Brevet FR2536498A1 — publié le 19840525

La présente invention est relative à une piston racleur pour la réparation de parties intérieures d'un Pipe-line constitué de tubes defonte, et plus parti- culièrement à un piston racleur pour la réparation d'un dispositif d'étanchéité dans une jointure de tubes d'un pipe-line tel qu'un gazoduc ou un aqueduc, La qualité du dispositif d'étanchéité du gazoduc se détériore avec le temps, ce qui provoque des fuites de gaz Par consé- quent, il est nécessaire de réparer le dispositif d'étan- chéité des vieux pipe-lines. Un procédé de réparation des dispositifs d'étanchéité des jointures de gazoduc au moyen d'un piston racleur a été proposé par l'inventeur Le procédé emploie trois pistons racleurs reliés l'un à l'autre par des câ- bles à des distances convenables Un premier espace entre le premier et le second piston racleur est rempli par des matières plastiques ayant une faible viscosité telle qu'une matière imprégnante, et-unsecond espace entre le second et le troisième piston racleur est rempli d'un matériau de colmatage Les pistons racleurs sont déplacés dans le pipe-line et passent à travers une jointure Durant le mouvement des pistons racleurs, les matières plastiques pénètrent dans un élément d'étanchéité tel qu'un joint situé dans l'espace de la jointure, et ensuite le maté- riau de colmatage est chargé dans l'espace situé entre deux tubes adjacents, remplaçant les matières plastiques dans cet espace Ainsi, la jointure est scellée par un matériau de colmatage. Dans un tel procédé, l'air contenu dans l'élément de jointure doit être remplacé par les -matiè- res plastiques qui pénètrent dedans, et les matières plastiques restant dans l'espace entre les extrémités de tube doivent être remplacé par le matériau de colmatage. Le but de la présente invention est de pro- poser un piston racleur d'une construction particulière, telle que le remplacement efficace de l'air par les ma- tières plastiques et des matières plastiques par un ma- tériau de colmatage puisse être réalisé. Selon la présente invention, il est propo- sé un piston racleur pour la réparation de parties in- térieures d'un pipe-line avec une résine caractérisé en ce qu'il comprend * une partie cylindrique dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre intérieur du pipe-line de façon à permettre le déplacement du pis- ton racleur dans le pipe-line; au moins une partie d'in- troduction qui est formée par réduction d'une partie arrière de ladite partie cylindrique; et au moins un passage de refoulement formé dans ladite partie cylin- drique, ce passage de refoulement étant disposé axiale- ment et recouvert par ladite partie d'introduction in- terposant une section périphérique de la partie cylin- drique, et ce passage étant ouvert à l'avant de la par- tie cylindrique, la résine située du côté arrière du piston racleur pouvant ainsi être refoulée vers le côté avant en passant à travers les passages de refoulement et la partie périphérique. Les autres buts et caractéristiques de cet- te invention seront clairement compris à l'aide de la description suivante faite en référence aux dessins annexés: la Fig 1 représente un dispositif pour réparer un pipe-line employant des pistons racleurs se- lon la présente invention; les Fig 2 et 3 montrent des étapes du procédé de réparation d'un pipe-line; les Fig 4 à 7 sont des vues en perspec- tives montrant différents pistons racleurs selon la pré- sente invention. En se référant à la Fig 1, un pipe-line 1 souterrain constitué de tubes de fonte est débranché sur une longueur L (par exemple 100 mètres) convenable pour la réparation de jointures et les deux extrémités du pipe- line sont accessibles dans dès fosses ou trous d' accès A, B Un tube d'entrée 2 est relié à une ectré- mité du pipe-line et un tube de sortie 3 est relié à son autre extrémité D'abord un fil de fer pilote (non représenté) est introduit dans le pipeline 1 à partir de l'entrée du tube d'entrée 2 et extrait de la sortie du tube de sortie 3 Ensuite, une extrémité d'un câble de traction 4 est reliée à l'extrémité arrière du fil de fer pilote, afin de faire passer le câble 4 à travers le pipe-line Le câble 4 est enroulé sur un treuil 5. Comme on le représente sur la Fig 2, un premier piston racleur 6 est relié à l'extrémité du câble 4 Un second piston racleur 7 est relié au piston racleur 6 par un câble 8 à une distance convenable et un troisième piston racleur 10 est relié au second par un cable 11 Le câble 12 relié au troisième piston ra- cleur est enroulé sur une bobine 13, Chaque piston ra- cleur comprend une partie cylindrique dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre intérieur du pipe- line Le premier intervalle entre les pistons racleurs 6 et 7 est empli d'un matériau imprégnant 14 en matière plastique ayant une faible viscosité ( 0,4 à 0,6-Pa s) telle qu'une -résine époxy et un second intervalle entre les pistons racleurs 7 et 10 est rem Dli d'un matériau de colmatage 15 du type hastic en résine ayant une haute viscosité ( 1,5 Pa S 18 C) Ces résines provien- nent d'un réservoir 16 à travers un tuyau 17 et un injecteur 18 placé sur le tube d'entrée 2, l'injection se faisant lorsque chaque intervalle franchit l'injec- teur 18. Chaque piston racleur est en plastique, les pistons 6 et 7 ont la même forme et le piston 10 est cylindrique Comme représenté sur la Fig 4, le pis- ton-6 ( 7) possède deux parties d'introduction 20 et 21 réduites radialement situées sur une zone d'extrémité arrière, et qui sont en forme de surfaces obliques et op- posées Deux rainures de refoulement 22 et 23 sont formées sur la périphérie de la partie cylindrique 24 du piston. Les deux rainures sont disposées en direction axiale sur des parties opposées et s'ouvrent vers l'espace situé à l'avant du piston racleur Une partie arrière de chaque rainure est recouverte par la partie d'introduction in- terposant une partie périphérique de la partie cylindri- que 24. Comme représenté sur la Fig 2, les tubes adjacents 25 et 26 sont reliés l'un à l'autre par une jointure 27 La jointure 27 comprend un manchon 28 for- mé à l'extrémité du tube 25, avec un grand diamètre, une bride 29 formée à l'extrémité de l'autre tube 26 est in- troduite dans le manchon 28, un organe d'étanchéité 30 fait en matière fibreuse, qui se trouve dans l'espace entre le manchon 28 et la périphérie extérieure du tube 26, et un couvercle 31 en plomb. Les pistons racleurs 6, 7 et 10 sont en- traînés par les câbles 4, 8 et 11 dans la direction X de la Fig 2 Durant le mouvement des pistons racleurs, l'espace en avant du premier piston 6 est maintenu en dépression (par exemple 50000 Pa) en dessous de la pres- sion atmosphérique par une pompe à vide (non représen- tée) Lorsque le premier piston 6 atteint la position représenté sur la Fig 2, avec les parties d'introduc- tion 20 et 21 de ce premier piston au niveau de la join- ture 27, les pistons sont arrêtés ou ralentis La posi- tion est repérée en mesurant la longueur du câble 4 ex- trait A ce moment, de l'air comprimé est envoyé dans le tube 26 par son extrémité arrière ouverte au moyen d'un compresseur (non représente) à une pression prédétermi- née (par exemple 50000 Pa) de telle sorte que le troisième piston 10 est poussé en avant dans la direc- tion de la flèche Y Ainsi, une pression est appliquée au matériau îm FIécgna;ît 14 par l'intermédiaire du maté- riau de colmatage 15 et du second piston 7, de sorte que le matériau imprégnant pénètre dans l'organe d'é- tanchéité 30 en passant à travers des parties d'intro- duction 20 et 21 et un espace 32 situé entre le manchon 28 et la bride 29 L'air ou le gaz contenu dans l'orga- ne d'étanchéité est expulsé par le matériau ayant péné- tré L'air ou le gaz ayant expulsé passe dans l'espace 32, autour du premier piston 6, dans les rainures 22 et 23 et est refoulé dans le tube 25. Après le remplissage de matériau imprégnant, les pistons 6 et 7 sont de nouveau déplacés et l'espace entre les pistons augmente provoquant une diminution de la pression dans l'espace Les rainures 22 et 23 sont séparées de l'espace par lapériphérie du premier piston 6 Lorsque le premier pis-on 7 atteint la position de la Fig 3, la pression d'air appliquée sur le troisième piston 10 comprime le matériau de colmatage 15 Par conséquent, le matériau de colmatage est dans l'espace 32 et le matériau imprégnant qui se trouve dans cet es- pace est -:refoulé dans l'espace se trouvant entre les premier et second pistons racleurs 6 et 7 en passant à travers les rainures 22 et 23 du second piston 7 Ainsi l'espace 32 est scellé par le matériau 15 de colmatage. La Fig 5 représente ies autre exemple de piston racleur Le piston racleur comprend une seule partie d'introduction 33 en forme de surface oblique tournée vers le bas et une rainure 34 formée sur une partie supérieure de la périphérie du cylindre 35 La rainure 34 s'étend vers une partie adjacente à l'ex- trémité de la surface oblique 33 L'air expulsé de la jointure monte le long de la périphérie du cylindrin- dre 35 et entre dans la rainure 34 Ainsi, l'air peut être efficacement expulsé de la jointure. Le piston de la Fig 6 a un corps cylin- drique 36 et ne présente pas de surface oblique Le piston comprend plusieurs premières rainures 37 héli- coldales servant de parties d'introduction et des se- condes rainures 38 qui sont recouvertes Le matériau imprégnantet le matériau de colmatage sont envoyés à la jointure en passant par les premières rainures 37. L'air et le matériau imprégnant expulsés de la jointure sont refoulés à travers les secondes rainures 38. Le piston représenté sur la Fig 7 comprend deux parties d'introduction 20 et 21 et deux trous de refoulement 40 au lieu de rainures Chaque trou est ou- vert sur une partie périphérique qui est recouverte par les parties d'introduction et ouvert à l'extrémité avant du piston. REVENDICATIONS - 1 Piston racleur pour la réparation de par- ties intérieures de pipe-line avec une résine, caracté- risé en ce qu'il comprend: une partie cylindrique ( 24; ; 36) dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre intérieur du pipe-line de façon à permettre le mouvement du piston racleur ( 6, 7) dans le pipeline; au moins une partie d'introduction ( 20, 21; 33; 37) qui est forme en réduisant une partie arrière de la partie cylindrique ( 24; 35; 36) et au moins un passage de re- foulement ( 22, 23; 34; 38; 40) formé dans la partie cylindrique ( 24,; 35; 36) ce passage de refoulement étant disposé axialement et recouvert par la partie d'in- troduction interposant une partie périphérique de la par- tie cylindrique ( 24; 35; 36) et ce passage étant ouvert à l'avant de la partie cylindrique, la résine située du côté arrière du piston racleur pouvant ainsi être refoulée vers le côté avant en passant à travers la partie périphé- rique et les passages de refoulement. 2 Piston racleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie d'introduction est une surface oblique ( 20, 21; 33). 3 Piston racleur selon'la revendication 1, caractérisé en ce que la partie d'introduction-et le pas- sage de refoulement sont des rainures hélicoïdales ( 37, 38) formées sur la périphérie de la partie cylindrique ( 36). 4 Piston racleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage de refoulement est une rainure ( 22, 23; 34; 38) formé sur la périphérie de la partie cylindrique ( 24; 35; 36). Piston racleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le passage de refoulement est un trou ( 40) formé dans la partie cylindrique, l'extrémité avant du trou étant ouverte sur une partie de ladite partie périphérique et l'extrémité arrière étant ouverte sur le côté arrière de la partie cylindrique.