Brevet FR2425954A1 — publié le 19791214

L'invention concerne des véhicules d'inspection de pipe-lines. Un procédé classique d'inspection de la surface intérieure de conduites consiste à utiliser un véhicule d'inspection qui comprend un corps portant les instruments nécessaires à l'inspection périodique d'un pipeline afin de détecter des chutes ou des ruptures, ou bien des défauts ou des piqûres pouvant être à l'origine de fuites se produisant par la suite, ces défauts étant présentés par la paroi métallique du pipe-line. Le véhicule d'inspection est généralement entraîné par un courant gazeux qui réagit avec des coupelles élastiques montées autour du corps du véhicule et effleurant la paroi interne des induites. La force d'entraînement est obtenue par l'application d'une pression différentielle sur les coupelles élastiques. Ce mode d'entraînement permet de faire avancer le véhicule à grande vitesse. En général, les véhicules d'inspection des pipelines sont du types à roue libre, de sorte que leur vitesse ne peut être réglée et varie avec les fluctuations de la pression régnant dans le pipe-line et l'inclinaison de ce dernier. L'invention concerne un véhicule d'inspection de pipe-lines comportant--un dispositif autonome de réglage de vitesse. L'invention concerne donc un véhicule destiné à parcourir un pipe-line de transport d'un fluide. Ce véhicule comprend un corps, plusieurs roues montées sur le corps et destinées à porter contre la paroi du pipe-line, au moins un dispositif volumétrique hydraulique accouplé à une roue associée et relié à un circuit hydraulique, et un dispositif destiné à régler le débit d'écoulement dans le circuit hydraulique et, par conséquent, la vitesse du véhicule. Le ou chaque dispositif volumétrique hydraulique peut être un moteur alimenté en fluide hydraulique par une pompe montée sur le véhicule. Cette pompe est de préférence entraînée par une turbine prélevant la force motrice sur le courant de fluide circulant dans le pipe-line et passant sur le véhicule. En variante, le ou chaque dispositif volumétrique peut être une pompe hydraulique entrainée par les roues du véhicule afin de refouler un fluide hydraulique vers un réservoir en le faisant passer par une soupape d'équilibrage. Le circuit hydraulique comporte de préférence un moteur de commande d'un équipement-auxiliaireO Dans tous les cas9 le véhicule comporte de préférence un élément tel qu'un anneau de diamètre variable, formant un étranglement d'ouverture réglable9 placé dans le courant de fluide circulant dans le pipe-line.Cet étranglement est avantageusement commandé par un dispositif à circuit fermé, sensible à la vitesse de la turbine, afin de permettre un réglage grossier de la vitesse du véhicule, un autre dispositif à circuit fermé, sensible à la vitesse du véhicule, déterminant le débit d'écoulement du fluide hydraulique pour réaliser un réglage fin de la vitesse du véhicule. Le réglage du débit du fluide hydraulique peut être réalisé par un élément à débit variable ou par séparation en proportions variables de l'écoulement entre une soupape d'équilibrage et un moteur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une élévation partielle et relativement schématique du véhicule selon l'invention placé dans un pipe-line, ce dernier et une partie du véhicule étant représentés en coupe longitudinale - la figure 2 est une vue en bout, avec coupe partielle et à échelle agrandie, d'un détail de la figure 1 ; - la figure 3 est un diagramme schématique du circuit de commande du véhicule représenté sur les figures 1 et 2 ; et - la figure 4 est un diagramme schématique d'une variante du circuit de commande du véhicule selon l'invention. Le véhicule ou piston racleurd'inspection de pipelines à gaz représenté sur la figure 1 comprend une partie avant 10 et une partie arrière 12 articulées entre elles par un joint universel 14. La partie avant 10 est montée sur des roues 16 disposées en deux groupes comprenant chacun quatre roues et appliquées élastiquement contre la paroi 18 d'unpipe-line par des éléments convenables (non représentés). Des segments 20 d'anneaux sont montés sur la partie avant 10 et peuvent être réglés radialement à l'aide d'organes (non représentés), par exemple des vérins hydrauliques, de manière à former un anneau 22 de dimension déterminée entre le racleur et la paroi 18 du pipeline. Une turbine 24 est montée dans les segments 20 d'anneau et accouplée à une pompe hydraulique 26 et à un générateur électrique 28 afin de les entrainer. Le courant gazeux circulant dans le pipe-line comme indiqué par la flèche A est ainsi divisé de manière à passer en partie à travers l'anneau 22 et en partie à travers la turbine 24, dans des proportions pouvant être déterminées par réglage de la dimension de l'anneau. Ainsi, plus l'anneau 22 est-petit, plus la pression différentielle à laquelle il est soumis est grande et, par conséquent, plus le véhicule avance rapidement. La partie arrière 12 du racleur, qui peut porter un équipement d'essai et d'inspection, porte contre la paroi 18 par deux groupes de trois roues motrices 30. La figure 2 représente plus en détail l'un de ces groupes de roues. Chaque roue 30 comporte un corps cylindrique 32 portant un bandage élastique 34 et entourant un moteur hydraulique 36 de conception connue, de préférence un moteur hydrostatique à billes. La roue 30 est montée sur un arbre 38 logé dans un palier 40. En ce qui concerne deux des roues de chaque groupe, leur palier 40 est porté par un axe 42 à un corps central 44, alors que le palier de-la troisième roue est monté sur la tige 46 du piston d'un cylindre hydraulique 48 fixé au corps central 44.En maintenant une pression prédéterminée du fluide hydraulique dans le cylindre 48, la roue associée 30 est appliquée sous une certaine force contre la paroi 18 du pipe-line et les deux autres roues 30 sont également appliquées contre la paroi du pipeline par réaction. Comme représenté sur la figure 3, la pompe 26, du type à volume fixe, alimente les moteurs 36 par l'intermédiaire d'un diviseur réglable 50 d'écoulement, le fluide en excès étant dévié vers une soupape 52 d'équilibrage. Le diviseur 50 d'écoulement fait partie d'un premier circuit fermé et il est sensible à la différence entre une vitesse préréglée et souhaitée VPR du racleur et la vitesse réelle de ce dernier, cette vitesse réelle étant détectée par un transducteur 54 de vitesse relié à l'un des moteurs 36. -Un second circuit fermé CF règle la chute de pression se produisant entre les extrémités du véhicule en faisant varier la dimension de l'anneau 22. Ce circuit comprend un transducteur 56 qui mesure la vitesse de laturbine et qui produit un signal CM qui est comparé à un signal VPT correspondant à une vitesse préréglée de la turbine. Le signal de différence ainsi obtenu est utilisé pour faire varier la dimension de l'anneau. Des formes convenables de transducteurs, de comparateurs et d'éléments de commande sont bien connues et elles ne seront donc pas décrites ni représentées en détail. En cours de service, le circuit de réglage de la chute de pression est convenablement utilisé pour réaliser un réglage grossier de la vitesse, le circuit de commande hydraulique réalisant un réglage fin. La figure 4 représente une autre forme de réalisation selon l'invention. Le réglage grossier de la vitesse du véhicule est réalisé, comme indiqué précédemment, par réglage de la chute de pression se produisant dans un étranglement à section variable. Un signal de réaction est produit par des transducteurs 58 de pression qui mesurent la chute de pression se produisant dans la dérivation gazeuse. Le véhicule est monté sur des roues appliquées contre la paroi du pipe-line et tour nant lorsque le véhicule se déplace. Ce mouvement de rotation provoque l'entraînement de pompes hydrauliques 60 montées dans un circuit hydraulique comprenant une soupape 62 dréquilibrage, montéeen parallèle avec un moteur hydraulique 64, un réservoir 66 et un élément 68 à débit variable. Le moteur 54 peut entrainer un générateur électrique qui alimente des instruments portés par le véhicule. Un transducteur 70 de vitesse, entraîné par une roue, produit un signal de réaction correspondant à la vitesse réelle du racleur et comparé en 72 à un signal VPS correspondant à une vitesse préréglée et souhaitée. Le signal de différence est utilisé pour la commande de l'élément 68 de réglage de débit. Ce circuit hydraulique réalise donc un réglage fin de la vitesse en exerçant une force déterminée de freinage sur les roues. Il convient de noter que les éléments mécaniques peuvent être disposes de la même manière que celle décrite pour la première forme de réalisation, et cette disposition ne sera donc pas décrite en détail. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au véhicule décrit et représenté. Par exemple, une seule roue (ou plusieurs roues) doit être accouplée à un dispositif hydraulique. I1 est également possible d'éliminer le réglage de la chute de pression se produisant de part et d'autre du véhicule et d'effectuer le réglage de vitesse uniquement à l'aide du circuit hydraulique. REVENDICATIONS 1. - Véhicule d'inspection de pipe-lines destiné à parcourir un pipe-line transportant un fluide, ce véhicule comprenant un corps1 plusieurs roues montées sur le corps et portant contre la paroi du pipe-linep au moins un dispositif volumetrique hydraulique accouplé à une roue correspondante et relié à un circuit hydraulique et un dispositif qui règle le débit de l'écoulement dans le circuit hydraulique afin de déterminer la vitesse du véhicule, ce dernier étant caractérisé en ce que le ou chaque dispositif volumétrique est un moteur hydraulique alimenté en fluide hydraulique par une pompe montée sur le véhicule et entraînée par une turbine qui prélève sa force motrice dans le fluide circulant dans le pipe-line et passant sur le véhicule 2. - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou chaque dispositif volumétrique est une pompe hydraulique qui absorbe l'énergie de la roue afin de refouler un fluide hydraulique vers un réservoir, par l'intermédiaire d'une soupape d'équilibrage. 3. - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit hydraulique comprend un moteur qui commande un équipement auxiliaire. 4. - Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément destiné à établir un étranglement à section réglable, placé dans le courant de fluide circulant dans le pipe-line. 5. - Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que ltélément d'étranglement à section réglable comprend un anneau de diamètre variable. 6. - Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un premier circuit fermé qui, en réponse à la vitesse de la turbine, règle ltélément d'étranglement afin de produire un réglage grossier de la vitesse du véhicule, et un second circuit fermé qui, en réponse à la vitesse du véhicule, règle le débit dufluide hydraulique afin de réaliser un réglage fin de la vitesse du véhicule. 7. - Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réglage du débit du fluide hydraulique est réalisé à l'aide d'un élément à débit variable. 8. - Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réglage du débit du fluide hydraulique est réalisé par division variable de l'écoulement de ce fluide entre une soupape d'équilibrage et un moteur.