WO2000033990A1 - Procede de realisation de tuyaux a raccorder dans une canalisation a double paroi et machine pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Procede de realisation de tuyaux a raccorder dans une canalisation a double paroi et machine pour sa mise en oeuvre Download PDF

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WO2000033990A1
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Philippe Marchal
Mathieu Rivier
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Itp
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D41/04—Reducing; Closing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T29/5367—Coupling to conduit

Definitions

  • the invention is essentially related to the manufacture of so-called double-walled or double-walled pipes, that is to say pipes which are formed in common part by two coaxial tubes, namely an internal tube and an external tube. .
  • double-walled or double-walled pipes that is to say pipes which are formed in common part by two coaxial tubes, namely an internal tube and an external tube.
  • the purpose of such a double wall is to provide an annular space between the two tubes.
  • the invention aims more particularly to facilitate the production of the ends of such pipes when this annular space between the two tubes must be closed at the ends of the pipe, for one reason or another.
  • This is particularly the case when the intermediate annular space of the double wall serves as a thermal insulation envelope for a fluid circulating inside the internal tube.
  • the invention lends itself particularly well to the conditions of manufacture and implementation of such pipes when they are intended to constitute the successive sections of a continuous pipe.
  • pipelines for petroleum products, commonly called pipelines.
  • the invention is embodied in different forms, which are expressed in particular in the terms of a process for manufacturing double-walled pipes by deformation of an end portion of an outer tube around an end portion of a tube internal until bringing them closer to one of the other in closing the annular space which they provide between them in the running part of the pipe, or which is expressed in terms of device by considering a machine comprising means specific to the implementation of this process. It also relates to an installation for manufacturing double-walled pipes in series integrating such a machine.
  • the subject of the invention is therefore a method of producing pipes to be connected in a double-walled pipeline, characterized in that, after having brought an internal tube and an external tube in a relative coaxial arrangement leaving between them an annular space up to to a connection zone at the end of the pipe where the external tube is set back from the longitudinal internal tube, the wall is deformed with a terminal part of the external tube in restriction of its diameter until bringing its end contiguous with the tube internal closure of said annular space, acting concentrically by progressive pressure on its wall by means of a series of bars which are distributed annularly around said connection zone and which is caused to tilt in the radial direction from a crown fixed relative to the external tube on which they are hinged.
  • the tilting of said bars is caused by admitting a progressive fluidic pressure in an annular chamber with flexible wall and variable volume surrounding all of said bars.
  • the invention also relates to a machine for implementing the method referred to above, characterized in that it comprises on the one hand a rigid mobile structure to be engaged around a connection area at the end of a pipe where an external tube ends in withdrawal from an internal tube, said tubes forming between them an annular space, on the other hand active members comprising a series of bars distributed annularly and mounted articulated at a rear end on a fixed crown of said structure which is common to them, as well as means of simultaneous tilting of the different bars in the radial direction to incline them closer to their opposite front ends towards the longitudinal axis of the annular distribution.
  • said means for tilting said bars comprises an inflatable annular chamber, with a flexible wall and variable volume, surrounding all of said bars, and means for admitting a progressive fluidic pressure into said chamber.
  • the rigid structure may include means for confining said chamber in the inflated state, comprising in particular an external envelope, and preferably also an internal flank to this envelope opposite to said crown on which said bars are articulated.
  • said rigid structure is equipped with lifting and transport means for engaging it around the connection zone by the free end of the pipe, or for releasing it at the end of the operation, when said bars are brought back in inactive position away from the wall of the outer tube.
  • said structure comprises means for guiding its movements along the pipe cooperating with the external tube in the main part of the pipe to ensure its longitudinal and radial centering with respect to the axis of the pipe, said means preferably comprising, the rear of a cantilever beam extending longitudinally away from the pipe, symmetrical rollers further tending to keep said beam in orientation along an upper generatrix of said pipe.
  • each of said bars is active under pressure on the end part of the outer tube by means of a shoe which it carries, which advantageously has a portion with an inclined longitudinal profile. relative to said bar.
  • said shoe has a concave transverse profile whose radius of curvature is preferably of the same order of magnitude as that of the internal tube.
  • said rigid structure comprises rods for guiding the various bars radially, said rods being fixed on a central ring, and there is provided on each of said rods a return spring of the corresponding bar towards its inactive position away from the wall of the outer tube.
  • Each of said bars is retained on said crown by stoppers in abutment on the radial faces of the latter.
  • each of said bars a strip oriented perpendicularly to it and sliding on a finger integral with the rigid structure during the tilting operations of the bars.
  • a temporary annular shim providing a weld clearance between the end of the outer tube and the wall of the inner tube at the end of the operation of the machine.
  • an intermediate layer of relatively small constant thickness is provided around said bars, in particular for protecting the wall of an inflatable annular chamber.
  • the invention also relates to an installation for the mass production of pipes to be connected end to end in a double-walled pipe, characterized in that it comprises a machine as described above for the chain processing of the ends of successive pipes.
  • FIG. 1 schematically shows a machine according to the invention in the process of being installed on the end of a pipe, in accordance with a view in partial section along a diametral plane of the assembly;
  • - Figure 2 is a perspective view of a detail of Figure 1 showing centering rollers along a straight generator of the cylindrical surface of the outer tube of the pipe;
  • FIG. 3 schematically represents the same machine as it appears seen at the end on the left of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a partial perspective view illustrating one of the bars of the machine forming a lever, in its relations with the constituent elements of the rigid structure;
  • FIG. 5 illustrates the shape of a bar at the level of the pad it carries, by a detailed view of its transverse profile
  • FIG. 6 shows the active parts of the machine in a partial view in longitudinal section, their position being, as in Figure 1, that they occupy before the start of their action on a tube to be deformed;
  • Each pipe 1 is therefore essentially constituted, as has already been indicated, from an external tube 20 and an internal tube 10. It is conventional to seek to transfer to the latter various constraints such as those which are found generated during operations manufacturing necessary for closing the annular space 31 between the two tubes and for butt welding of successive pipes constituting a continuous pipe.
  • the tubes are made of steel, that the rigid connections between different parts are made by welding, that the annular space 31 is advantageously occupied by an insulating material put implemented in the form of plates which are wound around the internal tube, that the thermal insulation capacity can be improved by making a reduced pressure prevail in this annular space, that once two internal tubes welded end to end continuity of a pipe between successive pipes at the level of the external tubes and that of the insulating annular space can, at best, be ensured by involving an intermediate piece forming a cylindrical sleeve for connection between the two external tubes of successive pipes.
  • the internal tube 10 is longer than the external tube 20, so that at each end of the running part, therefore on the left in the figure, the internal tube projects from the external tube.
  • the respective end portions of the two tubes define there a zone 2 of connection with the opposite end of a other identical pipe.
  • the end of that 3 of the outer tube 20 is longitudinally recessed therein with respect to the free end of that 4 of the inner tube 10.
  • connection zone 2 The machine used to complete the creation of the connection zone 2 is shown diagrammatically as a whole in this same figure 1.
  • This machine is mobile for the chain processing of the ends of different pipes.
  • a lifting system 32 allowing it to be suspended from a lifting beam.
  • This system is illustrated by a cable 33 hooking onto ring lugs 34 welded to the rigid structure of the machine.
  • the structure supporting the active members in deformation of the external tube is extended by a beam 35 which, in the functional position, is placed along the upper generatrix of the current part of the pipe. At its end, to the right of the figure, it rests on the external tube 20, on which it is guided in longitudinal movement of the machine by rollers 36.
  • these rollers are actually double, to ensure not only the rolling capacity at constant distance from the pipe, but also a centering of the machine relative to the upper generator. It is therefore two centering rollers 37 and 38, oriented symmetrically in a V straddling the tube.
  • connection zone 2 On the opposite side, on the left in FIG. 1, the members which have been called active, on the grounds that they are used for producing the connection zone 2, respect a geometry with symmetry of revolution.
  • the rigid structure in which they are mounted comprises a cylindrical shell 41 inside of which are a series of tilting bars 42. These bars are illustrated by admitting that they are all identical to each other. They extend longitudinally and are distributed in an annular crown around the pipe.
  • the bars 42 are pivotally mounted on an annular ring 43 integral with the beam 35 and therefore also with the ferrule 41.
  • the movements of their front movable end are guided by respective rods 44, the latter being mounted rigid between the ferrule 41 and a central ring 45.
  • an inflatable annular chamber 46 When the latter is brought to the inflated state, by admission of water or other fluid through a connector 47, it fills a whole space between the shell 41 and all of the bars 42.
  • the bars 42 are supplemented by pressure pads 48, and that at their movable end, the bars 42 are individually subjected, against the pressure coming from the chamber 46, with the return action of a helical spring 49 arranged around the corresponding rod 44 and bearing on the one hand on the internal face of the bar and on the other hand on the central ring 45.
  • a fluid pressure is admitted into the chamber 46, generally by introducing pressurized water therein through the connector 47, this chamber swells and, because the expansion of its variable volume is limited by the ferrule 41 which the envelope externally, the pressure gradually increases. It increases sufficiently to exert, against the springs 49 and the resistance of the outer tube 20, a pushing force on the bars 42 which tends to cause them all to tilt simultaneously in the radial direction.
  • the pads 48 act in concentric pressure on the wall of the outer tube 20, thus causing the deformation of this wall in approach to that of the inner tube.
  • the pressure exerted through the chamber 46 is uniformly distributed over the various bars 42 at all times, not only in the radial direction annularly around the pipe, but also in the longitudinal direction along the external face of the bars.
  • the inclined profile given to the portions 63 of the pads 48 has the consequence that the constriction of the external tube varies progressively from the rear, where it is zero at the junction of the current part of the pipe, up to its end. free at the front, where it becomes such that at the end of the operation, the wall of the external tube comes into contact with that of the internal tube provided with its welding wedge, the latter remaining insensitive to deformations. More precisely, the wall of the tube comes into abutment over the entire perimeter of an intermediate wedge which will be described later.
  • the number of bars 42, with their associated individual members, is variable depending on the application conditions. It is in particular in direct relation with the distance that their movable end must travel when it causes their tilting, therefore with the original difference between the radii of the two tubes. Furthermore, it is calculated so that the clearance between adjacent bars, at the level of their pads arriving under pressure on the outer tube, is reduced enough not to induce pinching of the outer tube.
  • each bar 42 with the fixed or mobile members which are associated with it, with reference to FIG. 4 mainly, but also, incidentally, to the various other figures of drawings.
  • this rod 44 is an integral part of the rigid structure. It is engaged through the ferrule 41 until it stops its head away from the longitudinal axis of the machine. At its opposite end, it is threaded and fixed by screwing into the outer edge of the central ring 45. The rigidity of the mounting of the latter simply results from the combined effect of the different rods 44.
  • the chamber 46 which has been shown partially the flexible wall 52 extends continuously around all of the bars 42. It appears better in the view of FIG. 3 that the different bars 42 are almost contiguous, at least by their rear articulation ends 53 and at their external faces 54.
  • each bar 42 forms a fork 55 thanks to which it can be traversed by the corresponding rod 44.
  • the spring 49 which tends to tilt the bar 42 to its inactive position by tilting it on the longitudinal axis away from the pipe, is supported on the one hand on the edge outer 56 of the ring 45, on the other hand on the radially inner face 57 of the bar 42, by means of a washer 58.
  • the bar 42 is linked to the crown 43 by means which secure a fixed position of the rear end while allowing the necessary articulation of the tilting of the bar.
  • a strip 64 there is provided at the rear end of the bar 42, a strip 64, welded on it, which is oriented perpendicular to the bar outward. Its main role is to facilitate the mounting of the bars on the crown 43.
  • the strip 64 is associated with a finger 65 which is welded longitudinally on the external face 66 of the crown 43 (or otherwise made integral with the rigid structure ) and which passes through the end of the strip 64 itself.
  • each strip thus prevents the bar to which it belongs from disengaging from the crown 43. Thereafter, the strip 64 slides freely on finger 65 during the tilting operations of the bar 42 between two extreme positions, which correspond one to the stop of the strip 64 on the rear face of the crown 43, the other to its stop on a nut 67 present at the end of the finger 65.
  • the bar 42 is provided with two tabs 60 and 61 which frame the crown 43, in abutment on its rear and front faces respectively (reference 51 for the front face in FIG. 4).
  • the main purpose of these cleats is to prevent the bar from sliding longitudinally relative to the crown 43. They therefore participate, with the lamella 64 associated with the same bar, in maintaining this tilting bar around a fixed point of articulation.
  • the bars 42 can be more simply mounted in the crown 43 by means of screws passing through their thickness with play. This play allows the same freedom of inclination to be found on the longitudinal axis.
  • each shoe 48 has a concave curved transverse profile 59.
  • the dimensions are calculated to best limit the difference between adjacent bars when they pass from their inactive position to their final active position as the terminal part of the outer tube is deformed. These dimensional conditions essentially apply to the bars considered at the level of their pads, and mainly according to the internal face of the latter.
  • the assembly is constructed in such a way so that in their inactive position, the bars 42 are inclined on the axis of the pipe 1, away from any contact between the pads and the external tube 20 not yet deformed, and that in their final active position, they are simply brought back parallel to the axis of the pipe.
  • annular flank 62 disposed opposite the support crown 43.
  • This flank is welded integral with the ferrule 41, perpendicular to it of its internal side, the latter playing the role of a confinement envelope for the inflated chamber, in combination with the crown 43 and the sidewall 62.
  • This wedge is of constant thickness, practically insensitive to the pressure of the active members of the machine of the invention, since it closely follows the contour of the internal tube. This is why it was not taken into account previously, considering that everything takes place as if it were an integral part of the internal tube 10 during the operations of deformation of the external tube 20. It is easily removed when the bars 42 (more precisely their pads 48) cease their pressure, due to the elastic return of the outer tube.
  • the clearance between the inner tube and the outer tube is thus constant (within the tolerance close to the thickness of the shim), which facilitates the subsequent welding operations in closing the annular space between the two tubes and improves the quality. of the weld obtained.
  • the temporary wedge 69 illustrated in FIG. 6 advantageously has lines of weakness 71, possibly cut lines, extending longitudinally, at least all around the part of its length which is interposed between the tubes thus sparing the weld gap.
  • the objective is to improve the faculty, which it already offers because of its finesse, to lend itself to the inevitable irregularities of the perimeter of the inner tube 10, better than it would by the other part of its length.
  • a machine such as the one just described can be produced with 25 or 26 active bars distributed at angular intervals of the order of 14 degrees and bearing each a 40 mm wide shoe.
  • the clearance between the pads is of the order of 7 mm at the start of the bar tilting operation.
  • the pressure applied to the tube by the portion 63 with an inclined longitudinal profile is all the greater with respect to the fluid pressure prevailing in the inflatable chamber at a determined instant of the progressive pressurization.
  • the machine is easy to move in order to process the ends of successive pipes intended to be connected in a chain intended to be connected end to end in order to constitute a continuous pipe, by sealing the annular space between internal tube and external tube, in the case where an insulating material is placed in this space in the meantime.
  • the welding operations are facilitated by the fact that the weld clearance formed beforehand by means of the shim described is constant.
  • the welding operations do not fear the risk of oil leaks and the cleaning operations can be carried out with a torch.
  • the invention is in no way limited by the precise indications which have been provided with regard to particular conditions of industrial application of particular industrial application. It extends not only to all variants of implementation where the dimensional data encrypted would be different, but also to all variants using means deviating from those which have been described while fulfilling the same functions.
  • each shoe 48 could be made in one piece with the corresponding bar 42, even though we preferred to describe it as a separate piece coming to be secured to the bar itself, which will most often be the case, if only for technological reasons of manufacturing convenience falling within the metallurgy.

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé de réalisation de tuyaux à raccorder dans une canalisation à double paroi et machine pour sa mise en oeuvre selon lesquels on raccorde bout à bout dans une canalisation à double paroi. Chaque tuyau (1) comprend un tube interne (10) et un tube externe (20) dans une disposition relative coaxiale ménageant entre eux un espace annulaire (31) jusqu'à une zone de raccordement (2) en bout de tuyau où le tube externe se présente en retrait du tube externe longitudinalement. On déforme la paroi d'une partie terminale (3) du tube externe (20) en restriction de son diamètre jusqu'à amener son extrémité jointive (au jeu de soudure près ménagé par une cale provisoire) avec le tube interne (10) en fermeture dudit espace annulaire (31), en agissant concentriquement par pression progressive sur sa paroi par l'intermédiaire d'une série de barres (42) qui se répartissent annulairement autour de la zone de raccordement (2) et dont on provoque le basculement en direction radiale à partir d'une couronne (43) fixe par rapport au tube externe sur laquelle elles sont montées articulées.

Description

PROCEDE DE REALISATION DE TUYAUX A RACCORDER DANS UNE CANALISATION A DOUBLE PAROI ET MACHINE POUR SA MISE EN ŒUVRE
L' invention est essentiellement en rapport avec la fabrication des tuyaux dits à double paroi ou à double enveloppe, c'est-à-dire des tuyaux qui sont constitués en partie courante par deux tubes coaxiaux, à savoir un tube interne et un tube externe. D'une manière très générale, le propos d'une telle double paroi est de ménager un espace annulaire entre les deux tubes.
Dans ce cadre, l'invention vise plus particulièrement à faciliter la réalisation des extrémités de tels tuyaux quand cet espace annulaire entre les deux tubes doit être fermé aux extrémités du tuyau, pour une raison ou une autre. Il en est ainsi notamment quand l'espace annulaire intermédiaire de la double paroi sert d' enveloppe d' isolation thermique pour un fluide circulant à l'intérieur du tube interne. A titre de domaine d'application préféré, l'invention se prête particulièrement bien aux conditions de fabrication et de mise en œuvre de tels tuyaux quand ils sont destinés à constituer les tronçons successifs d'une canalisation continue. Dans ce contexte, on se référera notamment au cas des canalisations de produits pétroliers, couramment appelées pipelines. Ce cas représente en effet un exemple caractéristique de canalisations de grande longueur, qui en plus sont souvent posées en pleine mer. Et pour satisfaire à des besoins tant techniques qu'économiques, on est conduit à réaliser les tuyaux en usine, en les produisant en série à partir de tubes individuels, avant de les assembler en les raccordant bout à bout pour constituer la canalisation. En outre, il s'agit alors de tubes individuels de grande longueur (12 ou 24 mètres couramment) et de diamètre important (de l'ordre de plusieurs dizaines de centimètres) , ce qui oblige à concevoir les extrémités des tuyaux de manière à permettre à une machine de soudage d'avoir accès aux tubes internes de deux tuyaux successifs pour les souder bout à bout sans être gêné par les tubes externes associés.
Que ces derniers soient ensuite raccordés ou non par l'intermédiaire d'un manchon d'accouplement, il est classique de fermer l'espace annulaire entre tubes au préalable, à chaque extrémité des différents tuyaux, au moyen d'une pièce tronconique intermédiaire que l'on oriente de manière appropriée et dont on soude les terminaisons circulaires respectivement sur le tube interne et sur le tube externe d'un même tuyau. La présente invention permet de simplifier considérablement les opérations de fabrication en évitant le recours à une telle pièce intermédiaire, et ce sans perdre les fonctions qu'elle assure quand on considère le tuyau dans son ensemble, et sans nuire aux qualités que celui-ci doit globalement présenter. Elle permet aussi de réduire les coûts de fabrication et d' augmenter le rythme de production.
A cet effet, elle consiste essentiellement à réaliser une liaison équivalente entre le tube externe et le tube interne par déformation du tube externe dans sa partie terminale. De manière avantageuse, cette déformation peut être réalisée, conformément à l'invention, de telle sorte que l'on ménage un jeu de soudure précis et régulier pour la fermeture étanche ultérieure de l'espace annulaire subsistant dans la partie courante du tuyau en tant qu'enveloppe d'isolation thermique.
L'invention se concrétise suivant différentes formes, qui s'expriment notamment dans les termes d'un procédé de fabrication de tuyaux à double paroi par déformation d'une partie terminale d'un tube externe autour d'une partie terminale d'un tube interne jusqu'à les rapprocher l'un de l'autre en fermeture de l'espace annulaire qu'ils ménagent entre eux en partie courante du tuyau, ou qui s'expriment en termes de dispositif en considérant une machine comportant des moyens propres à la mise en œuvre de ce procédé. Elle concerne également une installation de fabrication de tuyaux à double paroi en série intégrant une telle machine.
L'invention a donc pour objet un procédé de réalisation de tuyaux à raccorder dans une canalisation à double paroi, caractérisé en ce que, après avoir amené un tube interne et un tube externe dans une disposition relative coaxiale ménageant entre eux un espace annulaire jusqu'à une zone de raccordement en bout de tuyau où le tube externe se présente en retrait du tube interne longitudinale ent, on déforme la paroi d'une partie terminale du tube externe en restriction de son diamètre jusqu'à amener son extrémité jointive avec le tube interne en fermeture dudit espace annulaire, en agissant concentriquement par pression progressive sur sa paroi par l'intermédiaire d'une série de barres qui se répartissent annulairement autour de ladite zone de raccordement et dont on provoque le basculement en direction radiale à partir d'une couronne fixe par rapport au tube externe sur laquelle elles sont montées articulées.
Avantageusement, le basculement desdites barres est provoqué en admettant une pression fluidique progressive dans une chambre annulaire à paroi souple et volume variable entourant l'ensemble desdites barres.
L'invention a également pour objet une machine pour la mise en œuvre du procédé visé ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part une structure rigide mobile pour être engagée autour d'une zone de raccordement en bout d'un tuyau où un tube externe se termine en retrait d'un tube interne, lesdits tubes ménageant entre eux un espace annulaire, d'autre part des organes actifs comportant une série de barres réparties annulairement et montées articulées en une extrémité arrière sur une couronne fixe de ladite structure qui leur est commune, ainsi que des moyens de basculement simultané des différentes barres en direction radiale pour les incliner en rapprochement de leurs extrémités avant opposées vers l'axe longitudinal de la répartition annulaire.
Avantageusement, lesdits moyens de basculement desdites barres comportent une chambre annulaire gonflable, à paroi souple et volume variable, entourant l'ensemble desdites barres, et des moyens d'admission d'une pression fluidique progressive dans ladite chambre.
La structure rigide peut comporter des moyens de confinement de ladite chambre à l'état gonflé, comportant notamment une enveloppe extérieure, et de préférence également un flanc interne à cette enveloppe à l'opposé de ladite couronne sur laquelle lesdites barres sont articulées.
Avantageusement, ladite structure rigide est équipée de moyens de levage et de transport pour l'engager autour de la zone de raccordement par l'extrémité libre du tuyau, ou pour l'en dégager en fin d'opération, quand lesdites barres sont ramenées en position inactive à l'écart de la paroi du tube externe.
Avantageusement encore, ladite structure comporte des moyens de guidage de ses déplacements le long du tuyau coopérant avec le tube externe en partie courante du tuyau pour assurer son centrage longitudinal et radial par rapport à l'axe du tuyau, lesdits moyens comportant de préférence, à l'arrière d'une poutre en porte-à-faux s' étendant longitudinalement à l'écart du tuyau, des rouleaux symétriques tendant en outre à maintenir ladite poutre en orientation le long d'une génératrice supérieure dudit tuyau.
Avantageusement encore, chacune desdites barres est active en pression sur la partie terminale du tube externe par l'intermédiaire d'un patin qu'elle porte, qui présente avantageusement une portion à profil longitudinal incliné par rapport à ladite barre.
Avantageusement encore, du moins en ce qui concerne ladite portion inclinée, ledit patin présente un profil transversal concave dont le rayon de courbure est de préférence du même ordre de grandeur que celui du tube interne .
Avantageusement encore, ladite structure rigide comporte des tiges de guidage radial des différentes barres, lesdites tiges étant fixées sur un anneau central, et il est prévu sur chacune desdites tiges un ressort de rappel de la barre correspondante vers sa position inactive à l'écart de la paroi du tube externe.
Chacune desdites barres est retenue sur ladite couronne par des taquets en butée sur les faces radiales de cette dernière.
Avantageusement, il est prévu, sur chacune desdites barres, une lamelle orientée perpendiculairement à elle et coulissant sur un doigt solidaire de la structure rigide lors des opérations de basculement des barres. Avantageusement encore, il est prévu une cale annulaire provisoire ménageant un jeu de soudure entre l'extrémité du tube externe et la paroi du tube interne en fin d'opération de la machine.
Avantageusement encore, il est prévu une couche intermédiaire d'épaisseur constante relativement faible autour desdites barres, notamment en protection de la paroi d'une chambre annulaire gonflable.
L'invention concerne également une installation de fabrication en série de tuyaux à raccorder bout à bout dans une canalisation à double paroi, caractérisé en ce qu'elle comporte une machine telle que décrite précédemment pour le traitement en chaîne des extrémités des tuyaux successifs.
L' invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, en faisant référence aux figures des dessins annexés qui les illustrent et dans lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement une machine suivant l'invention en cours de mise en place sur l'extrémité d'un tuyau, conformément à une vue en coupe partielle selon un plan diamétral de l'ensemble ; - la figure 2 est une vue en perspective d' un détail de la figure 1 montrant des rouleaux de centrage selon une génératrice rectiligne de la surface cylindrique du tube externe du tuyau ; la figure 3 représente schématiquement la même machine telle qu' elle apparaît vue en bout à gauche de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue partielle en perspective illustrant l'une des barres de la machine formant levier, dans ses relations avec les éléments constitutifs de la structure rigide ;
- la figure 5 illustre la forme d'une barre au niveau du patin qu'elle porte, par une vue détaillée de son profil transversal ;
- la figure 6 représente les organes actifs de la machine dans une vue partielle en coupe longitudinale, leur position étant, comme sur la figure 1, celle qu'ils occupent avant le démarrage de leur action sur un tube à déformer ;
- et la figure 7, également dans une vue de détail, montre une coupe partielle longitudinale homologue de la figure 6, mais où les barres sont dans leur position finale sur l'extrémité de tuyau terminée.
D'une manière générale, on se place ici dans le cadre de l'application préférée de l'invention, concernant la réalisation de tuyaux pour des canalisations sous-marines de produits pétroliers du type dit à double enveloppe.
Chaque tuyau 1 est donc essentiellement constitué, comme il a déjà été indiqué, à partir d'un tube externe 20 et d'un tube interne 10. Il est classique de chercher à reporter sur ce dernier des contraintes diverses telles que celles qui se trouvent engendrées au cours des opérations de fabrication nécessaires à la fermeture de l'espace annulaire 31 compris entre les deux tubes et au soudage bout à bout des tuyaux successifs constituant une canalisation continue. En restant dans le même contexte, donné en exemple parmi les plus courants, on considère que les tubes sont en acier, que les liaisons rigides entre pièces différentes sont réalisées par soudage, que l'espace annulaire 31 est avantageusement occupé par un matériau isolant mis en œuvre sous forme de plaques que l'on enroule autour du tube interne, que la capacité d'isolation thermique peut être améliorée en faisant régner une pression réduite dans cet espace annulaire, qu'une fois deux tubes internes soudés bout à bout la continuité d'une canalisation entre tuyaux successifs au niveau des tubes externes et à celui de l'espace annulaire isolant peut, au mieux, être assurée en faisant intervenir une pièce intermédiaire formant un manchon cylindrique de raccordement entre les deux tubes externes de tuyaux successifs. Toutes ces particularités, qui sont représentatives de conditions préférentielles pour l'invention, sont connues pour elles-mêmes et amplement décrites dans des textes de brevets antérieurs de la société déposante. Il sera donc inutile d'y revenir par le détail dans la suite. Si l'on considère, tout d'abord, les étapes de fabrication vues en termes de procédé, ils s λagit de se placer dans un atelier approvisionné en tubes internes et tubes externes venus d'aciérie, dans lequel s'effectue la constitution de chaque tuyau par enfilage d'un tube interne en position coaxiale dans un tube externe.
Comme il ressort de la figure 1, le tube interne 10 est plus long que le tube externe 20, si bien qu'à chaque extrémité de la partie courante, donc à gauche sur la figure, le tube interne dépasse du tube externe. Les parties terminales respectives des deux tubes définissent là une zone 2 de raccordement avec l'extrémité opposée d'un autre tuyau identique. L'extrémité de celle 3 du tube externe 20 y est longitudinalement en retrait par rapport à l'extrémité libre de celle 4 du tube interne 10.
La machine utilisée pour terminer la réalisation de la zone de raccordement 2 est représentée schématiquement dans son ensemble sur cette même figure 1.
Cette machine est mobile pour servir au traitement en chaîne des extrémités de tuyaux différents.
A cet effet, d'une part elle comporte un système de levage 32 permettant de la suspendre à un palonnier de transport. Ce système est illustré par un câble 33 s' accrochant sur des oreilles à annaux 34 soudées à la structure rigide de la machine.
D'autre part, la structure supportant les organes actifs en déformation du tube externe se prolonge par une poutre 35 qui, dans la position fonctionnelle, se place le long de la génératrice supérieure de la partie courante du tuyau. A son extrémité, à droite de la figure, elle repose sur le tube externe 20, sur lequel elle est guidée en déplacement longitudinal de la machine par des galets de roulement 36.
Comme il apparaît sur la figure 2, ces galets sont en réalité doubles, afin d'assurer, non seulement la capacité de roulement à écart constant du tuyau, mais aussi un centrage de la machine par rapport à la génératrice supérieure. Il s'agit donc de deux rouleaux de centrage 37 et 38, orientés symétriquement en v à cheval sur le tube.
Du côté opposé, à gauche sur la figure 1, les organes que l'on a appelés actifs, au motif qu'ils servent à la réalisation de la zone de raccordement 2, respectent une géométrie à symétrie de révolution.
La structure rigide dans laquelle ils sont montés comporte une virole cylindrique 41 à l'intérieur de laquelle se situent une série de barres basculantes 42. Ces barres sont illustrées en admettant qu'elles sont toutes identiques entre elles. Elles s'étendent longitudinalement et se répartissent en couronne annulaire autour du tuyau.
A l'arrière de la machine, les barres 42 sont montées pivotantes sur une couronne annulaire 43 solidaire de la poutre 35 et donc également de la virole 41. Quand elles basculent ainsi en direction radiale, les déplacements de leur extrémité mobile avant sont guidés par des tiges respectives 44, ces dernières étant montées rigides entre la virole 41 et un anneau central 45.
On voit également sur la figure 1, une chambre annulaire gonflable 46. Quand celle-ci est amenée à l'état gonflé, par admission d'eau ou autre fluide à travers un raccord 47, elle remplit tout un espace compris entre la virole 41 et l'ensemble des barres 42.
Pour l'essentiel, on y voit enfin que du côté interne, les barres 42 sont complétées par des patins de pression 48, et qu'à leur extrémité mobile, les barres 42 sont individuellement soumises, à l' encontre de la pression venant de la chambre 46, à l'action de rappel d'un ressort hélicoïdal 49 disposé autour de la tige correspondante 44 et prenant appui d'une part sur la face interne de la barre et d'autre part sur l'anneau central 45.
Dans son principe général, le fonctionnement de la machine réalisée conformément à l'invention se déduit déjà de la figure 1 et de la description qui précède. On comprend que la poutre 35 se situant en porte-à-faux par rapport à la virole 41 constituant l'enveloppe des organes actifs et au système 32 de levage et transport, la machine est automatiquement amenée en position stable et précise quand on l'engage longitudinalement sur le tuyau 1, à partir de l'extrémité libre de ce dernier, jusqu'à ce que les patins 48 viennent se placer autour des parties terminales des deux tubes destinés à constituer ce que l'on a appelé la zone de raccordement entre deux tuyaux analogues. Lors de cette étape, les différentes barres 42 sont basculées dans une position dite inactive sous le seul effet des ressorts de rappel 49, et dans cette position (qui est celle de la figure 6 en particulier) , leurs patins respectifs 48 se placent à proximité immédiate de la partie terminale du tube externe 20, sans toutefois appuyer dessus. La machine est alors en place pour opérer. Ses organes actifs sont correctement centrés sur l'axe du tuyau et le parallélisme est assuré même si l'horizontalité du tuyau sur des berceaux supports (non représentés) n'est pas parfaite. De plus, déjà à ce stade, mais aussi tout au long du fonctionnement, il ne peut s'exercer aucun effort sensible qui ne soit pas radial et réparti de manière équilibrée tout autour de l'axe du tuyau.
Quand ensuite on admet une pression fluidique dans la chambre 46, généralement en y introduisant de l'eau sous pression par le raccord 47, cette chambre se gonfle et, du fait que l'expansion de son volume variable est limitée par la virole 41 qui l'enveloppe extérieurement, la pression y augmente progressivement. Elle augmente suffisamment pour exercer à l' encontre des ressorts 49 et de la résistance du tube extérieur 20, un effort de poussée sur les barres 42 qui tend à les faire basculer toutes simultanément en direction radiale. Les patins 48 agissent en pression concentrique sur la paroi du tube externe 20, provoquant ainsi la déformation de cette paroi en rapprochement de celle du tube interne.
La pression exercée par l'intermédiaire de la chambre 46 est à chaque instant uniformément répartie sur les différentes barres 42, non seulement dans le sens radial annulairement autour du tuyau, mais également dans le sens longitudinale le long de la face externe des barres. Dans le même temps, le profil incliné donné aux portions 63 des patins 48 a pour conséquence que le rétreint du tube externe varie progressivement de l'arrière, où il est nul à la jonction de la partie courante du tuyau, jusqu'à son extrémité libre à l'avant, où il devient tel qu'à la fin de l'opération, la paroi du tube externe arrive jointive avec celle du tube interne muni de sa cale de soudure, ce dernier restant insensible aux déformations. Plus exactement, la paroi du tube arrive en butée sur tout le périmètre d'une cale intermédiaire qui sera décrite plus loin.
Le nombre des barres 42, avec leurs organes individuels associés, est variable suivant les conditions d'application. Il est notamment en relation directe avec la distance que doit parcourir leur extrémité mobile quand on provoque leur basculement, donc avec l'écart d'origine entre les rayons des deux tubes. Par ailleurs, il est calculé de telle sorte que le jeu entre barres adjacentes, au niveau de leurs patins arrivant en pression sur le tube externe, soit assez réduit pour ne pas induire de pincement du tube extérieur.
On s'attachera maintenant à décrire d'une manière plus précise la constitution de chaque barre 42, avec les organes fixes ou mobiles qui lui sont associés, en faisant référence à la figure 4 principalement, mais aussi, accessoirement, aux différentes autres figures des dessins.
Sur cette figure 4, on retrouve donc la couronne 43, au sujet de laquelle on n'a pas fait apparaître qu'elle est fixe, soudée sur la poutre 35, ainsi que les autres éléments fixes que sont la virole enveloppe 41, soudée sur la face avant 51 de la couronne 43, et la tige 44 propre à la barre 42 représentée.
Comme on l'a déjà indiqué, cette tige 44 fait partie intégrante de la structure rigide. Elle est engagée à travers la virole 41 jusqu'à butée de sa tête éloignée de l'axe longitudinal de la machine. A son extrémité opposée, elle est filetée et fixée par vissage dans la tranche extérieure de l'anneau central 45. La rigidité du montage de ce dernier résulte simplement de l'effet combiné des différentes tiges 44. En ce qui concerne les organes actifs, on comprend de la figure 4 que la chambre 46, dont on a représenté partiellement la paroi souple 52, s'étend de manière continue tout autour de l'ensemble des barres 42. Il apparaît mieux à la vue de la figure 3 que les différentes barres 42 sont quasiment jointives, du moins par leurs extrémités arrières d'articulation 53 et au niveau de leurs faces externes 54.
A son extrémité avant, chaque barre 42 forme une fourche 55 grâce à laquelle elle se laisse traverser par la tige 44 correspondante. Comme il ressort clairement de la figure 4, le ressort 49, qui tend à faire basculer la barre 42 vers sa position inactive en l'inclinant sur l'axe longitudinal à l'écart du tuyau, prend appui d'une part sur la tranche extérieure 56 de l'anneau 45, d'autre part sur la face radialement interne 57 de la barre 42, par l'intermédiaire d'une rondelle 58.
La présence de la fourche 55 plutôt que celle d'un simple orifice répond essentiellement à des soucis visant à la commodité de fabrication de la machine, par montage des différentes barres sur la structure rigide à l'intérieur de la virole 41. Avec le même propos, on observe que suivant la figure 4, la barre 42 est liée à la couronne 43 par des moyens qui sécurisent une position fixe de l'extrémité arrière tout en permettant l'articulation nécessaire du basculement de la barre. On y voit que l'on a prévu, à l'extrémité arrière de la barre 42, une lamelle 64, soudée sur elle, qui est orientée perpendiculairement à la barre vers l'extérieur. Son rôle principal vise à faciliter le montage des barres sur la couronne 43. A cet effet, la lamelle 64 est associée à un doigt 65 qui est soudé longitudinalement sur la face externe 66 de la couronne 43 (ou autrement rendu solidaire de la structure rigide) et qui passe à travers l'extrémité de la lamelle 64 elle-même.
Déjà pendant le montage, chaque lamelle empêche ainsi que la barre a laquelle elle appartient se dégage de la couronne 43. Par la suite, la lamelle 64 coulisse librement sur le doigt 65 lors des opérations de basculement de la barre 42 entre deux positions extrêmes, qui correspondent l'une à la butée de la lamelle 64 sur la face arrière de la couronne 43, l'autre à sa butée sur un écrou 67 présent en bout du doigt 65.
D'autre part, la barre 42 est munie de deux taquets 60 et 61 qui encadrent la couronne 43, en butée sur ses faces arrière et avant respectivement (référence 51 pour la face avant sur la figure 4) . Ces taquets ont pour finalité principale d'éviter que la barre vienne à glisser longitudinalement par rapport à la couronne 43. Ils participent donc avec la lamelle 64 associée à la même barre, à maintenir cette barre basculante autour d'un point d'articulation fixe. En variante de la solution illustrée à titre d'exemple particulièrement avantageux, les barres 42 peuvent être montées plus simplement dans la couronne 43 au moyen de vis traversant leur épaisseur avec jeu. Ce jeu permet de retrouver la même liberté d'inclinaison sur l'axe longitudinal. Dans ce cas comme dans celui des lamelles 64, il peut toujours être utile que, par rapport à la face interne rectiligne des barres 42, la tranche intérieure de la couronne 45 soit à profil légèrement arrondi, tel qu'on a cherché à le montrer sur les figures 6 et 7. Enfin, il convient de se reporter non seulement à la figure 4, mais également aux détails de la figure 5, pour observer que, du moins en ce qui concerne sa portion 63 à profil longitudinal incliné par rapport à la barre 42
(figure 4) qui vient en pression sur le tube externe du tuyau, chaque patin 48 présente un profil transversal incurvé concave 59.
Les mêmes figures montrent également le profil transversal des barres 42 en liaison avec les patins qu'elles portent. Pour chaque barre proprement dite, il est trapézoïdal, avec des faces latérales qui sont inclinées en correspondance avec des rayons de la machine vers l'axe du tuyau, la face interne recevant le patin 48, ce dernier étant, lui, essentiellement à section rectangulaire et de largeur inférieure.
Les dimensions sont calculées pour limiter au mieux l'écart entre barres adjacentes quand celles-ci passent de leur position inactive à leur position active finale au fur et à mesure de la déformation de la partie terminale du tube externe. Ces conditions dimensionnelles s'appliquent essentiellement aux barres considérées au niveau de leurs patins, et principalement selon la face interne de ces derniers.
Au niveau plus précisément de cette face interne des patins 48, le rayon de courbure de la surface active 59
(figure 5) en pression sur le tube externe est avantageusement du même ordre de grandeur que celui du tube interne en sa partie terminale 2, donc inférieur localement à celui du tube externe. Cette disposition contribue avec les conditions dimensionnelles ci-dessus à préserver une surface régulière suivant le périmètre du tube, dans la mesure où l'on évite ainsi l'apparition de plats alternés avec des zones de courbure plus prononcée.
Dans le même but, mais aussi avec pour finalité de satisfaire à des objectifs d'encombrement minimal pour une efficacité maximale, de rentabilité de la consommation énergétique au niveau de la chambre gonflable et de limitation des efforts longitudinaux, l'ensemble est construit de telle manière que dans leur position inactive, les barres 42 sont inclinées sur l'axe du tuyau 1, à l'écart de tout contact entre les patins et le tube externe 20 non encore déformé, et que dans leur position active finale, elles sont simplement ramenées parallèlement à l' axe du tuyau.
Des positions complémentaires évitent également que la paroi 52 de la chambre gonflable 46 puisse s'abîmer en se coinçant entre des éléments métalliques de l'ensemble. Pour cette raison, on a interposé une couche intermédiaire 68 (figure 1) autour de l'ensemble des barres 42. Elle est d'épaisseur constante. Elle a essentiellement un rôle de protection de la paroi de la chambre gonflable 46. Tout comme cette dernière, elle est faite par exemple de caoutchouc.
Pour le reste, le volume que la chambre annulaire 46 remplit à l'état gonflé est limité par un flanc annulaire 62, disposé à l'opposé de la couronne support 43. Ce flanc est soudé solidaire de la virole 41, perpendiculairement à elle de son côté interne, celle-ci jouant le rôle d'une enveloppe de confinement de la chambre gonflée, en combinaison avec la couronne 43 et le flanc 62.
En fin d'opération, lorsque les barres sont dans la position illustrée sur la figure 7, on a déformé la paroi du tube externe 20 en donnant une forme conique à sa partie terminale 3, cette déformation s' étant poursuivie jusqu'à ce que l'extrémité libre du tube rencontre la résistance de la partie terminale 4 du tube interne 10. C'est à cet endroit qu'après avoir relâché la pression dans la chambre gonflable dès lors que cette pression dépasse un seuil prédéterminé, et après avoir dégagé la machine du tuyau, on réalise la jonction des deux tubes par soudure.
Par rapport aux techniques connues dans lesquelles l'extrémité conique du tube externe est constituée par une pièce intermédiaire, on évite donc l'une des deux opérations de soudure, et en outre, on ne rencontre plus les problèmes qu' entraînaient précédemment les irrégularités inévitables de la section des tubes. On sait en particulier que, pour des tuyaux de grand diamètre, les contours ne sont jamais parfaitement circulaires et que l'on ne peut pas contrôler la correspondance entre les ovalisations respectives des deux tubes coaxiaux d'un tuyau à double paroi.
Quand on a indiqué ci-dessus que la paroi du tube externe est déformée en cône jusqu'à ce que son extrémité vienne jointive sur le tube interne, ceci n'est pas littéralement exact dans la pratique. Il est en effet utile de ménager un jeu de soudure entre les deux. A cet effet, on interpose autour du tube interne 10 une cale annulaire provisoire 69 qui apparaît principalement sur les figures 6 et 7.
Cette cale est d'épaisseur constante, pratiquement insensible à la pression des organes actifs de la machine de l'invention, dès lors qu'elle épouse de près le contour du tube interne. C'est pourquoi on n'en a pas tenu compte précédemment, en considérant que tout se passe comme si elle faisait partie intégrante du tube interne 10 tout au cours des opérations de déformation du tube externe 20. Elle se retire aisément quand les barres 42 (plus exactement leurs patins 48) cessent leur pression, du fait du retour élastique du tube externe. Le jeu entre le tube interne et le tube externe est ainsi constant (à la tolérance près de l'épaisseur de la cale), ce qui facilite les opérations ultérieures de soudure en fermeture de l'espace annulaire entre les deux tubes et améliore la qualité de la soudure obtenue.
Qui plus est, la cale provisoire 69 illustrée sur la figure 6 présente avantageusement des lignes de faiblesse 71, éventuellement des traits de découpe, s' étendant longitudinalement, au moins tout autour de la partie de sa longueur qui vient s'intercaler entre les tubes en ménageant ainsi le jeu de soudure. L'objectif est d'améliorer la faculté, qu'elle offre déjà du fait de sa finesse, de se prêter aux irrégularités inévitables du périmètre du tube interne 10, mieux qu'elle ne le ferait par l'autre partie de sa longueur.
A titre d'exemple, en considérant le cas d'une conduite de pipeline de diamètres normalisés à 10 pouces pour le tube interne et 12 pouces pour le tube externe, on peut réaliser une machine telle que celle qui vient d'être décrite avec 25 ou 26 barres actives se répartissant à des intervalles angulaires de l'ordre de 14 degrés et portant chacune un patin de 40 mm de largeur. Le jeu entre les patins est de l'ordre de 7 mm au début de l'opération de basculement des barres. A la fin, on peut constater l'absence des effets de pincement du tube rétreint. Comme il ressort des figures, il est souhaitable que les barres 48 soient nettement plus longues que leurs patins respectifs 42 agissant en pression sur la partie terminale 3 du tube externe du tuyau à traiter. La pression appliquée sur le tube par la portion 63 à profil longitudinal incliné en est d' autant plus forte par rapport à la pression fluidique régnant dans la chambre gonflable à un instant déterminé de la mise en pression progressive.
D'autres particularités de construction qui ont été décrites participent à l'efficacité de fonctionnement. Il en est ainsi notamment des taquets 60-61, qui s'opposent à toute action tendant à repousser les barres vers l'arrière de la machine, dans la direction longitudinale du tuyau en cours de traitement, alors que les lamelles 64 ont plutôt pour rôle de retenir les barres en direction radiale. Il en est ainsi également en conséquence du fait la surface des barres en pression sur la partie terminale 3 du tube externe par l'intermédiaire des patins 48 est inclinée. Enfin, on peut relever que la longueur de la partie terminale 3 à laquelle on donne une forme conique peut être librement choisie par rapport à l'épaisseur de l'espace annulaire 31 de sorte que la conicité introduite soit suffisamment faible pour ne pas risquer d' engendrer des faiblesses mécaniques locales dans la paroi du tube externe 20. II est clair de la description qui précède que l'invention atteint les objectifs qu'elle s'est fixés. On notera en particulier que la machine est aisée à déplacer pour traiter en chaîne les extrémités des tuyaux successifs destinés à se raccorder bout à bout pour constituer une canalisation continue, en fermant par soudure l'espace annulaire entre tube interne et tube externe, y compris dans le cas où l'on met en place un matériau isolant dans cet espace entre-temps. Les opérations de soudure sont facilitées par le fait que le jeu de soudure ménagé préalablement au moyen de la cale décrite est constant. De plus, en raison de l'emploi d'eau comme fluide sous pression admis dans la chambre gonflable, les opérations de soudage ne craignent pas le risque de fuites d'huile et les opérations de nettoyage peuvent s'effectuer au chalumeau. Mais naturellement, et comme il ressort déjà amplement de ce qui précède, l'invention n'est nullement limitée par les indications précises qui ont été fournies à propos de conditions d'application industrielle particulières d'application industrielle particulières. Elle s'étend non seulement à toutes variantes de mise en œuvre où les données dimensionnelles chiffrées seraient différentes, mais aussi à toutes variantes faisant appel à des moyens s' écartant de ceux qui ont été décrits tout en remplissant les mêmes fonctions.
Pour ne parler que de l'un des multiples cas d'exemple qui peuvent se présenter, il est clair que chaque patin 48 pourrait être fait d'une seule pièce avec la barre 42 correspondante, alors même qu'on a préféré le décrire comme une pièce distincte venant se fixer solidaire de la barre proprement dite, ce qui sera le cas le plus souvent, ne serait-ce que pour des questions technologiques de commodité de fabrication relevant de la métallurgie.
Il est clair également, que dans le cadre de la fabrication de canalisations par assemblage de tuyaux à double enveloppe bout à bout, le procédé qui a été décrit pour réaliser la liaison entre les parties terminales de tube externe et tube interne d'un même tuyau pourrait tout aussi bien s'appliquer à la liaison entre un manchon d'accouplement entre deux tuyaux successifs d'une même canalisation et chaque tube externe desdits tuyaux. Comme on doit alors avoir accès pour opérer sur la partie courante des tubes externes, les tubes internes étant déjà soudés bout à bout, on utilisera avantageusement la machine de l'exemple décrit ci-dessus en disposant les ressorts 49 du côté extérieur aux barres, sur des tiges de guidage montées sur un anneau extérieur.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de réalisation de tuyaux à raccorder dans une canalisation à double paroi, caractérisé en ce que, après avoir amené un tube interne (10) et un tube externe (20) dans une disposition relative coaxiale ménageant entre eux un espace annulaire (31) jusqu'à une zone de raccordement (2) en bout de tuyau où le tube externe se présente en retrait du tube interne longitudinalement, on déforme la paroi d'une partie terminale (3) du tube externe (20) en restriction de son diamètre jusqu'à amener son extrémité jointive avec le tube interne (10) en fermeture dudit espace annulaire (31), en agissant concentriquement par pression progressive sur sa paroi par l'intermédiaire d'une série de barres (42) qui se répartissent annulairement autour de ladite zone de raccordement (2) et dont on provoque le basculement en direction radiale à partir d'une couronne (43) fixe par rapport au tube externe sur laquelle elles sont montées articulées.
2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le basculement desdites barres (42) est provoqué en admettant une pression fluidique progressive dans une chambre annulaire (46) à paroi souple (52) et volume variable entourant l'ensemble desdites barres (42).
3 - Machine pour la mise en œuvre du procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part une structure rigide mobile pour être engagée autour d'une zone de raccordement en bout d'un tuyau (1) où un tube externe (20) se termine en retrait d'un tube interne (10), lesdits tubes (10, 20) ménageant entre eux un espace annulaire (31), d'autre part des organes actifs comportant une série de barres (42) réparties annulairement et montées articulées en une extrémité arrière sur une couronne fixe (43) de ladite structure qui leur est commune, ainsi que des moyens de basculement simultané des différentes barres (42) en direction radiale pour les incliner en rapprochement de leurs extrémités avant opposées vers l'axe longitudinal de la répartition annulaire .
4 - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de basculement desdites barres (42) comportent une chambre annulaire (46) gonflable, à paroi souple (52) et volume variable, entourant l'ensemble desdites barres (42), et des moyens d'admission d'une pression fluidique progressive dans ladite chambre.
5 - Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que ladite structure rigide comporte des moyens de confinement de ladite chambre (46) à l'état gonflé, comportant notamment une enveloppe extérieure (41), et de préférence également un flanc (62) interne à cette enveloppe à l'opposé de ladite couronne (43) sur laquelle lesdites barres (42) sont articulées.
6 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ladite structure rigide est équipée de moyens (32) de levage et de transport pour l'engager autour de la zone de raccordement (2) par l'extrémité libre du tuyau (1), ou pour l'en dégager en fin d'opération, quand lesdites barres sont ramenées en position inactive à l'écart de la paroi du tube externe (20).
7 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que ladite structure comporte des moyens (35, 36) de guidage de ses déplacements le long du tuyau (1) coopérant avec le tube externe (20) en partie courante du tuyau pour assurer son centrage longitudinal et radial par rapport à l'axe du tuyau, lesdits moyens comportant de préférence, à l'arrière d'une poutre (35) en porte-à-faux s' étendant longitudinalement à l'écart du tuyau, des rouleaux symétriques (37, 38) tendant en outre à maintenir ladite poutre (35) en orientation le long d'une génératrice supérieure dudit tuyau. 8 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que chacune desdites barres (42) est active en pression sur la partie terminale (3) du tube externe (20) par l'intermédiaire d'un patin (48) qu'elle porte, qui présente avantageusement une portion (63) à profil longitudinal incliné par rapport à ladite barre (42).
9 - Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que, du moins en ce qui concerne ladite portion inclinée (63), ledit patin (48) présente un profil transversal concave dont le rayon de courbure est de préférence du même ordre de grandeur que celui du tube interne.
10 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisée en ce que ladite structure rigide comporte des tiges (44) de guidage radial des différentes barres (42), lesdites tiges étant fixées sur un anneau central (45), et en ce qu'il est prévu sur chacune desdites tiges (44) un ressort (49) de rappel de la barre correspondante (42) vers sa position inactive à l'écart de la paroi du tube externe (20).
11 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisée en ce que chacune desdites barres (42) est retenue sur ladite couronne (43) par des taquets (60, 61) en butée sur les faces radiales de cette dernière.
12- Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisée en ce qu'il est prévu, sur chacune desdites barres (42), une lamelle (64) orientée perpendiculairement à elle et coulissant sur un doigt (65) solidaire de la structure rigide lors des opérations de basculement des barres. 13 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisée en ce qu'il est prévu une cale annulaire provisoire (69) ménageant un jeu de soudure entre l'extrémité du tube externe (20) et la paroi du tube interne (10) en fin d'opération de la machine. 14 - Machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 13, caractérisée en ce qu'il est prévu une couche intermédiaire (68) d'épaisseur constante relativement faible autour desdites barres (42), notamment en protection de la paroi d'une chambre annulaire gonflable (46) suivant la revendication 4.
15 - Installation de fabrication en série de tuyaux à raccorder bout à bout dans une canalisation à double paroi, caractérisé en ce qu'elle comporte une machine suivant l'une quelconque des revendications 3 à 14 pour le traitement en chaîne des extrémités des tuyaux successifs.
PCT/FR1999/003064 1998-12-08 1999-12-08 Procede de realisation de tuyaux a raccorder dans une canalisation a double paroi et machine pour sa mise en oeuvre WO2000033990A1 (fr)

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