Brevet FR2716520A1 — publié le 19950825

La présente invention concerne un support destiné à un tuyau, de manière plus particulière, mais en aucune façon exclusive, la présente invention concerne les supports destinés au montage d'un élément de flottaison sur un tuyau montant sous-marin. Les tuyaux, en particulier les tuyaux sous-marins pour hydrocarbures sont communément munis d'enveloppes extérieures. Les enveloppes peuvent fournir l'isolation thermique ou dans le cas de tuyaux montants peuvent I1 constituer un flotteur. Il peut être difficile de monter l'enveloppe sur le tuyau. Un procédé connu pour monter un flotteur sur un tuyau montant consiste à boulonner des moitiés d'éléments de flotteur montées sur un revêtement situé sur le tuyau montant. Ce procédé souffre de problèmes. Dans certaines variantes, le flotteur complet muni du revêtement est boulonné sur le tuyau montant. Le f1 otteur peut donc être soumis à des niveaux de contrainte élevés. En outre, lorsque le revêtement est configuré de manière serrée sur le tuyau montant, il peut être nécessaire d'usiner le revêtement pour recevoir le tuyau montant particulier puisque les tuyaux montants tendent à varier au niveau de la dimension nominale sur plus d'environ 15 mm. La présente invention a pour but de réduire les problèmes associés à la technique antérieure. Selon la présente invention, il est fourni un support pour monter un article sur un tuyau, le support comportant un manchon ayant un diamètre intérieur pouvant être ajusté pour être fixé sur le tuyau et un dispositif de retenue destiné à retenir l'article sur le support. on va maintenant décrire, a titre d'exemple uniquement, des modes de réalisation de la présente invention, en référernc aux dessins annexes sur lesquels: - la figure i est une vue représentant un support selon la présente invention, - la figure 2 et une vue en coupe du mode de réalisation de la figure 1, - la figure 3 est une vue latérale du mode de réalisation de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe d'un pied, - la figure 5 est une vue d'un détail de la surface intérieure du mode de réalisation de la figure 1, - la figure 6 est une vue représentant un autre mode de réalisation de module formant flotteur, - la figure 7 est une vue latérale du mode de réalisation de la figure 6, - la figure 8 est une vue d'une demi-coquille du mode de réalisation de la figure 6. Le support i du mode de réalisation de la figure 1 est constitué de deux demi-coquilles 2, 2'. de préférence les demi-coquilles sont constituées de matière plastique renforcée de fibres, de manière spécifique une résine renforcée de verre. La résine est de préférence une résine époxy vinylique. Ceci est préféré pour différentes raisons. Tout d'abord, bien qu'ayant une bonne résistance de support local les matières plastiques ne sont pas complètement rigides et elles sont donc capables de se conformer au tuyau montant et de s'adapter à des petits changements de diamètre. Récemment, on a exprimé des inquiétudes en ce qui concerne l'utilisation de certains alliages d'aluminium dans l'eau de mer. Les matières plastiques de résine renforcée sont de manière générale résistantes à la corrosion. Troisièmement, les matières plastiques de résine renforcée sont moins coûteuses que la plupart des alliages résistant à la corrosion. En aucune manière, il n'est essentiel de fournir deux demi-coquilles. Si on le désire, pdr exemple, un cyl indre en une seule pièce, fendu, peut être utilisé bien qu'il soit de manière générale nécessaire d'agencer le support sur une extrémité libre du tuyau. En variante, trois ou plusieurs tronçons peuvent être fournis. En général deux tronçons sont préférés. Si on le désire, il est possible d'articuler les tronçons par exemple à l'aide d'une articulation s'étendant latéralement. Normalement, cependant, il existe encore une petite nécessité de bloquer et de débloquer le support et par conséquent la dépense supplémentaire d'une articulation peut ne pas être justifiée. Dans des modes préférés de réalisation de la présente invention, la surface intérieure du support est munie de gorges de friction 3. De préférence, les gorges de friction sont constituées d'un pas de vis. Les gorges sont souvent de manière générale très petites. Par exemple, dans un mode de réalisation de la présente invention destiné à être agencé sur un tuyau montant de 0,52 m, les gorges de friction peuvent avoir un pas de 1,5 mm et une hauteur de 1 mm entre pic et creux. Les gorges de friction peuvent recouvrir toute la surface intérieure ou une partie de celle-ci. Pour aider à la conformation du support sur le tuyau montant, le manchon doit être très mince. Par exemple, dans le support représenté sur la figure 1, et prévu pour être agencé sur un tuyau montant ayant un diamètre de 0,52 m, le manchon peut avoir une épaisseur de mm. En général, un espace existe entre un premier bord 4 et un second bord 5 du support. Si on le désire, l'espace peut être linéaire mais on préfère que l'espace soit étagé par exemple en forme de créneau comme représenté sur la figure 2. Le support est serré sur un tuyau montant. Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'attache est constituée d'une bande continue 7 de matériau résistant à une traction élevée de préférence du KEVLAR (nom commercial déposé) ou du titane, d'autres matériaux étant cependant adaptés. Une barre 8 formant pivot passe à travers chaque extrémité de la bande 7 en étant grossièrement parallèle à l'axe longitudinal du tuyau montant. La barre 8 formant pivot, comme la bande 7, doit pouvoir résister à des charges élevées et par conséquent est de préférence constituée d'un matériau résistant à une traction élevée. De préférence, on utilise un acier à résistance élevée à la traction, résistant à la corrosion, tel que ZERON 100. Un boulon 9 passe à travers les barres 8 formant pivot. Des dispositifs de fixation à vis 10 sont supportés sur le boulon 9. Le déplacement des vis de fixation modifie la longueur de la bande, de la combinaison barre formant pivot et boulon et donc permet au support d'être serré de manière plus ou moins ferme sur le tuyau montant. Le support se conforme au tuyau montant en réduisant les concentrations locales de charges. Les tuyaux montants tendent à varier au niveau de la dimension nominale. Du fait que le support selon la présente invention a un certain degré de flexibilité, il peut s'adapter à des petits changements de dimension entre les tuyaux montants en éliminant la nécessité d'un appariement individuel des tuyaux montants et des attaches. Dans le mode de réalisation représenté, les barres 8 formant pivot sont supportées par des pieds 13 montés sur les demi- coquilles 2. Chaque pied 13 a une première surface 14 se conformant de manière générale à la courbure de la demi-coquille 2 et une seconde surface 15 se conformant de manière générale à la courbure de la barre 8 formant pivot. Si on le désire, le pied 13 peut être formé venu de matière avec l 'une ou 1 'autre parmi la barre formant pivot et la demi-coquile 2, ou avec les deux, ou peut être relié à i 'une ou 1 'autre ou aux deux. Dans le mode de réalisation représenté, le pied est constitué de matière plastique reniforcée de fibres comportarit un noyau central 19 constitué d'une nappe de fils coupés biaxiaux (800/600). Des fi'ls coupés 100 superposés à une couche constituée d'une bande 16 de CSM à 28,4g (1oz) forment des joues 17 sur la seconde surface 15. Ces constituants sont recouverts de deux couches de voile 18. Un dispositif de retenue est fourni. Dans le mode de réalisation représenté, celui-ci est constitué de plusieurs nervures 11. Les nervures s'étendent longitudinalement dans le mode de réalisation représenté de telle sorte que le support ne soit pas rendu trop rigide pour se conformer au tuyau montant. Les nervures du mode de réalisation représenté sont constituées d'un matériau sous forme de mousse revêtu d'une résine renforcée de fibres. Afin de réduire les contraintes internes, le support peut comporter un élément intérieur reçu dans un élément extérieur. Les éléments intérieurs peuvent être constitués d'un gel revêtu ayant une épaisseur plus petite que 0,5 mm recouvert d'une couche de CSM à 3009g et de trois couches de CSM à 4509. La partie formant gorge est munie de plus d'une couche de tissu à 20g. L'élément intérieur est agencé dans un moule de manière habituelle. En tant qu' élément extérieur comportant un gel revêtu plus petit que 0,5 mm recouvert d'une seule couche de CSM à 300g et d'une couche de CSM à 450g (deux dans la zone des nervures), une couche de UTILCLOTH 800/600 et une couche de CSM à 4509 sont agencées dans un moule séparé et réunies ultérieurement sous forme d'élément intérieur. L'extrémité des faces des nervures est constituée d'une couche de CSM à 300g et de quatre couches de CSM à 6009g. Le matériau de flottaison qui peut être constitué de matériaux habituels est fixé au dispositif de retenue. Dans le mode de réalisation représenté, le matériau de flottaison comporte urie poche qui reçoit l'attache et les nervures. De manière commode, le matériau de flottaison a la forme de moitiés d'élément qui sont cerclées ou boul onnées erisemble, le support étant reçu dans la poche. Pratiquemenrit toutes les contraintes associées au positionnement du flotteur sont créées par le support. L'élément de flottaison lui-même est principalement soumis à une force dirigée vers le haut engendrée par sa flottabilité inhérente. Ceci permet une installation plus simple et plus rapide que celle dans laquelle le module de flottaison lui-même est soumis à une charge. Le mode de réalisation de la figure 6, est grossièrement similaire à celui décrit précédemment. Seules certaines caractéristiques seront décrites en détail. Le mode de réalisation comporte deux demi-coquilles 20. Chaque demi-coquille a un rebord d'extrémité 21, s'étendant partiellement en s'éloignant de l'extrémité de la demi-coquille. Un rebord latéral 22 s'étend le long de chaque bord de la demi-coquille 20. Un premier rebord latéral 22 est formé ayant un élément mâle 23 pouvant être reçu dans un élément femelle 24 de l'autre demi-coquille 20. De préférence, les demi-coquilles sont identiques. Un dispositif de fixation 24 serre les demi-coquilles 20 sur le tuyau. Dans le mode de réalisation représenté, celui-ci est constitué de deux boulons 25 passant à travers les éléments mâle et femelle. Il est évident que d'autres dispositifs de fixation qui ne nécessitent pas d'être vissés peuvent être util isés. Les boulons du mode de réalisation représenté sont constitués de ZERON et passent à travers des plaques de répartition 26 qui dans le mode de réalisation sont aussi constituées de ZERON qui est un acier inoxydable résistant à la corrosion. Le rebord d'extrémité 21 constitue un dispositif de retenue mais d'autres dispositifs de retenue ayant la forme de nervures 27 sont fournis. Il est évident pour l'homme du métier que les nervures et les rebords ne constituent pas les seuls dispositifs de retenue. D'autres dispositifs de retenue possibles comportent des boulons passant à travers des pattes. Cette 1 iste n'est eri aucune façorl donnée en tanrit que limite. L'homme du métier n'aura aucune difficulté a concevoir d'autres dispositifs de retenue. Lorsque le support est serré sur un tuyau, les éléments de flottaison sont montés sur le support. La poche dans laquelle le support est reçu peut être vue sur la figure 6. La ligne A en trait interrompu indique le diamètre intérieur de l'élément sauf dans la zone du support et la ligne en trait interrompu B indique le diamètre intérieur de l'élément dans la zone du support. Les faces de la poche portent contre le rebord et les nervures et l'élément est donc maintenu en position. L'homme du métier n'aura aucune difficulté à concevoir des modifications. Bien que la présente invention ait été décrite en référence au serrage de flotteur sur des tuyaux montants, il apparaît que la présente invention a une utilité plus générale. Par exempile, des él éments formant flotteur ou ballast isolant peuvent être appliqués sur des tuyauteries sous- marines. L'invention en outre n'est pas conçue comme étant limitée à une utilisation sous-marine. Des utilisations terrestres et souterraines sont suggérées d'ell es-mêmes à l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Support pour monter un article sur un tuyau, caractérisé en ce que le support (1) comporte un manchon (2, 2') ayant un diamètre intérieur pouvant être ajusté pour être fixé sur le tuyau et un dispositif de retenue (11) destiné à retenir l'article sur le support. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (2, 2') est constitué de matière plastique renforcée de fibres. 3. Support selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon (2, 2') est constitué de matière plastique renforcée de fibres de verre. 4. Support selon i'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé enri ce que la surface intérieure du manchon est niunie de gorges de friction(3). 5. Support selon la revendication 4, caractérisé en ce que les gorges de friction (3) sont constituées d'un pas de vis. 6. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon est constitué de deux demi-coquilles (2, 2') de manière générale semi-cylindrique. 7. Support selon la revendication 6, caractérisé en ce que la liaison entre les demi-coquilles est crénelée (23, 24). 8. Support selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les demicoquilles sont reliées par des dispositifs de fixation (24) incurvés par des rebords adjacents id la i iaisor. 9. Support selon la revendication 6 ou 7, caractérise en ce que les diemicoquilles sont reliés par au moirs unrie bande de traction (7). 10. Support selonr la revendicationr 9, caractérisé en ce que la bande de traction (7) est constituée de KEVLAR ou de titane, r 11. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de retenue (11) est constitué de nervures longitudinales (11) situées sur la surface extérieure du manchon (2, 2'). 12. Support selon la revendication 11, caractérisé en ce que les nervures (11) sont constituées d'un noyau en mousse entouré d'une matière plastique renforcée de fibres. 13. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'article constitue un élément de flottaison. 14. Ensemble, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un support selon 1 'urie quelconque des revendications précédentes et d'un élément de flottaison.