Brevet FR2547389A1 — publié le 19841214

La présente invention concerne un procédé pour raccorder les extrémités de deux conduites tubulaires, de préférence métalliques L'invention vise plus particulièrement des conduites de grand diamètre, telles qu'utilisées pour le transport du pétrole et du gaz D'autres conduites pour lesquelles l'invention convient également sont celles des usines de chauffage urbain Ces canalisations sont en général si lourdes qu'il est pratiquement impossible, d'en déplacer les extrémités, pour les mettre en contact, en vue de réaliser un joint Les conduites du genre en question sont connues en général sous l'appellation de canalisations. Le but de l'invention est de permettre un raccordement entre deux conduites tubulaires, lorsque les deux extrémités de conduites sont espacées l'une de l'autre, et qu'il faut éviter de déplacer les éléments en question. On effectue le raccordement en préparant un tube de liaison, dont la longueur correspond sensiblement a la distance qui sépare les extrémités des deux conduites à raccorder Le tube de liaison a le même calibre que les deux éléments 20 tubulaires à raccorder On prépare ainsi deux zones de raccordement, correspondant chacune à un joint soudé par explosion, réalisé à l'aide d'un élément périphérique externe disposé à l'endroit de chaque joint, et associé au même endroit à un élément périphérique interne, chaque élément périphérique interne étant pourvu à cet effet d'une charge explosive, pour réaliser un soudage explosif à chaque zone d'assemblage Les éléments périphériques externes peuvent être évidemment remplacés par un outillage à n'utiliser que pendant la réalisation de la soudure par explosion. 30 Les éléments périphériques peuvent aussi être constitués de manière à être détruits après réalisation du soudage par explosion. Les explosions servant à réaliser chacun des joints soudés sont déclenchées simultanément. Une condition à respecter concerne la longueur du tube de liaison, qui doit être telle qu'on puisse réaliser deux joints soudés par explosion, à chacune des deux 2 2 D' 547389 extrémités du tube de liaison Si la distance qui existe entre les deux extrémités des conduites à raccorder est trop courte pour permettre d'utiliser un tube de liaison, en vue d'effectuer un soudage par explosion, il faut effectuer un découpage à l'endroit de l'une des extrémités des deux conduites, ou à l'endroit de chacune des deux extrémités, pour disposer d'assez de place entre les deux extrémités des conduites. L'invention convient en particulier pour réparer 10 des conduites qui présentent un défaut entre leurs deux extrémités En ce cas, on découpe sur la canalisation un tronçon défectueux de la conduite, et on enlève ce tronçon défectueux de manière à avoir deux extrémités de conduite en regard, avec un intervalle suffisant pour y disposer 15 un tube de liaison tel que décrit plus haut, avec des éléments périphériques externes et internes, et des charges explosives. On peut disposer les éléments périphériques externes et internes, soit sur chacune des extrémités des conduites, soit sur un tube de liaison destiné à constituer un élément de connexion entre les deux extrémités des conduites Tous les éléments périphériques doivent être disposés en-deçà des bords des extrémités des conduites, ou en-deçà des bords des extrémités du tube de liaison. Il faut en effet pouvoir mettre en place le tube de liaison entre les deux extrémités des conduites à raccorder. Conformément à l'invention, des moyens de déplacement sont également prévus, pour déplacer au moins les éléments périphériques internes, afin de les amener dans 30 une position recouvrant les deux joints à réaliser A cet effet, on peut utiliser au moins un lien de traction, tel qu'une bande, un cordon, ou un fil On peut également utiliser des ressorts bandés au préalable, et qu'on déclenche pour exercer un effort de poussée On peut encore 35 utiliser un fluide sous pression, tel qu'un gaz ou un liquide, pour assurer le déplacement. Au moins les éléments périphériques internes sont pourvus d'organes de blocage, qui coopèrent avec un interstice ménagé à l'endroit des zones d'assemblage. Conformément à l'invention, on utilise de préférence un dispositif unitaire préfabriqué, comportant un 5 tube de liaison pourvu à chacune de ses extrémités d'un élément périphérique interne et d'un élément périphérique externe comportant des charges explosives, et des moyens de déplacement pouvant être déclenchés à volonté, sont disposés entre les éléments périphériques internes. De préférence, on met à feu les charges explosives électriquement, en transmettant la tension électrique par induction à travers une paroi de conduite, à partir d'une source de tension à un allumeur pour mettre à feu la charge explosive à l'intérieur du tube de liaison. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description non limitative suivante d'un mode de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une conduite ou canali20 sation qui comporte un défaut; la figure 2 représente la même conduite découpée pour enlever la partie défectueuse, de manière à obtenir deux extrémités en regard l'une de l'autre; la figure 3 représente les extrémités de la conduite pourvues chacune d'un élément ou garniture périphérique interne et d'un élément ou garniture périphérique externe, avec une charge explosive associée à chaque garniture interne, et un tube de liaison à insérer entre les deux extrémités de la conduite; la figure 4 représente'le tube de liaison disposé entre les deux extrémités de la canalisation, et la garniture externe et la garniture interne disposées chacune sur la zone du joint à réaliser de chaque côté; la figure 5 représente les deux extrémités de la canalisation tubulaire après exécution des joints soudés par explosion; la figure 6 est une vue de détail de l'une des 4 2547389 extrémités de la canalisation tubulaire et du tube de liaison associé, avant la mise en place de la garniture périphérique interne et de la garniture externe sur la zone du joint correspondant; périphérique la figure 7 représente la garniture/interne de la figure 6 en position vis-àvis de la zone du joint correspondant; la figure 8 représente un dispositif de raccordement constitué par un tube de liaison, comportant des 10 garnitures périphériques internes et externes, et des moyens de déplacement. La figure 1 représente une canalisation tubulaire 1 de fort diamètre, qui comporte un défaut tel qu'un trou 2 La canalisation tubulaire est métallique, et destinée 15 à réaliser un oléoduc ou un gazoduc Bien entendu, il peut aussi s'agir d'une canalisation métallique pour un réseau de chauffage urbain Une particularité de la, canalisation tubulaire consid&re est de faire partie d'un ensemble tel qu'un pipe-line, et de ne pouvoir donc âtre dépla20 cée En elle-même, la canalisation tubulaire est trop lourde pour pouvoir être déplacée à la main Or, cette canalisation a besoin d'une réparation, et à cet effet, on découpe une partie o se trouve la trou 2, de manière à obtenir deux extrémités tubulaires 3 et 4 en regard l'une 25 de l'autre, comme schématisé sur la figure 2 Il peut aussi s'agir d'un cas, o au lieu d'avoir à réparer la canalisation 1 de la figure 1, on doit raccorder deux extrémités tubulaires 3,4, d'une canalisation qu'il est impossible de déplacer On raccorde l'une à l'autre les deux extrémi30 tés tubulaires 3 et 4, au moyen d'un tube de liaison 5, ayant une longueur qui correspond à la distance entre les deux extrémités tubulaires 3 et 4 Les interstices qui peuvent exister à l'endroit des joints peuvent atteindre environ 20 mm Avant la mise en place de l'élément tubu35 laire de liaison 5, il faut engager une garniture périphérique interne en métal 11 dans chaque extrémité tubulaire. La garniture périphérique il comporte sur son pourtour un certain nombre de trous 14 qui contiennent chacun un ressort 15 et un corps cylindrique 16. A l'intérieur de la garniture périphérique 11 se trouve un corps cylindrique 10,9 constituant une charge explosive, qui peut être à base de dynamite, de dynamex, de trinitrotoluène, ou d'un autre explosif approprié Au centre de la charge explosive 10 est disposé un disque 12, constituant une charge d'amorçage qui peut être à base de pentyl ou d'un autre explosif équivalent Au centre du disque 12, se trouve un détonateur électrique 13 Une garniture périphérique externe 7 en métal est appliquée à la surface externe de l'extrémité tubulaire 3, pour fournir un appui L'extrémité tubulaire 4 est également pourvue d'une garniture périphérique externe 6, et d'une 15 garniture périphérique interne correspondant à la garniture périphérique 11, et également pourvue d'une charge explosive, d'une charge d'amorçage et d'un détonateur. Lorqu'on a équipé les deux extrémités tubulaires 3 et 4, comme on vient de le décrire, on met en place le tube de 20 liaison 5 entre les deux extrémités tubulaires 3 et 4. Après quoi on déplace les deux garnitures périphériques internes, jusqu'à l'endroit o l'une des garnitures 11 est visible, contre l'élément tubulaire de liaison 5, de manière à engager les corps cylindriques 16 poussés par leurs ressorts dans les interstices 18 existant entre les extrémités tubulaires 3 et 4 et le tube de liaison 5. Ensuite, on déplace également les garnitures périphériques externes 6 et 7 pour les amener chacune sur l'interstice existant entre les extrémités tubulaires 3 et 4 et le tube 30 de liaison 5 Si on met alors à feu les détonateurs dans cette position, il se produit une double explosion, les deux garnitures périphériques internes produisant des joints soudés par explosion, tandis que les garnitures périphériques externes 6 et 7 sont déformées, et forment 35 des joints mécaniqueso Sur la figure 4, on a représenté les garnitures périphériques externes placées par-dessus les interstices, avant le soudage par explosion, et la 6 2547389 figure 5 montre l'état des garnitures périphériques externes 6 et 7 après le soudage par explosion. Les figures 6 et 7 montrent plus en détail comment s'effectue le déplacement de la garniture périphérique 11, amenée sur la zone du joint après mise en place du tube de liaison 5 Pour ce déplacement 9 on utilise un certain nombre de cordons ou bandes de traction 173 attachés à la garniture périphérique interne 113 et qu'on fait passer à l'extérieur par l'interstice 18 ménagé entre l'extrémité 10 tubulaire 3 et le tube de liaison 5 En tirant sur la bande de traction 17, on amène la garniture périphérique 11 en regard du joint 9 et le corps cylindrique 16 poussé par son ressort fait saillie pour s'engager dans l'interstice i 8. On amène ainsi la garniture périphérique 11 dans une posi15 tion symétrique, par rapport à l'extrémité 3 de la canalisation tubulaire et à l'extrémité du tube de liaison 5 On voit clairement cette position symétrique sur La figure 7. On peut aussi effectuer autrement le déplacement de la garniture périphérique interne, et par exemple en 20 libérant un ressort disposé à l'intérieur de llextrêmite 3 de la canalisation tubulaireo Un autre moyen consiste à utiliser un fluide sous pression, également à l'intérieur de l'extrémité tubulaire 3 On peut produire ce fluide sous pression en déclenchant une faible détonation On procède 25 de la meme manière pour déplacer la garniture périphérique située du coté gauche du tube de liaison, afin d'amener cette garniture dans une position correspondant à celle de la garniture périphérique interne située à droite La mise à feu des charges explosives, dont l'une est désignée 30 par le repère 10, s'effectue en déclenchant électriquement les détonateurs, dont l'un est désigné par le repère 13. A cet effet, on utilise un groupe de mise sous tension ou un générateur' d'impulsions 19, qui fournit une tension électrique ou des impulsions sur des conducteurs 20 abou35 tissant à une bobine 22, pourvue d'un noyau en fer 21 La tension électrique produite dans la bobine 22 est transmise par induction à travers la paroi du tube de liaison 5 à 7 2547389. une bobine 23, pourvue d'un noyau en fer 24, et située à l'intérieur du tube de liaison La bobine 23 est reliée au détonateur électrique 13 par des conducteurs 25 La bobine 23 est également reliée au second détonateur Les deux charges explosives sont mises à feu simultanément. Dans la description qui précède, on a exposé l'agencement des garnitures périphériques internes et externes, sur le pourtour des extrémités 3 et 4 de la canalisation Cependant, il est évident que l'on peut préparer 10 un dispositif unitaire comportant un tube de liaison 5 qui contient deux unités 8 et 9 constituées chacune d'une garniture périphérique interne associée à une charge explosive Entre les unités 8 et 9 se trouve un dispositif 26, que l'on peut déclencher pour déplacer les unités 8 15 et 9 L'ensemble préfabriqué est, en outre, pourvu des garnitures périphériques externes 6 et 7, qui sont nécessaires Un tel ensemble préfabriqué facilite l'exécution des joints entre les éléments tubulaires, puisqu'il suffit alors de mettre en place cet ensemble, puis de déclencher 20 le déplacement des unités 8 et 9, et ensuite de déplacer les garnitures périphériques 6 et 7; après quoi on réalise le soudage par explosion Ce dernier procédé est probablement le moyen le plus rapide pour obtenir un joint entre deux extrémités de canalisation Il peut s'agir des extré25 mités de deux canalisations qu'il est impossible de déplacer, ou on peut avoir obtenu ces deux extrémités en enlevant un tronçon défectueux d'une canalisation. Une condition à respecter pour réaliser la présente invention, est que le tube de liaison 5 doit avoir 30 une longueur suffisante, pour permettre une double opération de soudage par explosion Si la distance entre les deux extrémités 3 et 4 de la canalisation est plus faible que la longueur nécessaire pour le tube de liaison, il faut effectuer un découpage sur l'une des extrémités de canalisation ou sur les deux, de manière à disposer d'une distance correspondant à la longueur qui est nécessaire pour le tube de liaison 5. 8 2547389, REVENDICATIONS 1 Procédé pour raccorder ensemble deux extrémités d'une conduite, de préférence en metal, cette conduite étant de préférence du type des canalisations pouvant 5 servir au transport de fluides tels que le gaz et le pétrole, lesdites extrémités de conduites étant disposées en regard l'une de l'autre, avec un écart rendent impossible un soudage classique, caractérisé en ce qu'on prépare un tube de liaison ou tronçon intermédiaire ( 5), d'une longueur qui correspond sensiblement à la distance séparant les deux extrémités de conduite ( 3 et 4), la longueur du tube de liaison ( 5) étant choisie pour pouvoir raccorder chaque extrémité du tube de liaison ( 5) à une extrémité de conduite opposée ( 3 ou 4), au moyen d'un soudage réali15 sé par explosion, et si ladite distance est trop courte, en augmentant cette distance par découpage & l'endroit de l'une des extrémités tubulaires ( 3 et 4), ou à l'endroit des deux extrémités, pour pouvoir mettre en place entre ces deux extrémités tubulaires ( 3 et 4) un tube de liaison 20 ( 5) convenant pour un soudage par explosion, en ce qu'on met alors en place ledit tube de liaison ( 5) entre les deux extrémités de conduite ( 3 et 4), et en ce qu'on relie chacune des extrémités du tube de liaison ( 5) à l'extrémité correspondante ( 3 et 4) de la conduite, au moyen d'un élément périphérique externe ( 7) servant d'appui, et d'un élément périphérique interne ( 11), associée à une charge explosive ( 10) que l'on peut mettre à feu pour réaliser une soudure par explosion, de manière que la garniture périphérique interne ( 11) constitue une partie du joint. 30 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met à feu simultanément les charges explosives ( 10) situées à chaque extrémité du tube de liaison ( 5). 3 Procédé selon l'une des revendications 1-et 2, caractérisé en ce qu'on ajuste la longueur du tube de liaison ( 5), d'après la distance entre les deux extrémités de la conduite, obtenue en enlevant une partie de la conduite entre ses extrémités. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé an ce qu'on met d'abord en place,à l'endroit des deux extrémités ( 3 et 4) de la conduite, ou à l'endroit des extrémités du tube de liaison ( 5), les éléments périphériques externes ( 6 et 7) et les eléments périphériques internes ( 11) avec leurs charges explosives internes ( 10) associées, de manière à disposer les éléments périphériques en retrait par rapport aux bords des extrémités considérées, et en ce qu'on déplace ensuite les éléments 10 périphériques, pour leur faire recouvrir les deux zones d'assemblage, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on réalise mécaniquement au moins l'une des opérations de déplacement, au moyen d'au moins un lien de trac15 tion, tel qu'une bande ou un cordon ( 17). 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on effectue au moins l'une des opérations de déplacement, en déclenchant au moins un ressort bandé au préalable. 7 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on effectue au moins l'une des opérations de déplacement, directement ou indirectement, au moyen d'un fluide sous pression, tel qu'un gaz ou un liquide. 8 Procédé selon l'une quelconque des revendica25 tions 1 à 7, caractérisé en ce qu'on ne peut effectuer au moins l'une des opérations de déplacement que sur une distance limitée, à cause de la présence d'un organe de blocage ( 16) tel qu'un organe de serrage, qui coopère avec un interstice ( 18) ménagé entre deux bords opposésdes éléments 30 tubulaires à raccorder. 9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel on met à feu électriquement chacune des charges explosives, au moyen d'un élément d'amorçage ( 13) tel qu'un détonateur, caractérisé en ce qu'on trans35 met la tension électrique par induction à l'élément d'amorçage. Dispositif pour appliquer le procédé conforme 2547389 à l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un tube de liaison ( 5), ayant chacune de ses extrémités engagées par vissage dans un element périphérique externe ( 6 et 7), de manière à enfoncer le bord de chaque extrémité dans l'élément correspondant, en ce qu'un élément périphérique interne ( 11) est engagé dans chacune des extrémités du tube de liaison ( 5) et situé audelà du bord de l'extrémité, ledit élément périphérique interne ( 11) étant pourvu d'une charge explosive ( 10); 10 en ce que le tube de liaison ( 5) comporte des moyens de déplacement ( 17), associés au moins aux éléments périphériques internes ( 11), et en ce que, de préférence, au moins les éléments périphériques internes ( 11) sont pourvus d'organes de blocage ( 16) tels que des organes de serrage, 15 adaptés à coopérer avec un interstice ( 18) ménagé entre deux bords opposés des conduites à raccorder.