Brevet FR2492524A1 — publié le 19820423

La présente invention concerne un appareil de contrôle hydrostatique pour contrôler des tuyaux d'acier ou des produits semblables. Des tuyaux d'acier ou des produits semblables (désignés dans la suite par le terme "tuyaux") sont soumis à un contrôle hydrostatique en vue de détecter des défauts dans les tuyaux. Ce contrôle hydrostatique consiste à appliquer une pression hydros- tatique d'une valeur prédéterminée à l'intérieur d'un tuyau et pendant un temps prédéterminé en vue de vérifier le tuyau pour détecter des fuites, ou autres défauts analogues, et on a effectué un contrôle sous une pression hydrostatique pouvant atteindre une valeur de 400 à 900 bars dans le cas de tuyaux pour pression très élevée ou de tubages spéciaux pour puits de pétrole. Dans un appareil de contrôle hydrostatique de type connu, une poupée ou support d'extrémité avant et une poupée ou support d'extrémité arrière sont montées sur deux poutres princi- pales disposées verticalement sur une plaque de base par l'inter- médiaire d'éléments porteurs et le plan passant par l'axe d'un tuyau à contrôler est situé au-dessus de l'axe longitudinal pas- sant par le centre de gravité des poutres principales. Il en ré- sulte qu'un noment de flexion est engendré dans les poutres prin- cipales quand le tuyau à contrôler est soumis à l'essai hydrosta- tique et en conséquence les poutres principales doivent avoir une structure leur permettant de résister à ce meoment de flexion. Il est par conséquent nécessaire que les poutres principales, y com- pris les éléments porteurs, aient des dimensions très grandes et l'accouplement entre les poupées d'extrémité avant et d'extrémité arrière et les poutres principales doit également être rigide, ce qui augmente non seulement les dimensions de l'appareil niais éga- lement le coût de l'équipement. En outre, du fait que des éléments tels qu'une unité de transfert et des dispositifs de blocage sont montés audessus des poutres principales, on rencontre de nombreux inconvénients du fait que la poupée d'extrémité arrière ne peut pas être aisément déplacée, ce qui inplique d'apporter des ncmdi- fications considérables aux équipements pour contrôler des tuyaux de longueurs différentes et ce qui se traduit notamment par une très forte diminution du rendement. Pour remédier aux inconvénients précités des appareils de type connu, l'invention a pour but de fournir un appareil per- fectionné de contrôle hydrostatique dans lequel une poupée d'extré- mité avant et une poupée d'extrémité arrière sont montées à l'aide de broches entre des poutres principales de manière que le plan passant par l'axe d'un tuyau à contrôler coïncide pratiquement avec l'axe longitudinal passant par le centre de gravité des poutres principales, ce qui permet de réduire les dimensions des- dites poutres et ce qui permet de placer les divers élénments tels qu'une unité de transfert de tuyau, en dessous des poutres prin- cipales, et autorise par conséquent un mouvement aisé de la poupée d'extrémité arrière. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente une vue en coupe faite suivant la ligne de coupe référencée C-C sur la figure 3, c'est-à-dire une vue de face montrant schématiquement un appareil de contrôle hydrostatique de type connu, permettant de nieux comprendre la présente invention. La figure 2 représente une vue en coupe faite suivant la ligne de coupe référencée A-A sur la figure 1. La figure 3 représente une vue en coupe faite suivant la ligne de coupe référencée B-B sur la figure 1. La figure 4 représente une vue de face d'un ncde de réa- lisation d'un appareil conforme à la présente invention, selon la ligne de coupe référencée F-F sur la figure 6. La figure 5 représente une vue en coupe faite suivant la ligne de coupe référencée D-D sur la figure 4. La figure 6 représente une vue en coupe faite suivant la ligne de coupe référencée E-E sur la figure 4. La figure 7 représente une vue latérale représentant un mode de réalisation de l'unité de transfert de tuyau, du dis- positif de blocage et du dispositif de levage utilisés dans l'ap- pareil de contrôle hydrostatique selon l'invention. Sur les figures 1 à 3, on a représenté un appareil de contrôle hydrostatique de type connu; la référence 1 désigne deux poutres principales qui sont disposées avec un espacement prédéterminé et qui sont imontées verticalement sur une plaque de base 3 par l'intermédiaire d'éléments porteurs 2. On a désigné par la référence 4 une poupée d'extrémité avant placée sur deux rails 5 disposés sur la surface supérieure des poutres principales 1 et fixés sur celles-ci par des broches 6. La poupée d'extrémité avant 4 comprend un orifice 7 de raccordement de tuyau dont une extrémité est reliée à une source de pression hydraulique (non représentée). La référence il désigne une poupée d'extrémité arrière comprenant une partie avant 13 et une partie arrière' 12 qui sont reliées entre elles par un tuyau de décharge 14 incorporé à la partie arrière 12 de la poupée. On a désigné par la référence 15 un cylindre ou vérin hydraulique servant à actionner la partie avant 13 de la poupée arrière il. La référence 16 désigne un bâti porteur. Des rouleaux 18 sont positionnés entre le bâti porteur 16 et deux bâtis extérieurs 17. Le bâti porteur 16 et les bâtis exté- rieurs 17 sont chacun pourvus d'au moins un trou 19 de passage de broche, ces trous étant alignés longitudinalement, tandis que les poutres principales 1 sont chacune pourvues de plusieurs trous 20 de passage de broche situés dans. le méme plan que les trous 19 et dans la même direction longitudinale, en vue de permettre l'assem- blage des poutres principales 1 avec le bâti porteur 16 par l'in- termédiaire de broches 21. On a désigné par la référence 22 un orifice ménagé dans l'extrémité avant de la partie avant 13 de poupée arrière il destinée à recevoir un tuyau à contrôler. Les rouleaux 18 positionnés entre le bâti porteur 16 et les bâtis exté- rieurs 17 sont agencés pour rouler sur les poutres principales 1 sur le chemin des rails 5 et par conséquent la poupée d'extrémité arrière 11 est mobile sur les poutres principales 1 dans le sens de leur longueur par rotation des rouleaux 18 sous l'impulsion d'un dispositif d'entraînement 23 qui est placé à l'arrière de la poupée arrière il. Egalemoent, la partie avant 13 de cette poupée arrière il, comportant l'orifice de réception de tuyau 22, est actionnée par le cylindre ou vérin hydraulique 15 et ainsi la partie arrière 12 de la poupée arrière il est déplacée dans la direction longitudinale par rapport à la partie avant 13. On a désigné par la référence 40 un dispositif de transfert d'un tuyau à contrôler et par la référence 50 plusieurs dispositifs de blocage qui sont placés entre la poupée avant 4 et la poupée arrière il de manière à bloquer le tuyau 30. Les dispositifs 40 et 50 sont placés au-dessus des poutres principales 1. Dans l'appareil de contrôle hydrostatique de type connu agencé de la manière décrite ci-dessus, le tuyau 30 introduit par l'unité de transfert 40 est bloqué par les dispositifs de blocage 50 et il est également solidement fixé entre l'orifice de raccor- dement 7 et l'orifice de réception 22. Ensuite de l'eau à haute pression provenant de la source de pression hydraulique est intro- duite dans le tuyau 30 pour effectuer l'essai hydrostatique. Dans ce cas, les tuyaux 30 à contrôler peuvent avoir des longueurs différentes (par exemple de 15, 20 et 30 m) de sorte que, si les longueurs diffèrent considérablement, les broches 21 de la poupée arrière il sont enlevées.et la poupée arrière il est déplacée le long des rails 5 par le dispositif d'entraîneement 23. Lorsqu'elle atteint une position o les. trous de passage de broches 20 des poutres principales 1 sont alignés avec les trous de passage de broches 19 du bâti porteur 16 et des bâtis extérieurs 17 à proxi- mité de la position correspondant à la longueur du tuyau 30, la poupée arrière 11 est arrêtée et elle est bloquée en position à l'aide des broches 21. Ensuite la partie avant 13 de cette poupée arrière 11 est déplacée par le cylindre ou vérin hydraulique 15 jusque dans une position correspondant à la longueur du tuyau 30, en positionnant ainsi la poupée arrière 11. L'appareil de contrôle hydrostatique de type connu, qui est construit de la manière décrite ci-dessus, présente de non- breux inconvénients, comme mentionné précédemment, et on a envi- sagé de résoudre les problèmes posés. Dans 1'appareil selon la présente invention, représenté sur les figures 4 à 7, deux poutres principales la sont placées dans des positions hautes et une poupée avant 4a et une poupée arrière lia sont disposées entre les poutres principales la. La poupée avant 4a et la poupée arrière lia sont respectivement fixées par des broches 6a et 21a sur les poutres principales la, dans le mnême plan qu'une droite reliant le centre d'un orifice de raccordement 7a de la poupée avant 4a au centre d'un orifice de réception 22a de la poupée arrière lia (et par conséquent que l'axe du tuyau 30 à contrôler). Plus spécifiquement, les poutres principales la sont pourvues de passages de broches 20a ménagés le long de l'axe longitudinal passant par le centre de gravité des poutres principales la et la poupée avant 4a est pourvue de trous de passage de broches 8a dont l'axe correspond à l'axe central 0-0 de l'orifice de raccordement 7a, comme indiqué sur la figure 5, cette poupée étant assemblée avec les poutres prin- cipales la à l'aide des broches 6a. D'autre part, comme indiqué sur la figure 6, un bâti porteur 16a et des bâtis extérieurs 17a sont pourvus de trous de passage de broches 19a dont l'axe est situé sur l'axe central 00 de l'orifice récepteur 22a, et des rouleaux 18a répartis le long de la partie supérieure du bâti porteur 16a sont disposés de manière à rouler sur des rails 5a placés sur les poutres principales la. La poupée arrière lla est fixée sur les poutres principales la à l'aide des broches 21a. Avec l'appareil selon l'invention ayant la structure qui vient d'être décrite, le contrôle hydrostatique d'un tuyau est effectué de la nome manière que dans le cas de la figure 1. Conformément à la présente invention, le moment de flexion qui agit sur les poutres principales la peut être pratiquement négligé puisque le tuyau 30 est positionné de manière que son axe soit situé essentiellement dans le mnme plan que l'axe longitudinal passant par le centre de gravité des poutres principales la. Il en résulte que les poutres principales la et leurs élérents porteurs 2a ont des dimensions considérablement réduites par cOar- paraison à l'appareil de type connu (à peu près de moitié en ce qui concerne les sections). Egalement, du fait de la réduction de dimensions des poutres principales la et des éléments porteurs 2a, leurs extrémités (ainsi que leurs parties intermédiaires le cas échéant) peuvent être placées sur des socles 3a disposés sur une plaque de base 3 de façon à rénager un espace en dessous de l'appareil. Cela rermet d'installer par exemple une unité de transfert 40a et un dispositif de levage 60a pour le tuyau 30 en dessous des poutres principales la et en outre des dispositifs de blocage 50a du tuyau 30 à contrôler sont égalemaent placés sur les z poutres principales la de façon à être déplacés le long de celles- ci à l'aide de rouleaux. En oonséquence la poupée arrière lia peut être déplacée indépendamment de ces dispositifs et unités. Il en résulte qu'on peut réaliser très aisément et dans un temps court les agencements nécessaires pour contrôler des tuyaux de diffé- rentes longueurs. La figure 7 est une vue latérale schématique d'un agen- cement de l'unité de transfert de tuyau, du dispositif de levage et du dispositif de blocage conformément à la présente invention. Sur la figure, on a désigné par 40a au moins une unité de transfert du tuyau 30 à contrôler, qui est positionnée entre la poupée avant 4a et la poupée arrière lla de la figure 4. Un grand nombre d'ap- puis de tuyau 44 sont répartis à intervalles prédéterminés sur une courroie 41 qui est entraînée dans la direction de la flèche par un pignon 42 (et/ou 43) lui-mêne actionné par un moteur (non représenté) de façon que la courroie 41 soit arrêtée pendant un temps prédéterminé et soit à nouveau entrainée dans la direction de la flèche. Cependant l'invention n'est pas limitée à l'unité de transfert représentée et on peut utiliser tout autre disposi- tif, par exemple une poutre avançant pas-à-pas. La référencé 50a désigne un dispositif de blocage du tuyau 30, dans lequel des rouleaux 52 sont montés sur un corps ou support 51, è dispositif étant porté par les poutres prin- cipales la sur le chemin des rails 5a. On a désigné par 53 un support de tuyau et par 54 des bras de blocage qui sont agencés pour être ouverts et fenrms par uni cylindre ou vérin hydraulique 55. Plusieurs dispositifs de blocage 50a de ce genre, en nombre supérieur à dix si nécessaire, sont disposés entre les poupées avant et arrière 4a, lia. Le corps 51 du dispositif peut être fixé sur les poutres principales la à l'aide de broches. La référence 60a désigne un dispositif de levage du tuyau 30; un ou plus de deux dispositifs de levage 60a sont placés en dessous de la droite reliant l'orifice de raccordement 7a de la poupée avant 4a à l'orifice récepteur 22a de la poupée arrière lia. Un organe support 62 est déplacé verticalement par un cylindre ou vérin hydraulique 61. L'appareil selon l'invention ayant la structure décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Un tuyau 30 à contrô- ler est placé sur chacun des appuis 44 de l'unité de transfert 40a et les tuyaux 30 sont déplacés par pas correspondant chacun à l'espacement entre les appuis 44. Lorsqu'un tuyau "30t" à contrôler est amené dans une position située en dessous. de la droite reliant l'orifice de raccordement 7a de la poupée avant 4a à l'orifice récepteur 22a de la poupée arrière lia, l'unité de transfert 40a est arrêtée et le dispositif de levage 60a entre en action de sorte que le tuyau "30t" est placé sur le support 62 et que ce dernier est relevé en maintenant ainsi le tuyau "30t" entre le sup- port 62 et les supports 53 des dispositifs de blocage 50a. Lorsque cela se produit, les cylindres ou vérins hydrauliques 55 des dis- positifs de blocage 50a entrent en action de sorte que les bras de blocage 54 sont fermés et que le tuyau "30t" est maintenu en position. Dans ce cas, l'axe du tuyau "30Ct" est situé sensible- ment dans le nmme plan que l'axe longidudinal passant par le centre de gravité des poutres principales la. Dans cette condition, les extrémités du tuyau "30t" sont respectivement reliées à l'orifice de raccordement 7a de la poupée avant 4a et à l'orifice récepteur 22a de la poupée arrière lla, et de l'eau à haute pression est introduite dans le tuyau "30t" en provenance de la source de pression hydraulique, en vue du contrôle hydrostatique de celui-ci. Apres terminaison du contrôle hydrostatique, le tuyau "30t" est débranché de l'orifice de raccordement 7a et de l'ori- fice récepteur 22a et les bras de blocage 54 sont ouverts. Le support 62 du dispositif de levage 60a est alors descendu de ma- nière que le tuyau "30t" soit placé sur l'appui 44 et soit à nou- veau déplacé pas-à-pas pour être évacué-. De cette manière, les tuyaux 30 sont successivement soumis à un contrôle hydrostatique. Bien que, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, il soit respectiveoent prévu un orifice de raccordement 7a pour la poupée avant 4a, un orifice récepteur 22a pour la poupée ar- rière 11 et un support 53 pour chaque dispositif de blocage 50a, et bien que les tuyaux 30 soient contrôlés un par. un, l'invention n'est pas limitée à cet agencement et le nombre des parties pré- citées peut être égal ou supérieur à deux en vue du contrôle si- nmiultané de deux tuyaux ou plus. Egalement, bien que le déplace- ment de la partie avant 13 de la poupée arrière 11, l'ouverture et la fermeture des bras de blocage 54, la montée et la descente du support de dispositif de levage 62 et l'actionnement des autres parties soient assurés par des cylindres ou vérins hydrauliques, il va de soi qu'on peut aussi ermployer d'autres moyens d'entrai- nenent. REVENDICATIONS 1. Appareil de contrôle hydrostatique de tuyaux, carac- térisé en ce qu'il comprend deux poutres principales (la) espacées d'une distance prédéterninée et une poupée avant (4a) et une poupée arrière (la) qui sont montkes en position entre lesdites poutres principales et en ce qu'un axe longitudinal (0-O) passant par le centre de gravité desdites poutres principales (la) coïincide es- sentiellement avec un plan passant par l'axe d'un tuyau (30) à contrôler. 2. Appareil de contrôle hydrostatique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (50a) pour bloquer ledit tuyau (30), lesdits mooyens de blocage étant positionnés sur lesdites poutres principales (]a). 3. Appareil de contrôle hydrostatique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (40a) de transfert de tuyau et des moyens (60a) de levage du tuyau, lesdits moyens de transfert et lesdits moyens de levage étant positionnés en dessous desdites poutres princi- pales (la).