Brevet FR2475182A1 — publié le 19810807

Méthode de pose de canalisations sous-marines La présente invention a pour objet une méthode pour la pose de canalisations sous-marines constituées d'éléments soudés au fur et à mesure sur l'extrémité du pipeline , abord d'un transporteur telle qu'une plateforme ou un navire équipé à cet effet , et dans lequel liinclinaison de plongée du pipeline coincide avec la courbe naturelle résultant du poids du pipeline et de l'effort horizontal exercé sur celui-ci par l'intermédiairedu dusupport naval Elle a également pour objet de permettre une vitesse de pose appréciable et enfin de résoudre les problèmes connexes mais importants comme l'approvisionnement en pipes ( éléments de canalisation ) et le transbordement de ces pipes sur le transporteur Actuellement sont connues deux méthodes de pose la première est celle dénommée pose en S où les pipes sont raccordés en plusieurs postes de travail en série .Le pipeline quitte le support naval étant faiblement incliné sur l'horizontal . En dehors et derrière du support naval la canalisation ou pipeline est soutenue par une structure d'appui, flexible , ( appelée " stinger " ) ou rigide ( rampe ) destinée à limiter la courbure du pipeline et son flambage. Selon cette méthode la courbe du pipeline suspendu accuse un point d'inflexion ,d'où son nom de pose en S . 1 p,plfnm La seconde , dénommée pose en J ,est telle que la courbe epousee par n'accuse pas de point d'inflexion .Le pipeline plonge à la verticale ou presque , son angle de plongée coincidant ou non avec l'inclinaison du pipeline ( courbe en chatnette ). L'apparition , d'une part de méthode d'assemblage rapide telle que le soudage par électrons grâce auquel les cinq ou six stations de soudage sont remplacées par une seule , d'autre part de moyens de levage de grandes dimensions , permet d'imaginer un nouveau procédé de pose particulièrement rapide et qui convient quelque soit la profondeur de la mer La méthode envisagée ici a également pour souci de répondre à des problèmes connexes majeurs associés à la livraison régulière et substantielle de pipes,à leur transbordement et à leur stockage On sait en effet que , mis à partles très grandes barges de pose semi-submersibles,les surfaces de pont disponibles sont extrèmement réduites , trop petites ou mal adaptées aux mouvements des pipes depuis leur stockage à bord jusqu'aux divers postes de préparation des extrémités , d'usinage , de contrôle etc ...;;et ceci pour un constant renouvellement des pipes. Il y a également un interêt évident à utiliser des éléments déjà préfabriqués à partir de longueursunitairesde façon à réduire les opérations de soudage à bord .Toutefois le ravitaillement en éléments de grandes longueurs et leur transbordement sur le navire de pose soulève des problèmes qui n'ont pas encore été abordés à ce jour car les moyens habituels de manutention sont mal adaptés au transfert de colis de grandes dimensions invention est caractérisée par l'utilisation dt éléments préfabriqués de très grandes longueurs , de l'ordre de 4 à plus de 8 fois la longueur des pipes standard de 12 mètres .Ces éléments sont de préférence préfabriqués à terre, ils sont remorqués en immersion, soutenus par des flotteurs, jusqu'au bâtiment de pose .Il n'y a pas lieu dans ces conditions de faire appel à des navires de ravitaillement spécialement adaptés. Il nty a pas lieu non plus de constituer des stocks importants sur le pont du navire de pose : il suffit de les stocker, partiellement immergés, à proximité immédiate du navire. Sur les figures 1, 2, 3 est représenté ltaménagement d'une plateforme semi-submersible classique,pour la mise en oeuvre de cette méthode. Au voisinage ou contre la plateforme semi-submersible 01 sont stockés en immersion partielle , verticalement , des éléments préfabriqués 14 d'une longueur de 100 mètres environ,dont l'extrémité émerge de 15 à 20 mètres A la poupe de la plateforme se trouve le chantier d'agrippage et de manutention du pipeline logé dans le bâti 7, bâti qui est incliné selon la direction de la chu mette ( courbe mathématique épousée par le pipeline 12 ).Ce bâti pivote autour de l'axe horizontal 15 matérialisé par les pivots 3.Coaxialement à ce bâti sont placées de part et d'autre de 7 une ou deux charpentes 9 destinées au levage du pipe vertical.En dessous du bâti 7 est placée une plateforme de travail 11 où les pipes sont débarrassés de leurs bouchons de protection des extrémités,et contrôlés , où les surfaces des joints à souder sont nettoyées et réagréées.Sur la partie droite de la figure 2 , la charpente 9 est représentée en position verticale c'est à dire lors du levage des pipes. Sur la partie gauche cette charpente de chargement a basculé en 10 pour s'aligner avec le pipeline. Une rampe d'alignement 6 du pipe (le pipe désignant l'élément préfabriqué ) est inclinée sur l'axe 4 dont le support 4 est réglable par un déplacement horizontal de façon à parfaitement aligner 6 selon le bâti 7 et le pipeline 12 , quelque soit l'angle de plongée du pipeline. Au sommet de cette rampe est situé un treuil 8 ( sinon une poulie ) auquel est rattaché un cable servant à maintenir divers outils d'alignement du pipe sur le pipeline ; ce cable est connecté périodiquement au cable descendant à l'intérieur du pipeline et auquel est accroché des bouchons de secours et autres organes destinés à vérifier la bonne marche de la pose ( " buckle detector " Un portique de grande hauteur 2 maintien la stabilité de la rampe 6 par l'intermédiaire d'un support mobile réglable 5 .Le transfert des pipes depuis 10 jusque sur la rampe 6 s'effectue par les rails de transfert 13. Sur les figures 4a ,4b , 4c sont représentées trois vues d'une barge aménagée pour la pose d'éléments de grande longueur , stockés horizontalement en immersion La barge 40 avec son helideck 41 et son chateau de commande 42 possède un portique grande hauteur 43 destiné à maintenir la stabilité de la rampe d'alignement du pipe 44 . Cette rampe charge les pipes 45 situés sur le pont de la barge ; pipes qui ont été hissés horizontalement par glissement sur les rampes 46 alignées de part et d'autre et parallèlement à l'axe dela barge . Plusieurs pipes 47 sont simultanément chargés sur la rampe basculante 44 .Cette rampe est susceptible de prendre une inclinaison variable schématisée par 48 et 49 , inclinaison identique à celle de la plongée du pipeline 50 .Le chantier de manutention du pipeline 50 et le chantier dlassemnblge du pipe sur le pipeline sont situés dans un bâti 51 pivotant autour de l'axe 52 . Cet axe 52 coincide avec celui de basculement de la rampe 44 . Le bâti 51 vient reposer à l'horizontal en 53 lorsque la barge n'est pas utilisée à la pose ; le mouvement de ce bâti sont réglés par la manoeuvre du vérin schématisé par 54 En utilisant un procédé de soudage à grande vitesse tel celui du soudage par faisceau d'électrons , il suffit d'un seul poste de travail pour l'assemblage , le controle et l'opération de revêtement de la soudure . La durée du cycle complet étant de l'ordre de 15 minutes , cette méthode de pose est susceptible d'une vitesse de 9 à 10 kilomètres par jour. REVENDICATIONS Revendication 1 : méthode de pose de canalisations sous-marines selon lesquelles l'inclinaison de plongée du pipeline coincide avec la courbe naturelle résultant du poids du pipeline et de l'effort horizontal qui lui est exercée par l'intermédiaire du support naval ( pose en J d'inclinaison variable ) caractérisée en ce que : la pose implique l'utilisation d'éléments préfabriqués de très grande longueur - de 4 à 8 fois et plus la longueur des éléments standard de 12~mètres actuels - qui sont , au fur et à mesure , dréssés dans l'alignement du pipeline pour l'assemblage sur celui-ci caractérisée en ce que le support naval ne comporte pas de rampe et de structure flexible ( "stinger" ) supportant le pipeline en aval de la station d'assemblage Revendication 2 selon 1 où les éléments préfabriqués sont stockés immergés , à proximité immédiate du support naval , sinon le long du tracé prévu pour le pipeline ; où le stockage sur le pont du support naval joue un simple rôle de tampon Revendication 3 : dispositif de pose de pipelines sous-marins faisant application de la revendication 1, caractérisé en ce que le chantier d'assemblage avec le pipeline , des éléments préfabriqués est situé à l'extrémité du bâtiment ainsi que le chantier d'agrippage et de largage du pipeline ces chantiers basculent en fonction de l'inclinaison du pipeline l'élément préfabriqué est soutenu par une rampe ajustable dans l'alignement du pipeline Revendication 4 : agencement d'un bâtiment semi-submersible pour mise en application de la revendication 3 ,caractérisé en ce que les éléments préfabriqués sont stockés immergés verticalement à proximité de la semi-submersible et en ce qu'il comprend un portique fixe de grande hauteur destiné à maintenir la rampe d'alignement de l'élément préfabriqué une rampe support d'un élément préfabri#qué qui se déplace horizontalement sur le pont pour rencontrer l'axe de basculement du chantier dtagrippage du pipeline un ou plusieurs chargeurs destinés à relever les éléments préfabriqués verticaux en immersion partielle le long du bâtiment semi-submersible, et à les basculer dans le plan d'inclinaison de la rampe une station de préparation et de conditionnement des extrémités des éléments préfabriqués stockés immergés en position verticale des organes annexes de transfert des éléments préfabriqués, depuis le chargeur jusqu'à la rampe d'alignement Revendication#5 : agencement d'une barge de pose pour mise en application de la revendication 3 caractérisé en ce que les éléments préfabriqués sont stockés horizontalement, immergés , åà proximité de la barge ils sont chargés sur le pont depuis l'extrémité du bâtiment opposée celle du chantier d'assemblage caractérisé en ce qu'il comprend un portique fixe grande hauteur de soutien le guidage de la rampe d'alignement des éléments préfabriqués une rampe de chargement et d'alignement pivotant autour de l'axe de basculement du chantier d'assemblage.