Brevet FR2043598A1 — publié le 19710219

La présente invention concerne un procédé et un appareil destinés aux essais de tubes soudés en continu débités par un laminoir à tubes à fonctionnement continu. lorsqu'on utilise plusieurs kilomètres de tubes sou-5 dés en continu pour le transport des hydrocarbures et du gaz naturel,par exemple, des fuites et des ruptures se produisent assez souvent et ceci, non seulement fait cottrir un risque provenant des incendies et des explosions, impressionnants, mais aussi correspond à un gaspillage énorme du point de vue économique 10 et à un travail coûteux imposé aux sociétés exploitant des oléoducs, à savoir de les inspecter constamment et, dans la mesure du possible, de se protéger contre de telles catastrophes. On a fait des efforts pour venir à bout de ces difficultés en soumettant les tubes à des essais avant de les placer dans leurs 15 tranchées creuséés dans le sol. On procédé à des essais de déformation avec des anneaux découpés dans quelques tronçons de tubes choisis au hasard et des essais hydrauliques sont nécessaires dans la plupart des cas, mais, en dépit de ces efforts, des fuites et- des ruptures se manifestent de façon le plus souvent 20 inattendue, peut être à cause des opérations de manutention et de mise en place. On n'a utilisé aucun dispositif provoquant une déformation en continu pendant la fabrication des tubes, afin de déceler les fuites ou les faiblesses du métal. Selon la présente invention, les fuites et les défauts 25 dans un tube sôûdé en continu, qui jusqu'à maintenant n'étaient pas décelés pendant la fabrication des tubes, sont maintenant décelés et ce, dans une forte proportion sinon en totalité, de manière à remédier aux inconvénients sus-mentionnés. Jusqu'à grisent, il arrivait souvent que plusieurs tonnes de tubes avaient 30/renvoyées au fabricant à cause de fuites et de défauts, parce que bien que des essais en usine aient été effectués sur chaque tronçon de tube, des essais sur place mettaient en évidence des fuites et des défauts qui ne pouvaient pas être décelés avec les méthodes d'essais actuelles. Par conséquent, en ce qui concerne 35 la Demanderesse, on exécute des essais dans le laminoir à tubes lui-même, pour mettre en évidence des défauts et des fuites, de manière à réduire considérablement les risques d'accidents et à mettre en oeuvre un procédé efficace en vue d'obtenir des tubes d'excellente qualité. 40 la description qui va suivre en regard du dessin 69 38958 2 2043598 annexé, donné à titre d'-exemple non limitatif, fera "bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une partie d'un ,laminoir à tubes destiné à la production de 5 tubes soudés en continu! on a fait figurer seulement la-.partie du laminoir à tube qui est nécessaire pour représenter schéma-tiquement les postes de déformation.et d-'eçsais des. tubeset leur relation avec les postes voisins.. , .La figure 2 est une vue en coupe partielle du tube 1Q et d'une partie des cylindres de formage agissant en liaison et constituant une partie de ceux utilisés pour déformer le tube de manière à lui donner une section sensiblement pirifoime qui applique en fait des pressions^de déformation latérale au au tube. 15 La figure 3 est une vue en coupe partielle d'un tube et de deux cylindres de formage destinés à appliquer des pressions d'aplatissement verticales au tube pour l'aplatir et le déformer. La figure 1 représente la plus grande partie d'un la-20 minoir à tubes, à une extrémité duquel on introduit une bande ou un ruban sans fin métallique qui avance progressivement à travers le laminoir jusqu'à ce qu'en passant à travers une ssaûe de cylindres de formage 51, cette bande soit transformée ■-, en iin tube de forme cylindrique j avec des bords libres s'appu-25 yant l'un contre l'autre à. la partie supérieure et en face l'un de l'autre. Après que le tube a été façonné de cette manière, on l'introduit dans; un poste de soudage ¥ dans lequel les bords de la bande sont progressivement soudés bout à bout par, soudage électrique haute fréquence ou tout autre procédé de soudage 30 admis,-de façon à obtenir le-tube fini» Ce tube se déplace en continu et, partant du poste de soudage, il passe par exemple à travers- un poste P de post-chauffage et.ensuite par des sections de refroidissement G appropriées» Après que. le tube a quitté" les sections de refroidissement,-il?p|is se entre une 35- série de cages de laminoir S équipées,der cylindres; de formage, où ledit tube est usiné à la cote de finition et* dressé. Le tube est maintenant fini-et, alors ,11, est coupé de manière , appropriée en tronçons de longueur-prédéterminée par une tronçonneuse rotative mobile, (non représentée). Il est bien entendu 4-0 que ceci est une opération continue et que le tube est entraîné 69 38958 3 2043598 mécaniquement d'un poste à l'autre. On façonne ainsi un tube rapidement et efficacement, et la production peut atteindre plusieurs milliers de mètres en un court intervalle de temps. La description ci-dessus est celle d'un laminoir à tubes "bien connu 5 de l'homme de l'art, et une description détaillée des postes individuels à travers lesquels passe le tube n'est pas considérée comme indispensable. Il suffit de dire que les paires se faisant face de lourds cylindres en acier sont utilisés dans les cages de laminoir pour transformer progressivement le ruban 10 métallique en un tube et ces cylindres sont également connus depuis longtemps dans la technique. Selon la présente invention, un nombre approprié de cages de laminoir D sont intercalées de préférence juste en amont de la section ou du poste de dressage et de mise en dimen-15 sion des tubes. Les cylindres des cages D agissent sur le tube alors qu'il se déplace en continu, si bien qu'il n'y a aucune interruption dans le mouvement du tube lorsqu'il passe d'un bout à l'autre du laminoir. Les cylindres des cages D sont façonnés et formés spécialement de manière à soumettre progressivement 20 le tube à des pressions provoquant des déformations. Ils appliquent progressivement une pression d'aplatissement au tube. Par exemple, le tube peut être déformé de manière que sa dimension normale verticale ou horizontale soit réduite au tiers, l'action des cylindres sera bien comprise de l'homme de l'art et est indi-25 quée sur la figure 2, les derniers cylindres des cages à cylindres D donnant au tube une section piriforme. Comme indiqué, le tube T est en contact en haut et en bas avec des cylindres 10 et 11, et le cylindre 11 maintient la partie inférieure du tube tout en lui conservant sensiblement sa courbure originale ou sa 30 forme avant son introduction dans les cages de laminoir D. Par ailleurs, le cylindre supérieur 10, comportant line cavité plus profonde et plus étrorte, sert à presser les parois du tube l'une contre l'autre, tendant ainsi à l'aplatir. On observera que le joint soudé B est à la partie supérieure si bien, que 35 lorsqu'on soumet le tube à cet essai, le joint soudé du tube et le métal semblable contigu sont soumis à un essai rigoureux. Par conséquent, si le joint -soudé est imparfait, sujet à des fuites ou présente d'autres défauts, cela deviendra apparent. Après que le tube est passé par les cages de laminoir D e"t a été 40 déformé bu aplati de cette manière, il passe ensuite à travers 69 3895Ô 4 2043598 une section ou station S de dressage et de mise aux dimensions, dans laquelle le tube est ramené à sa forme cylindrique antérieure. Au-delà de la section ou poste S de dressage et de 5 mise aux dimensions se trouve un dispositif d'essai représenté schématiquement en i. Ce dispositif peut être un dispositif visuel bien connu de l'homme de l'art, grâce auquel le joint soudé B, ainsi que le métal semblable contigu, peuvent être examinés et contrôlés en ce qui concerne les fuites, fissures 10 ou autres défauts. les dispositifs de ce genre sont connus sur le marché et peuvent être constitués par exemple par un équipement d'examen par les ultrasons ou par des particules magnétiques. En tout cas, un tel équipement indique lès soufflures, défauts, et imperfections du joint soudé et dés zones voisines. 15 II est alors indispensable que ces surfaces soient marquées de manière appropriée de façon qu'on puisse les séparer par découpage du tube et ensuite les réparer, ou, si cela est impossible les mettre à la ferraille. La figure 3 représente un autre mode de déformation du 20 tube, dans lequel on utilise des cylindres inférieur et supérieur 10a et 10b et ceux-ci ont alors une forme telle qu'ils appliquent progressivement des prèssions d'aplatissement verticales au tube T« Ceci permet d'obtenir le même résultat qu'avec les cylindres 10 et 11, mais soumet le tube à une déformation 25 quelque peu différente. Si on le désire, on peut utiliser une série de cages en utilisant des cylindres de formage semblables à 10 et 11, ainsi qu'une série de cylindres de formage semblables à 10a et 10b, si bien que le tube est soumis à la fois à des efforts de pression latéraux et à des efforts verticaux 30 d'aplatissement. 69 38958 5 2043598 EEÏENEXOAIIOHS 1. Procédé de production de tubes soudés en continu, caractérisé en ce qu'il comprend le formage progressif d'une bande plate continue.de métal à mesure qu'elle avance, de 5 .façon à lui donner une forme tubulaire avec les bords libres en face l'un de l'autre, le soudage l'un à l'autre des bords libres de la bande pendant le déplacement de celle-ci de manière à lui donner la forme d'un cylindre fermé, l'application progressive au tube qui se déplace d'efforts de pression tendant 10 à l'aplatir pour rendre bien visibles les parties affaiblies du joint soudé et du métal voisin et la mise aux dimensions et le formage du tube déformé pour le ramener à sa forme cylindrique. 2« Procédé selon la re-wendication 1, caractérisé en ce qu'on soumet le tube, après l'avoir mis aux dimensions et 15 façonné, à un examen pour constater les défauts dudit tube à mesure-qu'il se déplace, lesdits défauts ayant été .décelés pendant sa déformation. . • 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube est soumis à des pressions provoquant son apla-20 tissement, appliquées verticalement && sens opposés de manière à réduire la longueur de son axe vertical-à irne valeur comprise entre la moitié et les-deux tiers de- sa-~longueur initiale., 4» Procédé selon la revendication 3* caractérisé en 25 ce que, pendant l'opération d'aplatissement, la partie inférieure du tube conserve sa courbure initiale, si bien que seule la partie supérieure est déformée, la "section finale déformée étant sensiblement piriforme. . 5. Procédé selon la revendication 1,.caractérisé -en 30 ce que ledit tube est soumis à des pressions d'aplatissement appliquées verticalement en, sens, opposés. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tube est soumis en différents postes à des pressions d'aplatissement appliquées horizontalement en sens opposés et 35 verticalement en sens opposés» 7. Appareil pour la production de tubes soudés en continu, caractérisé en ce qu'il comprend un série de passages entre des cylindres pour faire avancer et former progressivement une bande plate continue de matière pour lui donner une 40 forme tubulaire dans laquelle ses bords libres sont en face 69 38958 2043598 l'un de l'autre, une machine à souder "bout à bcait le? bords libres de la bande constituant le tube lorsqu'il avance, de manière à obtenir line forme cylindrique fermée ,taae série de passages entre des cylindres périr pp.isir le tube soudé et lui 5 appliquer progressivement des pressions d'aplatissement de manière à aplatir ledit tube afin de mettre en évidence les faiblesses et les défauts du joint sondé et du métal semblable contigu, ainsi qu'une série de passages entre des cylindres pour mettre aux dimensions et façonner progressivement le tube 10 pendant'son trajet. 8, Appareil selon la revendication 7» caractérisé en ce qu'il comprend en aval desdxts cylindres de mise aux dimen -sions et de formage» im poste comportant un dispositif d'examen pour établir la présence de défaute dans le tube, mis en éviden-15 ce par le passage entre les cylindres appliquant des pressions d'aplatissement audit tube.