FR2979398A1 - Verin d’actionnement - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un vérin d'actionnement (11) hydraulique sans piston moteur comprenant une enveloppe fermée (14) élastiquement déformable et liée d'une part à une tige d'actionnement (16) mobile et d'autre part à un point fixe, en ce que ladite enveloppe (14) est agencée pour prendre une première position lorsque les pressions entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe (14) sont sensiblement égales, et en ce que ladite enveloppe, (14) est apte à se rétracter vers une seconde position lorsque la pression à l'extérieur de l'enveloppe (14) est supérieure à une valeur de seuil, ledit vérin d'actionnement (11) comprenant en outre des moyens pour augmenter la pression à l'intérieur de l'enveloppe (14) permettant le passage de l'enveloppe (14) de la seconde position à la première position.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des vérins d'actionnement, et plus particulièrement le domaine des vérins d'actionnement pour des installations sous-marines du type puits de pétrole, de gaz, oléoduc, 5 gazoduc ou aqueduc sous marins ou des équipements pour l'intervention sur de telles installations. Ce type de vérin d'actionnement peut notamment être utilisé pour l'entrainement ou la commande de différents types d'organes effecteurs, en particulier d'un équipement mobile, par exemple d'un bras de manipulation ou d'une pelle mécanique, ou encore d'un outil, par exemple d'un 10 outil de serrage, de découpe, de perforation ou d'emboutissage, ou encore d'un dispositif de type largage de lest ou d'une vanne de sécurité, et d'une manière générale, toutes les actions assurées au niveau aérien par les dispositifs appelés vérins comprenant un système piston cylindre utilisant un fluide sous pression. 15 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les vérins d'actionnement connus sont de deux types dont le fonctionnement est différent. D'une part les vérins à vis dont la poussée et/ou la traction sont assurées par un système de vis pénétrant un écrou que l'on anime manuellement ou par moteur d'un mouvement de rotation. D'autre part, 20 les vérins hydrauliques ou pneumatiques, dans lesquels la poussée et/ou la traction sont obtenues par la pression d'un fluide agissant sur l'une ou sur alternativement les deux faces d'un piston coulissant dans une chambre cylindrique, lequel piston, appelé piston moteur, est solidaire d'une tige d'actionnement fixée en son centre. 25 Il apparaît que ces différents systèmes nécessitent l'utilisation d'une source d'énergie mécanique, électrique, hydraulique ou pneumatique qu'il convient d'acheminer jusqu'à l'emplacement du vérin. Dans le cas d'installations sous-marines, et en particulier d'installation sous-marine à grande profondeur, cet acheminement se révèle complexe car il est nécessaire 30 de prévoir un réseau d'approvisionnement pouvant atteindre le site de l'installation. En outre, en cas d'accident, le circuit de commande et/ou d'alimentation d'un tel système peut être endommagé de sorte que celui-ci n'est plus pilotable. Ceci est particulièrement grave lorsque l'accident 35 occasionne une fuite ou une rupture de la tuyauterie. Par exemple, lors d'un accident récent sur la plateforme pétrolière DeepWater Horizon, les systèmes de sécurité ne se sont pas activés au niveau de la tête de puits, ce qui a conduit à une marée noire. Il convient également d'être vigilant et d'envisager de possibles actes de sabotage. Le but de la présente invention est de résoudre d'une manière 5 simplificatrice tout ou partie des inconvénients des systèmes existants en les rendant plus fiable notamment dans les domaines de la sécurité. PRESENTATION DE L'INVENTION A cet effet, la présente invention a pour objet un vérin d'actionnement comprenant une enveloppe fermée élastiquement deformable 10 et liée d'une part à un organe d'actionnement mobile et d'autre part à un point fixe, en ce que ladite enveloppe est agencée pour prendre une première position lorsque les pressions entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe sont sensiblement égales, et en ce que ladite enveloppe est apte à se rétracter vers une seconde position lorsque la pression à l'extérieur de l'enveloppe est 15 supérieure à une valeur de seuil, ledit vérin d'actionnement comprenant en outre des moyens pour augmenter la pression à l'intérieur de l'enveloppe permettant le passage de l'enveloppe de la seconde position à la première position. L'enveloppe fermée est étanche et définit un volume étanche. 20 Lorsque la pression à l'extérieur de l'enveloppe est sensiblement égale à la pression à l'intérieur de l'enveloppe, c'est-à-dire lorsque la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe est telle que l'enveloppe ne se déforme pas, l'enveloppe prend une première position. Dans cette première position, l'enveloppe est « au repos » et présente une déformation 25 élastique minimum et le volume étanche est maximum. A cette première position, correspond une position de l'organe d'actionnement qui sera par la suite nommée « position initiale ». Lorsque la pression à l'extérieur de l'enveloppe est supérieure à une valeur seuil, cette valeur seuil étant elle-même supérieure à la pression à 30 l'intérieur de l'enveloppe (i.e. à l'intérieur du volume étanche), cette dernière se déforme élastiquement selon un axe et tend vers une seconde position. On comprend que l'enveloppe se comprime selon l'axe et tend à prendre une position « activée » où la déformation élastique en compression de l'enveloppe est maximale et le volume étanche est minimum. Cette déformation depuis la 35 première position vers la seconde position entraine l'organe d'actionnement en mouvement. On comprend qu'une première extrémité de l'enveloppe est reliée à l'organe d'actionnement tandis qu'une seconde extrémité de l'enveloppe est reliée à un point fixe par rapport au corps de la vanne. Par la suite, lorsque l'enveloppe est dans la seconde position, on nommera la position associée de l'organe d'actionnement « position finale ».

On comprend bien entendu que lors du passage de la première à la seconde position, l'enveloppe se déforme élastiquement, c'est-à-dire que les déformations que l'enveloppe subit sont réversibles. En d'autres termes, le ou les matériaux constitutifs de l'enveloppe emmagasinent par leur déformation une certaine quantité d'énergie mécanique, ladite déformation n'entrant pas dans le domaine de la plasticité, cette quantité d'énergie peut compte tenu des conditions de fonctionnement être restituée au besoin intégralement et sur commande. Lorsque l'enveloppe passe de la première position à la seconde position, la pression à l'extérieur de l'enveloppe déforme élastiquement cette dernière de sorte que l'enveloppe se rétracte ou se comprime (en d'autres termes le volume étanche se réduit), et la maintient dans cet état déformée. En effet, la pression à l'intérieur de l'enveloppe et la rigidité de l'enveloppe ne sont pas suffisantes pour s'opposer à la poussée de la pression à l'extérieur de l'enveloppe. En se déformant élastiquement, l'enveloppe est contrainte et son élasticité tend, par réaction, à la ramener vers la première position. La différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe bloque cette dernière dans la seconde position. Ainsi, l'enveloppe est maintenue immobilisée par la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe dans la seconde position.

Les moyens pour augmenter la pression à l'intérieur de l'enveloppe permettent de ramener la pression à l'intérieur de l'enveloppe à une pression sensiblement égale à la pression à l'extérieur de l'enveloppe. En effet, lorsque la pression à l'intérieur de l'enveloppe est augmentée et redevient sensiblement égale à la pression à l'extérieur du volume étanche, l'enveloppe n'est plus bloquée en position déformée (i.e. la seconde position), de sorte que l'élasticité de l'enveloppe ramène, par réaction, l'enveloppe vers la première position. Avantageusement, le vérin est un vérin hydraulique sans piston moteur.

Il apparaît que les caractéristiques du vérin selon la présente invention se distinguent des deux types précédemment cités par le fait qu'il ne nécessite pas de système piston moteur coulissant dans un cylindre d'une part, et d'autre part qu'il ne nécessite pas l'utilisation d'un fluide moteur acheminé à partir du niveau zéro sur les sites dans les grands fonds marins. Avantageusement, pour augmenter la pression, les moyens pour augmenter la pression permettent de mettre en communication l'intérieur avec l'extérieur de l'enveloppe (le volume à l'intérieur de l'enveloppe n'est donc plus étanche) de sorte que la pression à l'intérieur de l'enveloppe s'équilibre avec la pression à l'extérieur du volume étanche. On comprend que la première position de l'enveloppe est une position d'équilibre de l'enveloppe, qui est mécaniquement stable. Ainsi, dans son état « naturel » lorsque les pressions à l'intérieur et l'extérieur sont sensiblement égale, l'enveloppe tend à venir dans la première position et donc à ramener le vérin d'actionnement dans la position initiale. Ceci permet de s'affranchir d'une alimentation énergétique extérieure au vérin d'actionnement pour le ramener depuis la position finale vers la position initiale. Ainsi, grâce aux efforts de réaction dus à la déformation élastique de l'enveloppe lors du passage de la première à la seconde position, le vérin d'actionnement passe automatiquement, lorsque la pression à l'intérieur de l'enveloppe est augmentée, de la position finale vers la position initiale, et ce sans nécessiter d'apport énergétique extérieur. Avantageusement, l'organe d'actionnement est mobile en translation suivant un axe. Préférentiellement, le vérin d'actionnement forme un vérin d'une installation ou d'un équipement sous-marin, dans laquelle la pression à 25 l'extérieur de l'enveloppe amenant l'enveloppe depuis la première position vers la seconde position correspond à la pression de l'eau sous le niveau de la mer. Ainsi, lorsque le vérin d'actionnement est en dehors de l'eau, par exemple au niveau de la mer - niveau zéro, l'enveloppe est dans la première position et le vérin d'actionnement dans sa position initiale. En descendant le 30 vérin d'actionnement sur site, grâce à la pression environnementale au fond de l'eau, par exemple à moins 2000 m (deux milles mètres) de fond, l'enveloppe se rétracte et passe de la première position à la seconde position. Le vérin d'actionnement est alors dans sa position finale. Avantageusement, l'enveloppe comprend un soufflet. 35 Un soufflet est une structure élastique définissant une enveloppe élastiquement déformable. Un tel soufflet constitue une enveloppe dont la rigidité est adaptée pour fournir un effort de réaction suffisant pour assurer le déplacement de l'organe d'actionnement et pour se déformer sous l'effet de la pression externe à l'enveloppe. Par ailleurs, un tel soufflet présente une bonne résistance à la fatigue et forme une enveloppe fiable et robuste. Il se substitue à l'action des vérins hydrauliques ou pneumatiques caractérisés par un système « piston moteur-cylindre » susceptible d'être à l'origine de défauts de fonctionnement par fuites ou coincements ou grippage par exemple. Avantageusement, le vérin d'actionnement comprend deux tiges télescopiques coaxiales, une première tige parmi les deux tiges télescopiques 10 forme l'organe d'actionnement tandis que la seconde tige parmi les deux tiges télescopiques est liée à un point fixe par rapport à la première tige. La première tige est reliée à une première extrémité de l'enveloppe. La seconde tige est reliée à un point fixe, tout comme une seconde extrémité de l'enveloppe. Avantageusement, la seconde tige et la seconde extrémité de 15 l'enveloppe sont rattachées à un même point fixe. Ainsi, lorsque l'enveloppe est déformée et passe de la première position à la seconde position, ou vice versa, la première tige formant l'organe de commande est entrainée en conséquent tout en étant guidée par la seconde tige. Avantageusement, la première tige télescopique coopère en butée 20 avec la seconde tige télescopique lorsque l'enveloppe est dans la seconde position. La butée entre les deux tiges télescopique sert notamment à limiter la course de l'organe d'actionnement afin de ne pas générer des efforts résiduels inutiles dans l'organe d'obturation, et plus généralement dans le 25 corps du vérin. Avantageusement, l'enveloppe est disposée dans une structure rigide, ladite enveloppe coopérant en butée avec ladite structure lorsque l'enveloppe est dans la première position. De manière générale, au sens de l'invention, le terme « rigide » 30 signifie que l'élément en question n'est pas apte à se déformer dans les mêmes conditions que l'enveloppe. En d'autres termes, un élément rigide ne se déforme pas tandis que l'enveloppe se déforme élastiquement. La structure rigide peut être formée par exemple, par un carter ajouré de sorte à être en communication avec le milieu extérieur. La structure rigide entoure, au moins 35 en partie l'enveloppe. Dans la première position, l'enveloppe coopère en butée avec la structure rigide. Ceci permet de pouvoir pré-contraindre l'enveloppe. En outre, la structure rigide et la butée servent de guide extérieur à la déformation de l'enveloppe. Par exemple, la seconde extrémité de l'enveloppe et/ou la seconde tige sont fixées à la structure rigide qui sert alors de point fixe. Avantageusement, les moyens pour augmenter la pression 5 comprennent un organe cassable permettant de mettre l'intérieur de l'enveloppe en communication fluidique avec l'extérieur de l'enveloppe. En cassant l'organe cassable, on met en communication l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe, de façon à équilibrer les pressions entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe. Ainsi, lorsqu'on veut ramener l'enveloppe de la 10 seconde vers la première position, il suffit de rompre l'élément cassable. Par exemple, en cas d'accident sur une installation sous-marine, la rupture de l'élément cassable permet de ramener automatiquement une vanne commandée comprenant le vérin d'actionnement de la position ouverte à la position fermée. 15 Avantageusement, l'étanchéité de la liaison fluidique entre l'organe cassable et l'intérieur de l'enveloppe est réalisée par un joint dynamométrique comprenant un indicateur de force de serrage, notamment un élément d'émission de colorant. Ces dispositions permettent de réaliser une vérification du bon serrage du joint lors de la mise en place de l'organe cassable ou de son 20 remplacement, et ce sans nécessiter la mesure d'un couple de serrage (dans le cas d'une fixation par exemple par un système vis-écrou). Avantageusement, le vérin d'actionnement comprend en outre des moyens de pompage mis en communication, sélectivement, avec l'intérieur de l'enveloppe pour faire baisser la pression à l'intérieure de l'enveloppe afin 25 d'amener celle-ci depuis la première position vers la seconde position. Lorsque le vérin d'actionnement est en position sur site, que l'organe d'actionnement est dans sa position initiale, c'est-à-dire que l'enveloppe est dans sa première position, et que l'on souhaite piloter le vérin d'actionnement pour faire passer l'organe d'actionnement à sa position finale, 30 c'est-à-dire que l'enveloppe passe dans sa seconde position, on met en communication l'intérieur de l'enveloppe avec les moyens de pompage formant ainsi une source basse pression. Par conséquent, la pression à l'intérieur de l'enveloppe chute de telle sorte que la pression à l'extérieur de l'enveloppe devient supérieure à la valeur seuil et l'enveloppe se rétracte et passe de sa 35 première à sa seconde position. Ainsi, grâce aux moyens de pompage, il est possible de faire passer l'organe d'actionnement de la position initiale à la position finale lorsque le vérin d'actionnement est installé sur site. Avantageusement, une valve intermédiaire à trois positions est disposée en communication fluidique entre les moyens de pompage et l'enveloppe. Dans une première position de la valve intermédiaire, l'intérieur de l'enveloppe est isolé de l'extérieur et forme un volume étanche. Dans une seconde position de la valve intermédiaire, l'intérieur de l'enveloppe est en communication fluidique avec le milieu extérieur à l'enveloppe, par exemple l'eau de mer. Dans la troisième position de la valve intermédiaire, l'intérieur de l'enveloppe est en communication fluidique avec les moyens de pompage. Ainsi, pour faire passer l'enveloppe de la première vers la seconde position, on positionne la valve intermédiaire dans sa troisième position. Pour ramener l'enveloppe de la seconde vers la première position, on positionne la valve intermédiaire dans la seconde position. Lorsqu'on ne veut pas manoeuvrer le vérin d'actionnement, on laisse le vérin d'actionnement dans sa première position. Par exemple, la valve intermédiaire est pilotée électriquement depuis un poste de commande à distance du vérin d'actionnement. Le poste de commande peut par exemple être dans l'eau ou hors de l'eau. Avantageusement, les moyens de pompage comprennent un 20 réservoir apte à être dépressurisé, sélectivement mis en communication avec l'intérieur de l'enveloppe. Un réservoir de basse pression, c'est-à-dire un réservoir dont le volume intérieur a été dépressurisé par rapport au milieu extérieur, constitue, par exemple en milieu sous-marin, une source basse pression. Un tel réservoir 25 rend autonome d'un point de vue énergétique la manoeuvre du vérin d'actionnement. De préférence, ce réservoir sera de forme sphérique de manière à présenter une grande résistance à l'écrasement. Avantageusement, les moyens de pompage comprennent en outre un conduit venturi apte à être traversé par un fluide pour créer une dépression 30 dans le réservoir. Un tel conduit venturi permet de pouvoir générer, ou de régénérer un certain niveau de basse pression dans le réservoir. Ainsi, sur le long terme, et au fil des usages successifs, le vérin d'actionnement reste autonome et ne demande pas d'intervention pour recharger le réservoir en basse pression, ou 35 en placer un nouveau.

Avantageusement, l'enveloppe comprend un soufflet et au moins une butée est disposée entre deux ondulations adjacentes du soufflet, ladite butée étant configurée pour limiter la déformation axiale du soufflet. Une telle butée permet de limiter la déformation entre deux 5 ondulations adjacentes du soufflet. Par exemple, lorsque la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du soufflet est très importante, par exemple lorsque la vanne commandée est placée à moins 5000 m (cinq mille mètres) de profondeur sous le niveau de la mer, ce dernier est empêché de se déformer de manière excessive, et donc d'entrer dans le domaine plastique ou 10 de rupture des matériaux, grâce à la butée qui limite et bloque les déformations à un certain degré prédéterminé. Selon un aspect de l'invention, l'au moins une butée présente un comportement élastique tendant à ramener l'enveloppe dans sa première position. 15 Ces dispositions permettent d'augmenter l'effort exercé par le vérin lors de son passage de la première à la seconde position. Selon un exemple de réalisation, des rondelles tronconiques, par exemple correspondant à des rondelles de type Belleville peuvent être utilisées. Avantageusement, l'organe d'actionnement est mobile entre une 20 première position, dite initiale, dans laquelle l'enveloppe est dans sa première position et une deuxième position, dite finale, dans laquelle l'enveloppe est dans sa deuxième position, le vérin d'actionnement comprenant un organe de rappel agencé pour solliciter l'organe d'actionnement vers sa deuxième position. 25 De préférence, la raideur de l'organe de rappel est inférieure à la raideur de l'au moins une butée présentant un comportement élastique. Avantageusement, l'organe cassable présente un épaulement coopérant en appui avec une portion d'appui, l'organe cassable étant maintenu solidaire et en appui avec la portion d'appui grâce à une différence de pression 30 entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe. On comprend que l'épaulement de l'organe cassable coopère en appui directement avec une portion fixe de l'enveloppe, ou avec une platine supportant l'organe cassable auquel est relié un tube connectant fluidiquement ce dernier avec l'intérieur de l'enveloppe. Le remplacement d'un tel organe 35 cassable présente l'avantage d'être facile à mettre en oeuvre. En effet, lorsque l'organe cassable a été rompu, il demande à être remplacé pour pouvoir utiliser de nouveau la vanne commandée en régime normal. Ainsi, lorsque le vérin d'actionnement est placé au fond de l'eau, il est possible grâce à un bras-outil d'un ROV (« RemotlyOperatedVehicle » ou véhicule télécommandé) intervenant sur site, de retirer aisément l'organe cassable usagé, et de le remplacer par un nouveau en le positionnant à la place de l'ancien. Lorsqu'une différence de pression est créée entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe pour l'amener de sa première position vers sa seconde position, notamment en créant une dépression à l'intérieur de l'enveloppe par rapport à l'extérieur de l'enveloppe, la différence de pression permet de plaquer et de bloquer énergiquement en position l'organe cassable de remplacement. On s'affranchit ainsi d'opérations fastidieuses de boulonnage ou de vissage qui sont compliquées à réaliser et à vérifier en milieu sous-marin. La présente invention a également pour objet une vanne commandée comprenant un vérin d'actionnement selon l'invention et un organe d'obturation, l'organe d'actionnement étant couplé audit organe d'obturation, la première position du vérin correspondant à une première position ouverte ou fermée de l'organe d'obturation, et la seconde position du vérin correspondant respectivement à l'autre position parmi la position ouverte ou fermée de l'organe d'obturation.

Avantageusement, la première position de l'enveloppe correspond à la position fermée de l'organe d'obturation tandis que la seconde position de l'enveloppe correspond à la position ouverte de l'organe d'obturation, et la vanne commandée comprend en outre un palpeur disposé fluidiquement en série avec le corps de la vanne et coopérant mécaniquement avec l'organe cassable, ledit palpeur adoptant une première position lorsque la pression et/ou la vitesse du fluide traversant le corps de la vanne sont inférieures à une pression et/ou une vitesse prédéterminées, tandis que le palpeur adopte une seconde position, différente de la première, lorsque la pression et/ou la vitesse du fluide traversant le corps de la vanne sont supérieures ou égales à la pression et/ou la vitesse prédéterminées, le passage de la première à la seconde position du palpeur cassant l'organe cassable. On comprend que le corps de la vanne comprend l'organe d'obturation et la partie de la vanne commandée reliée à une tuyauterie et formant un tronçon de tuyauterie dans lequel est disposé l'organe d'obturation.

La position du palpeur reflète le régime de l'écoulement fluide qui traverse la vanne commandée. La première position du palpeur reflète un écoulement stable en régime normal tandis que la seconde position reflète un écoulement en survitesse et/ou en surpression en régime anormal. Ce régime anormal est par exemple la conséquence d'une rupture de tuyauterie en aval de la vanne commandée. Ainsi, lorsque le palpeur passe de sa première position à sa seconde position, une rupture de tuyauterie en aval de la vanne commandée est détectée. Le passage de la première à la seconde position du palpeur casse l'organe cassable. La pression au sein de l'enveloppe est alors équilibrée avec la pression à l'extérieur de l'enveloppe qui passe de sa seconde à sa première position entrainant la fermeture de l'organe d'obturation. En d'autres termes, le palpeur détecte de manière autonome une fuite où une rupture de la tuyauterie en aval de la vanne commandée, et pilote la fermeture automatique de la vanne commandée. Selon un mode de réalisation, l'organe d'obturation est un boisseau rotatif couplé à l'organe d'actionnement via un mécanisme de manoeuvre 15 comprenant une transmission du type pignon/crémaillère. Selon un autre mode de réalisation, l'organe d'obturation est une guillotine couplée à l'organe d'actionnement. La vanne commandée est par exemple une vanne de régulation de débit comportant un système venturi dans lequel est destiné à s'écouler un 20 fluide dont on veut réguler le débit, le système venturi étant relié fluidiquement au volume intérieur de l'enveloppe du vérin et agencé pour faire varier, lors de l'écoulement du fluide dans le système venturi, la pression à l'intérieur de l'enveloppe. Selon ce mode de réalisation, la pression à l'extérieur de l'enveloppe correspond de préférence à la pression hydrostatique. 25 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux figures annexées, sur lesquelles: 30 La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un vérin d'actionnement selon l'invention, la tige d'actionnement étant dans sa position initiale, La figure 2 représente le vérin de la figure 1, la tige d'actionnement étant en position finale, 35 La figure 3 représente un schéma d'utilisation d'un vérin selon l'invention pour l'actionnement d'un organe effecteur, La figure 4 représente un premier mode de réalisation de la vanne commandée selon l'invention en position initiale, La figure 5 représente la vanne commandée de la figure 4 en position finale, La figure 6 représente la vanne commandée vue selon le plan de coupe III de la figure 5, Les figures 7A, 7B et 7C représentent le couplage palpeur/organe cassable de la vanne commandée, vu selon le plan de section IV de la figure 6, La figure 8 représente en détail l'organe cassable, Les figures 9A et 9B représentent un joint dynamométrique disposé au niveau de l'interface entre l'organe cassable et un tube destiné à faire augmenter la pression dans le soufflet du vérin, selon deux positions avant et après mise en place d'un nouvel organe cassable, La figure 10 représente la vanne commandée de la figure 5 15 installée sur une tête de puits sous-marin, Les figures 11A et 11B représentent un second mode de réalisation d'un vérin d'actionnement comprenant un soufflet modifié par rapport au vérin d'actionnement de la figure 1, respectivement dans la seconde et dans la première position du soufflet, et 20 Les figures 12A et 12B représente un second mode de réalisation d'une vanne selon l'invention comprenant un vérin selon le second mode de réalisation présenté sur les figures 11A et 11B. La figure 13A représente un troisième mode de réalisation d'un vérin d'actionnement selon l'invention. 25 La figure 13B représente un quatrième mode de réalisation d'un vérin d'actionnement selon l'invention. La figure 14 représente un cinquième mode de réalisation d'un vérin d'actionnement selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION 30 La figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un vérin selon l'invention dans sa position initiale tandis que la figure 2 représente le même vérin dans sa position finale, résultant ici de l'immersion du vérin au fond de la mer. Le vérin 11 comprend un soufflet 14 formant une enveloppe fermée d'une part par une tige d'actionnement 16, et d'autre part par un fond rigide 17 35 destiné à rester fixe par rapport à un support sur lequel est rapporté le vérin. Le soufflet 14 et la tige 16 sont coaxiaux et s'étendent selon l'axe X définissant la direction axiale X. La figure 1 représente le soufflet 14 dans sa première position, où la pression à l'intérieur du soufflet 14 est égale à la pression à l'extérieur du soufflet 14. La figure 2 représente le soufflet 14 rétracté dans sa seconde position, où la pression à l'extérieur du soufflet 14 est supérieure à une valeur de seuil, le vérin d'actionnement 11 étant immergé mais l'intérieur du soufflet 14 étant isolé de la pression environnementale. Le soufflet 14 est disposé dans un carter 18 formant une structure rigide. Le carter 18 présente des jours 18a de sorte que la pression à l'intérieur et à l'extérieur du carter est la même. Par conséquent, l'extérieur du soufflet 14 est soumis à la pression environnante au voisinage des parois externes du carter 18, donc à la pression de l'eau au sein de laquelle ledit soufflet est immergé. L'ensemble formé par le carter 18 et par le soufflet 14 présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe X. Le carter 18 forme un guide extérieur pour la déformation du soufflet 14 selon l'axe X.

Dans ce premier mode de réalisation, le soufflet 14 est fabriqué à partir d'un matériau composite multicouche élastique, par exemple en résine et fibres de renfort ou plusieurs couches de feuilles métalliques enrobées dans une résine ou un matériau élastomère. Afin de limiter les déformations du soufflet 14, un flasque 20 formant une butée est disposé entre chaque ondulation du soufflet 14. Comme représenté sur la figure 2, lorsque le soufflet 14 est dans sa seconde position, chaque flasque 20 coopère en appui par complémentarité de forme avec les parois internes du soufflet 14. En outre, le bord annulaire central de chaque flasque 20 s'étend axialement de part et d'autre du corps du flasque 20 de manière à ce que chaque flasque 20 prenne appui, selon la direction axiale X, avec le flasque adjacent. Ainsi les flasques 20 limitent la déformation axiale du soufflet 14. Afin de faciliter la circulation des fluides à l'intérieur du soufflet 14, les flasques 20 présentent des trous (non représentés) mettant en communication fluidique les zones, à l'intérieur du soufflet 14, s'étendant de part et d'autre de chaque flasque 20. Par ailleurs, les flasques 20 s'étendent radialement sur toute l'étendue radiale des parois internes de chaque ondulation du soufflet 14. Ainsi, chaque flasque 20 coopère radialement avec le soufflet 14 de sorte à limiter les éventuelles déformations radiales du soufflet 14. Une première extrémité axiale 141 du soufflet 14 est solidaire de la 35 tige 16 tandis que la seconde extrémité axiale 142 du soufflet 14 est solidaire du carter 18 qui forme un point fixe par rapport au soufflet 14. Par conséquent, la première extrémité 141 du soufflet est mobile selon l'axe X par rapport au carter 18 et peut entrainer la tige16 en translation selon l'axe X. Le soufflet 14 et les flasques 20 coulissent selon la direction axiale X le long d'une tige creuse 28. La tige creuse 28 sert de guide axial pour le 5 soufflet 14 et les flasques 20 lors du passage de la première à la seconde position du soufflet 14, et vice-versa. Cette tige creuse 28 présente des orifices 28a de sorte que le volume à l'intérieur de la tige creuse 28 communique avec le volume définit entre la tige creuse 28 et le soufflet 14 et que les pressions dans ces différents volumes soient les mêmes. La tige creuse 28 est solidaire 10 de l'extrémité 142 du soufflet par vissage. Ainsi, la tige creuse 28 est reliée au carter 18 en tant que point fixe par l'intermédiaire de l'extrémité 142 du soufflet 14. La tige d'actionnement 16 présente une portion proximale 16a (par rapport au soufflet 14) engagée coaxialement à l'intérieur de la tige creuse 28 15 et coopérant en glissement avec la tige creuse 28. Ainsi, la tige d'actionnement 16 et la tige creuse 28 forment deux tiges télescopiques coaxiales. Par ailleurs, la portion proximale 16a coopère en butée, dans la première position du soufflet 14, avec le carter 18. Le carter 18 présente une paroi cylindrique 18b s'étendant axialement et définissant un logement cylindrique recevant en 20 coulissement une partie de la portion proximale 16a de la tige d'actionnement 16. Cette paroi cylindrique 18b forme un guide externe pour le coulissement selon la direction axiale X de la tige d'actionnement 16. La partie proximale 16a de la tige 16 présente un épaulement 164 s'étendant radialement, qui coopère en butée, dans la première position du soufflet 14, avec le carter 18. Selon une 25 alternative, la bride annulaire 161 s'étendant radialement vers l'extérieur de la tige 16 par rapport à l'axe X coopère en butée par complémentarité de forme avec la paroi cylindrique 18b, et plus particulièrement avec l'extrémité axiale libre de la paroi cylindrique 18b, lorsque le soufflet 14 est dans sa première position. 30 Le soufflet 14 est fixé à la portion proximale 16a de la tige 16 par l'intermédiaire d'une rainure ménagée dans la bride 161. La portion proximale 16a présente un espace annulaire borgne 163 s'étendant axialement qui reçoit, dans la seconde position du soufflet 14, l'extrémité axiale de la tige creuse 28 en regard avec la tige d'actionnement 16. Dans la seconde position du soufflet 35 14, la tige d'actionnement 16 coopère en butée avec la tige creuse 28 via le fond de l'espace annulaire borgne 163. Dans la seconde position du soufflet 14, l'extrémité de la tige d'actionnement 16 engagée dans la tige creuse 28 coopère en butée avec le carter 18, avec le fond rigide 17, ou avec un fond de la tige creuse 28. Comme cela est représenté de façon schématique à la figure 3, le 5 vérin selon l'invention peut être utilisé pour l'actionnement d'une grande variété d'organes effecteurs E, directement ou par l'intermédiaire d'un agencement de transmission et/ou de transformation du mouvement T. Nous allons à présent décrire en particulier un type d'organe effecteur particulier, à savoir une vanne commandée 10 actionnée par un vérin 10 selon l'invention. La figure 4 représente un premier mode de réalisation de la vanne commandée selon l'invention dans sa position initiale tandis que la figure 5 représente la même vanne dans sa position finale, résultant ici de l'immersion de la vanne au fond de la mer. La vanne commandée 10 comprend un 15 boisseau 12 formant un organe d'obturation mobile dans le corps de vanne 22, la vanne étant actionnée par un vérin d'actionnement 11 comprenant une tige d'actionnement 16 entraînant le boisseau 12. Le carter 18 du vérin 11 est solidaire du corps 22 de la vanne 10 par l'intermédiaire d'un bâti 24 dans lequel est disposé un mécanisme de 20 manoeuvre 26 décrit plus en détail ci-après. Le corps 22 de la vanne 10 est fixé à une tuyauterie. Lorsque le soufflet 14 du vérin 11 est dans sa première position, le boisseau 12 est fermé. Lorsque le soufflet 14 est dans sa seconde position, le boisseau 12 est ouvert. Par conséquent la position initiale de la vanne 25 commandée 10 est une position ouverte tandis que la position finale de la vanne 10 est une position fermée. Les flèches en traits épais sur les figures 4 et 5 symbolisent l'écoulement du fluide dans le corps 22 de la vanne 10. La portion distale 16b (par rapport au soufflet 14) de la tige 16 présente une crémaillère 26a entraînant en rotation un pignon 26b. Ce pignon 30 26b entraine en rotation un arbre 26c directement relié et entrainant directement en rotation le boisseau 12. La crémaillère 26a, le pignon 26b et l'arbre 26c forment le mécanisme de manoeuvre 26. Une palette 30 formant un palpeur est disposée en aval du corps 22 de la vanne 10. La palette 30 est montée en rotation sur un arbre 32 duquel 35 elle est solidaire de manière à ce que le pivotement de la palette 30 autour du l'arbre 32 l'écarte plus ou moins de la veine du flux traversant le corps 22 de la vanne 10 (i.e. des flèches en traits épais sur la figure 2). Un ressort de rappel 34 tend à ramener la palette 30 vers la veine du flux traversant le corps 22 de la vanne 10. Comme représenté sur la figure 4, lorsqu'aucun fluide ne traverse le corps 22 la palette 30 obture la sortie du corps 22. Comme représenté sur la figure 5, lorsqu'un fluide traverse le corps 22, le flux repousse la palette 30 qui entraîne en rotation l'arbre 32 et se retrouve partiellement écartée du flux. Dans cet exemple non limitatif, la palette 30 est circulaire et présente un diamètre supérieur au diamètre de la sortie du corps 22. En référence aux figures 6, 7A, 7B, 7C, et 8, l'arbre 32, solidarisé à la palette 30 par exemple par une clavette, présente à une de ses extrémités une douille cylindrique 33 équipée d'une came 33a. Dans la douille 33 est disposé un tube sécable 36 formant un organe cassable. En référence à la figure 5, le tube sécable 36 comprend un tube borgne qui présente une portion amincie 36a ayant une faible résistance mécanique, ce qui permet de rompre facilement le tube 36. En outre, du côté de la partie borgne du tube 36, un carré 36b forme une prise pour pouvoir exercer un effort de rotation sur le tube sécable 36 afin de rompre ce dernier. Le tube sécable 36 et en connexion fluidique avec l'intérieur du soufflet 14 par l'intermédiaire d'un tube 38 connecté au fond 17.

Ainsi, lorsqu'aucun fluide ne traverse le corps 22, la palette 30 est maintenue en appui contre le corps 22 (cf. figure 4) et la came 33a ne touche pas le carré 36b (cf. figure 7A). Lorsqu'un fluide traverse le corps 22 en conditions normales, la palette 30 est écartée de la veine du flux (cf. figure 5) et la came 33a est déplacée en rotation autour du carré 36b sans toutefois le toucher (cf. figure 7B). Lorsqu'un fluide travers le corps 22 en survitesse ou en surpression à cause d'une rupture de tuyauterie en aval de la vanne 10, la palette 30 est encore plus écartée de la veine de flux qu'en conditions normales, ce qui entraine la came 33a au contact du carré 36a et entraîne ce dernier en rotation. La rotation du carré 36b rompt la section amincie 36a (cf. figure 7C). Ainsi, lorsque le tube sécable 36 est rompu, la pression à l'intérieur du soufflet 14, par l'intermédiaire du tube 38, devient égale à la pression à l'extérieur du soufflet 14, ce qui a pour effet de ramener le soufflet 14 de sa seconde vers sa première position, et donc de fermer la vanne commandée 10. Ainsi, lorsqu'une fuite est détectée en aval de la vanne commandée 10, la vanne commandée 10 est automatiquement fermée.

Pour remplacer le tube sécable 36 lorsqu'il est rompu (par exemple par intervention d'un ROV sur site sous l'eau) on déplace, par des moyens connus par ailleurs et non représentés, la platine 40 du vis-à-vis de la douille 33, on retire la base 36c du tube sécable 36 rompu, et on place, par emmanchement sur la platine 40 un tube sécable 36 de remplacement. L'ergot 40a sert de détrompeur et permet de positionner correctement le carré 36b du tube 36 de remplacement par rapport aux déplacements de la came 33a. En replaçant la douille 33 autour du tube 36 de remplacement, la douille 33 maintien en position le tube 36 de remplacement. En générant une basse pression par rapport au milieu environnant, à l'aide du réservoir de basse pression 42 (cf. figure 10) décrit ultérieurement, dans le soufflet 14, la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du soufflet 14, et donc du tube 38, plaque et solidarise le tube 36 de remplacement à la platine 40 par coopération en appui de la collerette 36d avec la platine 40. La collerette 36d forme un épaulement coopérant avec la platine 40 en tant que portion d'appui. Par ailleurs, le détrompeur 40a permet, en plus des efforts de frottement entre la platine 40 et la collerette 36d dues au placage du tube 36 sur la platine 40, de bloquer en rotation le tube 36 selon son axe. Selon une variante, une palette de maintien montée en rotation sur la platine permet de maintenir le tube sécable 36 de remplacement en position sur la platine avant le placage et solidarisation par différence de pression du tube 36. Lorsque le tube 36 de remplacement est plaqué, l'emboîtement final du tube 36 avec la platine 40 libère la palette de maintien qui s'efface automatiquement par rapport au tube sécable 36, grâce à un ressort de rappel.

Afin de s'assurer que la solidarisation du tube 36 de remplacement avec la platine 40 est effective, on place un joint 41 entre la collerette 36d et la platine 40. Comme cela est représenté sur la figure 9A, une capsule 411 contenant un colorant facilement visible, par exemple jaune fluorescent, est disposé dans un logement 414 ménagée dans une rainure 412 réalisée dans le corps du joint. La rainure 412 comprend par ailleurs une portion en saillie 415 disposée en regard du logement 414. Lorsque le tube 36 de remplacement est effectivement plaqué et solidarisé avec la platine 40, et que la pression de serrage est suffisante pour comprimer le joint 41, la partie en saillie 415 écrase la capsule 411 et libère le colorant 416, comme représenté sur la figure 9B, ce qui indique que l'opération de solidarisation s'est bien déroulée. Il est ainsi possible de s'assurer qu'une pression de serrage donnée est atteinte en utilisant un joint aux caractéristiques dynamométriques prédéterminées correspondant à la pression hydrostatique. Avantageusement, on dispose quatre capsules espacées angulairement de 90° chacune indiquant, par libération d'un jet de colorant, que les forces d'appui sont homogènes sur tout le pourtour de la collerette 36d. Selon une variante, un tube sécable 16 peut être monté directement sur le fond rigide 17 et être rompu directement grâce une intervention par ROV. La figure 10 représente la vanne commandée 10 des figures 4 et 5 installée sur une tête de puits de pétrole sous-marin. Dans la configuration représentée, la vanne commandée 10 comprend en outre un réservoir de basse pression 42 et un conduit venturi 44. Dans cet exemple, la vanne commandée 10 est disposée en amont d'un séparateur eau/hydrocarbure (gaz ou pétrole). Le réservoir 42 est avantageusement chargé d'un gaz, tel que l'azote, à une pression de 5 à 10 bars par exemple, une telle pression étant faible par rapport à la pression hydrostatique à des grandes profondeurs sous-marines. La vanne commandée 10 forme ainsi un système hydropneumatique. Le réservoir de basse pression 42 est relié au tube 38 par l'intermédiaire d'un té 38a. La valve intermédiaire 46 à trois position permet d'isoler l'intérieur du soufflet 14 par rapport au milieu environnant et par rapport au réservoir de basse pression 42 (position AA), de mettre en communication l'intérieur du soufflet 14 avec le milieu environnant (position BB), ou de mettre en communication l'intérieur du soufflet 14 avec le réservoir de basse pression 42 (position CC). En pilotant cette valve intermédiaire 46, on commande ainsi l'ouverture ou la fermeture de la vanne commandée 10 en régime normal. Ainsi dans la position AA, la vanne 10 reste dans une position donnée, dans la position BB de l'eau du milieu environnant pénètre à l'intérieur du soufflet 14 qui passe de la seconde position (figure 2) à la première position (figure 1), et dans la position CC, l'eau à l'intérieur du soufflet 14 est aspirée dans le réservoir de basse pression 42 et le soufflet 14 passe de la première à la seconde position. Au fond du réservoir 42, de l'eau résiduelle E issue des différentes manoeuvres de la vanne commandée 10 est stockée. Lorsque le niveau d'eau E est trop élevé dans le réservoir 42, un régulateur de niveau 48 connu en soi met en communication un piquage d'aspiration 44a du tube venturi 44 avec le réservoir 42. Ainsi la valeur de la basse pression est maintenue à un niveau désiré dans le réservoir 42. Par ailleurs un clapet anti-retour 50 évite que du fluide s'écoule éventuellement depuis le conduit venturi 44 vers le réservoir 42. Selon une variante non représentée, le réservoir 42 peut également servir à piloter d'autres vérins d'actionnements similaires au vérin d'actionnement 11. Le conduit venturi 44 est installé en parallèle (i.e. en dérivation) sur 5 la canalisation de la tête de puits. Un tel montage parallèle présente l'avantage de faciliter les opérations régulières de curage des canalisations du puits. En outre, le conduit venturi monté en parallèle shunte un réducteur de débit 52 de la tête du puits. Ceci permet d'améliorer l'effet venturi et de créer une plus grande dépression. Selon une variante, le conduit venturi est placé en parallèle 10 avec la canalisation de la tête de puits (voir figure 10). Selon encore une autre variante, le conduit venturi est en série avec la canalisation de la tête de puits et est formé dans le corps 22 (voir figure 14). Les figures 11A et 11 B représentent une variante 14' du soufflet 14 destiné à être monté dans un second mode de réalisation 11' du vérin 15 d'actionnement. Sur la figure 11A le soufflet 14' est dans sa seconde position (rétracté) tandis que sur la figure 11B le soufflet 14' est dans sa première position. Le soufflet 14' comprend plusieurs flasques tronconiques 14'a, métalliques ou en matériaux composites, semblables à des rondelles de type Belleville, disposés têtes bèches selon l'axe X. Ainsi le rebord radial central de 20 chaque flasque tronconique 14'a est disposé en vis-à-vis du rebord central d'un premier flasque tronconique adjacent tandis que le rebord radial extérieur dudit flasque tronconique 14'a est disposé en vis-à-vis du rebord radial extérieur d'un second flasque tronconique adjacent. Les rebords radiaux extérieurs sont directement en appui l'un sur l'autre tandis que les rebords radiaux intérieurs 25 sont en appui l'un sur l'autre par l'intermédiaire d'un espaceur axial 14'b métallique. L'ensemble des flasques tronconiques 14'a et des espaceurs 14'b est enrobé d'une couche de matériau élastomère 14'c qui assure l'étanchéité du soufflet. Ce soufflet 14' permet de générer des efforts axiaux capables de sectionner un corps étranger disposé au voisinage du boisseau 12 et qui 30 gênerait sa fermeture ou son ouverture. Par exemple, un soufflet 14' dont les flasques tronconiques 14'a présentent un diamètre intérieur de 125 mm (cent vingt-cinq millimètres) et un diamètre extérieur de 360 mm (trois cent soixante millimètres) est capable de générer un force axiale de l'ordre de 450.000 N (quatre cent cinquante mille Newtons) lorsque le soufflet 14' est dans sa 35 seconde position et de l'ordre de 300.000 (trois cent mille Newtons) lorsque le soufflet 14' est précontraint, en butée contre le carter 18, dans sa première position. Les figures 12A et 12B montrent un soufflet 14' monté dans un second mode de réalisation du vérin 11' d'actionnement destiné à actionner 5 une vanne 60. Selon cette variante, le carter du vérin comprend une chambre 56 disposée en avant du corps contenant le soufflet, cette chambre étant traversée par la tige d'actionnement 16'. Cette chambre reçoit un ressort 57 prenant appui d'une part sur le 10 fond 58 de la chambre 56 disposé à l'opposé du carter contenant le soufflet et d'autre part sur un épaulement 59 de la tige d'actionnement 16' du vérin. Ce ressort exerce sur la tige d'actionnement 16 une action antagoniste à celle des flasques tronconiques 14'a. L'action du ressort 57 permet d'assurer l'ouverture de la vanne 60 au fur et à mesure de l'écrasement des flasques 14'a par la 15 pression hydrostatique. Le ressort évite la dissociation des flasques qui doivent être en permanence en appui. Il est à noter que la raideur du ressort 57 est sensiblement inférieure à celle des flasques tronconiques. Selon un troisième mode de réalisation d'un vérin 20 d'actionnement 11" représenté sur la figure 13A, la constitution du vérin est sensiblement similaire à celle du premier mode de réalisation présenté à la figure 1. Toutefois, ce mode de réalisation diffère en ce que le vérin d'actionnement comporte un piquage 63 disposé parallèlement à l'axe de déplacement de la tige de commande 16, et de façon décalée latéralement par 25 rapport à cet axe auquel est raccordé le tube 38. En outre, dans ce mode de réalisation, un tube sécable 61 est rapporté sur le vérin et communique avec l'intérieur de l'enveloppe du vérin par l'une de ses extrémités 61a qui est reçue dans une ouverture 17a ménagée dans le fond rigide 17 du piston au niveau d'un logement 17b délimité dans le 30 fond rigide du piston. Le tube sécable 61 est solidaire d'un piston 66 destiné à être reçu dans le logement 17b ménagé dans le fond 17 et dont la jupe comprend deux logements pour deux joints toriques 64. Le piston 66 et le logement 17b présentent des sections 35 transversales sensiblement complémentaires. Les deux joints 64 assurent un pré-positionnement dans le logement ou puits 17b en coopérant avec la paroi latérale du logement 17b. La paroi de fond du piston vient en contact d'un joint 62 disposé dans le fond du logement ou puits 17b. Etant donné que le joint 62 est disposé dans le fond du logement ou puits 17b, ce joint ne présente pas de caractéristiques permettant l'émission de colorant comme cela a été décrit en références aux figures 8, 9A et 9B. Selon un quatrième mode de réalisation d'un vérin d'actionnement 11- représenté sur la figure 13B, la constitution du vérin est sensiblement similaire à celle du troisième mode de réalisation présenté à la figure 13A. Toutefois, ce mode de réalisation diffère en ce que le tube sécable est monté sur le carter 18, et non plus au fond d'un puits. Dans ce cas, le tube sécable comporte une collerette destinée à prendre appui contre un joint 62. Ce joint est un joint à émission de colorant présentant une structure similaire à celle décrite en référence aux figures 9A et 9B. Comme cela a été précédemment décrit, la disposition des capsules à 90° est intéressante, elle matérialise la parfaite répartition circulaire de la force de serrage. Selon un cinquième mode de réalisation 11"" d'un vérin d'actionnement représenté sur la figure 14, le vérin présente une structure similaire à celle du second mode de réalisation représenté sur les figures 12A et 12B. Dans ce cinquième mode de réalisation, le tube sécable est muni d'une collerette comme dans le quatrième mode de réalisation, mais celui-ci est logé dans un puits ou logement 17b ménagé dans le fond rigide du vérin comme cela a été décrit dans le cas du troisième mode de réalisation. La fixation du tube sécable 61 est réalisée par des forces d'appui 25 créées par la pression hydrostatique. Le joint peut être à émission de colorant si ce puits n'est pas trop profond. Par ailleurs, dans ce cinquième mode de réalisation, le carter 18 est rendu étanche par un joint 18d disposé entre la partie proximale 16a de la tige d'actionnement 16 et la paroi cylindrique 18b. 30 Ces dispositions permettent de réaliser les essais de bon fonctionnement en atelier, par la jonction d'une pompe hydraulique d'épreuve avec un raccord 18e destiné à assurer la communication entre l'extérieur et l'intérieur du carter 18. Le démontage du raccord 18e assure l'équilibrage de l'extérieur de l'enveloppe avec la pression environnementale.

Il est à noter que ce système d'épreuve ne développe qu'une force d'écrasement partielle de l'enveloppe, la totalité des surfaces en cause étant supérieure en immersion. La figure 14 illustre le vérin 11"" mis en oeuvre pour le contrôle 5 d'une vanne 80. La vanne 80 possède des tubulures « convergentes-divergentes» formant un système venturi. La tige d'actionnement 16' comprend un élément d'obturation de la vanne au niveau d'une portion rétrécie entre les parties convergentes et divergentes de la tubulure.

10 L'enveloppe du vérin est raccordée par la tubulure 38 au volume intérieur de la vanne par l'intermédiaire d'une valve 46, cette valve permettant sélectivement de raccorder le vérin à un réservoir de basse pression non représenté ou à la vanne. Suivant la position de la valve 46, une dépression modulée à 15 l'intérieur de l'enveloppe du vérin peut être obtenue, laquelle dépression est fonction de la différence (V1-V2) entre la vitesse du fluide avant la portion convergente du venturi V1 et la vitesse du fluide dans la vanne au niveau de la portion rétrécie de la vanne V2. L'inertie de fonctionnement de la vanne est faible si la connexion au réservoir de basse pression 42 est shuntée par la 20 valve 46. Une régulation de débit est ainsi obtenue. Ladite régulation de débit est obtenue par l'action de la pression différentielle agissant sur les surfaces externe et interne de l'enveloppe, à savoir d'une part sur la surface externe la pression hydrostatique absolument invariable pour une hauteur d'eau donnée, et d'autre part sur la surface interne soumise à une pression variable 25 engendrée par le système venturi. Un tel système de régulation peut être constitué également, par exemple avec les troisième et quatrième modes de réalisation du vérin.

Claims (19)

1. REVENDICATIONS1. Vérin d'actionnement (11) caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe fermée (14) élastiquement déformable et liée d'une part à un organe d'actionnement (16) mobile et d'autre part à un point fixe, en ce que ladite 5 enveloppe (14) est agencée pour prendre une première position lorsque les pressions entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe (14) sont sensiblement égales, et en ce que ladite enveloppe (14) est apte à se rétracter vers une seconde position lorsque la pression à l'extérieur de l'enveloppe (14) est supérieure à une valeur de seuil, ledit vérin d'actionnement (11) comprenant en 10 outre des moyens (36) pour augmenter la pression à l'intérieur de l'enveloppe (14) permettant le passage de l'enveloppe (14) de la seconde position à la première position.
2. 2. Vérin d'actionnement (11) selon la revendication 1, ledit vérin étant un vérin hydraulique sans piston moteur. 15
3. 3. Vérin d'actionnement (11) selon l'une des revendications précédentes, destiné à une utilisation sous-marine, dans lequel la pression à l'extérieur de l'enveloppe amenant l'enveloppe (14) depuis la première position vers la seconde position correspond à la pression de l'eau sous le niveau de la mer. 20
4. 4. Vérin d'actionnement (11) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'enveloppe comprend un soufflet (14).
5. 5. Vérin d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant deux tiges télescopiques coaxiales, une première tige parmi les deux tiges télescopiques forme l'organe d'actionnement (16) 25 tandis que la seconde tige (28) parmi les deux tiges télescopiques est liée à un point fixe par rapport à la première tige.
6. 6. Vérin d'actionnement selon la revendication 5, dans lequel la première tige télescopique (16) coopère en butée avec la seconde tige télescopique (28) lorsque l'enveloppe (14) est dans la seconde position. 30
7. 7. Vérin d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'enveloppe (14) est disposée dans une structure rigide (18), ladite enveloppe (14) coopérant en butée avec ladite structure (18) lorsque l'enveloppe (14) est dans la première position.
8. 8. Vérin d'actionnement selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, dans lequel les moyens pour augmenter la pression comprennentun organe cassable (36, 61) permettant de mettre l'intérieur de l'enveloppe (14) en communication fluidique avec l'extérieur de l'enveloppe (14).
9. 9. Vérin selon la revendication 8, dans lequel l'étanchéité de la liaison fluidique entre l'organe cassable (36, 61) et l'intérieur de l'enveloppe est 5 réalisée par un joint (41, 62) dynamométrique comprenant un indicateur de force de serrage, notamment un élément d'émission de colorant.
10. 10. Vérin d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des moyens de pompage (42) mis en communication, sélectivement, avec l'intérieur de l'enveloppe (14) 10 pour faire baisser la pression à l'intérieure de l'enveloppe (14) afin d'amener celle-ci depuis la première position vers la seconde position.
11. 11. Vérin d'actionnement selon la revendication 10, dans lequel les moyens de pompage comprennent un réservoir (42) apte à être dépressurisé, sélectivement mis en communication avec l'intérieur de l'enveloppe. 15
12. 12. Vérin d'actionnement selon la revendication 11, dans lequel les moyens de pompages comprennent en outre un conduit venturi (44) apte à être traversé par un fluide pour créer une dépression dans le réservoir (42).
13. 13. Vérin d'actionnement selon la revendication 4 et l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant en outre au moins une 20 butée (20, 14'a) disposée entre deux ondulations adjacentes du soufflet (14), ladite butée (20, 14'a) étant configurée pour limiter la déformation axiale du soufflet (14).
14. 14. Vérin d'actionnement selon la revendication 13, dans lequel l'au moins une butée (14'a) présente un comportement élastique tendant à ramener 25 l'enveloppe (14) dans sa première position.
15. 15. Vérin d'actionnement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'organe d'actionnement est mobile entre une première position, dite initiale, dans laquelle l'enveloppe (14) est dans sa première position et une deuxième position, dite finale, dans laquelle 30 l'enveloppe (14) est dans sa deuxième position, le vérin d'actionnement comprenant un organe de rappel (57) agencé pour solliciter l'organe d'actionnement vers sa deuxième position.
16. 16. Vérin d'actionnement selon la revendication 14 et selon la revendication 15, dans lequel la raideur de l'organe de rappel (57) est 35 inférieure à la raideur de l'au moins une butée (14'a).
17. 17. Vérin d'actionnement selon la revendication 7 et l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel l'organe cassable (36) présente un épaulement (36d) coopérant en appui avec une portion d'appui (40), l'organe cassable (36) étant maintenu solidaire et en appui avec la portion d'appui (40) grâce à une différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'enveloppe (14).
18. 18. Vanne commandée (10) comprenant un vérin d'actionnement selon l'une des revendications précédentes et un organe d'obturation (12), l'organe d'actionnement (16) étant couplé audit organe d'obturation (12), la première position du vérin correspondant à une première position ouverte ou fermée de l'organe d'obturation (12), et la seconde position du vérin correspondant respectivement à l'autre position parmi la position ouverte ou fermée de l'organe d'obturation (12).
19. 19. Vanne commandée selon la revendication 18, dans laquelle la première position de l'enveloppe (14) correspond à la position fermée de l'organe d'obturation (12) tandis que la seconde position de l'enveloppe (14) correspond à la position ouverte de l'organe d'obturation (12), et la vanne commandée (10) comprend en outre un palpeur (30) disposé fluidiquement en série avec le corps (22) de la vanne (10) et coopérant mécaniquement avec l'organe cassable (36), ledit palpeur (30) adoptant une première position lorsque la pression et/ou la vitesse du fluide traversant le corps (22) de la vanne (10) sont inférieures à une pression et/ou une vitesse prédéterminées, tandis que le palpeur (30) adopte une seconde position, différente de la première, lorsque la pression et/ou la vitesse du fluide traversant le corps (22) de la vanne (10) sont supérieures ou égales à la pression et/ou la vitesse prédéterminées, le passage de la première à la seconde position du palpeur (30) cassant l'organe cassable (36).