Brevet FR2506425A1 — publié le 19821126

Il est connu d'utiliser pour l'obturation temporaire des conduites de transport de fluide, telles que des pipes lines, des bouchons dilatables constitués d'un manchon tubulaire épais en caoutchouc fixé à chaque extrémité sur des fonds étanches. Un tel bouchon est introduit dans le pipe line à obturer et il est dilaté par gonflage à forte pression afin d1appli- quer fortement le manchon en caoutchouc sur la paroi interne du pipe. Dans certaines conditions d'utilisation, par exemple pour obturer un pipe-line sous-marin en vue d'une réparation, le bouchon doit être gonflé à une forte pression, pour pouvoir résister sans glisser à lteffort axial d'expulsion résultant de la pression interne régnant dans le pipe obturé. Cette pression de gonflage du bouchon doit être d'autant plus élevée que la surface interne du pipe à obturer est souvent revetue d'un dépôt humide ou d'un dépôt gras et épais d'hydrocarbures qui constitue une couche lubrifiante diminuant fortement l'adhérence permettant de résister à l'effort d1expulsibn du bouchon. Pour résoudre ce problème et augmenter l'adhérence entre le bouchon d'obturation et la surface interne de la conduite à obturer l'invention propose un bouchon dans lequel le manchon est muni de crampons métalliques superficiels pour l'ancrage sur la surface interne de la conduite, ces crampons étant répartis de façon à réserver sur le manchon au moins une zone annulaire continue d'étanchéité. De préférence les crampons sont répartis en deux zones annulaires situées vers les extrémités du manchon dilatable et séparées l'une de l'autre par une zone annulaire d'étanchéité dans la partie centrale du manchon. De préférence aussi le manchon comporte, noyée dans sa paroi, une couche d'appui située immédiatement en dessous des crampons. Un exemple de réalisation d'un bouchon d'obturation selon l'invention est décrit ci-après en référence au dessin ci-joint dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation demi-coupe axiale illustrant le bouchon en position dilatée à l'intérieur d'une conduite à obturer. - la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle illustrant ce bouchon à l'état libre, non dilaté du manchon. Ce bouchon d'obturation comprend essentiellement un manchon tubulaire en caoutchouc 10 fixé à chaque extrémité sur des brides annulaires 11 auxquelles sont boulonnés des fonds étanches 12 dont l'un au moins comporte une admission de fluide sous pression. La paroi du manchon 10 est renforcée intérieurement par des nappes d'armatures 13 constituées de cables parallèles, de préférence métalliques, qui sont orientés obliquement suivant des angles faibles, de l'ordre de 10 à 300 environ par rapport aux génératrices du manchon et croisés d'une nappe à l'autre, pour permettre la dilatation radiale du manchon lorsqu'il est soumis à une pression intérieure. Les extrémités des nappes de renforcement 13 sont relevées radialement et serrées fortement entre les deux parties annulaires lii 112 des brides métalliques 11.L'ensemble de cette construction, qui est en soi connue permet de gonfler le bouchon à une très forte pression de façon à obtenir la dilatation du manchon 10 et son application sur la surface interne du pipe à obturer 20, par exemple pour procéder à une réparation locale d'une section endommagée. L'angle de pose des câblés des nappes de renforcement 13 détermine de façon prépondérante le taux de dilatation maximum du manchon entre son diamètre à l'état libre et son diamètre à l'état dilaté. Ce taux de dilatation peut être de l'ordre de 1 5 à 3 environ mais, en service, cette dilatation est limitée par la paroi du pipe à obturer 20 de façon à obtenir une pression d'application élevée entre le manchon et le pipe. Le manchon en caoutchouc 10 est muni superficiellement de crampons métalliques 14 qui peuvent être avantageusement des clous du genre de ceux utilisés sur les pneu matiques de véhicule pour augmenter l'adhérence sur les routes glacées. Ces crampons sont enfoncés dans la paroi en caoutchouc du manchon 10, de préférence lorsque celui-ci est à l'état cru, de façon que lors de la vulcanisation ultérieure du caoutchouc, ces crampons sont pris solidement dans le mancho#n en affleurant sa surface extérieure ou en légère saillie par rapport à cette surface. Comme illustré sur la figure 1 ces crampons sont répartis suivant deux zones annulaires 15 situées vers les extrémités du manchon 10 mais à distance des brides 11 pour se situer aux extrémités de la partie dilatée du manchon mis sous pression.Ces deux zones annulaires 15 sont séparées l'une de l'autre par une zone centrale continue 16 dont la surface n'est pas munie de crampon et qui peut donc s'appliquer très étroitement contre la surface interne de la conduite à obturer lorsque le manchon est dilaté. Cette zone centrale 16 assure ainsi l'étanchéité de l'obturation tandis que les zones cramponnées 15 assurent un ancrage du bouchon sur la surface interne du pipe lui permettant ainsi de mieux résister à l'effort axial d'expulsion résultant do la pression différencielle existante sur l'un des côtés du bouchon, même en présence d'un dépôt humide ou gras sur la surface interne du pipe. Afin d'assurer une meilleure éfficacité des crampons il est avantageux de prévoir dans la paroi du manchon en caoutchouc 10 une couche de soubassement relativement rigide pour servir d'appui aux têtes des crampons noyées dans le caoutchouc. Cette couche d'appui 17 est située immédiatement en dessous des crampons 14 et elle peut être constituée avantageusement soit par une seule nappe de câblés métalliques resserrés les uns contre les autres, soit par une paire de nappes de câblés métalliques serrés posés obliquement et croisés d'une nappe à l'autre pour s'opposer à l'enfoncement des crampons dans le caoutchouc lorsqu'ils sont appliqués sur la paroi du pipe.Dans l'un ou l'autre cas les câblés sont posés avec un angle très faible, de 0 à 200 par exemple, par rapport aux génératrices du manchon et cet angle est inférieur à celui des câblés des nappes de renfort 13 afin de ne pas réduire sensiblement la capacité de dilatation du manchon. Alternativement la couche d'appui 17 peut être supprimée Si l'on s'arrange pour que les têtes ou les extrémités internes des crampons 14 prennent appui directement sur les nappes de renforcement 13 du manchon. Il suffit pour cela soit d'utiliser des crampons suffisamment longs et suffisamment enfoncés dans le revêtement extérieur du manchon pour s'appuyer sur les nappes 13 posées comme illustré sur la figure 2, soit de placer ces nappes 13, lors de la confection, plus proches de la surface extérieure du manchon afin que des crampons courts puissent s'appuyer directement sur les dites nappes.L'utilisation des nappes de renforcement 13 pour former la couche de soubassement pour les crampons peut cependant dépendre des caractéristiques d'espacement et de grosseur des câblé gels nappes 13, lesquelles sont fonction de la pression de gonflage requise, du diamètre extérieur du bouchon et du taux de dilatation exigé. Si ces caractéristiques d'espacement et de grosseur des câblés des nappes 13 risquent de laisser pénétrer les têtes des crampons 14 dans ces nappes sous l'effet de la réaction d'appui de la canalisation 20 lors de la mise en service du bouchon, on peut alors prévoir de rétablir la couche d'appui 17 sous la forme d'une ou plusieurs nappes de câblés parallèles de faibles diamètre posés trés resser rés les uns contre les autres, ces nappes étant placées directement au dessus des nappes de renforcement 13, sans interposition d'une couche de gomme. Revendications 10 Bouchon dilatable pour l'obturation des conduites de transport de fluide tels que pipes lines, du type comprenant un manchon tubulaire en caoutchouc (10) fixé sur des fonds étanches (12) et dilatable par gonflage à forte pression, caractérisé en ce que le manchon (10) est muni de crampons métalliques superficiels (14) pour l'ancrage sur la surface interne de la conduite, ces crampons étant répartis de façon à réserver sur le manchon au moins une zone annulaire continue d'étanchéité (16). 20 Bouchon selon 10 dans lequel les crampons (14) sont répartis en deux zones annulaires espacées (15) séparées l'une de l'autre par une zône annulaire d'étanchéité dans la partie centrale du manchon (10). 30 Bouchon selon 10 ou 20, dans lequel le manchon en caoutchouc (10) comporte, noyée dans sa paroi, une couche d'appui (17), située immédiatement en dessous des crampons (14). 4o Bouchon selon 30, dans lequel la couche d'appui (17) des crampons est constituée d'une ou plusieurs nappes de câblés parallèles serrés formant un angle faible par rapport aux génératrices du tuyau. 50 Bouchon selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le manchon (10) est renforcé intérieurement par au moins une paire de nappes de câblés de renforcement parallèles et croisés d'une nappe à l'autre suivant des angles faibles, ces nappes de renforcement étant proches de la surface extérieure du manchon.