Brevet FR2311241A1 — publié le 19761210

Les appareillages utilisés pour la pose en mer de tubes sous-marins comportent habituellement un appareil de tension à chenilles, muni des mécanismes nécessaires pour maintenir constante la tension exercée sur le tube pendant l'opération. Ces appareils sont soumis à des efforts considérables du fait qu'il s'agit de tension élevée, qui pourraient atteindre 100 tonnes et plus, que le tube présente une inclinaison nullement négligeable, et que les manoeuvres, en mer souvent agitée, sont difficiles.Il est important, de ce fait, que les appareils de tension comportent des dispositions permettant de règl#er avec précision et rapidité, et de la manière la plus automatique possible, des données telles que la hauteur et l'inclinaison des chenilles, ainsi que la pression des chenilles sur le tube pour son maintien et son avancement; et aussi de prévoir les moyens de commande de ces divers règlages et opérations. La présente invention a pour but de satisfaire à ces exigences par une conception et des moyens de commande de l'appareil de tension Elle consiste en tout ou partie des dispositions principales suivantes :: La position du groupe des deux chenilles est déterminée par réglage en hauteur et en inclinaison de la chenille inférieure jusqu'au contact de l'ensemble de son brin supérieur avec le tube, et fixation dans cette position, la chenille supérieure étant ensuite abaissée jusqu'au contact avec le tube. La mise en pression des chenilles sur le tube en vue de sa pose sous tension est effectuée, après que le contact des deux chenilles avec le tube ait été établi sous faible pression, par l'application à la chenille supérieure d'une pression élevée choisie pour la pose sous tension. La pression de contact des brins des chenilles sur le tube est, de préférence, comprise entre O et 5 kgr. par cm2 et la pression d'entrainement, qui doit être supérieure à la pression de contact, est comprise entre 15 et 100 kgr. par cm2.- L'appareil de tension comporte, pour les règlages en hauteur et inclinaison des chenilles des vérins agissant sur l'armature support de celles-ci par l'intermédiaire d'articulations à axes horizontaux. Les vérins sont hydrauliques et reliés par canalisations appropriées à des pompes de pression et à un tableau central de commande.- Diverses autres caractéristiques de ce dispositif seront indiquées ci-après à l'occasion de la description d'une forme de réalisation de l'invention représentée, à titre d'exemple, aux dessins dans lesquels La figure 1 représente une vue latérale schématique d'ensemble d'un appareil de tension. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; et la figure 3 une demi-coupe horizontale correspondante suivant la ligne III-III de la figure 2. Le figure 4 est une vue en coupe verticale suivant la ligne IV-IV de la figure 3 de l'un des vérins. Les figures 5 et 6 sont des vues schématiques représentant respectivement d'une part, l'alimentation en pression des vérins avant et arrière de la chenille inférieure, et d'autre part celle des vérins de la chenille supérieure. En se référant à ces dessins, on voit que l'appareil comporte un bâti 1 dans lequel sont prévus quatre montants tubulaires verticaux 71 pour le guidage des organes de commande de la chenille inférieure et quatre montants tubulaires verticaux 72 pour le guidage des organes de commande de la chenille supérieure. Ces organes de commande sont des vérins hydrauliques à double effet dont le cylindre est monté dans le montant concerné sur une traverse 32 solidaire de ce montant et dont la tige de piston 33 s'articule à son extrémité sur l'extrémité correspondante de l'un des bras-supports 35 du caisson 36 qui porte la chenille intéressée. Afin de permettre tous les règlages en hauteur et en inclinaison des deux chenilles, les vérins sont établis ainsi qu'il est représenté à la figure 4 pour l'un des vérins de la chenille inférieure. Le cylindre 30 est monté sur la traverse 32, fixée dans le montant intéressé et au voisinage de son extrémité inférieure, au moyen d'un axe d'articulation 31 disposé transversalement. La tige de piston 33 du vérin est articulée sur un axe également transversal 34 porté par des flasques 37 solidaires du bras 35 du caisson 36. L'extrémité de ces bras, garnie de plaques de guidage 40 coulisse dans le montant-guide 71 . L'extrémité de la tige de piston 33 est pourvue à son extrémité d'un collier 33 dont la face intérieure est sphérique et s'appuie sur la surface correspondante d'un anneau 39 qui entoure l'axe 34.Cette articulation supérieure à la fois axiale et sphérique des vérins permet à l'appareil de supporter les efforts latéraux qui peuvent être subis du fait de la houle. Les vérins de commande de la chenille supérieure sont établis de la même façon, les longueurs du corps et de la tige étant simplement plus grandes. La longueur des montants de guidage 71 des organes de commande de la chenille inférieure et la course de leurs vérins est relativement faible, du fait que, ainsi qu'il sera précisé plus loin, le réglage de la hauteur de cette chenille varie peu quelque soit le diamètre du tube dont il s'agit d'effectuer la pose. D-ns cet exemple, la hauteur des montants 72 de guidage des organes de commande de la chenille supérieure est relativement grande, celle-ci devant avoir une course suffisante pour que sa position puisse être adaptée à des tubes de divers diamètres, dont deux ont été représentés en traits discontinus à la figure 2. On remarquera que le montage des vérins dans les montants de guidage étant effectué au moyen d'articulations, il est possible en procédant à des commandes distinctes des vérins avant et arrière de procéder non seulement à des règlages en hauteur, mais aussi à des règlages en inclinaison des chenilles. La commande des deux vérins avant de la chenille inférieure est commune, celle des deux vérins arrière également.Mais ces deux commandes sont indépendantes de sorte que l'opérateur peut donner à cette chenille toute inclinaison voulue, sans que lthori- zontalité des bras 35 soit mise en cause. On voit, dans le schéma de la figure 5, que dans cet exemple les deux vérins avant 41 et 42 sont alimentés en fluide sous pression par une même pompe 43; et les vérins arrière 44 et 45 par une nième pompe distincte de la pompe 43. Ces pompes sont entraînées de manière classique par moteurs électriques reliés au tableau de commande de l'installation. Par contre, les quatre vérins de la chenille supérieure sont commandés chacun par une pompe individuelle et leurs mouvements sont synchronisés, c'est-à-dire que leur commande est telle que si une partie d'entre eux étant parvenue au contact avec le tube s'arrête, les autres continuent à se mouvoir jusqu'à ce que tous soient parvenus au contact sous la pression de contact prévue. A cet effet, chacun des vérins 51, 52, 53, 54(fig.6) est alimenté par une pompe individuelle 55,56,57, 58.Pour chacun d'eux il est prévu un capteur potentiométrique 59,60,61,62 de la pression qu'il reçoit ces capteurs transmettant la valeur de résistance correspondant à la pression à un tableau de synchronisation 63 qui assure par comparaison la commande électrique des moteurs des pompes précitées. Les systèmes de synchronisation de ce genre étant en eux-mêmes connus et ne faisant pas partie de la présente invention, leur schéma électrique n'a pas été représenté aux dessins annexés.- Suivant l'invention, le tube à poser étant engagé entre les chenilles, règle d'abord la position de la chenille inférieure au contact de ce tube, en procédant d'abord à une élévation simultanée - c' est-à-dire à l'horizontale - jusqu'au contact à l'arrière (par rapport à la barge) puis au réglage de l'inclinaison par continuation jusqu'au contact des vérins avant. Une variante consisterait à prévoir que la pression est donnée simultanément aux quatre vérins et maintenue sur l'ensemble jusqu'au contact général, compte tenu de l'inclinaison du tube qui peut atteindre une pente de l'ordre de 30.- Lorsque ce règlage est terminé, les vérins sont fixés dans leur position, par fermeture manuelle, ou commandée par tout moyen approprié, des canalisations d'alimentation en fluide sous pression de ces vérins. Le tube se trouve alors, quel que soit son diamètre, supporté dans une position correcte par rapport à la chenille inférieure; c'est notamment le cas lorsque l'appareil est susceptible d'être utilisé pour la pose de tubes de diamètres différents et en particulier s'il comporte les moyens décrits dans la demande de brevet co-pendante, déposée ce même jour, au nom du m#me inventeur sous le titre "PROCEDE ET APPAREIL POUR LA POSE EN MER DE TUBES SOUS-MARINS".- Il reste à règler, par rapport à cette position de référence, celle de la chenille supérieure. Ceci est opéré par la descente jusqu'au contact de la chenille supérieure avec le tube. Dans le présent exemple de réalisation les vérins de cette chenille supérieure sont aussi à double effet et, comme il a été dit plus haut, synchronisés, c'est-à-dire soumis à une pression et vitesse commune prévue relativement faible de chacun d'eux jusqu'au contact.De ce fait, la chenille supérieure descend en restant d'abord horizontale; puis lorsque sa partie arrière a établi le contact et s'arrête, sa partie avant continue automatiquement à descendre jusqu'à ce que, à son tour, elle vienne au contact, sous la même pression de contact. Le tube est ainsi serré entre la chenille inférieure, dont la position est bloquée, et la supérieure qui exerce une pression de contact sur toute sa longueur. Cette pression de contact est choisie relativement faible, de manière à éviter un choc brutal sur le tube. Elle peut notamment être choisie de manière à obtenir une pression d'appui de O à 15 kgr/cm2 sur la paroi du tube; naturellement ce choix sera fait en tenant compte du diamètre du tube. Par ailleurs, il est avantageux de munir la chenille supérieure de poids complémentaires 64,65, fixés par exemple aux bras supérieurs du caisson de la chenille. En cas d'une panne générale dès que l'appui haute pression est assuré, on garde la pression en synchronisation, l'appui chenille verrouillé à frein, assurant la sécurité de retenue sous tension constante du tube, mais évitant ainsi l'échap- pement du tube grâce au poids de la chenille supérieure accru par ces charges complémentaires. Tant que le contact de maintien du tube n'est pas établi à l'arrière et à l'avant des chenilles, la pose du tube en tension ne peut pas commencer en raison d'un verrouillzge prévu à à cet effet du circuit à haute pression au pupitre de commande. Lorsque le contact est complet, on applique la pression élevée suffisante pour assurer l'avancement du tube sous tension constante qui se fait grâce au déplacement de la barge, suivant la méthode usuelle. La pression élevée pour cette opération peut être choisie de l'ordre de 5 à 100 kgr./cm2, comptée sur la paroi du tube, suivant le diamètre de celui-ci, notamment dans le cas où l'appareil est établi suivant la demande de brevet co-pendante précitée. - REVENDICATIONS 1.- Procédé pour le réglage d'un appareil de tension à chenilles pour la pose de tubes sous-marins, caractérisé par le fait que la position du groupe des deux chenilles est déterminée par réglage en hauteur et en inclinaison de la chenille inférieure jusqu'au contact de l'ensemble de son brin supérieur avec le tube et fixation dans cette position, la chenille supérieure étant ensuite abaissée jusqu'au contact avec le tube. 2.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que la pression de contact relative à ces règlages est faible par rapport à la pression choisie pour l'opération de pose sous tension. 3.- Procédé suivant l'une quelconque des revendica tions 1 et 2 caractérisé par le fait que la pression de pose sous tension ne peut etre donnée que lorsque les contacts des chenilles sous faible pression sont établis tant sur l'arrière que sur l'avant.- 4.- Appareil de tension pour l'application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait qu'il comporte un bâti présentant pour les réglages des positions des chenilles, des montants ou guides verticaux avec lesquels sont associés des vérins hydrauliques attelés au moyen d'articulations sur les bras portant les caissons des chenilles. 5.- Appareil de tension suivant la revendication 5 caractérisé par le fait que les extrémités des bras coulissent dans les montants ou guides et portent les articulations auxquelles sont attelés les vérins. 6.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications1 à 5 caractérisé par le fait que chaque vérin est d'une part monté sur un axe transversal porté par le bâti et d'autre part monté sur l'extrémité du bras intéressé du caisson, par une articulation comportant un axe wransversal et une portée sphorique.- 7.- AF;;pa-reil suivant la revendication t caractérisé par le fait eue la paire de vérins avant et la paire de vérins arrière de la chenille inférieure sont à commande distincte. û.- Appareil suivant la revendication 4 caractérisé par le fait cue la commande des vérins de la chenille inférieure comperte des moyens de verrouillage dans la position de contact de cette chenille avec le tube.- 9.- Appareil suivant la revendication a caractérisé par le fait que ces moyens de verrouillage sont constitués par des robinets interposés sur les canalisations d'alimentation des vérins.- 10.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que la paire des deux vérins avant et celle des deux vérins arrière de la chenille inférieure sont alimentées en pression chacune par une pompe fournissant sa pression aux deux vérins de la même paire et que ces deux pompes sont commandées indépendamment l'une de l'autre. 11.- Appareil suivant la revendication 4 caractérisé par le fait que chacun des quatre vérins de la chenille supérieure est alimenté par une pompe individuelle, un dispositif de synchronisation étant prévu pour que chacun des vérins continue à se mouvoir jusqu a ce que tous soient au contact. 12.- Appareil suivant la revendication 11 caractérisé par le fait que la pression fournie à chaque vérin est prise par un capteur potentiométrique transmettant la valeur de résistance correspondante à un appareil comparateur qui commande un moteur de synchronisation. 13.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé par le fait qu'à la chenille supérieure sont associés des poids complémentaires. 14.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé par le fait que la pression de contact des brins des chenilles sur le tube est comprise entre O et 5kgr/cm2 et la pression d'entraînement entre 15 et 100 kgr/cm2.