Brevet FR2036799A1 — publié le 19701231

La présente invention se rapporte au nettoyage de canalisa- tions et plus particulièrement au nettoyage de pipelines en faisant passer un tampon, ou "racleur" qui est propulsé par la pression du fluide circulant dans la canalisation. Dans le fonctionnement et l'entretien des pipelines il est d'usage d'employer des racleurs de divers types, qui sont introduits dans la canalisation avec la surface interne de laquelle ils sont en contact étanche, de façon à y être propulsés par la pression du fluide qui y circule. De tels racleurs sont également utilisés pour séparer des fluides de caractéristiques différentes qui sont convoyés dans la canalisation et ces racleurs sont habituellement en un matériau plus ou moins souple et compressible de sorte qu'ils peuvent être maintenus en contact d'étanchéité intime avec la canalisation pour empêcher toute fuite de liquide le long du racleur, lors de son passage, et pour permettre au racleur de passer facilement dans les parties de forme irrégulière ou les coudes de la canalisation.Les racleurs de ce type sont parfois équipés de surfaces abrasives disposées de façon à coopérer avec la surface interne de la canalisation pour en racler les produits provenant de la corrosion ou toute autre matière étrangère. Une difficulté rencontrée dans l'utilisation des tampons pour le nettoyage des pipelines est qu'il est habituellement nécessaire de prévoir des moyens pour racler ou abraser effectivement la surface interne de la canalisation afin d'en arracher le matériau qui y adhère, lequel se mélange alors avec le fluide dans la canalisation. De tels moyens d'arrachage doivent, bien entendu, avoir une dureté et une rigidité suffisantes pour remplir leur fonction, ce qui conduit à une structure qui ne se prête pas aisément à la forme des irrégularités ou des coudes de la canalisation, de sorte que le dispositif n'est pas aisément propulsé le long de la canalisation et peut se coincer à certains endroits. En outre, telles que sont actuellement les réalisations des racleurs, il est difficile de maintenir le moyen de raclage ou d'arrachage en contact uniforme avec la surface interne de la canalisation, sur toute sa périphérie, pendant le passage du dispositif dans les irrégularités ou les courbes. Une autre difficulté rencontrée dans l'utilisation des racleurs du type habituel est que ces tampons ne tournent pas habi tuellement en se déplaçant dans la canalisation et que, dans le cas de pipelines de diamètre reiativement grand, le poids du racleur provoque une usure inégale le long de sa partie la plus basse, de sorte que le dispositif est rapidement usé et doit être remplacé. Un but de la présente invention est de supprimer ou de réduire l'un ou plusieurs des inconvénients énumérés ci-dessus. Selon l'invention > un dispositif de nettoyage de pipeline, se propulsant dans la canalisation, grâce à la différence de pression, comprend (a) un corps constitué par un matériau élastique, agencé pour être introduit dans un pipeline et etre en contact étanche avec la paroi canalisation qui l'entoure, pour obturer la dite canalisation, (b) un élément ayant une partie en hélice agencée pour Autre introduite dans le pipeline pour en racler la paroi intérieure, et (c) des moyens reliant ledit élément et ledit corps pour faire déplacer l'élément avec le corps dans la canalisation. En peu de mots, une réalisation d'un dispositif de nettoyage de canalisation conforme à l'invention comporte un élément coupant ou raclant de forme généralement hélicoldale, pouvant être introduit dans un pipeline, en contact avec la surface interne de la canalisation et un corps en matériau élastique formant joint associé à l'élément coupant ou raclant et agencé pour être introduit dans le pipeline et l'obturer et etre propulsé à travers lui par la pression du fluide circulant dans la canalisation, pour entraîner avec lui l'élément coupant ou raclant dans la dite canalisation. Les avantages précédents de l'invention et d'autres seront mieux compris par la description détaillée suivante considérée en se référant au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue de profil d'une réalisation préférée du dispositif de nettoyage de l'invention ; - la figure 2 est une vue de profil d'une forme modifiée de la réalisation précitée - la figure 3 est une vue en coupe partielle et à grande échelle, faite selon la ligne 3-3 de la figure 2, en regardant dans le sens indiqué par les flèches - la figure 4 est une vue en coupe partielle et à grande échelle, faite selon la ligne 4-4 de la figure 1, en regardant dans le sens indiqué par les flèches la figure 5 est une vue de profil et en coupe partielle illustrant une forme différente de l'invention, et la représentant en position pour être propulsée le long d'un pipeline - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, illustrant une forme modifiée d l'invention par rapport à la-figure 5 - la figure 7 est une vue en coupe et à grande échelle, faite selon la ligne 7-7 de la figure 6, en regardant dans le sens indiqué par les flèches - la figure 8 est une vue analogue à la figure 7, illustrant une forme modifiée de l'élément de nettoyage ou de raclage de l'invention - la figure 9 est une vue de profil illustrant une autre forme différente de l'invention, et montrant le dispositif pret à être introduit dans un pipeline à-nettoyer - la figure 10 est une vue de profil et en coupe partielle, montrant l'invention telle qu'elle est représentée sur la figure 9, le dispositif étant montré en position de fonctionnement dans un pipeline et y étant propulsé - la figure Il est une vue en coupe transversale et à grande échelle, faite selon la ligne 11-11 de la figure 10 - la figure 12 est une vue analogue à la figure Il, illustrant une forme modifiée de l'élément de coupe ou de raclage de l'invention - la figure 13, enfin, est une vue en coupe longitudinale axiale partielle, d'une partie d'une variante de l'invention, le dispositif étant représenté en position de fonctionnement dans un pipeline, tandis que l'élément de coupe ou de raclage selon l'invention a aussi une autre forme. Comme on le voit sur le dessin, le dispositif selon l'invention,et tel qu'on l'a représenté sur- les figures 1 à 4, comprend un corps de forme générale cylindrique 10, fait en un matériau élastique souple, tel que de la mousse de plastique ou un produit analogue, plus ou moins compressible, et pouvant présenter, à l'avant,une partie 12 formée d'un matériau moins élastique tel que du caoutchouc et pouvant etre conique ou avoir toute autre forme appropriée. Le corps 10 peut également comporter, à son extrémité arrière, une partie en forme de disque 14 er outchouc ou en matière analogue. Le corps 10 a, de préférence un diamètre un peu supérieur au diamètre intérieur du pipeline dans lequel le corps doit astre introduit, de sorte que le corps s'ajuste à l'origine étroitement dans le pipeline lorsqu'il y est introduit. Des parties ou éléments extérieurs 16, analogues à des bandes étroites, sont fixés au corps ou sont formés sur lui et s'étendent en hélice autour du corps, parallèlement l'un à l'autre et sensiblement d'un bout à l'autre de ce corps. Les parties ou bandes 16 peuvent être formées sur le corps ou -fixées sur ce corps et être en tout matériau approprié, tel que de la matière plastique, ou en un matériau relativement dur, tel que des bandes métalliques, agencées pour découper les dépôts au fur et à mesure que le corps se déplace & travers le pipeline. Pour utiliser les dispositifs de nettoyage construit de la manière décrite ci-dessus, on introduit le corps 10 dans le pipeline, la partie terminale avant 12 et la partie terminale arrière en forme de disque 14 étant en contact étanche avec la surface interne du pipeline, de sorte que le dispositif est propulsé à travers le dit pipeline par la pression du fluide qui y circule. Le corps 10 peut etre comprimé longitudinalement par la différence de pression, de sorte que les éléments 16 sont maintenus en contact intime avec le pipeline, faisant ainsi tourner le corps autour de son axe lors de son passage dans le pipeline, gracie à quoi l'on évite toute usure inégale du dispositif. Pour empêcher que le dispositif ne fasse qu'érafler ou ne forme que des rainures dans le matériau déposé sur la paroi interne du pipeline, lorsque le dispositif se déplace le long de celui-ci, on peut monter sur le corps des éléments additionnels en forme de bandes 18, analogues aux bandes 16 et se croisant par dessus ou par dessous lesdites bandes 16, comme on le voit sur les figures 2 et 3, ces éléments étant agencés en hélice, mais avec un pas différent du pas des bandes 16. Dans ces conditions, par exemple, le couple de la rotation provoquée par les bandes 16 pénétrant dans le matériau déposé dans le pipeline fait tourner le corps et, du fait de la différence de pas entre les bandes 16 et 18, les bandes 18 raclent ou découpent le matériau déposé, au fur et à mesure que le corps tourne. Une forme de réalisation un peu différente de l'objet de l'invention est représentée sur la figure 5, -forme dans laquelle le corps 10' est formé séparément de l'élément coupant ou ra clant 16' qui peut avoir la forme d'un ressort hélicoidal raide en acier ou en un matériau analogue. Dans cette forme de réalisation de l'invention, l'élément 16' est relié, par son extrémité avant, au corps 10', de façon à autre tiré par celui-ci dans le pipeline P, par exemple au moyen d'une tige 20 pénétrant dans le corps 10' et fixée à celui-ci, par son extrémité avant, par exemple au moyen d'un disque 22, ou un moyen analogue, incorporé au corps. Le corps 10' est en un matériau élastique souple, par exemple de la mousse de matière plastique, et peut avoir des dimensions telles qu'il s'ajuste dans le pipeline en contact étanche intime avec la paroi interne dudit pipeline, de façon à être propulsé le long de celui-ci par la pression du fluide qui y circule. On voit que, lorsque le dispositif se déplace dans le pipeline,l'élément 16' en contact avec la paroi interne du pipeline, racle et découpe le matériau dépose sur cette paroi et, dans le cas où le dispositif est propulsé dans une partie de canalisation de forme irrégulière ou dans un coude de ladite canalisation, l'élément hélicoidal 16' s'allongera pour s'adapter à la forme de la canalisation tout en étant maintenu en contact de raclage étroit avec celle-ci. Une forme légèrement modifiée du dispositif de la figure 5 est représentée sur la figure 6 dans laquelle le corps 10" est analogue au corps 10' et est relié à l'extrémité arrière d'un élément hélicoldal 16", par exemple au moyei d'une tige 20' qui traverse le corps 10" et qui est fixé à sa partie avant par un capucho-n en forme de disque 22'. Dans cette forme du dispositif de nettoyage, la tige 20' s'étend à travers l'enroulement en hélice 16" qui est libre à son extrémité avant, ce qui tend à contracter l'enroulement lorsqu'il est tiré à travers la canalisation de façon à l'appliquer étroitement contre la paroi intérieure de la canàlisation à racler. Les éléments hélicoïdaux 16' et 16" peuvent avoir une section transversale de toute forme désirée,. par exemple, soit la forme rectangulaire représentée sur la figure 7 qui présente une face extérieure 24 coopérant avec la paroi intérieure de la canalisation pour former un bord tranchant en hélice 26 agencé pour découper ou racler les dépôts dans la canalisation, soit la forme représentée sur la figure 8 sur laquelle la face 24' coopérant avec la canalisation constitue un bord en forme de lame 26' placé pour racler la surface interne du pipeline. -Le dispositif de nettoyage faisant l'objet de l'invention peut également avoir la forme représentée sur -les figures 9 à 13, sur lesquelles le corps 30 est de construction analogue à celle du corps 10 de la figure 1, en ce sens qu'il comprend un élément coupant ou raclant sous forme d'enroulement héliooldal 36 enroulé sur sa surface extérieure, lequel enroulement peut avoir en coupe transversale, toute forme appropriée, telle que celle représentée sur la figure 11, sur laquelle la face 44, coopérant avec la canalisation forme un bord coupant 46 analogue à une lame ou celle représentée sur la figure 12, sur laquelle la face 44', coopérant avec la canalisation, forme des bords coupants 46', 46" analogues à des lames. Les parties terminales- opposées 4B de l'enroulement en hé- lice 36 peuvent être de forme annulaire, et être munies d'élé- ments d'extrémité 50 formés en un matériau plus rigide que le corps 30, mais élastique, chacun des éléments 50 ayant une portion 52 formant une face annulaire extérieure positionnée pour être en contact d'étanchéité avec la surface interne de canalisation qui l'entoure. Le corps élastique 30 analogue à une éponge remplit pratiquement l'espace à l'intérieur de l'enroulement 36, entre les éléments terminaux 50. Lorsqu'on utilise le dispositif représenté -sur les figures 9 à 13, on introduit dans le pipeline, dans son état détendu ou non comprimé représenté sur la figure 9, et, dans cet état, l'en- roulement 36 est en contact raclant avec la surface interne du pipeline, les éléments terminaux 50 coopérant d'une manière intime et étanche avec lui. Lorsque le dispositif est propulsé dans le pipeline, la pression du fluide tend à déplacer les éléments 50 l'un vers l'autre, de sorte que l'enroulement 36 et le corps 30 sont comprimés et que l'enroulement est appliqué, en contact encore plus intime, contre la paroi intérieure du pipeline tandis qu'en m8me temps le corps 30 se dilate entre les spires de l'enroulement pour venir frotter sur la dite paroi de pipeline, comme on le voit sur la figure 10. Dans certains cas, on peut employer la forme de réalisation représentée sur les figures 9 à 13, sans le corps 30, de sorte que l'espace situé entre les éléments terminaux 50, à l'intérieur de l'enroulement hélicoidal 36 forme une chambre dans laquelle le matériau raclé de la paroi de canalisation peut être retenu pour empêcher ce matériau de contaminer le fluide du pipeline en avant et en arrière du dispositif, lorsque celui-ci se déplace dans le pipeline. Lorsqu'on utilise un enroulement coupant ou raclant ayant les deux bords 46', 46" représentés sur la figure 12, le dispositif peut être propulsé dans les deux directions dans le pipeline pour nettoyer celui-ci sans qu'il y ait lieu de tenir compte de l'extrémité du dispositif qui est introduite en premier dans le pipeline. On se rend ainsi compte que l'invention, réalisée comme de la manière décrite plus haut, procure un dispositif de nettoyage de pipeline que l'on peut utiliser comme un moyen pour sépa rer lE n de l'autre des fluides différents à convoyer dans le pipeline, dispositif qui peut servir également à enlever le matériau déposé sur la surface interne du pipeline, lorsque le dispositif se déplace dans ce'pipeline. L'invention a été décrite avec référence à certaines formes de réalisation particulière de l'invention, qui ne doivent être considérées que comme illustratives, étant entendu que l'on peut y apporter de nombreuses modifications sans s'écarter, pour cela de l'esprit de l'invent,ion. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICÂTIONS 1.- dispositif de nettoyage de pipeline dans lequel il est propulsé par un gradient de pression, caractérisé par le fait qu'il comprend (a) un corps constitué par un matériau élastique, agencé pour titre introduit dans un pipeline et être en contact étanche avec la paroi de canalisation qui l'entoure pour obturer la dite canalisation, (b) un élément ayant une partie en hélice agencée pour être introduite dans le pipeline pour en racler la paroi intérieure, et (c) des moyens reliant ledit élément et ledit corps pour faire déplacer l'élément avec le corps dans la canalisation. 2.- Dispositif de nettoyage de pipeline suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de raclage a la forme d'un ressort hélicoïdal et que le moyen de liaison est fixé audit élément en un point tel qu'il exerce une traction sur cet élément, traction tendant à l'allonger longitudinalement. 3.- Dispositif de nettoyage de pipeline suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément raclant a la forme d'un ressort hélicoïdal et que le moyen de liaison est fixé audit élément en un point tel qu'il exerce sur celui-ci une traction tendant à le contracter longitudinalement. 4.- Dispositif de nettoyage de pipeline suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie raclante de l'élé- ment raclant est formée d'une pluralité de bords spiraux dont l'un est un bord antérieur et dont autre est un bord postérieur, lors du déplacement de l'élément dans un sens ou dans l'autre à l'intérieur du pipeline. 5.- Dispositif de nettoyage de pipeline suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément raclant a la forme d'un ressort hélicoïdal et que le corps comporte des moyens pour exercer sur l'élément raclant une force tendant à le comprimer longitudinalement sous l'influence d'un gradient de pression à l'intérieur du pipeline. 6.- Dispositif d nettoyage de pipeline suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le corps a une partie formée de mousse de plastique agencée pour être dilatée et rétractée longitudinalement avec l'élément raclant. 7.- Dispositif de nettoyage de pipeline destiné à astre propulsé à l'intérieur de ce pipeline par un gradient de pression, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps agencé pour être introduit dans un pipeline pour coopérer d'une manière étanche avec la paroi de ce dernier en vue d'obturer le dit pipeline, une partie cylindrique formée d'un matériau élastique et des éléments parallèles, périphériquement espacée les uns des autres, ayant la forme de bandes et s'étendant longitudinalement en forme d'hélice allant- d'une extrémité à l'autre autour de l'extérieur de la partie cylindrique précitée, dans une position telle que ces bandes coopèrent avec le matériau déposé sur la paroi de canalisation qui l'entoure pour forcer le corps à tourner dans la dite canalisation avec les éléments sous forme de bandes en contact de raclage avec la paroi, lors du déplacement longitudinal du corps dans la canalisation. 8.- Dispositif de nettoyage de pipeline suivant la revendication 7, caractérisé en outre par le fait qu'il comprend encore d'autres parties en forme de bandes qui ont un pas différent de celui des'premières parties en forme de bandes. 9.- Dispositif de néttoyage de pipeline destiné à être propulsé dans une canalisation par un gradient de pression, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps agencé pour être introduit dans la canalisation et coopérer d'une manière étanche avec la paroi intérieure de la dite canalisation pour obturer celle-ci, une partie cylindrique formée d'un matériau élastique et des parties analogues à des bandes s'étendant longitudinalement en hélice autour de l'extérieur de cette partie cylindrique, d'une extrémité à l'autre, et se croisant les unes les autres en des points situés entre-les extrémités du corps.