Brevet FR2580267A1 — publié le 19861017

La présente invention est relative à un dispositif de manoeuvre de câbles ou conduites tubulaires flexibles passant sur un organe déviateur. L'invention est en particulier applicable à la pose ou au relevage de câbles ou conduites immergées avec ou sans ensouillage dans le fond sous-marin. Pour la clarté de la description, on désignera le produit à poser sous le terme de conduite sans que ce terme ne soit en aucune manière limitatif. Lors d'une opération de pose en mer d'une conduite flexible, celle-ci est. généralement déroulée depuis un navire de surface qui progresse au fur et à mesure de la pose, la conduite se déposant sur le fond ou y étant ensouillée par un dispositif se déplaçant sur le fond et comportant des moyens d'ensouillage. La conduite est stockée sur le navire sur un ou plusieurs moyens ou organes de stockage, tels que treuils, bobines, paniers etc... à partir desquels elle est déroulée. La société déposante a décrit dans son brevet français N 79 08 774 un dispositif de treuil motorisé sur lequel peuvent être mises en place les bobines pour dérouler ou enrouler de telles conduites en vue notamment de leur pose et ou de leur remontée. En cours de pose, ou naturellement de remontée, la tension d6e au poids de la conduite suspendue sous le navire de pose, est habituellement reprise par divers moyens couramment utilisés tels que des treuils, des paliers motorisés ou des dispositifs de traction linéaire tels que des treuils linéaires à pinces ou encore des trichenilles. Le franchissement du bord du navire, généralement à l'arrière de celui-ci peut s'effectuer de diverses manières, par exemple en faisant passer la conduite tubulaire flexible sur un organe déviateur tel qu'une goulotte fixe ou mobile avec ou sans rouleaux ou encore une roue à gorge. Compte-tenu de l'évolution des techniques actuelles des profondeurs de plus en plus grandes, de nombreux problèmes se posent. L'augmentation des profondeurs d'eau et/ou l'utilisation de conduites de poids important conduisent à des tractions de plus en plus importantes qui peuvent provoquer des endommagements de la conduite lors d'une flexion de celle-ci notamment lors de son passage sur l'organe déviateur sous forme de goulotte ou de roue à gorge utilisé pour le franchissement du bord du navire. D'autre part, la conduite comporte toujours sur sa longueur, des accessoires extérieurs rigides de diamètre supérieur à celui de la conduite et constituant des points singuliers qui, lors de leur passage sur l'organe déviateur s'encastrent plus ou moins dans celui- ci et provoquent sur la conduite des contraintes de flexion sous traction qui ne peuvent être absorbées sans endommagement pour la conduite. 2 2580267 Parmi les points singuliers que l'on peut rencontrer, on peut citer les connecteurs situés aux extrémités des conduites ou en partie courante pour le raccordement de tronçons successifs, des anodes, des colliers de manoeuvre, des dispositifs limiteurs de courbure, des raidisseurs etc... Pour tenter de remédier à ces inconvénients, on a déjà proposé, lorsque la traction sur la conduite n'est pas trop importante, de mettre en place pour le franchissement de l'organe déviateur par notamment les connecteurs intermédiaires, une "chaussette" située sur la conduite, en aval du connecteur, et mise en tension par des organes de retenue tels que des élingues manoeuvrées par un treuil sur le pont du navire. Ainsi, le connecteur est mis en flexion sans traction sur l'organe déviateur. Une telle technique devient vite inacceptable avec l'accroissement des efforts de tension dans le câble par suite de la tenue insuffisante des chaussettes et des risques d'endommagement de la gaine externe de ia conduite. Pour tenter de résoudre ce problème, on a proposé de monter concentriquement autour de la conduite flexible des anneaux articulés d'un diamètre égal au diamètre extérieur de l'accessoire constituant le point singulier, le rayon des anneaux décroissant progressivement de chaque côté de l'accessoire pour tendre vers le diamètre du flexible. Une telle solution conduit à des encombrements et des coûts importants, et de plus, est inutilisable lorsque le rayon de la roue ou de la goulotte constituant l'organe déviateur est proche du rayon minimal de courbure de la conduite flexible. La présente invention se propose de réaliser un dispositif de manoeuvre utilisable notamment pour la pose de conduites flexibles évitant notamment les inconvénients mentionnés ci-dessus et permettant notamment la pose et ou la remontée de grandes longueurs de conduites flexibles et le passage d'accessoires de type divers montés sur la conduite sur l'organe déviateur sans créer dans la conduite de flexions localisées qui, combinées à la charge axiale pourraient provoquer un endommagement de la conduite. Le dispositif selon l'invention, se caractérise par le fait qu'il comprend un organe de manoeuvre monté sur ou au voisinage immédiat de l'organe déviateur, ledit organe de manoeuvre comportant des moyens de préhension d'un accessoire monté sur la conduite, ledit organe de manoeuvre étant mobile par rapport à l'organe déviateur de manière que lesdits moyens de préhension soient amenés à suivre une trajectoire de préférence circulaire, extérieure audit organe déviateur, depuis une première position dans laquelle l'accessoire du câble est pris en charge par les moyens de préhension de l'organe de manoeuvre, en amont de l'organe déviateur, notamment avec la conduite sensiblement en position horizontale, jusqu'à une seconde position dans laquelle l'accessoire se trouve en aval de l'organe déviateur et peut être libéré desdits moyens de préhension de l'organe de manoeuvre, notamment avec la conduite sensiblement en position verticale, le dispositif comportant en outre des moyens de reprise de la tension dans la conduite lors du déplacement de l'organe de manoeuvre entre sesdites première et seconde positions. Dans un premier mode de réalisation, l'organe de manoeuvre est constitué par un portique pivotant chevauchant l'organe déviateur. Lorsque l'organe déviateur est une roue ou une goulotte à portée extérieure circulaire l'axe de pivotement du portique est confondu avec l'axe dudit organe déviateur. Le portique peut être motorisé ou non. Dans la variante non motorisée, la reprise de tension dans la conduite lors du passage de l'accessoire sur l'organe déviateur est assurée, de manière conventionnelle, par des élingues fixées sur l'accessoire et libérées dès que l'organe de manoeuvre a atteint la seconde position mentionnée ci-dessus. Dans la variante motorisée, les efforts de tension sont pris en charge au niveau de l'axe de basculement du portique par le système de motorisation, constitué avantageusement d'un moteur hydraulique entratnant un pignon denté solidaire du portique. Dans un second mode de réalisation, l'organe de manoeuvre est constitué par un chariot apte à rouler sur un chemin parallèle à la portée extérieure de l'organe déviateur, le chariot pouvant être motorisé ou retenu par un câble. La retenue de l'accessoire sur l'organe de manoeuvre entre lesdites première et seconde position de celui-ci mentionnées précédemment, s'effectue avantageusement par des tourillons transversaux, réalisés sur l'accessoire ou sur un collier de manoeuvre rapporté sur l'accessoire ou encore sur une pièce reliée audit accessoire et aptes à être reçus dans des paliers formés sur l'organe de manoeuvre de part et d'autre de la conduite. On conçoit que la présente invention peut être utilisée aussi bien pour le passage d'accessoires terminaux sur la conduite que d'accessoires répartis sur sa longueur, le dispositif étant en outre parfaitement réversible et permettant la remontée d'une conduite, le franchissement de l'organe déviateur par un accessoire, s'effectuant alors selon la même trajectoire que pour la pose, mais depuis une position initiale dans laquelle la conduite est sensiblement verticale jusqu'à une position finale dans laquelle celle-ci est sensiblement horizontale. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va maintenant en décrire à titre d'exemple nullement limitatif, différents modes de réalisation se référant au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 illustre très schématiquement le dispositif selon l'invention monté à l'arrière d'un navire de pose de conduite en mer, - la figure 2 est une vue en perspective schématique du dispositif selon l'invention dans l'application de la figure 1, - la figure 3 est une vue en élévation frontale de l'organe de manoeuvre-sous forme de portique pivotant du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe selon AA de la figure 3, - la figure 5 illustre un tronçon de conduite muni d'un connecteur intermédiaire et équipé de moyens pour sa manoeuvre par le dispositif selon l'invention, - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 illustrant un montage pour un connecteur d'extrémité arrière, la figure 7 illustre une variante de réalisation du montage de la figure 6 et, - la figure 8 est une vue analogue illustrant un montage pour un connecteur d'extrémité avant, - la figure 9 illustre le fonctionnement du dispositif selon l'invention pour le passage d'un accessoire constitué par un connecteur intermédiaire, équipé selon le montage de la figure 5. - la figure 10 illustre la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention pour le passage d'un connecteur arrière équipé du montage de la figure 7, - la figure Il illustre une variante de réalisation d'organe de manoeuvre du dispositif selon l'invention et, - la figure 12 illustre un autre mode de réalisation d'organe de manoeuver du dispositif selon l'invention. On se réfère tout d'abord aux figures 1 à 4 dans lesquelles on a illustré un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention. Celui-ci est mis en place à l'arrière d'un navire de pose de conduite comportant, dans l'exemple illustré, un organe déviateur sous forme de roue à gorge 1 montée à rotation autour d'un axe 2 et sur laquelle est amenée à passer une conduite 3 déroulée à partir d'une bobine 4, ellemême montée d'une manière non représentée sur un treuil motorisé ou analogue. Le dispositif est associé à un dispositif conventionnel non représenté de traction linéaire de la conduite, notamment sous forme de trichenille montée sur le pont du navire de pose. Le dispositif selon l'invention comporte un portique désigné globalement par 5, monté pivotant autour de l'axe 2 de manière à chevaucher la roue 1. Comme on le voit le mieux sur les figures 3 et 4, le portique 5 comporte sur chacun de ces montants des paliers, en forme de fourche, 6 aptes à recevoir, comme cela sera décrit plus loin, des tourillons transversaux 7 solidaires d'un accessoire tel qu'un connecteur 8 monté sur la conduite 3. Comme cela sera expliqué plus loin, les tourillons 7 sont de préférence réalisés sur un collier de manoeuvre fixé sur l'accessoire 8, collier sur lequel peuvent être fixés des élingues schématisées en 9 sur la figure 2. En se référant aux figures 5 à 8, on voit ainsi différentes formes de montage permettant de solidariser des tourillons 7 sur un connecteur 8. La figure 5 illustre ainsi le montage d'un collier de manoeuvre 10 sur l'un des deux embouts d'une connexion intermédiaire de conduite. Dans la figure 6 les tourillons 7 font partie d'une pièce 10' accrochée à l'arrière d'un embout d'extrémité arrière de conduite. La figure 7 illustre le montage d'un collier 10 sur un embout d'extrémité arrière de conduite et la figure 8 un montage analogue de collier sur un embout de tête de conduite. On se réfère maintenant à la figure 9 qui illustre le fonctionnement du dispositif selon les figures 1 à 4 avec un montage analogue à celui de la figure 5. Le processus de pose utilisant le dispositif selon l'invention se déroule de la manière suivante. Avant que l'accessoire, notamment le connecteur 8, ne parvienne dans le mécanisme de contrôle de tension, notamment sous forme de trichenille, on met en place un collier de manoeuvre 10 ou une pièce 10' de l'une des manières indiquées aux figures 5 à 8 selon le type de connecteur, et l'on raccorde les élingues 9 à un treuil de manoeuvre auxilliaire de reprise de tension non représenté, les élingues dans la pratique étant courtes et elles-mêmes reliées par un organe tel qu'un triangle à un câble de manoeuvre lui-même relié au treuil auxilliaire. Les tourillons 7 du collier 10 ou la pièce 10' solidaire du connecteur 8 sont alors pris en charge par les paliers en forme de fourche 6, formant organes de préhension, du portique pivotant 5 qui bascule alors entre une première position illustrée à droite dans la figure 9 dans laquelle la conduite 3 est sensiblement horizontale jusqu'à une seconde position illustrée en bas à gauche dans la figure 9 dans laquelle la conduite 3 est sensiblement verticale. La position des organes de préhension 6 sur les bras du portique est déterminée de manière que au cours du basculement du portique, le connecteur 8 soit écarté de la roue 1 formant organe déviateur de manière à éviter une flexion inacceptable de la conduite en aval du connecteur 8. Au cours du basculement du portique 5 entre les deux positions extrêmes, on voit que les moyens de préhension 6 suivent une trajectoire circulaire 11 concentrique à la roue i à l'écart de celle-ci. On a schématisé sur la figure 9 les élingues 9 qui reprennent la tension du câble pendant la phase de basculement du portique. La figure 10 est une vue analogue à la figure 2 illustrant la phase de basculement du portique entre ses positions extrêmes avec le montage illustré à la figure 6. La figure 11 illustre le fonctionnement d'un dispositif comportant un mode de réalisation modifié de portique, celui-ci étant motorisé, l'ensemble de motorisation étant schématisé sur la figure 11 sous la forme d'un pignon de sortie d'un moteur hydraulique 12 engrénant avec un pignon 13 centré sur l'axe 2. On comprend que dans ce cas, les élingues de reprise de tension 9 ne sont plus nécessaires, les efforts de tension au cours de la manoeuvre du portique étant absorbés par l'ensemble de motorisation. La figure 12 illustre une variante de réalisation dans laquelle l'organe de manoeuvre est réalisé sous la forme d'un chariot 14 monté mobile, notament sous l'action d'un moteur non représenté, ou en étant retenu par un câble, sur un chemin de roulement 15 réalisé à la périphérie de la roue déviatrice 1. Dans une variante, le chariot peut être monté libre, la tension dans la conduite étant reprise par des élingues. Pour la réception des tourillons 7, les portées du chariot 14 présentent à leur partie supérieure un décrochement 16 définissant une gorge de réception, formant palier pour le tourillon correspondant. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre, ni de son esprit. De plus, il doit être clair que l'invention n'est nullement limitée à l'application décrite et qu'elle est utilisable dans toutes sortes de domaines dans lesquels il est nécessaire de faire franchir un organe déviateur à une charge ou à un accessoire monté sur une conduite soumise à des efforts de tension. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de manoeuvre de câbles ou conduites tubulaires flexibles, passant sur un organe déviateur et comportant au moins un accessoire extérieur rigide, de diamètre supérieur à celui de la conduite, caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de manoeuvre (5; 14) monté sur ou au voisinage immédiat de l'organe déviateur (1), ledit organe de manoeuvre comportant des moyens de préhension (6;16) d'un accessoire (8) monté sur la conduite (3), ledit organe de manoeuvre étant mobile par rapport à l'organe déviateur, de manière que lesdits moyens de préhension soient amenés à suivie une trajectoire, de préférence circulaire (11), extérieure audit organe déviateur, depuis une première position dans laquelle l'accessoire du câble est pris en charge par les moyens de préhension de l'organe de manoeuvre en amont de l'organe déviateur, jusqu'à une seconde position dans laquelle l'accessoire (8) se trouve en aval de l'organe déviateur (1) et peut être libéré desdits moyens de préhension de l'organe de manoeuvre, le dispositif comportant en outre des moyens (9; 12, 13) de reprise de la tension dans la conduite lors du déplacement de l'organe de manoeuvre entre ses dites première et seconde positions. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par,le fait que l'organe de manoeuvre est constitué par un portique pivotant (5) chevauchant l'organe déviateur (1). 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l'organe déviateur est une roue ou une goulotte à portée extérieure circulaire, caractérisé par le fait que l'axe de pivotement (2) du portique est confondu avec l'axe dudit organe déviateur (1). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la reprise de la tension dans la conduite lors du passage de l'accessoire sur l'organe déviateur, est assurée par des élingues (9) fixées sur l'accessoire et libérées dès que l'organe de manoeuvre a atteint ladite seconde position. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que les efforts de tension sont pris en charge au niveau de l'axe de pivotement du portique par un système de motorisation (12, 13) de celui-ci. 6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe de manoeuvre est constitué par un chariot (14) apte à rouler sur un chemin (15) parallèle à la portée extérieure de l'organe déviateur (1). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des révendicatidns précédentes caractérisé par le fait que la conduite (3) est sensiblement horizontale dans ladite première position. 8 2580267 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la conduite (3) est sensiblement verticale dans ladite seconde position. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait la retenue de l'accessoire sur l'organe de manoeuvre entre lesdites première et seconde position de celui-ci, s'effectue par des tourillons transversaux (7) réalisés sur l'accessoire sur un collier de manoeuvre (10) rapporté sur celui-ci ou une pièce (10') reliée audit accessoire, lesdits tourillons (7) étant reçus dans des paliers (6, 16) formés sur l'organe de manoeuvre de part et d'autre de la conduite.