Brevet FR2461879A1 — publié le 19810206

L'invention se rapporte à un procédé d'intervention sur conduite de gaz immergée par mise en eau momentanée d'une por- tion de ladite conduite et notamment lorsque l'intervention nécessite le remplacement d'un tronçon de la conduite. On sait déjà effectuer de telles interventions lorsque les conduites immergées canalisent des produits liquides. Par contre, il n'existe aucun procédé permettant d'effectuer une intervention sous-marine sur une conduite immergée cana- lisant un gaz, la seule solution connue étant de la remplir d'eau afin de pouvoir procéder en toute sécurité a l'interver- tion sous-marine désirée. Cependant une telle opération est longue et couteuse puisque le rétablissement de la ligne de gaz exige apres l'intervention l'évacuation d'eau de toute la conduite et son assècnage sur toute sa longueur qui peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres. L'objet de l'invention est un procédé d'intervention sur conduite de gaz immergée par mise en eau partielle d'une sec- tion de ladite conduite au moyen d'obturateurs, selon lequel on déplace un premier obturateur à déclenchement automatique, d'une des extrémités de la conduite jusqu'à une distance pré- déterminée du lieu o l'intervention est désirée, l'obtura- teur se bloquant dans cette position et de façon étanche contre la paroi de la conduite, on déplace un second obturateur à dé- clenchement automatique de l'autre extrémité de la conduite a5 en accroissant et maintenant la pression interne de la partie de la conduite comprise entre la seconde extrémité et ledit obturateur à une pression supérieure à la pression hysdrosta- tique au lieu d'intervention, on pratique un orifice d'ouver- ture donnée dans la conduite au lieu considéré, on continue d'assurer le déplacement du second obturateur en maintenant ladite pression de poussée jusqu'au blocage dudit second obtu- rateur à une distance prédéterminée du lieu d'intervention de telle sorte que la section de la conduite comprise entre les deux obturateurs a déclenchement se trouve remplie d'eau. Il est alors possible d'exécuter sans risque toutes opéra- tions d'intervention par exemple la mise en place d'un soule- veur de la section de conduite, son débétonnage, la coupe du tronçon endommagé, la préparation d'une extrémité brossage extérieur et intérieur, coupe fine, descente du tronçon de raccordement et connexion du nouveau tronçon. 2 2 2461879 Il suffit donc après intervention de chasser l'eau de la seule section considérée et a cet effet de chasser par simple pression les obturateurs primitivement bloqués et entre lesquels se trouve l'eau ayant servi à assurer l'équilibre des pressions. Un autre objet de l'invention est de réaliser simultanément toute opération de séchage du tube pour une nouvelle mise en service de la conduite de gaz en doublant le premier obturateur à déclenchement automatique par un obturateur simple et en remplissant l'intervalle compris entre les deux obturateurs d'un produit tel que le métnanol par exemple destiné a assécher l'eau résiduaire par absorption. Un autre objet de l'invention est de réaliser simultanément toute autre opération de remise en état de la conduite par exemple par dissolution des matières grasses susceptibles de recouvrir la paroi intérieure en adjoignant d'autres obtura- teurs simples entre lesquels sont déverséstous solvants ap- propriés -l'ensemble du train d'obturateurs et des produits de traitement étant chassés par pression jusqu'a l'extrémité de la conduite. ie0 Ainsi le procédé a l'avantage d'une part d'offrir la même sécurité au cours des opératiorsd'intervention effectuées sur des conduites de liquides tout en ne noyant qu'une petite section de la conduite d'autre part d'être de durée équivalen- te à celle des interventions réalisées sur conduite de canali- L5 sation de liquide tout en permettant un nettoyage de la tota- lité de la conduite. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante faite en référence aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple un mode de mise en oeuvre du procédé. Sur les dessins la figure 1 est une représentation schématique générale d'une conduite immergée reposant sur un fond marin, la figure ë une représentation de l'état de la conduite au lieu d'intervention après la mise en place du premier obtura- teur et au cours de la phase d'approche du second obturateur, la figure 3 la représentation de la partie de la conduite avant l'arrêt du second obturateur, la figure 4 la représentation schématique d'un obturateur à déclenchement automatique et, 3 2461879 la figure 5 la représentation de l'état de la ligne après intervention au cours de la phase de rétablissement de circu- lation du gaz. Afin de faciliter l'exposé du procédé général d'intervention sous-marine par mise en eau partielle momentanée d'une con- duite immergée ne canalisant pas de liquide on a supposé que la conduite 1 figure 1 était une conduite de gaz reliant une plate-forme marine 2 d'o le gaz naturel provenant d'un forage sous-marin est canalisé dans la conduite. Cette conduite est maintenue sur le fond marin 3 de façon quelconque, et pour contrebalancer sa flottabilité est recouverte d'un bétonrage qui pour la clarté du dessin n'a pas été représenté. On a indiqué par la flèche 4 le lieu o une intervention était né- cessaire soit que la conduite présente en cet endroit une déformation dangereuse soit que l'on a décelé la présence d'une fuite, soit pour toute autre cause. Pour fixer les idées on supposera que la pression hydro- statique au lieu 4 est de l'ordre de 10 bars et que la distan- ce séparant l'endroit endommagé de la conduite de la plate- forme 2 est de 100 km et celle le séparant du réservoir de stockage 5 a l'autre extrémité de la conduite est de 50 km. La première pnase du procédé consiste a introduite de la plate-forme 2 au moins un obturateur 6 à déclenchement auto- matique par compteur de distance incorporé et capable d'obtu- rer la conduite 1 en résistant à des pressionsde l'ordre de bars par exemple dans le cas considéré. La conduite 1 devant, après réparation, être prête à cana- liser du gaz et devant être asséchée avant réutilisation, on complète l'introduction de l'obturateur 6 par un certain volu- me 7 de méthanol emprisonné entre l'obturateur à déclenche- ment automatique 6 et un obturateur simple 8 isolant le métha- riol du gaz de production que l'on utilise alors pour déplacer l'ensemble vers le lieu 4 o une fuite par exemple a été dé- tectée. L'obturateur 6 représenté schématiquement figure 4 peut être du type à roulettes de comptage 9. Chaque roulette 9, con- çue pour rouler sans glissement sur la paroi interne de la con- duite 1, est montée sur un bras articulé 10 du bâti 11 suppor- tant des coupelles d'étanchéité 12 et 13 ainsi qu'une manchette gonflable 14. Les coupelles 12 et 13 assurant l'étanchéité 4 2461879 avec la paroi de la conduite tout au cours du déplacement de l'obturateur et quel que soit le sens du déplacement. La manchette 14, normalement dans la position non gonflée 15 s'applique sur la paroi interne de la conduite 1 dès que la réserve de gaz sous pression contenue dans le réservoir 16 est libérée, par exemple sous l'effet de la déflagration de char- ges creuses 17 et 18. A cet effet les charges 17 et 18 sont reliées par le fil de commande 19 au dispositif d'amorçage 20. Celui-ci est déclenché par le compteur kilométrique 21 lors- que le nombre enregistré par le compteur atteint une valeur prédéterminée. Les moyens de la commande du compteur 21 à l'aide des roulettes 9, ainsi que les moyens d'affichage de la valeur prédéterminée de la distance de parcours ou de dé- clenchrement du dispositif d'amorçage 19 pouvant être quelcon- ques et ne constituant pas en soi l'objet de l'invention, ces moyens n'ont pas été représentés en détail. Il va de soi que la roue 9 peut transmettre tout signal mécanique ou électri- que au compteur 21 et que celui-ci peut, selon sa nature, dé- clencher directement au moyen d'une commande par ressort par exemple le déplacement d'un doigt normalement verrouillé par les roues d'affichage du compteur, un système d'encoches por- tées par ces roues et correspondant à la valeur de déclenche- ment représentant la distance affichée entraînant la libéra- tion du doigt dès l'alignement de ces encoches. Ce déclen- chement peut évidemment être aussi obtenu par comparaison de la valeur affichée contenue dans un compteur électromécanique ou électronique avec la valeur affichée sur un moyen de com- paraison électromécanique ou électronique. Il est alors commo- de d'utiliser plusieurs roulettes telles que 9 pour éviter toute perte d'impulsion de commande et déclencher le disposi- tif d'amorçage 20. Ayant supposé dans l'exemple considéré que le lieu d'inter- vention 4 est situé à 100 km de la plate-forme 2 et à 50 km de la station 5, le compteur 21 est alors réglé pour entraîner le déclenchement du dispositif d'amorçage 19 dès qu'il affi- che la valeur de 99.900 m. L'obturateur simple 8zomporte de préférence des moyens d'é- tanchéité similaires aux oeupelles 12 et 13 de l'obturateur 6 afin d'assurer l'étanchéité quel que soit le sens de chemine- ment dans la conduite. 246 1879 Lorsque l'obturateur 6 parvient à cent mètres du lieu d'intervention 4 le compteur 21 entraîne le déclenchement du dispositif d'amorçage 19 faisant exploser les charges creuses 17 et 18 entraînant la libération de la réserve 16 de gaz de pression plaquant la manchette cylindrique 14 de l'obturateur 6 contre la paroi de la conduite 1. Le blocage de l'obturateur 6 dans la conduite entraTne un accroissement de pression dans la partie 22 de la conduite comprise entre la plate-forme 2 distributrice de gaz et l'ob- turateur 8. Le contrôle de la pression à la plate-forme 2 permet de détecter l'arrêt de l'obturateur 6. On peut alors procéder au contrôle de la position de cet obturateur que l'on peut équiper de toute balise 23 émettrice de tout signal appro- prié pour être capté à l'aide de tout dispositif connu trans- porté par sous-marin. Bien que l'accroissement de la pression intérieure à la partie 22 de la conduite 1 pourrait atteindre bars sans déplacement de l'obturateur, on ramène la pres- sion à la valeur de la pression hydrostatique du lieu d'inter- vention 4 c'est-à-dire dans l'exemple choisi à 10 bars. O A la station 5 on introduit un obturateur 24 de même type que l'obturateur 6 que l'on déplace par pression après avoir réglé son compteur pour déclencher la mise en pression de blo- cage lorsque le compteur atteint la valeur 49.900 m. Dès que la pression nécessaire à l'avancement de l'obturateur 24 dans la partie de la conduite 25 située entre l'obturateur 24 et la station 5 atteint une valeur prédéterminée par exemple 20 bars, on provoque l'évacuation du gaz contenu dans la partie de la conduite 1 voisine du lieu-d'intervention 4 en pratiquant un orifice de dimension prédéterminée 26 figure 3 à l'endroit endommagé 4 de la conduite. A cet effet on peut déposer à l'aide d'un sous-marins une charge pyrotechnique convenable sur la conduite 1. Après explosion le gaz emprisonné entre les obturateurs 6 et 24 se trouvant à une pression supérieure à la pression hydrostatique s'échappe de l'orifice, de sorte que l'on peut poursuivre le déplacement de l'obturateur 24 à pres- sion constante dans la partie 25 de la conduite. Lorsque l'ob- turateur 24 atteint la limite de la distance qui lui a été assignée son compteur déclenche le gonflement de sa manchette de blocage qui se plaque contre la paroi de la conduite. La pression du gaz entre les obturateurs 24 et 6 étant 6 2461879 alors celle de la pression hydrostatique, la partie 26'de la conduite comprise entre les obturateurs 24 et 6 se remplie d'eau. On peut comme dans le cas du blocage de l'obturateur 6 vérifier la position de l'obturateur 24 au moyen de signaux émis par une balise disposée dans l'obturateur ou même remor- quée par celui-ci. Il devient alors possible de procéder à toute intervention désirée et notamment au remplacement d'un tronçon de la par- tie noyée 26'de la conduite par un nouveau tronçon 27 figure 5. Une telle intervention peut être réalisée en toute sécurité. On peut ainsi soulever la partie 26, au moyen de tous appa- reillages, débétonner et couper le tronçon endommagé, prépa- rer une des extrémités 29 de la conduite après enlèvement du tronçon endommagé en vue du raccordement par soudure du nouveau tronçon 27 et procéder aux opérations nécessaires de brossa- ge extérieur et intérieur et de coupe fine de l'extrémité 29, puis à la mise en place d'un bouchon obturateur 28 pour les opérations de raccordement par soudure le long de ligne 32. Il est inutile de décrire davantage ces opérations connues. On procède de même pour l'autre extrémité 30 que l'on complè- te par l'introduction du bouchon 31 afin de réaliser la conne- xion du nouveau tronçon 27 par soudure le long de la ligne 33. On aboutit ainsi à une conduite comprenant une partie 22 contenant le gaz naturel à canaliser, un obturateur simple 8, et un obturateur à déclenchement automatique 6 servant tous deux de cloisons à un certain volume de méthanol 7 destiné à assécher la conduite 1 au cours de l'opération d'évacuation de l'eau de mer introduite et restant confinée d'une part entre les bouchons 6 et 28, d'autre part entre les bouchons 24 et 31. La zone comprise entre les bouchons 28 et 31 est remplie de gaz de plongée ayant servi au cours du raccordement du nouveau tronçon 27, et la zone 25 étant remplie du gaz ayant servi à la poussée de l'obturateur 24. Afin de chasser l'ensemble bordé par les obturateurs 8 et 24 sans avoir à exercer de fortes poussées, on choisit de préférence des manchettes 15 ne résistant pas à un échauffe- ment continu prolongé,-même d'assez faible durée. Il suffit donc d'accroître la pression du gaz de la partie 22 jusqu'à ce que l'on obtienne le déplacement de l'obturateur 6 dont la manchette 15 s'échauffe progressivement et se désagrège. La 246 1879 manchette de l'obturateur 24 se désagrégeant de même, la pres- Eion du gaz de poussée en 22 peut être réduite. L'ensemble compris entre l'obturateur 24 et l'obturateur 8 se déplace vers la station 5 o l'on recueille la totalité des éléments. Au cours de ce déplacement le méthanol dissout l'eau résiduai- re de sorte qu'après récupération à la station 5, la conduite est prête pour canaliser à nouveau le gaz provenant de la plate-forme 2. Si le gaz est chargé de produits gras adhérant à la paroi de la conduite 1 on peut Laire précéder l'obturateur 6 figure d'un obturateur auxiliaire 34 similaire à l'obturateur 8, l'espace compris entre l'obturateur 6 et l'obturateur auxili- aire 34 étant rempli d'un solvant approprié 35. Bien que l'on n'ait décrit qu'un seul exemple de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention il est clair que la mise en eau partielle peut être utilisée pour des opérations autres que celles décrites et qu'elle peut être appliquée notamment au cours d'essais de pose de conduites non noyées. En outre de nombreuses modifications de détail peuvent être apportées aux diverses opérations, sans s'écarter pour autant du principe général du procédé décrit, ces modifications n'é- tant dues qu'aux contraintes rencontrées par l'utilisation des moyens disponibles. REVENDICATIONS ) Procédé d'intervention sur conduite de gaz- immergée par mise en eau partielle momentanée d'une section de ladite conduite au moyen d'obturateurs caractérisé en ce que l'on déplace un premier obturateur, à déclenchement automatique, d'une des extrémités de la conduite jusqu'à-une distance pré- déterminée du lieu o l'intervention est désirée, l'obturateur se bloquant dans cette position et de façon étanche contre la paroi de la conduite, en ce que l'on déplace un second obtura- teur à déclenchement automatique de l'autre extrémité de la conduite en accroissant et maintenant la pression interne de la partie de la conduite comprise entre la seconde extrémité et ledit obturateur à une pression supérieure à la pression hydrostatique au lieu d'intervention, en ce que l'on pratique un orifice d'ouverture donnée dans la conduite au lieu cons-i- déré et en ce que l'on continue d'assurer le déplacement du second obturateur en maintenant ladite pression de poussée jusqu'au blocage dudit second obturateur à une distance pré- déterminée du lieu d'intervention. 20) Procédé tel que revendiqué en 1 selon lequel on bloque le premier obturateur pour que ce blocage résiste à une pres- sion supérieure à celle de la pression maximum exercée sur le second obturateur au cours de son déplacement vers le lieu d'intervention. ) Procédé tel que revendiqué en 1 selon lequel on provo- que l'arrêt des déplacements des premier-et second obturateur par corntrôle automatique des distances de parcours. ) Procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 a 3 selon lequel l'arrêt desdits obturateurs à déclenchement automatique est obtenu par l'application auto- matique d'une pression brusque plaquant les surfaces latérales des obturateurs contre la paroi de la conduite. ) Procédé tel que revendiqué en 4 selon lequel le déclen- chement de la pression s'effectue par comptage de la distance parcourue et par déflagration d'une charge déclenchée lors de l'égalite d'une distance préaffichée et de la distance de parcours de l'obturateur. ) Procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 5 selon lequel on procède à l'intervention désirée après vérification de l'emplacement desdits obturateurs au moyen de signaux de balises émettrices situées dans lesdits obturateurs et d'un capteur de signaux à bord d'un sous-marin. ) Procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 a 6 selon lequel on dispose, lorsque l'inter- vention consiste à remplacer un tronçon de la ligne au lieu considéré, un tampon obturateur aux extrémités de la conduite obtenues par découpage du tronçon à remplacer. ) Procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 7 selon lequel on débloque les obturateurs après l'intervention désirée en accroissant la pression d'une partie de conduite comprise entre une extrémité et l'obtura- teur correspondant voisin du lieu d'intervention jusqu'à des- truction partielle du moyen de blocage des obturateurs à dé- clenchement automatique et l'on ramène la pression à une pres- sion suffisante pour amener à l'autre extrémité de la conduite les obturateurs et les bouchons éventuels introduits au cours - de l'intervention,comprenant entre eux un gaz d'intervention, l'eau de mer étant emprisonnée entre lesdits bouchons et les obturateurs à déclenchement. 90) Procédé tel que revendiqué en 8 selon lequel on adjoint à l'obturateur à déclenchement automatique introduit de la station ou de la plate-forme de distribution de gaz au moins un obturateur simple et l'on remplit l'espace compris entre ces obturateurs de méthanol avant de déplacer l'ensemble par pression. ) Procédé tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 8 et 9 selon lequel on adjoint en outre à l'ob- turateur à déclenchement introduit à la station ou à la plate- forme distributrice de gaz au moins un obturateur simple en remplissant l'espace compris entre lesdits obturateurs d'un solvant.