Brevet FR2664359A1 — publié le 19920110

L'invention concerne un procédé et un racleur cryogéniques pour l'obturation temporaire d'une conduite, par exemple d'un pipe-line. Il existe dans le domaine pétrolier, un besoin pour un système facilitant la réparation rapide des pipe-lines sous-marins ou tous travaux devant être effectués sur le pipe-line et nécessitant une obturation temporaire de celui-ci. A l'heure actuelle, lorsqu'une fuite se produit dans un pipe-line sous-marin, la procédure normale est de vidanger la ligne du produit transporté, de la remplir d'eau de mer et d'isoler le tronçon défaillant par voie cryogénique. Ce procédé consiste à former des bouchons de glace aux endroits désirés du pipe-line en noyant ce dernier par l'extérieur à l'aide d'un réfrigérant puissant tel que l'azote liquide. Ce procédé convient bien lorsque le pipe-line sous-marin est situé à une profondeur relativement faible, ctest-à-dire de moins de 100 mètres environ. Il est par contre peu praticable pour des pipelines situés à de plus grandes profondeurs en raison des difficultés ou de l'impossibilité pour les plongeurs de descendre à de telles profondeurs pour mettre en oeuvre ledit procédé. Par ailleurs, le procédé de congélation par l'extérieur nécessite de soumettre l'acier des pipe-lines à des températures très basses, inférieures à -100 C, pour congeler complètement l'eau salée présente dans le pipeline. De telles températures peuvent fragiliser certains types d'acier utilisés dans la fabrication des pipe-lines et ceci constitue une limitation supplémentaire au procédé sus-décrit. On a également proposé de réaliser l'obturation du pipe-line à l'aide de racleurs envoyés dans le pipe-line et conçus de façon à former un bouchon dans le pipe-line. Les racleurs proposés à cette fin mettaient tous en oeuvre des moyens d'obturation mécaniques et n'ont pas eu un grand succès du fait de leur tendance à rester bloqués en place, ce qui est évidemment rédhibitoire. La présente invention vise à résoudre le problème posé par la réalisation de l'obturation temporaire de conduites, notamment des pipe-lines sous-marins, en particulier de ceux se trouvant à des grandes profondeurs. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour obturer temporairement à un endroit désiré l'intérieur d'une conduite en mettant en oeuvre un racleur propulsé dans la conduite, caractérisé en ce qu'on forme autour du racleur au moins un bouchon résistant gelé après avoir positionné ledit racleur audit endroit désiré. L'invention concerne aussi un racleur utile pour la mise en oeuvre du procédé susdit, comprenant un corps de racleur muni à sa périphérie de coupelles annulaires assurant l'étanchéité entre ledit corps et la surface interne de la conduite, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un réservoir de fluide réfrigérant, au moins un serpentin disposé autour du corps entre deux coupelles successives et relié audit réservoir, un système de commande permettant de faire passer du fluide réfrigérant dans ledit serpentin, et des moyens de détente du fluide sortant du serpentin. Selon un mode de réalisation préféré, il est prévu une paire de coupelles espacées au voisinage de chacune des extrémités du corps de racleur, avec un serpentin prévu entre les coupelles de chaque paire. Selon une variante de réalisation, le serpentin est logé dans une vessie ou enveloppe souple remplissant sensiblement l'espace délimité par le corps de racleur, la paroi interne de la conduite et une paire de coupelles espacées. La description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés fera bien comprendre l'invention. Sur les dessins La figure 1 est une vue schématique d'un racleur selon l'invention ; et La figure 2 est une vue schématique d'une variante de réalisation de ce racleur. Comme représenté sur la figure 1, le racleur de l'invention comprend un corps 1 portant à sa périphérie, quatre coupelles annulaires 2 assurant l'étanchéité entre le corps et la surface interne d'un pipe-line 3, ces coupelles étant montées par paire au voisinage des extrémités du corps et les coupelles de chaque paire étant espacées l'une de l'autre, de façon que des volumes annulaires 4 soient délimités par le corps, les coupelles et la paroi de pipe-line. Le corps 1 sert de logement à un réservoir 5 de fluide réfrigérant, tel que l'azote liquide ou le dioxyde de carbone liquéfié, un revêtement thermiquement isolant 6 étant prévu pour limiter les échanges thermiques.Le racleur comprend également deux serpentins 7 reliés en série, disposés dans les volumes 4, autour du corps 1, l'entrée du premier serpentin étant située en 8 dans le réservoir 5 tandis que sa sortie est reliée à l'entrée du deuxième serpentin et que la sortie du deuxième serpentin est munie de moyens de détente 9, tels qu'une vanne débouchant dans le pipe-line. Le racleur comporte, enfin, un bloc de contrôle et de commande 10 permettant, en coopération avec les balises 11 prévues de façon classique sur le pipe-line, de localiser le racleur dans le pipe-line et de l'arrêter dans la position désirée en stoppant le courant fluide envoyé dans le pipe-line, et, aussi, de commander le passage du fluide réfrigérant dans le serpentin, une fois que le racleur a été stoppé dans la position désirée, par exemple par ouverture de la vanne de détente 9. Le passage du fluide réfrigérant dans les serpentins a pour effet de refroidir le liquide (généralement de l'eau de mer substituée au pétrole) se trouvant dans les volumes 4 et de provoquer sa congélation avec formation de bouchons de glace 12 dans lesdits volumes assurant l'obturation du pipe-line. Une fois le travail sur le pipe-line effectué, il suffit d'arrêter le passage de fluide réfrigérant dans les serpentins et d'attendre que les bouchons de glace fondent pour pouvoir faire reprendre sa course au racleur et l'évacuer. La figure 2 illustre une variante de réalisation du racleur de la figure 1 dans laquelle les serpentins 7 sont logés dans une vessie 20 occupant la quasi-totalité des volumes 4. Le rôle de ces vessies est d'empêcher, au cours de l'étape de congélation, tout mélange entre le volume d'eau salée entourant les serpentins et l'eau salée environnante remplissant le pipe-line, l'étanchéité assurée par les coupelles n'étant jamais parfaite. Un tel mélange aurait pour effet de réduire l'efficacité de cette étape et donc de nécessiter une consommation de fluide plus importante. Outre, l'avantage de ne pas être tributaire de la profondeur à laquelle le pipe-line est disposé, le racleur selon l'invention a pour avantage de ne pas soumettre l'acier du pipe-line à des températures extrêmement basses, susceptibles de fragiliser cet acier. En effet, on a constaté qu'il se produit un gradient de température décroissant depuis le corps du racleur jusqu'à la paroi du pipe-line. Ainsi, avec un réfrigérant constitué d'azote liquide, on peut observer des températures de l'ordre de -160 à -170 C au voisinage du corps du racleur et de seulement -20 C environ au voisinage de la paroi du pipeline. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et que l'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Un procédé pour obturer temporairement à un endroit désiré l'intérieur d'une conduite (3) en mettant en oeuvre un racleur (1, 2) propulsé dans la conduite, caractérisé en ce qu'on forme autour du racleur au moins un bouchon (12) résistant gelé après avoir positionné ledit racleur audit endroit désiré. 2. Un racleur comprenant un corps (1) de racleur muni à sa périphérie de coupelles annulaires (2) assurant l'étanchéité entre ledit corps et la surface interne de la conduite (3), caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un réservoir (5) de fluide réfrigérant, au moins un serpentin (7) disposé autour du corps entre deux coupelles successives et relié audit réservoir, un système de commande (10) permettant de faire passer du fluide réfrigérant dans ledit serpentin, et des moyens de détente (9) du fluide sortant du serpentin. 3. Un racleur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une paire de coupelles espacées au voisinage de chacune des extrémités du corps de racleur, avec un serpentin prévu entre les coupelles de chaque paire. 4. Un racleur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le serpentin est logé dans une vessie ou enveloppe souple (20) remplissant sensiblement l'espace délimité par le corps de racleur, la paroi interne de la conduite et une paire de coupelles espacées.