Brevet FR2369491A1 — publié le 19780526

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour réaliser le soudage des conduites immergées. Le secteur technique de 11 invention est celui des matériels pour la mise en oeuvre des travaux de raccordement et le soudage des conduites sousmarines en vue de leur installation ou de leur réparation. On connaît déjà des procédés et des dispositifs pour réaliser les travaux de soudage par grande profondeur notamment, au moyen d'enceintes appe lées chambres de soudure et dans lesquelles on opere à sec. Généralement ces chambres sont indépendantes de la structure,ou ligneur,au moyen de laquelle on procède préalablement à l'alignement des conduites à raccorder. Les chambres connues ont leur fond ouvert et deux de leurs parois, qui sont fixes et disposées en vis à vis, comportent des échancrures pour venir entourer les parties de conduites à raccorder après que leur alignement ait été effectué au moyen du ligneur. Lorsque la chambre est amenée au-dessus de la conduite, on la fixe au ligneur, on effectue l'étanchéité autour des parties de conduites, on vidange la chambre, on prépare les surfaces à souder et on parfait l'alignement des parties de conduites afin d'effectuer les travaux de raccordement. Ainsi avec un tel matériel, le raccordement des conduites est réalisé suivant quatre opérations : mise en place de la structure sur la conduite, préalignement des parties de conduites, descente de la chambre, alignement final et raccordement. Les travaux de soudure étant terminés, on repose la conduite sur le fond, on enlève l'équipement d'étanchéité, on déverrouille la chambre de soudure, et successivement on récupère la chambre de soudure et le ligneur. La présente invention vise a simplifier les opérations préalables aux travaux de raccordement des conduites immergées. L'objectif à atteindre est la mise en oeuvre des travaux de raccordement et de soudage des conduites immergées sans avoir à recourir à une chambre de soudure indépendante du ligneur et ainsi limiter au maximum les manoeuvres de manutention qui sont nécessaires actuellement avec les matériels connus et corrélativement réduire la durée de ces manoeuvres par la suppression de certaines opérations actuellement effectuées. Cet objectif est atteint grâce au procédé selon l'invention pour realiser le raccordement des conduites immergées à partir d'une structure ou ligneur, caractérisé en ce que l'on dispose le ligneur de telle sorte que ses bords latéraux encadrent les parties de conduites à raccorder; en ce que l'on forme une chambre de soudure à partir d'éléments rattachés au ligneur en amenant au moins deux de ses paroi#s latérales, préalablement escamotées, jusqu'à ce qu'elles soient sensiblement verticales et qu'elles chevauchent lesdites parties de conduites préalablement alignées; en ce que l'on forme le plancher de la chambre; en ce que lton réalise L'étanchéité autour des parties de conduite tes; en ce que l'on expulse l'eau par le fond de la chambre en introduisant dans cette dernière un mélange gazeux; et en ce que l'on maintient la chambre en équipression avec le milieu aquatique, et en ce que une fois la soudure réalisée, on noie la chambre de soudure, on démonte le plancher, on enlève les moyens d'étanchéité autour des parties de conduites, on efface lesdites parois latérales, et l'on récupère le ligneur et sa chambre de soudure. Une chambre de soudure pour la mise en oeuvre dudit procédé se caractérise par le fait qu'elle comporte d'une part, des ouvertures réservées dans des parois sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la paroi de toit de la chambre et aux parois latérales de celle-ci, lesdites ouvertures entourant les parties de conduites à raccorder, lesquelles ouvertures sont obstruées par des portes comportant une échancrure venant chevaucher lesdites parties de conduites; lesquelles portes comportent des moyens pour réaliser l'étanchéité autour des parties de conduites, et d'autre part un plancher amovible constitué par des éléments s'escamotant du côté d'au moins une des parois latérales de la chambre. Selon un mode particulier de réalisation, les portes sont au nombre de deux, sont articulées le long de leur bord supérieur et sont dans une position sensiblement parallèles au plancher de la chambre lorsqu'elles sont en position ouverte. Sur ces portes, dites portes principales, sont rapportées des portes dites secondaires qui comportent les moyens pour réaliser l'étanchéité autour desdites parties de conduites.Ces portes secondaires comportent une ouverture cylindrique d'un diamètre plus grand que celui des conduites à raccorder ainsi qu'une portée pour recevoir lesdits moyens d'étanchéité, Lesdites portées sont de courtes viroles cylindriques coaxiales auxdites ouvertures et les moyens pour obtenir l'étanchéité autour des parties de conduites consistent en des jupes souples tubulaires, lesquelles jupes sont passées autour des conduites par une de leurs extrémités et autour desdites viroles par l'autre. Ces jupes d'étanchéité sont fixées aux portes secondaires et aux parties de conduites au moyen de colliers de serrage. Le plancher de la chambre comporte d'une part deux platelages fixes situés de part et d'autre des ouvertures sur lesquelles se rabattent les portes, lequel plancher s'articule au moins une fois le long desdits platelages. Une chambre de soudure selon l'invention fait partie intégrante du ligneur. Du fait de sa conception, elle autorise les mouvements de levage et d'alignement des parties de conduites à raccorder. Lorsque lesdites parties de conduite sont levées et alignées en position de soudure, les portes principales sont rabattues et on réalise l'étanchéité autour des conduites en mettant en place les portes secondaires munies de leurs équipements d'étanchéité. Le basculement des portes principales et leur effacement après soudure sont assurés par des vérins. Après que les travaux de soudure aient été effectués, les portes secondaires sont enlevées pour permettre l'effacement des portes principales et l'enlèvement du ligneur. Ainsi, selon un procédé, les portes secondaires sont découpées. Il est cependant possible de prévoir des portes secondaires en plusieurs parties assemblées par desmoyens amovibles et qui pourraient etre dissociées avant le repliement des portes principales, après soudure de la conduite. L'accès de la chambre de soudure se fait "au sec" par un sas situé à sa partie supérieure. Les soudeurs sont amenés dans l'enceinte de travail au moyen d'une tourelle de plongée. Au préalable, l'eau règnant dans la chambre est expulsée en introduisant dans cette dernière un mélange gazeux et l'on maintient la chambre en équipression avec le milieu aquatique. L'expulsion de l'eau se fait par le fond de la chambre qui ne comporte aucun moyen d'étanchéité. La chambre de soudure selon l'invention comporte comme toute chambre connue, les équipements nécessaires à la réalisation des soudures :prises pour pinces de soudure, prechauffage des conduites, tron#çonneuses, étuves à électrodes, gammagraphes, etc L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante uniquement donnée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé sur-lequel - la figure I est une vue schématique en perspective "éclatée" d'un ensemble de portes d'une chambre de soudure selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective desdites portes en position étanche, - la figure 3 est une vue de dessus d'un ligneur de conduites, - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale selon IV IV d'une chambre de soudure selon l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe transversale selon V V de ladite chambre, - la figure 6 est une vue en élévation d'une porte principale équipant une chambre selon l'inventiony - la figure 7 est une vue- en coupe selon VII VII de ladite porte illustrée à la figure 6, - la figure 8 est une vue en élévation d'une porte secondaire équipant la chambre selon l'invention, - la figure 9 est une vue en coupe selon IX IX de ladite porte secondaire. On se reporte d'abord à la figure 3 du dessin qui est une vue de dessus d'un ligneur de tubes, lequel se-compose d'une structure I au centre de laquelle est repéré en 2 l'emplacement de la chambre de soudure dans laquelle on accède par un sas 3. les figures 4 et 5 représentent deux coupes longitudinale et transversale d'un mode de réalisation de ladite chambre. Celle-ci est formée au sein du ligneur de tube et comporte des parois ou portes escamotables pour permettre au ligneur 1 d'effectuer l'approche des parties de conduites et sa mise en position, de manière à chevaucher lesdites parties afin de réaliser leur alignement et leur raccordement. Ainsi divers éléments du ligneur entrent dans la constitution de la chambre de soudure. Tel qu'illustré sur les figures 4 et 5, le ligneur comporte le long de ses flancs latéraux des longerons 4, 5, 6. Chacun des flancs est formé par un ensemble de trois longerons 4, 5, 6, lesquels sont situés dans un même plan. L'emplacement réservé à la chambre de soudure 2 est limité en partie haute par deux traverses 7/8 qui rejoignent les longerons 6.La section du ligneur au droit de l'emplacement de la chambre adopte la forme générale d'un U inversé, de telle sorte que les plans dans lesquels sont les traverses 7/8 et les longerons 4, 5, 6 sont sensiblement perpendiculaires. La chambre de soudure 2 comporte à sa partie supérieure une paroi de toit 9 qui est rendue solidaire desdites traverses 7, 8 et desdits longerons 6, laquelle paroi est renforcée par un quadrillage de fers profilés I, 10, 11 pour augmenter sa résistance. Cette paroi 9 comporte le sas 3 qui, d'une manière en soi connue, se présente sous la forme d'un cylindre. Ce sas 3 est situé sur un des côtés de l'axe longitudinal du ligneur, par exemple à droite sur la figure 5. Les parois latérales 12 sont en partie formées par les longerons 4, 5, 6 et d'autre part par des voiles métalliques situés dans les plans desdits longerons et qui masquent les vides laissés en 12a entre les longerons 4, 5 et en 12b entre les longerons 5, 6. La chambre de soudure 2 est également délimitée par deux parois transversales 13, 14 situées dans des plans parallèles entre eux et perpendiculaires aux flancs des parois 9 et 12. Les plans desdites parois 13, 14 passent par le centre des traverses 7,8. Les parois 9, 12, 13 et 14 sont raccordées d'une manière étanche par exemple par soudage. Les parois 13, 14 comportent en leur milieu une ouverture rectangulaire 13a/14a qui débouche à leur partie inférieure pour permettre le passage ouvertures des parties de conduites à raccorder. Ces ( sont plus larges que hautes et leur bord supérieur se situe approximativement au niveau supérieur des longerons latéraux 5. Elles comportent à leur périphérie une gorge d'une section droite en forme de U, 13b/14b pour recevoir un joint d'étanchéité. Comme la paroi 9, les parois transversales 13/14 sont renforcées par des fers profilés I 15 qui s'étendent des traverses 7/8 jusqu'à la partie inférieure de l'enceinte de soudure, au niveau de laquelle est situé un plancher. Celui-ci se compose d'une part de deux platelages fixes 16 disposés de part et d'autre des ouvertures 13a/14a et dans un même plan parallèle au plan de ladite paroi de toit 9, et d'autre part d'éléments articulés auxdits platelages 16 de manière à permettre leur repliement ou leur déploiement selon que l'on veut dégager la partie basse de ladite chambre ou former une surface porteuse pour les opérateurs et pour leur matériel nécessaire à la réalisation de leurs travaux. A chacun desdits platelages 16 est articulé un ensemble de deux parties de plancher 16a/16b articulées entre elles. La partie 16a est donc articulée au platelage 16, la partie 16b à l'autre partie 16a. Tel que l'illustre la figure 5, le plancher s'étend sur la quasi totalité de la surface de l'enceinte lorsque les éléments 16a/16b sont déployés. Préalablement au déploiement desdites parties 16a/16b, on dispose sous elles des poutres amovibles 17, d'un profil en I, lesquelles sont en appui sur des supports 18 fixés aux platelages 16. Ces poutres 17, tel que l'illustre la figure 4, sont au nombre de quatre et sont parallèles entre elles et réparties en fonction des sollicitations auxquelles est soumis le plancher.Deux d'entre elles sont sensiblement au centre de la chambre et sont situées de part et d'autre et à proximité du plan transversal médian matérialisé par la ligne X X1, les deux autres sont situées du côté des ouvertures 13a/14a. La plancher est composé par des caillebotis. Aucune étanchéité n'est prévue à ce niveau. Les poutres 17 sont amovibles;lorsque les éléments 16a/16b sont repliés, lors de la descente ou de la remontée de la structure et de la manoeuvre d'approche# de la conduite, lesdites poutres 17 sont simplement posées sur les platelages fixes 16. Les ouvertures 13a/14a sont partiellement obturées par des portes dites principales 19/20. Ces portes sont montées à pivotement sur des axes pa rallèles au plancher de la chambre et situées au-dessus desdites ouvertures. Découlant de cette disposition, l'ouverture de ces portes s'effectue de bas en haut et elles s'immobilisent une fois ouvertes dans une position telle qu'elles sont sensiblement parallèles entre elles et au plancher de la chambre. La porte 19 s'efface la.première, la porte 20 vient en recouvrement de la porte 19. La manoeuvre de ces portes est réalisée au moyen de vérins hydrauliques à double effet 21/22, à raison d'un vérin par porte. Le vérin 21 est articulé d'une part à une chape 19a fixée à la porte et à une chape 7a solidaire de la traverse 7. Le vérin 22 est articulé d'une part à une chape 20a fixée à la porte et à une chape 8a solidaire de la traverse 8. Lorsque les portes 19/20 sont en position fermée, l'étanchéité est obtenue au moyen de joints disposés dans les gorges périphériques 13b/14b. Les deux portes 19/20 sont identiques et sont d'une forme générale ment rectangulaire, les figures 6 et 7 représentent une de ces portes 20, laquelle coopère avec la paroi fixe 14 de la chambre. Ladite porte 20 comporte à sa partie supérieure un tube 20a sur lequel sont fixées deux pattes radiales 20b, lesquelles sont engagées dans deux chapes 8b solidaires de la traverse 8. L'articulation de la porte sur la traverse 8 est obtenue par deux axes 23 tenus dans le sens latéral, par exemple au moyen de rondelles et de goupilles. Ladite porte 20 comporte également une échancrure 20c située en son milieu et s'étendant jusqu'à proximité du tube 20a. Cette échancrure 20c est demi-circulaire du côté dudit tube 20a, et s'étend vers le bas suivant deux bords parallèles. Elle comporte à sa périphérie une gorge 20d semblable à la gorge 14b de la paroi 14 et dans laquelle est disposé un joint d'étanchéité. Cette gorge est orientée du côté intérieur de la chambre de soudure. Ladite porte est remplacée par un quadrillage de fer I dont quatre d'entre eux s'étendent sur sa hauteur. Deux de ces fers 20e longent les bords latéraux de la porte et supportent des cales biaises 20f par exemple au nombre de quatre par fer. Ces cales 20f coopèrent avec des tiges cylindriques comportant un méplat à leur extrémité, lesquelles tiges sont montées coulissantes parallèlement au plancher de la chambre et à la paroi 14 dans un fourreau fixé à ladite paroi. Lesdits méplats sont d'une pente identique à celle des cales 20f et bloquent la porte 20 sur la paroi 14 par effet de coin. L'étanchéité autour des parties de tube T à raccorder (figures 1 et 2) est obtenue au moyen d'une porte dite secondaire 24, prévue pour venir se fixer sur la porte principale 20 et masquer le vide restant entre le tube T et l'échancrure 20c de la porte 20. La porte secondaire 24 (figures 8 et 9) est d'une forme générale rectangulaire et sa partie supérieure 24a est demi-circulaire. Son contour est le même que celui de l'échancrure 20c de la porte 20, quoique légèrement plus grand de manière à venir en recouvrement de ladite échancrure. Elle comporte une ouverture circulaire 24b, laquelle est concentrique à sa partie supérieure 24a. Cette ouverture 24b est délimitée par une collerette 24c constitue par une courtc virole qui s'étend du côté interne de la chambre de soudure. L'ouverture 24b ainsi que la virole 24c sont d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre des tubes à raccorder. La porte 24 comporte à sa périphérie, qui coopère avec la porte principale 20, des portées 24d réparties à ladite périphérie. La fixation de la porte 24 sur la porte 20 est réalisée au moyen d'étriers prenant appui d'une part sur lesdites portées 24d et d'autre part sur les fers I 20g de la porte principale et sur des voiles 20h disposés à 45 desdits fers 20g. Lesdits étriers sont percés en leur milieu pour recevoir une vis qui coopère avec des bossages taraudés 20j fixés à la porte principale 20 et répartis de la même manière que les portées 24d de la porte secondaire 24, de telle sorte que les bossages 20j et les portées 24d se trouvent en regard l'un de l'autre. Sous l'effet de la pression exercée par les vis sur les étriers la porte secondaire 24 est plaquée contre la porte principale 20 et plus precisément sur le joint d'étanchéité disposé dans la gorge- 20d de ladite porte. L'étanchéité entre la porte secondaire 24 et la partie de tube T est obtenue au moyen d'une jupe 25 (figures 1 et 2). Cette jupe se présente sous la forme générale d'un tube en matériau souple, par exemple en élastomère. Une de ses extrémité 25a est emmanchée sur la virole 24c de la porte 24 et est maintenue en position au moyen d'un collier de serrage 26. Son autre extrémité 25b est passée autour de la partie de tube raccordée T et est maintenue en place au moyen d'un autre collier de serrage 27. Ces colliers sont d'un type communement utilisés dans l'industrie pour le raccordement de manchettes souples sur des tuyauteries rigides. Au moment de la descente du ligneur dans la mer, les portes 19/20 sont dans la position repliée telle que représentée à la fiture -4 du dessin. On amène le ligneur de telle sorte que les ouvertures 13a/14a des parois transversales 13 et 14 entourent les parties de conduites T. Après que les parties de conduites T aient été levées et alignées en position de soudage par des moyens portes par le ligneur, on forme la chambre de soudure en basculant les portes 20/19 jusqu'à leur position verticale et qu'elles chevauchent les parties de conduites, cette opération étant effectuée par l'intervention de plongeurs sous-marins. Ces derniers mettent en place les portes secondaires 24 et effectuent l'étanchéité au niveau des parties de conduites en disposant les jupes 25 aintenues par les colliers 26/27. On dispose les poutres amovibles 17 et l'on déploie les éléments articulés 16a/16b du plancher. Ensuite, on chasse l'eau en introduisant dans la chambre un mélange gazeux et on maintient la chambre en équi-pression avec le milieu aquatique et on soude les parties de conduites à raccorder. Une fois les travaux de raccordementterminés, on procede de la manière suivante : on noie la chambre de soudure, on replie les éléments 16a/16b du plancher, on enlève les poutres 17 que l'on dispose sur les platelages fixes 16, on démonte les jupes d'étanchéité 25, on désassemble les portes secondaires 24 que l'on éloigne des portes principales 19/20, on découpe lesdites portes 24 en au moins deux parties, on évacue les chutes, on relève les portes principales 19/20 au moyen de leurs vérins hydrauliques, on repose l'ensemble de la conduite soudée T sur le fond et enfin on récupère le ligneur et sa chambre de soudure. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications pourront être apportées par l'Homme de l'Art au procédé et au dispositif qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour réaliser le raccordement des conduites immergées #à partir d'u ne structure ou ligneur, caractérisé en ce que l'on dispose le ligneur de telle sorte que ses bords latéraux encadrent les parties de conduites à rac corder, en ce que l'on forme une chambre de soudure à partir d'elements rattachés au ligneur, en amenant au moins deux de ses parois latérales, préalablement escamotées, jusqu a ce qu'#elles soient sensiblement vertica les et qu'elles chevauchent lesdites parties de conduites préalablement a lignées; en ce que lton forme le plancher de la chambre; en ce que l'on réalisa I'étanchéité autour des parties de conduites, en ce que l'on expul se l'eau par le fond de la chambre en introduisant dans cette dernière un mélange gazeux et en ce que l'on maintient la chambre en équi-pression avec le milieu aquatique et en ce que une fois le raccordement de la con duite réalisé :on noie la chambre de soudure; on démonte le plancher; on enlève les moyens d'étanchéité autour des parties de conduites; on efface lesdites parois latérales et l'on récupère le ligneur et sa chambre de soudure. 2 - Chambre de soudure pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part, des ouvertures réservées dans des parois sensiblement parallèles entre elles et perpendiculaires à la paroi de toit de la chambre et aux parois latérales de celle-ci; lesdi tes ouvertures entourant les parties de conduites à raccorder, lesquelles ouvertures sont obstruées par des portes comportant une échancrure venant chevaucher lesdites parties de conduites, lesquelles portes comportent des moyens pour réaliser l'étanchéité autour des parties de conduites et d'au tre part un plancher amovible constitué par des éléments s'escamotant du côté d'au moins une des parois latérales de la chambre. 3 - Chambre selon la revendication 2, caractérisée en ce que les portes sont articulées et se rabattent pour masquer lesdites ouvertures. 4 - Chambre selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites portes sont au nombre de deux et sont articulées le long de leur bord supérieur. 5 - Chambre selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que sur lesdites portes, dites "principales" sont rapportées des portes dites "secondaires" comportant des moyens pour réaliser l'étanchéité au tour desdites parties de conduites. 6 - Chambre selon la revendication 5, caractérisée en ce que les portes secon daires comportent une ouverture cylindrique d'un diamètre plus grand que celui de la conduite à raccorder, ainsi qu'une portée à la périphérie de ladite ouverture, pour recevoir lesdits moyens d'étanchéité. 7 - Chambre selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites portées sont de courtes viroles cylindriques coaxiales auxdites ouvertures, et en ce que les moyens pour obtenir l'étanchéité autour des parties de conduite consistent en des jupes tubulaires souples, lesquelles sont passées autour des conduites par une de leurs extrémités et autour desdites viroles par leur autre extrémité, et sont maintenues appliquées sur lesdites parties en contact au moyen de colliers de serrage. 8 - Chambre selon les revendications 2 à 7, caractérisée en ce que ledit plan cher comporte deux platelages fixes situés de part et d'autre des ouvertu res sur lesquelles se rabattent les portes, lequel plancher s'articule au moins une fois le long desdits platelages. 9 - Chambre selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les portes principales sont manoeuvrées par des vérins articulés d'une part sur les portes et d'autre part à la structure.