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"Procédé et dispositif pour rétablir l'étanchéité de conduites souterraines $11
La présente invention se rapporte à des procédés et à un dispositif pour rétablir extérieurement l'étanchéité des joints à emboîtement de conduites de distribution de gaz souter- raines dont les fuites sont principalement dues à la nature du gaz transporté. Pour différentes raisons, sur lesquelles il se- rait fastidieux de s'étendre, les gaz naturels sont transportés par les canalisations de distribution sous une pression sensible- ment plus élevée que ne l'étaient auparavant les gaz fabriqués.
En conséquence, des fuites se sont développées. Il est bien évi- dent que ces fuites peuvent également être dues à d'autres causes, telles que l'absence de goudron et d'agents d'étanchéité dans les gaz naturels,le tassement du sol, les vibrations dues à un tra- fic intense, les racines d'arbres et d'autres végétations. Quoi- qu'il en soit, la réalisation sur place d'étanchéités peu coûteu- ses et satisfaisantes dans les conduites de distribution a causé beaucoup de soucis aux responsables chargés de la sécurité publi-
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que et de la prévention des pertes économiques découlant de la fuite de quantités importantes de gaz.
Jusque présent, on-9. utilisé certains types de colliers pour retenir des compositions d'étanchéité fluides autour des joints jusque ce que ces COMPO- allions aient suffisamment durci pour réaliser un joint capable de supporter des pressions plus élevées que celles appelées à se développer dans la canalisation. Toutefois,on a trouvé que dans la pratique,les colliers antérieurs présentaient plusieurs dé- fauts graves et la-présente invention vise à apporter un collier d'étanchéité perfectionné pour les joints à emboîtement d'un ré- seau de distribution de gaz souterrain.
Le collier d'étanchéité de l'invention est conçu pour permettre d'injecter commodément l'agent d'étanchéité. A cette fine il comporte un conduit d'admission relativement grand dispose à sa partie inférieure. Un évent constitue par un tube transparent est aussi fixé à sa partie supérieure.
L'invention prévoit également un pistolet oU une pompe d'injection perfectionnée pour introduire la composi- tion d'étanchéité dans le collier quand celui-ci a été installe autour d'une conduite souterraine.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel : - La figure 1 est une vue à plat d'un collier d'étanchéité conforme à l'invention.
- La figure 2 est une vue à plat de l'inté- rieur du collier de la figure 1.
- La figure 3 est une coupe suivant la ligne 3 - 3 de la figure 1.
- La figure 4 est une coupe suivant la ligne 4 - 4 de la figure 1.
- La figure ? est une vue montrant la première
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étape de la mise en place du collier de l'invention.
- La figure 6 montre le collier en place prêt à être rempli.
- La figure 7 est une vue en coupe montrant le collier et l'évent remplis.
- La figure 8 est une vue plongeante sur le dessus du collier rempli.
- La figure 9 est une coupe suivant la ligne 9 - 9 de la figure 7 montrant l'action du déflecteur et le trajet suivi par l'agent d'étanchéité quand il est injecté dans le collier.
- La figure 10 est une vue montrant un autre procédé pour fixer le collier à la partie male du joint à em- boitement.
- La figure 11 montre la manière dont l'opéra- teur produit une excavation limitée lui donnant accès au joint qui présente une fuite.
- La figure 12 montre une série d'outils utilisés pour préparer l'excavation et mettre en place le collier.
- La figure 13 est une perspective de la pompe à injection perfectionnée de l'invention.
- La figure 14 est une coupe de détail agran- die montrant l'extrémité de refoulement de la pompe de la figure 13 et où l'on voit le piston dans sa position avancée où il s'applique de façon étanche contre la sortie de la pompe.
- La figure 15 montre une forme modifiée du piston de la pompe; et - La figure 16 montre une variante de forme du collier.
Le collier perfectionné de la présente invention représenté sur les figures 1 et 2 est constitué par un élé- ment de renfort en caoutchouc ou en tissu caoutchouté 20 ayant la forme générale d'un anneau semi-circulaire avec un rayon inté-
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rieur et extérieur que les figures montrent à plat. L'élément de renfort 20 se compose de trois sections semi-circulaires dont la plus petite est désignée par 20a. La section centrale 20b a un diamètre variable, comme le montrent les figures 7 et 8, et raccorde la section 20a à la section de grand diamètre 20c.
Comme il sera expliqué plus en détail en référence à la figure 10, la largeur de la section 20c est sensiblement supérieure à celle de la section 20a, de sorte qu'elle peut, au besoin, être tirée autour de la partie conique ou de diamètre réduit du manchon ou de la partie femelle de l'assemblage pour augmenter l'étanchéité.
Les trois sections 20a, 20b et 20c sont reliées les unes aux autres par des rubans 20d et 20e. Il est bien évident que ce collier pourrait être moulé ou fabriqué d'une autre manière d'une matière composite ou unitaire et que les sections de celui-ci pourraient être cousues et/ou collées ensemble.
La figure 2 représente l'intérieur de la sec- tion 20a muni d'un revêtement de caoutchouc mousse ou cellulai- re 21 qui se termine à chaque extrémité 22 par une coupure ,abrupte à 90 . La face interne de la section centrale 20b est pourvue d'une section profilée 23 en caoutchouc, mais qui ne s'étend que sur une courte distance à partir des extrémités du collier. Une courte section de caoutchouc analogue 24 est pré- vue à l'extrémité opposée de la section 20b, comme le montre clairement la figure 2. La face interne de la section 20c est, de même, pourvue d'une bande de caoutchouc 26 qui s'étend de l'une des extrémités 22 du collier à l'extrémité opposée 27.
Les courtes pièces de caoutchouc 23 et 24 sont fixées entre les extrémités des revêtements 21 et 26 afin de produire des surfaces intérieures lisses à chaque extrémité du collier.
La section centrale 20b du collier est pourvue d'un coude 31 (figure 4) qui est fixé au moyen d'écrous 32 et 33. Ceux-ci forment un joint étanche avec des rondelles 34 et 35 autour de l'extrémité filetée du coude 31, lequel est,
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de préférence, fait d'une matière non métallique. Un tube de rem- plissage ou d'injection 36 peut être fixé au moyen d'un adhésif approprié dans l'extrémité femelle 37 du coude 31. Comme on le verra par la suite, l'invention prévoit également un déflec- teur 38 qui est avantageusement fixé sous l'écrou 33.
Un tube de ventilation 40 (figure 3) est soit moulé, soit collé à la section centrale 20b à une position si- tuée approximativement à 180 du coude 31. Ce tube de ventila- tion a une forme en L et est pourvu d'une bride qui est collée à l'intérieur de la section 20b et est tenue en place par une rondelle d'étanchéité 42. Le tube de ventilation 40 est assez long pour s'éten dre jusqu'à l'extérieur de l'excavation afin de permettre à l'opérateur de s'assurer que tout l'air conte- nu à l'intérieur du collier, a été évacué quand celui-ci a été mis en place. Le tube de ventilation 40 et le tube d'injection
36 sont tous deux faits d'une matière plastique transparente, telle que le polyéthylène.
Etant donné que la matière d'étanchéi- té habituellement utilisée est généralement noire, le tube de ventilation et le tube de remplissage pourraient être semi-trans- parents ou translucides. Ceci permet à l'opérateur de constater la présence ou l'absence de la matière d'étanchéité dans les tubes.
Pour contribuer à retenir le collier en place pendant'l'installa- tion, un crochet à ressort 45 est fixé sur l'extérieur de la section centrale 20b au moyen d'un ruban 48 collé à la sec- tion 20b, d'un anneau et d'un ressort 46.
Il est bien évident que les dimensions des col- liers utilisés sont fonction du diamètre du joint à étancher.
' Quand il s'agit de conduites de distribution de gaz, ces diamètres sont généralement compris entre 75 et 1 220 millimètres.
En se référant maintenant aux figures 11 et 12, on détermine l'emplacement du joint à emboîtement 60 qui présente une fuite par des procédés qui ne concernent pas la présente in- vention. L'opérateur utilise une chambre sous vide 61 montée à
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l'arrière d'un camion 62 et qui est reliée à un ventilateur 63 au moyen d'un conduit 64 afin d'enlever la terre,le sable ou les cailloux détachés. Un tuyau d'aspiration flexible 65 est placé dans l'excavation à mesure que l'opérateur détache le sol au moyen d'une lanoe à air comprimé 66 reliée à un compresseur (non représenté) lui aussi monté sur le camion 62. Les outils particuliers utilisés pour former l'excavation ont été décrits pour être complets mais ne font pas partie de la présente inven- tion.
Toutefois, la possibilité d'installer et de réaliser l'étanchéité du collier perfectionné de la présente invention dépend dans une large mesure des outils et des techniques utili- sés pour produire l'excavation dans la région où l'étanchéité doit être réalisée et pour préparer le joint à recevoir le collier et la composition d'étanchéité.
Après avoir creusé une excavation mesurant en- viron 10 cm de large x 30 cm de long et qui est suffisamment profonde pour donner accès en dessous et sur les côtés du joint 60, il nettoie le pourtour de la partie femelle et de la partie mâle au moyen d'un marteau pneumatique 67 qui est relié à une arrivée d'air au moyen d'un accouplement détachable 68. 11-est bien évident que la chambre sous vide 68 peut être périodique- ment vidée par une trappe 69 quand elle s'est remplie. L'éva- cuation de la terre et des cailloux détachés par aspiration n'est possible que dans les terrains normaux relativement secs.
Lorsque le terrain dans lequel l'excavation doit être creusée est relati- vement humide, il est nécessaire d'avoir recours à une technique d'excavation à l'eau utilisant un coulis et dans ce cas, une pom- pe aspirante est utilisée à la place de la chambre sous vide 61 et du ventilateur 63. Après que l'opérateur a détaché et a enle- vé toutes les saletés entourant le joint 60 au moyen du marteau pneumatique 67, il nettoie soigneusement le pourtour de la par- tie femelle et une certaine surface de la partie mâle par sablage avec un jet 70. Pendant cette opération, il est très important
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que l'aspiration fonctionne pour enlever le sable afin que l'opé- rateur puisse voir ce qu'il fait et aussi pour éviter des dépôts indésirables de sable dans le voisinage.
Ayant soigneusement nettoyé le pourtour du joint 60, l'opérateur enfile ensuite le collier autour de celui-ci en manipulant le tube de ventilation 40 et le coude du tube de rem- plissage 36. Le collier est tenu en place avec l'évent sur le dessus et le tube de remplissage en bas au moyen du crochet 45 qui s'accroche autour de la base du tube 40, comme le montre la figure 8. L'opérateur met ensuite en place un bracelet d'a- cier 75 autour de la partie mâle et fixe celui-ci fermement au moyen d'un élément de liaison 76. Il procède de même pour installer le bracelet d'acier 77 et l'élément de liaison 78.
Pour serrer les éléments de liaison 76 et 78, on utilise un outil de serrage et de coupe combiné 80 (figure 12) l'écrou à six pans de chacun de ces éléments de liaison étant ensuite serré au moyen d'une clé à tube allongée 81 ayant un ou plu- sieurs joints universels 82. Les pinces à bec fin et à long @ manche peuvent être utilisées pour placer initialement le collier en position sur le joint 60 et aussi, pour fixer le crochet 45 au coude de ventilation 40.
Lorsque le collier a été étroitement placé autour du joint comme sur la figure 6, et que les bracelets d'acier 75 et 77 ont été mis en place, on introduit la composition d'étanchéité par le conduit ou coude 36 au moyen de la pompe à piston spéciale que montrent les figures 13 à 15. La compo- ' sition d'étanchéité est introduite dans un cylindre transparent 90 fileté aux deux extrémités et fait d'une manière telle que le méthylméthacrylate. Un double piston 91 est ensuite inséré dans l'extrémité de refoulement du cylindre 90.
La construction du cylindre est importante pour obtenir les résultats désirés, Etant donné qu'il importe d'empêcher l'air d'être refoulé à tra- vers le conduit d'admission 36 et, de là, dans le collier, deux
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godets 92 et 93 sont fixés sur une- tige de piston 94 au moyen de rondelles 95, 95 et écrous 96, 96. Un capuchon ou un tampon de caoutchouc 97 est fixé au-dessus de l'extrémité antéi-ieure de la tige de piston 94 de telle manière que quand le piston est complètement avancé dans le cylindre 90, la sortie
98 de la tête de cylindre 99 est fermée hermétiquement comme le montre clairement la figure 14. Quand le cylindre est rempli de composition d'étanchéité et que le piston 91 est en place, on visse la tête 99 sur l'extrémité de sortie du cylindre.
De l'air comprimé est introduit en arrière du piston 91 par un conduit 105 et une vanne 106. Un manomètre 107 est prévu pour permettre à l'opérateur de maintenir constamment la pression voulue. Grâce à la présence du cylindre transparent ou translu- cide 90, ainsi que du conduit de remplissage 36, il est pos- sible d'observer la progression de la composition d'étanchéité dans le collier et, de ce fait, de s'assurer de l'absence de toute bulle d'air.
La composition d'étanchéité pénètre dans le col- lier comme le montre la figure 9 et est déviée circonférentiel- lement autour de la partie mâle du joint de sorte que la section
25 est sollicitée radialement à l'extérieur contre la face inté- rieure du collier pour assurer la réalisation d'un joint étanche et satisfaisant. A mesure que la composition d'étanchéité remplit le collier, l'air est expulsé par l'évent 40 et apparatt en fin de compte dans ce dernier, après quoi, l'opérateur cesse de faire pression sur le piston 91. Pour un conduit de diamètre donné, le volume du cylindre 90 est calculé de façon que le capuchon
97 s'applique contre le siège 98 quand la composition d'étan- chéité est refoulée jusque dans l'évent 40.
Après cela, l'opé- rateur détache le tube flexible 36 de la tête 99, replie le tube sur lui-même et l'attache ou l'enrubanne dans cette position puis le laisse tomber dans l'excavation. Une tige 108 peut être fixée à l'extrémité filetée de la tige de piston 94 de sorte que le piston peut être rétracta le long du cylindre 90 en préparation du remplissage .............
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suivant, Ayant achevé la réalisation de l'étanchéité du joint, on comble ensuite l'excavation, puis le joint suivant peut être étanché de la même manière.
La figure 10 illustre un procédé légèrement différent d'étanchéité qui peut être utilisé quand il est néces- saire ou utile de fixer le collier autour de la périphérie de la partie femelle du joint. Dans ce cas, un second bracelet d'acier 115 peut être utilisé pour tirer et retenir la partie large 26 du collier en arrière de la partie femelle 60a. De plus, si l'on place le bracelet 115 après le bracelet 75 de la partie mâle, mais avant le bracelet 77, le collier peut être tendu axialement sur le conduit pour résorber un mou éventuel dans la région comprise entre le pourtour de la partie femelle et celui de la partie mâle. Ceci est avantageux pour diminuer la quantité de composition d'étanchéité nécessaire.
Ayant ainsi étiré ou tendu le collier axialement au moyen du bracelet 115, on installe le bracelet 77 de la partie femelle comme le montrent les figures 6 et 7. A cette fin, il est avantageux de prévoir pour le col- lier, une partie 25a beaucoup plus large que la partie 26.
En se référant maintenant à la figure 16, on voit un collier modifié qui est adapté à réaliser l'étanchéité d'un joint à bride. Dans cette variante de réalisation, les sections 120 et 121 des conduites sont reliées par des brides 122 et 123 qui sont fixées l'une à l'autre par des boulons 124. Un joint 125 est interposé entre les faces des brides, de manière classique. Dans ce cas, le collier 130 comporte une partie 25a beaucoup plus large qui est fixée à une partie angulaire étroite 131, de sorte que chaque extrémité du collier est sensiblement la même et a le même diamètre, puisque les parties d'étanchéité des sections de conduite 120 et 121 ont sensiblement le même diamè- tre extérieur.
On installe le collier 130 de la même manière que celle décrite en référence aux figures 5 à 8, sauf que l'on utilise les bracelets d'acier 132, 132 au-dessus des parties
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étroites 131, comme représenté. On remplit le collier par la base à travers le conduit 36, comme décrit ci-dessus,la vent:!.- lation étant assurée par le tube 40.
On voit donc que l'invention apporte un procédé et un dispositif perfectionnés pour boucher les fuites pouvant se produire dans des canalisations de gaz souterraines et analogues qui éliminent les inconvénients des techniques antérieures. Plus précisément, la demanderesse a trouvé qu'il était préférable de remplir le joint par la base en utilisant un évent au sommet. De plus, l'introduction plus rapide de la composition d'étanchéité par un grand tube d'entrée et un grand raccord remédie aux diffi- cu1tés rencontrées dans les joints antérieurs présentant de gra- ves fuites, où l'agent d'étanchéité ne pouvait pas être injecté assez vite pour surpasser le débit de fuite pouvant exister après le nettoyage de ce joint.
Le pistolet d'étanchéité perfectionné comportant les moyens pour éliminer le mou dans le collier permet aux opérateurs de diminuer la quantité de composition d'étanchéité conteuse nécessaire en diminuant la quantité de matière gaspillée.
L'opérateur est constamment averti de la vitesse à laquelle la composition d'étanchéité est injectée dans le collier et sait exactement quand le collier est rempli. La possibilité que des poches d'air soient formées à l'intérieur du collier est éliminée non seulement du fait du remplissage par la base mais aussi par la fermeture positive du tube de remplissage par le piston. Le collier a été décrit ci-dessus comme étant fabriqué d'une matière élastique ou d'un tissu imprégné de caoutchouc, mais il est bien évident que d'autres procédés et matières pourraient être utilisés pour sa réalisation. Une construction unitaire en matière plastique. moulée ou cousue pourrait être utilisée à la place d'une construc- tion collée.
On conçoit également que 'la présente invention peut être avantageusement utilisée pour réaliser l'étanchéité de con- duits ou de lignes de transmission d'un type quelconque, par exemp- le, de conduites d'eau, de lignes de distribution d'énergie, de
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