Brevet FR2894009A1 — publié le 20070601

Ensemble de bouées de sustentation pour conduite sous-marine flexible La présente invention se rapporte à un ensemble de bouées de sustentation pour les conduites sous-marines flexibles. Ces conduites sous-marines, sont destinées au transport des hydrocarbures et elles sont généralement étendues en caténaire entre une installation de fond et une installation de surface. En eau profonde, lorsque le fond et la surface sont très éloignés l'un lo de l'autre, les conduites sous-marines sont soumises à des forces de traction considérables limitées en partie grâce à des bouées de sustentation. Ces bouées sont généralement installées de proche en proche sur certaines portions de la conduite sous-marine, et sont maintenues par des colliers de serrage autour de la conduite, de manière 15 à reprendre au moins une partie des efforts de traction qui s'exerce sur elle et par là même, sur l'installation de surface. On se référera notamment au document US 6 270 387, lequel montre une bouée de sustentation formée d'un manchon cylindrique en deux parties. Le manchon présente un trou central de passage de la 20 conduite et il est coupé axialement pour former les deux parties qui s'articulent l'une par rapport à l'autre autour d'une génératrice de la forme cylindrique. Un collier de serrage divisé en deux demi-colliers respectivement solidaires des deux parties de manchons, et destinés à être raccordés l'un à l'autre pour venir bloquer les deux parties de 25 manchons ensemble et autour de la conduite sous-marine. Ces manchons sont indépendants les uns des autres et ils sont montés sur la portion de conduite au cours de l'installation de cette dernière entre l'installation de fond et l'installation de surface. Un inconvénient du montage de ces colliers de serrage autour de la 30 conduite sous-marine, réside dans la fragilité des couches superficielles de ladite conduite. En effet, elles sont recouvertes d'une couche en mousse isolante et il est alors nécessaire de prévoir un insert plus rigide à 2 2894009 la place de la mousse à l'endroit où l'on vient monter le collier de serrage de manière à éviter la compression de la mousse qui alors fluerait. Un autre inconvénient de ce dispositif est que le déplacement de ces bouées en translation le long de la conduite sous-marine, pour ajuster par 5 exemple la répartition des efforts de traction, dans le cas où elle n'aurait pas été suffisamment bien évaluée, nécessite de remonter la conduite sous-marine en surface pour réajuster la position de tous les manchons cylindriques. Cette opération suppose à tout le moins, que l'on desserre tous les colliers de serrage et que l'on fasse glisser chacune des bouées io les unes après les autres vers une nouvelle portion de conduite, et que l'on resserre ensuite tous les colliers de serrage. Un problème qui se pose alors et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un ensemble de bouées de sustentation qui permette de diminuer le nombre d'opérations nécessaires au déplacement 15 de l'ensemble de bouées le long de la conduite sous-marine et par conséquent qui permette de diminuer le temps global d'intervention. Dans le but de résoudre le problème posé, la présente invention propose un ensemble de bouées de sustentation pour conduite sous-marine flexible adaptée au transport des hydrocarbures, ledit ensemble de 20 bouées comprenant une pluralité de bouées susceptibles d'être installées de proche en proche sur au moins une portion de ladite conduite sous-marine flexible, ledit ensemble de bouées comprenant des moyens de fixation permettant de bloquer lesdites bouées en translation sur ladite portion de conduite ; selon l'invention, lesdits moyens de fixation 25 comprennent : une ligne d'accrochage reliant successivement chacune desdites bouées, chacune desdites bouées étant maintenue, de proche en proche, bloquée en translation sur ladite ligne d'accrochage ; et, des moyens de liaison pour maintenir ladite ligne d'accrochage étendue le long de ladite portion de conduite ; par quoi lesdites bouées de ladite 30 pluralité de bouées sont bloquées en translation par rapport à ladite portion de conduite. 3 2894009 Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en oeuvre d'une ligne d'accrochage sur laquelle sont montés de proche en proche lesdites bouées, lesquelles sont maintenues bloquées en translation sur cette ligne d'accrochage. En outre, les moyens de liaison 5 permettent de maintenir la ligne d'accrochage dont les bouées sont solidaires le long de la portion de conduite désirée. De la sorte, il suffit pour déplacer l'ensemble de bouées le long de la conduite sous-marine d'entraîner en translation la ligne d'accrochage qui elle-même entraîne toutes les bouées sans savoir à démonter chacune des bouées et à les io déplacer une par une sur la conduite. Par ailleurs, il n'est nul besoin de prévoir d'insert plus rigide sur la conduite au niveau de la bouée, puisqu'elle est maintenant montée coulissante sur la conduite et qu'elle ne la comprime pas. L'installation des inserts rigides selon l'art antérieur, à des endroits à déterminer au moment de l'installation de la conduite, 15 nécessitait des opérations manuelles et un temps d'immobilisation plus long des moyens de mise en oeuvre. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, chacune desdites bouées présente un trou central de passage adapté à recevoir ladite conduite sous-marine libre en 20 coulissement. De la sorte, chaque bouée entoure complètement la conduite ce qui permet de mieux répartir les efforts de sustentation sur la conduite, et au surplus, la conduite est montée coulissante dans chacune des bouées, de sorte que l'entraînement de la ligne d'accrochage le long de la conduite permet de faire coulisser les bouées sur la conduite en une 25 seule opération. Par ailleurs, et avantageusement, chacune desdites bouées présente un trou périphérique de passage, ladite ligne d'accrochage traversant lesdites bouées de ladite pluralité de bouées par ledit trou périphérique de passage de manière à assurer un blocage en translation 30 plus efficace de chaque bouée sur la ligne d'accrochage et aussi, lors du déplacement des bouées le long de la conduite, de manière à exercer des efforts de traction longitudinaux au plus près du trou central de passage 4 2894009 pour obtenir un meilleur guidage en coulissement des bouées sur la conduite. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, chacune desdites bouées présentant deux demi-bouées séparables et symétriques 5 l'une de l'autre par rapport à un plan axial, lesdites demi-bouées étant adaptées à être rassemblées pour former ladite bouée, ledit trou central et ledit trou périphérique sont respectivement divisés axialement en deux portions symétriques l'une de l'autre par rapport audit plan axial, une portion de chacun des trous dans l'une desdites demi-bouées et une autre io portion dans l'autre desdites demi-bouées. Ainsi, lorsque les demi-bouées sont installées sur la conduite sous-marine, la ligne d'accrochage est simultanément montée en prise dans les bouées. Préférentiellement, la ligne d'accrochage est équipée d'une pluralité de manchons de blocage adaptés à l'enserrer à force, chacun desdits manchons de blocage étant ls respectivement emprisonné à l'intérieur de chacune desdites bouées. Ainsi, les manchons de blocage emprisonnés à l'intérieur des bouées forment des épaulements, qui viennent alors en butée à l'intérieur des bouées de façon à bloquer en translation les bouées par rapport à la ligne d'accrochage. 20 Avantageusement, chacun desdits manchons est divisé en deux demi-manchons séparables et symétriques l'un de l'autre par rapport à un autre plan axial, lesdits demi-manchons étant équipés de moyens de serrage vissables pour enserrer à force ladite ligne d'accrochage entre lesdits demi-manchons. De la sorte, la position des manchons est réglable 25 et peut être prédéterminée pour régler la distance entre les bouées. Par ailleurs, au moins deux colliers de serrage adaptés à être maintenus bloqués en translation autour de ladite conduite sous-marine, par exemple un à chacune des extrémités de la ligne d'accrochage, constituent des moyens de liaison permettant d'étendre ladite ligne 30 d'accrochage le long de la conduite sous-marine et par là même, de maintenir les bouées en position fixe sur ladite conduite et régulièrement espacées. 5 2894009 D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 - la Figure 1 est une vue schématique partielle d'un ensemble de bouées de sustentation conforme à l'invention ; - la Figure 2A est une vue schématique de face d'un élément de détail illustré sur la Figure 1, et divisé en deux parties ; - la Figure 2B est une vue schématique de côté de l'élément de io détail illustré sur la Figure 2A ; - la Figure 3A est une vue schématique d'un autre élément de détail illustré sur la Figure 2A ; - la Figure 3B est une vue schématique de côté dudit autre élément de détail illustré sur la Figure 2B. 15 La Figure 1 montre une portion de conduite sous-marine flexible 10, volontairement tronquée, et qui est adaptée à s'étendre entre une installation de fond et une installation de surface non représentée. Cette portion de conduite sous-marine 10 est équipée d'un ensemble de bouées 12, sur la Figure 1 au nombre de 4, pour la clarté du dessin, mais qui est 20 en réalité bien plus important. Ainsi qu'on l'expliquera plus en détail ci-après, chacune des bouées 12 entoure la conduite 10, et les bouées sont reliées ensemble successivement au moyen d'une ligne d'accrochage 14, formée par exemple d'un câble. Cette ligne d'accrochage 14 est maintenue étendue le long de la conduite 10 grâce à deux colliers de 25 serrage 16,18 bloqués en translation sur la conduite 10 de part et d'autre de l'ensemble de bouées 12. Chaque bouée 12 est liée en translation à la ligne d'accrochage 14 qui elle-même est maintenue en position fixe le long de la conduite 10. Aussi, les bouées 12 sont bloquées en translation sur la conduite 10. 30 On décrira maintenant en référence aux Figures 2A et 2B la structure d'une bouée 12. Ces bouées 12 sont constituées de deux demi-bouées 20, 22, symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan axial P 6 2894009 et elles sont assemblées sur la conduite pour former un manchon cylindrique qui entoure cette conduite 10. Ce manchon cylindrique présente un diamètre compris par exemple entre 1 et 1,5 m et une longueur comprise toujours par exemple, entre 1 et 2 m. 5 Les deux demi-bouées 20, 22 sont ici réalisées en mousse d'un matériau plastique, mais on peut très bien mettre en oeuvre des demi-bouées formées de caissons étanches par exemple en acier. Les deux demi-bouées 20, 22 présentent des premiers évidements axiaux 24, 26, formant des rainures en U, ménagés en regard l'un de io l'autre et adaptés à former un trou central de passage 28 de symétrie sensiblement circulaire lorsque les deux demi bouées 20, 22 sont assemblées. Le trou central de passage 28 permet ainsi le passage de la conduite 10. Par ailleurs, les deux demi-bouées 20, 22 présentent respectivement des plots de centrage 30, 32 orientés sensiblement 15 perpendiculairement au plan axial P et qui sont adaptés à venir s'encastrer dans des trous correspondants 34, 36 de manière à ajuster parfaitement les évidements axiaux 24, 26 pour qu'ils forment le trou central de passage 28 avec une symétrie circulaire prédéterminée. Ainsi, la conduite sous-marine flexible 10 pourra être installée à coulissement à 20 l'intérieur des bouées 12. Par ailleurs, les deux demi-bouées 20, 22 présentent respectivement des rainures périphériques 37 aptes à coïncider et qui sont adaptées à recevoir un collier périphérique de serrage pour maintenir ensemble les deux demi-bouées 20, 22. De la sorte, les bouées ne sont plus directement accrochées sur un collier 25 enserrant directement la conduite sous-marine, ce qui préserve cette conduite des contraintes exercées par les colliers utilisés habituellement. On notera également que le montage de ces deux demibouées 20, 22 pour former les bouées 12 sur la conduite sous-marine 10 est plus simple et par conséquent plus économique que le montage des bouées 30 selon l'art antérieur. En outre, les deux demi-bouées 20, 22 présentent des seconds évidements périphériques longitudinaux 38, 40 formant également des 7 2894009 rainures en U, qui s'étendent respectivement, sensiblement parallèlement aux évidements axiaux 24, 26, et en regard l'un de l'autre symétriquement par rapport au plan axial P, pour former lorsque les deux demi-bouées 20, 22 sont rassemblées, un seul trou périphérique de passage 41, 5 sensiblement parallèle au trou central de passage pour recevoir la ligne d'accrochage 14. Par ailleurs, les seconds évidements périphériques 38, 40, présentent à mi-distance entre leurs extrémités qui débouchent à l'extérieur, et respectivement dans chacune des deux demi-bouées 20, io 22, des élargissements en regard 42, 44, symétriques l'un de l'autre également par rapport au plan axial P. Ces élargissements en regard 42, 44 sont adaptés à former une cavité 46 pour loger un manchon de blocage 48, qui est serti ou serré à force sur la ligne d'accrochage 14. Ce manchon de blocage 48, est emprisonné dans la cavité 46 lorsque les 15 deux demi-bouées 20, 22 sont assemblées, et ainsi, dès lors que le manchon de blocage 48 enserre la ligne d'accrochage 14, cette dernière est bloquée en translation dans le trou périphérique de passage 41. On retrouve en détail sur les Figures 3A et 3B, le manchon de blocage 48 qui est maintenu serré et en position fixe sur la ligne 20 d'accrochage 14. Ce manchon de blocage 48 est divisé axialement en deux demi-manchons 50, 52 symétriques l'un de l'autre par rapport à un autre plan axial P', et ils présentent deux rainures axiales 54, 56, respectivement dans chacun des deux demi-manchons 50, 52, en regard l'une de l'autre. Ces rainures axiales 54, 56 sont adaptées à recevoir la 25 ligne d'accrochage 14. En outre, chacun des deux demi-manchons 50, 52 présente d'un côté de la rainure axiale, une rangée d'orifices 58 et de l'autre côté une rangée de taraudages 60, percés sensiblement perpendiculairement audit autre plan axial P', de façon que les orifices 58 d'un des demi-manchons 50 correspondent avec les taraudages 60 de 30 l'autre demi-manchon 52 tandis que les orifices 58 de cet autre demi-manchon 52 correspondent avec les taraudages 60 dudit un desdits manchons 50. De la sorte, des moyens vissables 62 sont adaptés à être 8 2894009 engagés dans chacun des orifices 58 et vissés à force dans le taraudage 60 qui lui correspond, afin de prendre en étau la ligne d'accrochage 14 entre les deux demi-manchons 50, 52. Ainsi, les manchons de blocage sont maintenus et bloqués en translation sur la ligne d'accrochage 14. 5 Ainsi, si on se réfère à nouveau à la Figure 1, sur laquelle les manchons de blocage 48 sont solidaires en translation de la ligne d'accrochage 14, ces manchon de blocage 48 étant eux-mêmes solidaires en translation des bouées 12 et régulièrement espacés les uns des autres, l'extension de la ligne d'accrochage 14 et son maintien en position io fixe le long de la conduite flexible 10 permet de maintenir chacune des bouées 12 en position fixe par rapport à la conduite 10 et sensiblement régulièrement espacées les unes des autres le long de la conduite 10. Par ailleurs, si l'on souhaite déplacer longitudinalement l'ensemble de bouées 12 le long de la conduite flexible 10, il suffit pour cela de desserrer les 15 deux colliers de serrage 16, 18 à chacune des extrémités de la ligne d'accrochage 14 et d'entraîner en translation la ligne d'accrochage 14 dans un sens ou dans un sens opposé, les bouées 12 coulissant librement le long de la conduite 10. 9 REVENDICATIONS 1. Ensemble de bouées (12) de sustentation pour conduite sous- marine flexible (10) adaptée au transport des hydrocarbures, ledit ensemble de bouées comprenant une pluralité de bouées (12) susceptibles d'être installées de proche en proche sur au moins une portion de ladite conduite sous-marine flexible (10), ledit ensemble de bouées (12) comprenant des moyens de fixation permettant de bloquer io lesdites bouées (12) en translation sur ladite portion de conduite (10) ; caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent : - une ligne d'accrochage (14) reliant successivement chacune desdites bouées (12), chacune desdites bouées (12) étant maintenue, de proche en proche, bloquée en translation sur ladite ligne d'accrochage 15 (14) ; et, - des moyens de liaison (16,18) pour maintenir ladite ligne d'accrochage (14) étendue le long de ladite portion de conduite (10) ; par quoi lesdites bouées (12) de ladite pluralité de bouées sont bloquées en translation par rapport à ladite portion de conduite (10). 20 2. Ensemble de bouées de sustentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites bouées (12) présente un trou central de passage (28) adapté à recevoir ladite conduite sous-marine flexible (10) libre en coulissement. 3. Ensemble de bouées de sustentation selon la revendication 1 25 ou 2, caractérisé en ce que chacune desdites bouées (12) présente un trou périphérique de passage (41), ladite ligne d'accrochage (14) traversant lesdites bouées (12) de ladite pluralité de bouées par ledit trou périphérique de passage (41). 4. Ensemble de bouées de sustentation selon les revendications 30 2 et 3, caractérisé en ce que, chacune desdites bouées (12) présentant deux demi-bouées (20, 22) séparables et symétriques l'une de l'autre par rapport à un plan axial P, lesdites demi-bouées (20, 22) étant adaptées à 2894009 être rassemblées pour former ladite bouée (12), ledit trou central de passage (28) et ledit trou périphérique de passage (41) sont respectivement divisés axialement en deux portions (24, 26 ; 38, 40) symétriques l'une de l'autre par rapport audit plan axial P, une portion 5 dans l'une desdites demi-bouées (20) et une autre portion dans l'autre desdites demi-bouées (22). 5. Ensemble de bouées de sustentation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de manchons de blocage (48), chaque manchon de blocage étant adapté à enserrer à io force ladite ligne d'accrochage (14), chacun desdits manchons de blocage (48) étant respectivement emprisonné à l'intérieur de chacune desdites bouées (12). 6. Ensemble de bouées de sustentation selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacun desdits manchons de blocage (48) est divisé en deux demi-manchons (50, 52) séparables et symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan axial P', lesdits demi-manchons étant équipés de moyens de serrage vissables (62) pour enserrer à force ladite ligne d'accrochage (14) entre lesdits demi-manchons (50, 52). 7. Ensemble de bouées de sustentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison comportent au moins deux colliers de serrage (16, 18) adaptés à être maintenus bloqués en translation autour de ladite conduite sous-marine flexible (10), ladite ligne d'accrochage (14) étant étendue entre lesdits colliers de serrage (16, 18).25