordement.
Selon une realisation particuliere, l'on decoupe prea-lablement les extremites des deux conduites de fa~on à ce que l'ecartement entre ces extremites soit inferieur à la distance separant, dans le receptacle, les deux orifices destinés à
recevoir lesdites extremités. Puis l'on raccorde, à la partie : superieure dudit receptacle, une unite sous-marine d'interven tion et l'on assure l'etancheite, d'une part, entre l'unite d'intervention et le receptacle, d'autre part, entre les orifices de celui-ci et la surface exterieure de chacune des conduites, et en~in 1'8tancheit~ de l'interieur de celles-ci. Prealable-ment ~ l'etancheite dudit ensemble, on solidarise les moyens d'etancheite dispQses ~ l'interieur des conduites en un ensemble que l'on asservit audit r~ceptacle.
, De cette mani~re, l'equipe de travail peut penetrer :. en toute securit~, m~me à de très grandes profondeurs, dans `~
l'enceinte ~tanche realisee en vue de proceder au raccordement.
Une fois à l'interieur du receptacle, l'equipe de travail ~ait coulisser le manchon de raccordement, dont le diametre de l'extremite restee libre est egal à celui de la .

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seconde conduite, sur la première conduite en direction de laseconde jusqu'à venir en contact avec celle-ci et l'on procède à la soudure. Alternativement, l'équipe fait coulisser le man-chon de raccordement, dont le diamètre de l'extrémité restée libre est supérieur avec un jeu déterminé au diamètre extérieur de la seconde conduite, sur la première conduite vers la seconde jusqu'à ce qiu'il vienne coiffer celle-ci et l'on procède a la soudure.
Selon une variante l'on procede, préalablement a -l'opération de soudure, au désassemblage desdits moyens disposés a l'intérieur des conduites, laissant néanmoins subsister une liaison de sécurité entre eux. Puis l'on transfere lesdits moyens d'étanchéité de l'int~rieur des conduites en accroissant la pression qui s'exerce dans l'une de ces conduites, lesdits moyens étant agancés pour être déplacés par cette surpression.
Cette méthode permet donc d'effectuer des soudures en milieu gazeux et présente l'avantage d'être d'une sécurité par-faite puisque pendant toute l'opération de soudure les moyens d'étanchéité internes aux conduites sont maintenus en place~en prenant appui l'un sur l'autre.
Un autre avantage de l'invention est de permettre des coupures de sections de conduites n'exigeant pas de conduire à
~i un ~cart pr~cis entre les extr~mités des conduites puisqu'il ~ufit que la longueur du manchon soit seulement superieure l'~cartement des extr~mites des conduites.
Un autre objet de l'invention concerne un dispositif de mise en oeuvre de la methode pr~citee et qui comporte: une ~ structure de d~placement des conduites; un réceptacle dans les J parois duquel sont pratiqu~s deux orifices destinés à recevoir, chacun, l'extr~mite d'une des conduites à raccorder; une unité
sous-marine d'intervention, agencee pour s'assembler avec ledit ~, receptacle; de~ moyens d'etancheite entre, d'une part, ledit _ 3 --B
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réceptacle et l'unite d'intervention, d'autre part, entre les orifices d'entree des conduites dans le receptacle et la surface exterieure de ces conduits, en~in, à l'interieur de ces mêmes conduites; ledit réceptacle comportant un manchon télescopique destiné à raccorder les deux conduites et dont l'une des extrémités présente un diamètre supérieur au diamètre externe des conduites à raccorder, ledit manchon étant, au préalable, rendu solidaire dudit réceptacle.
: D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description suivante faite en réference au dessin annexe qui représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisa-tion des moyens de mise en oeuvre de la méthode de raccordement objet de l'invention.
Sur le dessin:
la figure 1 est une représentation en plan d'une struc-ture de préhension des conduites à raccorder, .1 la figure 2 la coupe selon la ligne II-II de la figure 1,la figure 3 une représentation partielle de la struc-ture après mise en parallèle des conduites, la figure 4 une vue en élévation du réceptacle en position de reception des conduites, la figure 5 une coupe axiale du réceptacle, la ~igure 6 la coupe transversale selon la ligne VI-VI de la ~igure 5 apras ~onction de l'unit~ sous-marine d'in-tervention, 1A ~igure 7 la coupe partielle du réceptacle après lntroduction d'une premlare condulte, :, . . ~ . .

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la figure 8 la coupe partielle après introduction de deux conduites, et la figure 9 la coupe partielle apr~s accordement et soudure.
La structure 1, composée d'éléments conventionnels de manutention de conduites telles que 2 et 3, n'a été représentée que pour illustrer la méthode de soudure des conduites immergées et ne constitue pas en elle-même une partie de l'invention. Elle peut donc être remplacée par toute structure de manutention comportant des pinces telles que 4 montées sur des supports mobiles ~ et 6 ayant pour but de saisir les conduites pour les soulever comme indiqué schématiquement figure 2 par les flèches 7 et les déplacer latéralement comme l'indiquent les flèches 8. De cette ~açon, les conduites 2 et 3 peuvent ~tre rendues parallèles et amenées en regard des ~raises circulaires 9 et 10. Des pinces 11 permettent de retirer les sections 12 et 13 après découpage.
La structure 1, encore appelée ligneur, supporte un réceptacle 14 propre ~ l'invention. Des vérins 15, figure 1, assurent le relevage du réceptacle qui après découpage des sections 12 et 13 prend la position représentée figure 4. Dans cette position, les conduites 2 et 3 se trouvent au même niveau que les ori~ices 16 et 17 plus visibles figure 5. Les flèches 18 et 19, ~lgure 4, indiquent le déplacement des sections découpées 12 et 13, la ~l~che 20 le mouvement de descente du réceptacle 14. ~ans le mode de r~alisation repr~sente, le réceptacle peut pivoter j autour des arbres 21, Il compor-te une bordure 22 ~ sa partie sup~rieure pour recevoir, dans la position figurée, toute unité
i d'intervention sous-marine. De telles unités étant déjà connues, ~ on a représenté schématiquement en 23, ~igure 6, une simple frac-1 30 tio~ d'une cloche de plongée équipée d'une source d'énergie électrique et d'un pupitre de commande 24, cette cloche se raccor-dant de ~açon étanche sur la bordure 22 du réceptacle 14.

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Les orifices 16,et 17 du réceptacle sont bordés par les dispositifs d'étanchéité 25 et 26, chacun comprenant de préférence un c~ne de guidage 27, un joint à lèvre 28 et un moyen susceptible d'être commandé 29: par exemple une chambre gonflable attenant à
la lèvre et la maintenant normalement en position écartée pour permettre l'introduction de la conduite 3 dans l'orifice 17. Le dégonflage de la chambre, obtenu par exemple à partir d'une commande du pupitre 24 et du câble 53, entra~ne la disparition des efforts appliqués au bord de la lèvre 28 qui vient alors se plaquer contre la conduite 3, figure 8, sous l'effet de la pression hydros-tatique. Les dispositifs de commande ou de télécommande pouvant ~tre quelconques et ne faisant pas partie en eux-mêmes de l'inven-tion, il est inutile de les décrire. ~ , Chac~n des orifices 16, 17 du réceptacle 14 comprend destaquets éclipsables 30 supportant des obturateurs 31 et 32 dont les extrémités sont jwYt,aposées aux extrémités d'un tangon ou pièce d'écartement 33, de telle sorte que les joints d'étanchéité
gonflables 34 et 35 des obturateurs 31, 32, placés respectivement sous le contrôle des électro-vannes 36 et 37, se trouvent à l'a-plomb des joints d'étanchéité 25 et 26. Ces électro-vannes sont reliées aux fils de commande 38 et 3~ aboutissant ~ tout dispositif récepteur de signaux, ou m8me ~ des dispositi~s de connexion automatique au c~ble 53 du pupitre de commande 24 avant ouverture de la porte d'acc~s de la cloche 23 au réceptacle~ On notera, cependant, que le mode de réalisation convient particulièrement blen ~ tous dispositifs de télécommande à travers une paroi con~tituant une enceinte: réceptacle 14, conduites 2 et 3, comme par exemple les télécommandes par rayonrement gamma, ou par signaux ood~ acousti~ues. Dans le premier cas, il suffit d'amener la source de rayo~nement gamma d'un isotope particulier en regard d'un compteur Geiger faisant partie d'un réceptacle placé de l'autre côté de la paroi pendant un temps donné pour déclencher ... ~ . .
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circuit électrique quelconque actionnant une électrovanne, norma-lement fermée~ ou normalement ouverte sur un circuit hydraulique ou pneumatique. Dans le second cas, il suffit d'équiper chaque électrovanne d1un dispositif récepteur ne répondant qu'aux signaux de commande codés adoptés.
Le réceptacle 14 comporte, en plus des taquets 30, un support 40, figure 6, équipé de rouleaux 41 soutenant un manchon 42 à travers lequel passe l'obturateur 32 et le tangon 33.
Dès que les sections extrêmes 12 et 13 des conduites ont été découpées, le ligneur 1 déplace latéralement la conduite 3 pour la placer dans l'axe de l'obturateur 31, puis il déplace longitu-dinalement le réceptacle 14 qui passe de la position représentée fi~ure 5 à celle de la figure 7. Au cours de cette introduction de la conduite 3, seuls les taquets 30 de l'orifice 16 sont effacés et l'obturateur 31 est soutenu par des coupelles 43 s'appuyant ; sur la conduite 3. On remarquera que toutes les coupelles sembla-bles montées sur le tan~on 33 ou sur l'obturateur 32 ont leur ; concavité dans le même sens bien que les obturateurs soient orientés de façon opposée, cette disposition inversée facilitant leur assem-blage au tangon 33 à l'aide de simples vis 44.
L'~cart entre le diam~tre interne du manchon 42 et le diamètre externe de la conduite 3 étant faible, le simple enfonce-ment de l'e~trémité de la conduite 3 vers la partie en retrait ~5 du manchon 42 suffit à créer des forces de frottement sur une longueur suffisante pour qu'en ramenant le réceptacle 14 vers la ¦ conduite 2 après que celle-ci. a été disposée en regard de l'orifice t 16, le manchQn 42 reste dans la position représentée figure 8.
~u cours de ce déplacement, les taquets 30 de l'orifice 16 s'effa-c~nt mais l'assemblage des obturateurs 31, 32 glisse avec le récep-tacle 14 de ~açon à permettre au joint de l'obturateur 32 de rester en regard du ~oint 25 et par conséquent de pénétrer suffisamment à
l'intérieur de la conduite 2. A cet effet, les taquets 30 sont ' 7 reliés par des c~bles 46 à un syst~me d'accrochage 47 fixé au tangon 33.
Lorsque l'on se trouve dans la position de la figure 8 et que l'unité sous-marine d'intervention 23 coiffe le réceptacle, on procède à la commande des moyens d'étanchéité 25, 26, 34 et 35 de sorte que les joints à lèvres des orifices 16 et 17 se plaquent contre les parois externes des conduites 2 et 3 et que les joints des obturateurs 31 et 32 sont repoussés contre les parois internes de ces conduites. Dans ces conditions, il suffit de commander, à
partir du pupitre 24 figure 6, la pompe 48 raccordée automatique~
ment au tube 49 conduisant à la crépine 50 pour vider le réceptacle 14 et le mettre en communication avec la chambre de commande 51 ~
la pression atmosphérique. L'équipe de travail peut alors descen-dre dans le réceptacle, décrocher les câbles 46, retirer les tiges filetées 44 pour libérer les extrémités des obturateurs 31 et 32 et faire glisser le manchon 42 jusqu'à ce qu'il vienne buter contre le tube 2, comme représenté figure 9. Il suffit alors de procéder la soudure des extrémités 45 du manchon de même diamètre que la conduite 2 et à la soudure de l'extrémité opposée 52 du manchon.
Lorsque cette opération est effectuée, on peut comma~der la libé-ration des obturateurs 31 et 32 par une nouvelle commande des ~lectrovannes 36 et 37. Ainsi qu'il a été déJà exposé, ces télé-commandes peuvent 8tre quelconques. A titre d'exemple, on peut citer comme variante des moyens de débloca~e des ~oints d'étanchéité
un percuteur pyrotechnique actionné par l'émission de signaux sonorQs codés, ce percuteur falsant tomber la pression du circuit ol~opneumatique de gonfla~e des obturateurs. Les joints d'étan-I ch~it~ n'~tant plus sollicités contre les parois internes des i conduites ~accord~es et soudées au manchon, il suffit d'appliquer une pression dans la conduite 2 supérieure à la pression de laconduite 3 pour entrafner par les coupelles 43, toutes de même orientation, les obturateurs 31 et 32 ainsi que le tangon 33, I' . .

fi6ure 9 , qui sont ainsi évacués ~ 1'une des extrémités de la conduite.
Bien que l'on n'ait décrit qu'un mode de réalisation des moyens de mise en oeuvre de la méthode de raccordement avec soudure en atmosphère gazeuse des deux conduites immergées, il va de soi que de nombreuses adjonctions, suppressions ou modifications pourraient être apportées aux éléments décrits en fonction des obturateurs employés sans sortir du oadre de la présente invention.

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Claims (19)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Méthode de raccordement, par soudure, des extrémi-tés de deux conduites immergées, mettant en oeuvre un réceptacle portant, à l'intérieur, un manchon destiné au raccordement et dont les parois latérales du réceptacle sont pourvues d'orifices devant recevoir lesdites extrémités, orifices alignés coaxiale-ment avec ledit manchon, méthode caractérisée en ce que:
a) dans un premier temps, on dispose ledit réceptacle de manière à aligner l'axe commun à ces deux orifices avec l'axe de l'une des deux conduites;
b) dans un second temps, on imprime au réceptacle un mouvement de translation en direction de ladite conduite, jus-qu'à ce que l'extrémité de celle-ci vienne pénétrer à l'inté-rieur du réceptacle et s'introduise télescopiquement dans le manchon dont le diamètre intérieur est égal, avec un jeu de valeur déterminée, au diamètre extérieur de ladite extrémité;
c) dans un troisième temps, on dispose l'extrémité de l'autre conduite à proximité du réceptacle, du côté opposé à la première conduite, alignée sur l'axe précédemment défini et à
une distance telle que l'écartement entre lesdites deux extré-mités soit inférieur à la distance séparant, dans le réceptacle, lesdits deux orifices l'un de l'autre;
d) enfin, dans un quatrième temps, on fait se redépla-cer le réceptacle en sens exactement inverse de celui dudit second temps, de façon à y faire pénétrer ladite autre extrémité
d'une longueur suffisante pour permettre d'effectuer le raccorde-ment.

2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on découpe préalablement les extrémités des deux con-duites de façon à ce que l'écartement entre ces extrémités soit inférieur à la distance séparant, dans ledit réceptacle, les deux orifices destinés à recevoir lesdites extrémités.

3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'on raccorde, à la partie supérieure dudit réceptacle, une unité sous-marine d'intervention, puis l'on assure l'étan-chéité, d'une part, entre l'unité d'intervention et le réceptacle, d'autre part, entre les orifices de celui-ci et la surface extérieure de chacune des conduites, et enfin l'étanchéité de l'intérieur de celles-ci.

4. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que, préalablement à l'étanchement dudit ensemble, on solida-rise les moyens d'étanchéité disposés à l'intérieur des con-duites en un ensemble que l'on asservit audit réceptacle.

5. Méthode selon les revendications 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que l'on met l'intérieur du réceptacle à la pression atmosphérique, que l'on fait pénétrer l'équipe chargée des opérations de soudure, que cette équipe fait coulisser le man-chon de raccordement, dont le diamètre de l'extrémité restée libre est égal à celui de la seconde conduite, sur la première conduite, en direction de la seconde, jusqu'à venir au contact de celle-ci.

6. Méthode selon les revendications 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que l'on met l'intérieur du réceptacle à la pression atmosphérique, que l'on fait pénétrer l'équipe chargée des opérations de soudure, que cette équipe fait coulisser le manchon de raccordement, dont le diamètre de l'extrémité restée libre est supérieur avec un jeu déterminé au diamètre extérieur de la seconde conduite, sur la première conduite vers la seconde, jusqu'à ce qu'il vienne coiffer celle-ci.

7. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'on procède, préalablement à l'opération de soudure, au désassemblage desdits moyens disposés à l'intérieur des con-duites, laissant néanmoins subsister une liaison de sécurité
entre eux.

8. Méthode selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'on procède au transfert desdits moyens d'étanchéité
de l'intérieur des conduites en accroissant la pression qui s'exerce dans l'une des conduites, lesdits moyens étant agencés pour être déplacés par cette surpression.

9. Dispositif de raccordement, par soudure, des extrémités de deux conduites immergées, caractérisé en ce qu'il comporte: une structure de déplacement des conduites; un réceptacle dans les parois duquel sont pratiqués deux orifices destinés à recevoir, chacun, l'extrémité d'une des conduites à raccorder; une unité sous-marine d'intervention, agencée pour s'assembler avec ledit réceptable; des moyens d'étanchéité
entre, d'une part, ledit réceptacle et l'unité d'intervention, d'autre part, entre les orifices d'entrée des conduites dans le réceptacle et la surface extérieure de ces conduits, enfin, à l'intérieur de ces mêmes conduites; ledit réceptacle comportant un manchon télescopique destiné à raccorder les deux conduites et dont l'une des extrémités présente un diamètre supérieur au diamètre externe des conduites à raccorder, ledit manchon étant, au préalable, rendu solidaire dudit réceptacle.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé
en ce que les axes des deux orifices d'entrée des conduites dans le réceptacle et l'axe du manchon qu'il comporte sont con-fondus.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé

en ce que les moyens d'étanchéité disposés à l'intérieur des conduits sont agencés pour être commandés à l'aide de signaux traversant la paroi des conduites.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractéri-sé en ce que lesdits moyens d'étanchéité internes comportent des coupelles coaxiales prenant appui sur les parois de la conduite.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé
en ce que lesdits moyens d'étanchéité interne sont assemblés entre eux par un tangon intermédiaire coaxial de longueur réglable et comportant également des coupelles similaires.

14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé
en ce que chacun desdits moyens d'étanchéité prend appui sur au moins un support éclipsable, agencé pour pouvoir pivoter vers l'intérieur du réceptacle, lors de l'introduction de la con-duite correspondante dans celui-ci.

15. Dispositif selon la revendication 14, comportant un moyen de rendre lesdits moyens d'étanchéité solidaires du réceptacle.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé
en ce que ledit moyen est constitué par un câble, fixé, par l'une de ses extrémités à la paroi du réceptacle et par l'autre extré-mité, d'une manière amovible au tangon réunissant également d'une manière amovible lesdits deux moyens d'étanchéité
interne.

17. Dispositif selon les revendications 11, 12 ou 13, caractérisé en ce que les coupelles de l'assemblage constitué
par le tangon et les deux étanchéités internes présentent tous la même orientation.

18. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-tions 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que les moyens d'étan-chéité entre les orifices du réceptacle et les surfaces exté-rieures des conduites sont des joints à lèvres gonflables, agencés pour être commandés à distance.

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-tions 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité
internes sont dimmensionnés pour pouvoir, après désassemblage, se déplacer librement à l'intérieur des parties de conduites pré-sentant le rayon de courbure le plus faible.