Brevet FR2675238A1 — publié le 19921016

i La présente invention concerne une bande de renforcement destinée à être enroulée en hélice autour d'un objet, par exemple en vue d'une utilisation pour le renforcement d'un revêtement appliqué sur un objet cylindrique, tel qu'un tuyau, cette bande de renforcement étant constituée d'éléments longitudinaux et transver- saux L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, une bande de ce type dans laquelle les éléments sont en fil métallique et sont soudés ensemble de façon à former un réseau maillé. Il est parfois nécessaire d'appliquer un revêtement lourd, en béton ou ana- logue, sur des tuyaux destinés à être utilisés sous l'eau, par exemple des oléoducs, de façon à s'opposer à leur flottabilité De tels revêtements lourds nécessitent un renforcement afin de leur permettre de résister aux forces qu'ils rencontrent en cours d'utilisation. Par les brevets US-A-4 033 387 et US-A-4 134 197, il est déjà connu d'uti- liser, à cet effet, une bande de renforcement formée d'un réseau maillé en fil métal- lique soudé, tel qu'indiqué ci-dessus Ces bandes de renforcement sont commer- cialisées par N V Bekaert S A sous la dénomination ARMAPIPE (dénomination commerciale) Dans un mode particulier de réalisation de cette bande de renfor- cement connue, tous les fils longitudinaux du réseau maillé soudé sont déformés d'une manière identique et répartis d'une manière uniforme sur toute la largeur de la bande de renforcement. Lorsqu'on enroule une telle bande de renforcement autour d'un tuyau ou lorsqu'on enrobe cette bande dans le revêtement alors qu'on applique ce dernier sur le tuyau, il est souhaitable dans la plupart des cas que les spires successives d'une couche de bande de renforcement se chevauchent partiellement entre elles. Il se forme ainsi une hélice comportant des spires successives se chevauchant. Lorsqu'on utilise les bandes de renforcement connues jusqu'à présent, dans lesquelles les fils métalliques longitudinaux sont répartis d'une manière uniforme sur toute la largeur de la bande, il se présente l'inconvénient qu'en enroulant la bande avec un chevauchement partiel des spires successives adjacentes, la répartition de la matière de renforcement sur toute la longueur du tuyau ou du revê- tement n'est pas uniforme. C'est pourquoi la présente invention a pour objet une bande de renfor- cement enroulée en hélice, dans laquelle des spires adjacentes se chevauchent partiellement, la bande comprenant des éléments longitudinaux et des éléments transversaux, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux sont espacés dans le sens de la largeur de la bande d'une manière telle que, suivant la longueur de l'hélice dans une direction parallèle à l'axe, il existe un espacement prati- quement uniforme entre des éléments longitudinaux successifs de la bande, y compris dans les zones dans lesquelles les spires adjacentes de la bande se chevauchent. De préférence, la bande comporte une zone longitudinale centrale et deux zones longitudinales latérales, la zone centrale comprenant plusieurs éléments longitudinaux qui sont répartis d'une manière pratiquement uniforme suivant la direction transversale et les zones latérales comprenant des éléments longitu- dinaux qui sont disposés, suivant la direction transversale, de façon à délimiter des espaces dans lesquels se logent les éléments des zones latérales des spires adja- centes chevauchantes de la bande, d'une manière telle que, sur la largeur de deux lo zones latérales chevauchantes, l'espacement entre les éléments longitudinaux adjacents est pratiquement le même que l'espacement existant entre les éléments longitudinaux de la zone centrale. Dans un mode préféré de réalisation, chaque zone latérale de la bande comprend plusieurs éléments longitudinaux dont l'espacement suivant la direction transversale est pratiquement le double de celui séparant les éléments longitu- dinaux de la zone centrale. De préférence, chaque zone latérale de la bande comprend plusieurs éléments longitudinaux dont l'espacement suivant la direction transversale est pratiquement le même que celui séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale, chaque zone latérale présentant en outre un espace qui, suivant la direction transversale, a une largeur sensiblement égale à l'espace séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale multiplié par ( 1 + n), N étant le nombre d'éléments longitudinaux dans la zone latérale. Dans un mode préféré de réalisation, chaque zone latérale de la bande peut être constituée de deux éléments longitudinaux. Suivant un agencement préféré, la bande est réalisée sous la forme d'un réseau maillé en fil métallique soudé dont les fils métalliques longitudinaux sont de préférence déformés d'une manière uniforme. La bande peut être enroulée sous la forme d'un renforcement autour d'un objet cylindrique tel qu'un tuyau et elle peut être enrobée dans un revêtement appliqué sur l'objet cylindrique. La présente invention a aussi pour objet une bande de renforcement, destinée à être enroulée en hélice, dans laquelle des spires adjacentes se chevauchent partiellement, la bande comprenant des éléments longitudinaux et des éléments transversaux, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux sont espacés dans le sens de la largeur de la bande d'une manière telle que, lorsque la bande est enroulée en hélice, il existe, suivant la longueur de l'hélice dans une direction parallèle à l'axe, un espace pratiquement uniforme entre des éléments longitudinaux successifs de la bande, y compris dans les zones dans lesquelles les spires adjacentes de la bande se chevauchent. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente une partie d'un premier mode de réalisation d'une bande de renforcement conforme à l'invention, la figure 2 représente une partie d'un deuxième mode de réalisation d'une bande de renforcement conforme à l'invention, la figure 3 représente une partie d'un troisième mode de réalisation d'une bande de renforcement conforme à l'invention et la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale de la moitié d'une partie d'un tuyau comportant un revêtement appliqué sur lui et une bande de renforcement, conforme à la figure 3, enrobée dans ce revêtement. La figure 1 représente une partie d'un premier mode de réalisation d'une bande de renforcement 1 conforme à l'invention Cette bande de renforcement 1 est constituée de sept fils métalliques longitudinaux 2 à 8 sur lesquels des fils métalliques transversaux 10 sont soudés pratiquement à angle droit et suivant un espacement régulier entre eux De préférence, les fils longitudinaux 2 à 8 sont déformés d'une manière uniforme Ces fils métalliques longitudinaux 2 à 8 peuvent toutefois être aussi des fils métalliques rectilignes On distingue trois zones sur l'étendue de la largeur de la bande de renforcement 1: les zones 1, Il et 1 II, ou encore une zone centrale 1, une zone latérale inférieure Il et une zone latérale supérieure 1 II La zone centrale I comprend trois fils métalliques longitudinaux 4, 5 et 6 uniformément espacés, à par exemple une distance de 1 pouce ou 25,4 mm Il est évident que cette zone centrale I peut comprendre plus ou moins que trois fils métalliques longitudinaux La particularité caractéristique de cette zone centrale I réside dans le fait que la distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents est identique ou que les fils métalliques longitudinaux de la zone centrale I sont fixés à une distance unitaire l'un de l'autre Les fils métalliques longi- tudinaux 4, 5 et 6 sont ainsi uniformément répartis sur toute la largeur de la zone centrale I de la bande. La zone latérale inférieure Il et la zone latérale supérieure III comprennent chacune trois fils métalliques longitudinaux respectivement 2, 3 et 4, et 6, 7 et 8 La distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents de ces zones laté- ra Ies Il et Ili n'est pas identique C'est ainsi que la distance séparant les fils métal- liques longitudinaux 2 et 3 ( 7 et 8) est pratiquement de 1 pouce ou 25, 4 mm, tandis que la distance séparant les fils métalliques longitudinaux 3 et 4 ( 6 et 7) est prati- quement égale à 3 pouces ou 76,2 mm. La particularité caractéristique de ces zones latérales Il et 1 II réside dans le fait que, lors de l'enroulement chevauchant de ces zones, lorsqu'on enroule une bande 1 autour d'un objet cylindrique tel qu'un tuyau, il est maintenant possible d'avoir l'assurance que les fils métalliques longitudinaux sont uniformément répartis sur toute la largeur des zones se chevauchant Il et 111 et que la distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents dans ces zones se chevau- chant est égale à la distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents dans la zone centrale 1, ou à la distance unitaire A cet effet, il est nécessaire de s'assurer que les deux fils métalliques longitudinaux 7 et 8 de la zone latérale supérieure Ili sont situés entre les fils métalliques longitudinaux 3 et 4 de la zone 0 latérale inférieure Il et que la distance séparant les fils métalliques adjacents 3 et 7, ou 4 et 8, des deux zones latérales est pratiquement égale à la distance unitaire, ou à la distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents de la zone centrale 1. La figure 2 représente une partie d'un deuxième mode de réalisation d'une bande de renforcement 1 conforme à l'invention Les trois zones 1, Il et 111 sont là encore représentées: la zone centrale I comprend quatre fils métalliques longitu- dinaux 4, 5, 6 et 7 tandis que les zones latérales Il et 111 comprennent trois fils métalliques longitudinaux respectivement 2, 3 et 4, et 7, 8 et 9 La distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents des zones latérales Il et I 1 i est égale à deux fois la distance unitaire, ou deux fois la distance séparant les fils longitudinaux adjacents de la zone centrale 1 Lorsqu'on procède à un enroulement de façon telle que les zones latérales Il et 111 se chevauchent, on doit maintenant s'assurer que les fils métalliques longitudinaux 8 et 9 de la zone latérale supé- rieure 111 sont situés entre les fils métalliques longitudinaux respectivement 2 et 3, et 3 et 4, de la zone latérale inférieure Il et que la distance séparant les fils métal- liques longitudinaux adjacents des zones se chevauchant Il et 111, par exemple la distance séparant les fils métalliques longitudinaux 2 et 8, est pratiquement égale à la distance unitaire, ou à la distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents de la zone centrale 1. La figure 3 représente une partie d'un mode préféré de réalisation d'une bande de renforcement 1 conforme à l'invention Les trois zones 1, Il et Ii sont là encore représentées: la zone centrale I comprend quatre fils métalliques longitu- dinaux 3, 4, 5 et 6, tandis que les zones latérales Il et 111 comprennent deux fils métalliques longitudinaux respectivement 2 et 3, et 6 et 7 La distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents des zones latérales Il et Ili est égale à deux fois la distance unitaire, ou deux fois la distance séparant les fils métalliques longi- tudinaux adjacents de la zone centrale 1 A titre d'exemple, les dimensions d'une telle bande de renforcement 1 sont données ci-après: la distance unitaire est égale à 25,4 mm, le diamètre des fils métalliques longitudinaux est égal à 2,86 mm, le diamètre des fils transversaux est égal à 2,0 mm, la distance séparant les fils métalliques transversaux est égale à 67 mm et la longueur de la bande ou rouleau de renforcement 1 est approximativement égale à 115 m. La figure 4 représente une vue en coupe longitudinale de la moitié d'une partie d'un tuyau 11 sur lequel est appliqué un revêtement 12 dans lequel a été placée une bande de renforcement 1 conforme à la figure 3 Ainsi que le montre clairement la figure 4, avec un chevauchement minimal, d'une seule distance uni- taire, de la zone latérale inférieure Il par la zone latérale supérieure 1 11 des spires successives de la bande de renforcement 1, on obtient une répartition uniforme du matériau de renforcement sur toute la longueur du tuyau i 1. Dans le mode de réalisation du tuyau 11 qui est représenté à la figure 4, une seule bande de renforcement ou couche de renforcement 1 a été placée dans le revêtement 12 Il est évident qu'on peut placer dans ce revêtement 12 un plus grand nombre de telles couches de renforcement ou bandes de renforcement 1. D'après les modes de réalisation décrits ci-dessus, il est évident que, lorsque la distance séparant deux fils métalliques longitudinaux adjacents dans certaines parties des zones latérales Il et 1 11 n'est pas égale à la distance unitaire, ou à la distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents de la zone centrale 1, cette distance est alors néanmoins égale à un multiple N de la distance unitaire et qu'avec des zones latérales à enroulement chevauchant, on doit toujours s'assurer que N 1 fils métalliques longitudinaux de l'une des zones sont situés entre les deux fils métalliques longitudinaux des autres zones qui sont à une distance multiple N l'un de l'autre, de sorte que la distance entre les fils métalliques longitudinaux adjacents des deux zones se chevauchant Il et Ili est alors prati- quement égale à la distance unitaire, ou à la distance séparant les fils métalliques longitudinaux adjacents de la zone centrale. REVENDICATIONS 1 Bande de renforcement ( 1) enroulée en hélice, dans laquelle des spires adjacentes se chevauchent partiellement, la bande comprenant des éléments longitudinaux et des éléments transversaux, caractérisée en ce que les éléments longitudinaux sont espacés dans le sens de la largeur de la bande d'une manière telle que, suivant la longueur de l'hélice dans une direction parallèle à l'axe, il existe un espacement pratiquement uniforme entre des éléments longitudinaux successifs de la bande, y compris dans les zones (Il, Il I) dans lesquelles les spires adjacentes de la bande se chevauchent. 2 Bande de renforcement suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une zone longitudinale centrale ( 1) et deux zones longitudinales latérales (Il, Ill), la zone centrale ( 1) comprenant plusieurs éléments longitudinaux qui sont répartis d'une manière pratiquement uniforme suivant la direction trans- versale et les zones latérales (Il, Ill) comprenant des éléments longitudinaux qui sont disposés, suivant la direction transversale, de façon à délimiter des espaces dans lesquels se logent les éléments des zones latérales des spires adjacentes chevauchantes de la bande, d'une manière telle que, sur la largeur de deux zones latérales chevauchantes, l'espacement entre les éléments longitudinaux adjacents est pratiquement le même que l'espacement existant entre les éléments longitu- dinaux de la zone centrale. 3 Bande de renforcement suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chaque zone latérale (Il, Ill) comprend plusieurs éléments longitudinaux dont l'espacement suivant la direction transversale est pratiquement le double de celui séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale ( 1). 4 Bande de renforcement suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chaque zone latérale (Il, Ill) comprend plusieurs éléments longitudinaux dont l'espacement suivant la direction transversale est pratiquement le même que celui séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale ( 1), chaque zone latérale présentant en outre un espace qui, suivant la direction transversale, a une largeur sensiblement égale à l'espace séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale multiplié par ( 1 + n), N étant le nombre d'éléments longitudinaux dans la zone latérale. Bande de renforcement suivant la revendication 4, caractérisée en ce que chaque zone latérale (Il, Ill) est constituée de deux éléments longitudinaux. 6 Bande de renforcement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'un réseau maillé en fil métallique soudé. 7 Bande de renforcement suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les fils métalliques longitudinaux sont déformés d'une manière uniforme. 8 Bande de renforcement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est enroulée sous la forme d'un renfor- cement autour d'un objet cylindrique ( 11). 9 Bande de renforcement suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle est enrobée dans un revêtement ( 12) appliqué sur l'objet cylindrique ( 11). Bande de renforcement suivant la revendication 9, caractérisée en ce que l'objet cylindrique est un tuyau. 11 Bande de renforcement, destinée à être enroulée en hélice, dans laquelle des spires adjacentes se chevauchent partiellement, la bande comprenant des éléments longitudinaux et des éléments transversaux ( 10), caractérisée en ce que les éléments longitudinaux sont espacés dans le sens de la largeur de la bande d'une manière telle que, lorsque la bande est enroulée en hélice, il existe, suivant la longueur de l'hélice dans une direction parallèle à l'axe, un espace prati- quement uniforme entre des éléments longitudinaux successifs de la bande, y compris dans les zones dans lesquelles les spires adjacentes de la bande se chevauchent. 12 Bande de renforcement suivant la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte une zone longitudinale centrale ( 1) et deux zones longitudinales latérales (Il, Ill), la zone centrale comprenant plusieurs éléments longitudinaux qui sont répartis d'une manière pratiquement uniforme suivant la direction transversale et les zones latérales comprenant des éléments longitudinaux qui sont disposés, suivant la direction transversale, de façon à délimiter des espaces dans lesquels sont destinés à se loger les éléments des zones latérales des spires adjacentes chevauchantes de la bande lorsque celle-ci est enroulée en hélice, d'une manière telle que, sur la largeur de deux zones latérales chevauchantes, l'espacement entre les éléments longitudinaux adjacents est pratiquement le même que l'espa- cement existant entre les éléments longitudinaux de la zone centrale. 13 Bande de renforcement suivant la revendication 12, caractérisée en ce que chaque zone latérale (Il, Ill) comprend plusieurs éléments longitudinaux dont l'espacement suivant la direction transversale est pratiquement le double de celui séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale. 14 Bande de renforcement suivant la revendication 12, caractérisée en ce que chaque zone latérale (Il, Ill) comprend plusieurs éléments longitudinaux dont l'espacement suivant la direction transversale est pratiquement le même que celui séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale, chaque zone latérale présentant en outre un espace qui, suivant la direction transversale, a une largeur sensiblement égale à l'espace séparant les éléments longitudinaux de la zone centrale multiplié par ( 1 + n), N étant le nombre d'éléments longitudinaux dans la zone latérale. Bande de renforcement suivant la revendication 14, caractérisée en ce que chaque zone latérale (Il, Ill) est constituée de deux éléments longitudinaux. 16 Bande de renforcement suivant l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'un réseau maillé en fil métallique soudé. 17 Bande de renforcement suivant la revendication 16, caractérisée en ce que les fils métalliques longitudinaux sont déformés d'une manière uniforme.