Brevet FR2200522A1 — publié le 19740419

La présente invention concerne un appareil pour essayer de l'intérieur des joints de tuyauteries, de conduits et de conteneurs en général et pour la mise en oeuvre d'essais d'absorption des parois. Plus précisément, l'invention concerne un appareil relativement simple et efficace, doté tie combinaisons et de dispositifs permettant de créer un appareil économique, pratique et d'un fonctionnement sûr quelles que soient les conditions d'utilisation, c'est à dire par exemple en présence d'irrégularités appréciables des surfaces avec lesquelles chaque essai doit être mis en oeuvre. le but de la présente invention est de créer un appareil pour essayer de l'intérieur les joints de tuyauteries en béton renforcé présentant une section transversale circulaire; cet appareil se prête également à l'utilisation pour effectuer des essais similaires sur des tuyauteries et conteneurs faits en un matériau quelconque, et présentant une section transversale d'une forme quelconque (circulaire, ovale ou d'une autre forme géométrique) sous la seule condition que les dimensions intérieures permettent l'accès à au moins un opérateur qui doit mettre l'appareil en place et le faire fonctionner. Normalement, lorsqu'il s'agit d'effectuer des essais d'étanchéité et d'absorption des parois de conteneurs, plus particulièrement de tuyauteries fabriquées en un matériau quelconque et quelles que soient les conditions dans lesquelles a lieu l'essai d'étanchéité des joints d'éléments préfabriqués formant généralement toutes les tuyauteries ou tous les conduits, ces conteneurs ou tuyauteries sont remplis d'un liquide (généralement d'eau), et on établit ensuite à l'intérieur des conteneurs ou tuyauteries une pression qu'on augmente jusqu'à ce que la pression d'essai désirée soit atteinte. Plus particulièrement, pour les essais d'étanchéité des joints de tuyauteries, ceci impose les conditions suivantes a) la disponibilité de l'eau nécessaire qui ne peut pas toujours être obtenue en grandes quantités. Par exemple, pour le remplissage d'un conduit présentant un diamètre de deux mètres, il est nécessaire de disposer de 3.140 litres d'eau par mètre de longueur. S'il s'agit d'effectuer un essai sur une tuyauterie d'une longueur de 2 km, ce qui est fréquemment le cas, il est alors indispensable de disposer de six millions de litres d'eau. b) la durée de remplissage et son prix de revient sont élevés car, même lorsque l'eau est disponible, on ne peut pas toujours en disposer en grandes quantités et à une faible distance du lieu d'utilisation. Au contraire, il est fréquemment nécessaire de prévoir des installations de pompage avec des conduits d'alimentation dont la longueur atteint des centaines de mètres, et même quelques kilomètres. c) il est nécessaire de prévoir des bouchons d'obstruction et des blocs d'ancrage aux deux extrémités de la tuyauterie à essayer. Ces bouchons d'obstruction et blocs sont des éléments très coûteux, parce qu'ils doivent pouvoir résister à de fortes poussées, notamment lorsque la tuyauterie en question présente un grand diamètre. Par exemple, dans une tuyauterie d'un diamètre de 2 m., et qui doit être essayée sous une pression manométrique 2 de 10 kg/cm , la poussée exercée sur le bouchon atteint 380 tonnes. De plus, les bouchons et les blocs doivent être retirés ou détruits après la mise en oeuvre des essais. d) il est nécessaire demaintenir les excavations ouvertes pendant longtemps avec des dépenses élevées et des risques importants. En effet, selon les règlements, les tuyauteries ne peuvent être entérrées qu'après la mise en oeuvre des essais et lorsque leur fiabilité est assurée. L'appareil selon l'invention ne présente aucun des inconvénients précités. En effet I L'essai est effectué individuellement pour chacun des joints avec une quantité d'eau très réduite, qui est du reste récupérée à la fin de l'essai. Par exemple, lorsqu'il s'agit d'essayeur le joint d'une tuyauterie présentant un diamètre de 2 mètres, il suffit d'environ 7 litres d'eau qui sont du reste récupérés, abstraction faite des pertes éventuelles. II L'eau nécessaire aux essais est contenue dans un réservoir approprié monte sur l'appareil lui-même. La capacité de ce réservoir est proportionnée à la quantité d'eau nécessaire pour un essai. III Il n'est pas nécessaire de prévoir des bouchons d'obstruction et des blocs d'ancrage grâce à la conception particulière de l'appareil. Dans tous les cas, les contraintes imposées par les essais des joints sont réduites et telles, qu'elles soient généralement absorbées par le poids des éléments contigus. Eventuellement, il peut & re suffisant de raccorder un nombre restreint de joints, de sorte qu'on dispose alors d'un plus grand nombre d'éléments collaborants pour résister à la poussée exercée axialement par rapport à la tuyauterie. Aucune poussée axiale n'est exercée dans le cas d'essais d'absorption mis en oeuvre sur les parois. IV Les tuyauteries peuvent être enterrées aussitôt après la pose, étant donné que l'essai des joints peut être effectué par l'intérieur pendant la pose. Cette particularité offre des avantages économiques importants, et n'expose pas la tranchée aux risques d'envahissement par l'eau de pluie, etc ..., qui risque à son tour de faire flotter la tuyauterie et de la détériorer, détérioration qui peut imposer dans certains cas une nouvelle installation de la tuyauterie avec des dépenses d'une importance facile à invaginer. Cet appareil comprend essentiellement en combinaison des moyens pour l'obstruction étanche des deux surfaces intérieures formant le joint, des moyens pour injecter un fluide sous la pression désirée dans la zone du joint et pour récupérer ce fluide après avoir effectué l'essai, et des moyens pour déplacer llensem- ble à l'intérieur de la tuyauterie essayée. L'invention sera décrite ci-aprés en détail en regard du dessin annexé qui montre à titre d'exemple non limitatif un mode de mise en oeuvre préféré, et sur lequel La fig. 1 est une vue en perspective de l'appareil selon l'invention. La fig. 2 est un schéma des circuits d'alimentation. La fig. 9 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un raccord d'accouplement de deux tuyaux présentant des diamètres intérieurs différents. Selon les figs. 1 et 2, l'appareil comprend un double anneau métallique 1 (formé par plusieurs segments présentant des sections transversales particulières, et des formes qui seront décrites en détail plus loin); cet anneau est destiné à maintenir dans la po sition correcte, par rapport aux parois des tuyaux 2 et 3, la garniture d'étanchéité 4 en matière élastique. Les anneaux métalliques et la garniture d'étanchéité sont portés par un chariot 5 qui sert également aux déplacements à l'intérieur du tuyau. Sur le chariot 5 proprement dit sont montés le réservoir 6 et les pompes 7 et 8 destinées à alimenter le circuit 9 pour le gonflage de la garniture d'étanchéité, et le circuit 10 pour le remplissage de l'intervalle 11 faisant partie du joint essayé. la colonne de vérin 12 sert à établir le niveau exact du double anneau métallique, tandis que les vérins 13 et 14 sont destinés à le centrer et à le renforcer verticalement et horizontalement afin de lui permettre de résister statiquement à la charge radiale, qui est proportionnelle à la pression d'essai. Le fonctionnement est le suivant : après la mise en place de l'appareil, le circuit 9 associé aux deux tubes de la garniture élastique 4 (qui assure l'étanchéité au liquide d'essai) est rempli d'un liquide (généralement de l'eau) ou d'un gaz (généralement de'l'air comprimé) pour la mise sous pression des tubes. Ensuite, le liquide d'essai est injecté dans le circuit 10 qui est raccordé à l'intervalle il du joint essayé, et la pression est progressivement augmentée jusqutà la valeur désirée. Bien entendu, il est nécessaire de veiller à ce que la pression établie dans le circuit 10 ne devienne jamais supérieure à celle du circuit 9, parce qutil en résulterait des pertes dans la zone de contact entre la garniture d'étanchéité et la surface des éléments 2 et 3. Les manomètres 18 et 19 permettent de surveiller continuellement les pressions dans les circuits associés 9 et 10. Eventuellement, ces manomètres peuvent être également reliés cinématiquement à un dispositif traceur permettant d'obtenir un enregistrement graphique des essais. ne échelle graduée 20 montée sur le réservoir 6 (qui peut présenter un ou deux compartiments) permet de mesurer-la quantité de liquide pompée, donc également l'amplitude des otites à travers le joint 21, ou la quantité de liquide absorbée par la partie de la surface des éléments 2 et 3 en contact avec le liquide d'essai. Un jeu d'obturateurs intercalés dans les deux circuits 9 et 10 permet de les couper et de les rétablir. À la fin de l'essai, une manoeuvre des mêmes pompes 7 et 8 cermet de ramender dans le réservoir 6 la totalité de l'eau introduite dans le circuit 9 et la presque totalité de l'eau introduite dans le circuit 10. Pour les déplacements le long de la tuyauterie, les doubles anneaux 4 sont rétrécis par retrait des broches d'accouplement S et par un mouvement de pivotement des segments 4/C autour des tourillons p dans la direction indiquée par les flèches f, bien entendu après le desserage des vérins 14. Ensuite, les segments 4a et 4b sont rapprochés l'un de l'autre par une manoeuvre des broches filetées des vérins 13, et l'ensemble est abaissé au moyen du vérin 12, ce qui amène l'ensemble à une position concentrique par rapport à la section transversale de la tuyauterie. Après le déplacement et l'établissement de la nouvelle position, l'appareil est bloqué par une manoeuvre des freins 15 agissant sur les roues, et l'ensemble est ensuite ramené à la position d'essai par une répétition en sens inverse des opérations qui viennent d'être écrites. Il se peut que les surfaces des deux segments 2 et 3 formant le joint ne soient pas parfaitement alignées, et forment au contraire un gradin de la manière indiquée sur la fig. 3. Pour établir la position correcte de la garniture d'étanchéité 4 dans ce cas, il convient de manoeuvrer les boulons filetés de réglage 16 prévus sur chacun des étriers d'accouplement 17. Xes différences de longueurs éventuelles entre les pourtours des segments essayés 2 et 3 sont compensées par remplacement des éléments 4/C par d'autres segments présentant une longueur différente. A cet effet, l'appareil est équipé d'un grand nombre de segments présentant des longueurs différentes. La présente invention a été décrite en regard du dessin pour un mode de mise en oeuvre préféré, mais il est bien entendu qu'on peut imaginer des variantes de réalisation sans s'écarter du principe. REVENDICATIONS 1.- Appareil pour essayer de l'intérieur les joints tuyau teries,et pour effectuer des essais dtimperméabilité et d'aosorp- tion des parois de réservoirs ou de conteneurs, caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison des moyens pour l'obstruction étanche des deux surfaces intérieures formant le joint, des moyens pour injecter un fluide sous la pression désirée dans la zone du joint et pour récupérer ce fluide après avoir effectué l'essai, et des moyens pour déplacer l'ensemble à l'intérieur de la tuyauterie essayée. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'obstruction étanche sont conçus sous la forme d'une garniture annulaire élastique présentant un contour correspondant à celui de la tuyauterie essayée, et dans laquelle sont ménagés deux évidements continus alimentés par le fluide sus pression. 3.- Appareil selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la garnit- dex zones terminales correspondant au joint, et maintenue en place par deux anneaux métalliques disposés côte à côte et dotés de moyens pour serrer la garniture d'étanchéité contre la surface intérieur des deux éléments. 4.- Appariez selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de serrage des anneaux métalliques sont con çus sous la forme de colonnes ou de broches de vérins disposées horizontalement et verticalement. 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à4, caractérisé par le fait que les anneaux métalliques sont divisés en segments reliés entre eux par des dispositifs d'accouplement pivotant sur des tourillons, et permettant de modifier facilement le profil des annneaux et de réduire les dimensions lorsque l'ensemble doit être déplacé à l'intérieur de la tuyauterie. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à5, caractérisé par le fait que le fluide destiné à alimenter les évi dements de la garniture d'étanchéité élastique est prélevé dans un réservoir par une pompe qui le refoule dans les évidements le long d'un conduit doté d'un manomètre. 7.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le fluide est injecté dans la zone du joint par un raccord d'accouplement passant à travers la garniture d'étanchéité élastique, pour être ramené le long d'un deuxième circuit aboutissant à un deuxième réservoir équipé d'une pompe et d'un instrument de mesure. 8.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par ledit que les deux réservoirs sont dotés de moyens permettant de détecter les différences éventuelles entre le fluide injecté et le fluide récupéré à la fin des essais. 9.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les anneaux métalliques composés de segments sont dotés d'étriers associés à des boulons de réglage destinés à compenser les différences éventuelles entre les diamètres de deux segments du joint. 10.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à, 9, caractérisé par le fait que l'ensemble est monté sur un bâti métallique équipé de roues, qui peut être déplacé à l'intérieur de la tuyauterie et qui est équipé de freins permettant de bloquer l'appareil dans la position désirée.