Brevet FR2576083A1 — publié le 19860718

MONTAGE DE CONDUITES DEVANT PRESENTER DES POSSIBILITES DE SEPARATION ET D'ISOLEMENT L'invention concerne l'installation d'un ensemble de conduites, plus particulièrement de conduites sous-marines et vise à permettre des opérations de déconnexion d'un élément tubulaire et de reconnexion de cet élément tubulaire dans l'ensemble de conduites en maintenant pendant l'exécution de ces opérations, fermé(s) sur ltextérieur l'emplacement (les emplacements) prévu (s) dans le reste de l'ensemble de conduites pour le raccordement de cet élément tubulaire. Dans le cas d'une installation sous-marine, on peut ainsi effectuer des travaux de réparation, d'entretien ou de surveillance d'équipements, tels que vannes, gares de racleurs par exemple, qui se trouvent insérés dans cet élément tubulaire, en retirant cet élément et sans avoir à mettre en eau le reste de l'ensemble. Si cet élément tubulaire appartient à un ligne secondaire ainsi branchée sur une ligne principale, la ligne principale peut continuer à être utilisée pendant que la ligne secondaire est déconnectée. On connaît dejà deux procédés d'intervention sur une conduite immergée, dits respectivement "hot tapping" et "cold tapping", qui ont l'intérêt de permettre une intervention en n'importe quel point de la conduite, mais qui présentent l'inconvénient de nécessiter des soudures ou la pose de connecteurs mécaniques pour reconstituer la conduite, le procédé dit "hot tapping" entrat- nant en outre l'adjonction permanente de pièces en T sur la conduite. La présente invention propose des dispositions à prendre préalable ment lors de l'installation de conduites, en des points déterminés de celles-ci, en vue de pouvoir ensuite retirer de manière très simple un élément tubulaire dans lequel on a groupé des équipements pouvant nécessiter une surveillance, un entretien ou une réparation. Un objet de l'invention est ainsi un mont#age de conduites qui comprend au moins une première conduite munie d'une première tubulure, un élément tubulaire formant à l'une de ses extrémités une deuxième tubulure et des moyens de raccordement pour raccorder les première et deuxième tubulures l'une à l'autre dans le prolongement l'une de l'autre selon un même axe, tandis que la portion de l'élémént tubulaire adjacente à la deuxième tubulure se trouve déviée de cet axe, caractérisé en ce que, sur ledit élément tubulaire et extérieurement à celui-ci, est branché un appendice tubulaire, dirigé selon ledit axe et disposé dans le prolongement de la deuxième tubulure, qui reçoit un obturateur manoeuvrable et déplaçable, apte à obturer soit ledit appendice tubulaire soit la première tubulure, des moyens de fixation étant prévus pour fixer sur ledit appendice tubulaire l'enveloppe d'un manipulateur apte à saisir, manoeuvrer et déplacer cet obturateur afin de le désactiver, de l'amener de l'appendice tubulaire dans la première tubulure ou vice-versa et de le réactiver. Préférentiellement, la première tubulure et l'appendice tubulaire comportent des gorges internes pour recevoir l'obturateur. L'invention prévoit, en outre, que lesdits moyens de fixation permettent l'installation sur ledit appendice tubulaire d'un couvercle à la place de l'enveloppe du manipulateur. Avantageusement, l'enveloppe du manipulateur et le couvercle sont traversés par au moins un conduit muni d'un robinet pour un réglage de pression dans ledit appendice tubulaire. Pour assurer le remplacement éventuel de l'obturateur, selon une autre particularité de l'invention, une vanne intermédiaire à tiroir coulissant est disposée sur ledit appendice tubulaire de manière à être intercalée entre celuici et l'enveloppe du manipulateur ou le couvercle. Lesdits moyens de raccordement peuvent comprendre des brides. Selon une caractéristique de l'invention, les dits moyens de fixation comprennent alors sur l'appendice tubuliare une bride analogue à la bride de raccordement prévue sur la première tubulure, de sorte que le couvercle puisse aussi bien être fixé sur l'appendice tubulaire que sur la première tubulure. Selon un autre objet de l'invention, dans le cas où ledit élément tubulaire établit une connexion entre la première conduite et une deuxième conduite et forme à l'autre de ses extrémités une troisième tubulure pour se raccorder à une quatrième tubulure prévue sur cette deuxième conduite, des organes analogues à ceux définis précédemment sont prévus à cette autre de ses extrémités de manière à permettre la fermeture à la fois des première et quatrième tubulures avant enlèvement dudit élément tubulaire. On va décrire, à titre non limitatif, des exemples de réalisation de l'invention en se référant au dessin joint dans lequel la figure 1 représente en coupe verticale partielle un élément tubulaire réunissant une conduite secondaire à une conduite principale; les figures 2 et 3 montrent de même, mais à plus grande échelle, une portion de la figure 1 après installation d'un manipulateur qui, dans le cas de la figure 2, a simplement saisi l'obturateur et qui, dans le cas de la figure 3, a déplacé cet obturateur; la figure 4 représente schématiquement de même une variante de montage d'un manipulateur avec interposition d'une vanne intermédiaire; la figure 5 montre en coupe verticale une variante d'obturateur muni d'un guide pour le passage de racleurs ; et les figures 6, 7 et 8 sont des schémas de diverses utilisations du montage selon l'invention. Sur la figure 1, une conduite secondaire 1 est reliée à une conduite principale 2 par un élément tubulaire 3 dans lequel sont disposés un certain nombre d'équipements 4, 5, 6, tels que des vannes, nécessitant une surveillance périodique. Les conduites 1 et 2 sont disposées sur un fond marin 7 et comportent chacune une tubulure verticale de raccordement 8, 9 munie d'une bride de raccordement 10, 11. De même, l'élément 3, qui s'étend essentiellement en direction horizontale, comporte à ses extrémités des tubulures verticales de raccordement 12, 13 munies de brides 14, 15. La bride 14 est prévue pour être raccordée à la bride 10 par des boulons non représentés et la bride 15 est prévue pour être de même raccordée à la bride 11. L'élément 3 comporte des appendices tubulaires verticaux 16, 17 disposés dans le prolongement des tubulures 8, 12 d'une part et 9, 13 d'autre part. L'appendice tubulaire 16 a sensiblement le même diamètre que les tubulures 8 et 12 et l'appendice tubulaire 17 a sensiblement le même diamètre que les tubulures 9 et 13. Un obturateur 18 déplaçable est disposé dans l'appendice tubulaire 16. Il peut être de type gonflable ou de type mécanique, une gorge étant alors prévue dans l'appendice tubulaire 16 (comme on le voit en 34 sur la figure 5) et dans la tubulure 8 pour recevoir cet obturateur. La position éventuelle de l'obturateur 18 dans la tubulure 8 a été figurée en 18'. L'appendice tubulaire 16 se termine vers le haut par une bride 19 sur laquelle peut venir se fixer un couvercle 20 traversé par un conduit 21 muni d'un robinet 22. Un obturateur 23 déplaçable, analogue à l'obturateur 18 sauf qu'il présente un diamètre supérieur, est disposé dans l'appendice tubulaire 17 et peut venir en 23' dans la tubulure 9. L'appendice tubulaire 17 se termine vers le haut par une bride 24 sur laquelle peut venir se fixer un couvercle 25 traversé par un conduit 26 muni d'un robinet 27. Les couvercles 20 et 25 sont remplacés, lorsqu'on veut manipuler les obturateurs 18 et 23, par des manipulateurs tels que le manipulateur 28 des figures 2, 3 et 4, dont l'enveloppe 29 est munie de brides 30 pouvant se fixer sur la bride telle que 19 terminant vers le haut l'appendice tubulaire correspondant tel que 16. Un tel manipulateur comporte une tige de manoeuvre 31 qui peut subir des mouvements de rotation pour saisir un obturateur et des mouvements de translation, sous l'effet d'un vérin, pour effectuer le déplacement d'un obturateur de l'appendice tubulaire tel que 16 vers la tubulure telle que 8 de# raccordement d'une conduite. Sur la figure 2 on a représenté la tige 31 dans la position de saisie de l'obturateur dans l'appendice tubulaire et sur la figure 3 on a représenté cette même tige lorsqu'elle a déplacé l'obturateur pour l'amener dans la tubulure de raccordement de la conduite. On n'a pas représenté les détails de réalisation des obturateurs et des manipulateurs car ce sont des organes bien connus en eux-mêmes. La figure 4 représente une variante dans laquelle on a intercalé entre la bride 30 de l'enveloppe 29 du manipulateur 28 et la bride 19 de l'appendice tubulaire 16 une vanne auxiliaire 32 dite "sandwich valve". Cela permet, au cas où l'on s'aperçoit d'une défaillance de l'obturateur 18, de remonter l'obturateur dans l'enveloppe 29 du manipulateur 28, de fermer ensuite la vanne auxiliaire 32 et de monter à la surface, avec le manipulateur 28, la vanne 18 défectueuse pour la remplacer ou la réparer. Sur la figure 5, l'obturateur 18 a reçu sur sa partie inférieure un prolongateur 33 dont la face inférieure reconstitue, lorsque l'obturateur est dans l'appendice tubulaire, la géométrie interne de l'élément tubulaire 3 perturbée par le branchement de l'appendice tubulaire 16, de manière suffisante pour guider un racleur tel que 35 devant circuler selon la flèche 36 à l'intérieur de l'élément tubulaire 3. La figure 6 montre schématiquement la disposition selon la figure l pour permettre de mieux la comparer à d'autres dispositions schématisées par les figures 7 et 8. Sur la figure 7 on retrouve deux conduites l et 2, qui peuvent être différentes de celles de la figure 1, reliées par un élément tubulaire 3 de manière analogue au schéma de la figure 6, mais sur l'élément tubulaire 3, on a branché, par l'intermédiaire d'une vanne à plusieurs voies 37, une gare à racleur 38. Sur la figure 8 deux conduites 1 et 2 sont reliées par un élément tubulaire 3 comme précédemment, mais, en outre, la conduite 2 forme à son extrémité une tubulure 39 munie d'une bride 40 prévue pour recevoir la bride correspondante 41 d'une tubulure 42 d'un autre élément tubulaire 43 relié à une gare à racleur 38 ; l'élément tubulaire 43 comporte un appendice tubulaire 44 muni d'une bride 45. L'appendice tubulaire 44 reçoit, comme l'appendice tubulaire 16, un obturateur, non représenté, manipulable par un manipulateur non représenté, pouvant être fixé sur la bride 45, pour déplacer l'obturateur entre l'appendice tubulaire 44 et la tubulure 39. Une procédure d'utilisation du montage de la figure 1 peut être décrite en se référant à la moitié gauche de cette figure, les mêmes opérations étant effectuées sur les organes de la moitié droite de la figure. Partant de la position de l'obturateur 18 représentée, on réduit la pression dans les conduites et on décomprime le compartiment situé au-dessus de l'obturateur 18. On peut alors enlever le couvercle 20 et le remplacer par le manipulateur 28. Puis, on connecte la tige 31 du manipulateur 28 à l'obturateur 18 et on égalise les pressions de part et d'autre de cet obturateur. On peut ensuite déverrouiller l'obturateur 18 et le descendre dans la tubulure 8 où on le verrouille dans sa nouvelle position. Après avoir fait des essais d'étanchéité de l'obturateur 18 dans sa nouvelle position, on déconnecte la tige 31 et on la remonte dans l'enveloppe 29. On déconnecte alors l'élément tubulaire 3 et on place le couvercle 20 sur la bride lp. Les conduites peuvent être remises à leur pression de travail. Pour repasser de la position basse à la position haute de l'obturateur 18, on réduit à nouveau la pression dans les conduites, on décomprime le compartiment situé au-dessus de l'obturateur 18 et on enlève le couvercle 20. On peut alors descendre l'élément tubulaire 3 muni du manipulateur 28 sur les brides 10 et 11. On pompe l'eau par un conduit 46, muni d'un robinet 47, traversant l'enveloppe 29, tandis qu'une pression d'un fluide approprié, par exemple de gaz, peut être établie par un conduit 48 muni d'un robinet 49 (figure 2). Après avoir égalisé les pressions des deux cotés de l'obturateur 18, on abaisse la tige 31 que l'on connecte à l'obturateur 18 pour le déverrouiller et le remonter dans sa position haute où l'on effectue des essais d'étanchéité, après quoi la tige 31 est déconnectée et rentrée dans l'enveloppe 29 qui est mise en eau. On déconnecte le manipulateur 28 et on le retire pour le remplacer par le couvercle 20. On peut alors remettre la pression de travail dans les conduites. Si nécessaire, il est possible de réduire, la pression différentielle sur l'obturateur en accroissant la pression au dessus de lui à l'aide du conduit 21. REVENDICATIONS 1 - Montage de conduites qui comprend au moins une première conduite (l) munie d'une première tubulure (8), un élément tubulaire (3) formant à l'une de ses extrémités une deuxième tubulure (12) et des moyens de raccorde ment (10, 14) pour raccorder les première (8) et deuxième (12) tubulures l'une à l'autre dans le prolongement l'une de l'autre selon un même axe tandis que la portion de l'élément tubulaire adjacente à la deuxième tubulure (12) se trouve déviée de cet axe, caractérisé en ce que, sur ledit élément tubulaire (3) et extérieurement à celui-ci, est branché un appendice tubu laire (16), dirigé selon -ledit axe et disposé dans le prolongement de la deuxième tubulure (12), qui reçoit un obturateur manoeuvrable et déplaçable (18), apte à obturer soit ledit appendice tubulaire (16) soit la première tubulure (8), des moyens de fixation (19, 30) étant prévus pour fixer sur ledit appendice tubulaire (16) l'enveloppe (29) d'un manipulateur (28) apte à saisir, manoeuvrer et déplacer cet obturateur (18) afin de le désactiver, de l'amener de l'appendice tubulaire (16) dans la première tubulure (8) ou vice versa et de le réactiver. 2 - Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première tubulure (8) et l'appendice tubulaire (16) comportent des gorges internes (34) pour recevoir l'obturateur (18). 3- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation (19, 30) sont prévus pour permettre l'installation d'un couvercle (20), à la place de l'enveloppe (29) du manipulateur. 4- Montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe (29) du manipulateur-et le couvercle (20) sont traversés par au moins un conduit (21, 46, 48) muni d'un robinet (22, 47, 49). 5 - Montage selon la revendication 1, caractérisé en qu'une vanne intermédiaire (32) à tiroir coulissant est disposée sur ledit appendice tubulaire (16) de manière à être intercalée entre celui-ci- et l'enveloppe (29) du manipulateur. 6 - Montage selon la. revendication 3, dans lequel lesdits moyens de raccor dement (10, 14) comprennent, sur la première tubulure (8), une bride de raccordement (10), caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation com prennent sur ledit appendice tubulaire (16) une bride de fixation (19) analogue à cette bride de raccordement (10) de sorte que le couvercle (20) puisse aussi bien être fixé sur l'appendice tubulaire (16) que sur la première tubulure (8). 7 - Montage selon la revendication l, caractérisé en ce que l'obturateur (18) est solidaire d'un prolongateur (33) reconstituant, lorsque l'obturateur est dans l'appendice tubulaire (16), en partie la géométrie interne qu'aurait l'élément tubulaire (3) sans l'appendice tubulaire (16), de manière que ce prolongateur (33) serve de guide lors de la circulation d'un racleur dans élément tubulaire (3). 8 - Montage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit élément tubulaire (3) établit une connexion entre la première conduite (1) et une deuxième conduite (2) et forme à l'autre de ses extrémités une troisième tubulure (13) pour se raccorder à une quatrième tubulure (9) formée sur cette deuxième conduite (2), caractérisé en ce que des organes tels que appendice tubulaire (17), obturateur (23), manipulateur, analogues à ceux prévus, dans cette revendication précédente, pour l'une des extrémités de l'élément tubulaire (3), sont prévus à cette autre des extrémités de l'élément tubulaire (3).