Brevet FR2696829A1 — publié le 19940415

La présente invention concerne un dispositif pour contrôler à distance les joints d'un réseau dans ses parties difficilement accessibles, et notamment pour contrôler les joints d'un réseau enterré. I1 est connu d'utiliser un dispositif mobile de dimensions transversales inférieures au diamètre d'une canalisation à inspecter, ce dispositif étant associé à des moyens permettant son déplacement dans la canalisation et comportant deux moyens gonflables d'étanchéité disposés respectivement à l'avant et à l'arrière du dispositif. Ces moyens gonflables sont conçus de telle manière que, lorsqu'ils sont en position gonflée, ils sont en contact sur toute leur périphérie avec la paroi intérieure de la canalisation et exercent une pression d'étanchéité sur ladite paroi intérieure. Si les deux moyens gonflables sont positionnés de façon à encadrer un joint raccordant deux éléments adjacents de la canalisation, on obtient, après mise en place et gonflement de ces deux moyens, un espace isolé de manière étanche du reste de la canalisation à ses deux sections d'extrémité. On injecte alors dans cet espace un fluide sous pression, de manière à atteindre une pression déterminée dans cet espace et on interrompt l'injection de fluide. Grâce à des moyens connus, incorporés au dispositif, on mesure la pression dans ledit espace, et l'évolution de cette pression permet de détecter l'existence d'une fuite ou d'une porosité dans le tronçon de canalisation contenant le joint considéré. Toutefois, le dispositif ci-dessus ne peut pas être utilisé de manière entièrement satisfaisante lorsque le tronçon de canalisation considéré contient un piquage, tel qu'une ouverture de forme générale circulaire pour le raccordement d'une tuyauterie de dérivation. Dans ce cas en effet, on ne pourra pas imputer de façon certaine l'existence d'une fuite éventuellement détectée, au joint de raccordement de la tuyauterie, ou bien à la portion de tuyauterie située au-delà du joint, ou bien encore à une vanne disposée éventuellement sur la tuyauterie à une certaine distance du joint. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs connus, et de proposer un dispositif du type précité capable de permettre la vérification de l'étanchéité du joint de raccordement d'un piquage sur un tronçon de canalisation. La présente invention a pour objet un dispositif mobile pour contrôler l'étanchéité d'un tronçon de canalisation, notamment celle d'un joint entre deux éléments de ladite canalisation, ce dispositif comportant deux moyens gonflables d'étanchéité écartés l'un de l'autre dans la direction longitudinale de la canalisation et disposés transversalement à l'intérieur de celle-ci, chacun de ces moyens étant adapté, à l'état gonflé, à être en contact sur toute sa périphérie avec la paroi intérieure de la canalisation et à exercer une pression d'étanchéité sur ladite paroi intérieure, le dispositif comportant également des moyens pour injecter un fluide sous une pression déterminée dans l'espace compris à l'intérieur de la canalisation entre les deux moyens gonflables d'étanchéité, et des moyens pour mesurer la pression dans ledit espace. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte en outre, entre les deux moyens d'étanchéité, un élément télescopique portant à son extrémité libre un troisième moyen gonflable adapté à s'insérer dans l'entrée d'un piquage relié à ladite canalisation, et à se gonfler pour obturer de manière étanche ledit piquage. Grâce au dispositif de l'invention, qui forme un dispositif relativement simple et peu encombrant, on peut délimiter un espace restreint incluant le joint du piquage à contrôler et réaliser un contrôle efficace de l'étanchéité de ce joint. Un tel espace peut en effet être isolé de manière étanche du reste de la conduite par les deux moyens gonflables, et du reste du piquage par le troisième moyen gonflable inséré à l'entrée dudit piquage. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément télescopique est monté sur un châssis pivotant dans un plan transversal par rapport à la canalisation. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit châssis pivote sensiblement autour de l'axe longitudinal de la canalisation. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit troisième moyen gonflable est monté articulé à l'extrémité libre de l'élément télescopique. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'élément télescopique est un soufflet adapté à être gonflé par un fluide sous pression, le dispositif comportant des moyens de guidage pour guider l'extrémité libre dudit soufflet lors du gonflement de celui-ci. Selon une caractéristique préférée de l'invention, les moyens de guidage sont constitués par une ou plusieurs tiges télescopiques adaptées à se déployer et à se rétracter sous l'effet du soufflet. Selon une autre caractéristique de l'invention, le soufflet comporte des moyens pour l'obliger à se rétracter en l'absence de pression de fluide. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif mobile comporte trois compartiments séparables, un premier compartiment amont comportant le moyen de gonflage amont, un second compartiment aval comportant le moyen de gonflage aval, un troisième compartiment central fixé de manière amovible entre le premier et le second compartiments et comportant le chariot pivotant qui porte l'élément télescopique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description d'exemples non limitatifs de modes de réalisation que l'on va donner, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, avec arrachement, d'un tronçon de canalisation comportant un piquage, et d'un dispositif mobile conforme à un mode de réalisation de l'invention, l'élément télescopique étant en position rétractée - la figure 2 est une vue en perspective, avec arrachement, d'un tronçon de canalisation comportant un piquage, et du dispositif de la figure 1, l'élément télescopique étant en position déployée - la figure 3 est une vue en coupe transversale de la canalisation et du dispositif mobile de la figure 1, au droit du piquage ; et - la figure 4 est une vue en coupe schématique d'un élément télescopique à soufflet d'un dispositif conforme à une autre mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1 est représenté un dispositif mobile 1 conforme à l'invention, situé en position de travail au niveau d'un piquage 3 pratiqué sur une canalisation 5, d'axe longitudinal AA'. Le dispositif mobile 1 comprend un chariot composé lui-même d'un corps de chariot 7 et de roulettes 9, les axes de ces dernières étant reliés au corps de chariot 7 par des entretoises 11. Un tuyau souple 12 permet d'amener au chariot les diverses alimentations nécessaires (fluides, énergie électrique ; impulsions de commande, ...) et de transmettre du chariot à un poste de commande (non représenté) les informations relatives aux conditions dans lesquelles se trouvent le chariot et les différents moyens qu'il supporte. De tels agencements sont parfaitement connus en eux-mêmes et ne seront pas décrits plus en détail. On comprendra que le chariot 7 peut être d'un type connu quelconque, automoteur ou tracté, à roulettes à chenilles, ou du type rampant traîné dans la canalisation. Au corps de chariot 7, sont fixés deux moyens gonflables d'étanchéité 14, écartés l'un de l'autre. Ces moyens gonflables 14, connus en eux-mêmes, sont représentés sur la figure 1 à l'état non gonflé. Entre les deux moyens gonflables d'étanchéité 14, est monté un troisième moyen gonflable 16 porté par un élément télescopique 17 et fixé à une extrémité libre de ce dernier élément. Le moyen 16 est représenté à la figure en position rétractée. Le troisième moyen gonflable 16 et l'élément télescopique 17 sont solidaires d'un châssis 18 pouvant pivoter par rapport au corps de chariot 7. Sur la figure 1 est représenté schématiquement un mode de réalisation du moyen de pivotement correspondant. Une roue dentée 21, dont l'axe est solidaire du chassis 18, est entraînée par un moteur électrique pas-à-pas schématisé en 22, qui reçoit des impulsions de commande du poste de commande. L'élément télescopique est par exemple un vérin pneumatique télescopique qui se déploie librement tant qu'il ne rencontre pas d'obstacle. Enfin un ajutage 24, fixé au corps de chariot 7 et disposé entre les deux moyens gonflables d'étanchéité 14, permet d'introduire le fluide de contrôle d'étanchéité dans l'espace 23 défini par les moyens gonflables d'étanchéité 14 et par les parois intérieurs 25, 26, de la canalisation 5 et du piquage 3. On a représenté à la figure 2 un dispositif 1 destiné à être traîné dans la canalisation 3, par exemple avec un treuil non représenté. Les constituants du dispositif 1 sont en position déployée ou gonflée, prêts pour un contrôle d'étanchéité. Les moyens gonflables 14 sont gonflés et sont en contact étanche, par la pression qu'ils exercent sur elle, avec la paroi intérieure 25 de la canalisation 5. L'élément télescopique 16 est en position déployée, et le troisième moyen pneumatique 17 est gonflé et en contact étanche avec la paroi intérieure 26 du piquage 3. Ce moyen 17 est représenté monté par une tête articulée 27 à l'extrémité libre de l'élément télescopique 17. On voit à la figure 3 que le châssis pivotant 18 a été orienté de façon que l'axe du vérin 17 soit sensiblement dans l'axe du piquage 3. Dans la réalisation de la figure 4, L'élément télescopique est un soufflet 28 pneumatique. L'extrémité libre 29 du soufflet 28 est guidée par des tiges télescopiques 30 entraînées dans leur déploiement ou leur retrait par leur tête 31 respective fixée à l'extrémité 29. Les tiges 30 peuvent être à l'intérieur ou à l'extérieur du soufflet 28. Le soufflet 28 comporte des moyens pour l'obliger à se rétracter en l'absence de pression de fluide. L'intérieur 32 du soufflet peut ainsi être relié par des vannes 33 et 34 respectivement à une source d'air comprimé et à une source de vide non représentées. Plus simplement, la vanne 34 est reliée à l'atmosphère, et un ressort 35 sollicite en permanence l'extrémité 29 dans le sens de la rétraction. Le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant. Après introduction dans la canalisation 5, le dispositif mobile 1 est acheminé jusqu'à la zone dont on veut contrôler l'étanchéité, c'est-à-dire jusqu'au niveau du joint de raccordement de la canalisation 5 et du piquage 3. Des moyens connus en eux-mêmes par exemple une caméra (non représentée) portée par le chariot 7, permettent de connaître avec une précision suffisante la position du chariot à l'intérieur de la canalisation 5, l'information correspondante étant transmise par le tuyau souple 12. Lorsque la position axiale selon AA' du troisième moyen gonflable 16 se trouve comprise entre les positions axiales selon AA' des deux points extrêmes de l'orifice du piquage 3, le déplacement longitudinal du chariot est arrêté. On fait alors tourner le châssis 18 portant le moyen gonflable 16 de l'angle voulu à l'aide des engrenages 21 et 22, ce qui place le moyen gonflable 16 face à l'orifice du piquage 3. On développe ensuite l'élément télescopique 17 (on obtient la position de la figure 3) et enfin on procède au gonflage du moyen gonflable 16, ce qui réalise l'étanchéité de l'extrémité du tronçon du piquage 3. Par ailleurs on a procédé au gonflage des deux moyens gonflables d'étanchéité 14.On a ainsi réalisé un espace 23 théoriquement étanche délimité par les trois moyens gonflables 14, 16 et les tronçons compris entre eux des parois intérieures 25, t6 de la canalisation 5 et du piquage 3, espace dans lequel il est possible de procéder au contrôle de l'étanchéité de la manière connue. On a ainsi réalisé un module permettant de réaliser les essais prévus. Il est tracté soit par un treuil mis en place préalablement, soit par un vecteur de déplacement possédant une force de traction suffisamment élevée. La procédure de test est contrôlée par un ordinateur (type PC) dans un véhicule industriel se trouvant en surface. Dans l'exécution, on peut réaliser les différentes natures de test d'étanchéité avec cet équipement - Test d'étanchéité de joints à l'air - Test d'étanchéité de branchements à l'air - Test d'étanchéité de joints à l'eau - Test d'étanchéité de branchements à l'eau. Cet équipement fonctionne aussi bien pour le test à l'air que le test à l'eau. La pression de l'air comprimé est de 3 bars. La nécessité d'un test d'étanchéité est déterminée par l'opérateur. L'ordinateur muni d'une carte d'entrées/sorties contrôle la procédure du test selon les séquences bien définies. Etant donné l'indépendance du contrôle des instrumentations, l'opérateur a aussi la possibilité d'actionner un ou plusieurs instruments sans effectuer le test complet. L'acquisition des données de mesures est assurée par cette carte d'entrées/sorties, le traitement, l'interprétation, et le stockage de résultats sont assurés par l'ordinateur. Le déroulement des opérations dans le cas d'un essai d'étanchéité de branchement à l'air comprimé est dans la pratique le suivant. Le dispositif de test d'étanchéité s'avance jusqu'au branchement à tester. L'avance de ce dispositif est réalisée en actionnant le moteur du treuil de traction (enroulement actionné par moteur, déroulement libre). Le temps d'activation du moteur de traction est déterminé soit de manière automatique par le logiciel selon une distance déterminée par calcul, soit de manière manuelle par l'observation de l'opérateur sur l'image de la caméra arrière. Des vannes de remplissage pour les joints gonflables, le vérin et le troisième élément gonflable (jonc) sont en état d'évacuation au repos, la vanne de contrôle de remplissage est en état de fermeture au repos, le remplissage des joints nécessite les ouvertures des deux vannes en cause. Le gonflage du joint arrière est réalisé par l'arrivée d'air comprimé de 3 bars. Le positionnement du jonc de test d'étanchéité du branchement se fait en actionnant le moteur de positionnement. A l'aide d'un éclairage ponctuel fixé sur l'extrémité du jonc, l'opérateur décide le temps et le sens d'activation du moteur selon son observation. L'extension du vérin pneumatique est réalisée par l'arrivée d'air comprimé de 3 bars, la longueur de cette extension est non réglable. Une fois le positionnement du jonc et l'extension du vérin terminés, le gonflage de ce jonc est réalisé aussi par arrivée d'air comprimé de 3 bars. Le gonflage du joint avant est réalisé en temps différé et par le même principe. Lorsque le pressostat de fin de remplissage indique que la pression dans les joints gonflables, dans le vérin et dans le jonc atteint 3 bars, la vanne de contrôle de remplissage d'air comprimé est fermée. S'il y a une diminution de pression dans les joints, dans le vérin et dans le jonc (indiquée par ce pressostat), la vanne de contrôle sera actionnée automatiquement pour rajouter la perte de pression. Le remplissage du fluide de test (en l'occurrence de l'air comprimé) est effectué en actionnant une vanne de remplissage qui est reliée en sortie à un détendeur de pression préréglé mécaniquement à 0,24 bar. L'ordinateur reçoit les signaux d'un capteur de pression de test pendant un intervalle de temps pour la chute de pression de 0,24 bar à 0,17 bar. -Dès que la pression de test atteint 0,17 bar, l'acquisition des données est arrêtée, et une vanne pour évacuation d'air comprimé est actionnée pendant un intervalle de temps (à déterminer) pour l'évacuation de l'air comprimé dans les joints, le dégonflage du jonc, puis celui du vérin pneumatique, enfin celui des joints gonflables. Pour le cas d'un essai à l'eau, on place comme ci-dessus le dispositif dans sa position d'essai, en gonflant à l'air les joints, le vérin et le jonc. Lorsque le pressostat de fin de remplissage indique que la pression dans les joints gonflables atteint 3 bars, la vanne de contrôle de remplissage d'air comprimé est fermée. S'il y a une diminution de pression dans les joints, dans le vérin et dans le jonc (indiquée par ce pressostat), la vanne de contrôle sera actionnée automatiquement pour rajouter la perte de pression. Le remplissage du fluide de test (en l'occurrence de l'eau) est effectué en actionnant une vanne de remplissage qui est reliée en sortie à un détendeur de pression préréglé mécaniquement à 0,4 bar (en différentielle par rapport à la pression d'eau souterraine). S'il y a une diminution de pression, la vanne de remplissage sera ouvert pour rajouter la pression perdue, et le débitmètre volumique mesure la quantité d'eau d'appoint. L'ordinateur reçoit les signaux du capteur de pression et de débit volumique pendant un intervalle de temps prédéterminé selon le protocole de test. Dès que cet intervalle de temps est écoulé, la vanne pour évacuation est actionnée pendant un intervalle de temps (à déterminer). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif mobile (1) pour contrôler l'étanchéité d'un tronçon de canalisation (5), notamment celle d'un joint entre deux éléments de ladite canalication, ce dispositif comportant deux moyens gonflables (14) d'étanchéité écartés l'un de l'autre dans la direction longitudinale (AA') de la canalisation (5) et disposés transversalement à l'intérieur de celle-ci, chacun de ces moyens (14) étant adapté, à l'état gonflé, à être en contact sur toute sa périphérie avec la paroi intérieure (25) de la canalisation (5) et à exercer une pression d'étanchéité sur ladite paroi intérieure (25), le dispositif (1) comportant également des moyens pour injecter un fluide sous une pression déterminée dans l'espace (23) compris à l'intérieur de la canalisation (5) entre les deux moyens gonflables (14) d'étanchéité, et des moyens pour mesurer la pression dans ledit espace, caractérisé en ce qu'il comporte en outre, entre les deux moyens d'étanchéité (14), un élément télescopique (17, 28) portant à son extrémité libre un troisième moyen gonflable (16) adapté à s'insérer dans l'entrée d'un piquage (3) relié à ladite canalisation (5), et à se gonfler pour obturer de manière étanche ledit piquage (3). 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément télescopique (17, 28) est monté sur un châssis pivotant (18) dans un plan transversal par rapport à la canalisation (5). 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le châssis (18) pivote sensiblement autour de l'axe longitudinal (AA') de la canalisation (5). 4. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le troisième moyen gonflable (16) est monté articulé à l'extrémité libre (27) de l'élément télescopique (17, 28). 5. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément télescopique (28) est un soufflet adapté à être gonflé par un fluide sous pression, le dispositif (1) comportant des moyens de guidage (30) pour guider ~ extrémité libre (27) dudit soufflet (28) lors du gonflement de celui-ci. 6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont constitués par une ou plusieurs tiges télescopiques (30) adaptées à se déployer et à se rétracter sous l'effet du soufflet (28). 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le soufflet (28) comporte des moyens (35) pour l'obliger à se rétracter en l'absence de pression de fluide. 8. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte trois compartiments séparables, un premier compartiment amont comportant le moyen de gonflage (14) amont, un second compartiment aval comportant le moyen de gonflage (14) aval, un troisième compartiment central fixé de manière amovible entre le premier et le second compartiments et comportant le châssis pivotant (18) qui porte l'élément télescopique (17, 28).