Le présent brevet est une addition au brevet principal No 523 465.
Elle a trait à des perfectionnements aux installations de protection de l'environnement contre des fuites de pipeline et se rapporte plus spécialement à l'enveloppe ainsi qu'aux garnitures contenues dans l'intervalle annulaire du pipeline décrites dans le brevet principal.
Le brevet principal concerne une installation de sécurité protégeant au moins un secteur de pipeline d'hydrocarbures liquides en interdisant la pollution de l'environnement au travers des fissures de ce secteur, comprenant d'une part une enveloppe entourant la conduite et scellée sur elle aux extrémités du secteur, l'intervalle annulaire ainsi formé entre le pipeline et son enveloppe contenant un fluide ainsi que des garnitures formant des canaux, d'autre part, au moins une citerne se trouvant normalement sans contenu liquide mais équipée d'un détecteur de présence de liquide, ledit détecteur donnant l'alerte et télécommandant des appareils, ladite citerne étant destinée à recueillir du liquide en cas de fissure, caractérisée en ce que tout intervalle annulaire est étanche, en ce que tous les intervalles sont soumis à la même légère surpression, pratiquement la même en tous points,
en ce que tout intervalle du typ horizontal est à remplissage liquide tandis que tout intervalle du type incliné est à remplissage gazeux, en ce que deux intervalles de types différents sont séparés par un cloisonnement conjuguée avec un by-pass consistant en une cuve en forme de cheminée, en ce qu'un point d'un intervalle quelconque communique avec une citerne étanche au moyen d'un chemin continu et étanche, en ce qu'un court tuyau de raccordement étanche reliant la citerne à un intervalle au travers d'un forage de cet intervalle fait nécessairement partie dudit chemin, en ce que ladite citerne est équipée d'un dispositif de détection, enclenché par un écoulement liquide, en ce que, en cas de fissure, du liquide est déplacé par refoulement dans tout intervalle horizontal mais par gravitation dans tout intervalle oblique.
On savait déjà par les brevets suisses No 523 465, figure 5, ou 468 590, figure 3, du même auteur, que les garnitures, séparées par des canaux, peuvent être indépendantes de l'enveloppe et reliées les unes aux autres, par exemple par des fils; ces garnitures et leurs fils de liaison forment ainsi un filet autour de la conduite; c'est autour de ce filet qu'est disposée l'enveloppe scellée à ses extrémités sur le pipeline, par exemple par le moyen d'un anneau terminal étanche.
Dans l'état actuel de la technique, I'enveloppe - faite par exemple de résine synthétique, armée ou non - est exclusivement composée de courts tronçons de quelques mètres de longueur joints rigidement l'un à l'autre pour former un long secteur rigide sans aucune discontinuité entre lesdits tronçons.
La confection, sur le chantier, de ces jonctions étanches était un ouvrage considérable et délicat, exigeant - par exemple si
elles sont soudées ou collées - une main-d'oeuvre très quali
fiée; ces jonctions étaient soumises à des dangereuses
contraintes mécaniques de flexion dans les faibles courbures du
pipeline, celles qui sont dues à des déformations élastiques, tandis qu'elles sont incapables de supporter sans se rompre les très importantes flexions résultant d'un cintrage de la conduite;
un tel cintrage intervient toujours lorsque l'angle au centre
d'un tube de conduite d'environ 12 mètres dépasse 10. Enfin,
on doit observer qu'une difficulté complémentaire résulte de
ce que tous les matériaux ne sont pas soudables ou collables.
La présente invention remédie à tous ces inconvénients.
Elle est caractérisée en ce que l'enveloppe est formée de
courts tronçons rigides reliés par des jonctions souples, en ce
que les discontinuités entre lesdits tronçons contiennent des
cordons de séparation prenant appui sur les garnitures et sont
recouvertes d'une texture souple et étanche débordant sur les
extrémités desdits tronçons, en ce que la longueur d'un tronçon est, dans les courbes du tracé, proportionnelle au rayon de courbure de la conduite contenue dans ce tronçon, en ce que des moyens confèrent aux profils des garnitures au moins une faculté de déformation de grandeur variable le long des garnitures dans les courbes du tracé. en ce que ces garnitures prennent largement appui sur la paroi interne des tronçons.
De la description qui suit on verra que les éléments de garniture ont, de préférence, des longueurs différentes de celles des tronçons d'enveloppe afin que les discontinuités des tronçons rigides de l'enveloppe ne coïncident pas avec celles des garnitures, On y verra aussi que les garnitures comportent des moyens permettant à leur section une déformation différenciée dans les courbes. Par exemple, ces garnitures peuvent être dotées d'un évidement longitudinal qui leur confère une section tubulaire déformable par écrasement de l'évide- ment et/ou leur profil peut comporter deux ailes qui s'écartent
l'un de l'autre sous l'effet du serrage de l'enveloppe par des
sangles ou ceintures après sa mise en place autour de la con
duite.
Ces caractères ont pour effet de faciliter, dans les courbes, des déformations des sections de garniture, différenciées en ce que leur zone proche de la conduite épouse la courbe tandis que leur zone proche de l'enveloppe fléchit peut et facilite le maintien quasi rectiligne du tronçon d'enveloppe, les tronçons discontinus formant une figure polygonale ou pour le moins une courbure moins accentuée que celle de la conduite; en d'autres termes, l'enveloppe est formée de tronçons rigides et de jonctions souples.
Des tronçons rigides moulés en deux pièces peuvent être insérés entre les tronçons rigides constitués d'un tube fendu.
Ces tronçons moulés sont avantageux aux endroits où l'instal- lation est équipée d'une cheminée servant soit à l'écoulement
du fluide vers la citerne, soit à contenir des appareils.
Les cordons de séparation des enveloppes sont, de préférence, faits de rubans ou de câbles métalliques enrobés de plastique; il peuvent remplir totalement les discontinuités.
Il est à remarquer que si, en dépit de ce remplissage et de la texture de recouvrement, la discontinuité laisse - en cas de fuite du pipeline - suinter quelques gouttes ou même un mince filet de liquide, cet épanchement est minime eu égard à l'écoulement vers la citerne par le chemin des canaux qui séparent les garnitures.
Les planches annexées montrent, à titre d'exemple, des formes d'execution de l'invention,
La fig. 1 représentent une vue partielle de l'installation; la garniture est en coupe sur la partie droite.
La fig. 2 représente une coupe transversale inversée et à grande échelle selon xx de la fig. 1.
La fig. 3 représente en coupe longitudinale la vue de l'inser- tion d'une pièce entre deux tronçons fondus.
La fig. 4 représente en coupe longitudinale une vue schématisée partielle de l'installation; c'est une vue analogue à celle de la fig. 1 mais pour faciliter la compréhension, on a, dans ce dessin schématisé, exagéré le polygone de l'enveloppe et la déformation des garnitures.
Si l'on se reporte aux fig. 1, 2, 3 et 4, on voit en 1 la conduite, en 2, 2, 2 ... des tronçons rigides de l'enveloppe, en 3 la paroi interne de ces tronçons sur laquelle prennent appui les
garnitures; la garniture 4 est consécutive à la garniture 4 et
séparée d'elle par le court espace 13; en 13 et 13 on voit les
intervalles qui séparent les garnitures 4 et 4 de celles qui leur
sont consécutives; en 27 et 27 on a dessiné les deux garnitures
voisines de la garniture 4, séparées d'elle par les canaux 5 et 5'.
La base des garnitures contre la paroi 3 des tronçons est
plus large que leur zone prenant appui contre la conduite; ce dimensionnement assure un efficace support statique de la conduite et, en outre, a pour effet que le jet de l'hydrocarbure fuyant par une fissure de la conduite à toutes les chances d'être brisé contre le profil de la garniture que ce soit son profil extérieur ou son profil de l'évidement 14.
En 11 et 11 on voit la discontinuité entre deux tronçons rigides; cette discontinuité contient le cordon 12, respectivement 12 de séparation et est recouverte de la texture souple 6, respectivement 6'.
La cheminée 17 appartient à la coquille 16 moulée en deux pièces et insérée entre deux tronçons rigides 2 et 2' par des jonctions souples; cette cheminée, fermée par un couvercle 18, contient, à titre d'exemple, des bobines d'enroulement 19 de câbles de localisation; les sondes qu'elle peut contenir ne sont pas dessinées.
Les garnitures ont un évidement tubulaire 9 et des ailes écartables 10, 10 séparées par un autre évidement 14, non tubulaire. Un noyau 20 est inséré dans les évidements de garnitures consécutives; si le noyau est métallique, il peut servir de protection cathodique.
Dans la figure 4, la schématisation montre spécialement que lors du serrage du tronçon 2, l'évidement 9 - respectivement 9 - est écrasé en fonction de la courbure mais à l'emplacement du noyau 20, l'écrasement est empêché, ce qui contribue à appliquer, lors du serrage, la garniture contre la conduite tandis que le tronçon d'enveloppe est peu déformé en dépit de la courbure.
Pour illustrer ce caractère, on a dessiné en 25 la position de la paroi extérieure du tronçon avant serrage; le tronçon n'a pas ou guère été déformé par le serrage; se paroi extérieure figure en 25 après le serrage.
La présente invention comble une lacune et trouve une application importante tant sur les conduites intérieures à une raffinerie que sur les longs pipelines de pétrole brut ou raffiné.
The present patent is an addition to main patent No. 523,465.
It relates to improvements in installations for protecting the environment against pipeline leaks and relates more particularly to the casing as well as to the fittings contained in the annular gap of the pipeline described in the main patent.
The main patent concerns a safety installation protecting at least one liquid hydrocarbon pipeline sector by preventing environmental pollution through cracks in this sector, comprising on the one hand a casing surrounding the pipe and sealed on it to the ends of the sector, the annular gap thus formed between the pipeline and its envelope containing a fluid as well as linings forming channels, on the other hand, at least one tank being normally without liquid content but equipped with a presence detector liquid, said detector giving the alert and remotely controlling devices, said tank being intended to collect liquid in the event of a crack, characterized in that any annular gap is sealed, in that all the intervals are subjected to the same slight overpressure , practically the same in all respects,
in that any interval of the horizontal type is liquid-filled while any interval of the inclined type is gas-filled, in that two intervals of different types are separated by a partitioning combined with a by-pass consisting of a tank in the form of a chimney, in that a point at any interval communicates with a watertight cistern by means of a continuous and watertight path, in that a short watertight connection pipe connecting the cistern to an interval through a borehole of this gap is necessarily part of said path, in that said tank is equipped with a detection device, triggered by a liquid flow, in that, in the event of a crack, liquid is displaced by discharge in any horizontal gap but by gravitation in any oblique interval.
It was already known from Swiss patents No. 523,465, figure 5, or 468,590, figure 3, by the same author, that the seals, separated by channels, can be independent of the envelope and connected to each other, for example by sons; these linings and their connecting son thus form a net around the pipe; it is around this net that the envelope sealed at its ends on the pipeline is placed, for example by means of a sealed terminal ring.
In the current state of the art, the envelope - made for example of synthetic resin, reinforced or not - is exclusively composed of short sections of a few meters in length rigidly joined to one another to form a long rigid sector. without any discontinuity between said sections.
The making of these watertight joints on site was a considerable and delicate task, demanding - for example if
they are welded or glued - a very skilled workforce.
trusted; these junctions were subject to dangerous
mechanical bending stresses in the small curvatures of the
pipeline, those which are due to elastic deformations, while they are unable to withstand without breaking the very large bends resulting from bending of the pipe;
such bending always occurs when the angle in the center
a pipe of about 12 meters exceeds 10. Finally,
we must observe that an additional difficulty results from
that all materials are not weldable or glueable.
The present invention overcomes all these drawbacks.
It is characterized in that the envelope is formed of
short rigid sections connected by flexible junctions, in this
that the discontinuities between said sections contain
separation cords resting on the fittings and are
covered with a flexible and waterproof texture overflowing on the
ends of said sections, in that the length of a section is, in the curves of the route, proportional to the radius of curvature of the pipe contained in this section, in that the means give the profiles of the linings at least one deformation capacity of variable size along the trim in the curves of the route. in that these linings bear largely on the internal wall of the sections.
From the following description it will be seen that the packing elements preferably have different lengths from those of the casing sections so that the discontinuities of the rigid sections of the casing do not coincide with those of the linings. that the linings include means allowing their section a differentiated deformation in the curves. For example, these linings may be provided with a longitudinal recess which gives them a tubular section which can be deformed by crushing the recess and / or their profile may include two wings which move apart.
one of the other under the effect of the tightening of the envelope by
straps or belts after its placement around the cunt
pick.
These characteristics have the effect of facilitating, in curves, deformations of the trim sections, differentiated in that their zone close to the pipe follows the curve while their zone close to the casing flexes can and facilitates the almost rectilinear maintenance of the envelope section, the discontinuous sections forming a polygonal shape or at least a curvature less accentuated than that of the pipe; in other words, the envelope is formed of rigid sections and flexible junctions.
Rigid sections molded in two pieces can be inserted between the rigid sections made of a split tube.
These molded sections are advantageous in places where the installation is equipped with a chimney serving either for the flow.
fluid to the tank, or to contain devices.
The separation cords of the envelopes are preferably made of tapes or metallic cables coated with plastic; they can completely fill the discontinuities.
It should be noted that if, despite this filling and the covering texture, the discontinuity leaves - in the event of a pipeline leak - a few drops or even a thin stream of liquid, this effusion is minimal with regard to the flow towards the cistern by the path of the channels which separate the linings.
The attached plates show, by way of example, embodiments of the invention,
Fig. 1 show a partial view of the installation; the trim is cut away on the right side.
Fig. 2 shows an inverted cross section and on a large scale along xx of FIG. 1.
Fig. 3 shows in longitudinal section the view of the insertion of a part between two melted sections.
Fig. 4 shows in longitudinal section a partial schematic view of the installation; it is a view similar to that of FIG. 1 but to facilitate understanding, this schematic drawing has exaggerated the polygon of the envelope and the deformation of the linings.
If we refer to fig. 1, 2, 3 and 4, we see in 1 the pipe, in 2, 2, 2 ... rigid sections of the casing, in 3 the internal wall of these sections on which rest the
garnishes; trim 4 is consecutive to trim 4 and
separated from it by the short space 13; in 13 and 13 we see the
intervals which separate the linings 4 and 4 from those which
are consecutive; in 27 and 27 we designed the two garnishes
adjacent to the lining 4, separated from it by the channels 5 and 5 '.
The base of the linings against the wall 3 of the sections is
wider than their area resting against the pipe; this dimensioning ensures effective static support of the pipe and, moreover, has the effect that the jet of the hydrocarbon leaking through a crack in the pipe has all the chances of being broken against the profile of the lining whether it is its external profile or its profile of the recess 14.
In 11 and 11 we see the discontinuity between two rigid sections; this discontinuity contains the separation cord 12, respectively 12 and is covered with the flexible texture 6, respectively 6 '.
The chimney 17 belongs to the shell 16 molded in two parts and inserted between two rigid sections 2 and 2 'by flexible junctions; this chimney, closed by a cover 18, contains, by way of example, winding coils 19 of locating cables; the probes it can contain are not drawn.
The linings have a tubular recess 9 and spreadable wings 10, 10 separated by another recess 14, non-tubular. A core 20 is inserted into the recesses of consecutive linings; if the core is metallic, it can serve as cathodic protection.
In figure 4, the diagram shows especially that during the tightening of the section 2, the recess 9 - respectively 9 - is crushed depending on the curvature but at the location of the core 20, the crushing is prevented, which contributes to apply, during tightening, the gasket against the pipe while the casing section is slightly deformed despite the curvature.
To illustrate this character, the position of the outer wall of the section before tightening has been drawn in 25; the section has not or has hardly been deformed by the tightening; the outer wall is at 25 after tightening.
The present invention fills a gap and finds significant application both on interior lines at a refinery and on long crude or refined petroleum pipelines.