Brevet FR2000264A1 — publié le 19690905

1- 2000264 La présente invention se rapporte à des dispositifs mécaniques tels que des ensembles vannes et dispositifs de commande de vannes pouvant être immergés, dans lesquels la vanne et son dispositif de commande sont maintenus dans un ensemble étanche par 5 une série de segments de serrage0 Une enveloppe protectrice qui renferme le dispositif de commande dê la vanne peut se déplacer par rapport à ce dernier pour actionner les segments de serrage et les déplacer entre leur position de verrouillage et de déverrouillage, de façon à dégager rapidement la vanne et son disposi-10 tif de commande par un simple déplacement de l'enveloppe par rapport au dispositif de commande de la vanne. la présente demande de brevet se rapporte d'une manière générale à des vannes qui sont commandées par des dispositifs de commande mécaniques et plus particulièrement à des vannes et à 15 des dispositifs de commande qui sont destinés à être montés et démontés rapidement et d'une façon simple pour faciliter leur mise en place et leurs réparations. Bien que la présente invention ne se limite pas à des éléments immergés, elle est conçue principalement pour les cas où des éléments doivent être remplacés et 20 réparés dans des conditions contraires telles que celles qu'on rencontré fréquemment lorsque les ensembles de vannes et de dispositifs de commande sont destinés à être utilisés dans des dispositifs immergés. Pour simplifier, cependant, la description de la présente invention se rapportera particulièrement à un ensemble 25 de vanne et de dispositif de commande de la présente invention destinés à une application où ils sont immergés. l'industrie du pétrole, au cours de sa recherche de gisements de produits pétroliers tels que le pétrole brut et le gaz naturel, a découvert des réserves importantes de pétrole et de gaz qui se 30 trouvent en dessous de la surface de l'océan dans différentes parties du monde. Les progrès de la technologie se rapportant au forage et à l'équipement ou à l'établissement des puits sur le fond de l'océan ont été considérablement gênés par l'environnement hostile dans lequel sont effectuées les opérations de forage et d'é-35 tablissement des puits. Lorsque l'eau qui recouvre le fond de l'océan est relativement peu profonde, on a tendance à mettre la tête ; du puits au-dessus de la surface de l'océan lorsque cela est possible de telle sorte que l'équipement de la tête du puits soit accessible pour sa mise en place et son entretien. Par exemple, un 69 00588 2000264 certain nombre de puits voisins peuvent être équipés en disposant les ensembles des têtes de puits sur une plate-forme au-dessus de la surface de l'océan et en allongeant les conduits du puits jusqu'aux puits sous-marinso Ceci est considéré d'une manière géné-5 raie comme une pratique acceptable du fait que les têtes de puits dispesées au-dessus de la surface de la mer ne doivent pas nécessairement comporter des ensembles de dispositifs de commande de vanne commandés à distance. Chacune des vannes des ensembles de têtes de puits se trouvant au-dessus de la surface de la mer peut 10 comporter un dispositif de commande manuel qui peut être commandé par du personnel accédant à la plate-forme. Il est évident que les opérations de réparation peuvent être effectuées très facilement sur des têtes de puits disposées au-dessus de la surface de la mer. Les équipements des puits sur des plates-formes présentent 15 cependant certains inconvénients. Les plates-formes risquent d'être abîmées ou d'être détruites par des incendies, des tempêtes ou par des collisions avec des bâtiments de surface. Cependant, il arrive souvent que l'eau présente une profondeur-considérable à l'endroit, où se trouve le puits et l'ensemble de la tête du puits 20 doit être disposé sur le fond de l'océan. Les vannes d'un ensemble de tête de puits destiné à un établissement effectué sur le fond de l'océan doivent par* suite être adaptées spécialement à un service sous-marin et doivent être équipées de dispositifs de commande mécaniques pouvant être commandés a. distance pour permettre de com-25 mander leur fonctionnement depuis un poste de commande à distance. •' Bien qu'il soit estimé obligatoire à certains moments d'équiper les puits sur le fond de l'océan, ces opérations sont considérées ' d'une manière générale comme indésirables du fait des risques présentés par l'environnement dans lequel se trouve l'ensemble de la 30 tête du puits,. Les ensembles de têtes de puits immergés sont extrêmement difficiles à entretenir du fait de l'environnement hostile dans lequel un plongeur doit travailler pendant qu'il les entretient® Il arrive souvent que la profondeur de l'océan dans lequel se trouve la vanne est trop grand pour qu'un plongeur puisse 35 travailler, et il devient alors nécessaire de prévoir un équipement commandé à distance pour réparer les têtes de puits, ou bien il est nécessaire de lever la tête du puits jusqu'à la surface de l'océan pour la réparer. L'un ou l'autre de ces procédés de répa 69 00588 3 2000264 ration est considéré comme étant excessivement coûteux,,. La présente invention est conçue pour faciliter un établissement effectif et peu coûteux sur le fond de l'océan des puits et pour faciliter d'une manière simple les réparations d'un ensem-5 ble de vanne et de son dispositif de commande sur des puits, lesquelles opérations peuvent être exécutées facilement par un plongeur dans une eau relativement peu profonde ou bien au moyen d'un équipement commandé à distance dans le cas où l'eau est trop profonde pour permettre à un plongeur de travaillera 10 En conséquence, la présente invention a pour but de fournir : - un nouvel ensemble de vanne et de dispositif de commande pouvant être facilement séparés par une structure mécanique simple telle que le dispositif de commande puisse être levé jusqu'à la surface de l'océan pour pouvoir être réparé. 15 - un nouvel ensemble de vanne et de dispositif de commande qui est destiné à protéger ses éléments internes en évitant qu'ils ne soient contaminés par l'eau de mer ou par d'autres fluides corrosifs. - un nouvel ensemble de vanne et de dispositif de commande 20 comprenant des moyens servant à aligner d'une manière appropriée la vanne et le dispositif de commande pendant le montage de sorte que leur montage et leur assemblage puissent être effectués facilement en utilisant un équipement de liaison commandé à distance, - un nouvel ensemble de vanne et de dispositif de commande-25 quij lorsque le dispositif de commande est démonté de la vanne, fait extraire tous les éléments internes mobiles de la vanne de telle sorte que ceux-ci peuvent être amenés à la surface de l'océan pour être remplacés ou réparés. - un nouvel ensemble de vanne-et de dispositif de commande 30 comprenant des moyens servant à commander l'échange de fluide entre des chambres se trouvant à l'intérieur de la structure du dispositif de commande de façon à maintenir une condition d*équilibre par rapport au fluide dans lequel la vanne est plongée tout le temps. 35 - un nouvel ensemble de vanne et de dispositif de commande auquel est incorporé un moyen servant à donner à distance une indication de la position de la vanne et du dispositif de commande pendant ou après leur fonctionnement. 69 00588 2000264 D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réali-5 sation conformes à l'invention» Sur ces dessins, La figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'une tête de puits à double équipement pourvue d'ensembles de vannes et de dispositifs de commande réalisés suivant la présente invention, 10 La figure 2 est une vue en coupe partielle de l'ensemble de- tête de puits de "la figure 1, et représentant l'un des ensembles de vanne et de dispositifs de commande, en détail, leur mécanisme de verrouillage étant en position de verrouillage. La figure 3 est une vue en coupe d'un mécanisme de vanne à 15 raccord latéral,"et d'un dispositif de commande selon la figure 1, représentant le mécanisme de verrouillage du dispositif de commande en position de déverrouillage„ La figure 4 est une coupe partielle de la structure de la vanne et du dispositif de commande de la figure 2, et représentant 20 en détail le mécanisme de verrouillage. La figure 5 est une coupe partielle du dispositif de commande de la figure 2, et représentant en détail l'ensemble d'entraînement de l'enveloppe du dispositif de commande. La figure 6 est une coupe partielle de la structure du dis-25 positif de commande de la figure 4 et elle représente un mécanisme indicateur de position qui peut être ajusté à volonté sur le dispositif de commande. Les figures 7? 8 et 9 sont des coupes partielles du mécanisme de -verrouillage" de la figure 2 et elles représentent le méca-30 nisme de serrage à diverses positions entre sa position de verrouillage et sa position de déverrouillage. La figure 10 est une coupe partielle du dispositif de commande des figures 2 et 3 et elle représente en détail le manchon de guidage et la structure d'étanchéité de son joint» 35 En se reportant maintenant aux dessins pour donner une des cription plus détaillée de 1'invention, sur la figure 1, on a représenté un ensemble 10 de vanne d'une tête de puits pour une tête de puits à double équipement comprenant trois canaux d'écoulement 12, 14 et 16 (figure 2) s'étendant jusqu'à deux zones de pro- 69 00588 5 2000264 duction en dessous de la surface, de la terre. L'un des canaux d'écoulement sert de canalisation de retour pour un fluide permettant la circulation d'un fluide, d'outils pour le pétrole et d'autres dispositifs lorsque ceux-ci sont refoulés dans le puits par la 5 pression du fluide ou en sont extraits» L'ensemble de vanne 10 comprend un conduit pour chacune des colonnes de tube, chaque conduit étant commandé par une série de vannes. Par exemple, une section principale inférieure 18 de l'ensemble-comprend des vannes principales 20, 22 et 24 servant à commander le débit du fluide 10 à travers les colonnes'de tube individuelles. L'ensemble de vanne comprend également une section principale supérieure 26 qui comporte trois vannes principales supérieures 28, 30 et 32 qui commandent également le débit du fluide à travers les canaux d'écoulement 12, 14 et 16. D'habitude, les vannes principales inférieu-15 res 20,"22 ët 24 restent ouvertes et ne sont fermées qu'en cas d'urgence".' L'ensemble de vanne est pourvu d'une section 34 de vanne à raccord latéral et d'une section 36 de vanne principale dont chacune comprend une vanne pour chacun" des trois canaux d'écoulement. La section de soupapes 34 est pourvue de brides solidaires 20 38 sur lesquelles est monté un"ensemble 40 de vanne et de dispositif de commande au moyen de colliers dé serrage 42. La section de vanne 34 comprend trois ensembles de vannes et dé-dispositifs de commandé, bien que pour simplifier les figures et pour éviter toute confusion, on n'ait représenté qu'un seul des ensembles de 25 vanne et de dispositif de commande. Les diverses sections de l'ensemble de la vanne peuvent être reliées au moyen de brides telles que celles qu'on voit en 44, bien que d'autres moyens de liaison des sections de la vanne soient envisagés dans le cadre de la présente invention. 30 Pour une description plus détaillée de Ta présente invention, on se reportera à la figure 2 qui représente en détail une vanne 46 de l'un des ensembles ou sections de vannes de la tête du puits ét son dispositif de commande associé. La vanne 46 est pourvue d'un corps de vanne 48 qui est solidaire de la section principale 35 respective de l'ensemble de vanne et qui forme une chambre de vanne interne 50. Le corps de vanne 48 est pourvu de canaux d'écoulement 56 et 58"qui sont en communication avec la chambre 50 et qui sonÉ également en communication avec le canal d'écoulement 14 dont ils font partie. En variante, le corps de vanne 48 peut êtré * i SAQ ORIGINAL 69 00588 2000264 pourvu d'une structure de conduit comportant des "brides annulaires telles que celles qu'on voit en 60 sur la figure 3» servant à relier la vanne à une liaison latérale 38 de l'ensemble 10 de la vanne de tête de puits et à relier la vanne à une structure 62 de ca-5 . nalisation d'écoulement au moyen de colliei's de serrage classiques 42. On considère qu'il est évident que la structure de la vanne à raccord latéral peut être pourvue d1autres types classiques de structures de montage sans sortir du cadre de la présente invention. La vanne 46 est pourvue d'au moins un et de préférence de 10 deux ensembles de sièges 66 qui sont disposés à l'intérieur d'é-videments formés autour des canaux d'écoulement 56 et 58. Les ensembles de sièges 66 sont disposés de manière à venir en-prise d'une façon étanche avec un élément de vanne 68 qui est disposé de manière à se déplacer à l'intérieur du corps de la vanne. L'élément 15 de vanne ou obturateur 68 est pourvu d'une ouverture 69 qui est alignée sur les canaux d'écoulement 56 et 58 dans la position d'ouverture de la vanne pour permettre aii fluide dè s'écouler à travers celle-ci."Une tige de vanne 70 est reliée à l'obturateur 68 et sert à déplacer ce dernier entre ses positions d'ouverture et de ferme-20 ture, à volonté. En se reportant aux figures 2 et 4, le corps de vanne 48 se termine par une joue annulaire 72 dont le diamètre est plus petit que celui d'une surface cylindrique 74 formée à 1*extrémité extérieure du corps de la vanne. A titre"d'explication, les termes 'ex-25 térieur" et "vers l'extérieur" se rapportent à la direction s'é-'' cartant du canal d'écoulement de la vanne, tandis que des termes tels que "intérieur" ou "vers l'intérieur" se rapportent à la direction allant vers les canaux d'écoulement de la vanne. Le dispositif de commande de l'ensemble de vanne comprend 30 "une base 76 présentant une joue de chapeau annulaire 78 qui lorsqu'elle est assemblée au corps de vanne 48, vient buter contre la joue 72 du corps. La base du dispositif de commande est pourvue d'une'ouverture 80 à travers laquelle passe la tige 70. L'ouverture 80 reçoit une douille 82 de guidage de la tige qui s'y /visse 35 et qui sert à maintenir la 'tige 70 alignée d'une manière précise par rapport à la base 76 du dispositif de commande. L'extrémité intérieure de la douille de guidage 82 coopère avec l'ouverture 80 et avec la tige 70 pour former une 'chambre de garniture annulaire dans laquelle"est disposé un ensemble de garniture 84 qui BAD ORIGINAL 69 00588 7 2000264 forme un joint étanche au fluide maintenu entre la tige 70 et les parois qui délimitent l'ouverture 80„ Un dispositif de retenue 86 de la garniture entoure la tige 70 et est disposé en prise avec l'ensemble de garniture 84 pour maintenir celle-ci en position ap-5 propriéeo Un manchon de guidage annulaire 88 est vissé à l'intérieur de la base 76 et est disposé de telle sorte que son extrémité extérieure soit en prise avec le dispositif de retenue 86 de la garniture pour maintenir ce dernier en position. Le manchon de guidage 88 est pourvu d'un nez ou extrémité intérieure 90 présen-10 tant une surface cylindrique extérieure 92. Une surface cylindrique 94 qui est formée sur le corps de vanne 48 reçoit la surface cylindrique 92 du manchon de guidage 88 suivant un ajustage relativement serré afin de maintenir un alignement précis entre la base 76 du dispositif de commande de. la vanne et le corps de vanne 15 48. • Le corps de vanne 48 et la base 76 sont pourvus de surfaces tronconiques 96 et 98, rèspectivement, " obliquant en opposition et qu'on voit en détail sur la figure 7 et dont une partie est espacée de la périphérie extérieure du manchon de guidage 88 qui coo-20 père avec ce dernier pour former une chambre d'étanchéité annulaire 100, comme on le voit en particulier sur la figure 10. Un élément d*étanchéité annulaire 102 logé à l'intérieur de la-chambre 100 est dispesé autour du manchon de guidage 88 et est pourvu de surfaces tronconiques 104 et 106 qui assurent l'étanchéiié avec les 25 surfaces 96 et 98, respectivement. La forme géométrique de la bague d'étanchéité 102 est en rapport avec la forme géométrique de la chambre annulaire' 100 de telle sorte que le contact initial entre les surfaces 104 et 106 et les surfaces 98 et 96 s'effectue avant que les surfaces de butée de la joue de chapeau 78 et de la 30 joue 72 du corps soient amenées en contact intime. Lorsque la joue du corps et la joue du chapeau sont amenées en butée, l'élément d'é-tanchéité annulaire 102 est déformé dans sa surface de contact a-vec les surfaces tronconiques 96 et 98, de façon à former un joint étanche a.u fluide. La surface périphérique extérieure du manchon 35 de guidage 88 est disposée très près de la surface périphérique intérieure de l'élément d'étanchéité 102 et maintient d'une manière efficace l'élément d1étanchéité aligné d'une manière appropriée par rapport aux surfaces tronconiques 96 et 98. Le .joint annulaire 102 peut être en un métal relativement tendre" ou bien "il peu!;/ 8AD ORIGINAL 69 00588 2000264 composé d'autres matières appropriées sans sortir du cadre de la présente invention» Entre les extrémités du manchon de guidage 80, est disposé un agrandissement périphérie 108, comme on le voit en détail sur 5 la figure 10, lequel forme une "butée annulaire 110. la "butée annulaire 110 présente un diamètre plus grand que"la-périphérie intérieure du joint annulaire 102, de manière à venir en prise avec le joint et le maintenir assemblé sur le manchon de guidage lorsque ce dernier est reculé de sa position de mise en prise, 10 avec le corps de vanne» Cette caractéristique assure que l'élément d'étanchéité annulaire 102 est maintenu avec l'ensemble du dispositif de commande de la'vanne de telle sorte qu'il est levé jusqu'à la surface de l'océan avec l'ensemble du dispositif de commande pour être réparé ou remplacé» l'agrandissement périphérique 108 15 forme également une surface conique 112 qui est destinée à venir en prise avec une surface conique 11nformée sur le corps de la vanne pour empêcher le manchon de guidage 88 de se trouver séparé de la base 76 du dispositif de commande. Dans le cas où le manchon de guidage 88 se trouve dévissé de la basé 76 par des vibrations 20 ou pour des raisons semblables, le manchon de guidage 88 ne peut reculer que suffisamment pour mettre en prise les surfaces coniques 112 et 114, de manière à maintenir irn vissage suffisant empêchant toute séparation. Il est impossible par suite que le manchon de guidage 88 se trouve complètement démonté de la base du disposi-25 tif de commande et qu'il reste avec le corps de la vanne lorsque le dispositif de commande est démonté de ce dernier» la base 76 est pourvue d'une partie 116 s'étendant axiale-ment, comme on" le voit sur la figure 4, qui'présente une surface cylindrique 118. Un cylindre 120 du dispositif de commande entoure 30 la partie 116's'étendant axiale'ment et est disposé d'une manière étanche par"rapport à la surface cylindrique 118» Un chapeau de cylindre 122 qu'on voit sur la figure 5 forme "une fermeture pour une extrémité du cylindre et comporte une partie 124 s'étendant axialement qui se loge d'une manière étanche à l'intérieur du cy-35 lindre 120. le chapeau 122 du cylindre s'étend radialement au delà de là'périphérie extérieure du cylindre 120 en formant une joue 123 qui est pourvue d'une série d1ouvertures "de boulonnage 126. Uhë série de boulons 128 se logent à l'intérieur des ouvertures taraudées 130 formées"sur la base 76 et traversent les ouvertures SAD ORIGINAL 69 00588 2000264 126» Une série d1écrous 129 se vissent sur les boulons 128 et servent à maintenir le chapeau du cylindre en prise avec lé "cylindre 120 tout en maintenant le cylindre en prise avec la base ,76„ Un piston mobile 134 est disposé à l'Intérieur du cylindre 5 120 et il est relié à lâ"tige 70 qui traverse la base 76 pour pénétrer dans le cylindre 120. Un ressort de compression" 136 est interposé entre le piston 134'et la base 76 et sert à solliciter le piston vers l'extérieur,"à'l'écart du corps de vanne 48. Un élément de butée 58 pour le piston est relié à la tige 70 par des fi-10 lets ou par des dispositifs analogues et est destiné" à venir en prise avec la base 76 pour limiter le déplacement du piston vers le corps de vanne, la butée 138 du piston est de préférence réglable par rapport à la tige"de la vanne pour amener l'orifice 69 dans 1*alignement des canaux d'écoulement 56 et 58 dans ],a jpopi- 3. ï' écart 15 tion d'ouverture de la vanne, le déplacement du piston 134/du corps de vanne est limité au moyen-d'un écrou de butée 140 qui'se visse sur la tige 70 et qui vieiït en prise avec le chapeau 122 du cylindre pour limiter la course du piston. 1*écrou de buté#"peut être réglé par rapport à la tige 70 afin d1assurer une mise en position 20 optimale de l'élément de vanne 68 pour la position de fermeture de la vanne. Pour mettre en action le moteur hydraulique servant à actionner -L'obturateur, un fluide hydraulique est fourni depuis une source réglable S à l'ensemble de vanne et du dispositif de commande 25 au moyen d'un conduit d'alimentation 142 qui se visse dans une ouverture taraudée 144 formée sur le corps de la vanne, l'ouverture taraudée 144 est è'n" communication avec un canal 146 pour le fluide hydrauliquèj lequel est formé dans le corps de vànne 48 et qui lorsque la vanne et le dispositif de .commande sont assejablés, est 30 aligné sur un canal 148 pour le fluide hydraulique formé dans la base 76. Une broche dè liaison 150 est vissée à lîmtérieur d'une partiè taraudée du canal 148 pour-le fluide et elle est pourvue d'une partie cylindrique qui est disposée d'une manière étanche par rapport à une partie agrandie du canal 146 lorsque le corps 35 de vanne et le dispositif de commande sont assemblés, la broche de liaison 150 est pourvue d'un canal 152 qui maintient une communication entre les canaux 146 et 148'Pour amener le fluide hy-' draulique de la base du dispositif dé commande à une extrémité éloignée du cylindre hydraulique, la base 76 et le chapeau 122 du gA3 OHfGINAL 69 00588 2000264 cylindre sont pourvus d'alésages cylindriques 152 et 154 qui reçoivent les extrémités d'îïn conduit tabulaire Î58, d'une manière étanche. le canal 148 de la base est en communication avec l'alésage cylindrique 152 tandis qu'une communication est maintenue en-5 tre le cylindre hydraulique et l'alésage cylindrique 154 par un canal 160 formé sur le chapeau 122 du cylindre. Pour actionner l'élément de vanne 68 et le déplacer vers l'intérieur, c'est-à-dire vers le corps de vanne de façon à amener la "vanne à sa position d'ouverture, un fluide hydraulique sous pression est envoyé 10 par le conduit d'alimentation 142 au canal de l'ensemble de la vanne et du dispositif de commande lequel est formé par les canaux 146, 152, 148, 158 et 160. Le fluide hydraulique introduit dans lè cylihdrè'hydraulique à-l"*extérieur du piston 134 fait déplacer le piston vers l'intérieur vers le corps de vanné en fai-15 sant comprimer le ressort 136 et en faisant déplacer la tige de vanne 70 et l'élément de vanne 68 jusqu'à une position qui aligne l'orifice 69 de l'élément de vanne et le canal d'écoulement 56 et 58 de la vanne. Bans le cas où on désire amener l'élément de'vanne 68 à sa position de fermeture, on agit sur la source S de flui-20 de hydraulique sous pression de façon à permettre au ressort de compression 136 et à la pression du fluide qui agit sur la surface à découvert dë la tige de la vanne de repousser le piston 134 vers l'extérieur à l'écart du corps- de .vanne, en faisant écouler"lè fluide hydraulique hors du cylindre e_t en permettant, .à la -tige. -70 êt.. 25 à l'élément de vanne 68 de prendre la position de fermeture"qu'on voit sur la figure 3» - - Dans le cas où un double effet hydraulique est souhaitable pour actionner le -piston à la fois vers l'intérieur et vers l'extérieur, il semble évident que le corps de vanne .et la base, du dis-30 positif de commande peuvent être pourvus de canaux pour le fluide.. semblables à ceux décrits plus haut servant à faire communiquer la partie intérieure du cylindre hydraulique avec une source sous pression réglable de fluide hydraulique. Le dispositif' de commande de la vanne est pourvu d'une enve-35 loppe 162 qui est disposée autour des orifices du mécanisme de commande et qui forme une couverture protectrice pour ceux-ci. Pour relier l'enveloppe 162 à la. structure du dispositif de com-. mande, le chapeau 122 du cylindre du moteur hydraulique qu'on voit sur la figure 5 est pour-vu d'une tige de liaison, solidaire 164 8AD ORIGINAL 69 00588 2000264 présentant "une surface périphérique filetée. Un écrou d*entraînement 166 est pourvu de filets de vis intérieurs et se visse sur la tige de liaison 164. L'écrou 166 est pourvu d'une partie cylindrique 168 qui est disposée de manière à tourner d'une façon étan-5 che dans une ouverture cylindrique 170 formée sur la paroi d'extrémité 172 de l'enveloppe 1620 Pour empêcher 1'écrou 166 de se déplacer axialement par rapport à la paroi d'extrémité 172, l'é-crou est pourvu d'une joue annulaire 174 qui empêche tout mouvement axial de 1'écrou vers l'extérieur par rapport à la paroi d'ex-10 trémité 172« Pour empêcher 1'écrou de se déplacer axialement par . rapport à la paroi d'extrémité vers l'intérieur ou en sens opposé, un élément de retenue 176 est vissé sur une partie à filetage extérieur de l'écroUo La paroi d'extrémité 172 est évidée sur ses surfaces supérieure et inférieure qui coopèrent avec la joue an-15 nulaire 174 et l'élément de retenue 176 de 1'écrou pour former des chambres de portée annulaires. Deux éléments de portée circulaires 178 et 180 sont maintenus à intérieur des chambres de portée et servent à empêcher qu'une friction excessive ne se produise entre -la paroi d'extrémité 172 de l'enveloppe et l'écrou d'entraînement, 20 ainsi qu'avec la structure de retenue de l'écrou» L'élément de retenue 176 de l'écrou se visse sur l'écrou au moyen de filets à pas à gauche qui empêchent l'élément de retenue de reculer et de se dégager de l'écrou. La tige de liaison 164 du chapeau 122 du cylindre est pour-25 vue d'un alésage axial 182 qui est pourvu de filets de vis à pas à gauche sur sa partie extérieure et qui sont destinés à recevoir la partie filetée avec pas à gauche d'un "bouchon de fermeture l84o L'écrou d'entraînement 166 est pourvu d'un alésage axial 186 qui coopère avec la partie à filets intérieurs de l'écrou d'entraîne-30 ment pour former un épaûlement annulaire 188 ou "butée servant à limiter le mouvement vers l'extérieur de l'enveloppe 162 par rapport au chapeau d'extrémité et par rapport à la partie de commande Hydraulique du dispositif de commande. Le bouchon de fermeture 184 présente un ajustage relativement serré et étanche par rapport à 35 l'alésage axial 186 de l'écrou d'entraînement et il présente une surface de butée annulaire 190 qui est destinée à venir en contact avec 1'épaûlement de butée annulaire 188 de l'écrou d'entraînement 166 à la position la plus extérieure de l'enveloppe 162. Les filets à pas à gauche qui relient le bouchon de fermeture 184 à la BAD ORIGINAL 69 00588 '2 2000264 tige de liaison 164 empêchent d'une manière efficace le "bouclion de fermeture 184 de reculer et de se dégager de la tige de liaison lorsque l'écrou d'entraînement 166 tourne» En se reportant maintenant aux figures 5 et 6, la construc-5 tion du chapeau du cylindre et de l'écrou d'entraînement est telle que le bouchon de fermeture 184 peut être enlevé et remplacé par mécanisme indicateur de position l9$4ui est pourvu d'une configuration inférieure à peu près identique à la configuration 0-Jj ^ du "bouchon de fermeture 184 qui se loge de la. même manière que le 10 bouchon 184 à l'aide de filets à pas à gauche, dans l'alésage axial 182 du chapeau du cylindre. Le mécanisme 192 indicateur de position est pourvu d'un alésage axial interne 194 qui est destiné à recevoir une tige indicatrice de position 196 portée par l'extrémité extérieure de la tige de la vanne 70. Le mécanisme indi-15 cateur de position 192 est pourvu de commutateurs à lames intérieur et extérieur 198 et 200, respectivement ou d'autres dispositifs de commande de circuit appropriés quelconques qui sont connectés à un circuit électrique approprié (non représenté) servant à émettre un signal électrique vers un accessoire de commande disposé à distan-20 ce. Les commutateurs à lames 198 et 200 sont fermés de manière à exciter leur circuit de signalisation par la proximité d'un aimant permanent 202 qui est fixé à l'extrémité libre de la tige indicatrice de position 196. On voit par suite que lorsque l'élément de vanne 68 et la tige 70 se déplacent d'un mouvement de va-et-vient 25 sous l'action du dispositif de commande hydraulique, la tige indicatrice de position I96 se déplace d'un mouvement de va-et-vient de même longueur0 Les commutateurs à lames 198 et 200 sont disposés de telle sorte qu'ils sont fermés pour exciter le circuit de signalisation pour les positions maximales vers l'intérieur et 50 vers l'extérieur de la tige de la vanne. L'enveloppe 162 est pourvue d'une ouverture 204 formée sur sa paroi d'extrémité 172, comme on le voit sur la figure 5, et à travers laquelle un fluide protecteur tel qu'un fluide hydraulique est introduit dans l'espace formé entre le dispositif de com-35 mande hydraulique et l'enveloppe. Un clapet de retenue de fermeture 206 est vissé dans l'ouverture 204 et forme une fermeture pour celle-ci. Dans le cas où la pression du fluide à l'intérieur de la chambre 208 pour le fluide protecteur augmente jusqu'à uii niveau dangereux, cette pression est détendue par l'intermédiaire de la BÂD ORtàiH»:»L 69 00588 13 2000264 structure 206 da clapet de retenus » En se reportant partijulicrement aux figures 4 et 5, la pe- -riphérie extéric- ire du chapeau i 22 du cylindre et la périphérie extérieure de la :-ase 76 du dispositif de commande présentent un 5 ajustage relative ruent serré avec la surface intérieure 2iû de l'enveloppe 1620 Deux évidements annulaires 212 et 214 sont formés respectivement sur le chapeau 122 du cylindre et sur la "base 76 et reçoivent les extrémités renflées vers l'intérieur d'un diaphragme souple 216 qui se présente d'une manière générale sous la forme 10 d'un manchon cylindrique,, la périphérie intérieure 210 de l'enveloppa 162 coopère avec les évidements annulaires 212 et 214 ainsi qu'avec des épaûlement s annulaires 218 et 220 pour "bloquer les extrémités renflées du diaphragme 216 à l'intérieur des évidements 212 et 214. les périphéries renflées et bloquées du diaphragme 15 souple forment un joint étaacbe au fluide entre l'enveloppe, la base du dispositif de commande et le chapeau d'extrémité pour empêcher l'eau de mer ou tout autre fluide extérieur de pénétrer dans la vanne, l'espace qui se trouve entre la périphérie intérieure du diaphragme souple 216 et la périphérie extérieure du cy-20 lindre 120 forme une partie intérieure 22'i de la chambre 208 de fluide protecteur qui est en communication avec la partie e 3£"fc C X1 i G tl. ~ re de la chambre du fluide protecteur au moyen d'un ou plusieurs canaux 222 formés sur le chapeau 122 du cylindre. Une partie cylindrique intérieure 223 de la chambre 208 du fluide protecteur 25 est formée par l'espace se trouvant à l'intérieur du cylindre 120 entre le piston 134 et la base 76 et elle est en communication avec les autres parties de la chambre du fluide protecteur au moyen d'un orifice 224 formé dans le cylindre 120» Il est évident, cependant, que l'orifice 224 serait supprimé si le dispositif de-30 commande hydraulique devait être destiné à agir par double effet, comme indiqué plus haut, la périphérie extérieure du diaphragme souple 216 est en communication avec le milieu qui entoure la vanne et le dispositif de commande au moyen d'une série d'orifices 226 qui sont formés sur l'enveloppe 162„ Par suite, le diaphragme 35 souple sert à transmettre la pression hydrostatique du milieu qui entoure la vanne au fluide qui se trouve à l'intérieur de la chambre 208 de fluide protecteur de façon à pouvoir maintenir des pressions équilibrées entre le fluide protecteur et la charge hydrostatique o dette caractérisai me permet je réalise •" l'enveloppe ORIGINAL 69 00588 2000264 et les autres structurea protectrices du mécanisme de commande en une matière relativement légère du fait qu'ils ne sont pas soumis aux effets de pressions hydrostatiques importantes, le diaphragme souple 216 permet également de metti^e en action le dispositif de 5 commande hydraulique pour déplacer le piston et faire déplacer le fluide protecteur qui se trouve à l'intérieur du piston sans produire une "variation de pression du fluide protecteur à l'intérieur de la chambre 208 „ Par exemple, en supposant que le piston 134 est déplacé vers l'intérieur, vers le corps de vanne 48, le fluide qui 10 se trouve à l'intérieur de la partie intérieure de la chambre formée à l'intérieur du cylindre 120 est refoulé par le piston vers l'extérieur par 1!orifice 224 dans les parties extérieures de la chambre à fluide 208 en faisant dilater le diaphragme souple 216.. L'eau de mer, ou tout autre milieu fluide dans lequel se trouve 15 l'ensemble de la vanne et du dispositif de commande est refoulée par le diaphragme souple vers l'extérieur à travers les orifices 226, de façon à éviter tout accroissement de la pression interne à l'intérieur de la chambre du fluide protecteur. Lorsque l'enveloppe 162 est déplacée axialement vers l'extérieur par rapport au 20 corps de la vanne, le fluide protecteur s'écoule à travers les canaux 222 dans la partie extérieure de la chambre 208, de façon à éviter de produire un vide ou un vide partiel. En même temps, le fluide déplacé de la chambre du fluide protecteur fait refouler le diaphragme souple vers l'intérieur sous l'effet de la pres-25 sion du milieu fluide qui entoure la vanne et qui s'écoule à travers l'orifice 226. On voit par suite qu'en utilisant un diaphragme souple 216, on peut transférer le fluide protecteur d'une partie de la chambre qui lui est destinée à une autre partie et que le volume intérieur de la chambre 208 du fluide protecteur peut 30 varier sans modifier la pression du fluide qui.y règne. En se reportant maintenant aux figures 4, 7, 8 et 9, tuae liaison étanche est maintenue entre le corps de vanne 48 et la base 76 du dispositif de commande par une série de segments de serrage 228 qui sont disposés autour de la joue 72 du corps et de la 35 joue chapeau 78 afin de maintenir les joues assemblées en butée d'une manière étanche. Les joues annulaires 72 et 78 sont pourvues de surfaces tronconiques 230 et 232, respectivement, qui sont disposées en opposition et lorsque le ccrps de vanne vient buter avec la base 7-% xt- 69 00588 15 2000264 surfaces 230 et 232 sont disposées à des positions relatives divergeant vers l'intérieur par rapport à leurs axes longitudinaux, les segments 228 sont pourvus d'une fente 234 qui présente des surfaces 236 et 238 divergeant vers l'intérieur et qui sont des-5 tinées à venir en contact intime, respectivement, avec les surfaces tronconiques 230 et 232 formées sur la joue du chapeau et sur la joue du corps» les surfaces 236 et 238 des segments de serrage 228 viennent en prise avec un effet de came avec les surfaces 230 et 232 des joues annulaires qui coopèrent pour faire ti-10 rer les surfaces en butée du corps de vanne et de la base du dispositif de commande pour les mettre en contact de butée intime en appliquant une force périphérique aux segments de serrage» les segments de serrage sont maintenus librement à l'intérieur d'un évidement annulaire 239 formé entre lrenveloppe et la 15 base 76, comme on le voit sur les figures 7, 8 et 9» les formes géométriques de l'enveloppe et de la structure de la base empêchent les segments de serrage de se trouver déplacés de 1'évidement annulaire lorsque l'enveloppe est déplacée entre sa position intérieure et sa position extérieure. Un point de pivotement P est 20 établi par le contact de la partie centrale de chaque segment de serrage et de la surface tronconique 232 de la base 76» les segments de serrage peuvent tourner autour du point de pivotement P entre une position de verrouillage qu'on voit sur les figures 2t 4 et 9 et une position de déverrouillage qu'on voit sur les figu-25 res 3 et 7. les segments de serrage sont pourvus d'une partie 240 s'étendant vers l'extérieur qui est disposée à leur position de verrouillage de manière à venir en contact avec une surface de came de déverrouillage 242 formée sur la surface intérieure de l'enveloppe 162» la surface de came 242, lorsque l'enveloppe 162 se 30 déx>lace vers l'extérieur en s1 écartant du corps de vanne 48, comme décrit plus haut, vient en prise avec la partie s'étendant vers l'extérieur 240 des segments de serrage 228 en faisant pivoter les segments autour du point P, vers la position de déverrouillage de la figure 3» En même temps, la partie 240 s'étendant vers l'exté-35 rieur de chacun des segments de serrage 228 est tournée vers le bas dans un évidement annulaire formé par une partie de diamètre réduit 244 de la base du dispositif de commande. Ceci fait écarter la partie s'étendant vers l'extérieur 240 de chacun des segments de serrage de la partie de diamètre intérieur le plus faible de 69 00588 2000264 l'enveloppe 162 et fait.pivoter en même temps le nez 245 à l'écart de la joue annulaire 72, comme on le voit en détail sur la figure 7. Au moment où les segments de serrage 228 atteignent la position de déverrouillage de la figure 7» le corps de vanne 48 et la "base 5 76 du dispositif de commande peuvent être séparés, les segments de serrage peuvent être entourés par un élément élastique 243 qui aide à les déplacer vers leur position de déverrouillage de la figure 7 et à empêcher les segments de serrage d'être déplacés par des vibrations etc0 Cependant, la bande élastique n'est pas 10 destinée à assurer un déverrouillage positif des segments de serrage. Comme indiqué plus haut, la surface de came de déverrouillage 242 assure d'une manière effective un déplacement positif des segments de serrage du fait du contact entre la partie 240 s'étendant vers 1*extérieur des segments et la surface 242. 15 On achève l'assemblage du dispositif de commande sur le corps de vanne en introduisant l'élément de vanne 68 et le manchon de guidage 88 dans le corps de la vanne et en amenant la joue 72 du corps et la joue 78 du-chapeau à une position de juxtaposition; lorsque ceci se produit, l'élément d'étanchéité annulaire 102 vient 20 en prise avec les surfaces tronconiques 96 et 98, comme décrit plus'haut, de façon à maintenir la joue du corps et la joue du chapeau légèrement espacées, l'enveloppe 162 est alors déplacée vers l'intérieur, vers le corps de vanne en faisant tourner l'écrou d'entraînement 166 de la manière décrite plus haut, de façon 25 à faire venir en prise la surface de came de verrouillage 246 avec les surfaces extérieures des segments de serrage 228. lorsque l'enveloppe 162 est amenée à sa position la plus intérieure, la surface de came de verrouillage 246 applique des forces périphériques aux segments de serrage 228 de façon à faire pousser par 30 les surfaces divergentes associées des segments de serrage et des joues du corps et du chapeau le corps de vanne et la base du dispositif de commande pour les mettre en contact de butée intime et étanche. L'enveloppe 162 est -pourvue d'un élément d'étanchéité inter-35 ne 248 qui peut être constitué par une bague torique ou un dispositif semblable maintenu à l'intérieur d'une gorge annulaire et qui vient en contact d'étanchéité avec la surface cylindrique 74 du corps de vanne 48 en formant un joint contre l'environnement qui évite toute contamination des segments de serrage et des joues 69 00588 17 2000264 par l'eau de mer etc„, en empêchant également toute croissance de plantes marines autour de la structure de verrouillage. Lorsque le dispositif de commande est mis en place sur une vanne ou sur une tête de puits sous-marine, il est envisagé d'une 5 manière générale que 1'évidement annulaire 239 qui se trouve entre la base du dispositif de commande et l'enveloppe soit rempli d'une substance protectrice visqueuse telle que de la graisse afin d'exclure autant que cela est possible l'eau de mer de la structure de serrage. Lorsque le dispositif de commande est assemblé 10 sur le corps de la vanne, une partie de la substance visqueuse est refoulée en avant des segments de serrage afin d'expulser l'eau de la région des joues du corps de la vanne. Après qu'un contact d'étanchéité a été établi entre l'élément drétanchéité annulaire 248 et la surface d'.étanchéité cylindrique 74 du corps de la van-15 ne, il est évident que si un moyen de détente de la pression n'est pas prévu, il pourrait être possible que la pression de la substance visqueuse à l'intérieur de la région de serrage étanche augmente considérablement lorsque l'enveloppe continue à s'avancer vers le corps de vanne, en risquant de produire une condition de bloca-20 ge hydrostatique.^ Pour empêcher un tel blocage hydrostatique et empêcher tout accroissement important de la pression du fluide dans la région de serrage, un canal de détente 250 qu'on voit sur la figure 4,fait communiquer 1*évidement annulaire 239 et le milieu entourant la vanne et il est commandé par un clapet de rete-25 nue et de décompression 252 qui permet au fluide de s'écouler vers l'extérieur de 1'évidement annulaire en empêchant l'eau de mer d'entrer dans le canal 250. A volonté, l'enveloppe peut être pourvue de raccords de purge (non représentés) qui communiquent avec 1'évidement annulaire 239 qui contient les segments de serrage 228. 30 A la suite de 1'assemblage du dispositif de commande sur le corps de la vanne, des tuyaux de purge peuvent être montés sur les raccords de purge et on peut faire circuler un fluide protecteur à travers 1'évidement annulaire de façon à purger 1'évidement de toute l'eau de mer qui a pu s'y trouver emprisonnée. 35 Pour la mise en place sous le niveau de la mer du dispositif de commande sur un système de vanne de tête de .puits sous-marine^, comportant des corps de vanne tels que ceux qu'on voit en 10, le dispositif de commande et son enveloppe .162 étant en position de retrait, comme on le voit sur les figures 3 et 4» est abaissé jus- ORIGINAL 69 00588 2000264 qu'au voisinage du système de vanne de la tête de puits. Pour mettre en place le dispositif de commande sur le corps de la vanne, il faut que l'élément de vanne soit aligné avec précision sur la "base du dispositif de commande de telle sorte que les éléments 5 associés du corps de vanne et de la vanne soient disposés d'une manière appropriée pour obtenir un tel alignement précis, et le manchon de guidage est pourvu d'une surface de guidage intérieure de forme générale cylindrique 254 qui est destinée à recevoir la tige 256 de l'élément de vanne suivant un ajustage relativement 10 serré» La tige 256 est pourvue de surfaces partiellement cylindriques 258 et 260 qui sont destinées à être guidées d'une manière relativement serrée par la surface cylindrique 254. Les surfaces de guidage associées du manchon de guidage et de la tige présentent une longueur considérable par rapport à la longueur globale 15 de l'élément de vanne et servent par suite à maintenir un alignement angulaire précis entre l'élément de vanne et sa tige.- Lorsque l'élément de vanne est amené à' sa position de fermeture, la liaison articulée entré l'élément de vanne et sa tige est à peu près complètement immobilisée et l'élément de vanne ne peut se 20 désaligner d'une manière angulaire que de quelques centièmes de millimètres par rapport à l'axe de la tige de la vanne. Il est important que le piston 134 du dispositif de commande hydraulique soit amené à sa position extérieure, de façon à tirer la structure de liaison de la tige de l'élément de vanne et la tige 254 cômplè-25 tement dans le manchon de guidage 88 comme on le.voit sur la figure 10, et de manière à aligner avec précisioi^L1 élément de vanne par rapport à la surface cylindrique 92 du manchon de guidage 88. L'élément de vanne et le nez 90 du manchon de guidage 88 sont alors introduits dans le corps de vanne en assurant une mise en position appropriée de la joue de chapeau 78 par rapport à la joue 72 du corps du fait du manchon de guidage de la vanne et de 1'obturateuri La base 76 du dispositif de commande est alors déplacée vers le corps de vanne 48 d'une manière suffisante pour amener l'élément d'étanchéité annulaire 102 en contact avec les surfaces tronconi-ques 96 et 98 du corps de vanne et la base du dispositif de commande, respectivement, comme décrit plus haut. Lorsque le corps de vanne et la base du dispositif dé commande sont amenés à-être juxtaposés, la broche de liaison l50.se loge d'une manière étanche à l'intérieur de l'alésage cylindrique 151 et elle sert à former BAD ORIGINAL 69 00588 '9 2000264 une liaison étanche entre les canaux hydrauliques 146 et 148 en formant également un moyen s'opposant au couple lorsqu'on fait tourner l'écrou d'entraînement 166 par rapport à la tige de liaison 164. A la suite du mouvement de la joue du corps et de la joue 5 du chapeau pour les juxtaposer et établir un contact entre l'élément d1étanchéité annulaire 102 et les surfaces d'étanchéité tronconiques, on fait tourner l'écrou d'entraînement 166 par rapport à la tige de liaison 164, ce qui, du fait de la liaison par vissage entre l'écrou d'entraînement et la tige de liaison, produit un 10 déplacement linéaire de l'ënveloppe 162 par rapport à la base 76* Le frottement entre l'écrou d'entraînement 166 et l'enveloppe 162 est maintenu à une valeur minimale du fait des éléments de portée 178 et 180 qui sont interposés entre l'écrou d'entraînement et la paroi d'extrémité de l'enveloppe. Tout frottement se produisant 15 entre l'écrou d'entraînement et l'enveloppe reçoit cependant l'opposition de la broche de liaison 150, ce qui empêche toute rotation de l'enveloppe par rapport à la base 76 du dispositif de commande. Du fait de la liaison particulière qui existe entre l'enveloppe et l'écrou d'entraînement comme indiqué plus haut, il est 20 évident que l'enveloppe peut tourner avec l'écrou d'entraînement par rapport à la base du dispositif de commande en supposant que le frottement entre l'enveloppe et les éléments du dispositif de commande est inférieur au frottement entre l'enveloppe et l'écrou d'entraînement. Par exemple, lorsqu'on déplace linéairement l'en-25 veloppe depuis sa position de retrait vers sa position de verrouillage, initialement l'enveloppe tourne avec l'écrou d'entraînement du fait que le frottement entre le manchon formé.par le diaphragme souple et l'enveloppe peut être inférieur au frottement entre l'écrou d'entraînement et l'enveloppe. Lorsque l'enveloppe commence 30 à. venir en prise avec les segments de serrage, le frottement qui agit sur l'enveloppe est supérieur au frottement entre l'écrou d'entraînement et 1'enveloppe/cessee§eeio$?iier par rapport à la base du dispositif de commande. La poursuite du déplacement de l'enveloppe est linéaire sans rotation, pendant que l'écrou d'en-35 traînement tourne pour amener en butée les joues du corps de vanne et de la base du dispositif de commande. Lorsque l'enveloppe se déplace vers l'avant, vers le corps de la vanne, les segments de serrage 228 sont pivotés par la surface de came de verrouillage de forme générale tronconique 246, fJAD ORIGNAL 69 00588 2000264 autour du point de pivotement P, depuis la position de déverrouillage qu'on voit sur la figure 7, vers la position qu'on voit sur les figures 8 et 9. Ce mouvement de pivotement et de serrage fait venir en prise la fente divergeant vers l'intérieur de chacun des 5 segments de serrage avec les surfaces divergeant vers l'intérieur 230 et 232 de la joue 72 du corps et de la joue 78 du chapeau, respectivement. Lorsque la came de verrouillage 246 est déplacée vers l'intérieur vers le corps de vanne, une force périphérique s'exerce sur les segments de serrage 228, ce qui fait pousser par 10 effet de came par les surfaces associées divergeant vers l'intérieur des fentes 234 des segments de serrage et des joues du corps et du chapeau, les joues du corps et du chapeau en contact de-butée intime, en déformant l'élément d'étanchéité annulaire 102, ce qui se traduit par la formation d'un joint étanche positif sur le ^5 joint formé entre le corps et la base du-dispositif de commande» La force qui tend à pousser par effet de came la joue 72 du corps et la joue 78 pour les mettre en butée est commandée par la position de la surface de came de verrouillage 246 par rapport au collier de serrage 228 et de ce fait la force appliquée aux joues 20 peut être réglée à volonté simplement en faisant tourner l'écrou d1entraînement 166. Les forces de serrage des segments de serrage présentent une relation directe avec le couple nécessaire pour faire tourner l'écrou d'entraînement 166 et par siiite, au cours de l'assemblage du dispositif de commande sur le corps de la vanne, 25 on fait simplement tourner l1 écrou-d* entraînement 166 d'une manière suffisante pour' amener le couple d'entraînement "à un niveau prédéterminé et produire une force prédéterminée entre les segments de serrage et les joues du corps et les chapeaux» En supposant que la vanne et le dispositif-de commande sont 30 assemblés, et qu'on désire enlever le dispositif de commande, on amène l'élément de vanne à sa position de fermeture par le dispositif de commande hydraulique pour mettre la lia,ison entrg/La tige et l'élément de vanne et la tige 256 à l'intérieur du manchon de guidage. Un plongeur ou un équipement approprié quelconque pouvant 35 être commandé à distance peut être abaissé jusqu'au niveau de la ' vanne pour faire simplement tourner l'écrou d'entraînement 166 du dispositif de commande dans un sens faisant reculer l'enveloppe. Du fait de la liaison qui existe entre l'écrou d'entraînement et l'enveloppe et de la liaison par vissage qui existe entre l'écrou ORIGINAL 69 00588 21 2000264 d*entraînement et la tige de liaison 164, l'enveloppe recule vers l'extérieur à l'écart du corps de vafinê, ce qui fait venir en prise la surface de came de déverrouillage 242 avec la partie s'étendant vers l'extérieur 240 des segments de serrage 228 pour 5 faire pivoter ceux-ci autour du point de pivotement P "vers leur position de déverrouillage qu'on voit sur la figure 3„ lorsque l'enveloppe 162 a été déplacée suffisamment vers l'extérieur pour faire atteindre* par les segments de serrage leur position qu'on voit sur la figure 3» le dispositif de commande peut être reculé ■JO simplement vers l'extérieur depuis le corps de la vanne. Il ne se produit pas de séparation entre l'élément de vanne et la tige du fait que la structure de liaison se trouve à l'intérieur du manchon de guidage 88 et du fait que par suite de sa forme géométrique, la structure de liaison ne peut se déplacer suffisamment la-•jtj téralement pour se séparer de la tige. De ce fait, l'élément de vanne est e xtrait avec la tige pendant la séparation du dispositif de commande et du corps de vanne. L'élément d'étanchéité annulaire déformable 102 est également extrait avec le dispositif de commande du fait de'la butée annulaire 110 qui sert d'élément de retenue 20- pour le joint annulaire 102. Seuls"les sâèges de vanne et les éléments de guidage de l'obturateur, restent à l'intérieur du corps de la vanne lorsque le dispositif de commande est démonté du corps. Bien que la présente invention ait été déûrite pour une vanne à obturateur, et particulièrement pour une variante destinée à 25 être utilisée sous le niveau de la mer, il va de soi qu'elle peut -• être appliquée à un grand nombre d'autres types de vannes, en plus du fait qu*elle peut être appliquée à des dispositifs mécaniques autres que des vannes. De ce fait, la présente invention ne doit pas être limitée à un-mécanisme particulier ou à la catégorie de 30 dispositifs qui ont été dédrits. Il est évident d'après ce qui précède, que la Demanderesse a réalisé un ensemble spécial de vanne et de dispositif de commande qui utilise une structure de liaison mécanique simple pouvant être réglée à l'aide d'un seul élément mécanique pour assembler le dis-35 positif de commande sur le corps de la vanne et l'en démonter. La construction spéciale de la vanne et du dispositif de commande selon la présente invention assure un alignement positif entre le corps de la vanne et le dispositif de commande même lorsque ceux-ci sont montés et démontés à l'aide de moyens mécaniques commandés 69 00588 2000264 à distance, du fait d'une structure simple de mise en position et de guidage de la vanne.et du dispositif de commande. La combinaison de la vanne et du dispositif de commande selon l'invention est également spéciale par le fait qu'il suffit de/aire tourner uni-5 quement une seule structure mécanique simple pour imprimer un mouvement de déplacement linéaire et un mouvement de verrouillage à une structure correspondante entre le corps de la vanne et le dispositif de commande pour permettre un montage et un démontage rapides et simples de ceux-ci. 10 La combinaison formée par la vanne et le dispositif de com mande selon la présente invention est protégée d'une manière efficace de l'environnement dans lequel la vanne et le dispositif de commande sont plongés par un fluide protecteur qui remplit complètement l'enveloppe protectrice du dispositif de commande. La cons-15 traction spéciale de la présente invention permet également un échange entre/es diverses chambres à l'intérieur de l'enveloppe du dispositif de commande sans permettre la production d'une pression excessive dans une partie quelconque de 18enveloppe du dispositif de commande. La présente invention fournit également une structure 20 de liaison spéciale entre la vanne et le dispositif de commande qui non seulement fait produire des forces suffisantes pour maintenir assemblés la vanne et. le dispositif de commande mais qui encore assure la formation d'un joint étanche positif entre la vanne et le dispositif de commande, lequel résiste d'une manière 25 efficace à des pressions internes extrêmement élevées qui peuvent lui être appliquées par le fluide sous pression de la tête de puits; Des opérations difficiles de réparation de la vanne et du disposi- -tif de commande qui jusqu'à présent avaient été impossibles ou au moins extrêmement coûteuses, peuvent être effectuées très facile-30 ment d'une manière simple et peu coûteuse en utilisant une vanne et un dispositif de commande construits suivant la présente invention. Il est évident qu' on peut maintenir à un minimum les durées d*arrêt des têtes de puits immergées du fait que le dispositif de commande et les éléments mobiles internes de la vanne peu— vent être remplacés très facilement en quelques minutes. On voit par suite que la présente invention permet d'obtenir tous les buts indiqués plus haut et présente d'autres avantages qui sont évidents d'après la description de 1*appareil lui-même. Il va de soi que la présente invention n*a été représentée et décrite qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre; 69 00588 2000264 KEVEHDICATIONS 1c Ensemble de vanne et dé dispositif de commande de vanne, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de vanne/runi d'une joue annulaire, un dispositif de commande de la vanne muni d'une joue 5 en chapeau, la joue annulaire et la joue en chapeau coopérant de manière à présenter des surfaces divergentes, le dispositif de commande comportant un moyen d'actionnement, une enveloppe entourant le dispositif de commande et étant mue linéairement par le moyen d'actionnement entre une position de verrouillage et une 10 position de déverrouillage, l'enveloppe étant espacée du dispositif de commande à une extrémité de celui-ci et formant un évidement annulaire, dans lequel sont retenus une série de segments de serrage qui chacun présente une fente comportant des surfaces divergentes qui reçoivent les surfaces divergentes desdites joues, 15 l'enveloppe étant pourvue de surfaces de manipulation des segments de serrage, servant à amener les segments soit à une position de déverrouillage dans laquelle les fentes sont disposées à l'écart des joues pour permettre leur séparation lors du déplacement de l'enveloppe vers sa position de retrait, soit à une position de 20 verrouillage où les fentes reçoivent étroitement les surfaces divergentes des joues et sollicitent celles-ci de façon à ce qu'elles soient en contact étroit avec étanchéité aux fluides» 2. Ensemble de vanne et de dispositif de coaimande - suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement 25 ou actionnemënt est constitué par un moyen mécanique pouvant tourner. 3« Ensemble de vanne et de dispositif de commande suivant la revëndication 2, caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend un moteur hydraulique, ce moteur comportant un élé-30 ment fileté à l'une de ses extrémités, le moyen mécanique étant constitué par un écrou d'entraînement vissé sur cet élément fileté, l'enveloppe étant reliée, de manière à pouvoir tourner, à cet écrou d'entraînement de telle sorte qu'en faisant tourner l'écrou d'entraînement, on imprime à l'enveloppe un mouvement linéaire par 35 rapport au dispositif de commande. 4. Ensemble de vanne et de-dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de guidage porté par"le dispositif de commande, le corps de la vanne présentant une surface d'alignement interne qui reçoit l'élément 69 00588 2000264 de guidage afin, d'assurer un alignement approprié entre la vanne et le dispositif de commande. 5. Ensemble de vanne et de dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne et le dispo-5 sitif de commande"coopèrent de manière à présenter des surfaces d'étanchéité intérieures divergentes, une bague d'étanchéité-dé-for mable étant mise en contact avec ces surfaces d'étanchéité divergentes et étant en rapport avec ces surfaces de telle sorte qu'un contact initial s'établit avant de mettre en prise les sur-10 faces en butée de la vanne et du dispositif de commande, les segments de serrage tirant l'une vers l'autre les joues lorsque l'enveloppe est amenée à sa position de verrouillage en faisant par suite déformer la bague d'étanchéité sous l'action des surfaces d'étanchéité et en formant un joint étanche vis-à-vis de l'envi-15 ronnement pour lesdits segments de serrage. 60 Ensemble de vanne et de dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un diaphragme souple est disposé à l'intérieur de l'enveloppe et autour du dispositif de commande et qu'il forme une chambre d'équilibrage des pressions, 20 cette chambre étant remplie d'un fluide, un moyen assurant l'é-tanchéité à chaque extrémité du diaphragme par rapport au dispositif de commande, un moyen faisant communiquer la pression du fluide de l'environnement dans lequel l'ensemble de vanne et du dispositif de commande est disposé à l'extérieur du diaphragme 25 souple. 7. Structure d'accouplement,caractérisé en ce qu'elle comprend deux enveloppes comportant chacune une joue annulaire formée sur elle, ces joues étant disposées en butée et présentant des surfaces de came externes divergeant vers l'intérieur, un moyen 30 d'entraînement porté par l'une des enveloppes un élément protecteur maintenu par cet élément d'entraînement et entourant la première enveloppe, ce moyen protecteur pouvant être déplacé d'un mouvement linéaire par le moyen d'entraînement entre une position de "verrouillage et une position de retrait, par rapport à la pre-raière enveloppe, cette première enveloppe et l'élément protecteur étant espacés à l'une de leurs extrémités et formant un évidement annulaire, une série de segments de serrage étant maintenus librement à l'intérieur de cet évidement, chacun des segments de serrage présentant des fentes et présentant des parois divergeant 69 00588 2000264 vers l'intérieur s'adaptant à la configuration des surfaces de came des joues qui sont en butée, les segments de serrage pouvant être déplacés à l'intérieur de 1'évidement annulaire entre une position de verrouillage où ces fentes s'ajustent réciproquement 5 sur les joues pour solliciter celles-ci l'une vers l'autre et une position de déverrouillage dans laquelle les segments de serrage sont écartés des joues, ce qui permet de séparer celles-ci. 8. Structure d'accouplement suivant la revendication 7, caractérisée en ce que les segments de serrage présentent à l'une de 10 leurs extrémités une partie tournée vers l'extérieur, une surface de came de déverrouillage étant formée à l'intérieur de l'élément protecteur et venant en prise avec les parties tournées vers l'extérieur des segments de serrage lorsque l'élément protecteur est déplacé vers sa position de retrait pour amener les segments de 15 serrage à leur position de déverrouillage 5 une surface conique étant formée à l'extérieur de chacun des segments de serrage, une surface de came de verrouillage intérieure étant formée sur l'élément protecteur et pouvant venir en prise avec les surfaces coniques pendant le passage de l'élément protecteur de sa position de 20 retrait à sa position de verrouillage de façon à amener les segments de serrage à leur position de serrage. 9. Structure d'accouplement suivant la revendication 7, ca-ractérisé^én ce que le moyen d'entraînement est constitué par une simple tige filetée fixée à l'une des enveloppes, un écrou d'en- 25 traînement se vissant sur cette tige filetée, un moyen fixant et faisant tourner cette enveloppe par rapport à l'écrou d'entraînement de façon à éviter tout déplacement axial entre l'élément protecteur et l'écrou d'entraînement, et de telle sorte qu'en faisant tourner l'écrou d'entraînement par rapport à la tige filetée et 30 par rapport à l'élément protecteur, on imprime un mouvement de déplacement linéaire à l'élément protecteur par rapport à la première enveloppe, 10. Accouplement suivant la revendication 9> caractérisé en ce que l'une des parois divergentes vers l'intérieur des fentes 35 des segments de serrage forme des points de pivotement faisant pivoter les segmsits de serrage contre la surface divergeant vers l'intérieur de la joue de la première enveloppe, les autres parois divergeant vers l'intérieur de ces fentes s'étendant radialement au delà des limites radiales de ladite première paroi jusqu'à un 69 00588 2000264 "point se trouvant sensiblement aux limites radiales définies par lesdits points de pivotement, 11. Ensemble de vanne-et de dispositif de commande, caractérisé "en ce qu'il comprend un corps de vanne, un dispositif de 5 commande, un moyen de démontage rapide servant à maintenir assemblés la vanne et le dispositif de commande, un élément de vanne disposé à l'intérieur du corps de vanne et pouvant se déplacer entre une première et une seconde positions afin de commander le débit du fluide, à travers la vanne, une tige de vanne portée par 10 le dispositif de commande, une structure de liaison articulée maintenant l'élément de vanne et la tige de vanne assemblés de sorte que 1'élément de vanne peut se déplacer latéralement par rapport à la tige de vanne pendant le fonctionnement de ladite vanne, un moyen de guidage porté par le dispositif de commande, ce dispo-15 sitif de guidage coopérant avec la tige de vanne et l'élément de vanne pour immobiliser à peu près complètement la liaison articulée à ladite première position de l'élément de'vanne, de sorte que cet élément de vanne est maintenu aligné sur le dispositif de commande pour assurer un assemblage facile du corps de vanne 20 et du dispositif de commande, cette liaison articulée pouvant agir librement à ladite seconde position de l'élément de vanne, 12. Ensemble de vanne et de dispositif de commande suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'une surface de guidage est formée sur le"corps de la vanne, le moyen de guidage présen- 25 tant une surface de guidage venant en prise avec la surface de guidage du corps de la vanne pour assurer un alignement positif entre le corps de la vanne et le dispositif de commande, de façon à assurer une mise en position relative appropriée de ces éléments pendant leur assemblage. 30 13• Ensemble de vanne et de dispositif de commande suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le moyen de guidage comprend un manchon fixé au dispositif de commande, la surface extérieure de ce manchon se logeant suivant un ajustage serré à l'intérieur d'une ouverture formée dans le corps de vanne pour 35 assurer un alignement approprié entre le dispositif de commande et le corps de vanne, la structure de liaison articulée de la tige et de l'élément de vanne se logeant suivant un ajustage serré à l'intérieur du manchon de guidage pour la première position de l'élément de vanne de sorte que la structure de liaison articulée 69 00588 2000264 est à peu près complètement immobilisée et que l'élément de vanne est aligné d'une façon positive par rapport au dispositif de commande pour assurer un assemblage facile du dispositif de commande sur le corps de la vanne. 5 14. Ensemble de vanne et de dispositif de commande, carac térisé "en ce qu'il comprend un corps de vanne comportant une chamr-bre de vanne et muni de canaux d'entrée et de sortie en communication avec cette chambre, le corps de vanne étant ouvert à une extrémité et comportant une joue annulaire disposée autour de cette 10 ouverture, un élément de vanne étant disposé dans la chambre de la vanne et pouvant être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture pour commander et régler le débit du fluide à travers les canaux d'entrée et de sortie, une tige de vanne étant reliée à l'élément de vanne et traversant ladite ou-15 verture, une base du dispositif de commande étant disposée en butée avec le corps de vanne et présentant une joue chapeau annulaire formée sur elle, cette joue du corps et la joue du chapeau coopérant pour former des surfaces de verrouillage divergeant vers l'intérieur, un moteur à fluide linéaire étant fixé sur la base du 20 dispositif de commande, la tige de vanne traversant la base d'une manière étanche, son extrémité étant disposée à l'intérieur du moteur, un piston mobile étant disposé à l'intérieur du moteur et étant relié à la tige de vanne, un moyen servant à fournir une pression de fluide au moteur à fluide pour l'actionner, ce moteur 25 à fluide présentant tua moyen fileté, un écrou d'entraînement étant vissé sur ce moyen fileté, une enveloppe protectrice renfermant ce moteur à fluide et la base du dispositif de commande, un moyen reliant en lui permettant de tourner l'enveloppe protectrice et l'écrou d'entraînement de sorte qu'en faisant tourner l'écrou 30 d'entraînement par rapport au moyen fileté, on imprime un mouvement de déplacement/s^^ar^)%ation à l'enveloppe protectrice entre une position de retrait et une position de verrouillage, cette enveloppe protectrice étant espacée de la base du dispositif de commande et formant avec elle un évidement annulaire, une série 35 de segments de serrage étant disposés dans cet évidement annulaire, ces segments de serrage présentant ûhacun une fente divergeant vers l'intérieur qui correspond aux surfaces de blocage divergeant vers l'intérieur et présentant une partie s'étendant vers l'extérieur, l'enveloppe protectrice présentant une première surface de iÀD OBfâlHAL 69 00588 2000264 came qui vient en prise avec la partie s'étendant vers l'extérieur des segments de serrage lorsque l'enveloppe protectrice est déplacée vers sa position de retrait pour amener les segments de serrage à une position de déverrouillage suivant laquelle chacune 5 des fentes divergeant vers l'intérieur est disposée à,!1 écart de la joue du corps et permettant de séparer la joue du chapeau et la joue du corps, l'enveloppe protectrice présentant une seconde surface de came qui vient en prise avec les segments de serrage lorsque l'enveloppe protectrice est déplacée vers sa position de 10 verrouillage pour amener ces segments de verrouillage à "une position de verrouillage suivant laquelle les fentes reçoivent étroitement les joues annulaires et les sollicitent en contact d'é-tanchéité serré; fr? * t \ . 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