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3~:
La présente invention porte sur un procédé cllaccostage
d'un élément tubulaire additionnel sur une structure tubulaire
soumise à un mouvement aléatoire, les plans des sections, en
regard l'une de l'autre, des extrêrnités de la structure et de
l'élément additionnel présentant de légers écarts angulaires
l'un par rapport à l'autre et également, pour chacun de ces
plans, par rapport au plan théorique correspondant, orthogonal
à l'axe longitudinal respectif de la dite structure et du dit
élément additionnel.
Le but de tout accostage de ce genre étant de faire
coincider les deux sections se faisant face, une double difficul-
té est à considérer dans le cas présent, en raison des conditions
particulières dans lesquelles on s'est placé.
Concernant`les écarts angulaires dont il a été
question, on con~coit qu'ils puissent constituer un obstacle
majeur à un accostage convenable, c'est à dire réalisant à
la fois la coincidence des sections extrêmes en présence et
l'alignement parfait de l'axe de l'élément additionnel sur
celui de la structure primitive.
On peut, dans certains cas, ~ remédier, notamment
lorsque l'on se propose d'assembler par soudure les composants
en présence, après l'accostage. Si le procédé de soudure ~ -
retenu est la soudure par courants électriques à haute fréquence
et si l'on procède à l'application d'une forte compression des
deux composants l'un sur l'autre, celà a pour effet de provoquer
un refoulement de matière, comme il s'en produit lors d'un
forgeage, et amène les deux sections en coincidence, en
respectant, dans toute la mesure du possible la coaxialité
des deux composants à assembler entre eux. Une telle méthode
peut d'ailleurs s'appliquer même dans des cas où la stricte
coaxialité des composants en présence n'est pas indispensable.
Il n'en demeure pas moins que, quel que soit le procédé de
- 1 - '
1~31~3;2
soudure retenu, et tout particulièrement lorsque l'on a affaire
à de la soudure par faisceaux d'électrons, la condition
primordiale d'un bon assemblage reste la réalisation de la
coincidence parfaite entre les deux sections au contact l'une
de l'autre. Il en est de mêrne dans le cas d'assemblage par
vissage.
Considérant d'autre park les mouvements auxquels la
structure de départ peut être soumise, ils sont également de
nature à compromettre la bonne ~in des opérations d'assernblage
envisagées, sans préjudice des dommages ~ui pourraient en
résulter pour les composants en présence. De ce point de vue il
est nécessaire d'assurer un bon maintien desdits deux éléments
l'un par rapport à l'autre pour faire -face à des risques de
ce genre.
Dans ce qui va suivre, on supposera pour simpliEier
l'exposé que la struc-ture de départ se trouve dans une position
proche de la verticale, l'élément additionnel venant accoster
; à l'extrêmité supérieure de celle-ci et sensiblement vers son
prolongement, sans que l'invention soit limitée à ce cas
particulier.
On commence par amener le dit élément additionnel
dans le prolongement de la structure de départ à laquelle il
devra être assemblé, ces deux éléments étant alors à une certaine ;; -
distance l'un de l'autre et sensiblement coaxiaux.
On suspend, par des moyens connus, l'élément addition-
nel dans cette position, pendant que, comme cela sera exposé
plus loin, on dispose, dans une zône proche de l'extrêmité
supérieure de l'élément, d'autres moyens, destinés à son
maintien latéral, tout en permettant son déplacement axial.
On procède alors à un déplacement, en direction de la structure~
jusqu'à ce qu'un contact s'établisse entre leurs points les
plas rapprochés. ;
~3~363~
C'est à partir de cette position que selon l'invention
les forces de compression seront appliquées de manière permettant
une inclinaison de l'élément tubulaire additionnel par rapport
à la structure tubulaire, avec un guidage latéral lâche de
l'élément tubulalre additionnel et un guidage précis des extêmi-
tés en regard de l'élément tubulaire additionnel et de la
structure tubulaire, laissant à l'élément tubulaire additionnel
la possibilité de s'incliner légèrement. ~ cet eEeet, les
forces de compression peuvent notamment être appliquées en au
moins trois points.
Il en résultera, en premier lieu, un mouvement de
bascule de l'élément additionnel, autour d'un axe passant par
le point de contact des deux sections, ceci jusqu'à complète
coincidence de celles-ci f 11 une sur l'autre; il en résultera,
en second lieu, la possibilité d'un blocage énergique des deux
composants en présence, l'un contre l'autre, ce qui permettra
de s'affranchir des conséquences fâcheuses que pourraient
avoir sur la suite des opérations les mouvements auxquels
pourrait etre soumise la structure de départ.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on
s'assurera, en même temps, par l'intérieur des deux éléments en
présence, du centrage correct de l'élément additionnel par
rapport à la structure de départ et l'on maintiendra ce centrage
jusqu'à achèvement complet des opérations d'assemblage éventuelle-
ment envisagées après l'accostage en cours.
Selon une autre caractéristique ~e l'invention, les
forces de compression dont il s'agit sont appliquées en des
- zônes proches des extrêmités des deux composants en regard.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention,
pendant le basculement de l'élément additionnel, l'on Eera
accompagner à sa partie supérieure, ce mouvement par les moyens
de maintien-latéral précités, puis une fois les deux sections
- 3 -
~3~3~3~
en présence mises en coincidence, on bloquera les dits moyens
en position, mais en laissant néanmoins :le dit élément libre de
se déplacer axialement. Cela fait, on pourra relâcher les
ef~orts de compression exercés au niveau du plan du jo1nt.
Ceci est particulièrement incliqué dans le cas, où
après accostage, l'on se propose d'assembler, par soudure haute
fréquence les deux composants. Il est en effet avantageux
dans ce cas de chercher à accroltre l'effet de peau dû aux
courants haute fréquence, courant se manifestant à la surface
des sections extrêmes des deux éléments. A cette fin, l'on
remonte, tout en poursuivant le chauffage haute fré~uence,
l'élément additionnel d'une certaine quantité, parallèlement à
lui-même, un tel déplacement ne modifiant pas l'é~uilibre des
forces en présence. Puis, après avoir maintenu pendant un
temps suffisant le dit élément additionnel dans cette position,
on redescendra cet élément et on appliquera, à nouveau, une
forte compression au niveau des sections au contact, ce qui a pour
effet de provoquer le refoulement de matière déjà mentionné ,
refoulement s'apparentant à celui ob~enu au cours d'une opéra-
tion de forgeage.
On peut cependant dans des cas relativement favorables,procéder directement au soudage haute fré~uence, sans remontée
préalable, mais en exersant, comme précédemment, après soudage,
une compression plus énergique, avec le même résultat que ci-
dessus.
Outre le procédé qui vient d'être décrit, l'invention
concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé.
On ne décrira pas, dans ce qui va suivre, les moyens, -
en eux-mêmes connus, grâce auxquels on amène l'élément addition-
nel dans le prolongement de la structure de départ sur laquelle
il devra être accosté et éventuellement assemblé. Dans cette `
position, l'élément additionnel se trouve en général à une
- ~3~3~3Z
certaine distance cle la structure de départ.
Comme déjà exposé, des moyens, par exemple, des
butées hydrauliques seront installées dans la zône proche de
l'extrêmité supérieure de l'élément addi-tionnel pour rnaintenir
celle-ci en position, malgré les mouvements aléatolres possibles,
et aussi, la composante perpendiculaire à l'axe de l'élément
du poids de cet élément, lequel est nécessairement amené à
s'écarter de la verticale. Les butées sont cependant agencées
pour permettre la translation du dit élément le long de son
axe. Elles permettent également un certain débattement latéral
de la partie supérieure de l'élément, pendant le mouvement de
basculement de celui-ci. Elles pourront cependant être
bloquées, après que l'élément additionnel ait pris sa position
définitive, mais toujours en laissant à celui-ci un degré
de liberté le long de son axe.
On fixe alors, non loin de chacune des extrêmités
respectives de l'élément additionnel et de la structure de
dëpart, un sommier transversal, on rapproche ensuite l'élément
additionel de la structure, jusqu'au contact des deux sections
se faisant face, par leurs points les plus rapprochés puis on
relie les deux sommiers entre eux à l'aide de vérinsl sensible-
ment parallèles à l'axe de la structure de départ, verins
régulièrement répartis sur le pourtour des dits deux sommiers.
Chacun de ces vérins est agencé à ses deux extrêmités de manière
à pouvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à son axe
propre et solidaire du sommier correspondant. On dispose
dlautre part, à l'intérieur des deux composants en présence et
de part et d'autre du plan du joint entre ceux-ci, un dispositif
centreur ayant pour rôle d'assurer le guidage de l'extremité de
l'élément additionnel dans son mouvement et aussi, de faire
disparaitre Ilovalisation qu'aurait pu présenter l'une ou l'autre
des sections en présence.
- 5 -
~ . ,. ~ . , ~ .
~; 113863Z
C'est par l'action simu~ta~éé de l~ensemble desdits
verins que l'on obtie~t, selon une cara~té~istique de l'i~ven- !
tion, d'abord l'ef~et de basculemept de llélé~en.t ~dditionn.e~
jusqu'à amener au contact les ~eUx sections en présence, puis
si cela est désiré, lief~et de compression. des deux composan.ts
l'un sur l'autre, comme cela a deja ete expose~
Les moyens de maintien de l'élement additio~nel dis-
poses à sa partie superieure comportent à l'extremite de cha~
cune desdites butees, un moyen de contact avec llelement a~di-
tionnel, par exemple, un rouIeau, tournant ~ou sur son axe,
lequel est sensiblement orthogonal à.celui de l'element, de
sorte que les deplacements de celui-ci s'e~ectuent sans
frottement. -:
En conséquence, et selon un aspect particulier de
l'invention, le présent demandeur revendique un procédé d'accos~
tage d'un élement tubulaire additionnel sur une structure tubu-
laire soumise à un mouvement aleatoire, les plans des sections
en regard presentant de legers écarts angulaires d'un par
rapport à l'autre, et également, pour chacun d'~eux, par rapport :
au plan theorique correspondant orthogonal à l'axe longitudinal
respectif de la stru~ture tubulaire ou de l'élement tubulaire
additionnel, dans lequel on place l'element tubulaire addi-
tionnel dans une position où il est guidé Latéralement, où il
est sensiblement coaxial à la structure et où il est en contact
: avec cette structure tubulaire par les deux points les plus
rapprochés des sections en regard respectivement de la structure
tubulaire et de l'élément tubulaire additionnel, et dans lequel
on applique des ~orces de compression sur l'élément tubulaire
additionnel pour le rapprocher de la structure tubulaire, essen-
tiellement caractérisé en ce que l'élément tubulaire additionnel
est guidé latéralement de manière telle qu'il puisse avoir un
débattement latéral au moins pendant l'application des forces
.
B ~
~L31~3;~
de compression et simultanement un centrage relatif des extré-
mités en regard de l'élément tubulaire additionnel et de la '
structure tubulaire laissant à l'élément tubulaire additionnel
la possibilité de s'incliner légèrement, est e~ectué au niveau
des sections en regard de l'élément tubulaire additionnel et de
la structure tubuLaire, tandis que les forces de compression.
sont appliquées de manière à permettre une inclinaison de l'élé-
ment tubulaire additionnel.par rapport à la structure tubulaire,
de sorte que les sections en regard viennent s'appliquer com-
plètement l~une sur l'autre.
Selon un autre aspect particulier de l'invention, le
present demandeur re~endique un disposltif d'accostaye d'un
element tubulaire additionnel sur une structure tubulaire,
essentie'lemen-t caracterisé en ce qu'il comporte la combinaison
~e moyens de guidage latéral pouvant permettre un léger déba-tte-
ment disposés au voisinage de l'extrémité devant rester libre de
l'element tubulaire additionnel, de moyens de compression atta-
ches en plusieurs points, de part et d'autre des sections en
regard, respectivement sur la structure tubulaire et sur l'ele- .
ment tubulaire additionnel et tendant à rapprocher ceux-ci l'un
de l'autre, et de moyens de centrage relatif de la structure
tubulaire et de l'element tubulaire additionnel permettant une
legère inclinaison de celui-ci, disposes dans la région des
sections en regard.
Dlautres particularités.et avantages de l'invention
appara~tront au cours de la des.cription qui va suivre et en
regard des dessins annexés, description et dessins concernant un
exemple particulier de réalisa-tion de l'invention, exemple
donné à titre purement illustratif et nullement limitati~.
- Sur les dessinso
la ~igure 1 est une coupe ~erticale schématique
d'un dispositi~ de mise en oeuvre de l'invention, applique au
-
~ - 6a -
3~63Z
: cas de llaccos-ta~e dlun, é~ément Addi-tion,nel:su~ up.e structure
consti-tuée par une conduite en.cours dli~m.e~sion..
- la figure 2'représente une coupe txans~ersale
schématique d'un ensemble de moyens.de ~.ai~tien dudit,élémePt
additionnel.
- la figure 3 représenter en coupe,yerticale schémati- .
que, un dispositi~,centreur se:lon la présente invention.
On voit en L (figure l)'L'extrémité supérieure d1une
structure tubulaire qui est, dans ilexem.ple de réalisation
choisi, une conduite en cours d'immersio~ a partir d'une
plate~orme ~lottante dési~née par le repere 5~
On, a ~iguré,'to,uj:ou~s tras sché~ati.~uemen~ en 2,
3~ 3~
une charpente support servant de so-ltien à la dite extrêmlté 1
et solidaire de la plateforme 5. I-e niveau de lleau est
figuré en 6.
On a représenté en 3 l'élément additionnel que l'on
se propose d'accoster et éventuellement d'assembler sur la
structure 1.
Cet élément est figuré dans une position proche de
l'accostaye, les deux sommiers 7 et ~, ainsi ~ue le dispositif
centreur 9 étant déjà en place.
On voit en 10 les vérins disposés entre les deux
sommiers 7 et ~ et articulés en des points tels que 11 au nombre
de trois au moins sur chacun de ces sommiers. Les vérins
sont alimentés par un même fluide sous pression, ce qui fait
pivoter l'élément tubulaire additionnel 3 aut~ur du point
de contact avec la structure tubulaire 1 pour amener les deux
sections en regard l'une sur l'autre.
On a représenté en 4 un ensemble de mo~ens de retenue
et de guidage, ensemble dont un exemple de réalisation est
donné par la figure 2 sur laquelle on distingue les rouleaux
tels que 13, dont chacun est associé à une butée telle que
15; chaque butée prend appui sur un élément de la charpente
2; dans le cas de figure, les rouleaux sont s~métriquement
disposés par rapport à l'élément 3 et prennent appui sur quatre
points, disposés en croix , de la surface extérieure de celui-
ci. Les butées 15 peuvent par exemple être des vérins aptes
a etre alimentés par un meme fluide sous pression ou à être
mis en court-circuit l'un avec l'autre dans une paire de vérins
- opposés agissant en sens opposé, suivant l'action désirée.
Deux des rouleaux,~opposés l'un à l'autre, et leurs ~
butées associées peuvent servir de butées compensatrices de -
poids, les deux autres pouvant, dans le cas où l'on a affaire
à une conduite immergéet servir de butées ant1-roulis.
- 7 -
63~
Il va cependant de soi que le nombre et la disposition
des rouleaux et butées peuvent varier suivant les besoins.
Le clispositif centreur, visible sur la figure 3,
comporte un corps unique 16, par exemple en acier, dont la partie
inférieure 17, située en dessous du plan de joint 18, présente
une forme cylindrique de diamètre légèrement inférieure à celui
de l'extrêmité de la structure 1. La partie du corps 16
disposée au-dessus du plan de joint 18 et désignée par la
réEérence l9 a une section rétrécie et elle est légèrement
tronconique au moins à la ~onction avec la partie 17 de manière
à faciliter l'inclinaison de l'élément additionnel 3 sur
l'extrêmité de la structure l. On pourrait aussi utiliser
un dispositif centreur extérieur s'évasant dans la partie
supérieure.
Le dit disposi-tif centreur est équipé de patins
- sectoriels de contact tels que 20, de joints d'étanchéité
toriques tels que 21, pouvant par exemple être de type yonflable,
et enfin, de galets de roulement tels que 22. Patins, joints
- et galets, sont télécommancés, de manière à pouvoir être
~0 sortis, en position de travail, ou au contraire rentrés dans
leur logement respectifO
Le dispositif centreur est suspendu au moyen d'un
câble 23 auquel peuvent être associées les canalisations
::
d'alimentation et de télécommande des organes ci-dessus ~;
décrits.
Si l'on désire effectuer un assemblage par vissage,
on peut prévoir en outre un moyen d'entrainement en rotation
de l'élément tubulaire additionnel. Il en est de même en
cas de soudage par friction. Dans le cas d'assemblage
par vissage on supprime la compression pendant la rotation,
tandis ~ue dans le cas de soudaye par friction, on maintient
une compression pendant la rotationO
1; ~ 8
:
1~3~63~
On met en oeuvre cette rotation en montant une pince
tournante qui entralne l'élément tubulaire additionnel en
rotation. On peut notamment incorporer en 25 (fig. 1) la pince
tournante au sommier 7 fixé à l'élément tubulaire additionnel.
Cette pince tournante est d'un type déjà connu en orage, et
en diffère simplement par le diamètre de tube à enserrer. Elle
peut en outre servir à l'amenée du courant électrique pour
le souda~e.
Le soudage par friction conduit à prévoir un dispo-
sitif racleur intérieur et un dispositif racleur extérieur pour
enlever les éventuels bourrelets formés lors du soudage. Le
dispositif racleur intérieur peut notamment être monté sur
les moyens de centrage 16, et le dispositif racleur extérieur
peut être actionné par un vérin prenant appui sur le sommier 8.
Il va sans dire que la présente invention ne saurait
être limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être
décrit, des modifications de détail pouvant encore y être
apportées,- sans pour autant sortir du cadre de l'invention
ni en dépasser la portée.
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`~
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