WO2003004921A1 - Embout pour conduite flexible sans voûte de pression et son procede de fabrication - Google Patents

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WO2003004921A1
WO2003004921A1 PCT/FR2002/002281 FR0202281W WO03004921A1 WO 2003004921 A1 WO2003004921 A1 WO 2003004921A1 FR 0202281 W FR0202281 W FR 0202281W WO 03004921 A1 WO03004921 A1 WO 03004921A1
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WO
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sheath
armor
end piece
annular part
annular
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/002281
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English (en)
Inventor
Hugues Berton
Olivier Leclerc
Original Assignee
Technip France
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/01—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses adapted for hoses having a multi-layer wall

Definitions

  • the present invention relates to a nozzle for a flexible pipe for conveying over long distances a fluid under pressure and, where appropriate, at high temperature, such as a gas, petroleum, water or other fluids.
  • the invention relates more precisely to a nozzle for a flexible pipe without a pressure vault intended for offshore oil exploitation.
  • a flexible pipe generally includes from the inside to the outside:
  • an internal sealing sheath made of generally polymeric plastic, resistant to the chemical action of the fluid to be transported;
  • a pressure vault mainly resistant to the pressure developed by the fluid in the sealing sheath and constituted by the helical winding with short pitch (that is to say with a winding angle close to 90 ° ) around the internal sheath, one or more stapled metal wires (self-stapling or not); the shaped wires have a Z or T section or their derivatives (teta or zeta), U, or I; - At least one ply (and generally at least two crossed plies) of tensile armor wound in long pitch; the winding angle measured on the longitudinal axis of the pipe is for example substantially equal to 55 °; and
  • Such a pipe can have a smooth internal passage when the passage is directly formed by the sealing sheath (it is then called “smooth boron ”) or with non-smooth passage (when there is also provided inside the internal sealing sheath a carcass consisting of a stapled strip which serves to prevent the crushing of the pipe under external pressure.
  • the pressure vault intended essentially to withstand internal pressure, is not necessary in all situations and, given the additional cost that it generates, it is preferable to use a pipe without a pressure vault each time the Such a pipe without a pressure vault is mainly used as a riser or as a flow line in low pressure applications, that is to say when the internal pressure or working pressure is relatively low.
  • the invention therefore relates to such flexible pipes without a pressure vault, and more particularly pipes of this type also comprising an internal carcass ("rough bore” pipes).
  • the ends of the pipes intended for their connections to each other or to terminal equipment, are also defined in the API 17J recommendations, and must be produced under conditions ensuring both good connection and good sealing. These are generally obtained by crimping the sheath, that is to say by partial radial penetration of a rigid element in the sheath.
  • a fixing end piece for a flexible tubular pipe comprising at least, from the inside to the outside: an internal sealing sheath made of plastic material, at least one ply of tensile armor coils pitched long and an outer protective and sealing sheath, the end piece comprising a first annular part (generally called the end cap vault) on which can bear a first crimping flange provided with a crimping cone of the internal sheath and a second annular part (generally called a cover) surrounding and extending backwards the first annular part and on which can bear a second crimping flange provided with a crimping cone of the external sheath cooperating with a rear crimping support cannula, the second annular part defining with the first annular part an annular space in which the armours are arranged so that they are detached radially from the internal sheath in order to pass around the first crimping flange and the first annular part to be fixed there;
  • the rear flange is crimped, ensuring tightness at the level of the external sheath.
  • the nozzle is placed vertically to fill it with resin such as araldite ® or a similar material.
  • resin such as araldite ® or a similar material.
  • end pieces illustrated in the prior art cited above and the implementation method relate to pipes which comprise, between the internal sheath and the armor layer, a pressure vault.
  • the invention achieves its object by means of a fixing end piece for a flexible tubular pipe comprising at least, from the inside to the outside: an internal sealing sheath made of plastic material, at least one layer of tensile armor wound with a long pitch on the internal sheath and a protective and external sealing sheath, the end piece comprising a first annular part on which a crimping flange of the internal sheath can bear and a second annular part extending the first annular part and sealing the outer sheath, the second annular part defining with the first annular part an annular space in which the armours are arranged so as to detach from the internal sheath and pass around the crimping flange and the first annular part, this space being intended to be filled with a filling material, the end piece further comprising a collar d e blocking of the armor behind the crimping flange, characterized in that the end piece also includes a ring disposed around the internal sheath just in front of the location of
  • the ring is conical, that is to say it has a substantially conical bearing, facing the radial separation of the armor.
  • This range can possibly be slightly concave.
  • the thin end of the conical ring, facing the detachment, is rounded or otherwise blunted so as not to damage the sheath or the armor when the ring is put in place.
  • the armor blocking collar is designed for this purpose.
  • means are provided for positioning and locking the collar relative to a reference surface, for example the rear crimping cannula pressed under the external sheath, which make it possible to ensure the positioning of the collar in an orthogonal plane to the axis of the pipe: the collar can be wedged directly against said cannula or else via a spacer.
  • the collar comprises means for bending the armors, making it possible to obtain, for each of the armors, a curvature substantially identical towards the rear; these bending means are advantageously constituted by a rounded shape, in particular toroidal, given to a front part of the collar, against which the armor will be turned over at the level of the radial separation of the armor.
  • the locking collar is produced in several parts, advantageously in three angular parts which can be assembled by screws, so that it can be placed around the armor without being threaded.
  • a stressing ring spacer for example made in two parts that can be temporarily fixed by suitable fasteners on the roof of the nozzle. This spacer makes it possible to verify that during the assembly of the arch of the end piece and the crimping of the front flange, the ring has not moved; it also makes it possible to maintain the position of the ring once the flange has been crimped.
  • Sealing at the outer and inner sheaths is achieved by devices known per se such as conical bushings associated with the crimping flanges.
  • the invention also relates to the method of manufacturing and fitting the end piece according to the invention, namely a method of manufacturing a fixing end piece for a flexible tubular pipe comprising at least, from the inside towards the outside: an internal sealing sheath made of plastic, at least one sheet of tensile armor wound in a long pitch on the internal sheath and a protective and external sealing sheath, the end piece comprising a first part annular on which can be supported a crimping flange of the inner sheath and a second annular part surrounding and extending the first annular part to seal the outer sheath, the second annular part defining with the first annular part an annular space in which the armours are arranged so as to take off from the internal sheath and pass around the first crimping flange and the a first annular part, this space being filled with a filling material, the end piece also comprising a collar for blocking the armor behind the crimping flange, the method notably comprising the steps according to which:
  • an annular spacer is introduced between the first crimping flange and the ring.
  • FIG. 1 is a side view of a nozzle, with a part in longitudinal section showing the locking collar and the conical ring according to the invention at the level of the radial separation of the armor,
  • FIG. 2 is an enlarged view of said part showing the locking collar and the conical ring
  • FIG. 3 is an enlarged view of detail A of FIG. 2
  • FIG. 4 is a view similar to that of FIG. 3, at an earlier stage of manufacture, when the armor is turned over,
  • FIG. 5 is a similar view showing the conical ring positioned with the armor turned over
  • Figure 6 is a similar view with the spacer and the crimping flange.
  • the nozzle generally represented under the reference 1 is intended to equip a pipe of the "rough bore" type 2 which comprises, from the inside towards the outside, a carcass 3 produced by a short pitch winding of stapled strip, a sheath of polymeric internal sealing 4, an armor resistant to axial traction in the longitudinal direction of the pipe and consisting of a pair of crossed armor plies 5, 6 of long-pitch winding in opposite directions, and a sheath of polymeric external seal 7.
  • the long pitch winding is preferably carried out at a close angle an angle called the equilibrium angle which is defined by calculation and is substantially equal to 55 °; this reinforcement angle allows, in pipes without a pressure vault, the armor to take up the circumferential component of internal pressure.
  • the end piece 1 comprises a first annular front part formed by the roof 11 of the end piece with which the crimping flange 12 is associated.
  • the tightening of the flange 12 on the roof 11 of the end piece allows sealing at level of the internal sheath 4 by means of type known per se and not shown in these figures.
  • the end piece comprises a second annular rear part 21 formed by a cover which comes around the front annular part 11. This cover surrounds the first annular part to be fixed to the arch 11 of the end piece, such as for example by a threaded connection in the front area of the nozzle.
  • the rear annular part 21 seals with the external sheath in the rear region of the end piece, said sealing being obtainable by any device known per se, for example, a crimping flange of the type shown in the prior art .
  • a three-part collar 19 blocks the armor 5, 6 in position at the rear of the crimping flange 12 and a tapered rear cannula 20 is introduced between the outer sheath 7 and the armor 6.
  • the cover 21 has one or more orifices intended to inject a resin (for example Araldite®) into the end piece so as to fill the annular volume 38 located between the first and second annular parts.
  • a resin for example Araldite®
  • Degassing means make it possible to drain the gas located at the level of the armor towards the outside of the pipe, these means being able to be formed by a tube and an associated valve.
  • the armours 5, 6 which are blocked by the collar 19 "take off” radially from the internal sheath 4 just in front of said collar 19 and come to pass around the crimping flange 12 and an external part of the arch 11 of the end piece to be fixed towards their ends (not visible in the figures) by collars in the front area of the end piece.
  • the figures show the conical ring 33 placed on the internal sheath 4 just in front of the detachment of the armors 5, 6.
  • This ring has a conical bearing 34 at the rear, rounded at its rear thinned end 35 so as not to risk d '' damage the sheath or the armor.
  • the scope conical 34 may be slightly concave. It advantageously forms a fairly small angle relative to the axis of the pipe, for example around 20 °. This angle of 20 ° is not, however, limiting, and it is even possible to use a cylindrical ring (zero angle).
  • the thickness of the rounded rear end 35 is chosen as a function of the dimensional characteristics of the pipe, of the material used to produce the internal sheath and of the operating pressure of the pipe; it can for example be of the order of 1 mm for certain applications, without this being limiting.
  • annular spacer 36 made in several parts, for example in two parts, so that it can be disposed at the end of assembly between the conical ring 33 and the flange crimping 12. These two parts of the spacer can be retained by retaining pieces 37 for example welded to the rear of the arch 11 of the nozzle; after the nozzle has been filled with resin, they are held in place by the resin.
  • this spacer 36 is on the one hand to ensure the locking in position of the conical ring 33 by biasing it towards the armours 5, 6, once the crimping flange 12 crimped on the internal sheath 4 other apart from making it possible to make up for any play due to an advance movement of the flange 12 during its crimping.
  • the locking collar 19 which is produced in several parts, advantageously three, in order to be able to be easily arranged around the armours 5, 6, comprises clamping screws 38 of the different parts between them.
  • the collar 19 can rest on the front in the form of a radial rim 20 'of the rear cannula 20 directly or by means of a spacer (not shown). In both cases, the collar 19 is thus positioned precisely relative to a reference surface.
  • the rear cannula 20 and the possible spacer which is positioned between the collar 19 and the rear cannula 20 at least partially form the positioning means of the collar 19 which ensure its orthogonality with respect to the axis of the pipe.
  • the collar 19 has at the front, between its inner cylindrical face 39 and its front end face 40 a convex transition part 41, for example toroidal, making it possible to facilitate the turning of the armor 5, 6 towards the rear during the mounting of the end piece and the positioning of the conical ring 33.
  • the collar 19 thus allows, by virtue of its geometry and its positioning precise in the orthogonal plane, to obtain a reversal of the armor where the armor 5, 6 of the same ply have an identical radius of curvature.
  • the armor bending means (transition part 41) allow the wires of the same armor ply to be bent in an identical and repetitive manner with an angular offset; the combination of the positioning means and the bending means makes it possible to obtain a similar bending of each of the wires of the inner ply, bending originating in the same transverse reference plane orthogonal to the axis of the pipe.
  • the assembly of the tip of the invention is as follows and is illustrated in particular in FIGS. 3 to 6.
  • the rear support cannula 20 is introduced under the cut end of the external sheath 7.
  • the collar 19 for blocking and reversing the armor is put in place in front of the cannula 20, by positioning it precisely with respect to the latter .
  • the front crimping flange 12 is put in place by threading it on the front end of the pipe 2 -
  • the vault 11 of the end piece 1 is put in place; and the crimping flange 12 is fixed to the vault 11, which ensures sealing at the level of the internal sheath 4.
  • the nozzle is placed vertically to fill the space 38 with resin such as araldite® or a similar material.
  • resin such as araldite® or a similar material.
  • the conical bearing surface of the ring 33 and the curved convex zone of the collar 19 are the shapes which allow effective cooperation and precise positioning of the armorings 5,6. It is also important to associate the spacer 36 with obtaining the correct positioning of the ring 33 and therefore of this reduced space.

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Abstract

Cet embout (1) de fixation pour une conduite tubulaire flexible (2) comporte une première partie annulaire (11) sur laquelle peut prendre appui une bride (12) de sertissage de la gaine intérieure et une seconde partie annulaire (21) entourant la première partie (12) et venant réaliser l'étanchéité sur la gaine externe (7) la seconde partie (21) définissant avec la première partie (12) un espace annulaire (38) dans lequel sont disposées les armures (5, 6) destiné a être rempli d'une matière de remplissage, l'embout (1) comportant encore un collier de blocage (19) des armures en arrière de la bride (12) et un anneau conique (33) disposé autour de la gaine interne (4) juste en avant du décollement des armures (5, 6) au niveau du collier (19) de blocage des armures.

Description

Embout pour conduite flexible sans voûte de pression et son procédé de fabrication
La présente invention concerne un embout pour conduite flexible pour véhiculer sur de grandes distances un fluide sous pression et le cas échéant sous haute température, tel qu'un gaz, du pétrole, de l'eau ou d'autres fluides. L'invention vise plus précisément un embout pour une conduite flexible sans voûte de pression destinée à une exploitation pétrolière en mer.
Les conduites flexibles utilisées en mer doivent pouvoir résister à des pressions internes et/ou à des pressions externes fortes et supporter également des flexions longitudinales ou des torsions sans risque de rupture. Elles présentent des configurations variées en fonction de leur utilisation précise mais répondent en général aux critères constructifs définis notamment dans les recommandations API 17 B et API 17 J établies par l'American Petroleum Institute sous l'intitulé "Recommended Practice for Flexible Pipe" and "Spécification for Unbonded Flexible Pipe". Une conduite flexible comprend généralement de l'intérieur vers l'extérieur :
- une gaine d'etanchéité interne, réalisée en matière plastique généralement polymère, résistant à l'action chimique du fluide à transporter ;
- éventuellement une voûte de pression résistant principalement à la pression développée par le fluide dans la gaine d'etanchéité et constituée par l'enroulement en hélice à pas court (c'est-à-dire avec un angle d'enroulement voisin de 90°) autour de la gaine interne, d'un ou plusieurs fils métalliques de forme agrafés (auto-agrafables ou non) ; les fils de forme ont une section en Z ou en T ou leurs dérivés (teta ou zêta), en U, ou en I ; - au moins une nappe (et généralement au moins deux nappes croisées) d'armures de traction enroulées à pas long ; l'angle d'armage mesuré sur l'axe longitudinal de la conduite est par exemple sensiblement égal à 55°; et
- une gaine de protection et d'etanchéité externe en polymère.
Une telle conduite peut être à passage interne lisse quand le passage est directement formé par la gaine d'etanchéité (elle est alors dite "smooth bore") ou à passage non-lisse ("rough bore") quand on prévoit en outre à l'intérieur de la gaine d'etanchéité interne une carcasse constituée d'un feuillard agrafé qui sert à empêcher l'écrasement de la conduite sous la pression externe. La voûte de pression, destinée essentiellement à résister à la pression interne n'est pas nécessaire dans toutes les situations et, compte tenu du surcoût qu'elle engendre, on préfère utiliser une conduite sans voûte de pression chaque fois que les circonstances le permettent. Une telle conduite sans voûte de pression est principalement utilisée en tant que colonne montante ("riser") ou en tant que conduite de transport ("flowline") dans des applications basse pression, c'est-à-dire lorsque la pression interne ou pression de service est relativement basse.
L'invention vise donc de telles conduites flexibles sans voûte de pression, et plus particulièrement des conduites de ce type comprenant aussi une carcasse interne (conduites "rough bore").
Les embouts des conduites, destinés à leurs connexions entre elles ou avec des équipements terminaux, sont également définis dans les recommandations API 17J, et doivent être réalisés dans des conditions assurant à la fois une bonne solidarisation et une bonne étanchéité. Celles-ci sont généralement obtenues par un sertissage de la gaine, c'est-à-dire par une pénétration radiale partielle d'un élément rigide dans la gaine.
On connaît plusieurs types d'embouts pour les conduites flexibles utilisant le principe du sertissage de la gaine interne, notamment par les documents FR 2 214 852 ou WO 99/19655 ou encore par le document W097/25564 au nom de la Demanderesse et la demande française 0014338 du 8 novembre 2000 également au nom de la Demanderesse. Ce dernier document décrit notamment un embout de fixation pour une conduite tubulaire flexible comprenant au moins, de l'intérieur vers l'extérieur : une gaine d'etanchéité interne réalisée en matière plastique, au moins une nappe d'armures de traction enroulées à pas long et une gaine de protection et d'etanchéité externe, l'embout comportant une première partie annulaire (généralement appelée voûte de l'embout) sur laquelle peut prendre appui une première bride de sertissage munie d'un cône de sertissage de la gaine intérieure et une seconde partie annulaire (généralement appelée capot) entourant et prolongeant vers l'arrière la première partie annulaire et sur laquelle peut prendre appui une seconde bride de sertissage munie d'un cône de sertissage de la gaine externe coopérant avec une canule arrière d'appui de sertissage, la seconde partie annulaire définissant avec la première partie annulaire un espace annulaire dans lequel sont disposées les armures de manière à ce qu'elles soient décollées radialement de la gaine interne afin de passer autour de la première bride de sertissage et de la première partie annulaire pour y être fixées ; l'embout comporte un collier de blocage des armures entre la première bride de sertissage et la seconde bride de sertissage ; l'espace annulaire précité est destiné à être rempli d'une matière de remplissage telle qu'une résine qui vient bloquer les divers éléments compris dans cet espace.
La mise en place d'un tel embout se fait de manière connue selon les étapes suivantes :
- On découpe la gaine externe. - On introduit la canule arrière d'appui sous l'extrémité découpée de la gaine externe.
- On met en place le collier de blocage des armures devant la canule.
- On retourne la nappe d'armure ou successivement les deux nappes d'armure vers l'arrière.
- On met en place la bride de sertissage avant.
- On met en place la voûte de l'embout, en assurant l'étanchéité au niveau de la gaine interne.
- On replie les armures vers l'avant. - On visse le capot de l'embout sur la voûte de l'embout.
- On sertit la bride arrière , en assurant l'étanchéité au niveau de la gaine externe.
- On dispose l'embout verticalement pour le remplir de résine telle que l'araldite ® ou une matière analogue. Toutefois, les embouts illustrés dans l'art antérieur cité plus haut et le procédé de mise en place concernent des conduites qui comprennent, entre la gaine interne et la couche d'armures, une voûte de pression.
Or les conduites sans voûte de pression, auxquelles la présente invention est destinée, présentent un problème particulier lié à l'absence de voûte de pression. On s'est en effet aperçu que les embouts de ces conduites sont plus sujets que les autres à des problèmes d'endommagement de la gaine interne provoquant la destruction de l'embout. Ces problèmes sont le plus souvent liés à un fluage de la gaine interne qui se produit notamment aux endroits où apparaît un défaut de remplissage de résine, défaut pouvant être dû à des bulles d'air piégées au niveau de la bride de sertissage avant ou à des problèmes de fluidité dudit remplissage. C'est ce problème que l'invention vise à résoudre.
L'invention atteint son but grâce à un embout de fixation pour une conduite tubulaire flexible comprenant au moins, de l'intérieur vers l'extérieur : une gaine d'etanchéité interne réalisée en matière plastique, au moins une nappe d'armures de traction enroulées à pas long sur la gaine interne et une gaine de protection et d'etanchéité externe, l'embout comportant une première partie annulaire sur laquelle peut prendre appui une bride de sertissage de la gaine intérieure et une seconde partie annulaire prolongeant la première partie annulaire et venant réaliser l'étanchéité sur la gaine externe, la seconde partie annulaire définissant avec la première partie annulaire un espace annulaire dans lequel sont disposées les armures de manière à décoller de la gaine interne et à passer autour de la bride de sertissage et de la première partie annulaire, cet espace étant destiné à être rempli d'une matière de remplissage, l'embout comportant encore un collier de blocage des armures en arrière de la bride de sertissage, caractérisé en ce que l'embout comporte également un anneau disposé autour de la gaine interne juste en avant de l'endroit du décollement radial des armures au niveau du collier de blocage des armures. On s'est en effet aperçu selon l'invention qu'en l'absence de dispositions spéciales au niveau du décollement des armures de la gaine interne, il se forme un espace entre les armures et la gaine interne difficilement accessible à la matière de remplissage lors de l'étape finale de préparation de l'embout. Cet espace non rempli permet à la gaine interne de fluer vers l'extérieur à cet endroit, occasionnant des amorces de fissures dans ladite gaine, pouvant amener à la destruction de l'embout. Un tel problème ne se pose pas avec les conduites à voûtes de pression parce que la voûte s'oppose au fluage de la gaine. La présence de l'anneau conforme à l'invention permet de définir un espace entre l'anneau et le point de contact des armures sur la gaine suffisamment réduit pour empêcher ladite gaine interne de fluer de manière critique lorsque cet espace n'est pas rempli par la résine. Il est par exemple avantageux de positionner et de dimensionner l'anneau conique pour que le fluage maximum autorisé reste en deçà des recommandations de l'API 17 J, c'est-à-dire corresponde à un fluage résiduel (fluage restant une fois que la pression de service est stoppée) entraînant une réduction d'épaisseur de la gaine inférieure à 30%.
Avantageusement, l'anneau est conique, c'est-à-dire qu'il comporte une portée sensiblement conique, tournée vers le décollement radial des armures. Cette portée peut éventuellement être légèrement concave. L'extrémité mince de l'anneau conique, tournée vers le décollement, est arrondie ou autrement émoussée de manière à ne pas endommager la gaine ni les armures lors de la mise en place de l'anneau.
Afin de permettre un bon positionnement de l'anneau conique, garantissant qu'il ne restera pas d'espace notable non rempli de résine après l'étape finale de préparation de l'embout, il est avantageux de faciliter un retournement homogène et bien positionné des armures des nappes d'armure. Le collier de blocage des armures est conçu à cet effet. D'une part, sont prévus des moyens de positionnement et de blocage du collier par rapport à une surface de référence, par exemple la canule arrière de sertissage enfoncée sous la gaine externe, qui permettent d'assurer le positionnement du collier dans un plan orthogonal à l'axe de la conduite : le collier peut être calé directement contre ladite canule ou bien par l'intermédiaire d'une entretoise. D'autre part, le collier comporte des moyens de coudage des armures, permettant d'obtenir pour chacune des armures une courbure sensiblement identique vers l'arrière ; ces moyens de coudage sont avantageusement constitués par une forme arrondie, notamment torique, donnée à une partie avant du collier, contre laquelle les armures vont être retournées au niveau du décollement radial des armures. Le collier de blocage est réalisé en plusieurs parties, avantageusement en trois parties angulaires assemblables par vis, pour pouvoir être disposé autour des armures sans être enfilé.
Afin d'assurer que l'anneau conique restera bien placé pendant tout le temps de la préparation de l'embout, il est avantageux d'introduire, éventuellement à force, entre l'arrière de la première bride de sertissage et l'anneau conique, une entretoise de sollicitation de l'anneau, par exemple réalisée en deux parties qu'on peut fixer provisoirement par des fixations adaptées sur la voûte de l'embout. Cette entretoise permet de vérifier que lors du montage de la voûte de l'embout et du sertissage de la bride avant, l'anneau ne s'est pas déplacé ; elle permet également de maintenir la position de l'anneau une fois la bride sertie.
L'étanchéité au niveau des gaines externe et interne est réalisée par des dispositifs connus en soi tels que des douilles coniques associées aux brides de sertissage.
L'invention concerne également le procédé de fabrication et de mise en place de l'embout conforme à l'invention, à savoir un procédé de fabrication d'un embout de fixation pour une conduite tubulaire flexible comprenant au moins, de l'intérieur vers l'extérieur : une gaine d'etanchéité interne réalisée en matière plastique, au moins une nappe d'armures de traction enroulées à pas long sur la gaine interne et une gaine de protection et d'etanchéité externe, l'embout comportant une première partie annulaire sur laquelle peut prendre appui une bride de sertissage de la gaine intérieure et une seconde partie annulaire entourant et prolongeant la première partie annulaire pour venir réaliser l'étanchéité sur la gaine externe, la seconde partie annulaire définissant avec la première partie annulaire un espace annulaire dans lequel sont disposées les armures de manière à décoller de la gaine interne et à passer autour de la première bride de sertissage et de la première partie annulaire, cet espace étant rempli d'une matière de remplissage, l'embout comportant encore un collier de blocage des armures en arrière de la bride de sertissage, le procédé comprenant notamment les étapes selon lesquelles : a) On découpe la gaine externe, b) On introduit, le cas échéant, une canule arrière d'appui sous l'extrémité découpée de la gaine externe, c) On met en place le collier de blocage des armures, d) On retourne successivement les deux nappes d'armure vers l'arrière en les coudant sur l'avant du collier de blocage, e) On met en place en l'enfilant sur l'extrémité avant de la conduite la bride de sertissage, f) On met en place la première partie annulaire de l'embout autour de la conduite, g) On replie les armures vers l'avant et on vient les placer autour de la première partie annulaire, h) On fixe la seconde partie annulaire de l'embout sur la première partie annulaire de l'embout, i) On remplit l'espace annulaire d'une matière de remplissage, caractérisé en ce que, avant l'étape de remise en place des armures et de préférence entre l'étape d et l'étape e, on enfile sur la conduite un anneau qu'on positionne à la naissance du décollement radial des armures, de sorte qu'il soit sensiblement en contact avec toutes les armures retournées.
Avantageusement, entre l'étape f et l'étape g, on introduit entre la première bride de sertissage et l'anneau une entretoise annulaire.
D'autres avantages et caractéristiques seront mis en évidence à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels :
La figure 1 est une vue de côté d'un embout, avec une partie en coupe longitudinale montrant le collier de blocage et l'anneau conique conforme à l'invention au niveau du décollement radial des armures,
La figure 2 est une vue agrandie de ladite partie montrant le collier de blocage et l'anneau conique,
La figure 3 est une vue agrandie du détail A de la figure 2, La figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3, à une étape antérieure de fabrication, lors du retournement des armures,
La figure 5 est une vue similaire montrant la bague conique positionnée avec les armures retournées,
La figure 6 est une vue similaire avec l'entretoise et la bride de sertissage.
L'embout représenté généralement sous la référence 1 est destiné à équiper une conduite de type "rough bore" 2 qui comprend, de l'intérieur vers l'extérieur, une carcasse 3 réalisée par un enroulement à pas court de feuillard agrafé, une gaine d'etanchéité interne polymérique 4, une armure résistant à la traction axiale dans le sens longitudinal de la conduite et constituée d'une paire de nappes d'armures croisées 5, 6 d'enroulement à pas long en sens contraire, et une gaine d'etanchéité externe polymérique 7. L'enroulement à pas long est préférentiellement effectué à un angle proche d'un angle appelé angle d'équilibre qui est défini par le calcul et est sensiblement égal à 55° ; cet angle d'armage permet, dans les conduites sans voûte de pression, aux armures de reprendre la composante circonférentielle de pression interne. L'embout 1 comprend une première partie annulaire avant formée par la voûte 11 de l'embout à laquelle est associée la bride de sertissage 12. Le serrage de la bride 12 sur la voûte 11 de l'embout permet de réaliser l'étanchéité au niveau de la gaine interne 4 grâce à des dispositifs de type connu en soi et non représentés sur ces figures. L'embout comprend une deuxième partie annulaire 21 arrière formée par un capot qui vient autour de la partie annulaire avant 11. Ce capot entoure la première partie annulaire pour être fixé à la voûte 11 de l'embout, comme par exemple par une liaison filetée dans la zone avant de l'embout. La partie annulaire arrière 21 vient assurer l'étanchéité avec la gaine externe dans la zone arrière de l'embout, ladite étanchéité pouvant être obtenue par tout dispositif connu en soi, par exemple, une bride de sertissage du type montré dans l'art antérieur.
Un collier 19 en trois parties bloque les armures 5, 6 en position à l'arrière de la bride de sertissage 12 et une canule effilée arrière 20 s'introduit entre la gaine extérieure 7 et les armures 6.
Le capot 21 comporte un ou plusieurs orifices destinés à injecter une résine (par exemple Araldite ®) dans l'embout de manière à remplir le volume annulaire 38 situé entre les première et deuxième parties annulaires.
Des moyens de dégazage non représentés permettent de drainer le gaz situé au niveau des armures vers l'extérieure de la conduite, ces moyens pouvant être formés par un tube et une soupape associée.
Les armures 5, 6 qui sont bloquées par le collier 19 "décollent" radialement de la gaine interne 4 juste en avant dudit collier 19 et viennent passer autour de la bride de sertissage 12 et d'une partie externe de la voûte 11 de l'embout pour être fixées vers leurs extrémités (non visibles sur les figures) par des colliers dans la zone avant de l'embout.
Les figures montrent l'anneau conique 33 disposé sur la gaine interne 4 juste devant le décollement des armures 5, 6. Cet anneau comporte une portée conique 34 à l'arrière, anondie à son extrémité amincie arrière 35 de manière à ne pas risquer d'endommager la gaine ni les armures. La portée conique 34 peut être légèrement concave. Elle forme avantageusement un angle assez faible par rapport à l'axe de la conduite, par exemple d'environ 20°. Cet angle de 20° n'est toutefois pas limitatif, et on peut même utiliser un anneau cylindrique (angle nul). L'épaisseur de l'extrémité arrière arrondie 35 est choisie en fonction des caractéristiques dimensionnelles de la conduite, de la matière utilisée pour réaliser la gaine interne ainsi que de la pression de service de la conduite ; elle peut par exemple être de l'ordre de 1 mm pour certaines applications, sans que ceci soit limitatif.
Entre l'anneau conique 33 et la partie arrière de la bride de sertissage 12 est disposée une entretoise annulaire 36 réalisée en plusieurs parties, par exemple en deux parties, pour pouvoir être disposée en fin de montage entre l'anneau conique 33 et la bride de sertissage 12. Ces deux parties de l'entretoise peuvent être retenues par des pièces de maintien 37 par exemple soudées à l'arrière de la voûte 11 de l'embout ; après remplissage de l'embout par la résine, elles sont maintenues en place par la résine. La fonction de cette entretoise 36 est d'une part d'assurer le blocage en position de l'anneau conique 33 en le sollicitant vers les armures 5, 6, une fois la bride de sertissage 12 sertie sur la gaine interne 4 d'autre part de permettre de combler d'éventuels jeux dus à un mouvement d'avance de la bride 12 lors de son sertissage.
Le collier 19 de blocage qui est réalisé en plusieurs parties, avantageusement trois, pour pouvoir être disposé facilement autour des armures 5, 6, comporte des vis de serrage 38 des différentes parties entre elles. Le collier 19 peut s'appuyer sur l'avant en forme de rebord radial 20' de la canule arrière 20 directement ou par l'intermédiaire d'une entretoise non représentée. Dans les deux cas, le collier 19 est ainsi positionné de manière précise par rapport à une surface de référence. La canule arrière 20 et l'éventuelle entretoise que l'on positionne entre le collier 19 et la canule arrière 20 forment au moins partiellement les moyens de positionnement du collier 19 qui assurent son orthogonalité par rapport à l'axe de la conduite. Le collier 19 présente à l'avant, entre sa face cylindrique intérieure 39 et sa face frontale avant 40 une partie de transition 41 convexe, par exemple torique, permettant de faciliter le retournement des armures 5, 6 vers l'arrière lors du montage de l'embout et la mise en place de l'anneau conique 33. Le collier 19 permet ainsi, de par sa géométrie et son positionnement précis dans le plan orthogonal, d'obtenir un retournement des armures où les armures 5, 6 d'une même nappe possèdent un rayon de courbure identique. Les moyens de coudage des armures (partie de transition 41) permettent aux fils d'une même nappe d'armure d'être coudés de façon identique et répétitive à un décalage angulaire près ; la combinaison des moyens de positionnement et des moyens de coudage permet d'obtenir un coudage similaire de chacun des fils de la nappe intérieure, coudage prenant naissance dans un même plan de référence transversal orthogonal à l'axe de la conduite. Le montage de l'embout de l'invention est le suivant et est illustré en particulier sur les figures 3 à 6.
- On découpe la gaine externe 7.
- On introduit la canule arrière d'appui 20 sous l'extrémité découpée de la gaine externe 7. - On met en place le collier 19 de blocage et de retournement des armures devant la canule 20, en le positionnant précisément par rapport à cette dernière.
- On retourne successivement (figure 4) les deux nappes d'armure 5, 6 vers l'arrière en les coudant sur l'avant du collier de blocage et de retournement 19.
- On enfile (figure 5) sur la conduite 2 l'anneau conique 33 et on le positionne jusqu'à venir à la naissance du décollement radial des armures, de sorte qu'il soit en contact avec toutes les armures retournées de la nappe 5 enroulée sur la gaine ou en tout cas ne laisse pas un intervalle supérieur à un seuil prédéterminé (par exemple entre 1 et 3 mm) qu'on peut contrôler par un gabarit adapté.
- On met en place en l'enfilant sur l'extrémité avant de la conduite 2 la bride de sertissage avant 12. - On met en place la voûte 11 de l'embout 1; et on fixe la bride de sertissage 12 à la voûte 11, ce qui assure l'étanchéité au niveau de la gaine interne 4.
- On introduit (figure 6) entre la première bride de sertissage 12 et l'anneau conique 33 l'entretoise annulaire 36 en deux parties qu'on fixe sur la voûte 11 par les fixations 37. - On replie les armures 5, 6 vers l'avant (figure 3), celles-ci étant maintenues à l'écart de la gaine interne 4 par l'anneau conique 33. On vient successivement placer les deux nappes d'armures 5, 6 autour de la voûte 11 de l'embout où elles sont fixées par des colliers après avoir été mises à longueur.
- On visse le capot 21 de l'embout sur la voûte 11 de l'embout en réalisant l'étanchéité au niveau de la gaine externe 7.
- Enfin, on dispose l'embout verticalement pour remplir l'espace 38 de résine telle que l'araldite ® ou une matière analogue. On comprend que la mise en place de l'anneau 33 s'effectue correctement en raison de la présence du collier 19 qui coopère donc avec lui, cette coopération étant à même d'assurer un espace réduit entre l'extrémité de l'anneau 33 et le point de contact des armures 5,6 avec la gaine interne 4. La combinaison du collier 19 et de l'anneau 33 avec leur forme spécifique permet avantageusement d'obtenir que le positionnement de l'anneau 33 s'effectue de façon à limiter l'espace dans lequel la gaine interne 4 serait susceptible de fluer si l'araldite ® venait à ne pas remplir cet espace. La portée conique de l'anneau 33 et la zone convexe courbe du collier 19 sont les formes qui permettent une coopération efficace et un positionnement précis des armures 5,6. Il est également important d'associer l'entretoise 36 à l'obtention du bon positionnement de l'anneau 33 et donc de cet espace réduit.

Claims

REVENDICATIONS
1. Embout (1) de fixation pour une conduite tubulaire flexible (2) comprenant au moins, de l'intérieur vers l'extérieur : une gaine d'etanchéité interne (3) réalisée en matière plastique, au moins une nappe d'armures de traction (5, 6) enroulées à pas long sur la gaine interne (3) et une gaine (7) de protection et d'etanchéité externe, l'embout (1) comportant une première partie annulaire (11) sur laquelle peut prendre appui une bride (12) de sertissage de la gaine interne et une seconde partie annulaire (21) entourant et prolongeant la première partie annulaire (11) et venant former l'étanchéité sur la gaine externe (7), la seconde partie annulaire (21) définissant avec la première partie annulaire (11) un espace annulaire (38) dans lequel sont disposées les armures (5, 6) de manière à décoller de la gaine interne (4) et à passer autour de la bride de sertissage (12) et de la première partie annulaire (11), cet espace (38) étant rempli d'une matière de remplissage, l'embout (1) comportant encore un collier de blocage (19) des armures en arrière de la bride de sertissage (12), caractérisé en ce que l'embout (1) comporte également un anneau (33) disposé autour de la gaine interne
(4) juste en avant du décollement des armures (5, 6) au niveau du collier (19) de blocage des armures.
2. Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (33) est conique et comporte une portée sensiblement conique (34) tournée vers le décollement radial des armures.
3. Embout selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de positionnement axial du collier de blocage (19) par rapport à une surface de référence.
4. Embout selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le collier de blocage (19) comprend des moyens de coudage des armures.
5. Embout selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de coudage d'armure sont constitués par une partie arrondie (41) à l'avant du collier de blocage (19).
6. Embout selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le collier de blocage (19) est réalisé en plusieurs parties.
7. Embout selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu une entretoise (36) en plusieurs parties entre la première bride de sertissage (12) et l'anneau conique (33).
8. Procédé de fabrication d'un embout (1) de fixation pour une conduite tubulaire flexible (2) comprenant au moins, de l'intérieur vers l'extérieur : une gaine d'etanchéité interne (3) réalisée en matière plastique, au moins une nappe d'armures de traction (5, 6) enroulées à pas long sur la gaine interne (3) et une gaine (7) de protection et d'etanchéité externe, l'embout (1) comportant une première partie annulaire (11) sur laquelle peut prendre appui une bride (12) de sertissage de la gaine intérieure et une seconde partie annulaire (21) entourant et prolongeant la première partie annulaire (11) et venant réaliser l'étanchéité sur la gaine externe
(7), la seconde partie annulaire (21) définissant avec la première partie annulaire (11) un espace annulaire (38) dans lequel sont disposées les armures (5, 6) de manière à décoller de la gaine interne (4) et à passer
• autour de la bride de sertissage (12) et de la première partie annulaire (11), cet espace (38) étant rempli d'une matière de remplissage, l'embout
(1) comportant encore un collier de blocage (19) des armures en arrière de la bride de sertissage (12), le procédé comprenant notamment les étapes selon lesquelles : a) On découpe la gaine externe (7), b) On met en place le collier (19) dé blocage des armures, c) On retourne successivement les deux nappes d'armure (5, 6) vers l'arrière en les coudant sur l'avant du collier de blocage (19), d) On met en place en l'enfilant sur l'extrémité avant de la conduite (2) la bride de sertissage (12), e) On met en place la première partie annulaire (11) de l'embout (1) autour de la conduite, f) On replie les armures (5, 6) vers l'avant et on vient les placer autour de la première partie annulaire (11), g) On fixe la seconde partie annulaire (21) de l'embout sur la première partie annulaire (11) de l'embout, h) On remplit l'espace annulaire (38) d'une matière de remplissage, caractérisé en ce que, avant l'étape de remise en place des armures (6, 7) et de préférence entre l'étape c et l'étape d, on enfile sur la conduite (2) un anneau (33) qu'on positionne à la naissance du décollement radial des armures, de manière qu'il soit sensiblement en contact avec toutes les armures retournées de la nappe (5) enroulée sur la gaine interne.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, entre l'étape e et l'étape f, on introduit entre la première bride de sertissage (12) et l'anneau conique (33) une entretoise annulaire (36).
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