Brevet FR2660390A1 — publié le 19911004

La présente invention a pour objet un dispositif pour l'abandon et la récupération d'une charge lourde sur le fond marin, et plus particulièrement un tel dispositif permettant la dépose d'une charge telle qu'un flexible à abandonner ou un corps mort à l'aide d'une ligne de descente telle qu'un câble ou une channe, et autorisant sa récupération ultérieure en particulier dans de grandes profondeurs d'eau. L'invention vise également à assurer que l'élément utilisé pour la reconnexion est toujours accessible même en cas de sol très mou dans lequel le corps déposé se serait enfoncé totalement ou partiellement. Actuellement, ces travaux sont souvent réalisés par des plongeurs, mais cette solution présente l'inconvénient d'entraver des coûts de main-d'oeuvre élevés et de ne pouvoir en outre être mis en oeuvre à grande profondeur. On a également utilisé des déconnecteurs tels que des coupe-câbles pour l'abandon de la charge, la reprise pour relevage étant réalisée à l'aide d'un véhicule sous-marin téléguidé manipulant un crochet descendu avec la ligne de relevage. Cette solution présente l'inconvénient de ne pouvoir être utilisée pour de très fortes charges du fait de la taille des accessoires d'accastillage à manipuler. On peut également maintenir la ligne d'abandon en flottaison entre le fond et la surface en utilisant une ligne d'orins reliés à une bouée de subsurface, elle-même reliée par une chaîne à une bouée de marquage en surface à l'aide de laquelle s'effectue la récupération. Dans ce cas, l'accastillage est compliqué et la bouée de surface risque d'être emportée par un navire ou une tempête. En outre, la ligne d'orins doit être de grande longueur et de forte capacité dans le cas de charges lourdes dans de grandes profondeurs d'eau. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour l'abandon et la récupération d'une charge lourde sur le fond marin, caractérisé par le fait qu'il comprend une première partie susceptible d'être liée mécaniquement à une ligne d'abandon et de récupération, et une deuxième partie susceptible d'être liée mécaniquement à ladite charge, l'une desdites parties comprenant un mandrin cylindrique et l'autre partie comprenant un cylindre de réception pour ledit mandrin, des moyens de verrouillage étant prévus pour verrouiller et déverrouiller le mandrin dans son cylindre de réception. Le mandrin peut être monté sur la première ou la deuxième partie. Dans un mode de réalisation préféré, ladite deuxième partie comprend des moyens de flottaison et des moyens souples de liaison à ladite charge. Les moyens de flottaison permettent d'assurer l'accessibilité à la deuxième partie même lorsque le corps à récupérer est enfoncé dans le fond marin et assurent en outre la verticalité de l'axe du cône d'entrée et du cylindre de réception facilitant ainsi l'introduction du mandrin de la première partie. Avantageusement, l'une des parties comprend un cône d'entrée pour la deuxième partie. Plus particulièrement, le mandrin peut être monté sur la première partie, la deuxième partie comprenant le cylindre de réception et un cône d'entrée pour le mandrin. Les moyens de verrouillage peuvent notamment être alimentés en énergie à partir de la ligne d'abandon et/ou de récupération, par exemple en énergie électrique ou hydraulique. Dans ce dernier cas, la ligne est constituée par un flexible. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens de verrouillage comprennent au moins un organe susceptible de faire saillie du mandrin pour pénétrer dans un orifice du cylindre de réception. Cet organe peut être monté basculant à l'intérieur du mandrin, des moyens élastiques étant prévus pour le maintenir en position sortie, et un piston étant agencé pour l'amener en position rentrée contre l'action de moyens élastiques. Le même mandrin peut être utilisé pour l'abandon et la récupération de la charge mais, dans un mode de réalisation particulier, on prévoit un mandrin distinct pour la récupération, les moyens de verrouillage de ce mandrin comprenant une rainure annulaire formée à sa surface extérieure agencée pour coopérer avec des loquets montés pivotants sur le cylindre de réception. On peut prévoir, afin d'assurer l'entrée du mandrin dans le cône et dans son cylindre de réception, un câble traversant ledit cône d'entrée et le cylindre de réception et comprenant des moyens d'accrochage à l'extrémité du mandrin d'une part, et à l'extrémité d'un câble de relevage d'autre part. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - les figures 1 à 3 représentent trois étapes successives de la phase d'abandon d'un flexible sur le fond marin, - les figures 4 à 7 représentent quatre étapes successives de la phase de récupération de ce flexible, - la figure 8 est une vue partielle à plus grande échelle en demi-coupe axiale du mandrin d'abandon, - la figure 9 est une vue en élévation du mandrin de récupération et, - la figure 8 est une vue partielle en coupe axiale de ce mandrin dans son cylindre de réception. Comme montré à la figure 1, le dispositif selon l'invention comprend d'une manière générale une partie 1 reliée par une chaîne 2 à un flexible 3 à abandonner sur le fond marin et une partie 4 reliée à une ligne d'abandon 5 constituée dans le cas présent par un tuyau flexible pouvant être mis en pression. La partie 1 comprend un cône de rentrée 6 formant une réserve de flottabilité permettant de maintenir tendue la channe 2, de sorte que même lorsque le flexible 3 est enfoncé dans le sol, la partie 1 soit accessible et que l'axe du cône soit vertical. La surface conique 7 du cône de rentrée 6 présente donc son ouverture vers le haut et est prolongée vers le bas par un cylindre de réception 8. La paroi intérieure de ce cylindre forme dans sa partie supérieure des encoches 9 (figure 8). Par ailleurs, ce cylindre 8 présente dans sa partie inférieure des orifices 10 dans lesquels sont montés des loquets il comme cela sera décrit plus en détail ci-après (figure 10). Si l'on se réfère de nouveau aux figures 1 et 8, on voit que la partie 4 comporte un mandrin 12 creux dans lequel des cliquets 13 sont montés pivotants autour d'axes horizontaux 14. Dans la position représentée en traits pleins, les cliquets il ont leur extrémité 15 faisant saillie du mandrin par des orifices 16 dans la paroi de ce mandrin, tandis que dans leur position en traits interrompus, cette extrémité 15 rentre à l'intérieur du mandrin. Par ailleurs, un piston pousseur 17 est monté dans le mandrin 12, la partie supérieure de ce piston étant en communication avec l'intérieur du flexible 5. Enfin, un ressort 18 disposé en compression entre la paroi du mandrin 12 et un levier 19 formant une queue du cliquet 13 repousse celui-ci dans sa position sortie du mandrin. Par conséquent, en l'absence de pression dans le flexible 5, le piston 17 et les cliquets 13 sont dans leur position représentée en traits pleins alors que lorsqu'une pression est appliquée dans ce flexible, le piston 17 descend dans la position représentée en traits interrompus et fait ainsi basculer les cliquets 13 qui rentrent à l'intérieur du mandrin. Si l'on revient maintenant à la figure 1, on voit la fin de l'opération de dépose du flexible 3 avec les cliquets 13 du mandrin 12 engagés dans les renfoncements 9 du cylindre 8. Une pression étant appliquée à l'intérieur du flexible 5, le piston 17 provoque la rentrée des cliquets à l'intérieur du mandrin 12 comme cela est représenté à la figure 2. Le mandrin 12 est ainsi désolidarisé de la partie 1 du dispositif selon l'invention et peut donc être remonté par enroulement en surface du flexible 5 comme cela est représenté à la figure 3. Seule la partie 1 reste par conséquent reliée à l'extrémité du flexible 3 par la chaîne 2 en attente de sa récupération. Si l'on se réfère maintenant aux figures 4 et 9, on voit que l'on utilise pour cette récupération un mandrin 20 différent du mandrin 12 et relié à sa partie supérieure à une ligne de relevage 21. Le mandrin 20 possède à sa partie inférieure une rainure annulaire 22 et un anneau 23. Si l'on se réfère maintenant à la figure 10, on voit que les loquets 11 se présentent sous la forme de leviers à deux branches 24 et 25 et sont articulés autour d'un axe horizontal 26 solidaire du cylindre 8. Dans la position représentée en traits pleins, la branche 24 du loquet est basculée à l'extérieur du cylindre 8 alors que dans sa position représentée en traits interrompus, la force de gravité stexercant sur la branche 25 du loquet provoque la rentrée de la branche 24 dans le cylindre. La figure 4 représente le mandrin 20 approché de l'entrée du cône de rentrée 6, cette approche étant facilitée à l'aide d'une balise 27. Une élingue 28 a été placée préalablement à l'abandon de la partie 1 de telle manière qu'elle traverse un orifice 29 formé au fond du cylindre 8. Le bras de l'élingue intérieur a la partie 1 a son extrémité munie d'un crochet 30 et le bras extérieur a son extrémité munie d'un crochet 31. Le mandrin 20 ayant été approché de la partie 1, un véhicule sous-marin téléguidé 32 décroche le crochet 30 de la partie 1 et l'accroche à l'anneau 23 du mandrin 20. Comme montré sur la figure 5, il décroche ensuite le crochet 31 pour l'accrocher à un anneau 33 relié par un câble 34 à un treuil situé en surface. Une traction étant exercée sur le câble 34, comme montré à la figure 6, l'élingue 28 se tend et guide le mandrin 20 à l'intérieur du cône de rentrée 7 puis dans le cylindre 8. Au passage de l'extrémité inférieure du mandrin 35, les branches 24 des loquets Il s'escamotent puis, comme montré à la figure 7, ils repivotent de manière à s'engager dans la rainure 22. La position des loquets peut être vérifiée à l'aide du véhicule 32. Lorsque le verrouillage est réalisé, le véhicule 32 peut couper l'élingue 28 à l'aide d'un outil 36 fixé à l'extrémité de son bras manipulateur 37. Le dispositif est alors en position pour relever l'extrémité du flexible 3 par traction sur la ligne de relevage 21. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour l'abandon et la récupération d'une charge lourde sur le fond marin, caractérisé par le fait qu'il comprend une première partie (4) susceptible d'être liée mécaniquement à une ligne d'abandon et de récupération, et une deuxième partie (1) susceptible d'être liée mécaniquement à ladite charge, l'une desdites parties comprenant un mandrin (12, 20) cylindrique et l'autre partie comprenant un cylindre (8) de réception pour ledit mandrin, des moyens de verrouillage (9, 13 ~ 10,11) étant prévus pour verrouiller et déverrouiller le mandrin dans son cylindre de réception. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mandrin est monté sur ladite première partie. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit mandrin est monté sur ladite deuxième partie. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ladite deuxième partie comprend des moyens de flottaison et des moyens de liaison souples (2) à ladite charge. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'une desdites parties comprend un cône d'entrée (6) pour l'autre desdites parties. 6 - Dispositif selon l'ensemble des revendications 2 et 5, caractérisé par le fait que ledit cône d'entrée est monté sur ladite deuxième partie. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de verrouillage sont alimentés en énergie à partir de ladite ligne d'abandon et de récupération. 8 - Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens de verrouillage comprennent au moins un organe (13) susceptible de faire saillie du mandrin pour pénétrer dans un orifice (9) du cylindre de réception. 9 - Dispositif selon l'ensemble des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que ledit organe est monté basculant à l'intérieur du mandrin, des moyens élastiques (18) étant prévus pour le maintenir en position sortie, et un piston (17) étant agencé pour l'amener en position rentrée contre 1 action des moyens élastiques, ledit piston étant alimenté en fluide hydraulique à partir d'une ligne d'abandon constituée par un tuyau flexible. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens de verrouillage comprennent une rainure annulaire (22) formée sur le mandrin, agencée pour coopérer avec des loquets (11)montés pivotants sur le cylindre de réception. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend un câble (28), traversant ledit cône d'entrée et le cylindre de réception, et comprenant des moyens d'accrochage (30,31) à l'extrémité du mandrin et à ltexrémité d'un câble de relevage.