Brevet FR2539843A1 — publié le 19840727

"Botte d'introduction latérale d'un obturateur dans une conduite" La présente invention concerne l'introduction d'un obturateur expansible radialement dans une portion de conduite par une tubulure auxiliaire inclinée suivant un angle obtus par rapport à cette portion de conduite. Le problème d'introduction d'un tel obturateur se pose notam- ment lorsqu'on désire réparer ou modifier une conduite dans laquelle se trouve un fluide sous pression et que l'on doit pour cela isoler selon la technique dite de "cold tapping" par des obturateurs la partie de conduite sur laquelle l'intervention va avoir lieu Il peut être intéres- sant de procéder à une telle introduction d'obturateur également dans la technique dite de "hot tapping". Ce problème est délicat à résoudre car l'angle obtus entre ladi- te portion et ladite tubulure ne peut pas être très grand, généralement de 1350 environ, et que le débattement radial de l'obturateur entre sa position expansée et sa position rétractée est assez limité. La présente invention se propose de résoudre ce problème de manière sûre. Un objet de l'invention est une boîte cylindrique d'introduction pour introduire un obturateur dans une portion de conduite par une tubu- lure inclinée sur cette portion de conduite d'un angle obtus, qui com- prend des moyens de fermeture de cette boîte à une extrémité longitudi- nale, dite arrière, de celle-ci et des moyens de fixation, pour fixer la boîte sur la tubulure, à l'autre extrémité longitudinale, dite avant, ouverte de la boîte, et qui se particularise en ce qu'elle contient: des premiers moyens de guidage longitudinaux sur la boite, un premier chariot allongé qui présente à l'avant une rampe de guidage pour l'obtu- rateur, qui est muni de moyens d'engagement pour s'engager avec lesdits premiers moyens de guidage en permettant une translation longitudinale de ce chariot entre une position arrière o il est contenu dans la boîte et une position avant telle que la rampe de guidage soit susceptible de -2 faire saillie dans ladite portion de conduite et qui, à son tour, porte des deuxièmes moyens de guidage longitudinaux; un deuxième chariot qui est monté dans le premier chariot, qui est lié à l'obturateur au moyen d'un vérin d'introduction articulé dirigé vers l'avant et qui est muni de moyens d'engagement pour s'engager avec lesdits deuxièmes moyens de guidage longitudinaux en permettant une translation longitudinale rela- tive du deuxième chariot par rapport au premier chariot entre une posi- tion-arrière o, le vérin d'introduction n'étant pas actionné, l'obtura- teur se trouve sur la rampe de guidage et une position avant o, le vé- rin d'introduction n'étant pas actionné, l'obturateur a quitté la rampe de guidage; des moyens de déplacement commandés permettant de déplacer d'abord le premier chariot dans la boite jusqu'à sa position avantle deuxième chariot restant en position arrière, puis le deuxième chariot par rapport au premier chariot jusqu'à la position avant du deuxième chariot; et des moyens d'actionnement du vérin d'introduction. Lesdits moyens de déplacement commandés peuvent comprendre un premier vérin de déplacement de chariot monté entre la boîte et le pre- mier chariot et un deuxième vérin de déplacement de chariot monté entre le premier chariot et le deuxième chariot Mais, selon un autre objet de l'invention, ces moyens de déplacement commandés comprennent un vérin de déplacement de chariot placé entre la boite et le deuxième chariot et des moyens de liaison mécanique escamotables entre le premier chariot et le deuxième chariot, ces moyens de liaison étant escamotés lors de l'arrivée du premier chariot dans sa position avant. Un objet de l'invention consiste aussi en ce que ces moyens de liaison mécanique escamotables comprennent un verrou monté sur le deuxiè- me chariot et poussé par un ressort de manière à traverser une ouverture ménagée dans le premier chariot et à s'appuyer contre une surface d'appui solidaire de la boîte, cette ouverture étant limitée à l'avant par un bord formant une rampe de retrait tandis que ladite surface d'appui pré- sente une rampe d'amenée placée en saillie de manière à pouvoir repousser le verrou à l'encontre du ressort lorsque le premier chariot atteint sa position avant, le verrou présentant un bord avant incliné tel que le verrou monte alors sur ladite rampe de retrait. -3 - Un objet de l'invention consiste encore à installer sur la boîte des moyens de verrouillage escamotables pour verrouiller le premier chariot sur la boîte, ces moyens intervenant lorsque le premier chariot a atteint sa position avant et que le deuxième chariot a quitté sa posi- tion arrière et s'escamotant seulement lorsque le deuxième chariot est revenu dans sa position arrière. Selon un objet complémentaire de l Vinvention, ces moyens de verrouillage escamotables comprennent un verrou monté sur la boîte et poussé par un ressort de manière à traverser une ouverture ménagée dans le premier chariot et à s'appuyer contre une surface d'appui solidaire du deuxième chariot, cette ouverture étant en face du verrou lorsque le premier chariot est en position avant et étant limitée à l'avant par un bord formant une rampe de retrait tandis que ladite surface-d'appui présente une rampe d'amenée, placée en saillie, de manière à pouvoir _ repousser le verrou à l'encontre du ressort lorsque le deuxième chariot revient à sa position arrière, le verrou présentant un bord avant incli- né tel que le verrou monte alors sur ladite rampe de retrait tandis que celle-ci est entraînée par le deuxième chariot. On va décrire un exemple dé réalisation de l'invention, donné à titre non limitatif, en se référant au dessin joint dans lequel: la Fig I représente en élévation une boîte d'introduction d'obturateur; la Fig 2 représente une vue de c 8 té de cette botte, à plus grande échel- le; la Fig 3 est une vue schématique d'un verrou qui peut être un verrou de liaison entre premier et deuxième chariot ou un verrou de verrouillage du premier chariot sur la boîte et la Fig 4 est une coupe de ce verrou, la Fig 5 représente en coupe un verrou de verrouillage du premier chariot sur la botte; et les Fig 6 à 9 montrent schématiquement des positions successives prises par les organes de la boîte d'introduction d'obturateur lors d'une intervention de celle-ci sur une conduite. -4- Sur la Fig I, une boîte 1 d'introduction d'obturateur a la forme d'un cylindre fermé à son extrémité longitudinale arrière par un fond 2 et ouvert à son extrémité longitudinale avant o elle est munie d'une bride 3 de fixation pour la fixer sur une tubulure auxiliaire d'entrée dans une conduite comme on le verra à propos des Fig 6 à 9. A l'intérieur de la boîte I et sur celle-ci on a monté deux rails de guidage longitudinaux 4, visibles sur la Fig 2 Chacun de ces rails de guidage 4 s'engage à coulissement entre deux longerons 5 portés par un premier chariot 6 de forme allongée, A l'avant, ce premier chariot 6 porte un réceptacle 7, avec une rampe de guidage 8, destiné à recevoir un obturateur 9 lié à un deuxième chariot 10 Des rouleaux Il portés par le deuxième chariot 10 sont engagés dans deux chemins de roulement 12 ménagés dans le premier chariot 60 Le deuxième chariot pousse l'ob- turateur 9 par l'intermédiaire d'un vérin d'introduction 13 articulé d'une part sur une console 14 portée par le deuxième chariot et d'autre part sur un pivot 15 porté par l'obturateur 9 comme on peut le voir sur la Fig 9. Sur la Fig I les deux chariots 6 et 10 ont été représentés dans leur position arrière, l'ensemble étant contenu entièrement à l'inté- rieur de la boîte I et ces positions arrière constituent des positions limites. Le déplacement vers l'avant de ces chariots 6 et 10 est effectué au moyen d'un vérin de déplacement de chariot 16 dont le cylindre traverse le fond 2 de la boîte I auquel il est lié de manière étanche par une pièce de fixation 17 et dont le piston 18, visible sur les Fig 7 à 9, est accroché au deuxième chariot 10 par son extrémité libre. Le vérin 16 est alimenté en fluide de manoeuvre par un conduit ombili- cal 19 relié à une centrale hydraulique, non représentée, montée sur un chassis, non représenté, installé à proximité, et équipée de manettes de commande manoeuvrables par un opérateur, qui pourra être un plongeur s'il s'agit d'intervenir sur une conduite immergée. -5- Cette centrale hydraulique est reliée à un enrouleur 20 monté sur la boîte I et un conduit ombilical 21 enroulé sur cet enrouleur 20 relie, par l'intermédiaire de l'enrouleur 20, et d'une poulie de renvoi montée sur le deuxième chariot, la centrale hydraulique au chariot 10 afin d'alimenter le vérin d'introduction 13,1 'obturateur 9 et un con- necteur hydraulique 22, visible sur les Fig 8 et 9, qui est placé à l'entrée de l'obturateur 9. Des moyens de-liaison mécanique escamotables 23, disposés entre le premier chariot 6 et le deuxième chariot 10 ont été simplement illus- très par leur emplacement sur les Fig I et 2, mais ils vont être préci- sés en se référant aux Fig 3 et 4. Des moyens de verrouillage escamotables 24, disposés entre la boîte 1 et le premier chariot 6 ont été simplement illustrés par leur emplacement sur les Fig 1 et 2, mais ils vont être précisés en se réfé- _ rant à la Fig 5 et à la Fig 3. Sur les Fig 3, 4 et 5, on a représenté les moyens de liaison mécanique escamotables 23 ou les moyens de verrouillage escamotables 24 sous la forme d'un verrou 25 tenu par un bottier 26 dans lequel un ressort de compression 27 est inséré pour pousser le verrou 25 L'extré- mité du verrou 25 qui sort du boîtier 26 porte une roulette 28. Sur la Fig 3, le boîtier 26 est porté par une pièce support 29; le verrou 25, dans la position sortie atteinte sous l'action du ressort -27, traverse une pièce retenue 30 en passant dans une ouverture 31 de celle-ci et s'appuie par la roulette 28 contre une pièce d'appui 32. Les pièces 29, 30 et 32 sont parallèles les unes aux autres Des flèches 33, 34 et 35 indiquent des mouvements possibles des pièces 29, 30 et 32 respectivement et seront utilisées pour expliquer l'utilisation et le fonctionnement du verrou Ces flèches définissent des directions longi- tudinales de déplacement parallèles aux pièces 29, 30 et 32 Si l'on considère ces directions longitudinales, l'ouverture 31 est limitée par un premier bord 36 et par un deuxième bord 37 Le premier bord 36 est perpendiculaire à la pièce retenue 30 tandis que le deuxième bord 37 -6 forme une rampe de retrait susceptible de venir en contact avec un bord incliné 38 du verrou 25 si celui-ci est repoussé à l'encontre du ressort. La pièce d'appui 32 présente une rampe d'amenée 39 faisant saillie vers la pièce retenue 30. Si le verrou constitue lesdits moyens de liaison mécanique esca- motables 23, la pièce 29 est solidaire du deuxième chariot 10, la pièce est solidaire du premier chariot 6 et la pièce 32 est solidaire de la boîte 1 La flèche 33 indique le sens de déplacement vers l'avant du deuxième chariot 10 sous l'action du vérin de déplacement de chariot 16. On voit que la pièce 29 entratne la pièce 30 dans son déplacement vers l'avant tant que la roulette 28 n'a pas atteint la rampe fixe 39 Au contraire, lorsque la roulette 28 monte sur la rampe 39, le bord incliné 38 est pris par la rampe 37 et le verrou 25 est repoussé et sort de l'ouverture 31,ce qui désolidarise les pièces 29 et 30 et permet au deuxième chariot 10 de poursuivre seul son déplacement vers l'avant, le premier chariot 6 étant alors retenu par des pièces d'arrêt 40 venant contre des butées fixes-réglables 41, que l'on peut voir sur la Fig 1. Si le verrou constitue lesdits moyens de verrouillage escamotables 24, la pièce 29 est solidaire de la boite 1, la pièce 30 est solidaire du premier chariot 6 et la pièce 32 est solidaire du deuxième chariot 10. Lorsque le premier chariot 6, se déplaçant en sens inverse de la flèche 34, est arrivé en butée par la rencontre des pièces d'arrêt 40 avec les butées 41, le verrou 25 pénètre dans l'ouverture 31 et le deuxième chariot 10, qui continue seul sa course en sens inverse de la flèche 35, éloigne sa rampe 39 de la roulette 28 Lors du mouvement inverse du deu- xième chariot 10, dans le sens de la flèche 35, le premier chariot 6 reste verrouillé sur la boîte 1 jusqu'à ce que la rampe 39 repousse la roulette 28 et permette à la rampe 37 d'entrer en contact avec le bord incliné 38 Le premier chariot 6 est alors entraîné dans le sens de la flèche 34 par le deuxième chariot 10 du fait que celui-ci est arrivé à l'extrémité arrière de son déplacement relatif possible par rapport au premier chariot 6. -7- On a montré sur la Fig 5 le montage d'un boîtier 26 de verrou 25 sur la boîte I pour réaliser un verrouillage escamotable du premier chariot 6 sur la botte 1 On a, de plus, prévuune manette 42 qui,reliée, par une tige 43 traversant de manière étanche le fond 44 du boîtier 26, au verrou 25, permet de déverrouiller à la main le verrou 25 au cas o une défaillance du déverrouillage automatique se produirait. On va maintenant expliquer à l'aide des Fig 6 à 9 comment on peut utiliser la boîte d'introduction d'obturateur qui vient d'9 tre décrite. Une conduite immergée devant âtre réparée ou modifiée dans une première portion 45, on désire introduire un obturateur dans une deuxiè- me portion 46 Pour cela, on installe autour de la conduite de manière étanche un manchon 47 en deux coquilles dont l'une porte une tubulure inclinée 48, faisant par exemple un angle de 1350 avec l'axe de la por- tion de conduite 46 Cette tubulure 48 est munie d'une vanne intermédiai- re dite "sandwich valve" 49 dont le côté extérieur peut recevoir l'enve- loppe d'une machine à percer la conduite ou d'un autre appareil Sur la Fig 6, la machine à percer a été enlevée et remplacée par la boîte I fixée sur la vanne 49 par sa bride de fixation 3. On actionne ensuite le vérin de déplacement de chariot 16 pour faire descendre le premier chariot 6, entraîné par le deuxième chariot , jusqu'à ce que la rampe de guidage 8 arrive approximativement au fond de la conduite, comme le représente la Fig 7 C'est la position atteinte lorsque les pièces d'arrêt 40 du premier chariot 6 sont contre les butées 41 (Fig 1). A ce moment-là, le deuxième chariot 10 se désolidarise du pre- mier chariot 6 et continue sa progression, ce qui permet à l'obturateur 9 de quitter son réceptacle sur le premier chariot 6 et de s'engager dans la portion de Gvnduite 46, comme le représente la Fig 8. Le vérin d'introduction 13 est alors actionné pour éloigner l'obturateur 9 dans la portion de conduite 46, comme le représente la -8 - Fig 9 L'obturateur 9 est ensuite gonflé, puis le connecteur 22 est déconnecté, le vérin 13 est rétracté, le deuxième chariot 10 estretiré partiellement, puis l'ensemble des deux chariots 10 et 6 est retiré et ramené dans la boite 1, après quoi celle-ci peut être détachée de la vanne 49 -9 - Revendications 1 Boîte cylindrique d'introduction (I) pour introduire un obturateur ( 9) dans une portion de conduite ( 46) par une tubulure ( 48) inclinée sur cette portion de conduite d'un angle obtus, qui comprend des moyens ( 2) de fermeture de cette boîte ( 1) à une extrémité longitu- dinale, dite arrière, de celle-ci et des moyens de fixation ( 3), pour fixer la botte sur la tubulure, à l'autre extrémité longitudi- nale, dite avant, ouverte de la botte, caractérisée en ce qu'elle contient: des premiers moyens de guidage longitudinaux ( 4) sur la boîte; un premier chariot ( 6) allongé qui-présente à l'avant une rampe de guidage ( 8) pour l'obturateur ( 9), qui est muni de moyens d'engagement ( 5) pour s'engager à coulissement avec lesdits premiers moyens de guidage ( 4) en permettant une translation longitudinale de ce chariot ( 6) entre une position arrière o il est contenu dans la botte (I) et une position avant telle que la rampe de guidage ( 8) soit susceptible de faire saillie dans ladite portion de conduite et qui, à son tour porte des deuxièmes moyens de guidage longitudinaux ( 12); un deuxième chariot ( 10) qui est monte dans le premier chariot ( 6), qui est lié à l'obturateur ( 9) au moyen d'un vérin d'introduction ( 13) articulé, dirigé vers l'avant et qui est muni de moyens d'enga- gement ( 11) pour s'engager avec lesdits deuxièm OE moyens de guidage longitudinaux ( 12) en permettant une translation longitudinale rela- tive dudeuxième chariot ( 10) par rapport au premier chariot ( 6) entre une position arrière o, le vérin d'introduction ( 13) n'étant pas actionné, l'obturateur ( 9) se trouve sur la rampe de guidage ( 8) et une position avant o, le vérin d'introduction ( 13) n'étant pas ac- tionné, l'obturateur ( 9) a quitté la rampe de guidage ( 8): des moyens de déplacement commandés ( 16, 23) permettant de déplacer d'abord le premier chariot ( 6) dans la boîte ( 1) jusqu'à sa position avant puis le deuxième chariot ( 10) par rapport au premier chariot ( 6) jusqu'à la position avant du deuxième chariot; et des moyens d'actionnement ( 21) du vérin d'introduction ( 13). 2539843. - 2 Boîte selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de déplacement commandés comprennent un vérin de déplacement de chariot ( 16) placé entre la boîte ( 1) et le deuxième chariot ( 10) et des moyens de liaison mécanique escamotables ( 23) entre le premier chariot ( 6) et le deuxième chariot ( 10), ces moyens de liaison étant escamotés lors de l'arrivée du premier chariot ( 6) dans sa position avant. 3 Botte selon la revendication 29 caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison mécanique escamotables ( 23) comprennent un verrou ( 25) monté ( 26) sur le deuxième chariot ( 10) et poussé par un ressort ( 27) de manière à traverser une ouverture ( 31) ménagée dans le premier chariot ( 6) et à s'appuyer contre une surface d'appui ( 32) solidaire de la boîte ( 1), cette ouverture étant limitée à l'avant par un bord formant une rampe de retrait ( 37) tandis que ladite surface d'appui ( 32) présente une rampe d'amenée ( 39) en saillie placée de manière à pouvoir repousser le verrou ( 25) à l'encontre du ressort ( 27) lorsque le premier chariot ( 6) atteint sa position avant, le verrou ( 25) présentant un bord avant incliné ( 38) tel que le verrou monte alors sur ladite rampe de retrait ( 37). 4 Boîte selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de verrouillage escamotables ( 24) montés sur la botte ( 1) pour verrouiller le premier chariot ( 6) sur celle-ci, ces moyens de verrouillage intervenant lorsque le premier chariot ( 6) a atteint sa position avant et que le deuxième chariot ( 10) a quitté sa posi- tion arrière et s'escamotant seulement lorsque le deuxième chariot ( 10) est revenu dans sa position arrière. Botte selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de verrouillage escamotables ( 24) comprennent un verrou ( 25) monté ( 26) sur la boîte ( 1) et poussé par un ressort ( 27) de manière à traverser une ouverture ( 31) ménagée dans le premier chariot ( 6), et à s'appuyer contre une surface d'appui ( 32) solidaire du deuxiè- me chariot ( 10), cette ouverture étant en face du verrou ( 25) lors- 2539843. 11 - que le premier chariot ( 6) est en position avant et étant limitée à l'avant par un bord formant une rampe de retrait ( 37) tandis que ladite surface d'appui ( 32) présente une rampe d'amenée ( 39) placée en saillie de manière à pouvoir repousser le verrou ( 25) à l'encon- tre du ressort ( 27) lorsque le deuxième chariot ( 10) revient à sa position arrière, le verrou ( 25) présentant un bord avant incliné ( 38) tel que le verrou monte alors sur ladite rampe de retrait ( 37), tandis que celle-ci est entraînée par le deuxième chariot ( 10).