Brevet FR2223127A1 — publié le 19741025

le forage des puits nécessite souvent qu'unecertaine longueur de tube soit introduite dans le sol pour isoler au moins la partie supérieure d'un puits du milieu environnant afin d'empêcher les matières introduites dans le puits, c'est-à-dire les boues de forage et le ciment, et les matières extraites du puits, c'est-à-dire le pétrole, les gaz et l'eau, de s'échapper dans le milieu environnant et de le contaminer. Un tel tube est connu dans la technique sous l'appellation de tube guide.Pour forer un puits en mer au large des caties, une longueur notable de tube doit s'étendre à partir d'une installation de forage à travers l'eau, au-dessous de l'installation, jusqu'au fond marin et dans ce forå sur une distance notable D'une facon caractéristique le tube présente un diamètre de 61 à 91 cm, et 11 épaisseur de ses parois est de l'ordre de 5 cm. in raison du fait que les tubes doivent être transportés, ils sont fabriqués en longueurs relativement courtes, c'est-à-dire par sections de 12 mètres, ces longueurs étant ensuite successivement soudées ensemble bout à bout. Dans les installations de forage en mer, on utilise des tubes analogues pour former les pieds de la plate-forme de forage.Les pieds sont constitués de sections de tubes assemblées par soudure de la même façon que le tube guide et sont alors enfoncés par martèlement dans le sol au-dessous de l'eau, habituellement suivant un an- gle par rapport à la verticale. Cette disposition inclinée pose des problèmes supplémentaires pour le soudage, concernant principalement l'effet de la gravité sur la masse de métal de soudage. Habituellement un tube est enfoncé à force dans le sol au moyen d'un heurtoir ou autre. Lorsque le tube est enfoncé dans le sol, des longueurs additionnelles sont soudées à la partie supérieure de la longueur du tube, et le forage continue. Le tube ainsi assemblé de sections soudées doit être non seulement capable de supporter le martelage de l'opération de forage mais également-les pressions éle vexes du gaz et du liquide, sans présenter de fuites. Par conséquent, les joints soudés doivent être d'une qualité élevée. De plus, il est nécessaire de réaliser la jonction des sections adjacentes de tube d'une façon rapide afin de ne pas retarder plus que nécessaire le processus coûteux du forage. Les soudures qui réunissent les sections de tube sont réalisées dans des conditions défavorables et doivent être parfaitement effectuées. e vent et les vagues agissent sur le tube au cours de son soudage, et l'enfoncement par les engins de martelage de l'installation applique des contraintes aux soudures lors de l'enfoncement du tube. Une fois mises en place, les soudures doivent rester parfaites pendant des années sous la pression interne de pétrole et de gaz. En outre, le prix d'une opération de forage est lié directement au nombre d'heures d'utilisation d'une installation de forage. Par conséquent, la vitesse est également importante, ce qui ajoute. aux possibilités d'erreurs. Les ouvrages et les machines de la technique antérieure ne se sont pas révélés capables de résoudre les problèmes ci-dessus pour un certain nombre de raisons. En premier lieu, la vitesse de dépit du métal de soudage lors d'opérations de soudage effectuées manuellement est relativement faible, par exemple de l'ordre de 3 kg de métal d'apport par heure de travail d'ouvrier. Du fait que le tube présente un diamètre relativement grand, et que ses parois sont relativement épaisses, une quantité importante demétal d'apport doit être déposée dans la rainure de soudage afin de souder ensemble de façon appropriée les sections de tube adjacentes. Avec les procédés de soudage manuel, on emploie un temps très important pour les opérations de soudage, même si plusieurs soudeurs travaillent simultanément.En second lieu, dans les opérations de soudage manuel, il se produit relativement souvent des variations très importantes de qualité entre les différentes parties de la soudure effectuée par le même soudeur, et d'une façon certaine également entre les parties des soudures effectues par des soudeurs différents, ce qui résulte d'un certain nombre de facteurs tels que les différents degrés d'habileté et d'application et les différentes techniques et procédés qu'utilisent les soudeurs individuellement pour effectuer une tâche particulière.De plus, le personnel utilisé pour les opérations de soudage manuel est souvent obligé de travailler pendant des périodes prolongées en raison des nécessités économiques de l'installation du tube, aussi rapidement que possible, et est par conséquent sujet à la fatigue, ce qui a pour résultat une réduction à la fois de l'uniformité et de la qualité des soudures effectuées. Par conséquent, chaque soudure doit être vérifiée en ce qui concerne sa dualité avant d'être retirée du poste de soudage. Une soudure défectueuse doit être réparée si possible, ou découpée et refaite. eci prend du temps et est par conséquent comateux. Une mauvaise soudure non détectée peut mettre en danger la totalité de l'opératlon de forage, de telle sorte qu'il n'est pas possible de prendre des risques. Les machines à souder de la technique antérieure bien qu'elles soient capables de déposer par heure une masse de métal de- soudage supérieure à celles déposées à la main par les soudeurs, ont toujours été encombrantes et de mécanismes compliqués, mal adaptés pour effectuer un travail de qualité dans les conditions imposées pour ce type de soudure. P r exemple, elles nécessitent habituellement un personnel important pour assurer leur fonctionnement. Souvent, les procédés et les techniques nécessaires pour assurer leur fonctionnement de façon appropriée sont si compliqués qu'ils sont en fait-nuisibles à l'obtention des deux objectifs qui sont la vitesse et la qualité.Par exemple,l'incapacité de mettre en place de façon ap appropriée et avec précision les électrodes de soudage signifie souvent que le cordon de soudure le plus souhaitable ne peut pas être réalisé, ou que des compensations ne peuvent être apportées de façon appropriée aux particularités qui apparaissent pendant une opération de soudage. Avec certaines machines, le dispositif de depôt de métal d'apport pour la soudure ne peut pas encercler le tube de façon continue en raison d'un défaut dans la forme de base de l'anneau de support ou de la façon dont est fournie l'énergie électrique. Ainsi, dans de nombreux cas, plusieurs dispositifs de dépôt de métal d'apport ne peuvent être utilisés simultanément.La meilleure preuve des déficiences de ces machines de la technique antérieure a été leur peu de succès. L'invention a pour but de supprimer les problèmes précités en fournissant un appareil pour souder ensemble des tubes s'étendant à peu près verticalement, rapidement, avec des soudures présentant uniformément une qualité élevée. A cet effet, l'invention a pour objet un appareil qui comprend au moins un ensemble de soudage comportant un chariot mobile, un dispositif dentraiAnement de ce chariot, un dispositif de dépôt de métal d'apport ayant une électrode pouvant etre disposée dans quatre plans, des moyens d'alimentation en fil de soudage et en fondant, et des commandes associées. Les ensembles de soudage sont montés sur un anneau de support fixé autour des sections de tube, et ils sont mobiles autour de ces sections sur une voie portée- par l'anneau de support. Des moyens d'alimentation en énergie électrique sont également portés par l'anneau de support. On peut utiliser des techniques de soudure classiques tel que le soudage à l'arc submergé ou immergé ou à l'arc découvert.Dans les cas où il est nécessaire d' utiliser un réservoir de flux adjacent à la rainure de soudage, on utilise un récipient de flux ayant une partie latérale nouvelle, déformable, afin de ne pas empêcher la mise en place de l'électrode. L'appareil suivant l'invention permet d'obtenir des soudures d'une qualité élevée uniforme avec des débits de métal d'apport relativement élevés, par exemple de tordre de 10 kg de métal de soudage ou d'apport par heure avec un seul ensemble de soudage. in raison de la capacité de disposer 11 électrode du dispositif de dépôt de métal d'apport avec précision, et de la capacité à repositionner facilement l'électrode d'une façon précise au cours de chaque passe de soudage, les caractéristiques du cordon de métal d'apport peuvent être commandées avec précision. L'invention est extrêmement efficace du point de vue de la vitesse et de la qualité. L'invention conduit d'elle-même à une utilisation avec pratiquement tous types de forme de rainures de soudage. L'appareil suivant l'invention est normalement utilisé dans un procédé qui consiste à former une partie chanfreinée à une extrémité d'au moins l'une des sections de tube à réunir bout à bout, de telle sorte que les sections de tubes disposées en butée délimitent un espace ou rainure de soudage. Le dispositif de dépôt de métal d'apport est déplacé autour des sections afin de déposer du métal d'apport darss la rainure de soudage en commençant par les surfaces internes des sections de tube, et en progressant autour d'elles et vers l'extérieur pour remplir l'espace de soudage de métal d'apport, tout en maintenant une disposition commandée entre le dispositif de dépôt de métal d'apport et le métal déposé par ce dispositif, et le métal constituant les sections dé tube.Un procédé préféré pour as surer le fonctionnement de cet appareil est décrit dans la demande de brevet déposée aux Stats-Unis d'Amérique sous le 0 22 161 le 4 kars 1970. 3'autres caractéristiques et avantages de l'invention appara- tront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre a'exemples et dans lesquels la Fig. 1 est une vue schématique d'une installation de forage en mer, montrant l'agencement relatif du tube guide, des pieds de 1' installation, de l'eau au-dessous de celle-ci, et du fond marin; le Fig. 2 est une vue en coupe de deux sections adjacentes de tube disposées à peu près verticalement, montrant un type de rainure de soudage pouvant être utilisé avec l'appareil suivant l'invention; la Fig. 5 est une vue en coupe d'un autre type de rainure de soudage qui peut être utilisé avec l'appareil suivant l'invention;; la Fig. 4 est une vue en coupe d'un autre type de rainure de soudage qui peut être utilisé avec l'appareil suivant l'invention; la Fig. 5 est une vue en coupe de la rainure de soudage repré sentée à la Fig. 2, montrant l'agencement relatif des différents éléments utilisés dans une opération de soudage du type a arc submergé; la Fig. 6 est une vue en plan de dessus d'un mode de réalisation préféré d'un appareil de soudage suivant l'invention; la Big. 7 est une vue latérale d'une partie du mode de réalisation représenté à la Fig. 12, suivant la ligne 7 - 7 de la Fig. 6; la.Fig. 8 est une vue latérale d'une partie de cet appareil de soudage, suivant l'invention, suivant la ligne 8-8 de la Fig. 6; la Fig. 9 est une vue de face du mécanisme d'entraînement du chariot, suivant la ligne 9- 9 de la Fig. 6 la Fig. i0 est une vue en plan de dessus du chariot et de 1' anneau de support du mode de réalisation représenté à la Fig. 6 le dispositif de dépôt de létal d'apport étant supprimé; la Fig. il est une vue d'arrière en élévation du chariot représenté à la Fig. 10; la Fig. 12en est une vue en coupe verticale prise suivant la ligne 12 - 12 de la Fig. 10;; la Fig. 13 est une vue en plan de dessus de l'anneau de support du mode de réalisation de la Fig. 6 la Fig. 14est une vue latérale d'un autre réservoir de fondant préféré colportant une partie latérale déformable; la Fig. 15 est une vue en plan de dessus montrant l'installation du réservoir de flux de la Fig. 14 autour des sections du tube. On a représenté à la wiig. 1 une installation ou tour de forage en mer désignée dans son ensemble par la référence 10. Cette installation de forage 10 est disposée de façon à forer un puits de pétrole dans le fond marin 12, et elle est soutenue par plusieurs pieds qu jambes 14 enfonces dans ce fond marin 12. Un tube 16 est introduit à travers le plancher de l'installation, à travers l'eau 18 située au-dessous du plancher et ensuite dans le fond marin 12 sur une distance importante. Le tube 16 sert de conduit à travers lequel les matériaux utilisés dans le forage du puits sont introduits dans ce dernier. Après le forage du puits, le tube sert d'élément externe de conduit à travers lequel du pétrole et autres matières telles que des gaz sont extraites du puits. Le tube est transporté jusqu'à l'installation 10 sous forme de sections ou longueurs 20 relativement courtes. 3'une façon habituelle, chaque section présente une longueur de 12 mètres et un diamètre d'environ 60 à 90 cm. Les sections 20 sont soudées successivement les unes aux autres dans une disposition bout à bout afin de former la longueur de tube 16désirée. Après que chaque section 20 ait été soudée sur l'extrémité de la section de tube 16 s'étendant déjà vers le bas depuis la tour 10, le tube est enfoncé d'une distance égale à la longueur de la section venant d'être ajoutée. Ce processus est répété jusqu a ce que l'extrémité inférieure du tube ait atteint la profondeur désirée. Un heurtoir 22 est habituellement utilisé pour enfoncer le tube dans le fond marin 12. D'une façon caractéristique, une rainure de soudage est formée aux extrémités en butée des sections adjacentes du tube et l'une des caractéristiques de l'invention est la capacité de placer l'électrode de soudage de telle sorte que l'on puisse réaliser de façon appropriée le type exact de cordon de soudure convenant à la rainure de soudage particulière dans un cas donné. Par exemple, à la Fig. 2, on a représenté en section transversale une première et une seconde sections 200,201 de tube qui doivent être soudées ensemble suivant un agencement bout à bout. Pour réaliser ce type de rainure de soudage, l'extrémité supérieure de la section 200 est rendue carrée afin de former une surface angulaire plane orientée à peu près per pendiculairerlent à l'axe longitudinal de la section. La section 2G1 de tube est chanfreinée afin de former une surface tronconique inclinée vers l'intérieur et vers le bas suivant un angle d'environ 450 par rapport à l'axe longitudinal de la section. Avant l'opéra- tion de soudage, les sections 20C et 201 sont alignées verticalement l'une par rapport à l'autre afin que l'extrémité chanfreinée 201 forme une rainure de soudage dans laquelle on dépose du métal d'apport 202. a Fig. 3 montre une autre rainure de soudage, dans laquelle la partie scrieure d'une section inférieure 204 de tube présente une surface chanfreinée 205 incline vers l'intérieur et vers le bas suivant un angle d'environ 150 par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la section de tube, tandis que l'extrémité inférieure d'une section supérieure 20O présente une surface chanfreinée 207 inclinée vers l'intérieur et vers le bas suivant un angle d'environ 450 par rapport à l'axe longitudinal de la section.Les surfaces chanfreinées 205 et 207 coopèrent afin de délimiter une rainure ae soudage orientée vers le bas et ayant une entre angulaire de 300. la Fig. 4 montre une autre rainure de soudage délimitée par une section inférieure 208 de tube ayant une surface 209 inclinée-vers l'extérieur et vers le bas suivant un angle d'approximativement 300 par rapport à un plan perpendiculaire > 1' axe longitudinal de la section 208, et une section supérieure 21C ayant une surface 211 chanfreinée inclinée vers l'intérieur et vers le bas suivant un. angle d'environ 600 par rapport à un plan perpen- diculaire à l'axe longitudinal de la section 210. Pour faciliter la mise en alignement des deux sections de tube s'étendant à peu près verticalement, une bande d'appui (non représentée) peut être dispo- sée autour des surfaces internes de la section, à l'emplacement de l'espace de soudage dé'imité entre les extrémités adjacentes.A titre d'introduction à la description de invention, l'attention est attirée sur la Fig. 5,dans laquelle l'agencement relatif nécessaire entre plusieurs des elements clés a été représenté. La rainure de soudage est délimitée en section transversale par une surface supérieure d'extrémité sur une section 21 de tube, et par une surface d'extrémité Inférieure chanfreinée -révue sur la section 20 du tube. Un réservoir AOC de flux ou fondant ayant un fond 4C1 et une paroi 402 est monté adjacent a la rainure de soudage, et contient une reserve d'alimentation flux 413, d'une façon cornue. Le flux est déposé de façon continuelle par un tuyau 348 de distribution de flux. Une électrode de soudage 341 est disposée à l'intérieur du flux 413 et le fil de métal a'apport est distribué à travers l'électrode 341 de façon connue afin de former une extrait de fil de soudage 238. Un arc est établi entre la pointe 238 du fil de soudage et le métal de base ou le métal d'apport déjà déposé. Un certain nombre de cor dons de soudure ont été disposés, qui comprennent un cordon de passage de base et un certain nombre de cordons de remplissage. Pour disposer de façon précise chacun des cordons de soudage, il est nécessaire d'établir une relation particulière atespacement et angulaire entre l'électrode de soudage et le métal de base et les cordons de soudure déjà déposés. On a représenté aux Fig. 6 à 13 un mode de réalisation préféré de l'invention. Une partie de la section inférieure de tube 20, devant être reliée à une partie supérieure (non représentée), est représentée à la Fig. 6 . La partie supérieure de la section 20 se termine par une surface 440 de la rainure de soudage 441. Un anneau de support 442, qui est fixé de façon amovible sur la section de tube 20 par un certain nombre de boulons de serrage 443 dont l'un est représenté, est disposé autour de la totalité de la circonférence de la section de tube 20 en un point adjacent à la rainure de soudage 441.L'anneau de support 442 comprend un certain nombre d' éléments reliés entre eux pour soutenir, guider et entralner un chariot sur lequel est monté le dispositif de dépôt de métal de soudure, et d'autres éléments pour'fournir de l'énergie aux différents ensembles qui sont montés sur l'anneau de support 442. En considérant maintenant la Fig. 12, l'anneau de support 442 comporte une paroi interne 444, une surface supérieure 445 et une paroi externe 446. Un élément annulaire 447 réunit les parties 444, 445 et 446 de façon à former en section transversale une structure en caisson pour procu- rer la rigidité et la résistance nécessaires à l'appareil. Une voie annulaire 448 à section en U dirigée vers l'intérieur est montée sur la surface supérieure 445, sur laquelle elle est fixée par plusieurs vis 449. La branche inférieure 450 de la voie448 et la branche supérieure 451 sont adaptées pour enfermer entre elles des roues auxiliaires du chariot, qui sera décrit dans la suite. Une voie annulaire principale 454 qui est fixée sur la paroi externe 446 comporte des parties 456 et 457 ayant en section une forme en V afin de coopérer avec les roues principales du chariot, comme on le décrira plus loin.Enfin, une crémaillère annulaire 458 ayant un grand nombre de dents 459 et qui s'étend autour de la totalité de la circonférence de l'anneau de support 442 est fixée sur le surface externe de la voie 454. La partie inférieure de 11 anneau de support 442 a une construction particulière afin de recevoir les moyens d'alimen tation en énergie électrique des différents ensembles qui seront décrits dans la suite.Comme on le voit aux Fig. 13 et lz l'anneau de support 42 est constitué de deux parties 46C et 461 qui peuvent être détachées l'une de l'autre et qui sont reliées ensemble au moyen de broches 462A. Chacune des parties 460 et 461 comporte deux oreilles 464 afin de faciliter l'élévation en place autour des sections de tubage, Deux broches de support fixes 465 et-466 sont prévues sur la partie 460, tandis qu'une broche de fixation réglable 443 est disposée sur la partie 461. L'anneau de support 442 sert de plate-forme de mise en oeuvre our au moins un dispositif de déport de métal d'apport et pour ses accessoires associes, qui sont tous montés sur un chariot àroues désigné dans son ensemble par la référence 462. Chaque chariot 462 comporte une plaque supérieure 463, une plaque latérale 464A et une plaque inférieure 465A. Deux blocs 466A de montage de roues sont fixés adjacents à un bord de la plaque supé r eure 463. Un support 467 de fixation des roues s'étend vers le bas à partir d'une face de chaque bloc 466A, le support 467 étant fixé au bloc 466A par exemple au moyen d'une vis 468. Une roue auxiliaire 47, portée par un axe 471 qui est fixé au support de roues 467 au moyen d'un écrou 472, est montée rotative sur chaque support 467. Chaque roue 470 est en contact avec la partie interne de la voie 448. Ainsi, au moyen des roues 470, le chariot 462 est verrouillé avec l'anneau de support 442, et est empêché de basculer par rapport à cet anneau si celui-ci est disposé suivant un certain angle par rapport à l'horizontale. Les roues 470 portent également une partie du poids du chariot 462. te chariot 462 comporte également plusieurs séries de roues principales. Un certain nombre de blocs 474 supérieurs pour les roues prIncipales sont fixés sur la face inférieure de la plaque supérieure 463 et s'étendent vers le bas à partir de celle-ci. Chaque bloc supér eur 474 porte une roue principale 475 qui est montée rotative sur un axe 476 fixé au bloc 474 au moyen d'une partie filetée et c'un écrou 477. Chacune des roues principales 475 comporte une gorge périphérique 479 à section en V qui est en contact avec la partie 55b en Y dirigée vers le haut de la voie de guidage annulaire 454. L'une façon analogue, un certain nombre de blocs 48G pour des roues Infrieures portent chacun une roue principale infé rieure 482 qui est montée rotative sur lui au moyen d'un axe 483 ayant une partie filetée et un écrou 489. Chaque roue inférieure principale 482 comporte étalement une gorge périphérique 484 à section en V qui est en contact avec la partie 457 à section en V de la voie annulaire 454.Chaque bloc 480 de roue inférieure est fixé sur la plaque inférieure 465A du chariot 462. Chaque chariot 462 est disposé sur l'anneau de support 442 suivant une disposition relative en verrouillage mutuel assurée par les paires opposées de roues porteuses principales 475 et 482, et de roues porteuses auxiliaires 470. Plusieurs roues de guidage 486 sont montées rotatives sur la plaque inférieure 465 au moyen d'axes 487 comportant des parties filetées sur lesquelles sont vissés des écrous 488. Les roues de guidage 486 sont perpendiculaires à la paroi externe 446 de l'an- neau de support 442 et portent contre la paroi 446 lorsque le chariot 462 se déplace sur l'anneau de support 442. Chaque chariot 462 comporte également un mécanisme d'entraSne- ment indépendant. TJn arbre d'ertraînement 490 est porté par un palier supérieur 491 qui est fixé au moyen de boulons 492 sur la plaque supérieure 463, et un palier inférieur 494 fixé sur la plaque latérale 464A au moyen de boulons 495. Une collerette 497 est fixée sur l'arbre d'entrainement 490 et une couronne circulaire dentée 498 est disposée autour de cette collerette et engrène avec la crémaillère annulaire 458 qui est portée par l'anneau de support 442. Ainsi, lorsque l'arbre d'entraînement 490 est entraîné en rotation, le chariot 462 est entrain autour de l'anneau de support 442.Un pignon mené 501 est fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre d'entraînement 490 et est en prise avec deux chaînes d'entraînement 502 et 503. Comme on le voit à la Fig. 9 , une transmission d'entraînement 506 est fixée sur la partie avant de la plaque latérale 464A. Un arbre mené 507 s'étend vers l'extérieur jusqu'à la transmission d' entraînement 506 et porte un pignon double 508 à chaînes, qui est en prise avec les chaînes 502 et 503. Un réducteur de vitesse 508A est en liaison d'entraînement avec la transmission 506 et est à son tour relié par l'intermédiaire tun ensemble d'entraînement à angle droit 509A avec un moteur électrique d'entraînement 509.Des moyens de commande appropriés (non représentés) sont prévus pour commander la vitesse du chariot 462 et peuvent être constitués par une commande de l'alimentation en énergie électrique du moteur 509, ou encore par un dispositif mécanique incorporé à la transmission 506, au réducteur 508A ou à l'ensemble 50 ,h de transmission à angle droit. Un dispositif 510 de dépôt de métal de soudage est monté sur la plaque supérieure 465 et est représenté à la Fig. 7. Un premier mécanisme de mise en place dispose l'électrode radialement vers 1' intérieur et vers l'extérieur par rapport aux sections de tube. Un bloc de coulissement radial v12 est fixé sur la plaque supérieure 465 et porte à ses extrémités des paliers d'arbre 514 et 515 qui soutiennent un arbre fileté 516. Cet arbre fileté 516 est orienté dans son ensemble radialement par rapport aux sections de tube, et est situé dans un plan qui est à peu près perpendiculaire à l'axe des sections de tube.Un volant 517 à main est fixé sur l'arbre fileté 516. Jn coulisseau radial 520 est monté coulissant dans une cavité prévue dans le bloc 512 et comporte un secteur denté (non représenté) qui engrène avec les filets de l'arbre fileté 516 de telle sorte que lorsque cet arbre est entraîné en rotation, le coulisseau radial 520 se déplace radialement et par rapport aux sections de tube. Ce mécanisme permet à la pointe de l'électrode de soudage d'être placée à la profondeur désirée dans la rainure de soudage. TJn second mécanisme de mise en place, de conception analogue, place l'électrode verticalement par rapport à la rainure de soudage. Un support de coulissement vertical 524 est fixé sur la surface supérieure du coulisseau radial 520; il présente une forme en t et comporte une partie inférieure 525 boulonnée sur le coulisseau ra diva1'520 au moyen de boulons 526. Un bloc de coulissement vertical 530 est fixé sur le support 524 au moyen de vis 528 et ce bloc 530 comporte un palier supérieur 531 et un palier inférieur portant un arbre fileté vertical 554. Cet arbre fileté 534 est disposé paral lèlement à l'axe des sections de tube. Un volant 536A, fixé à son extrémité supérieure, fournit un moyen d'entraînement en rotation de l'arbre vertical 554. Un coulisseau vertical 536 vient en contact à coulisseaent avec le bloc 550 et présente intérieurement une partie filetée (non représentée) qui coopère avec les filets de l'arbre vertical 534. Ce mécanisme permet de placer la pointe de ,'élec- trode de soudage à la hauteur désirée dans la rainure de soudage. b2 nie en place verticale de ltélectrode de soudage est effectuée dans ce mode åe realiation par un mécanisme nouveau pour le montage d'un moteur 546 de distribution de fil métallique. Une pla que 540 de support du moteur est fixée sur le coulisseau vertical 536. Un dispositif de fixation du moteur s'étend vers l'extérieur à partir de la plaque 54C et est constitué par deux bras 542 et 543 de support du moteur qui délimitent ensemble une ouverture circulaire et qui sont reliés ensemble par leurs extrémités extérieures au moyen d'une liaison réglable à vis 544.Les bras de support 542 et 543 encerclent et maintiennent le moteur 546 de distribution du fil métallique, qui est un moteur électrique de forme classique circulaire. Le moteur 546 peut comporter une fente annulaire 547 (Fig. 8) qui coopère avec un rebord (non représenté) porté par les deux bras de support 542 et 543, empêchant ainsi tout déplacement latéral. Le moteur 546 est maintenu librement dans les bras 542 et 543 de telle sorte qu'-il peut être placé en rotation par rapport aux supports. En avant du moteur 546 est prévu un dispositif 550 de transmission qui reçoit la sortie d'un arbre d'entraînement 551 du moteur et effectue un changement de direction de 900 pour être en contact avec le fil de soudage. Un mécanisme de mise en place permet une rotation précise du moteur 546. Un support vertical de rotation 552 est fixé à la transmission 550, et un bras horizontal 554 s'étend vers l'extérieur à partir du support 552. Un étrier 556 s1 étend vers le haut sur le bras 554 et un axe d'articulation 558 est disposé dans cet étrier 556. Un autre étrier 560 est fixé sur le coulisseau vertical 536 au moyen d'une plaque 562. L'axe d'artIculation 558 porte un manchon 564 dans lequel est reçue une tige de réglage 566. Une crémaillère 568 est fixée sur la partie supérieure de la tige 566. L'extrémité de la tige 566 est articulée au moyen d'un axe 570 sur l'étrier 560. Un pignon non représenté est porté par un arbre 572 et engrène avec la crémaillère 568. L'arbre 572 peut être entraîné en rotation au moyen d'un volant 574 de commande manuelle. Un mécanisme de distribution de fil métallique qui est représenté à la Fig. 6 est monté sur la transmission 550 et comprend une roue menée 582 de distribution de fil et un galet pinceur opposé 584. Un boîtier 5tri6 soutient le galet pinceur 584 sur un axe 588. te boîtier 586 est articulé sur un axe 590. Un support 594 de fixation d'électrode est également fixé sur la transmission 550 et une électrode de soudage 596 s'étend vers l'extérieur à partir de ce support. Te télectrode 596 est constituée par un tube cylindrique ayant un trou central axial à travers lequel passe le fil métallique desoudage. L'électrode 596 se termine par une pointe 598 fixée au moyen d'un écrou 599. Le fil métallique 600 de soudure passe à travers l'électrode 596 et fait saillie à partir de la pointe 598 de 11 électrode sur une longueur prédéterminée. L'arc de soudage est déclenché entre la section de tube et l'extrémité 602 du fil métallique de soudage. Un support 604 de distribution de fil métallique est également fixé sur le boîtier Sba et est relié à un conduit 606 de distribution du fil.Un boulon 608 s'étend vers l'extérieur à partir du support 604 et traverse une ouverture prévue dans une collerette 592 et est recouvert par une rondelle 610.Entre la rondelle 610 et la collerette 592 est disposé un ressort hélicoïdal 612 afin d'exercer une pression continue contre la collerette 592 et de forcer les galets 582 et 584 de distribution du fil l'un contre l'autre. te fil 600 passe entre les galets 582 et 584 et est distribué de façon continue par ceux-ci avec une vitesse prédétermine. ta mise en position par rapport à l'horizontale de l'électrode de soudage 596 est réalisée au moyen d'un autre mécanisme de montage. Des supports 594 et 604 d'électrode sont fixés à une bague annulaire fendue 636 qui entoure un épaulement vertical 637 prévu à la partie supérieure du boîtier de la transmission 550. Les extrémités libres de la bague annulaire 696 sont fermées au moyen d'un boulon 638. Lorsque ce boulon 638 est desserré, la bague 636 peut être tournée autour de l'axe de la roue 582 d'entraînement du fil métallicue, de telle sorte que l'électrode 596 peut être inclinée vers la direction de déplacement du chariot ou en s'éloignant de cette direction. Le fil métallique 600 de soudage est emmagasiné sur une bobine 616 qui est montée rotative à la partie supérieure d'un montant 618 qui a son tour est fixé sur la surface supérieure de la plaque supérieure 463. Un second montant vertical 620 est fixé sur la plaque supérieure 463. Un bras 622 s'étend vers l'extérieur à partir du montant 620 et est fixé à une trémie 624 contenant du flux. Une ouverture 626 de distribution de flux est prévue à la partie inférieure de la trémie 624, et un conduit de flux 628 est relié à l'ouvertre 626 par un dispositif de liaison approprié 630.Le conduit 628 peut être réglé manuellement de façon à ce qu'il aboutisse au voisinage du point de soudure et légèrement en arrière de ce point, et soit relié à une source appropriée d'aspiration, non représentée, par un conduit de vide 652, de telle sorte que le flux puisse être recyclé. Bien entendu, une énergie électrique appropriée doit être fournie au moteur 509 d'entraînement du chariot, au moteur 546 de distribut on du fil métallique, et à l'électrode de soudage 596. On remarquera que les conducteurs électriques reliant ces différents ensembles au dispositif d'alimentation en énergie qui sera décrit dans la suite n'ont pas été représentés au dessin dans un but de clarté. Le dispositif d'alimentation en énergie doit fournir deux types différents d'énergie électrique, une énergie d'un premier type ayant une certaine valeur pour les moteurs d'entraînement, et une énergie d'un second type, ayant une seconde valeur, pour l'électrode de soudage. Ce dispositif d'alimentation en énergie électrique est représenté à la Fig. 12. Une plaque annulaire isolante 640 est disposée sur la plaque 444 de l'anneau de support 442, et cette plaque 640 est fixée à la plaque 444 au moyen de plusieurs vis 642. Une première paire de barres collectrices annulaires 644 et 646 est montée sur la plaque isolante 640 et est fixée au moyen de vis 648.Les barres 644 et 646 distribuent l'énergie aux moteurs d'entrainement. Des conducteurs électriques (non représentés) sont reliés à chacune des barres 644 et- 646 depuis une source éloignée d'énergie électrique pour actionner le moteur 509 du chariot et le moteur 546 de distribution du fil. Trois barres collectrices annulaires 650, 652 et 654 sont également fixées sur la plaque isolante 640 au moyen de vis 658. Chaque barre 650, 652 et 654 est reliée individuellement au moyen de conducteurs électriques, non représentés, à une source d'énergie électrique pour l'électrode de soudage 596. Un bras 662 de support d'électrode est fixé à la plaque inférieure 465A du chariot 462 et ce bras s'étend vers l'intérieur en direction des différentes barres collectrices. Une première barre 664 de support d'électrode s'étend vers le haut depuis le bras 662, et une seconde barre 666 de support d'électrode s'étend vers le bas à partir de ce bras. Deux blocs isolants 668 et 670 sont fixés sur la barre 664 et des contacteurs électriques 672 et 674 sont fixés aux extrémités de chacun des blocs 668 et 670.Les contacteurs 672 et 674 jouent le rôle de balais et réalisent un contact électrique avec les barres 644 et 646 lorsque le chariot 462 est déplacé autour du tube sur l'anneau de support 442. Les contacteurs 672 et 67t sont reliés respectivement au moteur 509 d'entraînement du chariot et au moteur 546 de distribution par des conducteurs électriques non représentés. Un bloc isolant 678 est fixé sur la barre de support 666 et porte un balai 680 qui est en contact avec la barre collectrice 654. L'énergie électrique provenant du balai 680 est transmise à l'électrode de soudage 596 au moyen d'un câble isolé 682 dont une partie est représentée à la Fig. 13. Si l'on utilise plusieurs ensembles de soudage sur unseul anneau de support 442, chacune des électrodes est reliée à une barre collectrice séparée 650 et 652. L'anneau 442 est mis à la masse sur le tube 20 par l'intermédiaire des vis de bloquage de l'anneau pour fermer les circuits électriques. Pour protéger le personnel travailnant sur l'appareIl, et pour fournir une certaine protection de 1' environnement, une collerette inférieure 6,6 est fixée sur la plaque 444, et un bouclier 688 s'étend verticalement vers le haut à partir de celle-ci, laissant subsister seulement un petit intervalle à travers lequel passent le bras 662 et les différents conducteurs électriques. ifférentes commandes et appareils indicateurs pour les compo sants électriques de l'appareil peuvent être prévus sur une console 692 (Fig. 6 ) fixée sur la plaque supérieure 463. La commande du moteur d'entraînement du chariot est avantageusement prévue en un point plus accessible pour l'opérateur. Par exemple, pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 22 161 déposée le 2t Mars 1970, il est souhaitable de modifier la vitesse du moteur dlentraînement suivant les besoins, pendant chaque passe de soudage, et ainsi la commande de vitesse doit être disposée en un point commode Bour ltopér teur. zin se référant aux Fig. 14 et 15, on a représenté un bac à flux nouveau prrticulièreument destiné à etre utilisé avec l'appareil de soudage décrit ci-dessus. Comme on le voit à la Fig. 14 , deux sections 20 de tube sont disposées bout à bout. Un bac annulaire contenant du flux et désIgne dans son ensemble par la référence 700 est disposé autour de la section inférieure 20 du tube, adjacent à la rainure de soudage. Le bac ?O0- contenant du flux consiste en une plaque 7G2 formant rebord et qui entoure le tube, en une partie 703 formant fond, et en des parois 7C4. Entre le rebord 702 et la surface externe de la section 20 de tube, est prévu un tampon élastique 706. Un prolongement latéral annulaire souple 708 est fixé sur la partie supérieure de la plaque annulaire latérale 704. Plusieurs vis 709 fixent le prolongement souple 708 à la paroi 704. Il est avantageux de fabriquer le bac 700 en deux parties séparées désignées d' une façon générale à la Fig. 15 par les références 714 et 716. Ces deux moitiés peuvent être réunies par un nombre quelconque de moyens tels que des rebords 718 et des trous 720 alignés à travers lesquels peuvent être introduits des organes de fixation appropriés. Il entre également dans le cadre de l'invention de réaliser un dispositif de fixation réglable à chacun des points de jonction.Le bas 700 à flux est disposé autour de la section inférieure 20 de tubage de façon à ajuster étroitement le tampon élastique 706 et à le comprimer entre le rebord 702 et la section 20 de tube, de façon qu'aucun flux liquide ne puisse s'échapper entre ces éléments. Ive but du prolongement souple 708 est de fournir un support pour une hauteur importante de flux dans le bac, sans empêcher la mise en place appropriée de l'électrode 596 de soudage dans la rainure de soudage. L > électro- de 596 peut déformer le prolongement 708 vers le bas, suivant les besoins (Fig. 7 ). Ceci est particulièrement important lorsque l'on soude un tube qui forme un angle par rapport à la verticale. On a représenté à la Fig. 5 un bac 400 à flux comprenant un fond 401, une paroi externe 402 et une bande 403 de fixation comportant un organe de fixation à libération rapide. ta bande 403 comporte plusieurs broches 405 dirigées vers l'intérieur et disposées en deux rangées autour de sa partie. interne.Entre les deux rangées de broches 405 est interposé un joint 406 en amiante afin d'empêcher tout flux liquide de s'échapper vers l'intérieur à partir du bac 402 et de s'écouler à l'extérieur de la section inférieure 20 du tube. te bac 400 de retenue du flux est disposé autour de la section inférieure du tube en un point adjacent à l'espace de soudage qui est délimité entre les sections de tube 20 afin de contenir un bain de flux liquéfié utilisé dans une opération de soudage qui met en jeu la technique de soudage par arc immergé. te bac 4CO procure une caractéristique avantageuse supplémentaire en comportant un certain nombre de rebords ou tampons dirigés vers ltextérieur pour l'alignement des anneaux de support.Ces tampons sont reliés individuellement à la bande 403 par des tiges qui ont une longueur telle qu'elles maintiennent les tampons à une distance précise de l'espace de sou dage. me bac 400 de retenue de flux est disposé avec son bord 401 situé immédiatement au-dessous de l'espace de soudage. L'alignement de l'anneau est considérablement facilité si le bac 400 de retenue du flux est d'abord mis en place, du fait que cet anneau est alors simplement disposé sur les tampons, et ensuIte serre sur la section inférieure de tube comme on l'a indiqué plus haut. Les mécanismes de mise en place décrits ci-dessus permettent de déplacer.latéralement l'électrode de soudage dans deux plans et angulairement dans deux plans. Ces quatre plans sont choisis de fa çon à fournir la capacité optimale de mise en place de l'extrémité du fil constituant l'électrode sous l'angle et l'écartement précis voulus, par rapport au tube ou au métal d'apport déposé précédemment, nécessaires pour obtenir la soudure désirée. En outre, on peut faire face à de nombreuses conditions particulières grace aux moyens nouveaux de mise en place de l'électrode. Lorsque des cordons de soudure doivent être posés le long de la partie inférieure de la rainure de soudage (Fig. 5), l'électrode doit être dans une certaine position par rapport à la verticale ou faire un certain angle par rapport à l'horizontale.Cependant, la pose de cordons de soudure le long de la partie supérieure de la rainure de soudage nécessite une disposition différente par rapport à la verticale. De même, la mise en place appropriée des cordons dans des rainures spéciales de soudage telles que celles représentées à la Fig. 3 peut seulement être effectuée au moyen d'une électrode pouvant être déplacée latéralement et angulsirement sur une plage complète de positions. La soudure sur des sections de tube légèrement inclinées soulève un autre problème car la masse de métal de soudage en fusion tend à se déplacer en raison de la gravité, non seulement verticalement vers le bas mais également vers le bas le long de la rainure de soudage. insi, pendant une passe de soudage effectuée en descendant ou vers le bas, la masse de métal en fusion tend à s'écouler en avant du point de soudage, tandis que pendant une passe de soudage en montant ou vers le haut elle tend à s'écouler vers l'arrière, sur le cordon de soudure déposée précédemment. Grace à l'appareil suivant l'invention, la position horizontale de l'électrode, ou un angle par rapport au rayon au tube, peuvent être obtenus afin que l'électrode soit dirigée dans le sens du soudage ou en s'éloignant de ce sens. L'appareil peut par conséquent être utilisé pour soutenir la masse de métal fondu de soudage dans une certaine mesure. C'està-dire que pendant une passe de soudage vers le bas, le chariot roule en avant du point de soudage, l'électrode étant inclinée depuis une position avancée, vers l'arrière, dans le point de soudage, plaçant ainsi l'extrémité du fil métallique constituant l'électrode en avant de la masse afin de soutenir celle-ci. Pendant une passe de soudage effectuée vers le haut, le chariot est réglé de façon à rouler en arrière du point de soudage, avec l'électrode inclinée en avant de façon à placer l'extrémité du fil métallique en arrière de la masse de métal. Revendications 1 -Appareil pour souder ensemble bout à bout des sections de tubes supérieure et inférieure s'étendant à peu près verticalement, du type comprenant un anneau de support destiné à entourer ladite section inférieure de tube, une voie annulaire pour un chariot portée par ledit anneau, un chariot mobile sur ladite voie autour desdites sections de tube, et un dispositif pour déposer du métal d'apport fixé sur ledit chariot et comprenant une électrode de soudage, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de positionnement dans un plan vertical de l'électrode de soudage, disposé sur ledit chariot et agissant sur 1'électrode pour établir la position angulaire de l'électrode par rapport à ur, plan perpendiculaire à l'axe desdites sections de tube; un dispositif de positionnement horizontal de ltélectrode de soudage, disposé sur ledit chariot et agissant sur ladite électrode pour établir la position angulaire de ladite électrode par rapport aux rayons desdites sections de tube; un dispositif de -ositionnemet radial de l'électrode, disposé sur ledit chariot et agissant sur ladite électrode pour positionner cette électrode radialement par rapport aux sections de tube, et un dispositif de positionnement vertical de l'électrode, disposé sur ledit chariot et agissant sur l'électrode pour positionner celle-ci axialement par rapport auxdites sections de tube. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement radial est monté directement sur le chariot, le dispositif de positionnement vertical étant porté par le dispositif de positionnement radial, le dispositif de positionnement dans un plan vertical étant porté par le dispositif de positionnement vertical, le dispositif de positionnement horizontal étant porté par le dispositif de positionnement vertical et l'électrode étant portée rar le dispositif de positionnement horizontal. 3 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement radial comprend un coulisseau radial pouvant se déplacer ans son ensemble radialement par rapport auxdites sections de tube dans un plan qui est dans son ensemble perpendiculaire a l'axe desdites sections de tube, et des moyens pour déplacer ledit coulisseau radial, le dispositif de positionnement vertical de l'électrode étant monté sur ledit coulisseau radial et comr-,rens;;nt un coulisseau vertical mobile dans son ensemble parallè lement à l'axe desdites sections de tube et des moyens pour déplacer ledit coulisseau vertical, et le dispositif de positionnement dans un plan vertical étant monté sur ledit coulisseau vertical et comprenant un moteur de distribution de fil métallique comportant un arbre d'entraînement, un support de moteur portant à rotation ledit moteur de distribution de fil afin de permettre un mouvement de rotation dudit moteur par rapport à son support. 4 - Appareil suivant la revendication , caractérisé en ce qu' il comprend des moyens pour mettre en place en rotation le moteur de distribution de fil métallique, ces moyens comprenant un premier bras fixé sur ledit moteur, un second bras articulé sur le coulisseau vertical et une première liaison articulée espacée latéralement dudit arbre d'entraînement, un manchon mobile sur ledit second bras, ce manchon étant relié de façon articulée audit premier bras, et des moyens pour régler la position dudit manchon sur ledit second bras, de façon à provoquer un mouvement de rotation dudit moteur de distribution de fil métallique. 5 - Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu' il comprend un dispositif de distribution de fil métallique comportant un rouleau de distribution de fil métallique entraîné par ledit arbre d'entraînement et ayant un axe perpendiculaire à celui dudit arbre d'entraînement, le dispositif de positionnement horizontal comprenant un support. d'électrode maintenant-l'électrode de soudage et monté rotatif sur le dispositif de distribution de fil métallique afin de permettre une mise en place de l'électrode en rotation autour de l'axe du rouleau de distribution de fil métallique. 6 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit anneau de support comprend une plaque supérieure annulaire, une plaque latérale interne annulaire fixée à la partie interne de ladite plaque supérieure, une plaque latérale externe annulaire fixée à la partie externe de ladite plaque supérieure, une voie annulaire de section en U dirigée latéralement prévue sur ladite plaque supérieure, une voie annulaire principale fixée sur ladite plaque latérale externe et ayant une voie supérieure et uwne voie inférieure orientées en sens opposés, une crémaillère annulaire, et au moins une barre annulaire collectrice d'alimentation en énergie électrique, ledit chariot comprenant une plaque de chariot, des premières roues fixées sur cette plaque et pouvant venir en contact respectivement avec lesdites voies supérieure et inférieure, un dispositif d'entraînement du chariot porté par ladite plaque de chariot et comprenant un train d'engrenages pouvant coopérer avec ladite crémaillere, et un organe de contact électrique fixé sur ladite plaque de chariot et pouvant venir en contact avec ladite barre collectrice. 7 - Appareil suivant la revendication i, caractérisé en ce qu' il comprend un bac annulaire de flux entourant ladite section inférieure de tube en un emplacement adjacent à celui dù soudage, ledit bac comprenant un fond, une partie latérale verticale dirigée vers le haut et fixée sur ledit fond, et un prolongement de cette partie latérale, en une matière déformable, fixé sur ladite partie latérale et s1 étendant vers le haut à partir de celle-ci, de telle sorte que ledit prolongement latéral peut être déformé par ladite électrode lorsque le chariot se déplace autour desdites sections de tube. 6 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend un bac à flux entourant ladite section inférieure de tube au voisinage du point de soudage et qui est fixé sur ladite section inférieure de tube, et plusieurs tiges fixées sur ledit bac et s'étendant vers le bas à partir de celui-ci, chacune desdites tiges se terminant par un rebord d'alignement de l'anneau de support, dirigé vers l'extérieur, sur lequel cet anneau peut être placé, la longueur desdites tiges étant telle que ledit anneau, lorsqu'il est mis en-place sur lesdits rebords, est espacé du point de soudage de la distance désirée.