Brevet FR3127272A1 — publié le 20230324

Dispositif de colmatage d’une fuite sur une canalisation de transport et/ou sur un réservoir de fluide Dispositif de colmatage (10, 100) d’une fuite sur une paroi de canalisation ou de réservoir (70) présentant un orifice (80), comprenant une plaque d’élastomère (40) appliquée sur la paroi à l’endroit de l’orifice, un applicateur d’efforts (12, 14, 16, 50) et un répartiteur d’efforts (20) appliqués sur la plaque d’élastomère et des moyens pour appliquer un couple de serrage sur l’applicateur d’efforts. Selon les caractéristiques principales de l’invention, le répartiteur d’efforts (20) a une face interne (28) destinée à être plaquée sur la plaque d’élastomère (40), la face interne présentant une zone active correspondant à une protubérance (25) et une zone inactive située autour de la protubérance de façon à ce que lorsque le couple de serrage est appliqué sur l’applicateur d’efforts, la zone active génère une pression sur la plaque d’élastomère supérieure à la pression générée par la zone inactive du répartiteur (20) sur la plaque d’élastomère. Figure pour l’abrégé : Figure 6 Dispositif de colmatage d’une fuite sur une canalisation de transport et/ou sur un réservoir de fluide La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs pour réparer les tuyaux au moyen d'anneaux, de bandes ou de manchons pressés contre la surface extérieure du tuyau et concerne en particulier un dispositif de colmatage d’une fuite sur une canalisation de transport et/ou sur un réservoir de fluide. Etat de la technique Les canalisations de transport de fluide et, en particulier, les fluides sous pression, comme le pétrole et le gaz, subissent des détériorations dans l’épaisseur de leur paroi qui peuvent se transformer en fissures et créer des fuites. Une technique de réparation d’une canalisation et/ou réservoir présentant une fuite consiste à appliquer un élastomère à l’endroit de la fuite placé à l’intérieur d’un manchon formé de deux demi-coquilles serrées autour de la canalisation. Ce dispositif de colmatage présente plusieurs inconvénients. D’une part, la pression de serrage du manchon sur la canalisation doit être suffisante pour que l’élastomère applique une pression nécessaire pour contenir la fuite. D’autre part, les demi-coquilles étant adaptées à un diamètre déterminé de canalisation, il faut donc prévoir des coquilles ayant autant de diamètres différents qu’il y a de diamètres différents de canalisations. Les dispositifs en deux demi-coquilles ne sont pas adaptés au diamètre des réservoirs qui peut atteindre plusieurs mètres. Une autre technique décrite dans le brevet EP 1 104 532 consiste à appliquer une plaque d’élastomère en utilisant un applicateur d’efforts et un répartiteur d’efforts contre la fissure et un mécanisme de serrage disposé autour de la canalisation pour appliquer une force sur l’applicateur d’efforts. L’applicateur d’efforts transmet des forces sur la plaque d’élastomère à l’endroit de la fissure contraignant l’élastomère à se déformer de façon à épouser la forme de la fissure et ainsi permet de colmater cette fissure. Ce dispositif permet d’imposer une contre-pression à l’interface élastomère-canalisation de manière à s’opposer à la pression interne du fluide contenue dans la canalisation. Cette contre-pression est développée grâce à la tension mécanique du mécanisme de serrage disposé autour de la canalisation et autour du dispositif. Un tel dispositif de colmatage présente l’avantage de s’adapter à de nombreux diamètres de canalisations. Cependant ce dispositif de colmatage présente plusieurs inconvénients. D’une part, la pression importante et permanente sur la plaque d’élastomère comprime la plaque et se traduit par un cisaillement de l’élastomère sur le bord de l’orifice dû à la différence de pression entre la bordure de l’orifice et l’intérieur de l’orifice. Ce cisaillement permanent et de grande amplitude peut conduire à l’endommagement de l’élastomère et alors provoquer la fuite. D’autre part, en appliquant un couple maximal de serrage de 40 N.m sur le mécanisme, la pression obtenue sur l’élastomère plafonne à environ 80 bars à 20°C. Ce qui signifie que pour atteindre une pression supérieure il faut augmenter le couple de serrage. Or au-delà d’un couple de serrage de 40 N.m, la plaque d’élastomère se détériore et devient inefficace. En outre, même avec un couple de serrage maximum de 40 N., la contre pression exercée à l’endroit de la fuite diminue rapidement avec le temps et ne s’oppose plus suffisamment à la pression interne du fluide et le dispositif de colmatage fuit une dizaine de jours après avoir été posé. C’est pourquoi, le but de l’invention est de réaliser un dispositif de colmatage d’une fuite sur une canalisation comportant une plaque d’élastomère et des moyens pour appliquer une pression sur cette plaque qui permet d’imposer une contre-pression à l’interface élastomère-canalisation suffisante pour colmater la fuite de façon durable. L’objet de l’invention est donc un dispositif de colmatage d’une fuite sur une paroi de canalisation ou de réservoir présentant un orifice, comprenant une plaque d’élastomère appliquée sur la paroi à l’endroit de l’orifice, un applicateur d’efforts et un répartiteur d’efforts appliqués sur la plaque d’élastomère et des moyens pour appliquer un couple de serrage sur l’applicateur d’efforts. Selon les caractéristiques principales de l’invention, le répartiteur d’efforts a une face interne destinée à être plaquée sur la plaque d’élastomère, la face interne présentant une zone active correspondant à une protubérance et une zone inactive située autour de la protubérance de façon à ce que lorsque le couple de serrage est appliqué sur l’applicateur d’efforts, la zone active génère une pression sur la plaque d’élastomère supérieure à la pression générée par la zone inactive du répartiteur sur la plaque d’élastomère. Brève description des figures Les buts, objets et caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : représente une vue en perspective de dessus de l’applicateur et du répartiteur d’efforts selon un premier mode de réalisation du dispositif de colmatage selon l’invention, représente une vue en perspective et de dessous de l’applicateur et du répartiteur d’efforts de la , représente une vue en coupe de l’applicateur et du répartiteur d’efforts selon un second mode de réalisation, représente une vue en coupe longitudinale de l’applicateur et du répartiteur d’efforts du dispositif de colmatage selon l’invention, représente une vue de face de l’applicateur et du répartiteur d’efforts du dispositif de colmatage selon l’invention, représente une vue en coupe du dispositif de colmatage appliqué sur la canalisation avant serrage, représente une vue en coupe du dispositif de colmatage appliqué sur la canalisation après serrage, représente la vue en coupe de la avec une alternative de réalisation de la plaque d’élastomère, représente la vue en coupe de la avec une alternative de réalisation de la plaque d’élastomère, représente un dispositif de colmatage selon l’invention avec applicateur et répartiteur d’efforts dissociés, représente une vue en perspective de l’applicateur et du répartiteur d’efforts selon un troisième mode de réalisation du dispositif de colmatage selon l’invention, représente une vue de dessous de l’applicateur et du répartiteur d’efforts de la , représente le dispositif de colmatage selon le troisième mode de réalisation de l’invention en place sur la canalisation, représente une vue en coupe du dispositif de colmatage selon le troisième mode de réalisation de l’invention. Dispositif de colmatage (10, 100) d’une fuite sur une paroi de canalisation ou de réservoir (70) présentant un orifice (80), comprenant une plaque d’élastomère (40) appliquée sur ladite paroi à l’endroit de l’orifice, un applicateur d’efforts (12, 14, 16, 50) et un répartiteur d’efforts (20) appliqués sur la plaque d’élastomère et des moyens pour appliquer un couple de serrage sur ledit applicateur d’efforts, caractérisé en ce que le répartiteur d’efforts (20) a une face interne (28) destinée à être plaquée sur la plaque d’élastomère (40), ladite face interne présentant une zone active correspondant à une protubérance (25) et une zone inactive située autour de ladite protubérance de façon à ce que lorsque le couple de serrage est appliqué sur l’applicateur d’efforts, la zone active, génère une pression sur la plaque d’élastomère supérieure à la pression générée par la zone inactive du répartiteur (20) sur la plaque d’élastomère. Dispositif de colmatage (10) selon la revendication 1, dans lequel l’applicateur d’efforts (12, 14, 16) comprend sur sa face externe des fentes dans deux directions, une première série de fentes (23) selon des plans perpendiculaires à une direction ZZ’, l’axe ZZ’ représentant la direction longitudinale de la canalisation et une seconde série de fentes (21) selon des directions parallèles à l’axe longitudinal ZZ’, lesdites fentes définissant une pluralité d’excroissances (22). Dispositif de colmatage (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les excroissances (22) de l’applicateur d’efforts (12, 16) présentent une différence d’épaisseur dans la largeur du répartiteur, la longueur du répartiteur étant considérée selon l’axe ZZ’, de sorte que l’applicateur d’efforts a une épaisseur variable, maximale dans un plan de symétrie passant par l’axe ZZ’ et qui va en diminuant vers les bords latéraux dudit applicateur. Dispositif de colmatage (10) selon l’une des revendications 1, 2 ou 3, dans lequel la profondeur des fentes (21) de l’applicateur d’efforts (12) situées en vis-à-vis de la protubérance (25) sont plus profondes que les autres fentes. Dispositif de colmatage (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel les excroissances (22) de l’applicateur d’efforts (14) sont d’épaisseur égale sauf pour les excroissances situées sur les deux bordures de l’applicateur situées parallèlement à l’axe longitudinal ZZ’ dont l’épaisseur décroit vers les bords longitudinaux de l’applicateur. Dispositif de colmatage (100) selon la revendication 1, dans lequel l’applicateur d’efforts (50) est plein et percé de part en part selon l’axe ZZ’ par trois trous de fixation (53) débouchant sur ses parois transversales, ledit dispositif comprenant deux flasques de maintien (52) et des moyens tels que des vis d’assemblage (56) pour maintenir ces flasques de maintien serrées contre les parois transversales de l’applicateur d’efforts (50), les deux flasques (52) étant également reliées par deux barreaux tendeurs (58) sous forme de cylindre pouvant tourner librement autour de leur axe longitudinal respectif, la sangle (60) étant adaptée pour se placer sur l’applicateur (50) entre les deux flasques(52) et sous les barreaux tendeurs (58) avant d’être serrée autour de la canalisation (70), les barreaux tendeurs (58) étant éloignés des parois longitudinales de l’applicateur (50) de façon à ce que ladite sangle forme avec elles un angle alpha compris entre 10 et 20 degrés. Dispositif de colmatage (10, 100) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la protubérance (25) est circulaire et centrée sur la face interne (28) du répartiteur, la hauteur maximale de ladite protubérance (25) est fonction de son diamètre au carré, afin que sa raideur soit constante quelle que soit sa taille. Dispositif de colmatage (10, 100) selon la revendication 7, dans lequel la protubérance (25) du répartiteur d’efforts (20) a une raideur comprise entre 500 N/m et 5000 N/m. Dispositif de colmatage (10, 100) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la plaque d’élastomère (40) comprend au moins deux matières, une première matière (41) qui constitue la partie supérieure et les bords de ladite plaque et une seconde matière (42) qui constitue la partie centrale et inférieure de ladite plaque, ladite seconde matière étant entourée sur sa partie supérieure et ses bords latéraux par ladite première matière, ladite seconde matière étant un élastomère de dureté supérieure à la dureté de l’élastomère composant ladite première matière, les faces inférieures des différentes matières étant situées dans le même plan composant la face inférieure de ladite plaque destinée à venir en contact avec la paroi de canalisation (70) à l’endroit de l’orifice (80), ladite seconde matière étant destinée à être plaquée sur ledit orifice. Dispositif de colmatage (10, 100) selon la revendication 9, dans lequel la plaque d’élastomère (40) comprend une troisième matière incluse dans la seconde matière (42), ladite troisième matière étant entourée sur sa partie supérieure et ses bords latéraux par ladite seconde matière, les faces inférieures des trois matières étant situées dans le même plan composant la face inférieure de la plaque d’élastomère (40) destinée à venir en contact avec la paroi de canalisation (70) à l’endroit de l’orifice (80), la troisième matière étant destinée à être plaquée sur l’orifice (80) de façon à le recouvrir, ladite troisième matière étant un élastomère de dureté supérieure à la dureté de l’élastomère composant ladite seconde matière. Dispositif de colmatage (10, 100) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel l’applicateur d’efforts (12, 14, 16, 50) et le répartiteur d’efforts (20) sont deux parties distinctes. Dispositif de colmatage (10, 100) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le matériau utilisé pour fabriquer l’applicateur d’efforts (12, 14, 16, 50) et le répartiteur d’efforts (20) est choisi parmi les matières plastiques rigides telles que du polyamide, du polypropylène ou du polycarbonate. Dispositif de colmatage (10, 100) selon la revendication 12, dans lequel la protubérance (25) du répartiteur d’efforts (20) en polyamide a une raideur comprise entre 1400 N/m et 1700 N/m.