Brevet FR2561350A1 — publié le 19850920

Procdé pour assembler de façon étanche un manehon avec une conduite sous- marine déposée à une grande rofondeur La présente invention concerne un nouveau procédé permettant un raccordement étanche plus efficace et moins cher entre un manchon et une conduite sous-marine déposée à grande profondeur. Plus particulièrement% l'invention concerne un perfectionnement au procédé déjà décrit dans la demande de brevet français NO 81 08927 déposée le 5 mai 1981. Il est connu que, selon le procédé de la demande de brevet précitée, la fixation étanche d'un manchon cylindrique de surface de section droite constante à une conduite en acier comprend les phases successives consistant à insérer, à l'intérieur de l'ensemble conduite-manchon se recouvrant, un tampon de dilatation particulier en caoutchouc dur, k comprimer axialement ledit tampon afin de dilater radialement ledit ensemble manchon-conduite jusqu'à la limite de défor- mation élastique de la matière constituant le manchon, limite qui est supérieure à celle de la conduite, et de décomprimer et extraire ledit tampon de ladite conduite. On s'est aperçu que s'il était possible d'adopter, au lieu d'un manchon cylindrique de superficie de section droite constante, un manchon cylindrique dont la surface intérieure a été profilée de manière à comporter une série de gorges et de dents ou nervures, on obtiendrait le double résultat d'un assemblage étanche plus efficace et moins cher entre le manchon et la conduite. En fait, pendant la dilatation radiale précitée, la conduite pénétrerait dans les gorges du manchon et resterait par conséquent fixée à ce dernier, ce qui augmenterait considérablement la résistance aux poussées axiales qui, dans le cas d'un manchon cylindrique de section constante, est assurée uniquement par le frottement. Par contre, tandis que dans le cas d'un manchon ayant une superficie de section droite constante, la conduite doit être soumise à un usinage mécanique avant le raccordement afin d'éliminer le cordon de soudure longitudinal extérieur dont la présence compromettrait l'étanchéité, cet usinage ne serait pas nécessaire dans le cas du manchon pourvu de dents, par le fait que le cordon de soudure extérieur s'écraserait contre le bord des dents: on éviterait ainsi le tournage mécanique de la conduite sous-marine, ce tournage étant très difficile à effectuer dans le cas de très grandes profondeurs et exigeant par conséquent beaucoup de temps et des dépenses élevées. Malheureusement, dans les applications sous-marines à hautes profondeurs, l'adoption de cette façon de procéder est rendue impossible par la pression élevée de l'eau présente dans les fentes ou gorges, cette pression empochant la conduite de se dilater et de pénétrer dans ces fentes. Un procédé qui permettrait d'adopter un manchon cylindrique de superficie de section droite non constante pourrait consister à former des trous de façon correspondante aux fentes ou gorges du manchon pour permettre à l'eau de s'écouler vers l'extérieur pendant la dilatation de la conduite, mais une telle solution affaiblirait le manchon et, par conséquent, diminuerait considérablement la sécurité de l'étanchéité. Le but de la présente invention est précisément de remédier aux inconvénients précités et, par conséquent, de fournir un procédé permettant l'assemblage étanche à une conduite d'un manchon cylindrique dont la surface intérieure est pourvue de gorges. On obtient essentiellement ce résultat grace au fait que chaque gorge du manchon est remplie au préalable de deux demi-bagues d'une matière qui, bien qu'étant pratiquement indéformable, ou seulement déformable de façon négligeable sous les pressions normales, s'affaisse en présence de pressions élevées de l'ordre de 3 060 Pa (300 kg/cm2), avec une réduction considérable, supérieure à 70 %, de son volume, En fait, dans ce cas, lorsque la pression mise en oeuvre au cours de la phase d'accouplement conduite-manchon est de l'ordre de 10 200 Pa (1 000 kg/cm2), les deux demi- bagues remplissant chaque gorge sont écrasées, prennent un état considérablement plus compact en diminuant de volume et permettent par conséquent la dilatation de la conduite et sa pénétration dans les gorges. Ainsi, le procédé pour assembler de façon étanche un manchon à une conduite sous-marine déposée à grande profondeur, qui comprend les phases successives consistant a monter le manchon sur l'extrémité libre de ladite conduite, à insérer un tampon de dilatation particulier en caoutchouc dur à l'intérieur de l'ensemble conduite-manchon, à comprimer axialement et à continuer de comprimer axialement ledit tampon afin de dilater radialement ledit ensemble conduite-manchon jusqu'à la limite de déformation élastique de la matière constituant le manchon, limite qui est supérieure à celle de la conduite, et à décomprimer puis extraire ledit tampon de ladite conduite est caractérisé, selon la présente invention, par les opérations préliminaires consistant à munir, par une mise en forme, la surface intérieure du manchon d'une série de gorges et de dents ou cloisons, ainsi qu'à remplir chaque gorge du manchon avec deux demi-bagues formées d'une matière qui est pratiquement indéformable, ou déformable dans une mesure pratiquement négligeable, en présence des pressions normales, mais qui s'affaisse avec une réduction considérable, supérieure à %, de son volume en présence de pressions élevées de l'ordre de 3 060 Pa (300 kg/cm2). L'utilisation selon l'invention d'un manchon pourvu d'une série de dents ou nervures demande un usinage de la surface intérieure de ce manchon, mais il est clair que cet 25613'50 usinage est facile et qu'il n'est pas très coûteux par le fait que, contrairement à l'opération de tournage mécanique de la conduite sousmarine, il peut être effectué commodément en surface, à l'extérieur, dans un lieu équipé de moyens appropries. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la matière qui peut s'affaisser en présence de pressions élevées, et à partir de laquelle sont réalisées les demi-bagues de remplissage des gorges du manchon, est constituée par des micro- et macrosphères de verre liées ensemble de façon serrée par une résine époxy. - C'est essentiellement le volume de la partie creuse desdites sphères, et en particulier desdites macrosphères, qui, lorsque la matière s'affaisse, permet la forte réduction de volume précitée. Il est alors clair qu'en utilisant une telle matière, on peut obtenir n'importe quelles formes et dimensions, en ayant recours à des moules à l'intérieur desquels on déverse les sphères et la résine époxy avant son durcissement. En outre, on peut modifier les caractéristiques de la matière en fonction de la pression de l'installation et de la pression d'écrasement ou d'affaissement nécessaire, simplement en modifiant le type de résine époxyi la taille des sphères de verre, ainsi que leur pourcentage en modifiant le nombre de micro- et de macrosphères. On va maintenant décrire à titre purement illustratif et non limitatif un mode de réalisation préféré de la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure I est une vue en coupe d'un manchon selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe du manchon de la figure 1, dans lequel les gorges sont remplies de demibagues toujours selon la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe du manchon de la figure 1 assemblé à. une conduite conformément au procédé de la présente invention. En se référant aux figures, on voit que la référence 1 désigne un manchon devant être assemblé de façon étanche à une conduite sous-marine 2 déposée à grande profondeur. A cette fin, sur la surface intérieure 3 dudit manchon formé d'une matière présentant une limite de déformation élastique supérieure à celle de la matière dont la conduite 2 est constituée, on forme une série de gorges 4 et de dents ou cloisons 5, et on remplit ensuite chaque gorge 4 de deux demi-bagues 6 (voir partieulièrement la figure 2, o seule une demi-bague par rainure est représentée, l'autre demi-bague étant disposée de manière à se trouver en face de la première bague). Les demi-bagues 6 sont formées d'une matière constituée par des micro- etmacrosphères creuses en verre qui sont liées de façon serrée les unes aux autres au moyen d'une résine époxy que l'on verse dans un moule ayant la forme d'une demi-bague. On abaisse alors le manchon ainsi préparé jusqu'au fond de la mer situé à une grande profondeur et on le monte sur l'extrémité libre de la eonduite sous-marine précitée 2. Ensuite, on dilate radialement l'ensemble conduite-manchon au moyen d'un dispositif de dilatation partieulier inséré dans ledit ensemble, jusqu'à ce que la limite de déformation élastique de la matière constituant ledit manchon 1 soit atteinte, afin que la conduite 2 soit déformée plastiquement et pénètre dans les gorges 4 du manehon 1 (voir figure 3), ceci étant possible par le fait que les demi-bagues 6, en 0 s'affaissant par suite des conditions de pressions élevées, diminuent de volume dans une mesure considérable. Enfin, on met hors d'aetion le dispositif de dilatation et on l' extrait de sorte que la mémoire élastique dui manchon erée le joint étanche voulu avec la conduite sous-jacente 2* 2-561350 REVENDICATIONS 1. Procédé pour assembler de façon étanche un manchon à une conduite sousmarine déposée à grande profondeur, ce procédé comprenant les phases successives consistant à monter le manchon (1) sur l'extrémité libre de la conduite (2), à insérer un tampon de dilatation particulier en caoutchouc dur à l'intérieur de l'ensemble conduite-manchon, à comprimer axialement et à continuer de comprimer axialement ledit tampon afin de dilater radialement l'ensemble conduite- manchon jusqu'à la limite de déformation élastique de la matière constituant le manchon, laquelle limite est supérieure à celle de la conduite, et à décomprimer et k extraire ledit tampon de la conduite, caractérisé en ce qu'il comprend aussi les opérations préliminaires consistant à pourvoir par une mise en forme la surface intérieure du manchon d'une série de gorges (4) et de dents ou cloisons (5), ainsi qu'à remplir chaque gorge du manchon avec deux demi-bagues (6) formées d'une matière qui est pratiquement indéformable ou qui est déformable dans une mesure pratiquement négligeable en présence des pressions normales, mais qui s'affaisse avec une réduction considérable, supérieure k 70 %, de son volume en présence de pressions élevées de l'ordre de 3 060 Pa (300 kg/cm2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière pouvant s'affaisser en présence de pressions élevées et dont sont formées les demi-bagues remplissant les gorges du manchon est constituée par des micro- et macrospheres creuses qui sont liées ensemble de façon serrée par une résine époxye