Brevet FR2887165A1 — publié le 20061222

Organe de centrage pour dispositif de centrage et de serrage de pièces tubulaires telles que des conduits métalliques, mis en place bout à bout pour être soudés La présente invention concerne un organe de centrage pour dispositif de centrage et de serrage de pièces tubulaires telles que des conduits métalliques, mis en place bout à bout concentriquement pour être soudés de manière à former des canalisations du type pipeline pour le transport de gaz, de pétrole ou d'eau. Lors de la construction d'une canalisation de type pipeline, on met en place le bout d'un conduit à l'extrémité de la canalisation en construction pour les souder ensemble. Il est donc possible de réaliser une canalisation de la longueur souhaitée par simple ajout de conduits. Le dispositif de soudage orbital peut être prévu extérieur et est généralement agencé pour se déplacer le long de la canalisation ainsi construite et réaliser les soudures au fur et à mesure des besoins tandis qu'un dispositif interne à la canalisation est déplaçable également à l'intérieur de celle-ci. Toutefois, le dispositif de soudage peut être aussi prévu intérieur et ménagé notamment sur le dispositif de centrage et de serrage. Ce dispositif interne est destiné, lors de la mise en place d'un nouveau conduit à souder, à faire coïncider l'axe de ce conduit avec celui de la canalisation en construction et à aligner les extrémités respectives du conduit et de la canalisation en vue du soudage ainsi que de les maintenir dans cet alignement le temps de l'opération de soudage. Un dispositif de centrage et de serrage de ce type est communément appelé clamp et est notamment décrit dans EP 0 249 079, EP 1 123 774 ou encore EP 0 767 719. Ce dispositif de centrage et de serrage comporte généralement un carter sous forme d'un cylindre allongé, renfermant les moyens de serrage et de centrage constitués par au moins un jeu de patins, répartis à la périphérie du carter et qui sont entraînables en déplacement d'une position où ils sont effacés dans le carter à une position en saillie radiale du carter où ils viennent en butée contre la peau interne d'un conduit. De façon classique, un premier jeu de patins vient en appui contre la peau interne du conduit à souder tandis que le second jeu de patins vient en appui contre la peau interne de la canalisation en cours de formation, la mise en saillie des patins permettant de centrer et aligner la canalisation et le conduit à souder et de les serrer pour les maintenir au cours du soudage, le centrage et le serrage intervenant en même temps. De façon moins courante, il peut exister dans certaines applications un seul jeu de patins. Lors du centrage, on a pu remarquer que certains des patins génèrent un frottement plus important sur la peau intérieure des conduits, ceux-ci présentant rarement un cercle parfait. Ce frottement est gênant car il peut endommager le revêtement et diminuer- la performance de serrage concentrique du dispositif de serrage par rapport à la conduite à souder. De plus, la distribution des forces n'est pas équivalente sur chaque patin, ce qui induit une usure et un effort de poussée plus importants de certains axes de commande des patins par rapport à d'autres. De fait, les interventions de maintenance sont plus nombreuses en résultat du problème de mise en rond non uniforme. La présente invention a donc pour but de pallier ces inconvénients en proposant un organe de centrage pour dispositif de serrage des conduits à 30 souder facile à mettre en oeuvre et offrant une meilleure répartition des efforts. A cet effet, l'invention concerne un organe de centrage pour un dispositif de centrage et de serrage de conduits à souder, comprenant notamment un carter, des moyens de serrage renfermés dans ledit carter, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un élément gonflable fixable sur la périphérie du carter. Selon une première variante, cet élément gonflable se présente sous forme d'une chambre annulaire gonflable à la manière d'une bouée qui une fois mise en place sur un carter peut être gonflée pour centrer ledit carter. On peut prévoir en variante une pluralité de chambres gonflables réparties à la périphérie du carter. Selon une seconde variante de réalisation, l'élément gonflable se présente sous la forme d'une bande fixable à la périphérie d'un carter, la fixation étant réalisée de sorte que le gonflage de la bande intervient par l'introduction d'air ou autre entre la périphérie du carter et ladite bande. Cette bande peut être continue et fixée sur toute la périphérie du carter ou bien on peut prévoir de ne fixer que des tronçons de bandes répartis uniformément à la périphérie. Ainsi de manière avantageuse, un organe de centrage réalisé selon l'invention permet de réaliser l'alignement des conduits à souder sans générer de frottements trop forts sur la peau intérieure des conduits, le gonflage de cet organe de serrage assurant une meilleure répartition des efforts sur ladite peau intérieure lors de l'expansion des patins de serrage. De plus, la présence d'au moins un organe de centrage selon l'invention permet d'éliminer avantageusement les inconvénients liés aux courants d'air à l'intérieur des conduits dans la zone de soudage, qui lors de la pose sur terre ou mer génèrent des perturbations du bain de fusion et engendre des imperfections de type porosité en passe de pénétration. En effet, le gonflage d'au moins un élément annulaire permet de couper ce courant d'air et permet ainsi d'améliorer la compacité et donc la qualité de la soudure en annulant le courant d'air proche de la soudure. De préférence, on prévoit la mise en place d'au moins deux organes de serrage, de préférence trois, sur le carter d'un dispositif de centrage et de serrage classique. Ainsi, on peut prévoir de fixer deux organes de serrage selon l'invention à une extrémité du carter, peu écartés l'un de l'autre, l'un servant au centrage de la canalisation en formation et l'autre servant au centrage du conduit à souder, tandis que le troisième organe de serrage est avantageusement positionné à l'extrémité opposée du carter. On obtient ainsi un meilleur centrage des conduits sans risque 10 d'endommagement des conduits. La présente invention a également pour objet un carter pour dispositif de centrage et de serrage de conduits à souder propre à contenir tout type de moyens de serrage appropriés, caractérisé en ce qu'il comporte fixé à sa périphérie extérieure au moins deux organes de centrage constitués respectivement d'un élément gonflable. De ce fait, il est possible de modifier les dispositifs de centrage et de serrage existants en remplaçant simplement leur carter par un carter selon la présente invention. Les organes de serrage sont fixés sur le carter par tous moyens appropriés, tels que le collage ou autres. Ainsi, le carter comporte de préférence à sa surface extérieure, des rainures pour loger dans chacune une chambre annulaire gonflable, chaque rainure étant pourvue de moyens de fixation coopérant avec un moyen de fixation complémentaire ménagé en correspondance sur la chambre annulaire gonflable. En variante, l'organe de centrage constitué d'une bande peut être cerclé sur le carter, le carter comportant alors sur sa surface extérieure des rainures pour loger les systèmes de cerclage de chaque organe de centrage, le cerclage permettant à la fois la fixation de chaque organe sur le carter et également l'étanchéité de cette fixation ce qui permet le gonflage de la bande en tant qu'élément gonflable. L'invention a également pour objet un dispositif de centrage et de serrage comportant notamment un carter, des moyens de serrage logé dans ledit carter, caractérisé en ce que ledit carter comporte sur sa périphérie extérieure au moins deux éléments annulaires gonflables constituant des organes de centrage. Le dispositif comporte également les moyens de réserve de fluide ou gaz permettant de gonfler lesdits organes de centrage, les moyens de distribution dudit fluide ou gaz auxdits organes de centrage et les moyens de récupération dudit fluide après dégonflage ou les moyens de récupération ou d'échappement libre dudit gaz. De préférence, le dispositif de centrage et de serrage est du type présentant une latte de support du bain de fusion, du type sans latte de support ou encore du type présentant un organe de soudage permettant de réaliser une passe par l'intérieur. On décrira maintenant l'invention plus en détails en référence au dessin dans lequel la figure unique représente un dispositif de centrage et de serrage pourvu d'organes de serrage selon l'invention. Comme on peut le voir à la figure unique, un dispositif de centrage et de serrage 1 présente une forme sensiblement cylindrique allongée propre à s'engager dans des conduits à souder Cl et C2. Il est constitué d'un carter 2 renfermant au moins des moyens de serrage des conduits à souder ainsi que des moyens lui permettant de se déplacer dans la canalisation en formation. A la périphérie extérieure du carter 2, on a fixé trois organes de centrage 3a, 3b, 3c selon l'invention. Pour le soudage de deux conduits, on doit réaliser un alignement parfait des 5 extrémités des conduits à souder. Le dispositif de centrage et de serrage 1 est déplacé de manière à positionner ces organes de serrage de part et d'autre du plan de joint P. Les organes de centrage 3a, 3b, 3c sont constitués respectivement par un élément gonflable, fixé à la périphérie extérieure du carter 2. Des organes de centrage 3a, 3b sont positionnés adjacents à une extrémité du carter 2 et le troisième organe de centrage 3c est positionné à l'autre extrémité. Cet élément 3a, 3b, 3c se présente sous la forme d'une chambre annulaire gonflable sensiblement comme une bouée enserrant le carter 2. Le carter 2 renferme alors également un réservoir renfermant de l'air par exemple qui est distribué par des moyens appropriés pour gonfler les organes de centrage 3a, 3b, 3c et aspiré en retour ou on prévoit un échappement libre, pour permettre le dégonflage des dits organes de centrage 3a, 3b, 3c. Ainsi, lorsqu'on amène un conduit Cl à souder à l'extrémité d'un autre conduit C2 de la canalisation en cours de formation, le dispositif de centrage et de serrage selon l'invention s'engage dans les deux conduits de sorte que l'un 3a des organes de centrage se trouve dans le conduit Cl et l'organe de centrage adjacent 3b se trouve dans le conduit C2, l'élément gonflable 3a et l'élément annulaire gonflable 3b se trouvant ainsi de part et d'autre du plan de joint P. Une fois positionné correctement, les éléments annulaires gonflables 3a et 3b peuvent être gonflés pour centrer les deux conduits et les aligner. De préférence, l'organe de centrage 3c positionné à l'autre extrémité est également gonflé pour éviter tout déséquilibre du dispositif de centrage et de serrage. Le centrage par l'intermédiaire de ces éléments gonflables permet d'éviter tout frottement contre la peau interne des conduits et permet la création d'efforts homogènes favorisant une meilleure remise en rond lors de l'expansion des patins de serrage. L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation donné décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Organe de centrage pour un dispositif de centrage et de serrage de conduits à souder, comprenant notamment un carter, des moyens de serrage renfermés dans ledit carter, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un élément gonflable, fixable sur la périphérie du carter. 2. Organe de centrage selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que l'élément gonflable se présente sous forme d'une chambre annulaire, gonflable à la manière d'une bouée. 3. Organe de centrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une pluralité de chambres gonflables destinées à être réparties à la périphérie d'un carter. 4. Organe de centrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément gonflable se présente sous la forme d'une bande, continue ou discontinue, fixable de manière étanche à la périphérie d'un carter. 5. Carter pour dispositif de centrage et de serrage de conduits à souder propre à contenir tout type de moyens de serrage appropriés, caractérisé en ce qu'il comporte fixé à sa périphérie extérieure au moins deux 25 organes de centrage constitués respectivement d'un élément gonflable. 6. Carter selon la revendication 4, caractérisé en ce que le carter comporte à sa surface extérieure, des rainures pour loger dans chacune une chambre annulaire gonflable. 7. Carter selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque rainure est pourvue de moyens de fixation coopérant avec un moyen de fixation complémentaire ménagé en correspondance sur la chambre annulaire gonflable. 8. Carter selon la revendication 4, caractérisé en ce que le carter comporte sur sa surface extérieure des rainures pour loger des systèmes de cerclage d'une bande en tant qu'organe de centrage et réaliser ainsi une fixation étanche de la bande. 9. Dispositif de centrage et de serrage comportant notamment un carter, des moyens de serrage logé dans ledit carter, caractérisé en ce que ledit carter comporte sur sa périphérie extérieure au moins deux éléments gonflables constituant des organes de centrage. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de serrage sont constitués par au moins une série de patins montés entraînables en déplacement entre une position où ils sont effacés dans le carter et une position où ils sont en saillie radiale du carter.