Brevet FR2444000A1 — publié le 19800711

La présente invention concerne le service et l'entretien de pipelines, conduites, tuyauteries ou analogues et a notamment pour objet un dispositif de levage de conduites telles que, notamment, des pipelines. La présente invention peut être utilisée avec le maximum d'avantages au cours de la réparation des pipelines en service, pour le levage de leurs parties hors de la tranchée dans laquelle ils sont posés, en vue de créer entre le fond de la tranchée et le pipeline un espace permettant de placer sur le pipeline d'abord une machine pour l'enlèvement d'un vieux revetement de la surface du pipeline, et ensuite un dispositif pour l'application d'un nouveau revêtement isolant sur ledit pipeline. Jusqu'a présent, dans la pratique mondiale, la réparation du revêtement appliqué sur la surface extérieure des pipelines est effectuée en remplaçant leurs parties défectueuses par des parties nouvelles, ce qui nécessite une interruption provisoire de l'alimentation en produit à transporter (pétrole, gaz) et par conséquent une diminution du rendement des pipelines. C'est pourquoi, actuellement, le problème des grosses réparations des reyêtements appliqués sur la surface extérieure des pipelines, sans interruption du transport du produit au cours des réparations, est devenu très important. On connatt des dispositifs de levage de pipelines, comportant un chariot automoteur susceptible de déplacement longitudinal sur la surface du pipeline, une suspension en une seule pièce montée sur le châssis du chariot automoteur, des vérins de commande hydrauliques servant à lever le pipeline et reliés à la suspension et à un support. Dans de tels dispositifs, le support est réalisé sous forme d'une plaque pleine, le rôle de la suspension est rempli par un logement rigide embrassant le pipeline et fixé au châssis du chariot automoteur, les vérins de commande hydrauliques sont articulés à la suspension et fixés rigidement à une plaque d'appui. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Lors de l'extension des tiges des vérins de commande hydrauliques fixés à la partie inférieure de la suspension, la plaque d'appui fixée rigidement aux corps desdits vérins hydrauliques de commande prend appui sur le fond de la tranchée, ce qui permet de maintenir le pipeline au-dessus du niveau du sol. Pour déplacer le dispositif le long du pipeline on utilise un autre dispositif analogue au premier et servant a maintenir le pipeline au moment du déplacement du premier dispositif. Les dispositifs mentionnés ne peuvent être montés sur le pipeline qu'à partir de l'extrémité du tube, et de ce fait, ne peuvent être utilises qu'au cours de la construction des pipelines. Un autre inconvénient desdits dispositifs réside dans la présence de liaisons rigides entre la suspension, les vérins de commande et la plaque d'appui, de sorte que, lors du levage du pipeline, le dispositif subit des surcharges considérables, et que d'autre part le pipeline, à cause desdites liaisons rigides, ne peut pas se déplacer transversalement (par exemple en cas de dilatation thermique du pipeline), ce qui crée dans ce dernier des contraintes supplémentaires pouvant aboutir a une panne. De plus, lors de la mise du dispositif en position de transport, la plaque d'appui crée sur le pipeline des charges supplémentaires considérables au moment du détachement de la plaque du sol. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés. On s'est proposé pour cela de créer un dispositif de levage de pipelines dans lequel la construction de la plaque d'appui et son mode de fixation à la suspension assureraient un équilibre stable du pipeline au cours de sa réparation, ainsi qu'une réduction des charges s'exerçant sur le pipeline lors du levage de la plaque d'appui. Ce but est atteint du fait que le dispositif de levage de pipelines, du type comportant un chariot automoteur monté de manière à pouvoir se déplacer le long du pipeline, et une suspension embrassant le pipeline et reliée à un appui par l'intermédiaire de vérins de commande, est caractérisé, suivant l'invention, en ce que l'appui est réalisé sous forme de deux sabots disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du pipeline et reliés à l'aide de tirants à ladite suspension, une extrémité de chaque vérin de commande étant articulée à la suspension, et son autre extrémité étant articulée à l'un des sabots avec possibilité de pivotement transversal par rapport à l'axe longitudinal du pipeline. L'invention proposée permet de rendre beaucoup plus stable l'équilibre du pipeline lors de son levage hors de la tranchée. L'articulation des extrémités des vérins de commande à la suspension et aux sabots permet aux sabots de se déplacer transversalement par rapport à l'axe longitudinal du pipeline, ce qui réduit sensiblement la charge s'exerçant sur le pipeline. Il est très avantageux que ladite suspension soit composite, c'est-àdire constituée d'une partie démontable supérieure portant le châssis avec le chariot automoteur, et d'une partie démontable inférieure à laquelle sont reliés lesdits tirants et vérins de commande. Une telle réalisation de la suspension permet d'utiliser le dispositif pour le levage de pipelines en service nécessitant de grosses réparations, ainsi que d'utiliser une partie supérieure de la suspension de pair avec le chariot automoteur pour le service et l'entretien de plusieurs parties inférieures du dispositif placées le long du pipeline. Selon une variante de réalisation de l'invention, la partie supérieure de la suspension est réalisée sous forme d'un levier oscillant ou analogue dont les extrémités possèdent des saillies longitudinales à section transversale en T, tandis que les extrémités de la partie inférieure de la suspension comportent des rainures débouchantes longitudinales dans lesquelles, lors de l'assemblage des deux parties de la suspension, s'engagent lesdites saillies. Une telle conception de l'assemblage des parties supérieure et inférieure de la suspension permet de simplifier le montage de la suspension sur le pipeline en service et d'utiliser pour le levage du pipeline une partie supérieure et plusieurs parties inférieures de la suspension, disposées le long du pipeline. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, chaque sabot est réalisé sous forme-de deux éléments transversaux ayant la forme de segments cylindriques fixés sur un talon bombé, les sabots étant reliés entre eux et à la suspension au moyen de trois paires de tirants transversaux dont deux articulent la partie inférieure de la suspension aux sabots, tandis que la troisième paire de tirants articule entre eux les cotés mutuellement en regard desdits sabots. Une telle liaison cinématique permet aux sabots de rouler, au cours du levage du pipeline, sur leurs surfaces d'appuibombéesdans le sens allant du centre de la tranchée vers ses parois, ce qui augmente la hase d'appui du dispositif et par conséquent sa stabilité transversale; d'autre part, lors du levage des sabots d'appui pour la mise du dispositif en position de transport, les sabots d'appui roulent dans le sens inverse, ce qui facilite leur détachement du sol et leur auto-nettoyage. Les articulations des deux extrémités de chaque vérins de commande peuvent etre réalisées par l'intermédiaire de joints à rotule. En tant que vérins de commande on peut utiliser des vérins hydrauliques dont chacun a sa tige reliée au talon du sabot, le corps du vérin étant relié à la partie inférieure de la suspension. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une vue d'ensemble du dispositif en position de travail, selon l'invention (vue de face); - la figure 2 est une vue latérale du même dispositif; - la figure 3 représente le dispositif en position de transport (vue de face); - la figure 4 représente le dispositif en position de travail (vue de face). Le dispositif proposé comporte un chariot automoteur 1 (figure 1) monté de manière à pouvoir se déplacer longitudinalement sur la surface d'un pipeline 2. Sur le châssis 3 du chariot automoteur l est montée une suspension 4 reliée par l'intermédiaire de vérins hydrauliques 5 à un appui 6. Sur le châssis 3 du chariot automoteur 1 est monté un mécanisme de déplacement 7 (figure 2) avec un moteur hydraulique 8 (figure l)Jun ungroupe de pompage comprenant un moteur électrique 9 (figure 2), une pompe hydraulique 10, un distributeur 11 (figure 1) monté sur une barre télescopique 12 dont l'extrémité porte un pupitre 13 de télécommande du dispositif. Sur le châssis 3 du chariot automoteur 1 il y a aussi un réservoir 14 contenant de l'huile pour les vérins hydrauliques 5. La suspension 4 est constituée par une partie supérieure démontable 15 et par une partie inférieure démontable 16 qui embrassent à elles deux le pipeline 2, la partie supérieure 15 de la suspension 4 étant réalisée sous forme d'un balancier, levier oscillant ou analogue, fixé rigidement au châssis 3 du chariot automoteur 1, tandis que la partie inférieure 16 a la forme d'un logement épousant la forme du pipeline 2. L'appui 6 du dispositif est constitué de deux sabots d'appui 17 disposés symétriquement par rapport à l'axe du pipeline 2 et dont les surfaces d'appui 18 ont une forme bombée. Les sabots d'appui 17 sont cinématiquement reliés entre eux et à la partie inférieure 16 de la suspension 4 et sont susceptibles de pivoter transversalement par rapport à la tranchée 19 dans laquelle se trouve le pipeline 2. Chaque vérin hydraulique 5 est articulé à la partie inférieure 16 de la suspension 4 et au sabot d'appui 17 correspondant. Chaque sabot 17 est constitué de deux éléments transversaux 20 réalisés sous forme de segments cylindriques et d'un talon bombé 21 qui les relie. Chaque vérin hydraulique 5 est monté entre les éléments transversaux 20 du sabot d'appui 17 correspondant, et sa tige 22 est articulée au talon 21 du sabot 17, tandis que le corps 23 de ce vérin hydraulique 5 est articulé à la partie inférieure 16 de la suspension 4. L'articulation de la tige 22 de chaque vérin hydraulique 5 au talon 21 du sabot d'appui 17 est réalisée au moyen d'un joint à rotule 24, le corps 23 étant articulé à la partie inférieure 16 de la suspension 4 par l'intermédiaire d'un autre joint à rotule 25. Le corps 23 de chaque vérin hydraulique 5 comporte, à l'endroit de son assemblage à la partie inférieure 16 de la suspension 4, un ressort 26 destiné à retenir le vérin hydraulique 5 dans le joint 25 lorsque le dispositif est en position de transport. La liaison cinématique des sabots 17 entre eux et de chacun d'eux avec la partie inférieure 16 de la suspension 4 est assurée par trois paires de tirants transversaux 27, 28. Les extrémités de l'une des paires de tirants (27) sont articulées aux extrémités intérieures inférieures des éléments transversaux 20 des sabots d'appui 17, alors que les extrémités des deux autres paires de tirants (28) sont articulées aux extrémités supérieures des éléments transversaux 20 des sabots 17 et à la partie inférieure 16 de la suspension 4. Le rapport entre la longueur des tirants 27 et 28 et la disposition relative des articulations sont choisis de sorte que le détachement des sabots 17 s'effectue non pas sur toute la surface d'appui 18, mais à partir de son bord intérieur, ce qui facilite le fonctionnement des vérins 5 et réduit la charge s'exerçant sur le pipeline 2. Pour assurer l'assemblage démontable des parties supérieure 15 et inférieure 16 de la suspension 4, sa partie supérieure 15 est réalisée sous forme d'un balancier, levier oscillant ou analogue dont les extrémités portent des saillies longitudinales 29 (figures 1, 3, 4) à section transversale en T. Aux extrémités de la partie inférieure 16 de la suspension 4 sont réalisés des guidages débouchants longitudinaux 30 dans lesquels s'engagent les saillies 29. Le chariot automoteur 1 constitue, avec la partie supérieure 15 de la suspension 4 et avec les organes montés sur le châssis 3 du chariot 1, la partie supérieure du dispositif. La partie inférieure démontable du dispositif est un ensemble articule symétrique constitué par la partie inférieure 16 de la suspension 4, les deux paires de tirants 28, les sabots d'appui 17 et la paire de tirants 27. fle fonctionnement du dispositif conforme à 1 invention est le suivant. On monte le dispositif sur la partie à traiter du pipeline 2 en service, après avoir mis celui-ci completement à nu et creusé une fosse suffisante pour la mise en place de la partie inférieure du dispositif sous le pipeline 2. Avant le montage du dispositif, ses parties supérieure et inférieure sont séparées l'une de l'autre. En position de départ, les sabots d'appui 17 sont serrés par les vérins hydrauliques 5 contre la partie inférieure 16 de la suspension 4 (comme le montre la figure 3). Pour monter la partie inférieure du dispositif sur le pipeline 2, on la fait tourner à l'aide d'une grue de sorte que le logement soit en bas, ensuite on la monte sur le pipeline 2, et puis on la fait tourner autour du pipeline 2 pour pouvoir la poser sur le fond de la tranchée 2. Ensuite on monte sur le pipeline 2 la partie supérieure du dispositif de sorte que les roues du chariot automoteur 1 soient disposées sur la surface du pipeline 2, et puis on relie les vérins hydrauliques 5 au distributeur 11 par l'intermédiaire de tuyaux. Ensuite, à partir du pupitre de commande 13, on met en marche le moteur électrique 9, puis la commande des vérins hydrauliques 5 pour appliquer la partie inférieure 16 de la suspension 4 contre le pipeline 2. Ceci fait, à partir du pupitre de commande 13 on met en marche le moteur hydraulique 8 du chariot automoteur 1 pour déplacer celui-ci le long du pipeline 2 jusqu'à ce que les saillies 29 en forme de T de la partie supérieure 15 de la suspension 4 coïncident avec les guidages 30 correspondants prévus sur la partie inférieure 16 de la suspension 4. Le dispositif est alors prêt à fonctionner. Quand on met en action les vérins hydrauliques 5, le levage du pipeline 2 commence et, à mesure que les tiges 22 sortent des vérins hydrauliques 5, les extrémités des tiges 22 s'appuient sur le talon 21 des sabots d'appui 17 et, en coopérant avec la partie inférieure 16 de la suspension 4, lèvent le pipeline 2 à une hauteur suffisante pour permettre la réalisation commode des travaux de réparation. Au cours du levage du pipeline 2, les sabots d'appui 17 qui coopèrent par leur surface d'appui 18 avec le fond de la tranchée 19 pivotent transversalement par rapport à l'axe du pipeline 2 en roulant sur le fond de la tranchée 19 vers les parois de celle-ci, ce qui augmente la base d'appui du dispositif et sa stabilité. A coté dudit dispositif on monte un autre dispositif similaire et on le met en position de travail pour lever le pipeline 2 à la hauteur requise. Après cela on met le premier dispositif en position de transport; à cet effet on met en action les vérins hydrauliques 5, dont les tiges 22, en s'engageant dans les corps 23 des vérins, détachent les sabots d'appui 17 du fond de la tranchée 19 et les appliquent contre la surface extérieure de la partie inférieure 16 de la suspension 4, à la suite de quoi la partie inférieure 16 de la suspension 4 se trouve suspendue par ses guidages 30 sur les saillies 29 de la partie supérieure 15 de la suspension 4, en formant ainsi entre le logement de la partie inférieure 16 et la génératrice inférieure du pipeline 2 un espace permettant le déplacement libre du dispositif le long du pipeline 2. La distance séparant les dispositifs montés sur le pipeline 2 est déterminée par calcul en fonction du diamètre et de la robustesse du pipeline 2 à réparer. La forme allongée des guidages 30 et des saillies 29 permet d'assurer un espace uniforme entre le dispositif et le fond de la tranchée lors du transport du dispositif. Après son déplacement, le dispositif est mis en position de levage du pipeline, la succession des opérations étant celle décrite cidessus, après quoi autre dispositif est mis en position de transport et placé à côté du premier, cette opération achevant le cycle de déplacement des deux dispositifs identiques le long de la partie à lever du pipeline 2. Les parties inférieures du dispositif utilisées simultanément, compte tenu des conditions de leur coopération lors du déplacement le long du pipeline 2, doivent être au nombre de deux au moins. Le système hydraulique du dispositif proposé comprend des organes de robinetterie de construction connue en soi, donnant la possibilité de désassembler sans danger les communications hydrauliques de sa partie supérieure et les vérins de commande hydrauliques 5 se trouvant sous charge et disposés dans la partie inférieure du dispositif. On arrive ainsi à assurer l'étanchéité des parties désassemblées du système hydraulique et à fixer en position les tiges 22 des vérins de commande 5 (par exemple, en cas de chute brusque de la pression dans les communications hydrauliques). L'invention proposée permet, au cours de la réparation d'un pipeline d'utiliser un groupe de dispositifs similaires en tant que supports mobiles, semi-fixes ou fixes, dont le fonctionnement est assuré par une partie supérieure commune (énergétique) se déplaçant successivement de support en support. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu a titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif de levage de conduites telles que notamment des pipelines, du type comportant un châssis portant un chariot automoteur susceptible de se déplacer le long du pipeline et une suspension embrassant le pipeline et reliée au moyen de vérins de commande à un appui,caractérisé-en ce que l'appui est réalisé sous forme de deux sabots disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du pipeline et reliEs par des tirants à ladite suspension, une extrémité de chaque vérin de commande étant articulée à la suspension, et son autre extrémité étant articulée à l'un des sabots avec possibilité de pivoter dans un plan transversal par rapport à l'axe longitudinal du pipeline. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite suspension est composite, étant constituée d'une partie amovible supérieure portant le châssis avec le chariot automoteur, et d'une partie amovible inférieure à laquelle sont reliés lesdits tirants et vérins de commande. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie amovible supérieure de la suspension est réalisée sous forme d'un balancier, levier oscillant ou analogue, dont les extrémités comportent chacune une saillie longitudinale à section transversale en forme de T, tandis qu'aux extrémités de la partie amovible inférieure de la suspension sont disposEs des guidages débouchants dans lesquels, lors de l'assemblage des deux parties de la suspension, s'engagent lesdites saillies. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque sabot est constitué de deux éléments transversaux ayant la forme de segments cylindriques fixés à un talon bombé, lesdits sabots étant reliés entre eux et à la suspension par l'intermédiaire de trois paires de tirants transversaux, dont deux paires articulent la partie inférieure de la suspension aux sabots, tandis que la troisième paire articule l'un à l'autre les cotés mutuellement en regard des sabots correspondants. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en tant que vérins de commande précités sont utilisés des vérins hydrauliques dont la tige de chacun est reliée au talon du sabot correspondant, tandis que son corps est relié à la partie amovible inférieure de la suspension.