FR2569357A1 - Procede et dispositif pour onduler des tubes metalliques et cable d'energie electrique fabrique selon le procede - Google Patents

Abstract

A.PROCEDE ET DISPOSITIF POUR ONDULER DES TUBES METALLIQUES ET CABLE D'ENERGIE ELECTRIQUE FABRIQUE SELON LE PROCEDE. B.PROCEDE ET DISPOSITIF CARACTERISE EN CE QUE LE TUBE ONDULE 7 EST DEVIE DE LA DIRECTION DE FABRICATION EN DIRECTION DU POINT D'APPLICATION DU PLATEAU D'ONDULATION ET EN CE QU'IL EST PREVU DERRIERE LA TETE D'ONDULATION 6 UN OUTIL 8 QUI INTERVIENT SUR LE TUBE ONDULE 7 EN TOURNANT AUTOUR DE LUI A LA MEME VITESSE QUE LA TETE D'ONDULATION 6 ET QUI LE DEVIE. C.L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR ONDULER DES TUBES METALLIQUES ET CABLE D'ENERGIE ELECTRIQUE FABRIQUE SELON LE PROCEDE.

Description

"Procédé et dispositif pour onduler des tubes métalliques

et câble d'énergie électrique fabriqué selon le procédé".

L'invention concerne un procédé pour on-

duler des tubes métalliques, dans lequel, dans un mode de travail continu, un tube lisse, de préférence un tube lisse soudé selon un cordon longitudinal, est guidé à travers une douille, un outil d'ondulation intervenant sur le tube lisse immédiatement derrière la douille, outil dans lequel un plateau d'ondulation, de passage libre supérieur au diamètre du tube lisse, est porté excentriquement et avec possibilité de tourner librement, dans une tête d'ondulation que l'on

peut entrainer en rotation.

A partir du document DE-AS 1086314 on connait un procédé de fabrication de tubes ondulés, dans lequel des tubes métalliques à paroi mince, en particulier ceux qui sont fabriqués à partir d'un feuillard de tôle par formage continu pour donner un tube fendu puis soudage de la surface fendue, sont formés pour donner un tube ondulé au moyen d'un plateau annulaire d'ondulation qui roule en se développant sur la périphérie du tube lisse. L'ondulation s'y fait de façon continue, en hélice, avec une profondeur et une inclinaison d'ondulation déterminées, par le moyen que le plateau d'ondulation est disposé excentriquement par rapport à l'axe du tube dans la tête d'ondulation qui le porte et qu'il est incliné d'un angle déterminé par rapport à cet axe. Avec le dispositif décrit cidessus, il est

possible de fabriquer des tubes ondulés de façon économique.

Bien entendu, avec ce dispositif, on ne peut fabriquer que des tubes ondulés d'une ondulation relativement plate. De tels tubes ondulés peuvent s'enrouler sur des tambours usuels pour câbles et trouvent par exemple utilisation comme enve-

loppe pour câbles électriques, mais aussi comme conduites.

Si, dans le procédé mentionné ci-dessus, on utilise un plateau d'ondulation à nervure de formage courant en hélice, avec le procédé indiqué, on peut fabriquer

ce que l'on appelle des tubes à ondulation parallèle (DE-

OS 1916357).

Pour obtenir une ondulation plus profonde, dans le procédé mentionné au début, on a exécuté l'ondulation sous pression axiale longitudinale, tout en freinant par exemple le tube métallique après l'ondulation, vu dans le sens d'avancement. Du fait que dans ce procédé l'outil d'ondulation, c'est-à-dire le plateau d'ondulation est libéré des forces qui agissent sur lui en direction axiale, on arrive à une ondulation profonde. Il est pourtant apparu que ce procédé conduit en pratique à des difficultés du fait qu'il n'est pas possible d'exercer des forces de freinage

constantes - des forces de freinage constantes sont indis-

pensables pour obtenir une ondulation régulière - (DE-PS

2400842).

Les tubes ondulés souples disponibles sur le marché (tubes souples métalliques) sont fabriqués jusqu'ici en discontinu, en ce sens que, partant d'une longueur de tube lisse, on azpplique l'ondulation en plusieurs phases de travail, le tube étant maintenu sous pression axiale et coulissant pendant l'ondulation. Ce procédé ne permet pas

de fabriquer des longueurs importantes.

La présente invention a pour objet d'amé-

liorer le procédé mentionné au début en ce sens qu'avec lui on peut fabriquer des tubes métalliques souples, c'est-à-dire des tubes ondulés à ondulation étroite profonde, en continu,

c'est-à-dire en grande longueur.

Selon l'invention on atteint cet objet par le moyen que le tube ondulé est dévié dans la direction de fabrication en direction du point d'intervention du plateau d'ondulation. Des recherches concernant le procédé qui

constitue le modèle ont montré que, lors du processus d'on-

dulation, le plateau d'ondulation pousse devant lui dans la paroi du tube une "onde de proue". En déviant le tube ondulé et en le cintrant dans la direction opposée à celle du point d'intervention du plateau d'ondulation, on aide l'onde de proue. Le processus de déviation et de cintrage est étudié de façon qua'à tout instant du processus d'ondulation le tube déjà ondulé est cintré de façon que le plateau d'ondulation et l'onde de proue se trouvent dans la zone comprimée d'un tube cintré. Grâce au processus de cintrage tournant, on offre au plateau d'ondulation de la matière en plus, ce qui

rend possible, sans problème, une opération plus profonde.

Selon une extension particulièrement appropriée du procédé conforme à l'invention, une force agit

sur le tube ondulé du côté opposé au point respectif-d'inter-

vention du plateau d'ondulation. Cette force assure un cen-

trage et une déviation du tube entre la douille qui soutient le tube lisse et le point d'intervention de la force. Il est ici essentiel que la force agisse sur le tube ondulé à une distance d'au moins 0,5 D, de préférence au moins 0,8 D, D étant le diamètre extérieur du tube lisse. L'excentricité

e, dont le tube ondulé est dévié de la direction de la fabri-

cation satisfait la condition e/a inférieur à 1, de préférence inférieur à 0,2. L'écart maximal du point d'intervention de la force de déviation, vu selon la direction périphérique, atteint + 30 % selon chaque fois le matériau du tube à onduler, avec une avance ou un retard, sur le côté du tube opposé au point d'intervention du plateau d'ondulation. C'est ainsi que par exemple il est apparu comme avantageux que, vu dans la direction de rotation du plateau d'ondulation, on règle le point d'intervention de la force de déviation, dans le cas des "matériaux mous", comme le cuivre, à moins de 180 , dans

le cas des "matériaux durs", comme l'acier, l'acier inoxy-

dable, etc., à plus de 180 .

L'invention concerne en outre, un dispo-

sitif pour l'exécution du procédé, dispositif qui comporte une douille, en position fixe, soutenant le tube lisse et un outil d'ondulation qui tourne autour du tube lisse sur lequel il intervient derrière la douille, dans le sens

d'avancement du tube, et qui est constitué d'une tête d'on-

dulation que l'on peut entrainer en rotation et dans laquelle

est disposé, avec une portée excentrique, un plateau d'on-

dulation qui peut tourner librement. Ce dispositif se carac-

térise en ce qu'il est prévu derrière la tête d'ondulation un outil qui intervient sur le tube ondulé en tournant autour de lui à la même vitesse que la tête d'ondulation et qui le dévie. Il est intéressant ici que l'outil soit fixé à la tête d'ondulation. Pour que soit garanti un bon guidage

du tube pendant la déviation, l'outil a la forme d'une bague.

Il est avantageux que la bague soit portée, avec possibilité

de tourner librement, dans un support fixé à la tête d'on-

dulation. On réduit de ce fait au minimum les forces de frottement, vu dans la direction périphérique. L'outil en forme de bague est conçu comme un raccord, c'est-à-dire que l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie s'élargissent à la façon d'une trompette. Pour que l'outil puisse être adapté de façon optimale au diamètre du tube et au matériau

du tube, l'outil est fixé à la tête d'ondulation avec possi-

bilité de réglage aussi bien en direction périphérique qu'en direction radiale. On peut modifier la distance entre l'outil et le plateau d'ondulation en interposant des bagues. Avant le début du processus d'ondulation, on peut régler la douille dans la direction de son axe longitudinal. C'est ainsi qu'il est avantageux de choisir pour des matériaux mous une plus grande distance au plateau d'ondulation que pour des matériaux durs. L'invention concerne en outre un câble pour énergie électrique, à plusieurs conducteurs, en particulier un câble d'alimentation pour groupes pour forage, par exemple pompes, dans lequel les conducteurs, disposés l'un à côté de l'autre, sont protégés, chacun pour soi, par une enveloppe

métallique fermée sous forme d'un tube ondulé.

Pour l'exécution de forages pour le pétrole ou le gaz naturel, on utilise des éléments d'entrainement mis en oeuvre à 3000 mètres de profondeur et plus. Ces éléments d'entrainement, en particulier des pompes, sont

alimentés en énergie électrique depuis la surface du sol.

Dans ce but il faut des câbles électriques qui doivent remplir des conditions tout à fait spéciales. Il faut tenir compte ici des conditions de pression qui règnent à ces profondeurs et nécessitent une exécution du câble résistant à la pression en conséquence; en outre, il faut également prendre en compte des températures qui sont de l'ordre de grandeur de 120 C et plus, en plus des températures créées elles-mêmes sous forme de pertes thermiques par les éléments d'entrainement. Une autre condition pour un fonctionnement du câble pendant un temps d'exploitation assez long est une large insensibilité à l'égard des fluides agressifs qui se trouvent dans le forage ou dans le puits, comme par exemple des gaz agressifs ou même de l'eau de mer lorsque les forages doivent être exécutés en milieu marin. Dans le cas d'une suspension libre, il faut également tenir compte des forces

de traction élevées qui apparaissent alors.

A partir du brevet DE-OS 2853100, on connait un câble étudié pour le but mentionné et dans lequel chacun des brins conducteurs est gainé dans une gaine ondulée

métallique. Selon une autre idée du dispositif connu, les diffé-

rents brinsconducteurs, situés les uns à côté des autres et gainés dans une gaine ondulée, sont entourés d'une gaine ondulée métallique. Du fait que cette gaine ondulée, de par le procédé, est obligatoirement ronde, il en résulte pour le câble un diamètre qui n'autorise l'emploi de ce câble que pour des cas particuliers d'utilisation. Si par exemple l'espace situé entre le carter de forage et le tube de forage, auquel le câble est habituellement fixé, est très faible, il n'est pas possible d'utiliser la construction connue. En outre, la gaine ondulée relativement importante conduit à une plus faible résistance à la pression de la construction. Selon une autre proposition du brevet DE-OS 2853100, chaque tube ondulé des différents brins conducteurs situés l'un à côté de l'àutre, est entouré d'une protection de fils d'acier haute résistance, sur laquelle est alors rapporté un bobinage en feuillard commun à tous les brins conducteurs. La protection en fils d'acier haute résistance

sert essentiellement à compenser les forces de traction.

Le bobinage en feuillard a pour rôle de maintenir les trois brins conducteurs à la position désirée.Pour obtenir avec cette construction une résistance à la pression de l'ordre de grandeur de 200 bars, on est obligé, pour un diamètre interne

du tube ondulé imposé par le diamètre externe de l'isolation élec-

trique des brins conducteurs, d'augmenter l'épaisseur de paroi du tube ondulé, ce qui toutefois diminue sensiblement la souplesse du câble. La proposition d'utiliser ce que l'on

appelle une gaine ondulée double n'a pas conduit à une capa-

cité de résistance à la pression sensiblement plus élevée

des tubes ondulés.

Au départ,de tels câbles doivent présenter

une résistance à la pression de plus de 200 bars, de préfé-

rence de plus de 300 bars et pouvoir se fabriquer sans

dépense économique importante. De plus, le câble doit pré-

senter une résistance suffisamment élevée à la traction longitudinale. Dans le cas du câble fabriqué selon le dispositif mentionné au début, l'ondulation des tubes en ce qui concerne la profondeur et l'inclinaison des ondes, est conçutde façon que la longueur des tubes ondulés par rapport à celle du tube lisse à partir duquel ils sont fabriqués soit plus courte de entre 33 et 67 %, de préférence 45 à

55 %.

Tandis que dans le cas du c5ble connu

l'ondulation des tubes métalliques conduit à un-raccourcis-

sement d'environ 15 %, dans le cas de l'invention on choisit

une ondulation qui conduit à un raccourcissement de préfé-

rence de 45 à 55 %.

On est parti de l'idée que la résistance à la pression d'un tube, de l'extérieur, peut se décrire par la formule suivant Pcrit. = - fi o C est la limite d'allongement élastique du métal, l'épaisseur de paroi du tube, T le rayon moyen't<+ du tube ondulé et - le rapport de la longueur tl du tube lisse à la longueur correspondante du tube ondulé. On sait que la limite d'allongement élastique desmétaux peut s'élever par formage à froid. Si l'on prend comme mesure du formage

à froid le raccourcissement du tube lisse, car ce raccour-

cissement implique simultanément la profondeur d'ondulation, alors la pression critique peut se définir sous la forme Ae) i A P crit. = i --',f Si la relation entre E et le formage à froid est connue, on peut écrire:

P crit. = 4_.

Il est apparu que dans le cas des aciers austénitiques l'accroissement de la pression critique se fait pour des valeurs de a entre 1,3 et 3 et pour des valeurs de b

entre 1,3 et 4.

A cela s'ajoute encore que la résistance élevée à la pression, que l'on obtient par raccourcissement du tube lisse devenant tube ondulé, se rapporte en outre

à un rayon moyen diminué.

Il est d'une signification décisive que le raccourcissement du tube lisse ne soit supprimé ni élas- tiquement, ni plastiquement. Une gaine, de préférence

rapportée en hélice, s'oppose à un allongement du câble.

Cette gaine devrait être extrêmement souple, c'est-à-dire qu'elle ne doit pas restreindre la souplesse du câble, mais qu'elle interdit par contre en sécurité un allongement des tubes ondulés dans le cas d'une disposition verticale ou par suite d'une pression élevée. Selon les circonstances, cette gaine peut disparaitre si le câble est fixé à une distance définie dans le trou de forage, par exemple au

carter de forage.

Selon une réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le rapport du diamètre extérieur du tube à l'épaisseur de sa paroi est de 60 à 125 et le rapport de la profondeur des ondes à l'épaisseur de la

paroi 8 à 25. Les valeurs mentionnées permettent une fabri-

cation continue à partir d'un feuillard métallique qui

avance longitudinalement et conduisent à un tube souple.

On peut encore élever la capacité de résistance du tube à la pression si, selon une autre idée de l'invention, le tube ondulé est conçu à double paroi. Dans ce cas les tubes lisses sont formés sans jeu l'un au dessus de l'autre et ondulés ensemble. Il est intéressant que la gaine soit constituée d'un grand nombre de fils métalliques à haute résistance rapportés en hélice. Les fils métalliques doivent y être rapportés avec un pas de 2 D à 6 D, D étant le diamètre extérieur du tube ondulé. Ce dimensionnement interdit, avec une grande sécurité, un allongement du tube

dans le cas de sollicitation en traction ou en pression.

Une conception variante de la gaine consiste en ce qu'un grand nombre de fils métalliques à haute résistance sont

rapportés sur le tube avec une direction d'hélice alterna-

tive et sont maintenues par au moins un fil à haute résis-

tance ou un feuillard à haute résistance à faible pas et rapporté sous précontrainte élevée. Cette forme d'exécution convient particulièrement pour un diamètre assez grand du

fait que pour la fabrication on peut renoncer à des dispo-

sitifs compliqués de bobinage. Dans le cas des deux formes d'exécution, il faut choisir le nombre des fils métalliques de façon à obtenir un recouvrement en surface du tube ondulé

de presque 100 %.

Il est toutefois également possible de chosir la gaine en feuillard métallique rapporté en hélice à bords à recouvrement, de façon telle que ses bords engrènent de par la forme dans la zone de recouvrement. Dans cette forme d'exécution, le pas est sensiblement plus court, étant précisé toutefois qu'il faut faire attention à ce que le feuillard métallique repose fermement sur la surface du tube ondulé. Ce type de gaine interdit également un allongement notable du tube ondulé dans le cas de sollicitation à la

pression ou dans le cas d'une disposition verticale du câble.

La souplesse du câble n'est pas sensiblement réduite par la gaine. Aussi bien le tube métallique que la gaine doivent,

pour des motifs de corrosion, être fabriqués en le même ma-

tériau. De préférence on utilise l'acier austénitique, car ce matériau est résistant à la corrosion à l'égard de la plupart des milieux et sa dureté augmente notablement par écrouissage. Pour de nombreux cas d'utilisation, on peut toutefois utiliser également d'autres matériaux, par exemple de l'acier galvanisé, du cuivre ou des alliages de cuivre, étant toutefois précisé qu'il faut faire attention à ce que la combinaison des matériaux ne conduise pas à une attaque élevée par corrosion. Chaque tube ondulé peut

porter un treillis de fils, de préférence des fils métal-

liques, de préférence d'acier inoxydable. Un tel treillis peut aussi bien accroître la résistance à la pression du tube que la résistance à la traction de la structure du câble. Les tubes ondulés reposent, bien ajustés, sur l'isolation des brins conducteurs, ce qui rend impossible un glissement des brins conducteurs à l'intérieur du tube ondulé. On va expliquer en détail l'invention à l'aide des exemples d'exécution représentés schématiquement

sur les figures 1 à 8.

Sur la figure 1 est indiquée la bobine d'ou on déroule le feuillard métallique 2 à former. Le feuillard 2 est coupé à la cote entre deux paires de couteaux circulaires non représentés et il est formé dans l'étage de formage, à l'aide de la paire de galets 3, pour devenir un tube fendu. Les bords du feuillard du tube fendu sont soudés

l'un à l'autre à l'aide du dispositif de soudage 4, de pré-

férence un dispositif de soudage à l'arc électrique et le

tube maintenant fermé mais encore lisse est saisi par l'ex-

tracteur 5 et amené à l'outil d'ondulation 6. Comme extracteur on utilise de préférence ce que l'on appelle un extracteur à mors, comme on le connait à partir du brevet allemand 1164355. Le tube ondulé 7 sortant de l'outil d'ondulation 6 est dévié de sa direction de fabrication par un outil tournant 8 comme on va le décrire plus loin. Le tube ondulé

7 peut s'enrouler sur un tambour usuel 9.

Les figures 2 et 3 représentent, à échelle

agrandie, le dispositif d'ondulation et l'outil à dévier.

La tête d'ondulation 6 s'appuie sur la douille de guidage fixe 11 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 10. La douille de guidage 11 est constituée d'une douille lisse lla, d'une douille d'ajustement llb et de la douille externe l1c,

solidarisée au carter de la machine.

La tête d'ondulation 6 est entrainée en rotation, de façon non représentée, et porte à sa surface

frontale le carter 12 dans lequel est fixé le plateau d'on-

dulation 13. Ce plateau d'ondulation 13 est fixé dans une douille annu 1 aire 14 qui peut tourillonner dans le carter 12 par l'intermédiaire du roulement à billes 15. Du fait que le plateau d'ondulation 13 peut tourillonner en position excentrée par rapport à l'axe du tube, lorsque la tête d'ondulation est entrainée en rotation, il roule en dévelop- pante à la surface du tube lisse et y produit une ondulation

qui, dans le cas d'un plateau d'ondulation 13 de type annu-

laire, se présente en hélice. Si on utilise un plateau d'ondulation avec une nervure de formage courant en hélice,

on obtient une ondulation annulaire..

A la face frontale du carter 12 est rapporté un outil 8 qui dévie le tube ondulé 7 de sa direction de fabrication. L'outil 8 est constitué d'une pièce en forme de flasque 16 fixée, avec interposition d'une rondelle 17, au carter 12 avec possibilité de coulissement dans le sens radial et dans le sens périphérique. A l'intérieur de la pièce 16 est disposée une douille 18 dont l'alésage interne s'élargit en trompette aux extrémités. On peut modifier la distance entre la douille 18 et le plateau d'ondulation 13 au moyen de bagues intercalaires 19. L'outil 8 est fixé au carter 12 de façon à tourner excentriquement par rapport l'axe de la tête d'ondulation et donc par rapport à l'axe du tube lisse et il fait donc constamment dévier le tube lisse 7 de son axe. L'excentricité du plateau d'ondulation 13 est exactement opposée à l'excentricité de l'outil 8, de sorte que, par suite du cintrage du tube ondulé 7, le plateau d'ondulation 13 dispose de davantage de matière pour le formage du tube, ce qui rend possible une ondulation plus profonde. La distance a entre le plateau d'ondulation 13 0 etla douille 8, c'est-à-direla distance entre les axes du plateau d'ondulation 13 et de la douille 18 dépend du diamètre extérieur D du tube lisse et doit être d'au moins 0,5 D. Il est apparu particulièrement favorable de prendre une distance de 1 à 1,5 D. Essentiel pour une ondulation profonde propre est en outre l'angle dont le tube ondulé 7 est dévié de son axe. Comme l'angle lui- même est difficile à mesurer, on prend pour cette mesure le quotient de l'excentricité e de l'outil 8 et de la distance a, étant précisé que ce quotient doit être inférieur à 1, de préférence de l'ordre de grandeur de 0,15. L'excentricité e est la distance de

l'axe e l'outil 8 à l'axe de la tête d'ondulation 6.

Il est intéressant que la douille 18 puisse tourillonner librement dans la pièce 16 au moyen d'un

roulement à billes. -

La figure 3 représente une coupe le long de la ligne A-A. Les points d'intervention sur le tube 7, aussi bien du plateau d'ondulation 13 que de la douille 18, sont sur l'axe Z et sont donc décalés de 180 C l'un par rapport à l'autre. La disposition représentée serait la

disposition idéale pour un matériau de dureté normale.

L'avance ou le retard de cintrage dépend des facteurs suivants: a) caractéristiques du matériau du tube b) dimensions géométriques du tube c) distance entre le point d'application du plateau d'ondulation 13 et le point d'application de la douille 18 (a) d) excentricité e de l'outil 8 sur l'axe

de la tête d'ondulation 6.

Pour un matériau tendre, comme par exemple le cuivre, il est apparu comme avantageux de prendre un retard de 10 , tandis que pour un matériau relativement dur comme l'acier inoxydable, c'est une avance de 15 . Avance et

retard sont représentés par plus et moins sur la figure 3.

L'ondulation du tube 7 n'est que schéma-

tiquement représentée sur la figure 2. En fait l'ondulation est sensiblement plus profonde. C'est ainsi par exemple qu'un tube lisse en cuivre d'un diamètre extérieur de 40,4 mm et d'une épaisseur de paroi de 0,5 mm a été déformé pour

donner un tube ondulé dont le diamètre extérieur était éga-

lement de 40,4 mm et le passage libre, c'està-dire le dia-

mètre extérieur, de 25,7 mm. L'inclinaison de l'ondulation

était de 3,1 mm.

La figure 4 représente un diagramme sur lequel on a porté en ordonnées la limite d'allongement élas- tique et en abscisses le rapport. Il est clair que la limite d'allongement élastique croit entre les valeurs l-et 1,7 pour C'est pour l'acier austénitique (courbe supérieure) que cet accroissement est le plus rapide. L'accroissement

est un peu moins rapide pour le cuivre (courbe inférieure).

Pour un rapport de plus de 2, on ne peut plus déterminer d'accroissement de la limite d'allongement élastique. Les figures 5, 6, 7 et 8 représentent chacune un câble pour trous de forage avec tubes ondulés fabriqués selon le procédé

décrit.

Le câble selon les figures 5 et 6 est constitué de trois conducteurs électriques 21 disposés l'un à côté de l'autre - soit conducteurs pleins, soit conducteurs câblé% formésde fils distincts - sur lesquels repose une fine couche 22 d'un polyimide. Sur la couche 22 est disposée l'isolation électrique proprement dite 23 constituée d'un

compound éthylène-propylène. Ce matériau isolant se caracté-

rise par une résistance élevée à la température et à l'humi-

dité. Au-dessus de la couche 23 se trouve encore une couche 24 de caoutchouc nitrile. Ce matériau est stable à-l'égard

des produits pétroliers et présente d'excellentes caracté-

ristiques mécaniques. Sur la surface extérieure de la couche 24 se trouve le tube à ondulation profonde 25 qui est rapporté en un mode continu de travail sur chacun des brins conducteurs

Pour cela on enveloppe les brins conducteurs qui avancent en con-

tinu au moyen d'un feuillard métallique qui avance longi-

tudinalement, on forme ce feuillard autour des brins conducteurs pour en faire un tube, on soude selon un cordon longitudinal puis on ondule le tube. On peut fabriquer de cette façon des brins conducteurs protégés de longueur pratiquement quelconque, ce qui réduit au minimum l'épissure des longeurs de câble entre elles sur chantier. On enveloppe encore le tube ondulé , qu'il est avantageux de fabriquer en acier austénitique,

d'un treillis 26 en fils distincts, également en acier aus-

ténitique. Puis les trois conducteurs sont gainés dans une gaine commune 27 qui repose, bien ajustée, sur le treillis métallique 26 ou sur les enveloppes ondulées 25. La gaine 27 est formée d'un feuillard métallique rapporté en hélice sur les brins conducteurs. Les bords de deux spires voisines l'une de l'autre engrènent l'un dans l'autre en formant un crochet et réalisent ainsi une liaison de par la force et de par la forme entre les différentes spires. Comme matériau pour la

gaine 27 on préfère également l'acier austénitique.

Selon un aspect de l'invention, le tube ondulé 25 est ondulé de façon à donner un raccourcissement

de la longueur du tube d'environ 50 %.

Sur plusieurs câbles réalisés selon les indications de l'invention on a fait des essais de pression au cours desquels, grâce aux tubes à ondulation profonde on a surmonté des pressionsde plus de 340 bars sans dépense

économique importante.

La figure 7 représente une coupe et la figure 8 une vue de dessus oblique d'un câble électrique selon une autre réalisation de l'invention. Le rep è re 31 désigne trois conducteurs, de préférence en cuivre, qui sont

soit des conducteurs pleins, soit des conducteurs câblés.

Les conducteurs 31 sont entourésd'oecouche isolante 32 cons-

tituée d'un compound éthylène-propylène. Il est intéressant que les trois conducteurs isolés soient câblés l'un avec l'autre. Les conducteurs câblés sont entourés d'une autre couche isolante 33 qui peut avantageusement être constituée d'un caoutchouc nitrile stable à la chaleur, aux produits pétroliers et à l'humidité. Sur cette couche isolante 33 vient se placer le tube ondulé 34 également constitué d'un feuillard métallique courant longitudinalement, formé pour donner un tube, soudé et ondulé. Du fait de leur fabrication,

ces câbles peuvent également se fabriquer en longueur pra-

tiquement illimitée, ce qui permet d'éviter largement unî épissure des longueurs de câble l'une avec l'autre. Sur les sommets des ondes du tube ondulé 34 repose la gaine 35 constituée d'un grand nombre de fils métalliques rapportés avec un grand pas. Le tube ondulé 34, ainsi que les fils métalliques de la gaine 35, sont-en acier austénitique. Il

est intéressant que le tube ondulé 34 soit à double paroi. On a essayé dans une chambre de pression un câble électrique pour lequei

le tube ondulé 34 en acier inoxydable, présentait un diamètre extérieur de 41,5 mm, un diamètre intérieur de 29,8 mm, une inclinaison des ondes

de 3,9 mm, une épaisseur de paroi de 0,5 mm et une pro-

fondeur d'ondulation de 5,35 mm. Le câble a résisté à une

pression allant jusque 500 kg/cm.

La gaine 35 sert, par exemple dans le cas d'une disposition verticale du câble, à éviter un allongement du tube ondulé 34 par suite du poids propre du câble. Pour ce motif il est essentiel que la gaine 34 repose bien ajustée

sur le tube ondulé 34.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé pour onduler des tubes métal-

liques, dans lequel, dans un mode de travail continu, un tube lisse, de préférence un tube lisse soudé selon un cordon longitudinal, est guidé à travers une douille, un

outil d'ondulation intervenant sur le tube lisse immédia-

tement derrière la douille, outil dans lequel un plateau d'ondulation, de passage libre supérieur au diamètre du tube lisse, est porté, excentriquement et avec possibilité de tourner librement, dans une tête d'ondulation que l'on

peut entrainer en rotation, caractérisé en ce que le tube ondu-

lé (7) est dévié de la direction de fabrication en direction

du point d'application du plateau d'ondulation.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce une force agit sur le tube ondulé du côté opposé au point respectif d'application du plateau d'ondulation. 3 ) Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la force agit sur

le tube ondulé à une distance a d'au moins 0,5 D, de pré-

férence au moins 0,8 D, D étant le diamètre extérieur du

tube lisse.

4 ) Procédé selon l'une ou plusieurs, des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'excentricité

e, dont le tube ondulé est dévié de la direction de la fabri-

cation satisfait la condition e/a inférieur à 1, de préfé-

rence inférieur à 0,2.

) Procédé selon l"une ou plusieurs des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'écart maximal

du point d'application de la force de déviation, vu selon

la direction périphérique, atteint + 30 .

6 ) Procédé selon l'une ou plusieurs des

revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, vu dans la

direction de rotation du plateau d'ondulation, on règle le point d'application de la force de déviation, dans le cas des "matériaux mous", comme le cuivre, à moins de 180 , dans

le cas des "matériaux durs", comme l'acier, l'acier inoxy-

dable, etc., à plus de 180 .

7 ) Dispositif pour l'exécution du procédé

selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 6, comportant

une douille, en position fixe, soutenant le tube lisse, un outil d'ondulation qui, vu dans le sens d'avancement du tube, tourne autour du tube, sur lequel il intervient derrière la douille, et qui est constitué d'une tête d'ondulation que l'on peut entrainer en rotation et dans laquelle est disposé, avec une portée excentrique, un plateau d'ondulation qui peut tourner librement, caractérisé en ce qu'il est prévu derrière la tête d'ondulation (6) un outil (8) qui intervient sur le tube ondulé (7) en tournant autour de lui à la même

vitesse que la tête d'ondulation (6) et qui le dévie.

8 ) Dispositif selon la revendication 7,

caractérisé en ce que l'outil (8) est fixé à la tête d'ondu-

lation (6).

9 ) Dispositif selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que l'outil (8,18)

a la forme d'une bague.

) Dispositif selon la revendication 9,

caractérisé en ce que la bague (18) est portée, avec possi-

bilité de tourner librement, dans un support (16) fixé à la

tête d'ondulation (6).

11 ) Dispositif selon l'une ou plusieurs

des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'outil (8)

est fixé à la tête d'ondulation (6) avec possibilité de réglage aussi bien en direction périphérique qu'en direction radiale. 12 ) Dispositif selon l'une ou plusieurs

des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la douille

(11a) est réglable dans la direction de son axe longitudinal.

13 ) Câble à plusieurs conducteurs pour énergie électrique, en particulier câble d'alimentation pour groupes pour forage, par exemple pompes, dans lequel les conducteurs isolés et réunis en faisceau sont disposés à l'intérieur d'une tube métallique ondulé, fabriqué selon

une ou plusieurs des revendications 1 à 12, caractérisé en

ce que l'ondulation du tube (34), en ce qui concerne la profondeur et l'inclinaison des ondes, est conçue de façon que la longueur du tube ondulé (4) par rapport à celle du tube lisse à partir duquel il est fabriqué soit plus courte

de 33 à 67 % de préférence de 45 à 55 % (f -e --?-i t-j.

14 ) Câble à plusieurs conducteurs pour énergie électrique, en particulier câble d'alimentation pour groupes pour forage, par exemple pompes, dans lequel les conducteurs, disposés l'un à côté de l'autre, sont protégés, chacun pour soi, par une enveloppe métallique fermée sous forme d'un tube ondulé, fabriqué selon l'une ou plusieurs

des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'ondu-

lation des tubes (25), en ce qui concerne la profondeur et l'inclinaison des ondes, est conçue de façon que la longueur des tubes ondulés (25) par rapport à celle du tube lisse à partir duquel ils sont fabriqués soit plus courte de entre

33 et 67 %, de préférence de 45 à 55 %.

) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs

selon la revendication 13 ou la revendication 14, caracté-

risé en ce qu'une gaine (26, 27, 35) est disposée sur le

tube ondulé ou sur chaque tube ondulé (25, 34).

16 ) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs

selon l'une ou plusieurs des revendications 13 à 15, carac-

térisé en ce que le rapport du diamètre extérieur du tube à l'épaisseur de sa paroi est de 60 à 125 et le rapport de

la profondeur des ondes à l'épaisseur de la paroi est de 8 à 25.

17 ) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs

selon l'une ou plusieurs des revendications 13 à 16, carac-

térisé en ce que le tube ondulé (25, 34) est conçu à double paroi. 18 ) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs

selon l'une ou plusieurs des revendications 13 à 17, carac-

térisé en ce que la gaine (26, 27, 35) est constituée d'un grand nombre de fils métalliques à haute résistance rapportés

en hélice.

19 ) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs selon la revendication 18, caractérisé en ce que les fils métalliques sont rapportés avec un pas de 2 D à 6 D, D étant

le diamètre extérieur du tube ondulé (25, 34).

) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs

selon l'une ou plusieurs des revendications 13 à 17, carac-

térisé en ce qu'un grand nombre de fils métalliques à haute résistance sont rapportés sur le tube (25, 34) avec une direction d'hélice alternative et sont maintenus par au moins un fil à haute résistance ou un feuillard à haute résistance à faible pas et rapporté sous précontrainte

élevée.

21 ) Câble d'énergie électrique selon l'une

ou plusieurs des revendications 13 à 17, caractérisé en ce

que la gaine (27, 35) est constituée d'un feuillard métal-

lique rapporté en hélice à bords à recouvrement, étant précisé que le feuillard métallique, vu en coupe, a une forme telle que ses bords engrènent l'un dans l'autre,de par

la forme,dans la zone de recouvrement.

22 ) Câble d'énergie électrique selon l'une

ou plusieurs des revendications 13 à 21, caractérisé en ce

que le tube métallique (25, 34) et la gaine (26, 27, 35) sont

fabriqués en le même matériau, de préférence en acier austé-

nitique. 23 ) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs

selon l'une ou plusieurs des revendications 13 à 22, carac-

térisé en ce que tube ondulé (25) porte un treillis (26) de fils, de préférence de fils métalliques, de préférence

d'acier inoxydable.

24 ) Câble d'énergie à plusieurs conducteurs

selon l'une ou plusieurs des revendications 13 à 23, carac-

térisé en ce que les tubes ondulés (25) reposent, bien ajustés,

sur l'isolation (24) des conducteurs.