Brevet FR2674312A1 — publié le 19920925

VANNE DE COLMATAGE Secteur concerné: Industries pétrolières et industries chimiques, toutes industries faisant appel à des tuyauteries. But de l'invention: La présente invention concerne le colmatage en un point quelconque d'un tuyau avec un type de 'vanne' pouvant supporter de très fortes poussées,(plusieurs dizaines de tonnes si nécessaire) en introduisant le système de fermeture par un ensemble de petits trous latéraux. Etat de la technique: Les dispositifs existants qui consistent à placer un système de fermeture par un ensemble de trous latéraux de diamètre nettement inférieur au diamètre du tube à colmater présentent l'inconvénient de réaliser une fermeture qui ne résiste pas à de fortes pressions.(Problème de résistance des matériaux ). Les systèmes plus robustes demandent une intervention par une extrémité du conduit ou nécessitent de couper le tube au niveau de la vanne ce qui peut être impossible dans certains cas. Le dispositif de cette invention permet de remédier a ces inconvénients et son processus de fabrication et de mise en place reste simple. Description de l'invention: Le dispositif consiste à construire une vanne depuis l'extérieur du tube (1), à colmater en passant par des orifices de mise en place d'un axe (2) de tenue, et d'un petit trou par lequel on enroulera de façon tangentielle à l'axe (par rotation de l'axe ), un filin, câble ou autre clinquant déroulé depuis l'extérieur et rentrant par ce trou de façon à constituer une pelote (3) qui obstrue le tube. Les seuls problèmes restants (accrochage d'un filin sur un axe à l'intérieur d'un tube et bobinage de l'élément de colmatage) relèvent de techniques connues et simples, outils de positionnement (4), systèmes de fixation par vis (5) et poussoir de blocage. On choisira un procédé d'accrochage du câble sur l'axe par un outillage adapté au cas à traiter. On notera que l'outillage de positionnement peut servir de guide pour l'enroulement de l'élément de colmatage. Tout enroulement réalisé suivant une tangente au filin enroulé, et parallèle à l'axe longitudinal du tube, présente l'avantage de toucher sur le bord du tube au moment ou il faut débuter une couche supplémentaire du bobinage, ceci constitue un guide précieux pour réaliser une sphère. Suivant les éléments enroulés (câbles d'acier, cordages, tuyaux souples, fibre de verre) on construit une vanne originale ayant des qualités qui peuvent rendre d'énormes services en cas d'avarie imprévue. Les points de contact entre le système de colmatage et le tube ne sont pas parfaits et peuvent occasionner des fuites. Dans le cas d'un tube vertical, il est facile de terminer l'étanchéité par injection d'un petit tuyau (6) léger flottant dans le fluide qui va monter au point le plus haut et colmater les fuites éventuelles entre la sphère constituée par le système de colmatage et le tube. on peut également introduire des petites balles de densité inférieure au fluide ou des balles de tennis pour les gros tuyaux sous pressions moyennes. Ces éléments de finition peuvent être introduits par le trou de passage du système de positionnement du câble. Variantes: Suivant les cas, utiliser, pour constituer l'enroulement, un câble d'acier, un cordage, un câble d'acier gainé Téflon, un tuyau, un ruban en acier. Le ruban acier de section rectangulaire est un élément intéressant en présence de fortes pressions car l'enroulement est plus stable. On peut également combiner plusieurs éléments entre eux pour des cas spécifiques. Pour d'autres cas, on notera que l'emploi d'un tuyau prégonflé permet, en fin de pelote, de mettre celui-ci en surpression par rapport au fluide et d'améliorer l'étanchéité On peut, en fin de course terminer avec un cordon souple de petit diamètre pour parfaire l'étanchéité si on veut totalement obstruer avec un élément filaire. Avantages du dispositif: - Les éléments utilisés sont simples et faciles a réaliser. - Le dispositif permet une obstruction progressive du conduit (pas de coups de bélier) - Le dispositif est très solide, sa résistance dépend uniquement de l'axe car le tube est dimensionné pour résister aux pressions auxquelles il est soumis, on sait donc tenir une poussée de plusieurs dizaines de tonnes avec un axe adapté au problème à résoudre. - Le dispositif réalise une vanne en un point quelconque du tube, sans recours à une intervention par une extrémité. - Le dispositif résiste au feu en fonction des matériaux choisis - Le dispositif convient à tous types de tubes (sections cylindriques ou carrées. - Le dispositif peut être mis en place en n'importe quel point du circuit. (section droite ou coudée) - Le dispositif peut être manoeuvré de façon très progressive pour obtenir le débit désiré. - Le dispositif est démontable de façon simple (inverse du montage) - L'enroulement peut se faire à distance notable du tube par une commande de rotation de l'axe de la vanne. - Le montage peut se faire avec le conduit sous pression moyennant une petite perte de fluide pendant la mise en place. La seule condition permettant de réaliser le dispositif est de pouvoir percer le tube latéralement suivant un diamètre (axe) et un troisième petit trou percé a 90 degrés pour la mise en place de l'outillage 'guide câble'. 5 Application industrielle: Mise en place d'un colmatage de tube sous pression sans accéder a son extrémité. Mise en place d'une vanne sur une installation sinistrée. Ce dispositif peut permettre de résoudre le Problème posé par un puits de pétrole éruptif dont les vannes de sécurité ont été sabotées ou inexistantes. Ce dispositif résout les problèmes d'arrêt de flux dans les pipe-line en des points non prévus à l'avance, il peut ainsi permettre des réparations. Revendications: 1) Dispositif caractérisé par l'enroulement sur un axe d'un ou plusieurs éléments filaires à l'intérieur d'un conduit, sans couper celui-ci, en passant par de petits orifices afin de construire une 'vanne' ou pelote d'obstruction, ceci depuis l'extérieur et permettant de résister à de très fortes poussées. 2) Dispositif selon la revendication (1) caractérisé par la mise en place d'un colmatage permettant de supporter une forte poussée. 3) Dispositif selon la revendication (1) caractérisé par l'utilisation d'un tuyau comme élément enroulé permettant de réaliser un colmatage presque complet et robuste par gonflage du dit tuyau. 4) Dispositif selon la revendication (1) caractérisé par l'utilisation d'un élément ou plusieurs éléments filaires de section quelconque comme éléments enroulés et permettant de réaliser un colmatage très robuste depuis l'extérieur du conduit.