Brevet FR2459704A1 — publié le 19810116

La présente invention est relative à l'assèchement d'une cavité remplie d'eau, et elle concerne plus particulièrement, bien que non exclusivement, l'assèchement d'une cavité formée entre deux éléments immergés qui doivent être soudés ensemble par explosion. Le soudage par explosion est une technique utile pour fixer ensemble une conduite ou tuyau situé sous 11 eau avec un autre élément tubulaire tel qu'une bride. Dans de telles opérations, la conduite est introduite dans l'autre élément tubulaire de manière que la surface externe de la conduite et la surface interne de l'autre élément tubulaire soient espacées afin de délimiter une cavité. On dispose ensuite une charge explosive au voisinage de la surface interne de la conduite de façon qu'à la suite de ltexplosion la surface externe de la conduite soit forcée, à travers la cavité, contre la surface interne de l'autre élément tubulaire afin d'être soudée sur celle-ci.Ordinairement, la cavité est pleine d'eau, en général d'eau de mer, et, pour produire une soudure optimale, il est nécessaire d'enlever de la cavité cette eau ainsi que tous autres contaminants tels que des sels ou des débris. L'invention a en conséquence pour objet un procédé pour assécher une cavité remplie d'eau, caractérisé en ce que (i) on enlève l'eau de la cavité et on introduit dans celle-ci un premier liquide qui est miscible à l'eau, (ii) on enlève ce premier liquide de la cavité et on introduit dans celle-ci un second liquide qui est miscible avec ledit premier liquide et présente une pression de vapeur élevée, et (iii) on introduit un gaz dans ladite cavité pour en chasser ledit second liquide. L'invention a également pour objet un appareil pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti portant une source dudit premier liquide, une source dudit second liquide, une source du gaz, et une tuyauterie pour relier lesdites sources à ladite cavité , un dispositif de commande étant prévu au moyen duquel l'une quelconque desdites sources peut être mise en communication avec ladite cavité de façon que le premier liquide, le second liquide ou ledit gaz puissent être introduits dans cette cavité à volonté. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le premier liquide est un mélange d'isopropanol et de trichlorotri fluoroéthane (Fréon 113) et le second liquide est du dichlorodifluorométhane (Fréon 12). Le gaz utilisé pour chasser ledit second liquide de la cavité (et également pour chasser l'eau et ledit premier liquide de la cavité) est de préférence de l'azote. Si on le désire, l'azote restant finalement dans la cavité peut être remplacé par de l'hélium, auquel cas l'appareil suivant l'invention comprend en outre une source d'hélium. De plus, dans le cas où la cavité est initialement remplie d'eau de mer, il est particulièrement souhaitable d'évacuer l'eau de mer de la cavité (en la chassant en utilisant par exemple de l'azote gazeux) et d'introduire ensuite de l'eau déminéralisée dans la cavité avant d'introduire ledit premier liquide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparateront au cours de la description qui-va suivre, faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel la Fig. unique est un schéma d'un appareil suivant l'invention. En se référant au dessin, la référence 1 désigne une conduite ou tuyau qui est immergé dans la mer et qui doit être soudé par explosion à une bride 2. La bride 2 est ajustée sur l'extrémité de la conduite de façon à délimiter une cavité 3 de forme générale annul aire entre la surface interne de la bride 2 et la surface externe de la conduite 1. La cavité 3 contient de l'eau de mer qui doit être chassée si l'on veut obtenir une soudure satisfaisante. L'appareil suivant l'invention comprend un bâti (non représenté) sur lequel est fixé un récipient 4 pour de l'eau déminéralisée, un récipient 5 pour un premier liquide qui est un mélange de Fréon 113 et dtisopropanol, et un récipient 6 pour un second liquide qui est du Fréon 12.Une première source 7 d'azote gazeux sec est également fixée au bâti, ainsi qu'une source auxiliaire 8 d'azote gazeux et qu'une source 9 d'hélium. Le bâti porte un collecteur 10 auquel chacune des sources 4, 5, 6, 7 et 9 est reliée par une tuyauterie. D'une façon plus particulière, la source 7 d'azote est reliée au collecteur 10 par l'intermédiaire d'un tuyau 11 comprenant un robinet 12, le récipient 4 d'eau déminéralisée est relié au collecteur par l'intermédiaire d'un tuyau 13 comprenant un robinet 14, le récipient 5 contenant le premier liquide est relié au collecteur par l'intermédiaire d'un tuyau 15 comportant un robinet 16, le ré cipient 6 contenant le second liquide est relié au collecteur par l'intermédiaire d'un tuyau 17 comprenant un robinet 18, et la source 9 d'hélium est reliée au collecteur par l'intermédiaire d'un tuyau 19 et d'un robinet 20.Les robinets 12, 14, 16, 18 et 20 sont à obturateur sphérique et sont de préférence actionnés par des dispositifs d'actionnement & ressorts (non représentés) qui & BR Un tuyau 23 conduit de la source auxiliaire 8 d'azote & des tuyaux 24, 25 prévus dans la bride 2 et, de î & làs à un premier et à un se- cond joints annulaires d'étanchéité gonflables 26 et 27 qui sont disposés dans la cavité 3. La bride 2 comprend également un tuyau de purge constitué par un conduit 28 qui relie la cavité 3 à un clapet unidirectionnel 29. En service, l'appareil est descendu, depuis la surface, au voisinage de la conduite 1, et les tuyaux 21 et 23 sont reliés à la buse 22 et aux tuyaux 24 et 25 de la bride 2 par des raccords rapides (non représentés). Une vanne de commande (non représentée) associée à la source auxiliaire 8 d'azote est alors actionnée à partir du submersible de façon que de l'azote s'écoule, depuis cette source, dans les joints d'étanchéité 26 et 27 par l'intermédiaire du tuyau 23 et des tuyaux 24 et 25 afin de gonfler ces joints et de fermer les extrémités de la cavité annulaire. On ouvre ensuite le robinet 12 pour permettre & l'azote provenant de la source 7 de pénétrer dans le collecteur 10 par le tuyau 11 et de passer de celui-ci dans la cavité 3 par l'intermédiaire du tuyau 21 et de la buse 22, afin de chasser l'eau de mer hors de la cavité 3 par le tuyau 28. Après que l'eau de mer a été chassée de la cavité 3 par l'azote gazeux, on ouvre le robinet 14 de façon que de l'eau déminéralisée puisse pénétrer dans le collecteur 10 sous l'action de la pression de l'azote gazeux de la source 7 et passe ensuite dans la cavité 3 par le tuyau 21. L'eau- déminéralisée nettoie la cavité et en chasse par le tuyau 28 tous les sels ou débris pouvant avoir été laissés par l'eau de mer remplissant initialement la cavité. L'eau déminéralisée chasse également l'azote gazeux de la cavité par le tuyau de purge et le clapet de retenue de la buse 22. L'eau déminéralisée est ensuite entratnée hors de la cavité par l'intermédiaire du tuyau 28 en ouvrant de nouveau le robinet 12 pour permettre à l'azote gazeux de pénétrer dans la cavité. Pendant ce processus, un peu d'azote gazeux s'échappe par le tuyau de purge de la buse 22, mais ceci est négligeable par comparaison au volume total du gaz. Ensuite, l'actionnement du robinet 16 permet audit premier liquide de pénétrer dans le collecteur 10 par le tuyau 15 sous l'action de l'azote gazeux de la source 7 et de passer de là par le tuyau 21 pour entrer dans la cavité 3 en chassant ainsi l'azote par les tuyaux de purge.Le robinet 12 est ensuite actionné de nouveau afin de permettre au premier liquide d'être chassé de la cavité par le tuyau 28 par l'azote gazeux provenant de la source 7. on actionne ensuite le robinet 18 de façon que le second liquide puisse passer dans le collecteur 10 par le tuyau 17 sous l'action de la pression de l'azote gazeux de la source 7 et passer ensuite par le tuyau 21 dans la cavité pour en chasser l'azote gazeux par les tuyaux de purge. On ouvre ensuite de nouveau le robinet 12 de façon que le second liquide soit entratné hors de la cavité 3, par l'intermédiaire du tuyau 28 par l'azote gazeux provenant de la source 7.On continue d'envoyer de l'azote dans la cavité pour en extraire toutes traces du second liquide (et en fait tous résidus du premier liquide et de l'eau). On actionne ensuite le robinet 20 pour permettre à l'hélium gazeux de s'écouler de la source 9 par le tuyau 19, dans le collecteur 10 et, de là, dans la cavité 3 par l'intermédiaire du tuyau 21 et de la buse 22, jusqu'à ce que l'azote ait été remplacé par l'hélium. La cavité 3, la surface externe de la conduite 1 et la surface interne de la bride 2 délimitant la cavité 3 se trouvent alors dans un état qui est favorable à un soudage satisfaisant par explosion. Ce soudage est effectué en faisant exploser une charge explosive à l'intérieur de la conduite afin de forcer la surface externe de celle-ci en contact avec la surface interne de la bride 2 de façon que ces surfaces soient soudées ensemble. La charge explosive peut étre du type gonflable, auquel cas elle peut être gonflée en la reliant de façon appropriée à la source auxiliaire 8 d'azote. REVBND ICATIONS I - Procédé pour assécher une cavité remplie d'eau en la nettoyant avec des liquides et des gaz, caractérisé en ce que (i) on introduit dans la cavité un premier liquide qui est miscible à l'eau, (ii) on introduit dans la cavité un second liquide qui est miscible avec le premier et qui présente une pression de vapeur élevée, et (iii) on introduit un gaz dans la cavité pour en chasser le second liquide. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier liquide est un mélange dtisopropanol et de trichlorotrifluoroéthane. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le second liquide est du dîchlorodifluorométhane. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'eau se trouvant dans la cavité en est chassée avant l'introduction du premier liquide en introduisant de l'azote gazeux dans la cavité afin d'en chasser l'eau. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que le gaz utilisé pour chasser le second liquide de la cavité est de l'azote. 6 - Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend une phase supplémentaire qui consiste å remplacer l'azote finalement laissé dans la cavité par de l'hélium. 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, dans lequel la cavité est ibitialement remplie d'eau de mer, caractérisé en ce qu'il comprend une phase supplémentaire qui consiste à laver la cavité avec de l'eau déminéralisée avant d'y introduire ledit premier liquide. 8 - Procédé pour souder ensemble par explosion un premier et un second éléments séparés par une cavité remplie d'eau, caractérisé en ce que avant d'effectuer le- soudage, la cavité est asséchée au moyen d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 9 - Appareil pour assécher une cavité remplie d'eau, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti portant une source (5) d'un premier liquide miscible à l'eau, une source (6) d'un second liquide ayant une pression de vapeur élevée et miscible avec le premier liquide, une source (7) de gaz, et une tuyauterie (11, 13, 15, 17, 19, 21) pour relier lesdites sources & a cavité, l'appareil comprenant en outre un dispositif de commande (12, 14, 16, 18, 20) au moyen duquel les sources peuvent être mises en communication avec ladite cavité par l'intermédiaire de la tuyauterie de façon que le premier liquide, le second liquide ou ledit gaz puissent être introduits dans ladite cavité à volonté. 10 - Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une source (9) d'un autre gaz destinée à être reliée & ladite cavité par l'intermédiaire de ladite tuyauterie (19) et dudit dispositif de commande (20). 11 - Appareil suivant l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une source (4) d'un autre liquide destinée à être reliée à ladite cavité au moyen de ladite tuyauterie (13) et dudit dispositif de commande (14). 12 - Appareil suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend des robinets (12, 14, 16, 18, 20) disposés dans la tuyauterie (11, 13, 15, 17, 19, 21). entre les sources et la cavité, des moyens dtactionnement pour ouvrir et fermer ces robinets, et des électrovannes pour actionner ces moyens d'actionnement.