FR3139385A1 - Procédé de génération d’un profil d’une membrane d’étanchéité adaptée pour une cuve et dispositif correspondant - Google Patents
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Abstract
Procédé de génération d’un profil d’une membrane d’étanchéité adaptée pour une cuve et dispositif correspondant La présente invention concerne un procédé de génération d’un profil de membrane d’étanchéité (2) adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, utilisant un support mobile (11) doté d’un capteur de position (12), le procédé comportant une étape de passage du capteur de position au-dessus de la membrane d’étanchéité (2), l’étape de passage comportant des itérations de sous-étapes de : - détermination d’une distance (d) entre un point de référence du capteur de position et un point de la membrane d’étanchéité (2), - enregistrement de la distance déterminée (d), - déplacement du support mobile (11), l’étape de passage étant suivie d’une étape de génération d’un profil de la membrane d’étanchéité (2) en fonction des distances (d) enregistrées lors des sous-étapes d’enregistrement. (figure 1)
Description
La présente invention se rapporte au domaine des cuves de gaz à l’état liquide, par exemple de gaz naturel liquéfié (GNL), notamment pour le transport maritime ou fluvial ou pour un réservoir terrestre. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de génération d’un profil d'une membrane d’étanchéité adaptée pour une telle cuve, un procédé de traitement de cette membrane d’étanchéité et un procédé de contrôle de la membrane d’étanchéité.
Ces cuves de transport ont une capacité de plusieurs milliers de mètres cubes de gaz à l’état liquide chacune, voire plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes de gaz à l’état liquide. Les navires de transport de gaz liquéfié ont des cales aménagées spécifiquement pour contenir ces cuves, leurs cales étant souvent cloisonnées en plusieurs cuves. Une telle cuve peut également être réalisée en dehors d’un navire pour un stockage terrestre de gaz à l’état liquide. Le gaz y est maintenu à l’état liquide, par exemple à -163°C (degré Celsius) pour le GNL, à la pression atmosphérique. Il faut donc qu’elle soit étanche et thermiquement isolée. De ce fait, la surface interne d’une telle cuve est recouverte d’une membrane d’étanchéité, faite généralement d’un assemblage de plaques d’étanchéité métalliques (typiquement en acier inoxydable) soudées les unes aux autres, chaque plaque d’étanchéité étant une partie de membrane d’étanchéité de la cuve.
Pour souder ces plaques métalliques les unes aux autres, on utilise une machine à souder à laquelle un opérateur doit faire suivre les bords de ces plaques d’étanchéité, disposées deux à deux de manière adjacente partiellement l’une sur l’autre (assemblage à clin), en utilisant un rail de guidage. L’opérateur lance un programme sur la machine et celle-ci, équipée d’une torche à souder, soude les bords des plaques d’étanchéité au fur et à mesure qu’elle parcourt ces bords, tout en ajustant à tout moment la distance entre la torche et la pièce à souder à l’aide d’un capteur de positionnement monté sur la machine.
Cette opération est ensuite suivie d’un décapage du cordon de soudure, l’opération de soudure ayant produit des oxydes métalliques sur les bords des plaques d’étanchéité, ce qui peut nuire à terme à l’intégrité de la membrane (corrosion). L’opération de décapage utilise une machine équipée d’un capteur de position et d’une tête de décapage laser, qui décape au fur et à mesure le cordon de soudure produit par la machine de soudage, en utilisant le même rail de guidage. Le capteur de position permet de positionner la tête de décapage laser au fur et à mesure de l’avancement de la machine sur le rail.
Ces opérations de soudure et de décapage sont très longues à exécuter. Comme il faut prendre en compte le relief de la membrane d’étanchéité, les machines évoluent doucement le long des bords des plaques d’étanchéité à souder ou à décaper. Le bon positionnement de la torche à souder ou de la tête de décapage laser prend du temps et ralentit l’opération de soudure ou de décapage.
Il existe donc un besoin d’améliorer le temps d’exécution des opérations de soudure et/ou de décapage d’une membrane d’étanchéité d’une cuve de transport de gaz à l’état liquide.
La présente invention remédie au moins en partie aux inconvénients de la technique antérieure en fournissant un procédé de génération d’un profil d’au moins une partie de membrane d’étanchéité, un procédé de traitement de la membrane d’étanchéité, un procédé de contrôle de la membrane d’étanchéité et un dispositif de génération d’un profil, qui permettent de faciliter les traitements effectués sur des membranes d’étanchéité de cuves de gaz à l’état liquide.
A cette fin, l’invention propose un procédé de génération d’un profil d’au moins une partie de membrane d’étanchéité adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, utilisant un support mobile doté d’un capteur de position, le procédé de génération comportant une étape de passage du capteur de position au-dessus de la membrane d’étanchéité, l’étape de passage comportant des itérations des sous-étapes de :
- détermination d’une distance entre un point de référence du capteur de position et au moins un point de la partie de membrane d’étanchéité,
- enregistrement de la distance déterminée,
- déplacement du support mobile,
l’étape de passage étant suivie d’une étape de génération d’un profil de la partie de membrane d’étanchéité en fonction des distances enregistrées lors des sous-étapes d’enregistrement.
Notamment si le capteur de position est un capteur optique, la sous-étape de détermination d’une distance comporte des sous-étapes de :
- envoi d’un signal optique initial sur un point d’une surface de la membrane d’étanchéité,
- réception d’un signal optique de retour correspondant au signal optique initial, et
- détermination d’une distance entre le point de référence du capteur de position et le point de la surface de la membrane d’étanchéité en fonction du signal optique initial et du signal optique de retour.
- réception d’un signal optique de retour correspondant au signal optique initial, et
- détermination d’une distance entre le point de référence du capteur de position et le point de la surface de la membrane d’étanchéité en fonction du signal optique initial et du signal optique de retour.
Le profil généré est par exemple un profil en deux dimensions de la partie de membrane d’étanchéité, dans un plan orthogonal à un plan d’extension principal de la partie de membrane d’étanchéité.
Grâce à l’invention, un profil de la partie de membrane d’étanchéité est généré et disponible pour une étape de traitement ultérieure de la partie de membrane d’étanchéité, dont l’exécution sera accélérée par la connaissance préalable du profil de la membrane. Grâce à l’invention, l’étape de traitement ultérieure n’utilise pas de capteur de position visant à déterminer la distance entre un outil de traitement et la membrane d’étanchéité et le positionnement de l’outil de traitement par rapport à la membrane, même si l’étape de traitement utilise éventuellement d’autres capteurs, par exemple pour confirmer une position de l’outil de traitement le long d’un trajet prédéterminé.
Dans un mode de réalisation du procédé de génération selon l’invention, la partie de membrane d’étanchéité est un bord d’une première plaque d’étanchéité, un bord d’une deuxième plaque d’étanchéité étant disposé au-dessous du bord de la première plaque d’étanchéité, et les sous-étapes de l’étape de passage déterminent également des distances entre des points du bord de la deuxième plaque d’étanchéité et le point de référence du capteur de position, l’étape de génération produisant un profil du bord de la première plaque d’étanchéité, et du bord de la deuxième plaque d’étanchéité. Par bord de la deuxième plaque d’étanchéité, il faut comprendre une zone périphérique de la deuxième plaque d’étanchéité. Plus précisément, un bord d’une plaque d’étanchéité est disposé sur une portion de l’autre plaque d’étanchéité (dans la suite, bien que pas obligatoirement en périphérie de la plaque, cette portion peut aussi être dénommée bord de la plaque).
Dans ce mode de réalisation de l’invention, le support mobile est par exemple monté sur un rail solidarisé à la membrane d’étanchéité, le long des bords de la première plaque d’étanchéité et de la deuxième plaque d’étanchéité. Lorsque la membrane d’étanchéité comporte des ondes d’aide à la déformation de la cuve, ces ondes formant un quadrillage sur la membrane d’étanchéité, le rail est par exemple solidarisé à au moins deux nœuds du quadrillage, la distance entre les bords des plaques d’étanchéité de la membrane d’étanchéité et le rail étant sensiblement constante, c’est-à-dire constante à +/- 3 mm près.
Selon une caractéristique avantageuse du procédé de génération selon l’invention, le capteur de position est un capteur laser à balayage, la sous-étape de détermination d’une distance correspondant à une sous-étape de détermination de plusieurs distances pour une même position du support mobile, et l’étape de génération produisant un profil en trois dimensions de la partie de membrane d’étanchéité. Dans le cas où la partie de membrane d’étanchéité comporte deux bords de plaques d’étanchéité disposées l’une contre l’autre, ce profil en trois dimensions inclut donc un profil de chaque bord de plaque d’étanchéité de cette partie de membrane d’étanchéité.
L’invention concerne aussi un procédé de traitement d’une membrane d’étanchéité adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, utilisant un dispositif de traitement de la membrane d’étanchéité, le dispositif de traitement comportant un dispositif mobile et au moins un outil de traitement monté sur le dispositif mobile, le procédé de traitement comportant une étape de traitement de la membrane d’étanchéité par l’outil de traitement le long d’un trajet prédéterminé du dispositif mobile, le procédé de traitement étant caractérisé en ce qu’il comporte une étape préalable de génération d’un profil d’au moins une partie de la membrane d’étanchéité sur le trajet prédéterminé, utilisant le procédé de génération d’un profil selon l’invention. Le trajet prédéterminé est éventuellement issu d’une étape d’analyse du profil généré selon l’invention.
Le dispositif mobile est préférentiellement également le support mobile et comporte donc à la fois le capteur de position et l’outil de traitement, bien que le capteur de position ne soit pas utilisé lors de l’étape de traitement. Le dispositif de traitement comporte éventuellement un rail sur lequel évolue le dispositif mobile, et/ou un serveur distant.
Selon une caractéristique avantageuse du procédé de traitement selon l’invention, l’étape de traitement comporte au moins une sous-étape de modification de la configuration du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement, et l’étape de traitement est précédée d’une étape de découpage, en fonction du profil généré lors de l’étape de génération, du trajet prédéterminé en zones de traitement de la membrane d’étanchéité, entre lesquelles ladite au moins une sous-étape de modification de la configuration du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement est nécessaire. La connaissance préalable du profil de la partie de membrane d’étanchéité permet donc un traitement séquentiel du traitement, chaque séquence de traitement correspondant à une zone de traitement pour laquelle aucune modification de configuration du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement est nécessaire, de telles sous-étapes de modification de la configuration étant mises en œuvre uniquement entre chaque séquence de traitement.
Les zones de traitement sont préférentiellement ordonnées par le dispositif de traitement dans un ordre de traitement permettant de minimiser le temps de traitement de la membrane d’étanchéité par le dispositif de traitement. Cet ordre peut correspondre à un traitement discontinu de la membrane d’étanchéité lors d’un premier passage du dispositif mobile sur la membrane d’étanchéité, plusieurs passages étant alors nécessaires pour traiter l’ensemble de la membrane d’étanchéité sur le trajet prédéterminé.
Dans un mode de réalisation du procédé de traitement selon l’invention, le traitement correspond à une opération de décapage d’un cordon de soudure au niveau de deux bords de plaques d’étanchéité de la membrane d’étanchéité, la partie de membrane d’étanchéité étant un bord d’une première plaque d’étanchéité, un bord d’une deuxième plaque d’étanchéité étant disposé contre le bord de la première plaque d’étanchéité.
Dans un mode de réalisation du procédé de traitement selon l’invention, la sous-étape de modification de configuration génère un déplacement du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement, le traitement étant interrompu lors de ladite sous-étape de modification de configuration. Autrement dit les sous-étapes de modification de configuration correspondent à des déplacements « à vide » c’est-à-dire sans traitement, du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement.
Dans un mode de réalisation du procédé de traitement selon l’invention, la membrane d’étanchéité comporte des ondes, ces ondes formant un quadrillage sur la membrane d’étanchéité, et l’outil de traitement est une tête de décapage laser positionnée sur le trajet prédéterminé pour décaper un cordon de soudure, une sous-étape de modification de configuration étant déclenchée pour positionner un point d’impact d’un faisceau laser projeté par la tête de décapage laser, sur une zone située au pied d’une onde de la membrane d’étanchéité. La sous-étape de modification de configuration permet donc de positionner l’outil de traitement de telle sorte qu’il puisse traiter entièrement une zone de traitement, ici la tête de décapage laser étant positionnée de sorte à ce que le point d’impact du faisceau laser puisse balayer l’ensemble de la zone située au pied de l’onde de la membrane d’étanchéité.
Dans un autre mode de réalisation du procédé de traitement selon l’invention, l’étape de traitement comporte au moins une sous-étape de modification de la configuration du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement, et l’étape de traitement comporte une sous-étape de lecture du profil généré lors de l’étape de génération, déterminant un déclenchement de ladite au moins une sous-étape de modification de la configuration du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement. Dans cette autre mode de réalisation de l’invention, la sous-étape de lecture du profil a lieu entièrement avant l’étape de traitement, ou est réalisée au fur et à mesure de la mise en œuvre de l’étape de traitement. La lecture du profil détermine les instants, lors de la mise en œuvre de l’étape de traitement, pour lesquels il est nécessaire de modifier la configuration du dispositif mobile et/ou de l’outil de traitement.
Dans cet autre mode de réalisation du procédé de traitement selon l’invention, le traitement correspond par exemple à une opération de soudure au niveau de deux bords de plaques d’étanchéité de la membrane d’étanchéité, la partie de membrane d’étanchéité étant un bord d’une première plaque d’étanchéité, un bord d’une deuxième plaque d’étanchéité étant disposé contre le bord de la première plaque d’étanchéité.
Par exemple, dans cet autre mode de réalisation du procédé de traitement selon l’invention, la membrane d’étanchéité comporte des ondes, ces ondes formant un quadrillage sur la membrane d’étanchéité, et l’outil de traitement est un outil de soudage, la sous-étape de modification correspondant à un changement de vitesse du dispositif mobile lorsque celui-ci arrive sur une onde de la membrane d’étanchéité. Dans cet exemple, la sous-étape de lecture permet donc de détecter les pieds d’onde de la partie de membrane d’étanchéité à souder, ce qui permet d’adapter la vitesse du dispositif mobile.
L’étape de traitement est éventuellement suivie d’une nouvelle étape de génération de profil de la partie de membrane d’étanchéité venant d’être traitée.
L’invention concerne également un procédé de contrôle d’une membrane d’étanchéité, comportant des étapes de :
L’invention concerne également un procédé de contrôle d’une membrane d’étanchéité, comportant des étapes de :
- génération d’un profil d’au moins une partie de la membrane d’étanchéité utilisant le procédé de génération d’un profil selon l’invention,
- comparaison entre une distance obtenue grâce au profil généré précédemment, et une distance correspondante d’un gabarit pré-enregistré de la partie de membrane d’étanchéité.
La différence entre ces distances en valeur absolue est par exemple comparée à un seuil prédéterminé, une anomalie étant détectée si cette différence est plus grande que ce seuil prédéterminé.
L’invention concerne enfin un dispositif de génération d’un profil d’au moins une partie de membrane d’étanchéité adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, comportant un support mobile doté d’un capteur de position, le dispositif de génération comportant également :
- des moyens de détermination d’une distance entre un point de référence du capteur de position et au moins un point de la partie de membrane d’étanchéité,
- des moyens d’enregistrement de la distance déterminée par les moyens de détermination,
- des moyens de déplacement du support mobile sur un trajet prédéterminé au-dessus de la membrane d’étanchéité,
et des moyens de génération d’un profil de la partie de membrane d’étanchéité en fonction de distances enregistrées par les moyens d’enregistrement le long du trajet prédéterminé.
Le dispositif de génération selon l’invention comporte éventuellement un rail sur lequel évolue le support mobile, et/ou un serveur distant.
Le dispositif de génération selon l’invention comporte des avantages analogues à ceux du procédé de génération selon l’invention.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
Selon un mode de réalisation de l’invention représenté sur la , on génère un profil d’une partie d’une membrane d’étanchéité 2 adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, à l’aide d’un dispositif 1 de génération de profil. Cette membrane d’étanchéité 2 est, dans ce mode de réalisation de l’invention, réalisée à partir de plaques métalliques de 1,2 millimètre d’épaisseur, soudées entre elles ou à souder entre elles.
La cuve est typiquement délimitée par une coque interne d’un navire de transport et présente une capacité de plusieurs milliers de mètres cubes de gaz à l’état liquide, voire plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes de gaz liquide. La membrane d’étanchéité 2 couvre la totalité d’une surface interne de la cuve d’un tel navire de transport. Afin de compenser les déformations de la cuve dues notamment aux variations de température ou aux conditions de navigation, la membrane d’étanchéité 2 comporte des nervures ou ondes 24 quadrillant la surface de la membrane d’étanchéité 2. Vue de profil dans un plan parallèle à une direction longitudinale L et à une direction transversale T orthogonale à la direction longitudinale L, la membrane d’étanchéité comporte donc des zones de plat 22 et des ondes 24.
Le dispositif 1 de génération de profil comporte un support mobile 11 doté d’un capteur de position 12 qui mesure la distance qui sépare un point de référence du dispositif d’un point d’impact sur la membrane. Le capteur de position 12 est ici un capteur de distance laser de classe 2, de fréquence de mesure 300 à 600 Hz (Hertz). Alternativement, le capteur de position 12 peut être un capteur de type LVDT (pour l'anglais Linear Variable Differential Transformer).
Dans ce mode de réalisation de l’invention, le support mobile 11 est monté sur un rail 3 disposé à une dizaine de centimètres au-dessus de la surface de la membrane d’étanchéité 2, contre un bord d’une plaque d’étanchéité 2-1 de la membrane d’étanchéité 2. En effet, dans ce mode de réalisation de l’invention, on génère le profil d’un bord de la plaque d’étanchéité 2-1 de la membrane d’étanchéité 2.
Le rail 3 suit ce bord de la plaque d’étanchéité 2-1, disposé selon la direction longitudinale L, la distance entre le bord de la plaque d’étanchéité 2-1 et le rail 3 étant constante à quelques centimètres près, le rail pouvant faire plusieurs dizaines mètres, par exemple trente mètres, et étant éventuellement réalisé en plusieurs morceaux. Le rail 3 est tenu par des pinces 4, fixées par exemple sur des nœuds du quadrillage formé par les ondes de la membrane d’étanchéité 2.
Un procédé de génération du profil du bord de la plaque d’étanchéité 2-1 est mis en œuvre de manière logicielle et/ou matérielle par le dispositif de génération 1, et est représenté sur la .
Une première étape 100 du procédé de génération du profil est le passage du capteur de position 12 au-dessus du bord de la plaque d’étanchéité 2-1.
L’étape 100 de passage du capteur de position comporte une première sous-étape 102 de détermination de la distance d entre un point de référence du capteur de position 12 et un point à la surface de la plaque d’étanchéité 2-1. Le point à la surface de la plaque d’étanchéité 2-1 est à la verticale du capteur de position 12. En effet dans ce mode de réalisation de l’invention, le capteur de position 12 effectue des mesures dans une direction verticale V par rapport au capteur de position 12, la direction verticale V étant orthogonale aux directions longitudinale L et transversale T. Dans cette sous-étape 102 de détermination, le dispositif 1 de génération lit une mesure remontée par le capteur de position 12. Le dispositif 1 de génération comporte en effet un module logiciel interfacé avec les entrées et sorties du capteur de position 12. La sous-étape 102 comporte donc elle-même, dans ce mode de réalisation de l’invention, des sous-étapes mises en œuvre par le capteur de position 12, qui sont des sous-étapes de :
- envoi 1022 d’un signal optique initial sur un point à la surface du bord de la plaque d’étanchéité 2-1, ce signal optique initial étant par exemple une pulsation laser,
- réception 1024 d’un signal optique de retour correspondant au signal optique initial, ce signal optique de retour étant par exemple une réflexion de la pulsation laser envoyée initialement sur la surface de la plaque d’étanchéité 2-1, et
- mesure 1026 d’une distance d entre le point de référence du capteur de position 12 et le point à la surface du bord de la plaque d’étanchéité 2-1 en fonction du signal optique initial et du signal optique de retour ; cette mesure utilise typiquement la durée entre l’envoi de la pulsation laser et la réception de la pulsation laser réfléchie.
- réception 1024 d’un signal optique de retour correspondant au signal optique initial, ce signal optique de retour étant par exemple une réflexion de la pulsation laser envoyée initialement sur la surface de la plaque d’étanchéité 2-1, et
- mesure 1026 d’une distance d entre le point de référence du capteur de position 12 et le point à la surface du bord de la plaque d’étanchéité 2-1 en fonction du signal optique initial et du signal optique de retour ; cette mesure utilise typiquement la durée entre l’envoi de la pulsation laser et la réception de la pulsation laser réfléchie.
En variante, d’autres types de capteur sont utilisables, par exemple un capteur optique à infrarouge, ou un capteur capacitif.
Une sous-étape suivante 104 de la première étape 100 de passage du capteur de position 12 est l’enregistrement de la distance d déterminée à la sous-étape 102, dans une mémoire du dispositif 1 de génération.
Enfin, une dernière sous-étape 106 de la première étape 100 de passage du capteur de position 12, est le déplacement du support mobile 11. Le dispositif 1 de génération comporte pour cela un module logiciel interfacé avec des actionneurs du support mobile 11. La combinaison de la vitesse de déplacement du support mobile 11 et de la fréquence de pulsation du faisceau laser résulte en un pas de déplacement, par exemple un pas d’un dixième de millimètre, la vitesse de déplacement du support mobile 11 étant, dans ce mode de réalisation de l’invention, entre 100 et 200mm/s (millimètres par seconde).
Les sous-étapes 102 à 106 de la première étape 100 de passage du capteur de position 12 sont répétées jusqu’à ce que le support mobile 11 atteigne la fin du rail 3 ou toute instruction ou commande d’arrêt.
Lorsque la fin du rail est atteinte, ce qui est détecté par le dispositif 1 de génération, par exemple par la détection d’une butée sur le rail 3, ou par la détection de l’atteinte d’une distance de parcours sur le rail 3 prédéterminée et programmée dans le dispositif 1 de génération, le dispositif 1 de génération met en œuvre une étape 200 de génération du profil du bord de la plaque d’étanchéité 2-1, en fonction des distances enregistrées lors des sous-étapes 104 d’enregistrement. L’étape 200 de génération est réalisée dans un module logiciel du dispositif 1 de génération, qui peut inclure un serveur distant.
Lors de cette étape 200 de génération, dans ce mode de réalisation de l’invention, le dispositif 1 de génération génère un profil du bord de la plaque d’étanchéité 2-1, sous forme de points dans un repère situé dans un plan orthogonal au plan d’extension principal de la membrane d’étanchéité 2, c’est-à-dire dans un plan parallèle aux directions verticale V et longitudinale L. Le profil généré est donc un profil à au moins deux dimensions, l’une des dimensions correspondant à une position atteinte par le support mobile 11 sur le rail 3 depuis le début de l’étape 100, et l’autre des dimensions correspondant à la distance d déterminée lors de la sous-étape 102 par le dispositif 1 de génération lorsque le support mobile 11 est à cette position atteinte sur le rail 3.
Selon l’usage du profil généré, le dispositif 1 de génération filtre les distances d enregistrées lors de la sous-étape 104, et le profil généré ne comporte alors que certains points correspondant par exemple aux distances d enregistrées aux limites des zones de plat 22 et aux sommets des ondes 24 de la membrane d’étanchéité 2.
En variante de réalisation de l’invention, le capteur de position 12 est un capteur laser à balayage, qui pour une même position du capteur de position 12 sur le rail 3, effectue des mesures de distances entre un point de référence du capteur de position 12 et différents points à la surface de la membrane d’étanchéité 2, situés sur un segment parallèle à la direction transversale T, ces distances étant mesurées dans un plan vertical parallèle aux directions transversale T et verticale V, passant par le capteur de position 12. Dans cette variante de réalisation, le dispositif 1 de génération détermine à chaque sous-étape 102, un vecteur de distances pour une même position du support mobile 11, ce vecteur étant enregistré lors de la sous-étape 104. Dans cette variante de réalisation, le profil généré à l’étape 200 est donc un profil en trois dimensions du bord de la plaque d’étanchéité 2-1.
Dans le cas où le bord de la plaque d’étanchéité 2-1 est disposé sur un bord d’une autre plaque d’étanchéité 2-2 (représentée en étant soudée à la plaque d’étanchéité 2-1), par exemple soudé à cet autre bord, le profil en trois dimensions généré dans cette autre variante de réalisation est par exemple un profil du bord d’une première plaque d’étanchéité 2-1 et du bord d’une deuxième plaque d’étanchéité 2-2.
Dans une autre variante de réalisation de l’invention, le support mobile 11 n’est pas disposé sur un rail 3 et parcourt au moins une partie de la membrane d’étanchéité 2 en se déplaçant directement à la surface de la membrane d’étanchéité 2, selon un trajet prédéterminé ou adaptatif en fonction des obstacles rencontrés par le support mobile 11 sur son chemin.
On décrit maintenant un exemple d’un procédé de traitement de la membrane d’étanchéité 2 utilisant le procédé de génération d’un profil selon l’invention. Dans cet exemple d’utilisation représenté sur la , le procédé de traitement est un procédé de soudure d’un bord de la plaque d’étanchéité 2-1 avec un bord de la plaque d’étanchéité 2-2, mis en œuvre de manière matérielle et/ou logicielle par un dispositif de soudure 7.
Le dispositif de soudure 7 comporte le rail 3 qui suit le bord de la plaque d’étanchéité 2-1, et un dispositif mobile 70 sur lequel est montée une torche à souder 72. Le dispositif de soudure 7 comporte éventuellement également un serveur distant. En variante, le dispositif de soudure 7 comporte un dispositif mobile qui est constitué par le support mobile 11 du dispositif 1 de génération, le support mobile 11 étant dans ce cas équipé d’une torche à souder en plus du capteur de position 12, et éventuellement d’une tête de décapage laser 52 utilisée pour une opération ultérieure de décapage (illustrée ).
Le procédé de soudure mis en œuvre par le dispositif de soudure 7, représenté , comporte des premières étape 100 et 200 de passage du capteur de position 12 et de génération d’un profil du bord de la plaque d’étanchéité 2-1, mettant en œuvre le procédé de génération d’un profil précédemment décrit en relation avec les figures 1 et 2.
L’étape suivante 600 du procédé de soudure est une étape de soudure à clin des bords des plaques d’étanchéité 2-1 et 2-2, avec la torche à souder 72. Lors de cette étape de soudure, les plaques d’étanchéité 2-1 et 2-2 sont soudées par fusion de matière du bord de la plaque d’étanchéité 2-1 sur le bord de la plaque d’étanchéité 2-2, cette fusion étant réalisée au fur et à mesure de l’avancée du dispositif mobile 70 le long du rail 3.
La première sous-étape 602 est la lecture du profil du bord de la plaque d’étanchéité 2-1, généré lors de l’étape 200 de génération du profil. Le profil généré est ici un profil en deux dimensions dans un plan parallèle aux directions longitudinale L et verticale V, et comporte au moins des indications permettant de détecter un pied d’onde ou un sommet d’onde sur la membrane d’étanchéité 2. Ces indications sont par exemple des mesures de distances associées chacune à une position du dispositif mobile 70 sur le rail 3, ou des valeurs d’un paramètre donnant pour chaque position du dispositif mobile 70 sur le rail 3, une indication sur la nature de la zone à la verticale de la torche à souder 72 par exemple une valeur de 0 est associée à une zone de plat 22, et une valeur de 1 à une onde 24. Eventuellement, le profil généré ne comporte que les positions des sommets d’ondes 24 le long des bords des plaques d’étanchéité 2-1 et 2-2, la forme des ondes 24 pouvant être pré-enregistrée.
La sous-étape de lecture 602 est réalisée en continu en même temps que le dispositif mobile 70 parcourt le rail 3, ou préalablement au passage du dispositif mobile 70 sur le rail 3. En effet, la sous-étape de lecture 602 permet de détecter les positions du dispositif mobile 70 pour lesquelles la vitesse du dispositif mobile 70 doit être modifiée lors de la soudure des plaques d’étanchéité 2-1 et 2-2 de la membrane d’étanchéité 2. Ces positions peuvent donc être déterminées à l’avance.
Dans ce mode de réalisation du procédé de soudure selon l’invention, la sous-étape de lecture 602 est réalisée au fur et à mesure de l’avancement du dispositif mobile 70 sur le rail 3. Tant que la nature de la zone à la verticale de la torche à souder 72 détectée lors de cette sous-étape de lecture 602 ne varie pas, la vitesse du dispositif mobile 70 reste constante. Lorsque la nature de la zone à la verticale de la torche à souder 72 détectée lors de cette sous-étape de lecture 602 change, la sous-étape de lecture 602 déclenche une sous-étape 604 de changement de vitesse du dispositif mobile 70. Notamment lors de cette sous-étape 604 :
- lorsque la sous-étape de lecture 602 a détecté un passage d’une zone de plat 22 à un pied d’une onde 24, la vitesse du dispositif mobile 70 est diminuée et l’orientation de la torche à souder est modifiée avec adaptation des paramètres ;
- lorsque la sous-étape de lecture 602 a détecté un passage d’un pied d’une onde 24 à une zone de plat 22, la vitesse du dispositif mobile 70 est réaugmentée et l’orientation de la torche à souder est modifiée avec adaptation des paramètres.
Sur la base d’un profil en trois dimensions généré comme expliqué précédemment, il est possible, lors de la sous-étape de lecture 602, de détecter un éventuel décalage de la position de la membrane et d’apporter une correction transversale pour le bon positionnement de la torche à souder.
On décrit maintenant un autre exemple d’un procédé de traitement de la membrane d’étanchéité 2 utilisant le procédé de génération d’un profil selon l’invention. Dans cet autre exemple d’utilisation représenté sur la , le procédé de traitement est un procédé de décapage d’un cordon de soudure 26 entre un bord de la première plaque d’étanchéité 2-1 et un bord de la deuxième plaque d’étanchéité 2-2, mis en œuvre de manière matérielle et/ou logicielle par un dispositif de décapage 5.
Le dispositif de décapage 5 comporte le rail 3 qui suit le bord de la plaque d’étanchéité 2-1 et un dispositif mobile constitué par le support mobile 11 du dispositif 1 de génération, qui comporte à la fois le capteur de position 12 et la tête de décapage laser 52. Le dispositif de décapage 5 comporte éventuellement également un serveur distant. Avantageusement, le dispositif de décapage 5 peut comporter de plus une buse d’aspiration (non représentée), permettant d’aspirer les poussières d’oxydes ou fumées créées lors du décapage de la membrane d’étanchéité 2. On comprend ici que le dispositif de décapage 5 met en œuvre un décapage via un faisceau laser projeté sur la zone à décaper.
La tête de décapage laser 52 est inclinable sur le support mobile 11, de manière à ce qu’elle projette un faisceau laser 6 selon un angle d’incidence 27, de l’ordre de quelques degrés par rapport à une normale 25 à la surface de la membrane d’étanchéité 2. Cela permet d’éviter que la réflexion d’un faisceau laser 6 projeté par la tête de décapage laser 52 n’abîme celle-ci par retour d’un faisceau incident. En effet, la tête de décapage laser 52 projette un faisceau laser 6 de classe 4 (selon la norme IEC60825-1), de puissance comprise de préférence entre 20W et 200W, émettant des pulsations à une fréquence comprise de préférence entre 100kHz et 200kHz et produisant un faisceau d’une longueur d’onde de 1064nm. De telles caractéristiques du faisceau laser 6 permettent de décaper une couche d’impuretés ou d’oxydation 28 formée sur le cordon de soudure 26.
Le support mobile 11 comporte un moteur électrique 53 apte à faire tourner un arbre de rotation 51 solidaire de la tête de décapage laser 52. Ainsi, la tête de décapage laser 52 est mobile en rotation par rapport au support mobile 11, ce qui permet de modifier l’angle d’incidence 27 du faisceau laser 6 par rapport à la normale 25 à la surface de la membrane d’étanchéité 2. Le dispositif de décapage 5 comporte donc un moyen de modification de l’inclinaison de la tête de décapage laser 52 par rapport à la normale 25 à la surface de la membrane d’étanchéité 2.
Le dispositif de décapage 5 comporte également un moyen non représenté de modification d’une hauteur h de l’arbre de rotation 51 sur le support mobile 11, donc de la hauteur de la tête de décapage laser 52 dans la direction verticale V.
Ces moyens de modification d’inclinaison et de hauteur de la tête 52 sont des moyens de modification de configuration de la tête de décapage laser 52 sur le support mobile 11. En variante, le dispositif de décapage 5 comporte des moyens de modification de la hauteur du support mobile 11 par rapport au rail 3.
Le dispositif de décapage 5 comporte également des moyens de déplacement du support mobile 11 sur le rail 3, qui sont identiques à ceux utilisés pour le déplacement du dispositif 1 de génération d’un profil, à savoir un logiciel interfacé avec au moins un actionneur du support mobile 11.
La tête de décapage laser 52 comporte au moins une lentille 54 de focalisation, d’une distance focale comprise entre 80mm et 360mm, permettant de focaliser le faisceau laser 6 sur une zone d’impact 61 à la surface de la membrane d’étanchéité 2. Le faisceau laser 6 balaye cette zone d’impact 61 au gré de pulsations créant chacune un point d’impact 63 représenté , les points d’impacts 63 se recouvrant pour garantir de décaper entièrement le cordon de soudure 26. La zone d’impact 61 a une largeur (selon la direction transversale T) d’environ deux centimètres ce qui permet de décaper entièrement le cordon de soudure 26 dont la largeur est d’environ un centimètre.
Ce balayage est rendu possible par la structure de la tête de décapage laser 52 représentée . Le dispositif de décapage 5 comporte un générateur 56 de faisceau laser, projetant le faisceau laser 6 sur un module 57 de réflexion à l’extrémité libre de la tête de décapage laser 52. La tête de décapage laser 52 est représentée sur la de manière très simplifiée afin d’en alléger son illustration. En effet, le générateur 56 de faisceau laser est en fait extérieur à la tête de décapage laser 52, et c’est la fibre 9 qui amène le faisceau généré dans la tête de décapage laser 52. Le module 57 de réflexion est par exemple un ensemble de miroirs qui dévie la trajectoire du faisceau laser 6 en sortie du générateur de faisceau selon une direction D1 comprise dans un plan parallèle aux directions longitudinale L et verticale V, ou selon une direction D2 comprise dans un plan parallèle aux directions transversale T et verticale V. En variante, le module de réflexion est situé sur le support mobile 11 en dehors de la tête de décapage laser 52. Ainsi le dispositif de décapage 5 comporte un moyen de modification de l’orientation du faisceau laser 6 indépendamment de l’orientation de la tête de décapage laser 52.
Le procédé de décapage du cordon de soudure 26 mis en œuvre par le dispositif de décapage 5 comporte des premières étapes 100 de passage du capteur de position 12 et 200 de génération d’un profil du bord de la plaque d’étanchéité 2-1, représentées , et mettant en œuvre le procédé de génération d’un profil précédemment décrit en relation avec les figures 1 et 2.
L’étape suivante 400 est le découpage, en fonction du profil généré lors de l’étape 200, d’un trajet prédéterminé du dispositif de décapage 5 le long du rail 3, correspondant à un chemin le long de la partie de la membrane d’étanchéité 2 à traiter, en zones de traitement de la membrane d’étanchéité 2, ici des zones à décaper, pour lesquelles il est nécessaire de reconfigurer la tête de décapage laser 52 ou le support mobile 11 avant le décapage de la zone à décaper considérée.
En effet, afin d’augmenter la vitesse de décapage des bords des plaques d’étanchéité 2-1 et 2-2, en mm/s, il est préférable de limiter au maximum les mouvements du support mobile 11 et de la tête de décapage laser 52. Pour cela, le procédé de décapage décape séquentiellement les zones à décaper issues du découpage lors de l’étape 400, ces zones à décaper étant configurées pour permettre sur chacune de ces zones à décaper, un décapage utilisant seulement le balayage laser rendu possible par le module 57 de réflexion, sans mouvement additionnel du support mobile 11 ou de la tête de décapage laser 52. Pour cela, la taille d’une zone à décaper prédéfinie permet de garder un angle d’incidence 27 assez petit pour permettre un décapage efficace de la zone à décaper. Notamment cet angle d’incidence permet de rester dans la distance focale de la lentille 54 de focalisation avec une marge de tolérance acceptable. Par exemple pour une lentille 54 de focalisation ayant une distance focale de 330mm (millimètres), cette marge de tolérance est de 3mm.
Ainsi dans cette étape 400, les zones de plat 22 sont découpées chacune en deux moitiés, et les ondes 24 sont découpées chacune en six zones à décaper comme illustré sur la . Plus précisément lorsque le support mobile 11 se déplace dans un sens 55 de la direction longitudinale L, il décape d’abord un versant 241 d’une onde 24. Afin de décaper efficacement ce versant 241, le faisceau laser en sortie du module 57 de réflexion présente un angle d’incidence 27 presque nul sur la surface de l’onde 24. Pour cela la tête de décapage laser 52 utilise l’arbre de rotation 51, qui permet au faisceau laser 6 de présenter un angle de 70° ou de 50° dans le sens antihoraire par rapport à la direction verticale, en sortie de la tête de décapage laser 52.
Une première zone 243 à décaper au pied du versant 241 est donc définie pour être attaquée par le faisceau laser 6 avec un angle de 70° par rapport à la direction verticale V, ce qui permet de coller à quelques degrés près, à un rayon de courbure du pied de l’onde 24.
Une deuxième zone 245 à décaper au milieu du versant 241 est également définie pour être attaquée par le faisceau laser 6 avec un angle de 50° par rapport à la direction verticale V, ce qui permet de coller à quelques degrés près, à une normale à la surface de l’onde sur une zone centrale du versant 241.
Enfin une troisième zone 247 à décaper au sommet du versant 241 est définie pour être attaquée par le faisceau laser 6 avec un angle de 50° par rapport à la direction verticale V ce qui permet de coller à quelques degrés près, à un rayon de courbure du sommet de l’onde 24.
De même lorsque le support mobile 11 se déplace dans l’autre sens 59 de la direction longitudinale L, il décape l’autre versant 242 de l’onde 24, de manière similaire au décapage du versant 241 de l’onde 24. Notamment il commence à décaper une quatrième zone 244 au pied du versant 242, le faisceau laser 6 présentant un angle de 70° dans le sens horaire par rapport à la direction verticale V, puis une cinquième zone 246 au milieu du versant 242, le faisceau laser 6 présentant un angle de 50° dans le sens horaire par rapport à la direction verticale V, et enfin une sixième zone 248 au sommet du versant 242, le faisceau laser 6 présentant un angle de 50° dans le sens horaire par rapport à la direction verticale V.
Les zones 243, 245, 247, 244, 246, 248 à décaper se recouvrent deux à deux partiellement sur au moins un de leur bord transversal, afin que le décapage soit effectué sans discontinuité sur tout le cordon de soudure 26 sur le trajet prédéterminé.
A la fin de l’étape 400, le dispositif de décapage 5 mémorise dans une mémoire ROM (d’après l’anglais « Read Only Memory ») ou RAM (d’après l’anglais « Random Access Memory »), le découpage ainsi effectué du trajet prédéterminé en zones à décaper, chaque zone à décaper étant associée à une seule configuration du support mobile 11 et/ou de la tête de décapage laser 52. En effet, lors du décapage d’une zone à décaper issue de l’étape 400, le support mobile 11 et la tête de décapage laser 52 restent immobiles. Les zones à décaper sont également ordonnées par le dispositif de décapage 5 dans une liste selon un ordre de traitement permettant de minimiser le temps de décapage de la membrane d’étanchéité 2 par le dispositif de décapage 5. Comme on le verra dans la suite, cet ordonnancement ne correspond pas à un décapage continu sur le trajet prédéterminé.
Il est à noter qu’en variante l’étape de découpage 400 est effectuée au moins en partie, en parallèle de l’étape 200 de génération de profil.
L’étape suivante est une étape de traitement de la membrane d’étanchéité 2 par le dispositif de traitement, ici une étape de décapage 500 mise en œuvre par le dispositif de décapage 5, le long du trajet prédéterminé. Cette étape de traitement comporte au moins une sous-étape de modification de la configuration du dispositif mobile et/ou d’un outil de traitement du dispositif de traitement, ici une sous-étape 502 de modification de la configuration du support mobile 11 et/ou de la tête de décapage laser 52. Notamment la sous-étape 502 correspond à une modification d’une hauteur de la tête de décapage laser 52, et/ou de la position du support mobile 11 sur le rail, et/ou d’un angle de la tête de décapage laser 52 par rapport à un axe orthogonal à un plan principal d’extension de la membrane d’étanchéité 2.
Au contraire de l’art antérieur, l’étape de décapage 500 n’utilise pas de capteur de position par rapport à la membrane d’étanchéité 2.
Plus précisément, au début de l’étape 500 de décapage, le dispositif de décapage 5 place longitudinalement le support mobile 11 sur le rail 3 et oriente la tête de décapage laser 52 de sorte à pouvoir décaper la première zone à décaper dans la liste de zones à décaper issue de l’étape 400 de découpage, sans mouvement ultérieur du support mobile 11 et de la tête de décapage laser 52. Cette modification de la configuration du support mobile 11 et/ou de la tête de décapage laser 52 correspond à une première sous-étape 502 de modification de configuration sur une zone à décaper courante, qui est au début de l’étape 500, cette première zone à décaper.
Une deuxième sous-étape 504 de l’étape 500 de décapage est le décapage de la zone à décaper courante, utilisant un balayage par le faisceau laser 6 de la zone à décaper courante. A titre indicatif, la vitesse de décapage est dans cet exemple de réalisation de 7cm²/s (centimètre carré par seconde).
Enfin une troisième sous-étape 506 de l’étape 500 de décapage est le changement de zone à décaper courante, si la liste de zones à décaper n’a pas été entièrement parcourue, sinon la fin de l’étape de décapage 500. Si la liste de zones à décaper n’a pas été entièrement parcourue, la zone à décaper courante est remplacée par la zone à décaper suivant immédiatement la zone à décaper courante dans la liste de zones à décaper, et la sous-étape suivante de l’étape 500 de décapage est une nouvelle sous-étape 502 de modification de configuration prenant en compte la nouvelle zone à décaper.
Les sous-étapes 502 à 506 sont donc itérées jusqu’à décapage complet du cordon de soudure 26.
Les sous-étapes 502 de modification de configuration correspondent, dans cet exemple d’utilisation de l’invention, à :
- un déplacement longitudinal du support mobile 11, et/ou
- un changement d’orientation de la tête de décapage laser 52, et/ou
- un changement de hauteur de la tête de décapage laser 52 par rapport à la membrane d’étanchéité 2.
Ces sous-étapes de modification de configuration s’effectuent sans projection du faisceau laser 6, donc « à vide ». La durée de décapage en est réduite par rapport à l’art antérieur.
Dans d’autres exemples d’utilisation de l’invention, une telle sous-étape 502 de modification de configuration peut comprendre d’autres types de déplacement, par exemple un déplacement transversal du dispositif mobile et/ou d’un outil de traitement.
Le procédé de décapage se déroule donc séquentiellement, les étapes 502 de modification de configuration s’effectuant à vide entre chaque séquence de décapage sur une zone à décaper. Les séquences de décapage qui se suivent ne correspondent pas forcément à des zones adjacentes de la membrane d’étanchéité 2.
Par exemple, le support mobile 11 effectue lors de l’étape 100, un passage continu le long du trajet prédéterminé sur le rail 3 au bord de la plaque d’étanchéité 2-1 dans le sens 55 de la direction longitudinale L. Ce passage continu s’effectue à vide. L’étape de découpage 400 est ensuite effectuée par le dispositif 1 de génération sans mouvement du dispositif de décapage 5. A l’étape 500, le dispositif de décapage 5 effectue ensuite un premier parcours dans le sens 59, lors duquel il décape tous les versants 242 des ondes 24 qu’il rencontre, ainsi que des premières moitiés 221 (référencées ) des zones de plat 22 qu’il rencontre. Puis le dispositif de décapage 5 effectue un deuxième parcours dans le sens 55, lors duquel il décape tous les versants 241 des ondes 24 qu’il rencontre, ainsi que des deuxièmes moitiés 222 des zones de plat 22 qu’il rencontre.
Le fait que le dispositif de décapage 5 réalise d’abord un premier parcours lors duquel il décape les versants 241 d’ondes 24, qui sont des versants montants dans le sens 59 de ce premier parcours, puis réalise un deuxième parcours lors duquel il décape les versants 242 d’ondes 24, qui sont des versants montants dans le sens 55 de ce deuxième parcours, permet de gagner en vitesse d’exécution du procédé de décapage, notamment en temps de rotation de la tête de décapage laser 52. En effet si le dispositif de décapage 5 décapait chaque onde 24 en un seul parcours unidirectionnel le long du rail 3, la tête de décapage laser 52 serait amenée à effectuer plusieurs rotations de 140°, ce qui n’est pas le cas dans cet exemple du procédé de décapage selon l’invention. Le procédé de décapage selon cet exemple est optimisé en termes de déplacements longitudinaux et en termes de rotations de la tête de décapage laser 52, pour un même découpage du trajet prédéterminé en zones à décaper.
Bien sûr d’autres variantes de réalisation du procédé de décapage selon l’invention sont possibles, notamment en variante, les ondes 24 de la membrane d’étanchéité 2 sont découpées en quatre zones à décaper seulement, chaque versant 241, 242 étant alors découpé en deux zones à décaper, l’une couvrant le pied d’un versant 241, 242 et l’autre couvrant le sommet d’un versant 241, 242. Dans ce cas les zones à décaper correspondant à des pieds d’onde sont décapées avec un angle du faisceau laser de 70° par rapport à la direction verticale V, et les zones à décaper correspondant à des sommets d’onde sont décapées avec un angle du faisceau laser de 50° par rapport à la direction verticale V.
On décrit maintenant en relation avec la , un procédé de contrôle d’une membrane d’étanchéité 2. Ce procédé de contrôle comporte des premières étapes 100 de passage du capteur de position 12 et 200 de génération d’un profil d’au moins une partie de la membrane d’étanchéité 2, mettant en œuvre le procédé de génération d’un profil précédemment décrit en relation avec les figures 1 et 2.
L’étape suivante 700 du procédé de contrôle est la comparaison entre une distance obtenue grâce au profil généré lors de l’étape 200 de génération, et une distance correspondante d’un gabarit pré-enregistré de la partie de membrane d’étanchéité 2. Ces distances correspondent par exemple à :
- une distance mesurée sur la membrane d’étanchéité 2 et une distance correspondante prise sur le gabarit pré-enregistré,
- ou une distance mesurée selon la direction verticale V entre un point d’un axe de référence (par exemple le rail 3) et la membrane d’étanchéité et, et une distance correspondante du gabarit pré-enregistré.
Lors de cette comparaison, on calcule la différence entre la distance obtenue grâce au profil généré et la distance correspondante du gabarit pré-enregistré. Puis on compare la différence calculée lors de l’étape 700 avec un seuil prédéterminé. Ce seuil prédéterminé vaut par exemple un ou deux millimètres et permet de détecter un mauvais positionnement d’une onde 24 sur la membrane d’étanchéité 2, ou une déformation d’une onde 24 sur la membrane d’étanchéité 2.
A l’étape suivante 800, si la distance calculée lors de l’étape 700 est inférieure en valeur absolue au seuil prédéterminé, alors les étapes 700 et 800 sont itérées sur d’autres distances du profil généré à l’étape 200 et du gabarit pré-enregistré, jusqu’à ce que le profil généré soit entièrement parcouru ou qu’une anomalie soit détectée à l’étape 800.
Si au contraire la distance calculée lors de l’étape 700 est supérieure en valeur absolue au seuil prédéterminé, alors une anomalie de la membrane d’étanchéité 2 est détectée, ce qui déclenche par exemple à l’étape 800, une étape d’enregistrement de l’anomalie, et/ou de remontée d’une alerte sur une interface utilisateur.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.
Claims (13)
- Procédé de génération d’un profil d’au moins une partie de membrane d’étanchéité (2) adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, utilisant un support mobile (11) doté d’un capteur de position (12), le procédé de génération comportant une étape de passage (100) du capteur de position au-dessus de la membrane d’étanchéité (2), l’étape de passage (100) comportant des itérations des sous-étapes de :
- détermination (102) d’une distance (d) entre un point de référence du capteur de position et au moins un point de la partie de membrane d’étanchéité (2),
- enregistrement (104) de la distance déterminée (d),
- déplacement (106) du support mobile (11),
l’étape de passage (100) étant suivie d’une étape de génération (200) d’un profil de la partie de membrane d’étanchéité (2) en fonction des distances (d) enregistrées lors des sous-étapes d’enregistrement (104). - Procédé de génération d’un profil selon la revendication 1, dans lequel la partie de membrane d’étanchéité (2) est un bord d’une première plaque d’étanchéité (2-1), un bord d’une deuxième plaque d’étanchéité (2-2) étant disposé au-dessous du bord de la première plaque d’étanchéité (2-1), et dans lequel les sous-étapes de l’étape de passage (100) déterminent également des distances (d) entre des points du bord de la deuxième plaque d’étanchéité (2-2) et le point de référence du capteur de position, l’étape de génération (200) produisant un profil du bord de la première plaque d’étanchéité (2-1), et du bord de la deuxième plaque d’étanchéité (2-2).
- Procédé de génération d’un profil selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le capteur de position (12) est un capteur laser à balayage, la sous-étape de détermination (102) d’une distance (d) correspondant à une sous-étape de détermination (102) de plusieurs distances (d) pour une même position du support mobile (11), et l’étape de génération (200) produisant un profil en trois dimensions de la partie de membrane d’étanchéité (2).
- Procédé de traitement d’une membrane d’étanchéité (2) adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, utilisant un dispositif de traitement (5, 7) de la membrane d’étanchéité (2), le dispositif de traitement (5, 7) comportant un dispositif mobile (70, 11) et au moins un outil de traitement (72, 52) monté sur le dispositif mobile (70, 11), le procédé de traitement comportant une étape de traitement (600, 500) de la membrane d’étanchéité (2) par l’outil de traitement (72, 52) le long d’un trajet prédéterminé du dispositif mobile (70, 11), le procédé de traitement étant caractérisé en ce qu’il comporte une étape préalable de génération (200) d’un profil d’au moins une partie de la membrane d’étanchéité (2) sur le trajet prédéterminé, utilisant le procédé de génération d’un profil selon l’une quelconque des revendications 1 à 3.
- Procédé de traitement selon la revendication 4, dans lequel l’étape de traitement (500) comporte au moins une sous-étape de modification (502) de la configuration du dispositif mobile (11) et/ou de l’outil de traitement (52), et dans lequel l’étape de traitement (500) est précédée d’une étape de découpage (400), en fonction du profil généré lors de l’étape de génération (200), du trajet prédéterminé en zones de traitement (243,244,245,246,247,248) de la membrane d’étanchéité (2), entre lesquelles ladite au moins une sous-étape de modification (502) de la configuration du dispositif mobile (11) et/ou de l’outil de traitement (52) est nécessaire.
- Procédé de traitement selon la revendication 5, dans lequel le traitement correspond à une opération de décapage d’un cordon de soudure (26) au niveau de deux bords de plaques d’étanchéité (2-1, 2-2) de la membrane d’étanchéité (2), la partie de membrane d’étanchéité (2) étant un bord d’une première plaque d’étanchéité (2-1), un bord d’une deuxième plaque d’étanchéité (2-2) étant disposé contre le bord de la première plaque d’étanchéité (2-1).
- Procédé de traitement d’une membrane d’étanchéité (2) adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la sous-étape de modification (502) de configuration génère un déplacement du dispositif mobile (11) et/ou de l’outil de traitement (52), le traitement étant interrompu lors de ladite sous-étape de modification (502) de configuration.
- Procédé de traitement selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel la membrane d’étanchéité (2) comporte des ondes (24), ces ondes (24) formant un quadrillage sur ladite membrane d’étanchéité (2), et dans lequel l’outil de traitement (52) est une tête de décapage laser positionnée sur le trajet prédéterminé pour décaper un cordon de soudure (26), une sous-étape de modification (502) de configuration étant déclenchée pour positionner un point d’impact (63) d’un faisceau laser (6) projeté par la tête de décapage laser, sur une zone (243, 244) située au pied d’une onde (24) de la membrane d’étanchéité (2).
- Procédé de traitement selon la revendication 4, dans lequel l’étape de traitement (600) comporte au moins une sous-étape de modification (604) de la configuration du dispositif mobile (70) et/ou de l’outil de traitement (72), et dans lequel l’étape de traitement (600) comporte une sous-étape de lecture (602) du profil généré lors de l’étape de génération (200), déterminant un déclenchement de ladite au moins une sous-étape de modification (604) de la configuration du dispositif mobile (70) et/ou de l’outil de traitement (72).
- Procédé de traitement selon la revendication 9, dans lequel le traitement correspond à une opération de soudure au niveau de deux bords de plaques d’étanchéité (2-1, 2-2) de la membrane d’étanchéité (2), la partie de membrane d’étanchéité (2) étant un bord d’une première plaque d’étanchéité (2-1), un bord d’une deuxième plaque d’étanchéité (2-2) étant disposé contre le bord de la première plaque d’étanchéité (2-1).
- Procédé de traitement d’une membrane d’étanchéité (2) adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la membrane d’étanchéité (2) comporte des ondes (24), ces ondes (24) formant un quadrillage sur ladite membrane d’étanchéité (2), et dans lequel l’outil de traitement (72) est un outil de soudage, la sous-étape de modification (604) correspondant à un changement de vitesse du dispositif mobile (70) lorsque celui-ci arrive sur une onde (24) de la membrane d’étanchéité (2).
- Procédé de contrôle d’une membrane d’étanchéité (2), comportant des étapes de :
- génération (200) d’un profil d’au moins une partie de la membrane d’étanchéité (2) utilisant le procédé de génération d’un profil selon l’une quelconque des revendications 1 à 3,
- comparaison (700) entre une distance obtenue grâce au profil généré précédemment, et une distance correspondante d’un gabarit pré-enregistré de la partie de membrane d’étanchéité (2). - Dispositif de génération (1) d’un profil d’au moins une partie de membrane d’étanchéité (2) adaptée pour une cuve destinée à contenir du gaz à l’état liquide, comportant un support mobile (11) doté d’un capteur de position (12), le dispositif de génération (1) comportant également :
- des moyens de détermination d’une distance (d) entre un point de référence du capteur de position (12) et au moins un point de la partie de membrane d’étanchéité (2),
- des moyens d’enregistrement de la distance déterminée (d) par les moyens de détermination,
- des moyens de déplacement du support mobile (11) sur un trajet prédéterminé au-dessus de la membrane d’étanchéité (2),
et des moyens de génération d’un profil de la partie de membrane d’étanchéité (2) en fonction de distances enregistrées (d) par les moyens d’enregistrement le long du trajet prédéterminé.
Priority Applications (2)
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| FR2208947A FR3139385A1 (fr) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | Procédé de génération d’un profil d’une membrane d’étanchéité adaptée pour une cuve et dispositif correspondant |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2701415A1 (fr) * | 1993-02-12 | 1994-08-19 | Technigaz Ste Nouvelle | Machine automatique de soudage "in situ" suivant un profil à tronçon curviligne, et avec commande programmable d'extrapolation. |
| US20140069893A1 (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-13 | Gerald J. Bruck | Automated superalloy laser cladding with 3d imaging weld path control |
| WO2015097243A1 (fr) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | Gaztransport Et Technigaz | Machine de soudure a arc electrique |
| CN111843217A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-10-30 | 沈阳工业大学 | 可自适应加工表面的激光清洗与焊接装置及使用方法 |
| FR3095977A1 (fr) * | 2019-05-15 | 2020-11-20 | Gaztransport Et Technigaz | Dispositif de décapage pour cuve de transport/stockage d’un gaz à l’état liquide |
-
2022
- 2022-09-07 FR FR2208947A patent/FR3139385A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-08-29 WO PCT/FR2023/051308 patent/WO2024052612A1/fr unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2701415A1 (fr) * | 1993-02-12 | 1994-08-19 | Technigaz Ste Nouvelle | Machine automatique de soudage "in situ" suivant un profil à tronçon curviligne, et avec commande programmable d'extrapolation. |
| US20140069893A1 (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-13 | Gerald J. Bruck | Automated superalloy laser cladding with 3d imaging weld path control |
| WO2015097243A1 (fr) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | Gaztransport Et Technigaz | Machine de soudure a arc electrique |
| FR3095977A1 (fr) * | 2019-05-15 | 2020-11-20 | Gaztransport Et Technigaz | Dispositif de décapage pour cuve de transport/stockage d’un gaz à l’état liquide |
| CN111843217A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-10-30 | 沈阳工业大学 | 可自适应加工表面的激光清洗与焊接装置及使用方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024052612A1 (fr) | 2024-03-14 |
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