L'invention concerne une installation de conne¬ xion sélective de l'une quelconque d'une pluralité de canalisations d'entrée à l'une quelconque d'unepluralité de canalisations de sortie. Elle vise notamment, mais non exclusivement, la circulation de produits pétroliers.

Dans la plupart des installations de production d'huile ou de produits chimiques, il est nécessaire de réaliser de multiples connexions temporaires, afin de transférer des produits de nature différente dans des tuyauteries communes. Il faut pour cela pouvoir connecter l'une quelconque de plusieurs lignes d'entrée à l'une quelconque de plusieurs lignes de sortie, les nombres de lignes d'entrée et de sortie pouvant être importants, par exemple de l'ordre d'une vingtaine, voire plus. De telles connexions multiples sont indispen¬ sables notamment dans le cas d'installations raclables (c'est-à-dire dont la section interne de passage de fluide reste partout la même) .

Diverses solutions existent pour réaliser ces connexions.

La première consiste à utiliser des liaisons souples (flexibles) .

D'autres solutions existent également, générale¬ ment automatiques, qui utilisent des connexions ^' télescopi- ^' ques, ce qui peut poser des problèmes du point de vue raclage.

La Demanderesse a déjà proposé les solutions suivantes :

- connexions avec doubles liaisons articulées dans deux plans perpendiculaires (voir la demande de brevet 90-03050 du 9 Mars 1990) ,

- connexions avec éléments tubulaires multiples mobiles dans deux plans superposés à la manière d'éléments à bouliers et reliés par un double coude (voir la demande de brevet FR-2.680.559 du 21 Août 1991) . Ces solutions automatiques ont l'inconvénient d'être relativement chères et par conséquent ne peuvent pas toujours être prises en considération dans certains projets pour des raisons budgétaires.

Il s'avère donc nécessaire de proposer des solutions économiques, éventuellement manuelles, pour réaliser des connexions multiples (multiples lignes d'entrée raccordées à de multiples lignes de sortie) tout en autori¬ sant les opérations de raclage.

Ces solutions doivent être réalisées avec des éléments rigides, manoeuvrables sans efforts physiques importants, et raclables.

La connexion simultanée de toutes les lignes d'entrée (ou de toutes les lignes de sortie si. elles sont moins nombreuses) doit être possible, dans un ordre quel- conque, et cela sans avoir à déconnecter une ou plusieurs lignes déjà en service.

L'invention propose à cet effet une installation de connexion sélective provisoire de l'un quelconque d'une pluralité ordonnée de premiers tronçons fixes ayant un même diamètre interne, à l'un quelconque d'une pluralité ordonnée de seconds tronçons fixes ayant ce diamètre interne compor¬ tant :

- un premier support disposé verticalement auquel est fixée la pluralité de tronçons fixes, chacun a un niveau spécifique, une pluralité ordonnée de canalisations

articulées ayant ce diamètre interne, déformables indépendam¬ ment les unes des autres dans des plans horizontaux superpo¬ sés, à chaque premier tronçon fixe étant connectée l'une, spécifique, des canalisations articulées, - une première pluralité ordonnée de premiers tronçons d'accouplement ayant ce diamètre interne et présen¬ tant des brides d'accouplement longeant un plan fictif d'accouplement (P) , le nombre de premiers tronçons d'accou¬ plement étant égal au nombre de premiers tronçons fixes, - un support auquel est fixée la seconde plura¬ lité ordonnée de seconds tronçons fixes,

- une seconde pluralité ordonnée de seconds tronçons d'accouplement ayant ce diamètre interne de présen¬ tant des brides d'accouplement parallèles au plan fictif d'accouplement, le nombre de ces seconds tronçons d'accouple¬ ment étant égal au nombre des seconds tronçons fixes,

- une pluralité de coupleurs adaptés chacun à accoupler un premier tronçon d'accouplement et un second tronçon d'accouplement, cette installation étant caractérisée en ce que :

- chacun des seconds tronçons d'accouplement est connecté directement à l'un des seconds tronçons fixes, ces seconds tronçons d'accouplement ayant des positions fixes parallèlement au plan fictif d'accouplement en étant répar- ties de façon régulière en regard d'une ligne de référence sensiblement horizontale contenue dans ce plan et ayant un niveau inférieur aux niveaux des premiers tronçons, chacune des canalisations articulées est raccordée, à l'opposé du premier tronçon auquel elle est connectée, à une colonne tubulaire ayant ce diamètre interne et s'étendant verticalement jusqu'à l'un respectif des premiers tronçons d'accouplement, les longueurs respectives des colonnes tubulaires étant telles que les premiers tronçons d'accouplement soient tous sensiblement au même niveau, chaque ensemble formé d'une canalisation, d'une colonne tubulaire et d'un premier tronçon d'accouplement

étant muni de moyens de limitation en débattement de cet ensemble tout au long de la ligne de référence à l'intérieur d'une plage de débattement horizontal donnée de part et d'autre de cette ligne de référence, - l'écartement entre seconds tronçons d'accouple¬ ment adjacents et la plage de débattement donnée étant supérieur au diamètre des premiers tronçons d'accouplement. Selon des dispositions préférées :

- le plan fictif d'accouplement est horizontal, - chaque canalisation articulée est formée de trois tronçons rigide articulés les uns aux autres,

- la ligne de référence est sensiblement rectiligne,

- les extrémités des canalisations articulées sont engagées dans des chariots respectifs montés coulissants sur des rails sensiblement horizontaux et coplanaires dans un plan vertical sensiblement parallèle à la ligne de référence,

- ladite plage de débattement donnée est délimitée au moins en partie par des butées portées par lesdites extrémités et coopérant avec lesdits chariots, - le support vertical et la pluralité de premiers tronçons fixes sont répartis en deux lots disposés de part et d'autre d'un plan vertical passant par la ligne rectiligne de référence,

- la ligne de référence est une portion de cercle, - chaque canalisation articulée est formée de trois tronçons rigides articulés et comporte une biellette d'entretoisement articulée sur les tronçons rigides extrêmes de même longueur que le tronçon rigide médian et formant avec des tronçons rigides un pantographe, - le tronçon rigide extrême auquel est connecté une colonne tubulaire est orienté radialement,

- les seconds tronçons d'accouplement sont montés de façon télescopique sur les seconds tronçons fixes, perpendiculaire¬ ment au plan fictif d'accouplement, - ces seconds tronçons télescopiques sont munis de leviers de manoeuvre qui sont basculants,

les seconds tronçons d'accouplement comportent deux mâchoires articulées en de premières extrémités sur lesdits seconds tronçons d'accouplement perpendiculairement au plan fictif d'accouplement et un dispositif de verrouillage adapté à maintenir de secondes extrémités de ces mâchoires en une configuration fermée,

- dispositif de verrouillage comprend des moyens de serrage,

- les moyens de serrage sont commandés par un levier de manoeuvre, - le dispositif de verrouillage est articulé sur la seconde extrémité de l'une des mâchoires,

- les seconds tronçons d'accouplement comportent des détec¬ teurs d'identification pour identifier les premiers tronçons d' accouplement, - un bouchon d'obturation est interposé entre un premier tronçon d'accouplement et un second tronçon d'accouplement maintenu en position basse.

Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée a titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :

.- la figure 1 est une vue de côté d'une installa¬ tion de connexion sélective provisoire conforme à l'inven¬ tion, - la figure 2 en est une vue de face, selon la flèche II de la figure 1,

- la figure 3 en est une vue de dessus,

- la figure 4 en est une vue partielle de côté, montrant plusieurs colonnes tubulaires en cours de déplace- ment,

- la figure 5 est une vue en plan d'une partie des seconds tronçons d'accouplement et de trois premiers tronçons d'accouplement en cours de déplacement,

- la figure 6 est une vue de côté d'une autre installation de connexion sélective provisoire, qui est une version double de l'installation des figures 1 à 5,

- la figure 7 est une vue de dessus d'encore une autre installation de connexion sélective provisoire, dans laquelle les seconds tronçons fixes sont en cercle autour des premiers tronçons fixes, - la figure 8 est une vue partielle de côté, montrant plusieurs colonnes tubulaires en cours de déplace¬ ment,

- la figure 9 est une vue partielle en plan de cette autre installation, similaire à la figure 5, - la figure 10 est une vue partielle de côté de l'une des canalisations articulées de la figure 7,

- la figure 11 en est une vue de dessus,

- la figure 12 est une vue de côté en coupe partielle d'un premier tronçon d'accouplement relié à un second tronçon d'accouplement par un coupleur,

- la figure 13 est une vue de côté en coupe partielle des tronçons de la figure 12 en configuration de dégagement,

- la figure 14 est une vue de côté en coupe partielle des tronçons de la figure 12 en configuration de repos,

- la figure 15 est une vue de dessus avec arrachement partiel du coupleur des figures 12 à 14,

- la figure 16 est une vue partielle selon la flèche XVI de la figure 15, et

- la figure 17 est une vue en coupe selon la ligne XVII-XVII de la figure 14.

Les figures 1 à 5 représentent dans son ensemble une installation de connexion sélective provisoire de l'un quelconque d'une pluralité ordonnée de premiers tronçons fixes Al, A2 .... A10 ayant un même diamètre interne, à l'un quelconque d'une pluralité ordonnée de seconds tronçons fixes

Bl, B2, B3 .... B 21 ayant ce même diamètre interne.

Cette installation comporte : - un premier support 2 disposé verticalement auquel est fixée la pluralité de tronçons fixes, chacun à un

niveau spécifique, entre des niveaux Hmin et Hmax ; une pluralité ordonnée de canalisations articulées 3A, 3B, 3C .... 3J ayant ce diamètre interne, déformables indépendamment les unes des autres dans des plans horizontaux superposés, à chaque premier tronçon étant connectée l'une, spécifique, des canalisations articulées,

- une première pluralité ordonnée de premiers tronçons d'accouplement 4A .... 4J ayant ce diamètre interne et présentant des brides d'accouplement longeant un plan fictif d'accouplement (P) , le nombre de premiers tronçons d'accouplement étant égal au nombre de premiers tronçons fixes,

- un support 5 auquel est fixée la seconde plura¬ lité ordonnée de seconds tronçons fixes, - une seconde pluralité ordonnée de seconds tronçons d'accouplement 6A .... 6U ayant ce diamètre interne et présentant des brides d'accouplement parallèles au plan fictif d'accouplement P, le nombre de ces seconds tronçons d'accouplement étant égal au nombre des seconds tronçons fixes,

- une pluralité de coupleurs 7 (voir aussi les figures 12 à 17) adaptés chacun à accoupler un premier tronçon d'accouplement et un second tronçon d'accouplement,

Selon des particularités de l'invention : - chacun des seconds tronçons d'accouplement 6A

... 6U est connecté directement à l'un des seconds tronçons fixes Bl .... B21, ces seconds tronçons d'accouplement ayant des positions fixes parallèlement au plan fictif d'accouple¬ ment en étant réparties de façon régulière en regard d'une ligne de référence L sensiblement horizontale contenue dans ce plan P et ayant un niveau HL inférieur aux niveaux des premiers tronçons,

- chacune des canalisations articulées 3A ... 3Jest raccordée, à l'opposé du premier tronçon auquel elle est connectée, à une colonne tubulaire 8A ... 8J ayant ce diamètre interne et s'étendant verticalement jusqu'à l'un

respectif des premiers tronçons d'accouplement 4A ... 4J, les longueurs respectives des colonnes tubulaires étant telles que les premiers tronçons d'accouplement soient tous sensi¬ blement au même niveau (celui de la ligne de référence) , chaque ensemble formé d'une canalisation, d'une colonne tubulaire et d'un premier tronçon d'accouplement étant muni de moyens de limitation en débattement de cet ensemble tout au long de la ligne de référence à l'intérieur d'une plage de débattement horizontal donnée de part et d'autre de cette ligne de référence (cela sera précisé plus loin) ,

- l'écartement entre seconds tronçons d'accouple¬ ment adjacents et la plage de débattement donnée est supé¬ rieur au diamètre des premiers tronçons d'accouplement (voir la figure 5) . Le plan fictif d'accouplement P est ici horizon¬ tal ; en variante, il pourrait être incliné, voire vertical. Chaque canalisation articulée 3A ... 3J est ici formée de trois tronçons rigides articulés les uns aux autres. La ligne de référence L est sensiblement rectili¬ gne.

Les extrémités des canalisations articulées sont engagées, ici par l'intermédiaire de tiges 12 A .... 12J, dans des chariots respectifs 10A ... 10J munis de paliers pour les tiges et montés coulissants sur des rails 11A .... 11J sensiblement horizontaux et coplanaires dans un plan vertical PV sensiblement parallèle à la ligne de référence. Ces rails servent à supporter et guider le mouvement horizon¬ tal des chariots 10A .... 10J. Ladite plage de débattement donnée est délimitée au moins en partie par des butées 14, 15 portées par lesdites extrémités et coopérant avec lesdits chariots (ici avec les paliers) .

Pour rigidifier la liaison canalisation-colonne, il est prévu une entretoise inclinée 16B .... 16J fixée à l'extrémité de canalisation articulée et à la colonne

associée.

Le système représenté comprend ainsi un ensemble de liaisons articulées composées de :

- un élément fixe Al, A2 .... avec sa bride de raccordement solidaire d'une structure support 5,

- trois éléments mobiles reliés entre eux par des rotations pour former des bras articulés 3A ... ,

- le dernier élément se courbant vers le bas en une tubulure verticale destinée à être connectée sur l'une quelconque des tuyauteries fixes de sortie Bl, B2 .... Il est équipé d'un système de guidage dans deux directions perpendiculaires : le long de, et transversalement à, la ligne sur laquelle les tuyauteries fixes de soutien sont disposées .

Dans le plan vertical PV chaque rail muni d'un chariot guide solidarisé à la tubulure ou colonne verticale permet le déplacement vers la droite ou vers la gauche sur la largeur de l'ensemble (sur toute la longueur de la ligne de référence) .

Dans un plan perpendiculaire à PV, la tige 12A ... ou guide coulissant permet à la tubulure verticale de se déplacer d'avant en arrière sur une distance limitée. Ceci permet le positionnement de la tubulure verticale soit en avant des tuyauteries fixes, soit en arrière de ces tuyaute¬ ries. La fonction de ce guide est importante dans la manoeuvre de l'ensemble, car en fonction des lignes déjà en service, et de la situation de la ligne à raccorder, la tubulure verticale ne pourra se déplacer sans interférence avec les lignes connectées que (voir la figure 5) : - soit à l'intérieur (en avant) lorsque la ligne en manoeuvre est située à un niveau inférieur au niveau de la ligne connectée,

- soit à l'extérieur (en arrière) lorsque la ligne en manoeuvre est située à un niveau supérieur au niveau de la ligne connectée,

Les autres éléments de la liaison articulée sont

disposés de telle sorte qu'il n'y a jamais d'interférence entre elles au cours de leur déplacement.

La longueur de la tubulure verticale est adaptée pour chaque liaison de façon à ce que le point de raccorde- ment soit toujours au niveau du coupleur de raccordement sur les tuyauteries fixes, côté sortie de l'installation.

Ces tuyauteries fixes de sortie, disposées en ligne, sont équipées de deux dispositifs (voir les figures 12 à 17) . Le premier est un coupleur rapide permettant la connexion et la déconnexion de la tubulure mobile verticale à la tuyauterie fixe. Ce coupleur est composé de deux mâchoires ou demi-colliers 20-21 .... articulés autour d'un axe fixe perpendiculaire au plan d'accouplement P et d'un système vis-écrou 22 de verrouillage et de serrage rapide

(vis à grand pas) . Ce principe permet l'ouverture du coupleur en deux temps :

- desserrage des deux demi-colliers en plaçant la poignée de manoeuvre 23 dans la position d'ouverture. Le coupleur n'est plus étanche mais les tuyauteries sont toujours maintenues en place pour une question de sécurité (ouverture accidentelle d'une ligne sous pression) , ouverture des deux demi-colliers après pivotement du système vis-écrou 22. Un détecteur inductif 24 solidaire de la partie

25 sur laquelle sont articulés des demi-colliers permet la détection et l'identification de la tubulure verticale raccordée.

L'ensemble coupleur est avantageusement monté sur une section telescopique constituant l'un des seconds tronçons d'accouplement précités commandée en positions haute et basse par un levier 26 articulé transversalement à l'un des tronçons fixes B ....

Ce mouvement permet l'écartement de Ta bride de raccordement du coupleur par rapport à la bride de raccorde¬ ment située sur la tubulure verticale, pour permettre le

déplacement de cette tubulure sans interférence avec le coupleur.

Une pièce d'obturation 27 adaptée pour être serrée par le coupleur obture hermétiquement une ligne lorsqu'elle doit rester hors service. Dans cette même pièce, une gorge de guidage 28 maintient la tubulure verticale non utilisée en position de repos.

Cette fonction d'obturation est également intéressante pour une question de sécurité en cas de pressu- risation accidentelle d'une ligne non utilisée, ou d'envoi de racleur.

En variante, lorsque le nombre de tubulures verticales doit être supérieur à dix, afin d'éviter une longueur de tubulure verticale trop importante, un deuxième lot d'entrées et de canalisations peut être installé en opposition au premier (voir la figure 6) de part et d'autre de la rangée des tuyauteries fixes de sorties B ....

Une séquence de connexion peut se décrire comme suit, lorsque la ligne mobile (entrée) n° X doit être connectée à la ligne fixe n° Y ,* la ligne mobile se trouve en position de repos sur la pièce d'obturation.

1. L'opérateur dégage la tubulure verticale vers l'arrière, ce qui lui permet de guider cette tubulure vers la droite ou vers la gauche en fonction de la position de la ligne fixe n° Y.

2. Pour atteindre cette position, il faut éviter toute interférence avec les lignes qui sont en service ou en position de repos, d'autre part l'entraxe des lignes fixes est suffisant pour permettre le passage avant-arrière d'une tubulure verticale entre deux lignes adjacentes en service

(cas extrême) .

L'opérateur entraîne la tubulure verticale, et en fonction des lignes connectées rencontrées sur son parcours, les contourne par l'avant ou par l'arrière. 3. Raccordement de la tubulure verticale mobile à la tuyauterie fixe :

- ouverture du coupleur,

- approche de la bride de raccordement de la section telesco¬ pique à l'aide du levier de manoeuvre,

- fermeture des deux demi-colliers du coupleur, - mise en place et serrage du système vis-écrou.

Pour la déconnexion, opération inverse avec mise en place de la pièce d'obturation.

Une variante de réalisation représentée aux figures 7 à 9 (avec addition aux numéros de référence d'un indice "prime" consiste à :

- supprimer les guides horizontaux,

- installer les lignes de sortie en cercle autour d'un point central où se situe la première articulation (fixe) des canalisations articulées, - équiper les canalisations articulées 3' d'une biellette 30 solidarisant le tronçon externe au tronçon interne, en parallèle sur le tronçon médian en sorte de former au moins approximativement un parallélogramme déformable ou panto¬ graphe, - installer des butées de limitation de débattement de la tubulure verticale dans le plan perpendiculaire à la rotation fixe. Ces butées 31, 32 limitent le débattement à la position de croisement intérieur et extérieur.

Le fonctionnement se déduit de ce qui a été dit pour le premier mode de réalisation.

Les avantages de cette variante sont les suivants :

- réduction de coût (suppression des systèmes de guidage)

- le pantographe permet une rigidité de la liaison en rendant solidaire le tronçon portant la tubulure verticale de raccordement, en lui donnant une orientation fixe par rapport au centre du cercle, de préférence radiale, la manoeuvre droite-gauche n'entraîne que la première rotation fixe, - la manoeuvre avant-arrière se fait toujours en poussant ou en tirant dans un axe qui passe toujours par la première

rotation fixe. Ceci évite toute force parasite qui aurait tendance à entraîner l'ensemble de la liaison dans un sens ou dans un autre (droite ou gauche) .

Toutefois, du fait de la suppression du guidage horizontal, la longueur des liaisons articulées est limitée et par conséquent le nombre possible de points de raccorde¬ ment fixe est faible, mais il y a de nombreuses applications où cela n'est pas réadhibitoire.

Dans les figures, la référence représente la zone où se déplace un opérateur. Les premiers tronçons d'accouplement 4A ... sont avantageusement munis de poignée 40.

A titre d'exemples de détails de réalisation :

- l'installation de la figure 1 à 10 entrées et 21 sorties tandis que, dans l'exemple dédoublé de la figure 6, le nombre d'entrées est de près du double (19) (pour laisser subsister une zone suffisante pour l'opérateur) : il y a flexibilité en fonction des besoins,

- les rails ont par exemple une longueur de 5 m pour 21 sorties espacées de 0,25 m ,* la plage totale de débattement est d'environ 0,37 m pour un encombrement transversal des coupleurs d'environ 0,2 m et une section de colonne d'environ 0,1 m,

- la longueur des deux premiers trponçons de canalisations articulées est de 1,7 m tandis que le troisième tronçon a une largeur de 1,2 m,

- la hauteur totale est de 6 m avec un niveau minimale d'environ 1,15 m et une hauteur de 0,9 m pour le plan d'affrontement, - les entretoises inclinées 16B ... 16J comportent avantageu¬ sement des butées antichoc en polyuréthanne,

- dans la configuration circulaire, les tronçons de canalisa¬ tion ont, à partir du centre, des longueurs respectives de 1,05 m, 0,525 m et 0,6 m et l'écartement angulaire des sorties est de 10° pour une ligne de référence de 1,5 m de rayon,

- le débattement de la canalisation articulée est déterminé par une butée liée au tronçon intermédiaire adaptée à balayer un secteur angulaire bordé par deux butées solidaires du tronçon interne, - la course telescopique est de 50 mm.

Il va de soi que la description qui précède n'a été proposée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi par exemple que l'on peut, pour de faibles longueurs de canalisations (faible nombre de sorties B) supprimer les guides supports même dans les formes de réalisation des figures 1 à 6. En variante, on peut prévoir des supports même dans la configuration ronde. Le fait de choisir un plan d'accouplement vertical peut avoir pour avantage de pouvoir se dispenser du tronçon telescopique, mais le débattement que doit avoir chaque colonne est augmenté en conséquence.