FR2534024A1 - Appareil d'essai de contraintes de sol - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION DECRIT UN APPAREIL ET UN PROCEDE POUR SIMULER DES CONTRAINTES DE CISAILLEMENT DE SOL APPLIQUEES A DES SEGMENTS 14 DE TUBE D'ESSAI, POUR ETUDIER LES EFFETS MECANIQUES DE CES CONTRAINTES SUR DES REVETEMENTS 15 DE PROTECTION ANTI-CORROSION ADHERANT AUX PIPELINES. UN SEGMENT 14 DE TUBE D'ESSAI AVEC UN REVETEMENT 15 EST PLACE AU CENTRE D'UN CARTER 16, COMPRENANT UN RESERVOIR A TERRAIN 32 CONCENTRIQUE CONTIGU AU SEGMENT 14, ET UNE CHAMBRE A PRESSION DE GAZ 38 ENTOURANT CE RESERVOIR 32. DES MOUVEMENTS DU SEGMENT 14 SONT COMMANDES PAR UNE MACHINE 12 D'ESSAI UNIVERSELLE. DES GAZ SOUS PRESSION DANS LA CHAMBRE 38 COMPRIMENT LE RESERVOIR 32, SIMULANT AINSI LES CONTRAINTES DE SOL SUR LE SEGMENT 14. UN ELEMENT CHAUFFANT PLACE DANS LE TUBE 14 PERMET DE SIMULER AUSSI DES TEMPERATURES DE FONCTIONNEMENT JUSQU'A 300C.
Description
La présente invention concerne les dispo-
sitifs et procédés d application et de simulation des
forces engendrées par les contraintes de sol, ou for-
ces de contraintes de sol.
La présente invention concerne en outre les dispositifs et procédés qui à la fois simulent et appliquent les effets des forces engendrées par les contraintes de cisaillement de sol sur des segments de
tubes d'essais et les revêtements de protection anti-
corrosion adhérents aux pipelines.
La présente invention concerne également les dispositifs et procédés qui à la fois simulent et appliquent les effets des forces de contraintes de cisaillement de sol, en combinaison aves les effets de températures internes croissantes de fonctionnement des pipelines sur des segments de tubes d'essais et sur les dispositifs d'enveloppes anti-corrosion
adhérents aux pipelines.
Il existe aujourd'hui une demande impor-
tante pour un dispositif anti-corrosion de pipelines résistant aux contraintes de cisaillement de sol élevé Le dispositif anti-corrosion pour pipelines largement employé prend généralement la forme d'un revêtement de protection extérieure en forme de ruban disposé en hélice L- élément en forme de ruban peut être disposé directement sur une surface extérieure de pipelines non préparée, ou peut aussi être superposé sur une surface extérieure de pipelines pré-traitée,
et/ou pré-enduite.
D'autres matières de protection anti-
corrosion pour pipelines, telles que des matières à base de mousses de polyuréthane, ou analogues, peuvent
être pulvérisées ou bien étalées à la brosse directe-
ment sur les surfaces extérieures de pipelines avant
l'implantation sous terre de la structure du tube.
Une caractéristique importante souhaitée des nouveaux revêtements de protection anti-corrosion
développés pour les pipelines est du fluage de revête-
ment minimum dans les environnements à contrainte de cisaillement de sol élevée. Pour obtenir cette caractéristique de
revêtement, il est considéré comme extrêmement impor-
tant de pouvoir fournir un appareil d'essais et un procédé qui soit capable à la fois de simuler et d'appliquer les effets des forces de contraintes de cisaillement de sol souterraines sur des segments de tubes d'essais et sur des systèmes de revêtement de protection anti-corrosion adhérente aux pipelines aux
températures de fonctionnement des pipelines.
Les revêtements de protection anti-corrosion devant être appliqués sur des structures de pipes lines destinés à une implantation souterraine sont souvent soumis à des forces de cisaillement à long
terme assez sévères provenant du sol environnant.
L'amplitude de ces forces de cisaillement dépend de plusieurs facteurs comprenant entre autre: (a) le type du sol, (b) les forces tectoniques entourant le pipeline implanté, (c) la taille de ce tuyau, (d) l'emplacement du site axial et (e) l'intervalle de dilatation thermique du tuyau aussi bien que son contenu dans les conditions de fonctionnement du pipeline. Afin de comprendre comment chacun des facteurs cités ci- dessus affecte les forces totales des contraintes de cisaillement de sol qui sont appliquées à un revêtement adhérent à un pipeline souterrain, il faut d'abord considérer les forces
agissant sur les pipelines souterrains.
Les forces de frottement agissant entre le revêtement de protection anticorrosion du pipeline et le sol environnant sont la première source de contrainte de cisaillement de sol Les forces de frottement sont ici définies comme le produit du coefficient de frottement entre le revêtement de
pipelines et le sol et les foces s'exerçant per-
pendiculairement autour du pipeline Comme le coefficient de frottement dépend à la fois de la
nature du revêtement du pipeline et du sol en-
vironnant, il peut varier dans des différentes appli-
cations Des revêtements de protection de pipelines en polymère d'oléfines, tel que le poyéthylène, ou analogue, présentent intrinsèquement des coefficients
de frottement faibles, du fait que les surfaces exté-
rieures des bandes protectrices sont lisses et pr-
atiquement non adhérentes.
D'autres facteurs ayant leur importance dans ces considérations sont le poids du terrain au-dessus du tuyau, ainsi que le poids du tuyau lui-même, y
compris son contenu En outre, puisque la force norma-
le varie en fonction de la position axiale autour de la circonférence du tuyau, la force de frottement, et
par conséquent la force de cisaillement, varie égale-
ment le long de la circonférence du tuyau.
Le résultat des forces de cisaillement de sol à long terme sur un revêtement de protection de pipelines est connu sous le nom de "contraintes de sol" Une contrainte de sol sur des revêtements de protection anti-corrosion provient généralement des forces de cisaillement structurelles qui peuvent également provoquer un fluage du revêtement de protection anti-corrosion adhérent aux pipelines le
long de la surface périphérique de ce dernier.
Le fluage du revêtement de protection anti-corrosion dans ces circonstances est par essence, un phénomène d'écoulement visco-élastiqua lent ou "écoulement froid", commun à toutes les substances polymères L'importance du fluage du revêtement de protection va cependant dépendre de ses propriétés
physiques Puisque les propriétés physiques (c'est-
à-dire le module) du revêtement, va dépendre de la température, la température devient un élément décisif déterminant l importance du fluage du revêtement Aux basses températures, la tendance du revêtement à fluer
va être considérablement réduite, tandis qu'aux tempé-
ratures élevées, la tendance à fluer du revêtement de protection va augmenter de façon significative, toutes
choses égales par ailleurs.
Antérieurement, il était nécessaire d'enter-
rer réellement de longues sections de pipeline dans le terrain, la surface extérieure des tuyaux étant recouverte d'une couche de revêtement de protection
anti-corrosion Ces segments de tubes d'essai im-
plantés étaient ensuite déterrés à des intervalles de temps plus ou moins longs en vue d'observer les effets des forces de contrainte de sol sur les revêtement de
protection anti-corrosion.
Ce procédé ubiquiste de la technique antérieure est de toute évidence un procédé coûteux et très long, prenant du 30 à 90 jours au minimum pour être achevé, afin d'observer les effets des forces de contraintes de sol sur les revêtements de protection anti-corrosion adhérents Par conséquent, un but de la présente invention est de fournir un appareil et un procédé pour simuler et appliquer les effets des forces souterraines de contraintes de sol sur un segment de tube d'essai muni d'un revêtement de protection anti-corrosion adhérent, dans un large
intervalle de température de fonctionnement.
Un autre but de la présente invention est de fournir un appareil et un procédé pour tester les effets des forces de contraintes de sol simulées sur des segments de tubes d'essai munis de revêtement de protection adhérent, qui soient à la fois simples à utiliser, économiques à employer, et évitent les
inconvénients de la technique antérieure qui néces-
sitaient un enterrement dans le sol effectif de segments de pipeline durant de longues périodes pour pouvoir déterminer les effets des contraintes de sol
sur les segments de tubes d'essai munis de leur revê-
tement de protection anti-corrosion adhérent.
Ces buts, ainsi que d'autres, de la présente invention sont atteints, selon la forme de réalisation de l'invention représentée à titre d'exemple, par un appareil et un procédé d'essai de contraintes de sol
décrit ci-après qui simulent et appliquent les con-
ditions de contraintes de cisaillement de sol à des segments de tubes d'essai, et par là induit les effets mécaniques des contraintes de sol sur des revêtements
de protection anti-corrosion adhérents aux pipelines.
Un segment de tubes d'essai ayant un revêtement de
protection anti-corrosion adhérent est placé en posi-
tion centrale dans une chambre de l'appareil d'essai, comprenant à la fois un réservoir de terrain disposé concentriquement en contact contigu avec ledit segment de tube d'essai, et un réservoir'de pression de gaz entourrant ledit réservoir de terrain Des mouvements souhaités dudit segment du tube d'essai sont commandés
et réglés par une machine d'essai universel Les pre-
sions de gaz dans le réservoir de pression de gaz exercent une pression sur le réservoir de terrain, simulant ainsi les forces de contraintes de sol sur le segment de tube muni de son revêtement anti-corrosion adhérent disposé au centre En outre, le présent appareil et le présent procédé peuvent être utilisés de façon commode pour déterminer les effets relatifs des forces de contraintes de cisaillement de sol sur des revêtements anti-corrosion pour pipelines en fonction des températures de fonctionnement interne du pipeline. En vue de faire plus facilement et plus complètement comprendre l'invention, et par là de faire apprécier d'autres caractéristiques, l'invention va maintenant être décrit au moyen d'un exemple en
référence aux dessins annexés, dans l'ensemble-des-
quels des références identiques sont utilisées pour désigner des parties analogues, et dans lesquelles:
la Fig 1 est une vue en coupe droite ver-
ticale, avec certaines parties représentées en éléva-
tion, d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple de l'appareil d'essai de contraintes de sol
selon l'invention;-
la Fig 2 est une vue en coupe droite prise le long de la ligne A-A de la Fig 1 d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple de l'appareil d'essai de contraintes de sol de l'invention; la Fig 3 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de l'invention en position de
travail avec un appareil d'essai universel.
Comme le montre la Fig 1, l'appareil d'essai de contraintes de sol selon l'invention est désigné d'une façon générale en 10 L'appareil 10, dans cette forme de réalisation, a la configuration
d'une structure essentiellement allongée et cylin-
drique Cependant, d'autres configurations sont égale-
ment possible dans d'autres formes de réalisation Il est à noter que dans la forme de réalisation préférée, l'appareil 10 est monté dans une position de coopé- ration directe avec un appareil Instron modèle 1123, désigné ici en 12, ou bien une machine d'essai univer-, selle conventionnelle similaire, de façon à ce que les mouvements commandés puissent être exercés sur un segment isolé de tube d'essai pendant la période d'essai Ces mouvements des segments de tube d'essai
vont être commentés plus complètement ultérieurement.
Le segment de tube d'essai disposé au centre, montré dans sa position d'essai normale dans l'appareil 10 et en liaison avec une machine d'essai universelle 12, et désigné de façon générale en 14 Le segment de tube d'essai 14, parallèlement avec son revêtement 15 de protection anticorrosion adhérent, est orienté ici verticalement, et est disposé au centre de l'appareil 10 d'essai L'élément majeur de cellule de test enveloppant l'appareil 10 d'essai de contraintes de sol, est désigné ici en 15 Le logement ou -carter 16, de l'appareil d'essai, renferme les principaux sous-composants de l'appareil'10 Le logement 16, ainsi qu'il est représenté ici, a également une structure de forme essentiellement cylindrique et allongée Dans la forme de réalisation préférée, il est, de préférence, fabriqué d'une
matière transparente à base de lucite, ou analogue.
Il est également à noter que d'autres con-
figurations du logement de la cellule d'essai, ou d'autres matières pour sa construction, peuvent aussi être utilisées, aux besoins, dans la conception de
variantes de réalisation particulières de l'invention.
a
Une plaque inférieure 20 de fermeture exté-
rieure est fixée à l'extrémité inférieure du logement
16 de forme générale cylindrique Cette plaque infé-
rieure 20 de fermeture extérieure est fixée sur une bride inférieure 21 perpendiculaire au logement, de
préférence au moyen de boulons non représentés.
Deux blocs 18 de support de la base du logement de la cellule d'essai convenablement espacées sont fixées sur la surface inférieure 23 de la plaque inférieure 20 de fermeture extérieure au moyen de boulons non représentés Ces blocs de support de base
18, sont creux, à peu près en forme de boites allon-
gées, de structure métallique de préférence, pour permettre à l'appareil d'essai 10 d-être solidement boulonné sur la surface de la table 22 d'une machine 12 d'essai universel La disposition convenablement espacée, et l'épaisseur de ces blocs 18 de montage de base, fournissent également un vide d'environ 0,07 à 0,01 mètre pour un mouvement vertical 60 du segment 14
de tube d'essai pendant la période d'essai.
La plaque inférieure 24 de fermeture inté-
rieure est située au sommet de la plaque inférieure 20
de fermeture extérieur, avec laquelle elle est copla-
naire et en étroit contact contigu.
Une bride supérieure 25 perpendiculaire au logement se trouve à l'extrémité supérieure opposée du
logement 16 de la cellule d'essai Une plaque supé-
rieure 26 de fermeture extérieure est fixée sur cette bride 25 par des boulons non représentés Une plaque supérieure de fermeture intérieure, référencée ici en 28, coplanaire avec la surface intérieure 26 A de la plaque supérieure 26 de fermeture extérieure est
située en contact contigu étroit avec celle-ci.
Les quatre plaques de fermeture 20, 24, 26,
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et 28 qui sont décrites ci-dessus, sont chacunes pratiquement en forme de disque et de configuration circulaire, et munies chacune d'une ouverture 30 disposée au centre Ces ouvertures 30 permettent, à la fois grâce à leur alignement et à leur étendue à travers les plaques de fermeture, des mouvements 60, verticalement et angulairement, du segment 14 de tube
d'essai, pendant le fonctionement de la phase d'essai.
Il est à noter que le segment de tube
d'essai 14, avant sa mise en place centrale dans l'ap-
pareil 10 d'essai de la présente invention, sera typi-
quement revêtu d'une couche de protection anti-corro-
sion, représentée ici en 15, préalablement appliqué
sur la surface extérieure 17 du segment 14.
Sur la Fig 1, un segment 14 de tube d'essai
complet est représenté verticalement en coupe partiel-
le, avec la partie supérieure du segment 14 non coupée, et recouverte par un revêtement 15 en forme de
ruban anti-corrosion disposé hélicoidalement.
Autour du segment 14 de tube d'essai disposé au centre, il y a un réservoir à terrain de forme
cylindrique placé contigument et référencé ici en 32.
Des matériaux 34 de terrain de tout type, depuis des -tourbes finement divisées ou des particules argileuses jusqu'à des particules -de gravier de taille variée peuvent être aisément utilisés dans le réservoir à
terrain 32 de la présente invention.
Ces terrains 34 peuvent représenter des échantillons réels de terrain de la région o est
projetée la future construction du pipeline.
Le réservoir à terrain 32 est délimité par le segment de tube d'essai 14 disposé au centre et orienté verticalement, avec son revêtement 15 de protection anti-corrosion adhérent, par les plaques de fermeture inférieures 24 et supérieures 28, ainsi que
par une membrane 36 séparée de réservoir à terrain.
La membrane 36 est une structure en forme de feuille souple dans son ensemble, composée de caout- chouc ou analogue, qui entoure les matériaux de terrain 34, logés dans le réservoir à terrain 32 Un espace séparé 38 de pression de gaz se trouve autour de la membrane 36 à laquelle il est contigu L'espace 38 de pression de gaz est une région située entre la surface extérieure 40 de la membrane 36 et la surface intérieure 42 du logement ou carter 16 de la cellule d'essai. L'espace 38 est rempli d'un gaz tel que l'air ou analogue, sous pression et alimenté par une alimentation externe en gaz (non représentée) à travers un orifice d'admission 44 pénétrant dans le carter 16 Une vanne 47 de régulation en pression du gaz commande la pression désirée, et un manomètre 46 de pression de gaz indique la pression du gaz contenue
dans l'espace 38.
Il est également à noter que quatre joints toriques 50, 52, 54 et 56, qui sont respectivement en contact à la fois avec les plaques de fermeture 20,
24, 26 et 28 ainsi qu'avec les brides 21 et 25 du car-
ter 16, assurent efficacement l'étanchéité de l'espace de pression 38 situé entre la surface extérieure 40 de
la membrane du réservoir latéral et la surface inté-
rieure 42 du carter 16 contre les pertes de pression de gaz Des colliers de pression 43 et 45 relient la membrane 36 à la fois aux plaques de fermeture 24 et 28, fermant ainsi de façon réellement étanche l'espace 38 de pression de gaz Le manomètre 46 enregistre la
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pression de gaz qui est maintenue dans la chambre 38.
La pression de gaz dans la chambre 38 est commandée de préférence par un régulateur de pression 47 gradué de
a à 70 k Pa.
Dans la forme de réalisation préférée, une
machine d'essai universelle capable de charges en com-
pression ou en extension de l'ordre de 2500 kilogram-
mes et ayant une ouverture entre les colonnes verti-
cales extérieures d'au moins 45 cm est utilisée pour obtenir les mouvements nécessaires 60 du segment 14 du tube d'essai pendant la période d'essai Comme il a
été mentionné précédemment, une machine d'essai uni-
verselle 12 du type Instron Modèle 1123 ou analogue est utilisée dans la forme de réalisation préférée pour commander les mouvements désirés du segment 14 du tube d'essai pendant la période d'essai La partie supérieure du segment 14 est attachée de façon commode au manchon d'accouplement 53 de la traverse 49 de la machine d'essai 12 au moyen d'un croisillon 51 inséré dans les orifices 55 situées dans la partie supérieure
du segment 14 du tube d'essai.
De façon à pouvoir simuler les températures
élevées "normales" de fonctionnement du pipeline pen-
dant la phase d'essai du présent procédé, un élément
chauffant du type à cartouche (non représenté) e'st in-
troduit dans l'espace intérieur 58 du segment 14 L'é-
lément chauffant à cartouche est commandé par un ther-
mocouple (non représenté) du type en J ou analogue qui
est introduit au-dessous du revêtement 15 de protec-
tion -anti-corrosion entourant le segment 14 Une iso-
lation placée au sommet du segment 14 protège une cel-
lule de charge (non représenté) montée sur un manchon
contre les dommages thermiques.
Après le réglage des conditions de simul-
tion de la température de fonctionnement désirée du pipeline, le segment 14 du tube d'essai est relié à la machine 12 d'essai universelle par l'intermédizire du croisillon 51 de liaison placé dans le manchon de maintien 53 de la traverse 49. La pression de gaz désirée est alors établie au moyen d'une vanne 47 de régulation de pression de gaz La pression de gaz dans la chambre de pression 38 se transmet aux particules de terrain 34 contenues dans le réservoir de terrain par l'intermédiaire de la membrane 36 Cette pression provoque à son tour une pression radiale appliquée uniformément et s'exerçant
sur la surface extérieure du revêtement 15 de protec-
tion anti-corrosion entourant le segment 14 placé au centre La pression de gaz qui est contenue dans la chambre 38 est transmise au réservoir de terrain 34 et au segment de tube d'essai 14 est prédéterminée, basée sur la profondeur réelle de terrain à laquelle un pipeline projeté doit être implanté La pression de gaz établie dans la chambre 38 correspond à un équivalent d'environ 1,8 k Pa par mètre de profondeur
de terrain de l'implantation projetée.
A la suite du pré-réglage de la température interne de fonctionnement du pipeline désirée pour la simulation ainsi que de-la pression des gaz que l'on désire transmettre au revêtement 15 de protection
anti-corrosion entourant le segment 14 en tube d'es-
sai, des mouvements 60 verticaux et au besoin angu-
laires du segment 14 au contact avec les matières 32 du réservoir à terrain sont provoqués par la mise en
route de la machine d'essai 12 -
Différents cycles de mouvements du segment 14, variant depuis environ 4,2 microns par seconde pour simuler des expériences de fluage lent jusqu'à plus de 0,85 millimètre par seconde environ peuvent
être maintenues pendant la durée de l'essai désirée.
Il est également possible de modifier les températures internes de simulation du fonctionnement du pipeline
dans un large intervalle depuis la température ambian-
te ou au-dessous, jusqu'à 300 'C ou plus de façon à déterminer les limites de température de service de fonctionnement pour le revêtement 15 de protection anti-corrosion étudié Les essais avec la présente invention peuvent être conduits de façon appropriée d'une façon générale soit à des intervalles de 6 à 8
heures, ou bien à des intervalles de plus de 24 heu-
res, ou n'importe quelle fraction ou multiple de ces intervalles Les essais peuvent à leur tour, être
répétés à des températures internes du pipeline pro-
gressivement croissantes, ou décroissantes, si désiré, de façon à simuler le fonctionnement et les conditions d'environnement.
La température interne du pipeline à laquel-
le apparaissent les premiers dommages du revêtement de protection anticorrosion indique la limite supérieure des températures de fonctionnement dudit revêtement, et également, la capacité relative du revêtement de protection à supporter le fluage et les dommages -structurels générés par les forces de contraintes de sol simulées L'utilité du revêtement 15 étudié comme barrière de protection anti-corrosion dépend de la capacité de ce revêtement à supporter les rigueurs des forces de contraintes de sol pendant son enterrement
dans le sol.
Le coefficient de frottement (f) utile peut être calculé comme suit, pour différents revêtements de protection anti-corrosion en utilisant la présente invention La force F nécessaire pour pousser ou tirer
le segment d essai 14 avec son revêtement 15 de pro-
tection adhérent à travers le réservoir 34 est mesurées
en fonction de la pression de gaz sur la membrane 36.
La force totale R exercée sur le segment 14 est ea 1-
culée à partir de la pression de gaz et de la surface de contact Le coefficient de frottement f est par
suite calculé facilement par la formule: f = F/R.
Le coefficient de frottement est aussi af-
fecté par la nature du terrain ainsi que par le type de revêtement de protection recouvrant la surface du tuyau. La présente invention permet par conséquent une détermination aisée des coefficients de frottement dans différentes conditions expérimentales, permettant
ainsi des analyses rapides des revêtements anti-cor-
rosion dans un programme d'essai de mise au point.
-
Claims (4)
1.Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, à différentes températures de fonctionnement, sur un segment de tube d'essai ( 14) et un revêtement de protection adhérent ( 15), caractérisé en ce qu'il comprend: un carter d'appareil d'essai ( 16); une ouverture pour disposer de façon centrale un segment de tube d'essai ( 14) dans le carter de machine d'essai ( 16); des moyens pour imprimer un mouvement au segment de tube d'essai;-un réservoir à terrain ( 32) logé dans le carter d'appareil d'essai ( 16), ledit réservoir à terrain étant en contact contigu étroit et entourant le segment ( 14) de tube d'essai; des moyens ( 36) contenant le réservoir à terrain ( 32), ces moyens entourant le réservoir à terrain ( 34); des moyens à pression de gaz ( 38) entourant les moyens contenant le réservoir à terrain
( 36), ces moyens à pression de gaz exerçant des pres-
sions de gaz variables sur le réservoir à terrain
< 34), induisant par là des forces de pression de ter-
rain transmises à leur tour au segment ( 14) de tube d'essai, lesdits moyens ( 12) d'imprimer un mouvement -au segment de tube d'essai imprimant un mouvement à ce segment de tube d'essai-simultanément à sa compression
par le réservoir à terrain < 34).
2 Appareil pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, à différentes températures de fonctionnement, sur un segment de tube d'essai mobile et un revêtement
de protection adhérent, caractérisé en ce qu'ils com-
prennent un carter 016) d'appareil d'essai, une ouverture ( 30) pour disposer de façon centrale un segment de tube d'essai ( 14) à l'intérieur du carter
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( 16) de l'appareil d'essai, des moyens ( 12) d'imprimer un mouvement au segment ( 14) de tube d'essai, un réservoir à terrain ( 34) situé dans le carter ( 16) d'appareil d'essai, ce réservoir à terrain étant en contact contigu étroit et entourant le segment ( 14) du
tube d'essai, des moyens ( 38 > à pression de gaz entou-
rant des moyens ( 36) contenant ce réservoir à terrain ( 34), ces moyens à pression de gaz ( 38) exerçant une pression de gaz variable sur ce réservoir à terrain ( 34), avec des forces de pression de sol induites qui sont transmises à leur tour au segment ( 14) de tube d'essai, les moyens ( 12) d'imprimer un mouvement au segment ( 14) de tube d'essai fournissant simultanément un mouvement à ce segment ( 14) de tube d'essai pendant
la compression par le réservoir à terrain ( 34).
3 Appareil destiné à simuler et à appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1 caractérisé en ce que le carter ( 16) d'appareil d'essai est
essentiellement une structure cylindrique allongée.
4 Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température du segment ( 14) de tube d'essai
est commandée par des moyens de commande de températu-
re. Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commande de la température règlent la température interne du segment ( 14) du tube
d' essai.
6 Appareil destiné à simuler et appliquer
les effets des forces dues aux contraintes de sol sou-
terraines, selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de commande de la température simulent les températures internes de tube dans un intervalle allant de la température ambiante à environ 300 C. 7 Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 12) imprimant un mouvement au segment ( 14) de tube d'essai sont constitués par une machine d'essai universelle placée à proximité du
segment ( 14) de tube d'essai.
8 Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir à terrain ( 32) peut contenir des particules de terrain de taille allant des argiles ou tourbes finement divisées aux particules de gravier de
taille moyenne.
9 Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 12) imprimant un mouvement au segment ( 14) de tube d'essai impriment un mouvement axial vertical dans -la direction du segment de tube -d'essai suivant la direction de l'axe long du segment
( 14) de tube d'essai -
Appareil destiné à simuler et appliquer les e 7 ffets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 12) imprimant un mouvement au segment de tube d'essai impriment des mouvements de
rotation au segment ( 14) de tube d'essai.
11 Appareil destiné à simuler et appliquer
les effets des forces dues aux contraintes de sol sou-
terraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce
2534 Èo 24 b-
que les moyens contenant le réservoir à terrain ( 32)
comprennent une membrane ( 36) souple en forme de-
feuille. 12 Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 11, caractr-isé en ce que les moyens contenantle réservoir à terrain ( 32) comprennent une membrane ( 36) de composition caoutchouteuse. 13 Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens contenant le réservoir à terrain
( 321 comprennent une membrane ( 36) polymère.
14 Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à pression de gaz comprennent des moyens ( 44, 46) d'alimentation en pression de gaz et
un espace ( 38) à pression de gaz.
Appareil destiné à simuler et appliquer les effets des forces dues aux contraintes de sol souterraines, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de gaz est réglée pour simuler les forces dues aux contraintes du sol à la profondeur de sol désirée sur le segment -( 14) du tube d'essai
implanté et le revêtement ( 15) de protection adhérent.
16 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, à différentes températures de fonctionnement,
sur un segment ( 14) de tube d'essai mobile et un revê-
tement ( 15) de protection adhérent, comprenant les étapes suivantes mise en place du segment < 14) de tube d'essai dans un carter ( 16) d'appareil d'essai;
2534024-
entourage en contact contigu étroit du segment ( 14) de
tube d'essai avec un réservoir ( 32) contenant des par-
ticules de terrain ( 34); introduction de gaz dans un espace ( 38) à pression de gaz, cet espace ( 38) à pression de gaz entourant le réservoir ( 32) contenant le terrain ( 34), la pression de gaz dans l'espace ( 38) à pression de gaz comprimant le réservoir ( 32) à terrain, ce réservoir à terrain s'encastrant par suite sur le segment ( 14) de tube d'essai et le revêtement ( 15) de protection adhérent; et simultanément application de mouvement, au segment ( 14) de tube d'essai avec des moyens ( 12) agencés pour imprimer un
mouvement au segment ( 14) de tube d'essai.
17 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce
que le carter ( 16) d'appareil d'essai est essentielle-
ment une structure cylindrique allongée.
18 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce que des moyens de contrôle de la température règlent
la température interne du segment < 14) de tube d'es-
-sai. 19 Procédé 'pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de commande de la température simulent et règlent la température interne de tuyau dans un intervalle allant-de la température ambiante à environ
300 C.
, Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens ( 12) imprimant un mouvement au segment ( 14) de tube d'essai comprennent une machine d'essai universelle ( 12) logée à proximité du segment < 14) de
tube d essai.
21 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce
que le réservoir à terrain ( 32) contient des particu-
les de terrain ( 34) de taille allant des argiles ou tourbes finement divisées à des particules de gravier
de taille moyenne.
22 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens ( 12) imprimant un mouvement au segment ( 14) de tube d'essai impriment des mouvements axiaux et verticaux au segment ( 14) de tube d'essai, dans la direction de l'axe long de ce segment ( 14) de tube d'essai. 23 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens ( 12) imprimant un mouvement au segment ( 14) de tube d'essai impriment des mouvements de
rotation à ce segment ( 14) de tube d'essai.
24 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues-aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce
que les moyens de réservoir à terrain ( 32) sont entou-
rés par une membrane ( 36) en forme de feuille.
Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 24, caractérisé en ce que les moyens contenant le réservoir à terrain ( 32)
comprennent une membrane ( 36) de composition caout-
chouteuse. 26 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon -la revendication 24-, caractérisé en ce que les moyens contenant le réservoir à terrain ( 32-)
comprennent une membrane < 36) polymère.
27 Procédé pour simuler et appliquer les
effets des forces dues aux contraintes de sol souter-
raines, selon la revendication 16, caractérisé en ce que la pression de gaz est réglée pour simuler les forces dues aux contraintes du sol à la profondeur de
sol désirée sur un segment ( 14) de tube d'essai im-
planté et un revêtement de protection adhérent.
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