Brevet FR2873427A1 — publié le 20060127

Pièce de jonction d'éléments de conduites coaxiales et procédé d'assemblage de conduites coaxiales La présente invention concerne le domaine des conduites à double paroi intégrant un complexe d'isolation, notamment des conduites sous-marines véhiculant des fluides chauds ou froids. La présente invention concerne en particulier les conduites sous-marines à isolation renforcée, installées sur les champs pétroliers par grandes profondeurs, ainsi qu'aux conduites en suspension entre le fond de la mer et un navire de surface ancré sur ledit champ pétrolier. Plus précisément, la présente invention concerne une pièce cylindrique de jonction destinée à la jonction de deux éléments d'un ensemble de deux conduites coaxiales, comprenant une conduite externe contenant une conduite interne délimitant un espace annulaire contenant de préférence un matériau d'isolation. La présente invention concerne également un procédé d'assemblage de deux éléments constitué chacun d'un ensemble de deux conduites coaxiales comprenant à leurs extrémités une pièce de jonction selon l'invention. Dans la majorité des domaines industriels on recherche des systèmes d'isolation performants pour maintenir les fluides véhiculés dans les tuyauteries à température constante, de manière à ce que les transferts entre équipements puissent être rendus possibles sur des distances importantes, atteignant par exemple plusieurs centaines de mètres, voire plusieurs kilomètres. De telles distances sont courantes dans les industries telles que les raffineries de pétrole, les installations de gaz naturel liquéfié (-165 C), les champs pétroliers sous-marins lesquels s'étendent sur plusieurs dizaines de kilomètres. De tels champs pétroliers sont développés par des profondeurs d'eau de plus en plus importantes laquelle peut largement dépasser 3000m. De nombreux systèmes ont été développés pour atteindre un haut niveau de performance thermique et des versions spécifiques ont été développées pour répondre de manière plus adaptée aux grands fonds, c'est à dire pour résister à la pression du fond de la mer. Les technologies les plus performantes qui ont été développées pour atteindre cet objectif sont les technologies dites "Pipe ln Pipe" ou PIP, c'est à dire "conduite dans une conduite", dans laquelle une conduite interne véhicule le fluide et une conduite externe coaxiale à la précédente est en contact avec le milieu ambiant, c'est à dire l'eau. L'espace annulaire entre les deux conduites peut être rempli d'un matériau isolant ou encore être vidé de tout gaz. Dans ce type de conduite, l'espace annulaire rempli ou non d'un matériau isolant, est en général à une pression absolue inférieure à la pression atmosphérique, voire vidé de tout gaz, et l'on peut, en première approximation, considérer que radialement, la conduite interne résiste à la pression d'éclatement due au fluide interne, alors que l'enveloppe externe résiste à l'implosion créée par la pression hydrostatique au niveau du fond (p.g.h) qui est d'environ 1MPa par tranche de 100 m d'eau, c'est-à-dire 3OMPa pour une profondeur de 3000m. L'effet axial dû à la pression, appelé effet de fond, s'exerce sur la section circulaire des conduites et parallèlement à l'axe desdites conduites et se répartit, en première approximation sur les deux conduites (car liées aux extrémités), au prorata des sections respectives de matériaux, en général de l'acier. Dans le cadre des installations par grande profondeur, les conduites sousmarines ainsi que les ensembles de conduites coaxiales sous-marines sont assemblés à terre en éléments de longueur unitaire, de l'ordre de 20 à 100 m selon la capacité de tenu du système de pose. Puis ils sont transportés ainsi en mer sur un navire de pose. Lors de la pose, les longueurs unitaires des divers éléments d'ensembles de conduites coaxiales sont raccordés les uns aux autres à bord du navire et au fur et à mesure de leur pose en mer. II est donc important que ce raccordement puisse être intégré dans le procédé de montage et d'assemblage de la conduite et de pose de celle-ci au fond de la mer en le retardant le moins possible, et puisse donc être réalisé rapidement et aisément. Lors de la pose par grand fond d'un PiP conventionnel, comparé ou tel que décrit dans ce brevet, ledit PiP est soumis à flexion, principalement dans la partie basse proche du fond de la mer. La flexion est maximale au point de contact avec le sol car le rayon de courbure décroît depuis la surface jusqu'au point de contact avec le sol, où il est alors minimal, puis le PiP reposant sensiblement à l'horizontale sur le fond de la mer, présente alors un rayon de courbure infini. La flexion engendrée au cours de la pose crée des contraintes importantes dans chacun des tubes du PiP et dans la zone de raccordement de deux longueurs successives de PiP. Pour ce faire, on utilise des pièces de jonction ou pièces de raccordement forgées en acier, assemblées aux extrémités desdits éléments d'ensembles de conduites coaxiales à assembler. La pièce de jonction à l'extrémité aval d'un premier élément d'ensemble de conduites coaxiales non encore assemblées, étant raccordé à la pièce de jonction à l'extrémité libre amont d'un deuxième élément d'ensemble de conduites coaxiales déjà assemblées en aval. On connaît les brevets GB-2,161,565 et GB-2,191,842 qui décrivent un PiP et son mode d'assemblage, ainsi que deux modes de réalisation de pièces de jonction ou de raccordement forgées, le premier brevet GB-2,161,565 décrivant une pièce forgée réalisée d'une seule pièce, le second GB-2,191, 842 décrivant une pièce forgée en deux éléments, la jonction entre les deux éléments des deux pièces de jonction étant assurée par un filetage, ledit filetage étant encollé pour assurer l'étanchéité. Dans les deux cas, la pièce forgée comprend deux branches de révolution dont une branche externe et une branche interne délimitant un espace annulaire, c'est-à-dire formant une fourche dont les extrémités cylindriques libres sont assemblées aux extrémités cylindriques respectivement des conduites externes et internes. Toutefois, dans les deux modes de réalisation, on constate des lacunes dans la fiabilité mécanique du raccordement de longueur unitaire d'ensemble de conduites coaxiales équipées à leurs extrémités de ces pièces de raccordement ou jonction. En effet, une des lacunes des pièces forgées de jonction proposées dans ces brevets antérieurs tient en ce que dans la zone de raccordement desdites pièces, le diamètre des pièces est réduit et correspond sensiblement à celui de la conduite interne. II en résulte une variation très importante de l'inertie de la section transversale du PiP entre la zone courante dudit PiP, et ladite zone de raccordement entre deux dites longueurs unitaires de PiP, ceci conduit à créer un point de faiblesse à chacun de ces raccordements par soudage entre deux pièces forgées, la zone dudit soudage étant alors particulièrement sensible aux phénomènes de fatigue, tant durant la pose que pendant la durée de vie de la conduite. Pour éviter cette zone de faiblesse et conserver une inertie de section transversale sensiblement constante, on peut augmenter l'épaisseur de la paroi de la pièce forgée dans toute la zone située entre la partie massive de ladite pièce forgée et la zone du chanfrein où sera effectuée la soudure. Mais, il faut alors en général quasiment doubler ladite épaisseur. Et, dans le cas des conduites de fort diamètre et devant être posées par grandes profondeurs, le soudage devient alors problématique en raison de la très forte épaisseur d'acier, ladite épaisseur pouvant atteindre 40 à 50mm, ce qui nécessite des procédés de soudage très délicats, voire dans certains cas quasiment irréalisables sans défauts compte tenu des effets dynamiques en mer sur la masse d'acier en fusion. De plus, lesdites soudures étant réalisés à bord des navires de pose, ces derniers ayant un coût horaire extrêmement élevé, le coût d'installation devient prohibitif et les risques de défaillance sont considérables en raison de la complexité desdites opérations de soudage sur site. On préfère alors la méthode décrite dans le brevet FR-2,751,721 qui consiste en un mode de réalisation des extrémités d'un PiP, assorti d'un mode de renfort de la zone de raccordement entre deux longueurs unitaires de PiP par un manchon coulissant à jeu réduit sur l'enveloppe externe, ledit manchon coulissant étant solidarisé à ladite enveloppe externe par collage. Cette disposition permet d'augmenter localement l'inertie de la section transversale pour limiter les contraintes dans la zone de raccordement entre deux longueurs unitaires de PiP, mais nécessite la fabrication de plusieurs pièces mécaniques compliquées à monter et nécessite un raccordement relativement difficile à mettre en oeuvre. De plus le collage proposé reste sujet à fluage et se dégrade lors des cycles thermiques dont sont sujet les conduites au cours de leur durée de vie de 20 à 30ans. Enfin, ce type de collage ne pourrait pas être envisagé de manière fiable dans le cas de liaisons fond surface, car les effets dynamiques de la houle et du courant sur la conduite en suspension entre le fond de la mer et le support flottant, dégraderaient rapidement le plan de collage induisant une fatigue rapide et excessive sur la zone de raccordement du PiP. Ainsi le problème posé est de réaliser un raccordement de longueur unitaire d'ensemble de conduites coaxiales de type PiP amélioré de manière à faciliter la mise en oeuvre des moyens de raccordement et opérations de raccordement, notamment en optimisant les engins de pose, et dont les zones de raccordement entre deux longueurs unitaires sont renforcées, de manière à ce que les contraintes engendrées lors de la pose soient minimisées et que le comportement en fatigue, dans le cas des liaisons fond-surface soit radicalement amélioré. Pour ce faire, la présente invention fournit une pièce de jonction de révolution destinée à la jonction de deux éléments d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales, comprenant une conduite externe contenant une conduite interne délimitant un espace annulaire contenant de préférence un matériau d'isolation caractérisée en ce que ladite pièce de jonction est délimitée comme suit: ^ dans une direction radiale par rapport à un axe longitudinal XX' de révolution de ladite pièce, elle est délimitée par une paroi interne cylindrique sensiblement de même diamètre que celui de la partie courante de ladite conduite interne, et par une paroi externe cylindrique de diamètre sensiblement égal au diamètre externe de la partie courante de ladite conduite externe, et ^ dans la direction axiale longitudinale XX', É du côté de ladite pièce de jonction destiné à être assemblé par soudage à l'extrémité desdites conduites externe et interne d'un dit élément d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales, lesdites parois externe et interne de ladite pièce de jonction forment en section longitudinale des premières branches respectivement externe et interne sensiblement de même épaisseur que lesdites conduites externe et interne auxquelles elles sont destinées à être assemblées, lesdites premières branches externe et interne délimitant une première cavité annulaire, et É du côté opposé de ladite pièce de jonction destiné à être assemblé à une autre dite pièce de jonction, elle-même assemblée par soudage à l'extrémité d'un autre élément d'ensemble de deux conduites coaxiales, lesdites parois externe et interne forment en section longitudinale des deuxièmes branches respectivement externe et interne, délimitant une deuxième cavité annulaire, É les fonds desdites première et deuxième cavités étant espacés dans ladite direction longitudinale XX', de manière à délimiter une zone pleine de ladite pièce de jonction dans laquelle lesdites parois externe et interne forment les faces externe et interne d'une même paroi cylindrique. Une pièce de jonction selon l'invention est constituée d'une unique pièce métallique forgée, c'est-à-dire constituée d'un seul tenant, de préférence en acier, ou bien encore de préférence en acier allié. La présente invention fournit également un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales constitué en partie courante d'une conduite externe et d'une conduite interne, délimitant un espace annulaire, comprenant de préférence un matériau d'isolation, caractérisé en ce que: - il comporte à au moins une de ses extrémités, une pièce de jonction selon l'invention, assemblée par soudage au niveau des extrémités desdites premières branches externe et interne et, respectivement des extrémités de même épaisseur desdites conduite externe et respectivement conduite interne, - la longueur de dépassement de l'extrémité desdites premières branches interne et externe l'une par rapport à l'autre de chaque dite pièce de jonction, étant aptes à s'adapter à la longueur de dépassement de l'extrémité desdites conduites externe et interne l'une par rapport à l'autre à l'extrémité desdits éléments de dits ensembles de conduites coaxiales,et la dite première cavité annulaire étant de préférence remplie de dit matériau d'isolation. Procédé d'assemblage de deux éléments constitué chacun d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales selon l'invention, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes dans lesquelles: 1) on assemble un dit premier élément d'ensemble de conduites coaxiales selon l'invention,comportant une première pièce de jonction, selon l'invention, à l'extrémité aval, et un deuxième élément de dit ensemble de conduites coaxiale selon l'invention comportant une deuxième dite pièce de jonction selon l'invention, à l'extrémité amont, les deux dites deuxièmes branches externes des deux dites première et deuxième pièces de jonction étant de préférence de même épaisseur,et 2) on rapproche les unes des autres et on soude entre elles les extrémités libres des seules dites deuxièmes branches externe desdites première et deuxième pièces de jonction des deux dits éléments d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales selon l'invention à assembler. La formation desdites première et deuxième cavités annulaires permet d'une part d'établir une continuité au niveau du diamètre interne de la conduite interne et d'autre part de fournir une relative continuité et identité d'inertie de la section transversale, de la zone courante du PiP et de la zone de raccordement, l'épaisseur de la branche externe de la pièce de jonction forgée étant sensiblement égale ou légèrement supérieure à l'épaisseur courante de la conduite externe. L'éloignement des extrémités desdites premières branches externe et interne par rapport au fond de la première cavité et de l'extrémité de ladite deuxième branche externe par rapport au fond de ladite deuxième cavité, permet de réaliser les soudages dans les meilleures conditions, car la masse d'acier de part et d'autre de la zone de soudage est sensiblement égale et la zone de fusion ne se trouve alors pas perturbée par une effet radiateur provoqué par la zone pleine et massive située entre les fonds desdites première et deuxième cavités, ladite perturbation consistant en un refroidissement déséquilibré entre la gauche et la droite de ladite zone de soudure. Enfin, la continuité du diamètre de la paroi externe au niveau de la dite pièce de jonction par rapport à celui des parties courantes des conduites externes permet de créer une augmentation importante de l'inertie de la section transversale au niveau de la zone de raccordement de deux pièces de jonction adjacentes,et donc de renforcer le raccordement là ou précisément les contraintes sont maximales. En effet, l'inertie de la section transversale d'une conduite par rapport à son centre varie comme la puissance 4 du rayon, ce qui conduit à une épaisseur nécessaire considérable dans le cas de l'art antérieur tel que décrit dans GB-2,161, 565 GB-2,191,942. En revanche, si la section transversale considérée correspond à celle de la conduite externe du PiP, l'épaisseur nécessaire est fortement réduite, voire même dans certains cas divisée par deux, ce qui simplifie considérablement les opérations d'assemblage par soudage effectuées à bord des navires d'installation, dans des conditions difficiles. D'autre part le fait que deux pièces de jonction adjacentes soient soudées, uniquement au niveau de l'extrémité desdites deuxième branches externes, permet que la totalité des phénomènes de transferts de charge et de contraintes soit localisée au niveau externe et n'implique pas lesdites parois internes, ce qui permet de mieux contrôler les risques de fissuration ou phénomènes de fatigue et d'éviter que le dispositif ne se ruine complètement au niveau de la paroi interne. En outre, le fait que les deux extrémités desdites deuxièmes branches internes de deux pièces adjacentes selon l'invention, ne soient pas soudées entre elles, autorise des mouvements infimes desdites parois internes face à face dus à des éventuelles flexions ou variations de pression ou de température et autorise que lesdites parois internes puissent se déforment plastiquement et permettre un matage desdites deuxièmes branches internes sans risquer de transférer des charges de compression de contact, ce qui permet d'éviter de perturber la répartition des contraintes dans la zone d'assemblage et que l'essentiel des contraintes soit repris au niveau des parois externes desdites pièces. La formation de ladite paroi interne cylindrique qui assure une continuité presque complète avec la conduite interne, permet d'éviter des phénomènes de turbulence du type vortex dans la circulation du fluide à l'intérieur du dispositif après assemblage, au niveau du raccordement de deux dites pièces de jonction de deux portions de PIP adjacentes Toutes ces caractéristiques contribuent à améliorer radicalement le comportement en flexion, ainsi qu'en fatigue, d'un dispositif impliquant deux éléments d'ensemble coaxial équipé de dites pièces de jonction et raccordées l'une à l'autre, à bord des navires d'installation. Par ailleurs, la fabrication et l'assemblage desdites pièces de jonction sont relativement aisés et fiables en ce qui concerne le raccordement de deux pièces de jonction adjacentes et le raccordement d'une pièce de jonction avec l'extrémité d'un ensemble de d'au moins deux conduites coaxiales. On notera que ladite deuxième cavité ne doit pas être étanche après raccordement de deux pièces de jonction, vis-à-vis de l'intérieur de ladite paroi interne et de ladite conduite interne car lors du démarrage de la circulation d'un fluide à l'intérieur, celui-ci devra migrer vers cette deuxième cavité, l'étanchéité étant assurée par la soudure externe au niveau de l'extrémité desdites deuxièmes branches externes, le fluide se trouvant piégé durant toute le durée de vie de l'installation au niveau de cette deuxième cavité. Selon des caractéristiques préférées et avantageuses de la présente invention: - l'extrémité libre de ladite deuxième branche externe présente une forme, de préférence un chanfrein, la rendant apte à être soudée à l'extrémité libre d'une autre dite deuxième branche externe d'une autre pièce de jonction à laquelle elle est destinée à être assemblée, ladite autre pièce de jonction étant, elle-même, assemblée à l'extrémité d'un deuxième dit élément d'ensemble de deux conduites coaxiales, et l'extrémité libre de ladite deuxième branche interne présente une forme la destinant à buter en contact sans lui être soudée avec l'extrémité libre d'une autre dite deuxième branche interne d'une autre dite pièce de jonction assemblée à l'extrémité d'un dit deuxième élément d'ensemble de conduites coaxiales; - les deux dites deuxièmes branches externes des deux dites pièces de jonction destinées à être assemblées par soudure étant de même épaisseur, et d'épaisseur supérieure à l'épaisseur de la conduite externe du PiP, et de préférence d'épaisseur supérieure à l'épaisseur de ladite deuxième branche interne de ladite pièce de jonction, et l'extrémité de ladite deuxième branche externe présente un chanfrein tourné vers l'extérieur, apte à permettre une soudure depuis l'extérieur; - les extrémités libres desdites premières branche externe et interne présentent une forme, de préférence en chanfrein 8, les rendant aptes à être soudées aux extrémités libres respectivement desdites conduites externe et interne, de préférence aptes à être soudées respectivement depuis l'extérieur de la dite conduite externe pour lesdites premières branches externes et depuis l'intérieur de ladite conduite interne pour lesdites premières branches internes; Dans un mode de réalisation avantageux, ladite deuxième branche interne comporte sur sa face frontale à son extrémité libre dans la direction longitudinale ZZ', un élément de centrage mâle ou femelle, apte à coopérer avec un élément, respectivement femelle ou mâle de la face frontale de l'extrémité libre d'une dite autre deuxième branche interne d'une autre dite pièce de jonction à laquelle elle est destinée à être assemblée, de manière à : -assurer un effet de centrage des deux dites pièces de jonction lors de leur approche en vue de leur assemblage, et - ajuster l'écartement des faces frontales d'extrémité des dites deuxièmes branches externes de dites pièces de jonction à assembler lors de leur approche en vue de leur assemblage pour que, de préférence, l'assemblage puisse se faire par soudure et que ladite soudure puisse être réalisée sur toute l'épaisseur desdites faces frontales des extrémités desdites deuxièmes branches externes destinées à être assemblées. Plus particulièrement, ledit élément mâle est constitué par une forme protubérante, de préférence de révolution, de ladite face frontale à l'extrémité de ladite deuxième branche interne, ledit élément mâle étant apte à coopérer avec un élément femelle correspondant, constitué par une forme creuse complémentaire, de préférence de révolution, dans la face frontale à l'extrémité d'une dite deuxième branche interne d'une dite autre pièce de jonction à laquelle elle est destinée à être assemblée. Plus particulièrement encore, ladite forme protubérante dudit élément mâle est formée par un joint annulaire rapporté sur ladite face frontale à l'extrémité de ladite deuxième branche interne. Dans un mode de réalisation avantageux, l'épaisseur de ladite deuxième branche interne va en diminuant entre le fond de ladite deuxième cavité annulaire et ladite face frontale de ladite deuxième branche interne, la surface de ladite deuxième branche interne s'inscrivant ainsi par exemple dans une enveloppe conique. Cette paroi interne amincie au niveau de ladite deuxième branche interne lui permet de jouer le rôle de butée éventuelle tout en autorisant plus facilement sa déformation plastique et son matage éventuel lors des mouvements de flexion ou des variations de pression ou de température, l'essentiel des contraintes étant quasi intégralement transmise au niveau de ladite deuxième branche externe. Dans une variante de réalisation avantageuse l'extrémité de ladite première branche interne du côté de ladite pièce de jonction apte à être directement assemblée à un dit élément d'un dit ensemble de conduites coaxiales, dépasse dans ladite direction longitudinale axiale XX' par rapport à l'extrémité d'une dite première branche externe, de manière à ce que ladite pièce de jonction puisse être assemblée à un dit ensemble de conduites coaxiales dont l'extrémité de ladite conduite externe dépasse sensiblement d'une même longueur par rapport à celle de ladite conduite interne. Ce mode de réalisation est rendu nécessaire pour que la réalisation des soudures de raccordement de la pièce de jonction forgée avec les conduites interne et externe puisse être effectuée depuis l'extérieur. Plus particulièrement, l'extrémité de ladite première branche externe présente un chanfrein tourné vers l'extérieur apte à permettre une soudure depuis l'extérieur et l'extrémité de ladite première branche interne présente un chanfrein tournée vers l'intérieur apte à permettre une soudure depuis l'intérieur de ladite conduite interne. Dans un mode de réalisation particulier, lesdites première et deuxième cavités annulaires présentent une forme oblongue en section longitudinale, les fonds et présentant une forme incurvée dont les rayons de courbure sont, de préférence, identiques. Plus particulièrement encore: - les fonds desdites première et deuxième cavités, sont espacés d'une longueur de 0.5 à 3 fois l'épaisseur maximale de ladite pièce de jonction forgée dans ladite zone pleine, - la longueur desdites premières branches interne et externe forme une dite première cavité d'une profondeur de 1 fois à 5 fois l'épaisseur des conduites interne et respectivement externe, et - la longueur desdites deuxièmes branches externe et interne forme une dite deuxième cavité d'une profondeur de 1 fois à 5 fois l'épaisseur de ladite deuxième branche externe, et - l'épaisseur desdites deuxièmes branches externes étant supérieure de 5 à 100%, de préférence de 30 à 70% de l'épaisseur de la conduite externe. Selon des caractéristiques particulières d'un procédé d'assemblage de deux éléments d'ensemble de deux conduites coaxiales selon l'invention: - l'une au moins desdites deuxièmes branches internes desdites première et deuxième pièces de jonction à assembler, présente une épaisseur diminuant depuis le fond de ladite deuxième cavité vers ladite face frontale à l'extrémité de ladite deuxième branche interne, et - la longueur de dépassement de l'extrémité desdites deuxièmes branches interne et externe l'une par rapport à l'autre d'une dite première pièce de jonction, est apte à s'adapter à la longueur de dépassement de l'extrémité desdites deuxièmes branches interne et externe l'une par rapport à l'autre d'une dite deuxième pièce de jonction à laquelle ladite première pièce de jonction est assemblée, et - lesdites deuxièmes branches externe et interne de chacune des deux dites pièces de jonction sont telles que leurs extrémités sont sensiblement au même niveau dans ladite direction longitudinale axiale XX'. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée qui va suivre, en référence aux figures suivantes dans lesquelles: É La figure 1 a est une coupe longitudinale axiale d'un PIP comportant une première pièce de jonction la soudée à son extrémité selon un premier mode de soudage, É La figure 1 b est une coupe longitudinale axiale de la seconde extrémité du PiP selon la figure la, comportant une deuxième pièce de jonction 1 b soudée selon un second mode de soudage, É La figure 2 est une coupe longitudinale axiale du raccordement de deux longueurs de PiP équipées chacune d'une pièce de jonction la, 1b à leur extrémité, É Les figures 2a à 2e représentent des variantes de réalisation des extrémités des pièces de jonction au niveau de leur raccordement. Les pièces de jonction la, 1 b de révolution et sensiblement cylindriques selon l'invention, sont destinées à la jonction de deux éléments d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales, comprenant une conduite externe 21 contenant une conduite interne 22 délimitant un espace annulaire 23 contenant un matériau d'isolation 24, l'espace annulaireétant de préférence sous pression réduite de gaz, lesdits éléments étant appelés ci-après longueur unitaire de PiP. Ladite pièce de jonction la, 1b est délimitée comme suit: ^ dans une direction radiale par rapport à un axe longitudinal XX' de révolution de ladite pièce, elle est délimitée par une paroi interne cylindrique 12 sensiblement de même diamètre que celui de la partie courante de ladite conduite interne 22, et par une paroi externe 11 cylindrique de diamètre sensiblement égal au diamètre externe de la partie courante de ladite conduite externe 21, et ^ dans la direction axiale longitudinale XX', É du côté de ladite pièce de jonction destiné à être assemblé par soudage 9 à l'extrémité desdites conduites externe et interne d'un dit élément d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales, lesdites parois externe 1, et interne 12 de ladite pièce de jonction forment en section longitudinale des premières branches respectivement externe 31 et interne 32 sensiblement de même épaisseur que lesdites conduites externe 21 et interne 22 auxquelles elles sont destinées à être assemblées, lesdites premières branches externe 31 et interne 32 délimitant une première cavité annulaire 4, et É du côté opposé de ladite pièce de jonction destiné à être assemblé à une autre dite pièce de jonction, elle-même assemblée par soudage 9 à l'extrémité d'un autre élément d'ensemble de deux conduites coaxiales, lesdites parois externe 1, et interne 12 forment en section longitudinale des deuxièmes branches respectivement externe 51 et interne 52, délimitant une deuxième cavité annulaire 6, É les fonds 41, 61 desdites première et deuxième cavités 4, 6 étant espacés dans ladite direction longitudinale XX', de manière à délimiter une zone pleine 10 de ladite pièce de jonction dans laquelle lesdites parois externe 11 et interne 12 forment les faces externe et interne d' une même paroi cylindrique. Comme montré sur la figure 2, la première cavité annulaire 4 est ouverte sur l'espace annulaire 23 et peut recevoir le matériel d'isolation 24 de façon à continuer l'isolation de la conduite le plus loin possible. Après assemblage et raccordement de deux longueurs unitaires de PiP équipées de pièces de jonction forgées selon l'invention, la deuxième cavité annulaire 6 d'une première pièce de jonction à l'extrémité aval d'une première longueur de PiP est ouverte sur une deuxième cavité annulaire d'une deuxième pièce de jonction la à l'extrémité amont d'une deuxième longueur de PiP formant ainsi une chambre formée par soudage au niveau des extrémités des deuxièmes branches externes 51. Mais cette chambre n'est pas étanche, car l'extrémité des deuxièmes branches internes 51 des deux pièces de jonction la, lb, n'est pas soudée, les faces desdites branches étant simplement en contact l'une avec l'autre. Selon l'invention, les extrémités libres desdites premières branches externe 31 et interne 32 présentent une forme, en chanfrein 8, ce qui permet d'effectuer de manière connue une première passe de soudage dite de pleine pénétration , suivi d'un remplissage complet du chanfrein comme explicité en 9. Sur la figure la, les chanfreins 8 sont tournés vers l'extérieur et sont donc aptes à être soudés depuis l'extérieur desdites conduites externe 31 et interne 32. Sur la figure 1 b, les chanfreins 8 sont tournés vers l'extérieur à l'extrémité de ladite première branche externe et vers l'intérieur à l'extrémité de ladite première branche interne, les rendant aptes à être soudés respectivement depuis l'extérieur dudit ensemble pour lesdites premières branches externes et depuis l'intérieur de ladite conduite interne pour lesdites premières branches internes. Pour la clarté de la description sur les figures la, lb et 2, les divers éléments constitutifs ont été représentés soudés en partie basse des dessins, et en partie haute, positionnés face-à-face avant réalisation desdites soudures 9. Sur la figure 2, les extrémités libres de ladite deuxième branche externe 51 présentent une forme en chanfrein 8 tourné vers l'extérieur d'une première pièce de jonction 1 a la rendant apte à être soudée depuis l'extérieur à l'extrémité libre d'une autre dite deuxième branche externe d'une autre pièce de jonction 1 b à laquelle elle est destinée à être assemblée, ladite autre pièce de jonction étant, elle-même, à l'extrémité d'un deuxième élément d'ensemble de deux conduites coaxiales. Dans la pièce de jonction forgée 1 a, l'extrémité de ladite première branche interne 32 du côté de ladite pièce de jonction apte à être directement assemblée à un dit élément d'un dit ensemble de conduites coaxiales, dépasse dans ladite direction longitudinale axiale XX' par rapport à l'extrémité d'une dite première branche externe 31, de manière à ce que ladite pièce de jonction puisse être assemblée par soudage à un dit ensemble de conduites coaxiales dont l'extrémité de ladite conduite externe dépasse par rapport à celle de ladite conduite interne. Dans une version préférée de l'invention, les pièces de jonction forgées 1 a-1 b sont réalisées comme explicité sur la figure 2 et présentent un diamètre externe et une épaisseur de paroi sensiblement égaux, de préférence égaux, à celui de la portion courante d'enveloppe externe. En procédant ainsi, la conduite présente sur toute sa longueur une inertie sensiblement constante, ce qui évite les accumulations de contraintes au niveau des raccordements entre deux longueurs unitaires de PiP et améliore considérablement le comportement en flexion et en fatigue de la conduite et lui permet alors de résister, surtout dans le cas des liaisons fond-surface soumises aux effets de la houle et du courant, pendant toute la durée de vie des installations qui atteint et dépasse 30 ans. Pour éviter les phénomènes de vortex indésirables au niveau du raccordement de deux pièces de jonction forgées 1 a-1 b de deux portions de PiP adjacentes, lorsque le pétrole brut circule à l'intérieur de la conduite interne, le diamètre interne de la pièce de jonction forgée 1 a est prolongé jusqu'à la face de jonction avec son correspondant lb, mais la jonction n'est pas soudée, de manière à éviter les phénomènes de transfert de charge et de contraintes entre l'enveloppe externe et la conduite interne, ce qui risquerait de conduire à des fissurations ou des phénomènes de fatigue qui ne manqueraient pas de ruiner complètement la conduite. Les deux prolongations de la partie interne on donc un simple rôle de continuité du diamètre interne de la conduite interne et elles peuvent être usinées de multiples manières telles que représentées sur les figures 2a-2e. En figure 2a, la face frontale 7 de la pièce d'extrémité forgée 1 b présente une forme mâle de révolution qui coopère avec la forme femelle correspondante de la face frontale de la pièce de jonction forgée la, assurant ainsi non seulement un effet de centrage automatique des deux pièces d'extrémité forgées lors de leur approche en vue de l'assemblage final sur site de la conduite au sein de la tour de pose en J, mais aussi il permet d'ajuster l'écartement des faces parallèles des deux chanfreins 8, écartement qui doit être extrêmement précis pour que la soudure puisse être réalisée, de manière connue, en pleine pénétration et ainsi présenter une résistance optimale. La forme représentée sur la figure 2b ne permet pas l'auto-centrage des deux pièces l'une par rapport à l'autre et nécessite un dispositif externe ou interne de centrage lors de la soudure, mais elle permet de garantir l'écartement des pièces dans la zone du chanfrein. On notera de plus, que la pièce de jonction forgée lb présente une paroi amincie, ce qui lui permet de jouer le rôle de butée pour la phase de soudage. Mais, du fait de son amincissement, en cas de mouvements infimes des parois face-à-face dus aux flexions, aux variations de pression et de température, ladite paroi amincie aura tendance à se déformer plastiquement et à se mater, car elle ne présente alors pas la section suffisante, donc la résistance suffisante pour transférer les charges de compression de contact. On évite ainsi de perturber la répartition des contraintes dans cette zone de l'assemblage et la quasi intégralité des contraintes sont reprises au niveau des branches externes 51. Le comportement en flexion lors de la pose s'en trouve grandement amélioré et dans le cas de liaisons fond-surface, le comportement en fatigue permet d'atteindre les objectifs de durée de vie, c'est-à-dire 30 ans voire plus, et ceci, même dans des mers réputées difficiles, telles la Mer du Nord ou le Golfe du Mexique. Sur les figures 2a à 2d, l'une seulement desdites deuxièmes branches internes 52 desdites première et deuxième pièces de jonction à assembler, présente une épaisseur diminuant depuis le fond 61 de ladite deuxième cavité vers ladite face frontale 7 à l'extrémité de ladite deuxième branche interne 52, et lesdites deuxièmes branches externe 51 et interne 52 de chacune des deux dites pièces de jonction sont telles que leurs extrémités sont sensiblement au même niveau dans ladite direction longitudinale axiale de leurs deuxièmes branches interne 52 et externe 51. Mais on pourrait envisager que chacune des pièces forgées 1 a-1 b présente la même forme conique conduisant à une section de contact réduite pour éviter les phénomènes indésirables décrits précédemment. Sur la figure 2e les deux deuxièmes branches internes présentent une épaisseur diminuant depuis le fond de la deuxième cavité jusque vers l'extrémité, mais dans ce cas elles se chevauchent l'une par-dessus l'autre, leurs faces frontales d'extrémité n'étant plus alors en vis à vis. A titre d'exemple, pour une pièce de jonction forgée la de 300mm de diamètre interne, et présentant une épaisseur de conduite interne de 19mm, le talon aminci de la pièce de jonction forgée 1 b correspondante sera avantageusement réduite à 3mm pour annihiler les phénomènes indésirables décrits précédemment. Sur la figure 2c on a représenté un joint rapporté 7a, de préférence un joint métallique, ou plutôt un jonc métallique discontinu ou poreux, qui joue alors un simple rôle de centreur. Ce joint ne devra pas être étanche de manière à laisser passer le fluide depuis l'intérieur de la conduite interne vers la chambre 6. La deuxième cavité annulaire 6 présente une forme oblongue, le rayon de courbure du fond 61 circulaire étant de préférence identique au rayon de courbure 41 de la première cavité annulaire 4 au niveau de la zone de raccordement avec l'enveloppe externe 21 et la conduite interne 22 du PiP. Cette deuxième cavité annulaire 6 ne doit pas être étanche vis-à-vis de l'intérieur de la conduite interne, mais elle doit être en communication avec cette dernière, car lors du test final ou lors du démarrage de la production, le fluide migre vers cette deuxième cavité 6, l'étanchéité de la conduite étant assurée par le cordon de soudure externe 9, et ledit fluide s'y trouve piégé pendant toute la durée de vie des installations, sans quasiment être renouvelé. Le diamètre externe de ladite première paroi externe 1, est en général de 150mm à 750mm, voire plus, le diamètre interne de ladite paroi interne 12 de ladite pièce de 10 jonction étant de 50mm à 700mm. A titre d'exemple, un PiP constituée d'une conduite interne de 203.2mm de diamètre intérieur, et de 16.3mm d'épaisseur, et d'une conduite externe de 293.05mm de diamètre intérieur, et de 15.4mm d'épaisseur présente une inertie de la section transversale par rapport à son centre, de 245 984 742mm4. Pour assurer une inertie équivalente au niveau de l'assemblage entre deux longueurs unitaires, il faut: - selon l'art antérieur du brevet GB 2,161,565, une pièce de jonction forgée sans manchon additionnel rapporté, présentant une épaisseur de paroi au niveau de la soudure de raccordement entre deux longueurs unitaires de PiP de 41.5 mm, - selon l'art antérieur du brevet FR 2 751 721, une pièce de jonction forgée, complétée par un manchon de 10mm d'épaisseur rapporté par collage, présentant une épaisseur de paroi au niveau de la soudure de raccordement entre deux longueurs unitaires de PiP de 16.3 mm - et selon l'invention, une pièce forgée, sans manchon additionnel, présentant une épaisseur de paroi au niveau de la soudure de raccordement entre deux longueurs unitaires de PiP de 22.83 mm, c'est-à-dire une épaisseur desdites deuxièmes branches externes de 22,83 mm. Ainsi, l'épaisseur de la pièce de jonction forgée selon l'invention, au niveau de la deuxième branche externe, reste raisonnable et est sensiblement supérieure à l'épaisseur de la conduite externe, sans nécessiter de rapporter un manchon additionnel, ce dernier ne garantissant pas une fiabilité dans le temps. Dans le cas de soudage de fortes épaisseurs d'acier, c'est-à-dire au-delà de 25-30mm, il est nécessaire d'appliquer des procédures de soudage très délicates, donc difficiles à réaliser dans des temps réduits. Et, dans les cas extrêmes d'épaisseurs de 40 à 50mm et plus, on peut être contraint d'effectuer des chanfreins en X, qui nécessitent alors une phase de soudage par l'extérieur et une autre phase de soudage par l'intérieur, ce qui complique considérablement l'installation des conduites à bord des navires de pose et augmente de manière significative les temps opérationnels, ainsi que les risques de rupture des soudures dans le temps, en raison de leur complexité d'exécution sur chantier. Le mode d'assemblage utilisant les piècès de jonction forgées selon l'invention constitue ainsi un mode privilégié pour la réalisation de liaisons fond-surface devant résister en fatigue sur des périodes de 20 à 30 ans voire plus, en raison de l'absence de manchon externe rapporté et de l'épaisseur raisonnable de la deuxième branche externe, ce qui autorise la mise en oeuvre de procédures de soudure classiques et parfaitement maîtrisées. 18 REVENDICATIONS 1. Pièce de jonction (1) de révolution destinée à la jonction de deux éléments (2) d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales, comprenant une conduite externe (21) contenant une conduite interne (22) délimitant un espace annulaire (23) contenant de préférence un matériau d'isolation (24) caractérisée en ce que ladite pièce de jonction est délimitée comme suit: ^ dans une direction radiale par rapport à un axe longitudinal XX' de révolution de ladite pièce, elle est délimitée par une paroi interne cylindrique (12) sensiblement de même diamètre que celui de la partie courante de ladite conduite interne (22), et par une paroi externe (1,) cylindrique de diamètre sensiblement égal au diamètre externe de la partie courante de ladite conduite externe (21), et ^ dans la direction axiale longitudinale XX', É du côté de ladite pièce de jonction destiné à être assemblé par soudage (9) à l'extrémité desdites conduites externe et interne d'un dit élément d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales, lesdites parois externe (11) et interne (12) de ladite pièce de jonction forment en section longitudinale des premières branches respectivement externe (31) et interne (32) sensiblement de même épaisseur que lesdites conduites externe (21) et interne (22) auxquelles elles sont destinées à être assemblées, lesdites premières branches externe (31) et interne (32) délimitant une première cavité annulaire (4), et É du côté opposé de ladite pièce de jonction destiné à être assemblé à une autre dite pièce de jonction, elle-même assemblée par soudage (9) à l'extrémité d'un autre élément d'ensemble de deux conduites coaxiales, lesdites parois externe (1,) et interne (12) forment en section longitudinale des deuxièmes branches respectivement externe (51) et interne (52), délimitant une deuxième cavité annulaire (6), É les fonds (41, 61) desdites première et deuxième cavités (4, 6) étant espacés dans ladite direction longitudinale XX', de manière à délimiter une zone pleine (10) de ladite pièce de jonction dans laquelle lesdites parois externe (1,) et interne (12) forment les faces externe et interne d' une même paroi cylindrique. 2. Pièce de jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que: l'extrémité libre de ladite deuxième branche externe (51) présente une forme,de préférence un chanfrein 8, la rendant apte à être soudée à l'extrémité libre d'une autre dite deuxième branche externe d'une autre pièce de jonction à laquelle elle est destinée à être assemblée, ladite autre pièce de jonction étant, elle-même, assemblée à l'extrémité d'un deuxième dit élément d'ensemble de deux conduites coaxiales, et l'extrémité libre de ladite deuxième branche interne (52) présente une forme la destinant à buter en contact sans lui être soudée avec l'extrémité libre d'une autre dite deuxième branche interne d'une autre dite pièce de jonction assemblée à l'extrémité d'un dit deuxième élément d'ensemble de conduites coaxiales,et - les deux dites deuxièmes branches externes des deux dites pièces de jonction destinées à être assemblées par soudure étant de même épaisseur, supérieure à l'épaisseur de ladite conduite externe, et de préférence supérieure à l'épaisseur de ladite deuxième branche interne de ladite pièce de jonction. 3. Pièce de jonction selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que: - les extrémités libres desdites premières branche externe (31) et interne (32) présentent une forme, de préférence en chanfrein 8, les rendant aptes à être soudées aux extrémités libres respectivement desdites conduites externe (21) et interne (22), de préférence aptes à être soudées respectivement depuis l'extérieur de la dite conduite externe pour lesdites premières branches externes et depuis l'intérieur de ladite conduite interne pour lesdites premières branches internes. 4. Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites première et deuxième cavités annulaires (4, 6) présentent une forme oblongue en section longitudinale, les fonds (41) et (61) présentant une forme incurvée dont les rayons de courbure sont, de préférence, identiques. 5. Pièce de jonction selon lune des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que: -les fonds (41, 61) desdites première et deuxième cavités (4, 6), sont espacés d'une longueur de 0,5 à 3 fois l'épaisseur maximale de la paroi de ladite pièce de jonction dans ladite zone pleine (10), - la longueur desdites premières branches externe et interne (31i 32) forme une dite première cavité (4) de 1 à 5 fois l'épaisseur des conduites externe et respectivement interne, - la longueur desdites deuxièmes branches externe (51) et interne (52) forme une dite deuxième cavité (6) de 1 à 5 fois l'épaisseur de ladite deuxième branche externe, - l'épaisseur desdites deuxièmes branches externes (51-52) étant supérieure de 5 à 100%, de préférence de 30 à 70% de l'épaisseur de ladite conduite externe,et -de préférence l'épaisseur desdites premières branches externe et interne (31, 32) étant sensiblement égale à celle desdites conduites externe et respectivement interne. 6. Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite deuxième branche interne (52) comporte sur sa face frontale(7) à son extrémité libre dans la direction longitudinale ZZ', un élément de centrage (7a) mâle ou femelle, apte à coopérer avec un élément, respectivement femelle ou mâle (7b) de la face frontale de l'extrémité libre d'une dite autre deuxième branche interne d'une autre dite pièce de jonction à laquelle elle est destinée à être assemblée, de manière à : -assurer un effet de centrage des deux dites pièces de jonction lors de leur approche en vue de leur assemblage, et - ajuster l'écartement des faces frontales d'extrémité des dites deuxièmes branches externes (51) de dites pièces de jonction à assembler lors de leur approche en vue de leur assemblage pour que, de préférence, l'assemblage puisse se faire par soudure et que ladite soudure puisse être réalisée sur toute l'épaisseur desdites faces frontales des extrémités desdites deuxièmes branches externes (51) destinées à être assemblées. 7. Pièce de jonction selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit élément mâle (7a) est constitué par une forme protubérante, de préférence de révolution, de ladite face frontale à l'extrémité de ladite deuxième branche interne (52), ledit élément mâle étant apte à coopérer avec un élément femelle (7b) correspondant, constitué par une forme creuse complémentaire, de préférence de révolution, dans la face frontale à l'extrémité d'une dite deuxième branche interne d'une dite autre pièce de jonction à laquelle elle est destinée à être assemblée. 8. Pièce de jonction selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite forme protubérante dudit élément mâle est formée par un joint annulaire rapporté sur ladite face frontale à l'extrémité de ladite deuxième branche interne. 9. Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'épaisseur de ladite deuxième branche interne (52) va en diminuant entre le fond (61) de ladite deuxième cavité annulaire (6) et ladite face frontale (7) de ladite deuxième branche interne (52). 10. Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'extrémité de ladite première branche interne (32) du côté de ladite pièce de jonction apte à être directement assemblée à un dit élément d'un dit ensemble de conduites coaxiales, dépasse dans ladite direction longitudinale axiale XX' par rapport à l'extrémité d'une dite première branche externe (31), de manière à ce que ladite pièce de jonction puisse être assemblée à un dit ensemble de conduites coaxiales dont l'extrémité de ladite conduite externe dépasse sensiblement d'une meme longueur par rapport à celle de ladite conduite interne. 11. Pièce de jonction selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'extrémité de ladite première branche externe (31) présente un chanfrein tourné vers l'extérieur apte à permettre une soudure depuis l'extérieur et l'extrémité de ladite première branche interne (32) présente un chanfrein tournée vers l'intérieur apte à permettre une soudure depuis l'intérieur de ladite conduite interne. 12. Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les extrémités desdites deuxièmes branches interne et externe arrivent sensiblement au même niveau dans ladite direction longitudinale axiale XX'. 13. Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'extrémité de ladite deuxième branche externe (52) présente un chanfrein tourné vers l'extérieur, apte à permettre une soudure depuis l'extérieur. 14. Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une pièce métallique forgée, de préférence en acier. 15. Ensemble d'au moins deux conduites coaxiales constitué en partie courante d'une conduite externe (21) et d'une conduite interne (22), délimitant un espace annulaire (23), comprenant de préférence un matériau d'isolation (2-4), caractérisé en ce que: -il comporte à au moins une de ses extrémités, une pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 14, assemblée par soudage,au niveau des extrémités desdites premières branches externe (31) et interne (32) et, respectivement des extrémités de même épaisseur desdites conduite externe (21) et respectivement conduite interne (22), -la longueur de dépassement de l'extrémité desdites premières branches interne (32) et externe (31) l'une par rapport à l'autre de chaque dite pièce de jonction, étant aptes à s'adapter à la longueur de dépassement de l'extrémité desdites conduites externe (21) et interne (22) l'une par rapport à l'autre à l'extrémité desdits éléments de dits ensembles de conduites coaxiales,et -la dite première cavité annulaire étant de préférence remplie de dit matériaux d'isolation. 16. Procédé d'assemblage de deux éléments constitué chacun d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales tel que défini dans la revendication 15, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes dans lesquelles: 1) on assemble un dit premier élément d'ensemble de conduites coaxiales selon la revendication 15,comportant une première pièce de jonction, selon l'une des revendications 1 à 14, à l'extrémité aval, et un deuxième élément de dit ensemble de conduites coaxiale selon la revendication 15 comportant une deuxième dite pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 14, à l'extrémité amont, les deux dites deuxièmes branches externes des deux dites première et deuxième pièces de jonction étant de préférence de même épaisseur,et 2) on rapproche les unes des autres et on soude entre elles les extrémités libres des seules dites deuxièmes branches externe (51) desdites première et deuxième pièces de jonction des deux dits éléments d'un ensemble d'au moins deux conduites coaxiales selon la revendication 15 à assembler. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'une au moins desdites deuxièmes branches internes (52) desdites première et deuxième pièces de jonction à assembler, présente une épaisseur diminuant depuis le fond (61) de ladite deuxième cavité vers ladite face frontale (7) à l'extrémité de ladite deuxième branche interne (52). 18. Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que la longueur de dépassement de l'extrémité desdites deuxièmes branches interne et externe l'une par rapport à l'autre d'une dite première pièce de jonction, est apte à s'adapter à la longueur de dépassement de l'extrémité desdites deuxièmes branches interne et externe l'une par rapport à l'autre d'une dite deuxième pièce de jonction à laquelle ladite première pièce de jonction est assemblée. 19. Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que lesdites deuxièmes branches externe (51) et interne (52) de chacune des deux dites pièces de jonction sont telles que leurs extrémités sont sensiblement au même niveau dans ladite direction longitudinale axiale.