Brevet FR2038071A1 — publié le 19710108

La présente invention a pour objet une nu'telle conduite et un procédé peut la mise en place au fond de l'eau d'une telle conduite. Selon l'art antérieur, les conduites immergées sont constituées délemeuis ou tronçons raccordés bout à bout au cours des opérations de mise en place au fond de la mer de ces conduites. La conduite ainsi formée est maintenue à la surface de l'eau à l'aide de flotteurs. Par le jeu des flotteurs, on arrive à poser au fond de la mer l'une des extrémités de la conduite tandis que L'autre extrémité est maintenue en surface depuis une installation flottantè telle qu'un navire, ce qui permet d'effectuer le raccordement d'un nouveau tronçon depuis cette installation flottante. Ce procédé de pose des conduites immergées a ainsi le grave inconvénient de faire subir aux conduites des déformations suivant une courbe sensiblement en forme de S. Par suite de ces déformations, les conduites sont soumises à des contraintes mécaniques importantes.Bien que l'on utilise:pour la fabrication de ces conduites immergées des aciers spéciaux de grande élasticité, donc très coûteux, de tels procédés ne donnent pas entièrement satisfaction et les opérations de pose des conduites immergées restent très délicates à effectuer et d'un prix très élevé. Un des objets de la présente invention est de fournir un nouveau type de conduite destinée à être immergée et un procédé de mise en place au fond de la mer d'une telle conduite permettant d'éviter les inconvénients cités ci-dessus. Un autre objet de l'invention est de fournir un nouveau procédé de pose d'une conduite sous-marine. Une conduite immergée, selon la présente invention, constituée d'éléments dont chacun est formé d'au moins un tronçon, ces éléments de conduite étant connectés par des dispositifs de raccordement,# est caractérisée en ce que les dits dispositifs de raccordement sont adaptés à réaliser -l'articulation des dits éléments. Le procédé de pose au fond de l'eau d'une conduite immergée, selon la présente invention, est caractérisé en ce qu'on assemble, au moyen de-raccords articuléspdes éléments de conduite d'une longueur au moins égale à l'épaisseur de la tranche d'eau sous laquelle doit être immergée la dite conduite, en ce que l'on maintient en surface les dits éléments de conduite par l'action de flotteurs et en ce qu'on les dépose sur le fond de l'eau successivement en une série d'étapes dans chacune desquelles on fait basculer dans l'eau au moins l'un des dits éléments par le jeu des dits raccords articulés, en supprimant l'action des dits flotteurs sur le dit élément. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront dans la description d'exemples non limitatifs de réalisation illustrés ou La figure 1 représente le procédé de pose d'une conduite immergée selon l'art antérieur, La figure 2 illustre le procédé de pose d'une conduite immergée selon la présente invention, La figure 3 est une variante du procédé illustré par la figure 2 La figure 4 représente un mode de réalisation d'une conduite immergée selon la présente invention, La 'figure 5 est une variante du mode de réalisation illustré à la figure 4, La figure 6 illustre un mode de réalisation díun raccord articule, La figure 7 est une variante du môde#de réa'lisation illustré à la figure 6. La figure 1 représente schématiquement le procédé utilisé selon l'art anté rieur pour réaliser la pose d'une conduite immergée au fond de 1Q mer 1. Dans un tel procédé, on maintient à la surface de la mer 3, à l'aide de flotteurs 4, un tronçon 2 de conduite. Par le jeu des flotteurs 4, on dépose au fond de la mer, l'une #des extrémités 2a de la conduite 2, tandis que l'autre extrémité 2b reste en surface. Le tronçon 2 décrit ainsi une courbe sensiblement en forme de S qui est en fait composée de deux portions de chaînette reliées au point d'inflexion 5.Il suffit d'appliquer à l'extrémité de la conduite 2b une force F de quelques tónnes pour maintenir le tronçon de conduite 2 en équilibre et l'on peut raccorder le tronçon 2 à un nouveau tronçon 6 de conduite depuis une une installation flottante, non représentée sur la figute 1, telle qtun- navire. est Oneffectue ensuite l'immersion du tronçon 6 de la même maniere et comme il /représenté en trait interrompu sur la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure, chaque tronçon constituant la conduite est, au cours de la pose, soumis à des contraintes mécaniques importantes pouvant entraîner le détérioration de la conduite. On doit par suite utiliser, pour la fabrication~de cette conduite, des aciers spéciaux à grande élasticité. Ce procédé ne donne pas entièrement satisfaction et "les opérations de pose sont d'autant plus délicates que les profondeurs d'immersion de la conduite sont plus importantes. La figure 2 illustre le procédé selon l'invention permettant la pose d'une conduite immergéeau fond de l'eau l. Cette conduite est composée d'une suc cession d'éléments de conduite tels que 7,'8, 9 et 10. Ces éléments ont, dans l'exemrle représenté, une longueur égale la lå profondeur ae'l1ea'u sous laquelle les on veut/immerger. Ils peuvent par exemple être constitués de tronçons de con duites assemblés par des raccords rigides pouvant être de tout type connu. Les éléments tels que 7, 8 et 9 sont raccordés entre eux par des raccords articulés figurés schématiquement en 11, 12 et 13 respectivement. Ces raccords, articulés permettent une rotation relative entre deux tronçons consécutifs de 1800. Les raccordements des éléments de conduite et éventue11t:# Par le jeu des flotteurs, on dépose au fond de la mer l'élément de concluite 7. Grâce aux raccords articulés l'élément de conduite 8 vient alors occuper une position verticale reliant Itélément immergé 7 au reste de la conduite qui est encore maintenue en surface. Par le déplacement de l'installation flottante 14 et le jeu des flotteurs, on rabat alors vers le fond l'élément 8 qui prend la position 8' indiquée en trait interrompu sur la figure tandis que l'élément 9 vient alors occuper la position repérée 9'. Pendant les opérations de pose, selon le procédé illustré à la figure 2, l'installation flottante 14 doit être déplacée et l'élément 10 de conduite doit alors être animé d'un mouvement de va-et-vient pour que l'élément 9 puisse venir occuper la position indiquée en 9' sur la figure 2. La figure 3 illustre une variante du procédé décrit à la figure 2. LLé1é- ment 7 de conduite ayant été dépose sur le fond de la mer 1 comme indiqué précédemment, les éléments 7, 8, 9 et 10 occupent la position indiquée en trait plein sur la figure 3. Par le jeu des flotteurs et des raccords articulés qui permettent, dans cet exemple, une rotation relative entre deux tronçons consécutifs de 900, on dépose simultanément au fond de la mer les éléments 8 et 9 qui prendront alors les positions 8' et 9' respectivement indiquées en traits interrompus tandis que l'élément 10 prendra la position 10'. Les traits interrompus mixtes indiquent une position intermédiaire prise par les éléments 8, 9 et 10 au cours des opérations de pose.Comme il est aisé de le voir sur la figure 3, la position de l'installation flottante 14 reste fixe pendant les opérations de pose des éléments de la conduite. Dans le procédé décrit à la figure 3, on a déposé simultanément deux éléments consécutifs. Ce nombre d'éléments ne constitue pas une limitation, le nombre des éléments déposés à la fois pouvant être quelconque. De même la longueur d'un élément de conduite peut être choisie supérieure à la profondeur de l'eau. Dans ce cas, l'élément de conduite 8 des figures 2 et 3 occupe une position inclinée, c'est-a-dire que l'angle de rotation relatif des deux éléments successifs 7 et 8 est inférieur à 900. Dans les exemples décrits aux figures 2 et 3, les raccords articulés tels que Il peuvent être adaptés se désserrer lors de la pose de l'élément de conduite 7 et à se resserrer lors de la pose de l'élément de conduite suivant 8, ce qui peut être obtenu en réunissant les deux éléments par un filetage tel que les filetages 28 et 29 du raccord représenté par la figure 7. Les efforts qui auraient tendance à défouler, lors de la pose,# une conduite immergée comice celle décrite aux figures 2 et 3 sont totalement absorbés par les raccords articulés. La figure 4 montre schématiquement, en vue de dessus, un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel chacun des éléments E constituant la conduite est sensiblement en forme de U. Ces éléments sont raccordés entre eux par des raccords articulés, tels que R, permettant la rotation relative de deux éléments consécutifs autour d'un axe x perpendiculaire au plan de raccordement des éléments E. Au-voisinage des raccords articulés, la section droite d'un élément E est progressivement augmentée pour diminuer le plus possible les pertes de charges. Elle aura, par exemple, au niveau du#plan d'articulation, un diamètre double de celui de la#conduite. La figure 5 représente un autre mode de réalisation d'une conduite selon ltinvention. Dans cet exemple, les éléments E constituant la conduite ont sensi blemènt une forme de S ou deux. Leur section droite au voisinage d'un raccord articulé est augmentée et le rayon de courbure du coude est choisi supérieur b environ 30 fois le diamètre de la conduite pour réduire les pertes de chargé La figure 6 illustre un type particulier de raccord articulé po w ant être utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Le raccord est constitué d'un manchon cylindrique 15 prenant appui sur 1'épau'#ement 16 situé à l'extrémité d'un élément de conduite 17. L'épaulement 18 de l'élément 19 est reçu dans l'alésage cylindrique 20 du manchon 15 dans lequel il peut tourner autour de l'axe x'x. Cet épaulement 18 est maintenu en position par l'écrou 21 bloqué par le contre-écrou 22 dont le serrage permet toutefois la rotation relative des éléments 17 et 19 autour de l'axe x'x. L'extrémité de l'épaulement 18 est muni de deux gorges annulaires de pentes opposées limitées respectivement par des parois inclinées et qui reçoivent, chacune, un joint torique 23 et 24 réalisant l'étanchéité entre les deux élé- ments de conduite 17 et 19.Ainsi tout écart de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la conduite comprimera l'un des joints contre la paroi inclinée de la gorge dans laquelle il se trouve ce qui a pour effet d'améliorer L'étant chéité Par exemple, si la pression à l'intérieur de la conduite est supérieure à la pression extérieure, le joint 24 est comprimé contre la paroi 25 de la gorge dans laquelle il se trouve, et,dans#le cas contraire,lo joint 23 est comprimé contre la paroi inclinée 26. La figure 7 est une variante du raccord articulé illustré à la figure 6. Le manchon de raccordement 15 comporte un alésage cylindrique central 27 prolongé par deux taraudages coniques 28 et 29 vers les extrémités du manchon. Des joints 23 et 24, logés respectivement dans des rainures 34 et 35 des éléments de conduite 17 et 19, assurent l'étanchéité. Les extrémités des éléments de conduites 17 et 19 portent des filet coniques assurant le raccordement de ces éléments au manchon. Ces filets es un sens tel que, lors de la rotation relative des éléments de conduite 17 et- !, ces derniers se rapprochent ou s'écartent suivant que, dans leur position ni- tiale, ces éléments sont ou non situés dans un même plan horizontal. Les vis a téton tels que 30 et 31 coopérant avec des gorges circulaires 32 et 33 des éléments de conduite 17 et 19 limitent le déplacement axial relatif de ces éléments de conduite. Les exemples de'réalisation des raccords illustrés aux figures 6 et 7 ne sont pas limitatifs, et on pourra utiliser tout autre raccord articulé remplissant les conditions définies ci-dessus pour la réalisation d'une conduite sousmarine articulée et la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, sans sortir du cadre de celle-#i. De tels raccords articulés existent actuellement dans le commerce sous la dénomination de raccords articulés ou raccords tournants haute pression. R1VENDIC.NTIO~.S, 1. Conduite immergée constituée d'éléments dont chacun est formé d'au moitas un tronçon, les dits éléments de conduite étant réunis entre eux par-des dispositifs de raccordement, caractérisée en ce que les dits dispositifs de raccordement sont des raccords articulés. 2. Conduite selon la revendication 1. caractérisée en ce que les dits raccords articulés réunissent des éléments de longueur au moins égale à la profondeur d'eau sous laquelle la conduite est immergée. 3. Conduite pour le transport de fluides, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une série d'éléments unitaires dont chacun est coudé à ses deux extrémités, les dits éléments étant réunis entre eux par des raccords tournants tels que deux points appartenant respectivement à deux éléments adjacents de la conduite puissent être déplacés dans deux plans parallèles par rotation.des dits éléments adjacents autour de leur raccord. 4. Conduite selon la revendition 3, caractérisée en ce que les coudes des dits éléments ont un rayon de courbure au moins égal à 30 fois le diamètre interne de la conduite. 5. Conduite selon la revendication 4, caractérisée en ce que les dits éléments de conduite ont sensiblement une forme de U. 6. Conduite selon la revendication 4, caractérisée en ce que les dits éléments de conduite ont sensiblement une forme de S ou de Z. 7. Conduite immergée selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque élément de conduite s'évase à ses extrémités jusqu'à atteindre un diamètre interne double du diamètre interne de la conduite en dehors des coudes. 8. Conduite immergée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dits raccords articulés sont adaptés à limiter la rotation relative entre deux éléments de conduite consécutifs au plus égale 1800. 9. Conduite immergée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dits raccords articulés sont adaptés à limiter la rotation relative entre deux éléments de conduite consécutifs au plus égale à 900. 10. Procédé de pose au fond de l'eau d'une conduite immergée, caractérisée en ce que l'on assemble au moyen de raccords articulés des éléments de conduite d'une longueur au moins égale à l'épaisseur de la tranche d'eau sous laquelle doit être immergée la dite conduite, en ce que l'on maintient en surface les dits éléments de conduite-par l'action de flotteurs-et en ce qu'on les dépose sur le fond de l'eau successivement en une série d'étapes dans chacune desquelles on fait basculer,dans I'eau,l'un,au moins,des dits éléments par le jeu des dits raccords articulés, en supprimant l'action des dits flotteurs sur cet élément. 11. Procédé selon la revendication 10* caractérisé en ce que, dans chacun des dites étapes, on fait basculer, dans l'eau, au moins, deux des dits éléments de conduite.