Brevet FR2505226A1 — publié le 19821112

La présente invention se rapporte au matériel de soudage et a notamment pour objet une installation mobile pour l'obtention d'une conduite continue. L'invention présente le plus dtintérêt pour la mise en place d'oléoducs et de gazoducs, de systèmes de distribution d'eau, de conduits de transport pneumatique, etc. Depuis 1950, année qui a vu les premières conduites soudées en bout par résistance, le perfectionnement des équipements destinés à ce type de soudage était orienté vers l'amélioration de la qualité et du rendement des opérations d'assemblage et de soudage des tubes en vue d'en obtenir des canalisations ininterrompues. La confection d'une conduite continue se compose de plusieurs opérations dont la plupart ne peuvent ventre exécutées que suivant une succession strictement determinée. Alors, le temps gagné lors des travaux préparatoires et auxiliaires intervenant entre les opérations peut améliorer sensiblement les délais de mise en place des conduites et permet de bénéficier pleinement des avantages procurés par ce mode opératoire.Il est à noter que la durée du soudage proprement dit d'un joint de tubes est de 0,5 à 1 s, l'opération d'ébavurage n'exige que 1,5 s et le traitement thermique demande de 5 à 60 s. En même temps, quand ils sont réalisés à l'aide de 11 équipement existant, les travaux préparatoires et auxiliaires qui s'imposent entre les opérations durent de 10 à 30 mn. Si l'on prend en considération le fait que le nombre de joints à souder peut aller, lors de la mise en place des oléoducs, audelà de 100.000, l'importance du problème devient évident. D'autre part, l'étude des possibilités offertes par le matériel existant montre que ce problème n'a pas trouvé jusqu'ici une solution convenable. Cela fait déjà relativement longtemps qu'on a mis au point une installation mobile servant à souder par résistance des tubes de 529 mm de diamètre afin d'en obtenir une conduite (voir, par exemple, le livre rédigé par V.K. Lebedev et G.V. Gorbunov et intitulé "Kontaktnaia sharia truboprovodov", éd. "Reklama", Kiev, 1968, p. 18), laquelle installation comprend un tracteur pose-tubes ("pipe-îayer'v) muni d'un bras et d'une tate de soudage suspendue audit bras. La teste de soudage embrasse, lors du soudage, les tubes à souder en prenant appui sur leurs parois par ses galets.Sur le tracteur pose-tubes est monts une station électrique à laquelle la teste de soudage est reliée par un câble approprié. Comme il ressort de' sa description, l'installation en question n'opère que le soudage des tubes, les opérations telles que l'ébavurage intérieur et celui extérieur devant autre réalisées à la main. On connaît aussi une autre installation mobile à rendement plus élevé pour l'obtention de conduites et se présentant sous forme d'un complexe de soudage (voir le livre rédigé par V.K. Lebedev et G.V. Gorbunov et intitulé "Kontaktnaia svarka truboprovodov", éd. "Rekiama", Kiev, 1968, p.23). Cette installation comprend une machine à souder en bout par résistance opérant à l'intérieur des tubes, laquelle machine est adaptée pour s'appuyer contre les parois de la conduite et est reliée électriquement à une source d'alimentation appropriée. Ladite machine est munie d'une commande de déplacement autonome et d'un dispositif d'ébavurage.L'installation en question est munie d'un dispositif d'ébavurage extérieur qui est suspendu au bras d'un engin pose-tubes ("pipe-layer") qui est précédé d'un autre engin analogue dont le bras porte une suspension présentant des galets porteurs destinés à supporter la conduite. Ladite suspension est accrochée par l'intermédiaire d'un cable passant par le bout du bras. L'avantage incontestable du complexe de soudage qui vient d'autre décrit est qu'il permet de mécaniser non seulement ltopération de soudage mais aussi celle d'ébavurage. Cependant, le rendement de cette installation est très limite du fait qu'elle doit exécuter plusieurs opérations auxiliaires Par exemple, les bavures ne peuvent être éliminées qu'après avoir descendu la conduite sur des supports appropriés ou bien après l'avoir couchée dans un lit de terre préalablement préparé par un bouteur ou "bulldozer", l'engin pose-tubes porteur de la suspension devant autre retiré en vue de laisser agir celui qui porte le dispositif d'ébavurage extérieur. Ensuite on approche l'engin pose-tubes du joint soudé et ce n'est qu'alors qu'on peut procéder à l'ébavurage.Il est à noter que les bavures sont plus faciles à éliminer quand elles sont à l'état chaud immédiatement après le soudage, mais les opérations auxiliaires mentionnées excluent cette possibilité. L'invention vise donc une installation mobile pour l'obtention d'une conduite continue, dans laquelle la suspension serait conçue et les ensembles principaux seraient disposés de manière à permettre l'opération d'ébavurage immédiatement après celle de soudage sans devoir procéder à des opérations auxiliaires, ces avantages contribuant à l'amélioration du rendement de l'installation en question. Ce problème est résolu grâce à une installation mobile pour l'obtention d'une conduite ou canalisation continue, du type comprenant une machine à souder en bout par résistance adaptée pour s'appuyer contre les parois de la conduite et reliée électriquement à une source d'énergie électrique, un dispositif d'ébavurage extérieur et au moins un engin pose-tubes ("pipe-layer") dont le bras porte une suspension munie de galets destinés à supporter la conduite, caractérisée, selon l'invention, en ce qu'au bras de l'engin pose-tubes est suspendue une poutre longitudinale à laquelle est accrochée la suspension précitée, l'extrémité avant de ladite poutre longitudinale étant munie dudit dispositif d'ébavurage extérieur et son extrémité arrière portant un inducteur destiné au traitement thermique du joint soudé. Une telle conception de l'installation permet d'éliminer les bavures extérieures dès que les joints sont soudés, lorsque la soudure et les bavures elles-mémes sont encore chaudes. D'autre part, on n'a pas besoin de manipuler la conduite du fait qu'elle est soutenue par les galets de la suspension. Plusieurs opérations auxiliaires n'étant plus indispensables, on arrive à élever sensiblement le rendement de l'installation. Du fait que la poutre longitudinale permet la disposition des appareils destinés au traitement thermique de la soudure, on est en présence non seulement d'un bon rendement mais aussi d'une parfaite qualité des assemblages soudés. L'installation mobile conforme à l'invention exige un personnel technique, pour la desservir, deux fois moins nombreux que celui qui dessert le complexe de soudage du type connu. Pour améliorer la stabilité de l'installation, celle-ci peut comporter deux engins pose-tubes ("pipe-layers") disposés de part et d'autre de la conduite à obtenir, tandis que la poutre longitudinale est accrochée aux bras desdits engins pose-tubes par l'intermédiaire d'une traverse. Afin de compenser l'asvnchronisme du déplacement des engins pose-tubes ainsi que pour éviter toute flexion dangereuse de la conduite, il est rationnel que la poutre longitudinale soit reliée à la traverse d'une façon articulée. il est aussi rationnel que les bras des engins posetubes soient réalisés sous forme de montants verticaux et que la traverse soit accrochée aux montants, en des points respectifs dont la projection de chacun sur la surface d'appui horizontale au sol divise la voie de l'engin posetubes correspondant sensiblement en deux moitiés. Ceci permet de répartir uniformément la charge sur les chenilles des engins pose-tubes et de se passer des contrepoids lourds, ce qui est très avantageux lors des travaux sur un terrain accidenté. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront 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 est une vue d'ensemble de l'installation mobile pour l'obtention d'une conduite continue, conforme à 1' invention - la figure 2 représente l'installation mobile en coupe suivant Il-Il de la figure 1 - la figure 3 représente la variante de 1 'installa- tion mobile conforme à l'invention comportant deux engins pose-tubes ;; - la figure 4 représente la variante de l'installation conforme à lssinvention-comportant des engins pose-tubes munis de montants verticaux - la figure 5 représente une installation à deux engins pose-tubes sur des tronçons de chemin inclinés ; et - la figure 6 représente l'installation à deux engins pose-tubes sur une pente. L'installation mobile pour 1' obtention d'une conduite ou canalisation continue comprend une machine 1 à souder en bout par résistance (voir la figure 1 des dessins annexés) qui, en l'occurrence, est une machine opérant à l'intérieur des tubes, reliée à une source d'énergie électrique (non représentée dans les dessins) et prenant appui contre les parois de la conduite. La machine 1 est munie de couteaux servant à enlever les bavures intérieures. L'installation de l'invention peut également vetre munie d'une machine à souder en bout par résistance opérant à l'extérieur des tubes. L'installation en question comprend en outre au moins un engin pose-tubes ("pipe-layer") 2 muni d'un bras 3 et disposé parallèlement à la conduite à obtenir 4. Au bras 3 de l'engin pose-tubes 2 est suspendue, à l'aide d'un lien flexible 5, une poutre longitudinale 6. L'extrémité avant de la poutre longitudinale 6 est munie d'un dispositif d'ébavurage extérieur 7. Sur l'extrémfté arrière de ladi#te poutre est monté un inducteur8 destiné au traitement thermique de la soudure.L'inducteur 8 de traitement thermique de la soudure est fixé à la poutre longitudinale 6 à l'aide de tirants 9-de longueur réglable et comporte un mécanisme 10 pour son positionnement précis au-dessus du joint soudé. Le mécanisme 10 comprend un moteur électrique 11 dont l'arbre 12 porte un pignon conique 13. Le pignon conique 13 est engrené avec un pignon conique 14 fixé au tirant 9 de longueur réglable. A la poutre longitudinale 6 est fixée une suspension 15 munie de galets porteurs ou d'appui 16 destinés à supporter la conduite 4. La suspension 15 apparat plus clairement sur la figure 2. Cette figure fait en particulier ressor tr que la poutre longitudinale 6 se compose en fait de deux éléments longitudinaux 17 et 18 reliés l'un à l'autre par un linteau ou analogue 19. Les galets porteurs 16 sont installés de manière à etre orientés radialement par rapport à la conduite 4 prenant appui sur eux. Beaucoup plus stable, lors de son fonctionnement, est l'installation réalisée selon la variante de la figure 3. L'installation mobile comprend dans ce cas deux engins pose-tubes 20 et 21. Les "pipe-layers" 20 et 21 sont disposés de part et d'autre de la conduite ou canalisation à obtenir 4. Les bras 3 des engins pose-tubes 20 et 21 sont penchés vers la conduite 4. Selon l'invention, aux bras 3 est suspendue une traverse 22 à laquelle est fixée la poutre longitudinale 6. La poutre longitudinale 6 est reliée à la traverse 22 à l'aide d'une articulation cylindrique verticale 23 et d'une articulation cylindrique horizontale 24. La variante préférée de réalisation fait l'objet de la figure 4. Selon cette variante, les bras 3 des engins pose-tubes 20 et 21 sont réalisés sous forme de montants verticaux 25 et 26. La traverse 22 est suspendue aux montants 25 et 26 aux points 27 et 28.La projec- tion du point 27 sur la surface d'appui au sol divise la voie de l'engin pose-tubes 20 sensiblement en deux moitiés. De même, la projection du point 28 divise la voie de lten- gin pose-tubes 21. Ceci permet de répartir plus uniformément la charge sur les chenilles des engins pose-tubes 20 et 21 et de se passer ainsi de contrepoids encombrants. Les figures 5 et 6 représentent cette même variante de réalisation de l'installation mobile lors de son fonctionnement des tronçons de chemin inclinés. Dans le premier cas, les engins pose-tubes 20 et 21 sont inclinés en sens contraireS, tandis que dans le deuxième cas ils sont inclinés dans un même sens. L'installation qui vient d'entre décrite fonctionne de la manière suivante. La machine 1 se déplace à l'intérieur du tube vers le joint à souder, exécute le centrage du tube à souder par rapport à la conduite 4 et effectue ensuite leur soudage par résistance. Puis la machine 1 enlève les bavures intérieures et s'achemine vers le Joint suivant. A ce moment se met en route l'engin posetubes 2 qui suit la machine 1. En passant au-dessus du joint soudé, se met en leu le dispositif d'ébavurage extérieur 7, qui enlève les bavures extérieures pendant que la soudure est encore chaude. Pendant que l'engin pose-tubes 2 se déplace, les galets porteurs 16 roulent sur la surface de la conduite 4 et du tube soudé.Une fois que l'inducteur 8 a atteint la zone du Joint soudé, l'engin pose-tubes 2 starrate. A l'aide du moteur électrique 11 on modifie la longueur du tirant 9 en vue de positionner l'inducteur 8 exactement au-dessus du joint soudé. L'inducteur 8 chauffe la soudure à une vitesse prédéterminée Jusqu'à une température prescrite. Ainsi s'effectue le traitement thermique de la soudure. Il est à noter que la longueur de la poutre 6 correspond à la longueur du tube à souder. Ainsi, lorsque l'inducteur 8 est positionné audessus d'un joint soudé, le dispositif d'ébavurage extérieur 7 se trouve disposé dans la zone du joint à souder suivant. Ensuite, l'installation fonctionne de la manière décrite plus haut. Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 3, l'installation fonctionne d'une façon analogue, mais se caractérise par une meilleure stabilité et permet d'exécuter le soudage des tubes sur un terrain accidenté. Les inclinaisons des engins pose-tubes et l'asynchronisme de leur déplacement sont compensés par les liens flexibles 5 et les articulations 23 et 24. De ce point de vue, le plus avantageux est le mode de réalisation, objet des figures 4-6. On voit sur ces figures que les bras des engins pose-tubes sont des montants verticaux, ce qui permet de répartir uniformément la charge sur les chenilles des engins pose-tubes 20 et 21. M!me sur une forte pente, la projection verticale de chacun des points 27 et 28 sur la surface d'appui au sol ne sort pas de la voie de chacun des engins pose-tubes 20 et 21. Comme il ressort de la figure 5, la traverse 22 reste en position horizontale meme quand les engins pose-tubes 20 et 21 sont penchés en sens contraires, et ce, gracie aux liens flexibles 5 qui entrent en jeu en tournant. Lorsque les deux engins pose-tubes 20 et 21 se trouvent sur une mème pente, les liens flexibles 5 maintiennent la traverse 22 en position parallèle à la surface de la pente. Mais la poutre longitudinale 6, qui pivote autour de l'articulation cylndrique horizontale 24, demeure en position horizontale. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à 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 de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Installation mobile pour l'obtention d'une conduite ou canalisation continue, du type comprenant une machine à souder en bout par résistance prenant appui sur les parois de la conduite et reliée électriquement à une source d'énergie électrique, un dispositif d'ébavurage extérieur et au moins un engin pose-tubes dont le bras porte une suspension munie de galets destinés à supporter la conduite, caractérisée en ce qu'au bras (3) de 11 engin pose-tubes (2) est suspendue une poutre longitudinale (6) à laquelle est fixée la suspension (15), et en ce qu'à l'extrémité avant de ladite poutre longitudinale est fixé le dispositif d'ébavurage-extérieur (7),tandis qu'à son extrémité arrière est monté un inducteur (8) pour le traitement thermique du Joint soudé. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux engins pose-tubes (20, 21) disposés de part et d'autre de la conduite à obtenir, la poutre longitudinale (6) étant suspendue aux bras (3) desdits engins pose-tubes par l'intermédiaire d'une traverse (22). 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la poutre longitudinale (6) est reliée à la traverse (22) d'une façon articulée. 4. Installation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les bras (3) des engins pose-tubes (20, 21) sont réalisés sous forme de montants verticaux (25, 26) et en ce que la traverse (22) est suspendue à chacun desdits bras en des points respectifs dont la projection de chacun sur la surface d'appui horizontale au sol divise la voie de l'engin pose-tubes correspondant sensiblement en deux moitiés.