Brevet FR2037179A1 — publié le 19701231

06329, 2037179 1 Lb présente invention concerne un dispositif pour la radiographie des soudures des tuyaux métalliques. L'importance de ln radiographie est bien connue pour le contrôle de le qualité des soudures métalliques, particulièrement dans le cas . des tuyaux métalliques utilisés en particulière pour les oléoducs terrestres g et sous-marins. • - . Dana ces derniers cas, lest essaie de solution du problème posé ont conduit è des résultats plus ou moins satisfaisants. En général, on e fait appel à des dispositifs pouvant se déplacer à l'intérieur des tuyaux et contxfiler par voie radiographique la zone intéressée. 10 Le dispositif suivant la présente invention, permet d'obtenir, comparativement aux dispositifs connue des avantages simultanés appréciables, .telB que par exemple, la possibilité d'atteindre avec une grande précision la zone â radiographier, la possibilité de la radiographier en une fois dans sa totalité, tout en satisfaisant de façon parfaite aux impératifs de sécurité.| 15 Le dispositif suivent l'invention comprend un équipage mobile pouvant se déplacer & l'intérieur du tuyau & éxaminer, ayant une source radiographique et Un sppereil détecteur de radiations, tel que par exemple un compteur de Geiger-MQller, qui, soue l'effet d'un rayonnement émie par une source extérieure eu tuyau (et déplacée par un opérateur) peut arrtter l'équipage & la position 20 d'éxécution de le radiographie. p Les nouvelles ceractéristiquea du dispositif selon l'invention comprennent un ensemble d'éléments combinés permettant s — l'arrêt du dispositif & la position choisie | — le déclenchement d'un système de programmation assurant l'éxécution des opé-25 rations nécessaires aux cas envisagés j — l'auto-réglage du dispositif sur le fond du tuyau pendant toute la durée des opérations. 30 A cet effet, le dispositif selon l'invention, comprend un équipage mobile, mû par batterie, un récepteur de radiations tels qu'un compteur de Geiger-MQller qui, aoua l'action d'une source extérieure de radiations (durant le rapproche- 70 08329 2 2037179 ment de celle -ci vexa la paxoi extérieure du tuyau) arrête l'équipage mobile dans la zone exacte 1 radiographier i cè compteur, lors du retrait de la source placée à l'extérieur du tuyau, déclenchant un système de programmation qui comnande les opérations de t préparation de la .radiographie par uns seconde 5 source de radiations faieant parti* du dispositif, en retirant cette souxce d'un conteneur ou récipient de sécurité et en la plaçant dans uns zone dia-phragmée de manière è diriger les radiations è travers la zone de souduxe, perpendiculairement ft la longueur du tuyau ; exposition de cette zone eux radiations pendant le temps nécessaire è l'éxécution de ls radiegraphie (les moyens 10 eensibles aux radiations, tel que par exemple, un film sensible, étant placés k l'intérieur du tuyau) | remise ensuite de le source rsdiogrephique dans son conteneur de sécurité (cette rentrée étant effectuée dane tous les cas par des moyens automatiques) et, I le fin de ces opérations, remise en marche normale de l'équipege mobile. Il est possible évidemment de renvexeer le ssns ds dé-15 placement à l'aide d'un second compteur de Geiger-MOller. Le dispositif précité est sjissi muni d'un appareil acoustique pour suivrs aisément l'exécution dee différentes phases opératoires. L'auto-réglage de stabilisation du dispositif set assuré par un pendule, dirigeant les roues avant, constitué pex la masse mtme de* batteries matrices. 20 Le chaxiot de l'équipege mobile peut donc ee déplacer sur le fond du tuyau et euivre les rayons de courbure sens os renverser. Lee éléments principaux du dispositif sslon l'invsntion sont décrits ci-après Le pendule de direction est formé par un plateau supportant la batterie, et se trouve guid£ par deux traverses permettant le réglage de le direction dans un 20 plan. Quatre profilés verticaux relient le plateau-support de batterie è un pivot supérieur, oui supporte le pendule et lui permet d'osciller perpendiculairement au chariot de manière è ce que la batterie reste horizontale, ouelles oue soient le position dea roues du chariot. 30 Le pendule de cette façon remplit deux fonctions importantes : a) le maintien de la batterie en position horizontale, ce qui évite de renverser 1*électrolyte f 70 ÔÔ329 3 2037179 b) le guidage automatinue du chariot-sur In fond du tuyau, à l'aide d'un système de leviers accouplés à la direction,- ce oui évite un déplacement hélicoï dal du chariot dans le tuyau. Les roues avant du chariot sont directrices, actionnées par le pendule. Le chariot peut donc se déplacer sur le fond du tuyau et en suivre les courbes. Dans les courbes, le chariot s tendance â monter le long de la tangente, mais le pendule demeure en position verticale et dirige les roues de manière à ce aue le chariot prenne le tournant 3ans difficulté. On règle la direction sur une surface horizontale en déplaçant le centre de gravité du pendule, de manière à ce aue le chariot avance en ligne droite sur cette surface horizontale j on effectue ce réglage aue dans une phase d'essai. La source radiographiaue est renfermée dans un conteneur de protection convenable et est mise en position d'émission par un électro-aimant oui le place entre deux couronnes circulaires dirigeant les rayonsdanssun angle de 360e. La rentrée de la source dans le conteneur de protection s'effectue à l'aide d'un ressort calibré qui assure, en cas de panne de courant, la rentrée automatique de la source dans le conteneur de protection. Le conteneur de la source radiographique est conçu de roenière à ce qu'en position d'émission, le rayonnement^soit considérablement réduit dans le sens axial (vers l'avant et l'arrière du dispositif) j 1*opérateur peut ainsi continuer son travail. Ce résultat est obtenu par le montage è l'avant du dispositif d'un écran formé p^r un matériau isolant,dirigeant les rayons sur la soudure à radiographier et protëgennt les opérateurs oui travaillent h l'avant du chariot. A L'arrière, le. même conteneur de la source protège les opérateurs et dirige les rayons y j. .. .. Un dispositif de signalisation acoustique indicue de façon continue la position du chariot en mouvement^-sens faire appel à des appareils tels ou'un coinp-. teur de Geiger-F-Gller^ et fait silence, lorsque le chariot est sous la source de réglage en position. 70 68329 4 2037179 La fréquence sonore est fonction de la tension de la batterie du moteur, de telle sorte aue la charge de la batterie puisse Être contrfllée de l'extérieur au moyen d'un appareil approprié mesureur de la fréouence sonore. Quand on retire les source des rayons^ de commande, un signal acoustique inter— 5 mittent débute en avance de 40 secondes sur l'exposition de la source radiogra-phiquE, temps nécessaire aux opérateurs pour se mettre à la distance de sécurité. Le signal intermittent nesse quelques secondes après la rentrée de la source ra-diographique dans son conteneur. 10 La figure4est une vue complété en perspective du dispositif selon l'invention. Cette figure représente tn I, un diaphragme avant d'une source intérieure de rayonnement | en 2,un diaphragme arrière de cette source et un conteneur de sécurité ; en 3, un couvercle S vis pour un cylindre creux 4 dans lequel peut glisser la source de rayonnement ; en 5, la zone d'alignement de la source | 15 en 6, un parallélogramme de direction des roues avant sous l'action d'une barre 7» pivotant en 8 et actionnée par un support de batterie 8, agissant 1 la manière d'un pendule. Le dispositif selon l'invention comprend deux parties essentielles i un che-riot aiitopropulseur et un appareil électroninue de commande. 20 Le chariot autopropulseur est mû par un moteur h courant continu alimenté par une batterie d'accumulateurs au plomb. Les roues arrière sont matrices, tendis que les roues avant sont directrices et actionnées par le pendule dont la masse est constituée par ladite batterie ; le chariot se déplace sur le fond du tuyau et peut suivre les courbes sans se renverser. 25 Un radioistope est renfermé 6 l'arrière du chariot dans un conteneur convenable en plomb duquel il est extrait par un électro—aimant, pour effectuer la radiographie panoramique. L'appareil électronique de commfinde, qui peut fitre réalisé de différentes ma-30 nières, est représenté plus loin dans deux cas particuliers (fig. 2 et 3) s BAD ORIGINAL 70 08329 5 2037179 a) un premier type, le plus cjbmplet, permet su chariot les opérations suivantes : avance, arrêt, exposition, marche arrière {très utile pour la pose des oléoducs sous-marins) ; b) un second type, le plus simple, permet au cheriot les opérations suivantes : 5 avance, arrêt, exposition. Le mime système de commande est utilisé pour les deux types et comprend une source radioactive de faible intensité agissant de l'extérieur du tuyau sur au moins un compteur de Geiger-MOller, disposé d'une manière convenable sur le chariot. JO Dans le premier type de commande, deux compteurs de Geiger-MQller sont disposés sur le chariot et renfermés dans des conteneurs en plomb, munis d'une fenêtre pour recevoir les rayons incidents, l'un de ces compteurs étant dirigés vers le haut, le second vers le bas. La chariot est introduit dans le tuyau, mis en mouvement tant.qu'il ne rencon-15 tre pas/près de la soudure, la source de commande logée dans le conteneur en plomb è fsnttxe de visée de quelques mm. Quand les deux fenêtres de lf source et d'un compteur de Geiger-f'Oller correspondent, les rayons^ agissent sur le compteur de Geiger-MQller qui, par le circuit électronique, arrête le chariot et commence le programme de pré-exposition, signalé par un signal sonore intarmit— 20 tent, permettant S l'opérateur de se mettre & le distance de sécurité et en a-vance de 40 a sur l'exposition pour la radiographie panoramique. Le temps d'exposition, pour une source donnée, peut verier avec la sensibilité délia plaque réceptrice et avec le diamètre du tuyau, grêce & une minuterie appropriée . 25 En fin d'exposition, le signal sonore intermittent cesse et le chariot démarre, que la source ait^êté ou non retirée. Lr cycle se répète pour chaque soudure. On utilise, si nécessaire, le second compteur de Geiger-î-'Gller à fenêtre de visée' dirigée vers le bas, pour arrêter le chariot dans le tuyau ou pour renverser sa marche. 30 tSufind la source de commande est placée en haut, le chariot s'arrôte et aucune 70 08329 2037179 exposition n'a lieu durant la maintien de la source de commande ; quand on la retire, le chariot avance en eens inverse. Pour que le chariot reprenne sa marche initiale il faut remettre en place comme précédemment la source de commande. Dens le second type de commande, un seul compteur de Geiger-t-'Oller est disposé 5 sur le chariot. Ce compteur est & l'intérieur d'un conteneur en plomb è fenStre de visée dirigée vers le haut. Le chariot, introduit dans le tuyau, est lancé & la main et avance, émettant un signal sonore continu, tant qu'ijl ne rencontre pas, près de la soudure, la source de mise en position | la source de commande est identique è' le précédente. Quand les deux fsnftres de la source et du comp-10 teur de Geiger-MQller correspondent, les rayons y agissent sur Je sonpteur de Geiger-KQller qui, grice au circuit électronique, arrtte le véhicule durent le tempe d'irradiation du compteur de Geiger-MQller par la source, ce qui met fin eu signel sonore continu. Si l'on désire effectuer l'exposition panoramique de la so£i&?°ïïP&àWît de retirer la source de commande et le cycle d'exposition Ij5 de (léroule comme précédemment. Le figure 2 ae rapporte h l'appareil électrique de commande du second type, le plus siwple. Une source S de rayons y , située è l'extérieur de l'oléoduc^agit sur un compteur de Geiger-Kflller Gt, qui émet un train d'impulsions, ver* un intégrateurI. 20 ' Ces impulsions commandent un rftlais R-| qui, arrttent le chariot, amène des contacta Ct, C2, C3 de la position de repos 1 £ la position 2 t de cetts façon le chariot est arrêté, lorsqu'un relais R2 ouvre un contact C4. Bf est une batte» rie d'alimentation des circuits électroniques, une batterie d'alimentation des moteurs du chariot | le commutation de C2, de la position 1 è la positionZ, Z5 excite un relaie R3 qui Commute des contacts C5, Cg, Cj | quand £3 passe de la position 1 & la position 2f un programmateur P est eu repos | le contect C5 en position 2 agit de manière % ce que le chariot ne bouge pes, mime si le source 5 est retirée ou ai le contact Ct retourne en poeition 2 1 le contact C6 en position 2 maintient.l'excitation du relaie R3 ( le contact Cy en position 2 pré-30 pare le progammateur P. Dnna ces conditions, en retirent le source 5, le relais Rl est désexcité, le programmateur P reçoit un ordre de commande | il commence le programme de préexposition de la source rediagraphique de radiation 5^ et module un signal acoustique venant de A. Après une période de temps déterminée, le programmateur P excite 1'électro-aimant E qui autorise la sortie de la source ^BAD ORIGINAL 70 08329 2037179 7 rndio-sctive de son conteneur, la laisse au dehors un certain temps, puis actionne le dispositif de rentrée de la source dans le conteneur. A ce moment, l'interrupteur F*1 arrête le signal sonore modulé, restaure le son original, désexcite le relais R3 et le chariot repart, prit pour un nouveau cycle. 5 Au commencement de toutes les opérations précitées, 1'interrupteur D est fermé, ce, qui prépare le dispositif à fonctionner. Au môme moment, un signal continu avertit que le chariot nwance à 1'intérieur de l'oléoduc 5 l'absence de signal avertit de J_"wçfct du ,diqm;siti.f tandis .que le signal ^sonore . . . sonor^ module indique le début des opérations programmées. r est un interrupteur presse-bouton pour effectuer manuellement les opérations, quand le cir-10 cuit électronique est débranché, oi la charge de la batterie B1 tombe au-des-sous d'un certain niveau, le circuit électronique déconnecté, ne répond plus aux ordres extérieurs j le chariot poursuit sa route en avant par ses propres moyens. Le figure 3 représente un schéma de l'appareil électrique du premier type, le 15 plus complioué, assurant le déplacement du chariot dans les deux directions. Le circuit est identique è celui de le figure 2, è l'exception des différences suivantes t -l'intégrateur I actionne en courant alternatif le relais R^per l'intermédiaire d'un univibrateur U ; en conséquence, quand le relais R-| est excité, le relais 20 R3 l'est aussi et le programme commence avec les cycles précités. A la fin du programme, le chariot démarre, que la source de commande S soit présente ou non | - un second circuit comme le précédent, terminé par un compteur de Geiger-î'Jji- ler G2, commande l'arrêt et enregistre le renversement de marche au moyen de 25 l'intégrateur I et du relais 4. Bien entendu, la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et elle est susceptible de nombreuses variantes sans sortir de son cadre. On peut par exemple utiliser des circuits électriciues de commande équivalents 30 et l'on peut simplifier ou modifier la marche du dispositif selon l'invention pour d'outres applications que celles oui ont été exposées. Outre la radiogra- 70 08329 0 2037174 phie panoramique, le dispositif peut se prêter, moyennant des modifications a la portée de l'homme de l'art, au nettoyage et è la peinture des tuyaux, etc Outre lea rayons^ , le radiographie panoramique peut utiliser des rayons diffé rente tels que par exemple les rayons X. 70 08329 - 9 - 2037179 i- REVEKDICATIOHS 1. Dispositif pour la radiographie panoramique des Éte*-^ures des tuyaux métalliques et notamment des oléoducs, comprenant un équipage bu par batterie, muni intérieurement d'une source de radiations permettant de radiographier la zone de sou- 5 dure, dispositif pouvant être arrêté depuis l'extérieur par une seconde source de raâtfttions agissant sur un compteur de Geiger-Hûller, dispositif caractérisé en ce qu'il est auto-réglable et que, lorsque .la source extérieure agit sur le compteur de Geiger-Mûller, correctement aligné avec cette source, 1'équipage, mobile 10 s'arrStê, le retrait consécutif de la sour^e^S^ifenchant un système de programmation dirigeant les opérations de pré-agencement de la source intérieure de radiographie pgr l'extraction de la source radiographique d'une zone de sécurité et sa mise en une ton* d'exposition, par l'exposition de cette source pendant un -15 certain temps dans une zone correctement diaphragmée en face de la soudure, par la remise de cette source dans la zone de sécurité ^t finalement par le démarrage delréquipage mobile dans le sens du trajet, à partir d'un point d'arrêt, usage étant fait durant ledit fonctionnement d'un appareil acoustique pour en 20 - distinguer les différentes opérations au moyen de signaux sonores convenables. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'auto-réglage de l'équipage mobile sur le fond du tuyau s'effectue à l'aide d'un pendule constitué par le support de 25 *. Jjatterie qui, pivotant,sous l'effet d'une déviation dans la direction initiale de l'équipage mobile, et agissant sur la direction par un système detleviers, rétablit la position de l'équipage mobile sur le fond du tuyau. 3. Dispositif selon la revendication t ou 2, caractérisé 30 en ce que la source radiographique est diaphragmée des deux cotés de l'axe longitudinal du tuyau, les radiations étant émises seulement- dans la totalité de la zone perpendiculaire à cet axe, à travers un système formé par le conteneur et par une plaque, constitués tous deux par le même matériau de protection ou par 35 différents matériaux choisis en tous cas parmi des matériaux de protection appropriés. 70 08329 2037179 - 10 - U. Dispositif selon l'une quelconque des rerendications précédentes,caractérisé par l'application d'un second compteur de Geiger-Mfiller, commandant les arrêts ou les retours de l'équipage mobile, tandis que le premier compteur de Geiger-Mûller 5 régit les autres opérations.