FR3061048A1 - Methode et installation de reglage du pas des spires d'une carcasse metallique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une méthode de réglage du pas des spires (22) d'une carcasse métallique (12), et une installation de mise en œuvre. La méthode comprend les étapes suivantes : a) on fournit une carcasse métallique (12) présentant des spires (22), ladite carcasse étant extensible longitudinalement entre un pas minimal et un pas maximal desdites spires ; b) on entraîne en translation ladite carcasse métallique (12) d'une zone amont (16) vers une zone aval (20) ; c) on porte successivement les spires (22) à un pas donné; et, d) on maintient lesdites spires (22) audit pas donné dans ladite zone aval (20). Aussi à l'étape b) on maintient lesdites spires (22) à un pas prédéterminé ; et à l'étape c) on libère lesdites spires (22) pour pouvoir les entraîner en translation dans ladite zone aval (16) à une vitesse différenciée de la vitesse d'entraînement en translation.
Description
Titulaire(s) : simplifiée.
TECHNIP FRANCE Société par actions
O Demande(s) d’extension :
® Mandataire(s) : CABINET FEDIT LORIOT.
® METHODE ET INSTALLATION DE REGLAGE DU PAS DES SPIRES D'UNE CARCASSE METALLIQUE.
FR 3 061 048 - A1 (57) La présente invention concerne une méthode de réglage du pas des spires (22) d'une carcasse métallique (12), et une installation de mise en oeuvre. La méthode comprend les étapes suivantes: a) on fournit une carcasse métallique (12) présentant des spires (22), ladite carcasse étant extensible longitudinalement entre un pas minimal et un pas maximal desdites spires; b) on entraîne en translation ladite carcasse métallique (12) d'une zone amont (16) vers une zone aval (20); c) on porte successivement les spires (22) à un pas donné; et, d) on maintient lesdites spires (22) audit pas donné dans ladite zone aval (20). Aussi à l'étape b) on maintient lesdites spires (22) à un pas prédéterminé; et à l'étape c) on libère lesdites spires (22) pour pouvoir les entraîner en translation dans ladite zone aval (16) à une vitesse différenciée de la vitesse d'entraînement en translation.
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Méthode et installation de réglage du pas des spires d’une carcasse métallique
La présente invention se rapporte à une méthode et à une installation de mise en œuvre de ladite méthode pour le réglage du pas des spires d’une carcasse métallique.
Un domaine d'application envisagé est notamment, mais non exclusivement, celui des conduites flexibles de transport des hydrocarbures définies par les documents normatifs API 17J et API RP 17B publiés par l’American Petroleum Institute.
Une carcasse métallique est typiquement réalisée en profilant un feuillard en S et en l'enroulant hélicoïdalement pour former des spires qui viennent s'agrafer successivement les unes dans les autres. Dans les applications aux conduites flexibles de transport des hydrocarbures, la carcasse est recouverte d'une gaine étanche aux hydrocarbures et réalisée à partir d’un matériau polymère. Le noyau constitué par la gaine étanche et la carcasse est alors recouvert de différentes couches polymérique et métallique additionnelles. Les couches métalliques, dîtes de renforcement, comprennent une pluralité de fils d'armure enroulés hélicoïdalement autour du noyau et permettent de reprendre des efforts de pression externe et des efforts de traction subie par la conduite. En outre, des couches polymériques intermédiaires et/ou de protection peuvent également être disposées autour du noyau et des couches de renforcement. De telles conduites sont dénommées « rough bore » en langue anglaise, et la carcasse permet alors d'éviter que la gaine étanche ne s'effondre sur elle-même lorsque la conduite est en dépression.
De par sa construction, la carcasse est extensible selon sa direction longitudinale entre un pas minimal, où les spires qui la constituent sont rapprochées les unes des autres et un pas maximal où ces spires sont écartées les unes des autres. On entend par « pas minimal » de la carcasse, l’événement où le jeu axial entre deux spires successives est minimal. Inversement, on entend par « pas maximal » de la carcasse, l’événement où le jeu axial entre deux spires successives est maximal. Lorsque la carcasse est présente comme couche interne dans l’agencement structurel d’une conduite, il est nécessaire que cette dernière puisse être fléchie, soit pour être stockée par enroulement sur une bobine de réception après fabrication par profilage, soit lorsque la conduite est en service. Il est alors nécessaire que le pas des spires soit réglé à un pas intermédiaire entre le pas maximal et le pas minimal.
Pour ce faire, il a été imaginé de mettre en œuvre au moins deux vis sans fin à pas variable parallèlement à la carcasse et diamétralement opposées. Les deux vis viennent alors engrener avec la carcasse à l'intérieur des interstices situés entre les spires et elles permettent d'ajuster le pas des spires au pas requit. Le document JP 2003-285360 décrit une telle mise en œuvre. Elle présente toutefois un certain nombre d'inconvénients.
Tout d'abord, les vis sans fin s'accommodent mal des discontinuités de la carcasse inhérentes aux aboutements, au niveau desquels on trouve généralement une soudure. En outre, les contacts métalliques entre les vis sans fin et la carcasse génèrent des copeaux métalliques préjudiciables ensuite à la gaine étanche qui vient la recouvrir. En effet, la présence de copeaux métalliques peut conduire à la création de défauts volumiques dans l’épaisseur de la gaine étanche préalablement extrudée et partant, engendrer une détérioration par fissures et/ou déchirures lors de l’utilisation de la conduite. Au surplus, il est nécessaire que la carcasse présente, à l'entrée des vis sans fin, un pas précis et constant, égal à celui du pas d'entrée des vis sans fin. Partant, un réglage préalable fin et homogène du pas de la carcasse est nécessaire.
Ainsi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir une méthode qui permette de régler le pas des spires d'une carcasse métallique, plus aisément, et sans endommager la carcasse elle-même.
Dans le but de résoudre ce problème, et selon un premier objet, il est proposé une méthode de réglage du pas des spires d’une carcasse métallique pour former une conduite flexible de transport d’hydrocarbures, ladite méthode étant du type comprenant les étapes suivantes : a) on fournit une carcasse métallique présentant des spires d’un enroulement hélicoïdal d’un feuillard profilé en S successivement agrafées, ladite carcasse étant extensible longitudinalement entre un pas minimal et un pas maximal desdites spires ; b) on entraîne en translation ladite carcasse métallique selon sa direction longitudinale d’une zone amont vers une zone aval ; c) on porte successivement, entre ladite zone amont et ladite zone aval, les spires à un pas donné ; et, d) on maintient lesdites spires audit pas donné dans ladite zone aval. A l’étape b) on maintient dans ladite zone amont lesdites spires à un pas prédéterminé ; et à l’étape c) on libère au moins partiellement lesdites spires entre ladite zone amont et ladite zone aval pour pouvoir entraîner en translation lesdites spires maintenues dans ladite zone aval à une vitesse différenciée de la vitesse d’entraînement en translation desdites spires maintenues dans ladite zone amont, de manière à pouvoir porter lesdites spires dudit pas prédéterminé audit pas donné.
Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans l'entraînement en translation de la carcasse à des vitesses différentes entre la zone amont et la zone aval et en libérant au moins une demi-spire entre les deux zones. De la sorte compte tenu du pas déterminé des spires et le pas donné, auquel on souhaite les porter, on règle les vitesses relatives d'entraînement en translation des spires de la zone aval et de la zone amont.
Selon une caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse, ledit pas déterminé est ledit pas maximal. En effet, les spires de la carcasse de part leur construction et leur agrafage entre elles, présentent un jeu fonctionnel et elles sont mobiles deux à deux les unes par rapport aux autres entre une position rapprochée et une position écartée l'une de l'autre. Aussi, et comme on l’expliquera ci-après, il est plus aisé de porter les spires de la carcasse à leur pas maximal, tout naturellement en provoquant l'étirement de cette carcasse. Ainsi, à l’étape b), on porte lesdites spires de ladite zone amont audit pas maximal. Et on les maintient à ce pas dans la zone amont avant qu'elle ne soit libérée entre la zone amont et la zone aval avant d'entrer précisément, dans la zone aval.
En outre, préférentiellement, à l’étape c), on entraîne en translation lesdites spires maintenues dans ladite zone aval à une vitesse inférieure à la vitesse d’entraînement en translation desdites spires maintenues dans ladite zone amont. Ainsi, la vitesse d'entraînement des spires dans la zone aval étant inférieure à celle de l'entraînement des spires dans la zone amont, le pas des spires se réduit entre la zone aval et la zone amont.
Avantageusement, mais non limitativement, à l’étape c), ledit pas donné est sensiblement égal à la valeur moyenne desdits pas maximal et minimal. De la sorte, on obtiendra ultérieurement une carcasse recouverte selon des modalités expliquées ci-après, dont les capacités de flexion sont optimales. En effet, lorsque la carcasse est fléchie, les spires les plus proches du centre de courbure vont venir en butée dans une position minimale rapprochée, tandis qu'à l'opposé, les spires les plus éloignées du centre de courbure vont venir dans la position maximale écartée l'une de l'autre.
De plus, selon une caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse mais non limitative, à l’étape c), on libère une seule spire entre ladite zone amont et ladite zone aval. Ainsi, les spires sont portées successivement entre la zone amont et la zone aval à un pas correspondant au pas donné. Il est bien évidemment possible de libérer plusieurs spires entre la zone amont et la zone aval, en fonction de la rigidité du feuillard profilé et des spires.
Selon un mode de réalisation de l'invention préférentiel, lesdites spires présentant un extrados opposé à un intrados, on prend appui selon une composante radiale sur l’extrados desdites spires pour les maintenir. Plus précisément, le feuillard profilé en S présente une partie externe orientée vers l'extérieur de la carcasse et une partie complémentaire interne orientée vers l'intérieur. Aussi, la partie externe d'une spire vient en prise dans la partie interne d'une spire contiguë en définissant un interstice entre les parties externes des deux spires. Ainsi, on vient prendre appui sur l'extrados des spires et plus précisément sur les parties externes. De la sorte, les risques de génération de copeaux métalliques sont fortement atténués par rapport aux méthodes selon l'art antérieur puisqu'on ne prend pas appui à l'intérieur des interstices. Aussi, on s’affranchit des discontinuités de la carcasse inhérentes aux aboutements.
Préférentiellement, on prend appui sur lesdites spires en au moins trois points d’appui angulairement espacés les uns des autres de manière régulière. Ainsi, on enserre la carcasse en trois points décalés angulairement de 120° autour de la carcasse de manière à la maintenir en position fixe selon une composante radiale et en appliquant des efforts radiaux répartis de manière symétrique. De la sorte, la carcasse ne se déforme pas malgré la pression des points d'appui.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention préférentiel, la méthode comprend en outre une étape e) après l’étape d) selon laquelle on forme une gaine étanche sur la carcasse présentant des spires audit pas donné. Ainsi, on extrude par exemple directement la gaine étanche autour de la carcasse dès après la zone aval, de manière à ce que la gaine vienne enserrer sensiblement la carcasse et maintenir la position relative des spires au pas donné. L'extrusion est ainsi réalisée de manière continue à mesure que la carcasse est entraînée en translation selon son axe longitudinal à la vitesse d'entraînement en translation des spires dans la zone aval.
Selon un autre objet, il est proposé une installation de réglage du pas des spires d’une carcasse métallique pour former une conduite flexible de transport d’hydrocarbure, ladite carcasse métallique présentant des spires d’un enroulement hélicoïdal d’un feuillard profilé en S successivement agrafées, ladite carcasse étant extensible longitudinalement entre un pas minimal et un pas maximal desdites spires, ladite installation comprenant un dispositif d’entraînement pour entraîner en translation ladite carcasse métallique selon sa direction longitudinale d’une zone amont vers une zone aval, ledit dispositif d’entraînement comportant des organes de guidage et de maintien pour porter successivement, entre ladite zone amont et ladite zone aval, les spires à un pas donné et pour maintenir lesdites spires audit pas donné dans ladite zone aval. Lesdits organes de guidage et de maintien comportent des organes de guidage et de maintien amont pour maintenir dans ladite zone amont lesdites spires à un pas prédéterminé, et des organes de guidage et de maintien aval indépendant desdits organes de guidage et de maintien amont, pour pouvoir entraîner en translation lesdites spires maintenues dans ladite zone aval à une vitesse différenciée de la vitesse d’entraînement en translation desdites spires maintenues dans ladite zone amont, de manière à pouvoir porter lesdites spires dudit pas prédéterminé audit pas donné, tandis qu’on libère au moins partiellement lesdites spires entre ladite zone amont et ladite zone aval.
Une telle installation, que l'on décrira plus en détail dans la suite de la description, permet de mettre en œuvre aisément la méthode de réglage décrite ci-dessus.
Selon une caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse, mais nullement limitative, elle comprend en outre des supports situés en amont de ladite zone amont pour pouvoir étendre ladite carcasse en caténaire de manière à porter lesdites spires de ladite zone amont audit pas prédéterminé correspondant audit pas maximal. Ainsi, on provoque l'étirement de la carcasse, en l'étendant en caténaire, ou en chaînette entre deux supports. De la sorte, sous l'effet de son propre poids entre les deux supports, elle s'étire jusqu'au pas maximal des spires.
Préférentiellement, lesdits organes de guidage et de maintien amont comprennent un jeu de chenilles amont. Ainsi, on met en œuvre par exemple un jeu de trois chenilles autour de la carcasse. Chacune des chenilles comporte au moins deux roues d'extrémité et une courroie montée sur les deux roues, la courroie étant appliquée selon une génératrice de la carcasse pour venir en appui sur une pluralité de spires successives, tandis que l'arbre de rotation des roues s'étend perpendiculairement à l'axe de la carcasse. Par exemple, on met en œuvre trois chenilles amont agencées autour de la carcasse de manière à pouvoir l'enserrer entre les courroies des chenilles.
Aussi, et de la même façon, lesdits organes de guidage et de maintien aval comprennent un jeu de chenilles aval. Les chenilles du jeu de chenilles aval sont analogues à celles du jeu de chenilles amont et elles peuvent également être mises en œuvre par trois comme on l'expliquera ci-après.
Selon un autre mode de réalisation, les chenilles sont remplacées par des jeux de roues venant directement entraîner la carcasse. De surcroît, lorsque la carcasse présente un diamètre important, le nombre de chenilles par jeu est augmenté de manière à assurer un meilleur guidage et un meilleur maintien.
De plus, l'installation de réglage comprend en outre une tête annulaire d’extrusion pour pouvoir former une gaine étanche sur la carcasse présentant des spires audit pas donné.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique latérale d’une installation de réglage conforme à l’invention ;
- la Figure 2 est une vue schématique partielle en perspective d’une partie de l’installation illustrée sur la Figure 1 ;
- la Figure 3 est une vue schématique partielle de côté de la partie d’installation représenté sur la Figure 2 ;
- la Figure 4 est une vue schématique de détail de la partie de l’installation illustrée sur la Figure 3 dans une première phase ;
- la Figure 5 est une vue schématique de détail de la partie de l’installation illustrée sur la Figure 3 dans une deuxième phase ; et,
- la Figure 6 est une vue schématique en coupe radiale de l’objet représenté sur la Figure 2.
La Figure 1 illustre schématiquement une installation de réglage 10 permettant de mettre en œuvre la méthode selon l'invention. La Figure 1 montre une carcasse métallique 12, de symétrie cylindrique circulaire, étendue selon son axe de symétrie A. Selon le mode de mise en œuvre représenté sur la Figure 1, la carcasse 12 présente un diamètre intérieur de 150 mm. L'installation de réglage 10 comporte des organes de guidage et de maintien 15 comprenant des organes de guidage et de maintien amont 14 pour maintenir et guider la carcasse 12 dans une zone amont 16 et des organes de guidage et de maintien aval 18 pour maintenir et guider la carcasse 12 dans une zone aval 20. On observera que les organes de guidage et de maintien 14, 18 permettent notamment, d'entraîner la carcasse 12 en translation selon son axe de symétrie A, et selon un sens allant de la zone amont 16 vers la zone aval 20. En particulier, la carcasse 12 est ici entraînée à travers une tête annulaire d'extrusion 21 permettant d'extruder directement une gaine étanche sur la carcasse 12, comme on l’expliquera dans la suite de la description.
La carcasse 12 présente des spires 22 en prise successivement les unes dans les autres. Chaque spire 22 présente selon l'exemple présenté sur la Figure, une largeur totale voisine de 55 mm. On se référera à la Figure 4 afin de décrire plus en détail la structure de la carcasse et des spires 22. La carcasse 12 est faite de spires 22 obtenues par enroulement hélicoïdal d'un feuillard 24 profilé en S. Ainsi, chacune des spires 22 présente une partie externe 26 et une partie interne opposée 28. Les deux bordures libres opposées du feuillard 24 sont recourbées en U, l'une 30 avec une nervure profilée 32 en saillie vers l'intérieur du U, l'autre 34, dépourvue de nervure. De la sorte, les spires 22 viennent successivement en prise les unes dans les autres, l'autre 34 des deux bordures libres opposées du feuillard 24 recourbée en U venant en prise dans ladite une bordure libre recourbée en U 30 munie d'une nervure profilée 32. L'autre 34 des deux bordures libres opposées du feuillard 24 recourbée en U est alors prise en étau dans ladite une bordure libre recourbée en U 30 grâce à la nervure profilée 32.
Ainsi, chacune des spires 22 présente un pas P, résultant de l'enroulement hélicoïdal du feuillard 24 profilé en S. Deux spires contiguës 22 définissent par construction un interstice 36 et partant, les spires sont déformables selon l'axe de la carcasse A entre une position rapprochée les unes des autres et une position écartée les unes des autres, dans lesquelles positions elles présentent respectivement un pas minimal et un pas maximal.
Un objet de l'invention est précisément de régler le pas des spires 22 de la carcasse 12 à une valeur comprise entre la valeur du pas minimal et la valeur du pas maximal, et avantageusement, à une valeur de pas intermédiaire Pi correspondant à la moyenne des deux pas, minimal et maximal, avant que la carcasse 12 ne pénètre à l'intérieur de la tête annulaire d'extrusion 21. En effet, après que la carcasse 12 a été recouverte de la gaine étanche, les spires 22 sont dans une certaine mesure maintenues en position fixe les unes par rapport aux autres au pas intermédiaire Pi précité. Cette configuration offre à la conduite qui en résultera, des possibilités de flexion optimales avec de moindre contrainte sur la carcasse 12.
On reviendra sur la Figure 1 pour pouvoir décrire la méthode de réglage selon l'invention. Le principe de la méthode vise tout d'abord à porter les spires 22 de la carcasse 12 dans une position relative prédéterminée à un pas prédéterminé. En l'espèce, le plus aisé est d'étirer la carcasse longitudinalement afin de porter les spires 22 dans des positions écartées les unes des autres et partant, à un pas maximal. Pour ce faire, et en amont des organes de guidage et de maintien 15, on installe deux supports de carcasse espacés l'un de l'autre en ligne dans l'axe de symétrie A de la carcasse 12. Ces supports ne sont ici pas représentés. Ils sont équipés de moyens de guidage en translation pour autoriser le glissement de la carcasse 12. Cette dernière est alors maintenue en caténaire, ou en chaînette, entre les deux supports de sorte que, sous l'effet de son propre poids, les spires s'écartent les unes des autres jusqu'à leur pas maximal. Ainsi, les supports sont espacés l'un de l'autre d'une distance suffisante permettant cet écartement des spires. On peut également prévoir un étirage préalable lors de la fabrication de la carcasse 12.
Étant entraînée en translation selon l’axe de symétrie A, la carcasse 12 pénètre alors dans la zone amont 16 avec des spires 22 à leur pas maximal. Dans cette zone amont 16 les organes de guidage et de maintien amont 14 comprennent un premier jeu de trois premières chenilles, une première première chenille 40, une deuxième première chenille 42 et une troisième première chenille 44 que l'on décrira plus en détail en référence à la Figure 2.
Ainsi, les premières chenilles 40, 42, 44 sont représentées schématiquement et partiellement. La première première chenille 40 comporte deux premières premières roues d'extrémité motrices, une première première roue amont 46 opposée à une première première roue aval 48, ainsi qu'une courroie 50 installée sur les deux premières premières roues amont 46, et aval 48. L'arbre d'entraînement des premières premières roues d'extrémité amont 46, et aval 48 de la première première chenille 40 s'étendent perpendiculairement à l'axe de symétrie A de la carcasse 12 et la courroie 50 est alors appliquée en pression sur la carcasse 12 selon une génératrice. Aussi, la courroie 50 vient s’appliquer sur la partie externe 26 des spires 22, et elle ne vient s’étendre ni dans les interstices 36, ni au contact de la partie interne 28. On observera que la longueur d'appui de la courroie 50 est sensiblement égale à la distance qui sépare les deux arbres d'entraînement des premières premières roues d'extrémité amont 46, et aval 48. Les deux premières premières roues d'extrémité 48, 46 et la courroie 50 définissent un plan moyen axial.
Les deux autres chenilles, la deuxième première 42 et la troisième première 44 sont analogues et elles présentent respectivement, une deuxième première roue aval 48’ et une deuxième première roue amont 46’, et une troisième première roue aval 48” et une troisième première roue amont 46”. Les deuxième 42 et troisième 44 premières chenilles sont également équipées chacune d'une courroie 50 prenant appui longitudinalement sur la partie externe 26 des spires 22 de la carcasse 12. Elles sont respectivement décalées angulairement de + 2/3 π et de - 2/3 π par rapport à la première première chenille 40. Les trois premières chenilles 40, 42, 44 sont bien évidemment installées sur un premier bâti non représenté que traverse la carcasse 12, laquelle est alors guidée à l'intérieur dudit bâti.
Ainsi, les premières roues d'extrémité amont 46 et aval 48 sont entraînées en rotation de manière à entraîner la courroie 50 en appui contre la carcasse 12 de la zone amont 16 vers la zone aval 20 selon la flèche F. Les courroies 50 des chenilles 40, 42, 44 sont alors entraînées concomitamment à une même vitesse V1 de manière à entraîner en translation les spires 22 de la carcasse 12 dans la zone amont 16 à cette vitesse V1 en les maintenant en position fixe les unes par rapport aux autres et au pas maximal. Pour ce faire, les courroies 50 sont portées en pression sur la carcasse 12 avec un effort radial important afin d’éviter le glissement des courroies 50 par rapport aux spires 22 de la carcasse 12, sans pour autant la déformer.
De plus, on observera que les premières chenilles 40, 42, 44 du premier jeu sont décalées axialement les unes par rapport aux autres et successivement, sensiblement d'un tiers de pas maximal. On expliquera ci3061048 après ce qu’implique ce décalage axial au niveau des appuis des courroies 50 sur les spires. De la sorte, les courroies 50 du premier jeu de chenilles 40, 42, libèrent successivement les spires 22 de la zone amont 16, vers la zone aval 20.
La carcasse 12 ainsi entraînée à une vitesse V1 par le premier jeu de chenilles 40, 42, 44 va ensuite être engagée dans la zone aval 20 à travers les organes de guidage et de maintien aval 18 représentés sur la Figure 1. De retour sur la Figure 2, on observera que ces organes de guidage et de maintien aval 18 comprennent un second jeu de trois deuxièmes chenilles, une première deuxième 52, une deuxième deuxième 54, et une troisième deuxième 56, toutes structurellement analogues à celles du premier jeu. Les trois deuxièmes chenilles 52, 54 et 56 sont agencées de manière décalée angulairement par rapport au premier jeu, de 1/3 π. De la sorte, les trois deuxièmes chenilles 52, 54, 56 s'étendent respectivement de manière diamétralement opposée par rapport aux trois premières chenilles 44, 40, 42.
En outre, les trois deuxièmes chenilles 52, 54, et 56 présentent des deuxièmes courroies 58 également installées sur deux deuxièmes roues d'extrémité motrices, une deuxième roue amont 60 opposée à une deuxième roue aval 62. L'arbre d'entraînement des deux deuxièmes roues 60, 62 s'étend également perpendiculairement à l'axe de symétrie A de la carcasse.
De manière analogue aux trois premières chenilles 40, 42, 44, les trois deuxièmes chenilles 52, 54, et 56 sont installées sur un deuxième bâti indépendant, non représenté. Ce deuxième bâti est monté réglable en translation et en rotation selon l’axe A de la carcasse 12, par rapport au premier bâti.
Aussi, les trois deuxièmes courroies 58 s'étendant en appui sur les spires de la zone aval 20 selon des génératrices de la carcasse 12. Les courroies des chenilles 52, 54, 56 sont alors entraînées concomitamment à une même vitesse V2, inférieure à V1, de manière à pouvoir porter le pas des spires, de leur pas maximal à leur pas intermédiaire Pi, et à entraîner en translation les spires 22 de la carcasse 12 dans la zone aval 20 à la vitesse V2 en les maintenant en position fixe les unes par rapport aux autres audit pas intermédiaire Pi comme on va l’expliquer ci-après.
Comme illustré sur la Figure 3 de manière schématique, les organes de guidage et de maintien aval 18 sont décalés axialement par rapport aux organes de guidage et de maintien amont 14. On retrouve sur cette Figure, partiellement, la carcasse 12 présentant ses spires 22. Par ailleurs, deux, la deuxième 42 et la troisième 44, des trois premières chenilles du premier jeu sont représentées tandis que la première 40 n'apparaît pas pour plus de clarté, et par là-même, seules deux, la deuxième 54 et la troisième 56 des trois deuxièmes chenilles du deuxième jeu apparaissent sur la Figure 3.
Le deuxième jeu de trois chenilles 52, 54, 56 est décalé axialement du premier jeu de trois chenilles 40, 42, 44, d'une distance permettant de laisser entre les deux, sensiblement une demi spire 22 libre à son pas maximal comme on l’expliquera ci-après. Ainsi, la première courroie 50 de la deuxième première chenille 42 s'étend vers la zone aval 20 en appui contre les spires 22 jusqu'à un deuxième premier point 64 de la carcasse 12 situé au droit de l'axe de rotation de la deuxième première roue aval 48’. Aussi, la deuxième courroie 58 de la troisième deuxième chenille 56 s'étend vers la zone amont 16 contre les spires 22, jusqu'à un troisième deuxième point 66 de la carcasse 12 situé au droit de l'axe de rotation de la troisième deuxième roue amont 60”.
Ainsi, en tenant compte de ces décalages, on décrira plus en détail en référence à la Figure 6, non seulement les positions radiales relatives des deux jeux de trois chenilles, le premier jeu de trois chenilles 40, 42, 44 et le deuxième jeu de trois chenilles 52, 54, 56, mais aussi, leurs positions axiales.
La Figure 6 est une vue sectionnelle de l'amont vers l'aval de la carcasse 12, les spires tournant dans le sens trigonométrique T, de l'amont vers l'aval également. Ainsi, selon le sens trigonométrique T la deuxième première chenille 42, décalée angulairement de 2/3 π par rapport à la première première chenille 40, est décalée axialement vers la zone aval selon l'axe de symétrie A d'une distance correspondant à un tiers du pas maximal Pm des spires maintenues dans la zone amont 16, par rapport à la première chenille 40. Autrement dit, par rapport aux considérations ci-dessus, s'agissant du décalage axial de la deuxième première chenille 42 par rapport à la première première chenille 40, il s'étend selon l'axe de symétrie A, d’un premier premier point d'appui 65 de la première courroie 50 de la première première chenille 40 situé au droit de l'axe de rotation de la première première roue aval 48 jusqu'au deuxième premier point d'appui 64 de la première courroie 50 de la deuxième première chenille 42, situé au droit de l’axe de rotation de la deuxième première roue aval 48’. Quant à la troisième première chenille 44, elle est décalée angulairement de 2/3 π par rapport à la deuxième première chenille 42, toujours dans le sens trigonométrique T et elle est décalée axialement d'une distance correspondant à deux tiers du pas maximal Pm des spires maintenues dans la zone amont 16, par rapport à la première chenille 40. Autrement dit, ce dernier décalage axial s'étend selon l'axe de symétrie A du premier premier point d'appui 65 de la première courroie 50 de la première première chenille 40 jusqu'au troisième premier point d'appui 68 de la première courroie 50 de la troisième première chenille 44 situé au droit de la troisième première roue aval 48”.
S’agissant maintenant du deuxième jeu de chenilles 52, 54, 56, toujours en référence à la Figure 6, la première deuxième chenille 52, est décalée angulairement de 1/3 π par rapport à la première première chenille 40, dans le sens trigonométrique T. Elle est décalée axialement d'une distance correspondant au 7/6 du pas maximal Pm, dans le sens allant de la zone amont 16 vers la zone aval 20, par rapport à la première première chenille 40. Aussi, ce décalage axial s'étend selon l'axe de symétrie A, du premier premier point d'appui 65 de la première courroie 50 de la première première chenille 40 jusqu'au premier deuxième point d'appui 70 de la deuxième courroie 58 de la première deuxième chenille 52, situé au droit de l’axe de rotation de la première deuxième roue amont 60. En revanche, on observera que la première deuxième chenille 52 est décalée axialement d’une distance correspondant à % pas maximal Pm par rapport à la troisième première chenille 44. Partant, seul une demie spire est entièrement libre entre le deuxième jeu de chenilles 52, 54, 56 et le premier jeu de chenilles 42, 44, 46.
Toujours en référence à la Figure 6, la deuxième deuxième chenille 54 est décalée angulairement de 2/3 π par rapport à la première deuxième chenille 52, dans le sens trigonométrique T. Elle est décalée axialement, par rapport à la première deuxième chenille 52, d'une distance correspondant au 1/3 du pas maximal Pm, dans le sens allant de la zone amont 16 vers la zone aval 20. Aussi, ce décalage axial s'étend selon l'axe de symétrie A, du premier deuxième point d'appui 70, jusqu’à un deuxième deuxième point d'appui 72 de la deuxième courroie 58 de la deuxième deuxième chenille 54, situé au droit de l’axe de rotation de la deuxième deuxième roue amont 60’.
Quant à la troisième deuxième chenille 56, elle est décalée angulairement de 2/3 π par rapport à la deuxième deuxième chenille 54, dans le sens trigonométrique T. Elle est décalée axialement, par rapport à la deuxième deuxième chenille 54 d'une distance correspondant au 1/3 du pas maximal Pm, dans le sens allant de la zone amont 16 vers la zone aval 20. Aussi, ce décalage axial s'étend selon l'axe de symétrie A, du deuxième deuxième point d'appui 72, jusqu’au troisième deuxième point d'appui 66 de la deuxième courroie 58 de la deuxième deuxième chenille 54, situé au droit de l’axe de rotation de la troisième deuxième roue amont 60”.
Ainsi, on comprend que la carcasse 12 s’étend librement entre le premier jeu de chenilles 40, 42, 44 et le deuxième jeu de chenilles 52, 54, 56, sur une distance correspondant à une demi spire, entre la troisième première chenille 44 et la première deuxième chenille 52.
On observera que le réglage du deuxième bâti supportant le deuxième jeu de chenilles 52, 54, 56, permet de le décaler angulairement de + 2/3 π, et de l’éloigner axialement du premier jeu d’une distance équivalente à 2/3 du pas maximal Pm. Partant, la carcasse 12 s’étend alors librement entre le premier jeu de chenilles 40, 42, 44 et le deuxième jeu de chenilles 52, 54, 56, sur une distance correspondant à 7/6 du pas maximal Pm d’une spire.
Ces différentes possibilités sont choisies en fonction des dimensions de la carcasse et des spires. En effet, ces dernières sont plus ou moins déformables en fonction de la dimension des feuillards, et la déformation de la carcasse faite d’un feuillard épais et large est plus aisée et requiert moins d’énergie lorsqu’elle s’effectue sur plus d’une spire.
On se reportera aux Figures 3 et 4 afin d’illustrer le principe de l’invention. Ainsi on y retrouve, en vue partielle, la carcasse 12 faite de ses spires 22. La carcasse est entraînée suivant son axe de symétrie A, de la zone amont 16 vers la zone aval 20. Sont également représentées, la deuxième première chenille 42 et dans un autre plan, la deuxième deuxième chenille 54. Ainsi, la deuxième deuxième chenille 54 est décalée axialement par rapport à la deuxième première chenille 42 d’une distance équivalente à 7/6 du pas maximal Pm d’une spire.
Ainsi, sur la Figure 4, une première spire 80 vient en prise sur la deuxième courroie 58 de la deuxième deuxième chenille 54, tandis qu’une deuxième spire 82 demeure totalement en prise avec la première courroie 50 de la deuxième première chenille 42. La vitesse tangentielle de la première courroie 50 de la deuxième première chenille 42 est V1, tandis que la vitesse tangentielle de la deuxième courroie 58 de la deuxième deuxième chenille 54 est V2 inférieure à V1 (V2<V1). Partant, la première spire 80 va être entraînée à la vitesse V2, tandis que la deuxième spire 82 est entraînée à la vitesse V1.
Un instant plus tard, en référence à la Figure 5, la première spire 80, en prise avec la deuxième courroie 58, est entraînée en translation à la vitesse V2, tandis que la deuxième spire 82 est entraînée en translation à la vitesse V1. Le réglage du pas des spires a alors lieu durant le mouvement des deux spires 80, 82 animées de deux vitesses différentes. La carcasse 12 est ainsi comprimée entre la zone amont 16 et la zone aval 20, d’un rapport égal à V2/V1.
Ainsi, il est aisé de régler le pas des spires de la carcasse à toute valeur prédéfinie entre le pas maximal et le pas minimal en ajustant les vitesses relatives V1 et V2.
Selon un mode de réalisation préféré, la vitesse V2 du deuxième jeu de chenilles 52, 54, 56 est gardée constante, de manière à pouvoir conserver le réglage des paramètres de la tête d’extrusion annulaire 21. En revanche, la vitesse V1 du premier jeu de chenilles 40, 42, 44 est ajustée elle, en fonction des caractéristiques dimensionnelles de la carcasse. Aussi, avantageusement, le premier bâti est mobile par rapport au deuxième bâti.
Claims (14)
- REVENDICATIONS1. Méthode de réglage du pas des spires (22) d’une carcasse métallique (12) pour former une conduite flexible de transport d’hydrocarbures, ladite méthode étant du type comprenant les étapes suivantes :- a) on fournit une carcasse métallique (12) présentant des spires (22) d’un enroulement hélicoïdal d’un feuillard profilé en S successivement agrafées, ladite carcasse étant extensible longitudinalement entre un pas minimal et un pas maximal desdites spires ;- b) on entraîne en translation ladite carcasse métallique (12) selon sa direction longitudinale A d’une zone amont (16) vers une zone aval (20) ;- c) on porte successivement, entre ladite zone amont (16) et ladite zone aval (20), les spires (22) à un pas donné (Pi) ; et,- d) on maintient lesdites spires (22) audit pas donné (Pi) dans ladite zone aval (20) ;caractérisée en ce qu’à l’étape b) on maintient dans ladite zone amont (16) lesdites spires (22) à un pas prédéterminé (Pm) ;et en ce qu’à l’étape c) on libère au moins partiellement lesdites spires (22) entre ladite zone amont (16) et ladite zone aval (20) pour pouvoir entraîner en translation lesdites spires (22) maintenues dans ladite zone aval (16) à une vitesse différenciée de la vitesse d’entraînement en translation desdites spires (22) maintenues dans ladite zone amont (16), de manière à pouvoir porter lesdites spires (22) dudit pas prédéterminé (Pm) audit pas donné (Pi).
- 2. Méthode de réglage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’à l’étape b) ledit pas déterminé (Pm) est ledit pas maximal.
- 3. Méthode de réglage selon la revendication 2, caractérisée en ce qu’à l’étape b), on porte lesdites spires (22) de ladite zone amont (16) audit pas maximal (Pm).
- 4. Méthode de réglage selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu’à l’étape c), on entraîne en translation lesdites spires (22) maintenues dans ladite zone aval (20) à une vitesse (V2) inférieure à la vitesse d’entraînement en translation (V1) desdites spires maintenues dans ladite zone amont (16).
- 5. Méthode de réglage selon l’une quelconque des revendications 1 à4, caractérisée en ce qu’à l’étape c), ledit pas donné (Pi) est sensiblement égal à la valeur moyenne desdits pas maximal et minimal.
- 6. Méthode de réglage selon l’une quelconque des revendications 1 à5, caractérisée en ce qu’à l’étape c), on libère une seule spire (22) entre ladite zone amont (16) et ladite zone aval (20).
- 7. Méthode de réglage selon l’une quelconque des revendications 1 à6, caractérisée en ce que, lesdites spires (22) présentant un extrados opposé à un intrados, on prend appui selon une composante radiale sur l’extrados desdites spires pour les maintenir.
- 8. Méthode de réglage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu’on prend appui sur lesdites spires (22) en au moins trois points d’appui angulairement espacés les uns des autres de manière régulière.
- 9. Méthode de réglage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre une étape e) après l’étape d) selon laquelle on forme une gaine étanche (23) sur la carcasse (12) présentant des spires (22) audit pas donné.
- 10. Installation de réglage (10) du pas des spires (22) d’une carcasse métallique (12) pour former une conduite flexible de transport d’hydrocarbure, ladite carcasse métallique (12) présentant des spires (22) d’un enroulement hélicoïdal d’un feuillard profilé en S successivement agrafées, ladite carcasse (12) étant extensible longitudinalement entre un pas minimal et un pas maximal desdites spires (22), ladite installation comprenant un dispositif d’entraînement pour entraîner en translation ladite carcasse métallique (12) selon sa direction longitudinale d’une zone amont (16) vers une zone aval (20), ledit dispositif d’entraînement comportant des organes de guidage et de maintien (14, 18) pour porter successivement, entre ladite zone amont (16) et ladite zone aval (20), les spires (22) à un pas donné (Pi) et pour maintenir lesdites spires (22) audit pas donné (Pi) dans ladite zone aval (20) ;caractérisée en ce que lesdits organes de guidage et de maintien comportent des organes de guidage et de maintien amont (14) pour maintenir dans ladite zone amont (16) lesdites spires (22) à un pas prédéterminé, et des organes de guidage et de maintien aval (18) indépendant desdits organes de guidage et de maintien amont (16), pour pouvoir entraîner en translation lesdites spires (22) maintenues dans ladite zone aval (20) à une vitesse (V2) différenciée de la vitesse (V1) d’entraînement en translation desdites spires (22) maintenues dans ladite zone amont (16), de manière à pouvoir porter lesdites spires (22) dudit pas prédéterminé audit pas donné (Pi), tandis qu’on libère au moins partiellement lesdites spires (22) entre ladite zone amont (16) et ladite zone aval (20).
- 11. Installation de réglage selon la revendication 10, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre des supports situés en amont de ladite zone amont (16) pour pouvoir étendre ladite carcasse (12) en caténaire de manière à porter lesdites spires (22) de ladite zone amont (16) audit pas prédéterminé correspondant audit pas maximal (Pm).
- 12. Installation de réglage selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que lesdits organes de guidage et de maintien amont (14) comprennent un jeu de chenilles amont (40, 42, 44).
- 13. Installation de réglage selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que lesdits organes de guidage et de maintien aval (18) comprennent un jeu de chenilles aval (52, 54, 56).
- 14. Installation de réglage selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre une tête annulaire d’extrusion (21) pour pouvoir former une gaine étanche (23) sur ladite carcasse (12) présentant des spires (22) audit pas donné (Pi).1/22/2
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