FR2887165A1 - Centering and locking unit for pipe sections prior to welding comprises central body with series of inflatable annular chambers inserted in pipe ends - Google Patents
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Abstract
Description
Organe de centrage pour dispositif de centrage et de serrage de piècesCentering member for centering and clamping device
tubulaires telles que des conduits métalliques, mis en place bout à bout pour such as metal ducts, put in place end to end for
être soudés La présente invention concerne un organe de centrage pour dispositif de centrage et de serrage de pièces tubulaires telles que des conduits métalliques, mis en place bout à bout concentriquement pour être soudés de manière à former des canalisations du type pipeline pour le transport de gaz, de pétrole ou d'eau. The present invention relates to a centering member for a device for centering and clamping tubular pieces such as metal ducts, concentrically butt-mounted concentrically to be welded to form pipelines of the pipeline type for the transport of gases. , oil or water.
Lors de la construction d'une canalisation de type pipeline, on met en place le bout d'un conduit à l'extrémité de la canalisation en construction pour les souder ensemble. Il est donc possible de réaliser une canalisation de la longueur souhaitée par simple ajout de conduits. Le dispositif de soudage orbital peut être prévu extérieur et est généralement agencé pour se déplacer le long de la canalisation ainsi construite et réaliser les soudures au fur et à mesure des besoins tandis qu'un dispositif interne à la canalisation est déplaçable également à l'intérieur de celle-ci. Toutefois, le dispositif de soudage peut être aussi prévu intérieur et ménagé notamment sur le dispositif de centrage et de serrage. During the construction of a pipeline-type pipe, the end of a pipe is put in place at the end of the pipe under construction to weld them together. It is therefore possible to pipe the desired length by simply adding ducts. The orbital welding device may be provided externally and is generally arranged to move along the pipe thus constructed and perform the welds as and when needs while an internal device to the pipe is movable also inside. of it. However, the welding device may also be provided internally and provided in particular on the centering and clamping device.
Ce dispositif interne est destiné, lors de la mise en place d'un nouveau conduit à souder, à faire coïncider l'axe de ce conduit avec celui de la canalisation en construction et à aligner les extrémités respectives du conduit et de la canalisation en vue du soudage ainsi que de les maintenir dans cet alignement le temps de l'opération de soudage. Un dispositif de centrage et de serrage de ce type est communément appelé clamp et est notamment décrit dans EP 0 249 079, EP 1 123 774 ou encore EP 0 767 719. This internal device is intended, during the introduction of a new pipe to be welded, to align the axis of this pipe with that of the pipeline under construction and to align the respective ends of the conduit and the pipe in order to welding as well as keeping them in this alignment the time of the welding operation. A centering and clamping device of this type is commonly called a clamp and is described in particular in EP 0 249 079, EP 1 123 774 or EP 0 767 719.
Ce dispositif de centrage et de serrage comporte généralement un carter sous forme d'un cylindre allongé, renfermant les moyens de serrage et de centrage constitués par au moins un jeu de patins, répartis à la périphérie du carter et qui sont entraînables en déplacement d'une position où ils sont effacés dans le carter à une position en saillie radiale du carter où ils viennent en butée contre la peau interne d'un conduit. This centering and clamping device generally comprises a casing in the form of an elongated cylinder, enclosing the clamping and centering means constituted by at least one set of pads distributed at the periphery of the casing and which are drivable in displacement. a position where they are erased in the housing to a radially projecting position of the housing where they abut against the inner skin of a conduit.
De façon classique, un premier jeu de patins vient en appui contre la peau interne du conduit à souder tandis que le second jeu de patins vient en appui contre la peau interne de la canalisation en cours de formation, la mise en saillie des patins permettant de centrer et aligner la canalisation et le conduit à souder et de les serrer pour les maintenir au cours du soudage, le centrage et le serrage intervenant en même temps. Conventionally, a first set of pads bears against the inner skin of the pipe to be welded while the second set of pads bears against the inner skin of the pipeline being formed, the projecting pads allowing to center and align the pipe and the pipe to be welded and tighten them to maintain them during welding, centering and clamping at the same time.
De façon moins courante, il peut exister dans certaines applications un seul jeu de patins. Less commonly, there may exist in some applications a single set of pads.
Lors du centrage, on a pu remarquer que certains des patins génèrent un frottement plus important sur la peau intérieure des conduits, ceux-ci présentant rarement un cercle parfait. Ce frottement est gênant car il peut endommager le revêtement et diminuer- la performance de serrage concentrique du dispositif de serrage par rapport à la conduite à souder. During the centering, it was noted that some of the pads generate a greater friction on the inner skin of the ducts, they rarely have a perfect circle. This friction is troublesome since it can damage the coating and reduce the concentric tightening performance of the clamping device with respect to the pipe to be welded.
De plus, la distribution des forces n'est pas équivalente sur chaque patin, ce qui induit une usure et un effort de poussée plus importants de certains axes de commande des patins par rapport à d'autres. De fait, les interventions de maintenance sont plus nombreuses en résultat du problème de mise en rond non uniforme. In addition, the distribution of forces is not equivalent on each pad, which induces a greater wear and a thrust force of some control axes of the pads relative to others. In fact, maintenance interventions are more numerous as a result of the problem of non-uniform rounding.
La présente invention a donc pour but de pallier ces inconvénients en proposant un organe de centrage pour dispositif de serrage des conduits à 30 souder facile à mettre en oeuvre et offrant une meilleure répartition des efforts. The present invention therefore aims to overcome these disadvantages by providing a centering member for welding pipe clamping device easy to implement and providing a better distribution of efforts.
A cet effet, l'invention concerne un organe de centrage pour un dispositif de centrage et de serrage de conduits à souder, comprenant notamment un carter, des moyens de serrage renfermés dans ledit carter, caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un élément gonflable fixable sur la périphérie du carter. For this purpose, the invention relates to a centering member for a centering and clamping device for conduits to be welded, comprising in particular a housing, clamping means enclosed in said housing, characterized in that it consists of less an inflatable element fixable on the periphery of the housing.
Selon une première variante, cet élément gonflable se présente sous forme d'une chambre annulaire gonflable à la manière d'une bouée qui une fois mise en place sur un carter peut être gonflée pour centrer ledit carter. On peut prévoir en variante une pluralité de chambres gonflables réparties à la périphérie du carter. According to a first variant, this inflatable element is in the form of an inflatable annular chamber in the manner of a buoy which once put in place on a housing can be inflated to center said housing. Alternatively, a plurality of inflatable chambers may be provided at the periphery of the housing.
Selon une seconde variante de réalisation, l'élément gonflable se présente sous la forme d'une bande fixable à la périphérie d'un carter, la fixation étant réalisée de sorte que le gonflage de la bande intervient par l'introduction d'air ou autre entre la périphérie du carter et ladite bande. According to a second variant embodiment, the inflatable element is in the form of a band which can be fixed at the periphery of a casing, the fixing being carried out so that the inflation of the band takes place by the introduction of air or another between the periphery of the housing and said band.
Cette bande peut être continue et fixée sur toute la périphérie du carter ou bien on peut prévoir de ne fixer que des tronçons de bandes répartis uniformément à la périphérie. This strip may be continuous and fixed over the entire periphery of the housing or it may be provided to fix only sections of strips uniformly distributed at the periphery.
Ainsi de manière avantageuse, un organe de centrage réalisé selon l'invention permet de réaliser l'alignement des conduits à souder sans générer de frottements trop forts sur la peau intérieure des conduits, le gonflage de cet organe de serrage assurant une meilleure répartition des efforts sur ladite peau intérieure lors de l'expansion des patins de serrage. Thus, advantageously, a centering element made according to the invention makes it possible to align the conduits to be welded without generating too much friction on the inner skin of the conduits, the inflation of this clamping member ensuring a better distribution of the forces on said inner skin during the expansion of the clamping pads.
De plus, la présence d'au moins un organe de centrage selon l'invention permet d'éliminer avantageusement les inconvénients liés aux courants d'air à l'intérieur des conduits dans la zone de soudage, qui lors de la pose sur terre ou mer génèrent des perturbations du bain de fusion et engendre des imperfections de type porosité en passe de pénétration. En effet, le gonflage d'au moins un élément annulaire permet de couper ce courant d'air et permet ainsi d'améliorer la compacité et donc la qualité de la soudure en annulant le courant d'air proche de la soudure. In addition, the presence of at least one centering element according to the invention advantageously eliminates the drawbacks associated with air currents inside the ducts in the welding zone, which when laying on the ground or sea generate disruption of the melt and cause imperfections porosity type penetration. In fact, the inflation of at least one annular element makes it possible to cut off this stream of air and thus makes it possible to improve the compactness and therefore the quality of the weld by canceling the air flow close to the weld.
De préférence, on prévoit la mise en place d'au moins deux organes de serrage, de préférence trois, sur le carter d'un dispositif de centrage et de serrage classique. Ainsi, on peut prévoir de fixer deux organes de serrage selon l'invention à une extrémité du carter, peu écartés l'un de l'autre, l'un servant au centrage de la canalisation en formation et l'autre servant au centrage du conduit à souder, tandis que le troisième organe de serrage est avantageusement positionné à l'extrémité opposée du carter. Preferably, provision is made for placing at least two clamping members, preferably three, on the casing of a conventional centering and clamping device. Thus, it can be provided to fix two clamping members according to the invention at one end of the housing, spaced apart from one another, one for centering the pipeline in formation and the other for centering the solder, while the third clamping member is advantageously positioned at the opposite end of the housing.
On obtient ainsi un meilleur centrage des conduits sans risque 10 d'endommagement des conduits. This results in a better centering of the ducts without risk of damaging the ducts.
La présente invention a également pour objet un carter pour dispositif de centrage et de serrage de conduits à souder propre à contenir tout type de moyens de serrage appropriés, caractérisé en ce qu'il comporte fixé à sa périphérie extérieure au moins deux organes de centrage constitués respectivement d'un élément gonflable. The subject of the present invention is also a casing for centering and clamping device for welding ducts suitable for containing any type of suitable clamping means, characterized in that it comprises fixed at its outer periphery at least two centering members constituted respectively an inflatable element.
De ce fait, il est possible de modifier les dispositifs de centrage et de serrage existants en remplaçant simplement leur carter par un carter selon la présente invention. Therefore, it is possible to modify the existing centering and clamping devices by simply replacing their housing with a housing according to the present invention.
Les organes de serrage sont fixés sur le carter par tous moyens appropriés, tels que le collage ou autres. The clamping members are fixed to the housing by any appropriate means, such as gluing or the like.
Ainsi, le carter comporte de préférence à sa surface extérieure, des rainures pour loger dans chacune une chambre annulaire gonflable, chaque rainure étant pourvue de moyens de fixation coopérant avec un moyen de fixation complémentaire ménagé en correspondance sur la chambre annulaire gonflable. Thus, the casing preferably has on its outer surface grooves for accommodating each an inflatable annular chamber, each groove being provided with fastening means cooperating with a complementary fastening means arranged in correspondence on the inflatable annular chamber.
En variante, l'organe de centrage constitué d'une bande peut être cerclé sur le carter, le carter comportant alors sur sa surface extérieure des rainures pour loger les systèmes de cerclage de chaque organe de centrage, le cerclage permettant à la fois la fixation de chaque organe sur le carter et également l'étanchéité de cette fixation ce qui permet le gonflage de la bande en tant qu'élément gonflable. Alternatively, the centering member consisting of a band can be circled on the housing, the casing then having on its outer surface grooves for housing the strapping systems of each centering member, the strapping for both fixing each member on the housing and also the sealing of this attachment which allows the inflation of the band as an inflatable element.
L'invention a également pour objet un dispositif de centrage et de serrage comportant notamment un carter, des moyens de serrage logé dans ledit carter, caractérisé en ce que ledit carter comporte sur sa périphérie extérieure au moins deux éléments annulaires gonflables constituant des organes de centrage. The invention also relates to a centering and clamping device comprising in particular a housing, clamping means housed in said housing, characterized in that said housing comprises on its outer periphery at least two inflatable annular elements constituting centering members .
Le dispositif comporte également les moyens de réserve de fluide ou gaz permettant de gonfler lesdits organes de centrage, les moyens de distribution dudit fluide ou gaz auxdits organes de centrage et les moyens de récupération dudit fluide après dégonflage ou les moyens de récupération ou d'échappement libre dudit gaz. The device also comprises the fluid or gas reserve means for inflating said centering members, the means for dispensing said fluid or gas to said centering members and the means for recovering said fluid after deflation or the recovery or exhaust means free of said gas.
De préférence, le dispositif de centrage et de serrage est du type présentant une latte de support du bain de fusion, du type sans latte de support ou encore du type présentant un organe de soudage permettant de réaliser une passe par l'intérieur. Preferably, the centering and clamping device is of the type having a support batten of the melt, the type without support batten or the type having a welding member for making a pass from the inside.
On décrira maintenant l'invention plus en détails en référence au dessin dans lequel la figure unique représente un dispositif de centrage et de serrage pourvu d'organes de serrage selon l'invention. The invention will now be described in more detail with reference to the drawing in which the single figure shows a centering and clamping device provided with clamping members according to the invention.
Comme on peut le voir à la figure unique, un dispositif de centrage et de serrage 1 présente une forme sensiblement cylindrique allongée propre à s'engager dans des conduits à souder Cl et C2. As can be seen in the single figure, a centering and clamping device 1 has a substantially cylindrical elongated shape adapted to engage in the weld conduits C1 and C2.
Il est constitué d'un carter 2 renfermant au moins des moyens de serrage des conduits à souder ainsi que des moyens lui permettant de se déplacer dans la canalisation en formation. It consists of a casing 2 enclosing at least clamping means of the conduits to be welded as well as means allowing it to move in the pipe formation.
A la périphérie extérieure du carter 2, on a fixé trois organes de centrage 3a, 3b, 3c selon l'invention. At the outer periphery of the casing 2, three centering members 3a, 3b, 3c according to the invention have been fixed.
Pour le soudage de deux conduits, on doit réaliser un alignement parfait des 5 extrémités des conduits à souder. Le dispositif de centrage et de serrage 1 est déplacé de manière à positionner ces organes de serrage de part et d'autre du plan de joint P. Les organes de centrage 3a, 3b, 3c sont constitués respectivement par un élément gonflable, fixé à la périphérie extérieure du carter 2. Des organes de centrage 3a, 3b sont positionnés adjacents à une extrémité du carter 2 et le troisième organe de centrage 3c est positionné à l'autre extrémité. For the welding of two ducts, perfect alignment of the ends of the pipes to be welded must be achieved. The centering and clamping device 1 is moved so as to position these clamping members on either side of the joint plane P. The centering members 3a, 3b, 3c consist respectively of an inflatable element, fixed to the outer periphery of the casing 2. Centering members 3a, 3b are positioned adjacent one end of the casing 2 and the third centering member 3c is positioned at the other end.
Cet élément 3a, 3b, 3c se présente sous la forme d'une chambre annulaire gonflable sensiblement comme une bouée enserrant le carter 2. Le carter 2 renferme alors également un réservoir renfermant de l'air par exemple qui est distribué par des moyens appropriés pour gonfler les organes de centrage 3a, 3b, 3c et aspiré en retour ou on prévoit un échappement libre, pour permettre le dégonflage des dits organes de centrage 3a, 3b, 3c. This element 3a, 3b, 3c is in the form of an inflatable annular chamber substantially like a buoy enclosing the casing 2. The casing 2 then also contains a reservoir containing air for example which is distributed by appropriate means to inflating the centering members 3a, 3b, 3c and sucked back or a free exhaust is provided, to allow deflation of said centering members 3a, 3b, 3c.
Ainsi, lorsqu'on amène un conduit Cl à souder à l'extrémité d'un autre conduit C2 de la canalisation en cours de formation, le dispositif de centrage et de serrage selon l'invention s'engage dans les deux conduits de sorte que l'un 3a des organes de centrage se trouve dans le conduit Cl et l'organe de centrage adjacent 3b se trouve dans le conduit C2, l'élément gonflable 3a et l'élément annulaire gonflable 3b se trouvant ainsi de part et d'autre du plan de joint P. Une fois positionné correctement, les éléments annulaires gonflables 3a et 3b peuvent être gonflés pour centrer les deux conduits et les aligner. De préférence, l'organe de centrage 3c positionné à l'autre extrémité est également gonflé pour éviter tout déséquilibre du dispositif de centrage et de serrage. Thus, when a conduit C1 to be welded is brought to the end of another conduit C2 of the pipeline being formed, the centering and clamping device according to the invention engages in the two ducts so that one of the centering members 3a is in the conduit Cl and the adjacent centering member 3b is in the conduit C2, the inflatable element 3a and the inflatable annular element 3b thus being on either side of the joint plane P. Once positioned correctly, the inflatable annular elements 3a and 3b can be inflated to center the two ducts and align them. Preferably, the centering member 3c positioned at the other end is also inflated to avoid any imbalance of the centering and clamping device.
Le centrage par l'intermédiaire de ces éléments gonflables permet d'éviter tout frottement contre la peau interne des conduits et permet la création d'efforts homogènes favorisant une meilleure remise en rond lors de l'expansion des patins de serrage. Centering by means of these inflatable elements makes it possible to avoid any friction against the internal skin of the ducts and allows the creation of homogeneous forces favoring a better rounding during the expansion of the clamping pads.
L'invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation donné décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes. The invention is of course not limited to the embodiment given above, but covers all variants.
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