Brevet FR2628458A1 — publié le 19890915

LUw2628458 La présente invention se rapporte à une structure marine immergée du type treillis tubulaire servant de support de plateformes en mer et dont les membres ou membrures sont renforcées au moyen de barres creuses soudées servant d'entretoises. De nombreuses plateformes fixes de production pétrolière et de gaz sont installées dans des mers plus ou moins agitées et pour certaines depuis une ou deux décennies. Elles nécessitent un soin particulier de mainte- nance de la part des opérateurs. Des programmes d'inspection sont réalisés pour suivre la vie de ces plate- formes, afin de pouvoir déceler toute anomalie susceptible d'entrainer des conséquences graves pour leur service. En cas de découverte de défauts, on examine, en tenant compte de critères d'évaluation, si l'on doit pro- céder à leur réparation pour restituer totalement ou partiellement l'in- tégrité de la plateforme. Ces tâches d'inspection et de réparation sont réputées longues et coû- teuses. Elles se pratiquent habituellement par plongeurs, avec tous les pro- blèmes qui sont liés à l'environnement sous-marin, dûs au fait que les opérations doivent être décomposées en phases simples et que le temps de travail est limité. Elles consistent essentiellement, en ce qui concerne l'inspection, en nettoyage des noeuds par des moyens encore archaïques et en la vérifica- tion proprement dite par des méthodes souvent dérivées de celles terres- tres qui sont souvent mal adaptées. En ce qui concerne la réparation, ces méthodes consistent à renforcer ou à remplacer la barre concernée avec de nouvelles liaisons par assemblages mécaniques, cimentées ou non, ou par soudage hyperbare. En service, une entretoise peut être endommagée de plusieurs façons. 2 c Q2628458U Elle peut subir un choc provoqué par exemple par un colis en cours de levage ou par un bateau manoeuvrant à proximité de la plateforme. L'en- dommagement qui en résulte est un enfoncement local de la barre avec ou sans fléchissement de cette dernière. Elle peut présenter une fissure dans une des soudures de raccordement avec les membrures ou les jambes, initiée par fatigue par exemple, ou peut présenter un effet de la corrosion pius ou moins importante par défaut de protection cathodique par exemple. Lorsque ces défauts sont traversants par rapport à la paroi de la barre, ces endommagements se manifestent par un manque d'étanchéité de la barre, initialement étanche par sa construction, avec remplissage partiel ou total par de l'eau. Lorsqu'ils ne sont pas traversants, ils ne sont pas encore à considérer comme inquiétantset seront susceptibles d'être décelés ultérieurement, lors d'une autre campagne d'inspection. En ce qui concerne l'endommagement par choc, il peut y avoir un endommage- ment important sans qu'il soit systématiquement accompagné d'une perte d'étanchéité de la barre. La détection de cet endommagement peut alors se faire aisément par inspection visuelle par plongeur ou sous-marin. La détection des défauts par fissuration oblige à un nettoyage de la barre, plus particulièrement dans les zones de raccordement avec les mem- brures et les jambes, puis à l'application des méthodes d'inspection qui vont par exemple du simple examen visuel à des méthodes plus élaborées, comme les techniques ferro-magnétiques ou ultrasonores. La présente invention a pour but de faciliter l'inspection et la répa- ration de certaines barres, en les soumettant à une épreuve pneumatique en vue de la vérification de l'étanchéité et à procéder, le cas échéant, à leur réparation par injection interne de ciment ou autre matériau adap- té. Elle porte plus particulièrement sur une structure marine immergée du type treillis tubulaire servant de support de plateformes en mer et dont les jambes et membrures sont renforcées lors de la construction au moyen de barres creuses soudées servant d'entretoises et elle est caractérisée en ce que la barre creuse est munie à ses deux extrémités opposées proches de raccordements de deux piquages placés dans un même plan axial et en positions opposées, munis de capots de protection et dont l'un est muni d'un clapet anti-retour taré à une surpression par rapport à la pression hydrostatique. Les entretoises qui forment les barres sont soit des entretoises hori- zontales, soit des entretoises placées dans un plan vertical sur une face externe ou interne de la structure. S'agissant des entretoises placées dans un plan vertical, chaque barre porte de préférence deux piquages, l'un en partie haute et l'autre en partie basse. Ainsi, l'inspection et la réparation des barres seront facilitées en les soumettant individuellement à une épreuve pneumatique en vue de la vé- rification de leur étanchéité etenprocédant le cas échéant, à leur ré- paration par injection interne du ciment ou d'autre matériau analogue. L'invention a également pour objet un procédé d'inspection pour vérifier l'état d'étanchéité des barres creuses munies de piquages qui est carac- térisé en ce qu'on raccorde le piquage muni de clapet à une source d'air comprimé et on observe la chute de pression ou le dégagement de bulles d'air par des éventuelles fissures dans la paroi de la barre ou autres défauts traversants. L'invention s'étend aussi au procédé de réparation de barres creuses munies de piquages et présentant des défauts d'étanchéité, lequel pro- cédé est caractérisé en ce qu'on élimine le clapet dans un des piquages, on injecte éventuellement de l'air sous pression par l'autre piquage jusqu'à l'évacuation de l'eau de mer par le second piquage et on injecte par le premier piquage du ciment ou une autre matière durcissable avec purge de l'excédent par le second piquage, de façon à remplir l'inté- rieur de la barre creuse pour la renforcer et colmater les fissures ou autres défauts. L'évacuation préalable de l'eau de mer peut ne pas être indispensable, car le ciment injecté par la suite doit pouvoir chasser l'eau de mer. De préférence, avant le remplissage de la barre par des matières dur- cissables, on place à l'endroit de la barre manquant d'étanchéité un manchon en forme de demi-coquilles en acier garnies intérieurement d'un matériau souple, tel que le caoutchouc, assurant l'étanchéité. L'invention sera mieux comprise à la. lumière de la description qui suit de certains modes de réalisation illustrés par des dessins, dont la figure 1 présente des membrures renforcées par une entretoise placée dans le plan vertical, la figure 2 montre un détail de l'entretoise, notamment un piquage muni d'un clapet anti-retour, la figure 3 présente la phase d'épreuve pneumatique et les figures 4 à 6 montrent les différentes phases de la réparation de l'entretoise, notamment la mise en place d'un dispositif provi- soire d'étanchéité (fig.4), la chasse d'eau (fig.5) et l'injection de ciment (fig.6). L'entretoise 3 selon l'invention est placée pour renforcer deux mem- brures 1 et 2, auxquelles elle est rapportée par soudure. Elle est munie au voisinage de ses extrémités de deux piquages 4 et 5, dont les ouvertures débouchent dans le même plan, mais en directions opposées. Les piquages pourront par exemple être soudés bout à bout sur les bords relevés 6 du tube creux 4 et réalisés par forgeage de ce tube (fig.2). Les piquages sont munis d'un capot protecteur représenté en 7 pouvant être enlevé aisément par plongeur ou sous-marin. Un nouveau capot sera 2628458 mis en place après la phase d'inspection. Un de deux piquages, notamment le piquage inférieur dans une barre placée dans le plan vertical, est muni d'un clapet anti-retour 8 taré à une sur- pression, par exemple de 1 bar par rapport à la pression hydrostatique. Chaque clapet devra pouvoir être éliminé facilement en cas de réparation. Les piquages doivent pouvoir être connectés et déconnectes facilement à un ombilical par plongeur ou sous-marin. En service, on pourra réaliser au moyen de l'entretoise selon l'invention deux opérations suivantes. On pourra vérifier l'étanchéité de la barre au cours d'une inspection réalisée par une épreuve pneumatique (figure 3). On branche une con- duite.d'air sous pression par le piquage inférieur muni de clapet. Un raccordement à une conduite d'air comprimé à une surpression de 1,5 à 2 bars doit permettre de mettre en évidence un manque d'étanchéité de la barre par observation de bulles par le défaut traversant ou par observa- tion de la chute de pression après établissement de la pression de réfé- rence choisie. Lorsqu'il s'agit de réparer la barre, on commence par éliminer le clapet anti-retour existant dans un des piquages. On place ensuite un manchon 9 composé de deux demi-coquilles revêtues intérieurement de caoutchouc et assemblées par un dispositif approprié (figure 4). On raccorde ensuite le piquage 4 à une conduite d'air comprimé et on évacue par le piquage 5 l'eau de mer qui aurait pénétré à l'intérieur de la barre (figure 5). On branche par la suite le piquage 5 sur une conduite de ciment que l'on injecte sous pression dans la barre pour remplir son intérieur, l'air chasse s'échappant par l'évent que constitue le second piquage 4 (figure 6). Après la solidification du matériau de'remplissage, tel que le ciment, on peut enlever les coquilles 9, mais au besoin on peut les laisser en place. 6 2628458 Ainsi, l'injection du ciment restitue la résistance de la barre, par- tiellement ou totalement, sauf en cas d'endommagements trop importants nécessitant le remplacement de la barre. D'autres variantes de réalisation peuvent être pratiquées sans-sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure marine immergée du type treillis tubulaire servant de support de plateforme en mer et dont les jambes et membrures (1,2) sont ren- forcées, lors de la construction, au moyen de barres creuses soudées (3) servant d'entretoises, caractérisée en ce que la barre creuse (3) -est munie à ses deux extrémités proches de raccordements de deux pi- quages (4,5) munis de capots de protection (7) et placés en positions opposées dans un même plan axial, un de deux piquages étant muni d'un clapet anti-retour (8) taré à une surpression par rapport à la pres- sion hydrostatique. 2. Procédé d'inspection'pour vérifier l'état d'étanchéité des barres creuses munies de piquages selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on raccorde le piquage (5) muni de clapet (8) à une source d'air compri- mé et on observe la chute de pression ou un dégagement de bulles d'air par d'éventuelles fissures dans la paroi ou d'autres défauts. 3. Procédé de réparation de barres creuse selon la revendication 1 pré- sentant des défauts d'étanchéité dûs à l'endommagement de ses parois, caractérisé en ce qu'on élimine le clapet anti-retour (8) dans un des piquages (5), on injecte éventuellement l'air sous pression par l'autre piquage (4) jusqu'à l'évacuation de l'eau de mer et on injecte par le premier piquage (5) du ciment ou une autre matière durcissable avec purge de l'excédent par le premier piquage (4), de façon à remplir l'in- térieur de la barre (3) pour la renforcer et colmater les fissures de sa paroi. 4. Procédé de réparation de barres creuses selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'avant le remplissage de la barre par des matières durcissables, on place à l'endroit de la barre manquant d'étanchéité un manchon (9) en forme de deux demi-coquilles en acier garnies inté- rierement d'un matériau souple, tel que le caoutchouc, assurant l'étan- chéité.