Brevet FR2667808A1 — publié le 19920417

Procédé et dispositif de chemisage interne de tuyaux et de raccordement de tuyaux au moyen de tels chemisaqes La présente invention est relative à un procédé de chemisage interne de tuyau permettant de sertir une manchette à l'intérieur d'un tuyau ou de raccorder des tuyaux au moyen de telles manchettes ainsi que les dispositifs pour ma mise en oeuvre d'un tel procédé. On connaît sous le nom de dudgeonnage l'opération consistant à déformer mécaniquement un tuyau en l'élargissant par l'intérieur de façon à le sertir, par exemple dans un orifice ménagé dans une plaque. Lorsque le diamètre du tuyau est trop petit pour que l'on puisse v introduire un outil, il est connu de réaliser l'expansion dudit tuyau au moyen d'un explosif que l'on dispose à l'intérieur du tuyau le long de son axe longitudinal. Selon la présente invention on dispose à l'intérieur d'un tuyau un autre tuyau dont on provoque la déformation par un moyen pyrotechnique de façon à sertir le deuxième tuyau à l'intérieur du premier. Ce procédé permet, par exemple, de chemiser intérieurement tout ou partie d'une canalisation corrodée ou encore de raccorder l'une à l'autre deux tuyauteries au moyen d'un manchon que l'on sertit intérieurement allx deux tuyaux à raccorder par expansion provoquée par pyrotechnie. Pour mettre en oeuvre un tel procédé de sertissage on dispose à l'intérieur du tuyau à chemiser ou raccorder un morceau de tuyau ou manchon ou encore chemise à l'intérieur duquel on a placé au préalable une virole cylindrique destinée à assurer la répartition de l'onde de choc à l'intérieur de laquelle est disposé un noyau, servant à la fois de support pour explosif et de masse d'appui pour l'onde de choc. A titre d'exemples non limitatifs on a représenté aux dessins annexés: Figure 1, une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif de sertissage d'une chemise à l'intérieur d'un tuyau. Figure 2, une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation du dispositif illustré dans son principe à la figure 1. Figure 3, une vue partielle du dispositif de la figure 2 illustrant en coupe la virole de répartition de l'onde de choc. Figure 4, une vue partielle du dispositif de la figure 3 illustrant en coupe le noyau central. Figure 5, une vue en coupe montrant une mise en oeuvre pratique du procédé selon l'invention. En se reportant à la figure 1 on voit que pour sertir, par exemple, une chemise métallique 2 à l'intérieur d'un tuyau métallique 1, on dispose ladite chemise sur une virole cylindrique 3, laquelle est, à son tour enfilée sur un noyau central cylindrique 4 dont la surface extérieure porte l'explosif 5. Cet explosif 5 peut être constitué par une couche de peinture explosive, une pâte de matière explosive, une feuille de matière explosive enroulée autour du cylindre 4 ou des fils de cordeau détonant. Lorsqu'on utilise des fils de cordeau détonant ceux-ci peuvent être placés les uns à côté des autres parallèlement aux génératrices du cylindre 4 ou encore en une spirale continue enroulée autour du cylindre 4 ou encore en cercles de cordeau détonant entourant le cylindre 4 et placés les uns à côté des autres. Le cylindre 4 a également pour fonction de servir d'appui à l'onde de choc; de sorte que pour éviter des phénomènes indésirables de réflexion de l'onde de choc il comporte de préférence un alésage central 6 de façon à imploser légèrement. La virole cylindrique 3 sert d'une part à positionner la chemise 2 dans le tuyau 1 et d'autre part à constituer un moyen de répartition de l'onde choc. Dans ce but, il est préférable que la virole 3 ait une longueur légèrement supérieure à celle de la chemise 2, de façon à dépasser à chaque extrémité de la chemise 2. Il est indispensable d'obtenir une répartition aussi régulière que possible de l'explosif autour du cylindre 4, ce qui favoriserait l'emploi d'explosif en peinture ou en pâte ou en feuille, mais ces produits sont d'un maniement assez délicat et assez dangereux; de sorte que l'on a recherché une solution permettant d'employer, comme moyen pyrotechnique du cordeau détonant qui est produit protégé par une gaine et est donc facile et peu dangereux à manipuler. On peut enrouler le cordeau détonant en spirale autour du cylindre 4, mais la densité d'explosif par unité de surface n'est pas la même aux deux extrémités de la spirale qu'en son milieu et cette irrégularité est mauvaise. On peut disposer des fils de cordeau détonant parallèlement les uns aux autres le long de génératrices du cylindre 4. On obtient ainsi une répartition régulière de l'énergie dissipée lors de l'explosion, mais la mise en place et surtout la mise à feu simultanée de tous ces fils demande une préparation longue, minutieuse et donc onéreuse. On peut également disposer le cordeau détonant en une pluralité de cercles juxtaposés comme cela est représenté aux figures 2 à 4. En se reportant à ces figures et plus particulièrement aux figures 2 et 4, on voit que le corps central cylindrique 4 est pourvu à sa surface extérieure d'une pluralité de gorges circulaires, parallèles 40, qui sont destinées à recevoir chacune du cordeau détonant 41. On dispose ainsi autant de cercles de cordeau détonant qu'il y a de gorges 40. Dans l'exemple représenté, l'espacement entre deux gorges 40 est égal à l'épaisseur de chaque gorge, mais cela ne constitue qu'un exemple, l'invention ne devant pas être limitée å ce mode de réalisation. Pour assurer la mise à feu de ces cercles juxtaposés de cordeau détonant on utilise au moins un cordeau détonant de mise à feu 42 qui est disposé dans un orifice 43 parallèle à l'axe qui traverse tous les fonds des gorges 40. Le cordeau détonant 42, une fois mis à feu provoquera à son tour la mise à feu des anneaux 41. Si l'on ne met qu'un seul cordeau détonant de mise à feu on risque d'avoir une déformation dissymétrique de la chemise 2. On a donc intérêt a en disposer plusieurs, symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du noyau central 4. Dans l'exemple représenté on en a disposé quatre au moyen de quatre perçages 43. Il est très facile de mettre en place les cercles 41 de cordeau détonant et très facile de disposer quatre cordeaux de mise à feu 42, ainsi que de réaliser la mise à feu simultanée de quatre cordeaux. Il est bien évident que l'on peut augmenter le nombre de cordeaux 42, mais plus ils sont nombreux plus il est difficile de réaliser leur mise à feu simultanée. Il s'avère cependant qu'à chaque endroit où se croise un cordeau 42 et un cordeau 41, il y a superposition de charges explosives, l'énergie dissipée par le cordeau 42 venant s'ajouter à celle dissipée par le cordeau 41. On risque alors d'avoir des irrégularités dans la distribution des forces de déformation de la chemise. Pour éviter cela on dispose un volume creux sous le trajet de chaque perçage, ce volume creux pouvant être un percage comme cela est représenté par la référence 44: ainsi lors de l'explosion la matière située sous chaque perçaqe 43 viendra s'effondrer dans le perçage 44 situé en dessous, ce qui absorbera pratiquement complètement l'énergie libérée par la mise à feu du cordeau 42 correspondant. L'énergie libérée par la mise à feu des cordeaux détonants 41 est, elle, entièrement transmise par la virole 3 à la chemise 2. Dans l'exemple représenté on voit que l'on a laissé un jeu 20 entre la face externe de la chemise 2 et la paroi interne du tuyau 1; de façon à avoir un effet de choc qui assure un meilleur ancrage de la chemise 2. Cependant la présence d'un tel jeu 20 n'est pas obligatoire. Lorsqu'on ménage un tel jeu il est important de bien centrer la chemise 2 å l'intérieur du tuyau. Dans ce but on dispose des cales réglables 31 sur ta virole, ces cales 31 étant, dans l'exemple représenté, constituées par des vis. Dans l'exemple représenté on a disposé à chaque extrémité de la virole 3, quatre vis 31. On remarquera également, aussi bien sur la figure 1 que sur la figure 2 que la longueur de la virole 3 est légèrement supérieure à la longueur de la chemise 2, ceci afin de s'assurer que chaque extrémité de la chemise reçoit la même quantité d'énergie que sa partie médiane. On peut également selon la présente invention faire varier la densité de l'explosif le lonq du noyau 4. Lorsque l'on emploie de l'explosif en peinture on peut mettre plusieurs couches dans certaines zones, lorsque l'on emploie des cercles 41 comme dans le cas des figures 2 à 4 on peut mettre des cordeaux détonants ayant des caractéristiques différentes: on peut ainsi obtenir un emmanchement conique de la pièce 2 lorsque celle-ci risque de subir des efforts axiaux. En se reportant à la figure 5 on voit que cette méthode peut être employée également pour réaliser un raccordement entre deux tuyaux, un tuyau A par exemple et un tuyau B en disposant un bout de tuyau C entre les deux. Dans ce cas le tuyau C a un diamètre externe légèrement inférieur aux diamètres internes des tuyaux A, etc..; ses deux extrémités sont munies de dispositifs D et sont introduites dans les extrémités correspondantes des tuyaux A et B; les dispositifs D sont mis à feu et le tuyau de raccordement C est serti par ses deux extrémités sur les tuyaux A et B. De préférence la virole 3 et le noyau central 4 sont constitués en une matière plastique ayant de bonnes caractéristiques de transmission de l'onde de choc tel que le PE.HD80. REVENDICATIONS. 1. Procédé pour fixer une chemise ou manchon à l'intérieur d'un autre tuyau, caractérisé par le fait qu'on dispose ladite chemise (2) à l'intérieur du tuyau (1) en la plaçant sur un support cylindrique destiné à assurer la mise en place de la chemise, ce support étant lui-même constitué en deux parties: une virole (3) servant de support à la chemise (2) et de répartiteur d'onde de choc et un noyau central (4) disposé à l'intérieur de ladite virole (3); ce noyau central (4) servant à la fois de support à un agent pyrotechnique et de masse d'appui pour l'onde de choc. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise comme agent pyrotechnique un explosif en peinture, en pâte en feuille. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise comme agent pyrotechnique un cordeau détonant placé soit le long des génératrices du noyau central (4) cylindrique soit en cercles juxtaposés. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il est constitué par l'assemblage les uns dans les autres: a) d'une chemise (2); b) d'une virole (3) portant ladite chemise; c) d'un noyau central (4) portant le moyen pyrotechnique (5); la virole (3) constituant un agent de transmission de l'onde choc et le noyau central (4) une masse d'appui pour l'onde de choc. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le noyau central cylindrique (4) comporte une pluralité de gorges parallèles (40) dans lesquelles sont placés des cercles de cordeau détonant (41); au moins un perçage (43) ménagé le long d'une génératrice et traversant toutes les gorges (40) dans lequel est placé un cordeau détonant d'allumage (42); le noyau (4) comportant un volume creux (44) disposé en dessous de chaque perçage (43). 6. Dispositif selon le revendication 5, dans lequel le noyau (4) comporte quatre perçages (43) disposes symétriquement par rapport à l'axe dudit novau (4), chacun de ces perçages recevant un cordeau détonant (42) et les volumes creux étant constitués par quatre perçages (44) disposés en dessous des perçages (43) pour absorber l'énergie dissipée par les cordeaux détonants (42) par déformation de leurs parois. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la virole est centrée à l'intérieur du tuyau (1) au moyen de plusieurs vis de calage (31). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel la longueur de la virole (3) et du noyau central (4) est légèrement supérieure à celle de la chemise (2). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel la virole (3) et le noyau central (4) sont en une matière plastique PE-HD80.