Brevet FR2953579A1 — publié le 20110610

Préhenseur de secours pour conduite sous-marine suspendue par un support flottant et dispositif d'assemblage comportant un tel préhenseur La présente invention se rapporte à un préhenseur de secours pour conduite sous-marine et à un dispositif d'assemblage de deux conduites sous-marines permettant de raccorder deux conduites successives. Plus particulièrement, elle concerne un préhenseur de secours pour conduite sous-marine suspendue depuis un support flottant, tel qu'un navire ou une plateforme, le support flottant comportant un dispositif de maintien adapté à maintenir en suspension dans une position sensiblement verticale ou horizontale, une première conduite sous-marine partiellement immergée, un dispositif d'amenée d'une deuxième conduite au-dessus de la première conduite, et des moyens de retenue permettant de maintenir la deuxième conduite à proximité de la première conduite en vue de souder les deux conduites. Les conduites selon l'invention sont destinées à être assemblées bout à bout, puis disposées dans les océans pour y véhiculer par exemple un fluide, un courant électrique ou des signaux optiques. II est connu du document FR 2 922 623 un dispositif d'assemblage permettant de réaliser l'assemblage successif de tronçons de tuyaux bout à bout. Afin de maintenir la conduite lors de l'assemblage, le document FR 2 922 623 propose de réaliser une excroissance sur la conduite, de sorte qu'un premier collier puisse y venir en butée. Il est aussi connu du document WO 01/35011 un système permettant de retenir une conduite, le système comportant une pluralité de pinces actionnées par des vérins pour bloquer ou libérer la conduite. Les dispositifs existants proposent des solutions permettant de maintenir la première conduite, mais ne proposent pas de solution pour bloquer, en urgence, cette dernière en cas de chute. La présente invention vise à remédier ce problème et à empêcher la chute et par conséquent la perte d'une conduite dans l'océan, A cet effet le préhenseur de sécurité tel que décrit précédemment est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de retenue qui comprend des moyens de surveillance de la vitesse de descente de la première conduite, et des moyens de blocage adaptés à empêcher le déplacement en descente de la première conduite, les moyens de blocage étant déclenchés lorsque la vitesse de déplacement de la première conduite dépasse une valeur seuil déterminée, de sorte à empêcher la chute de la conduite. Grâce à ces dispositions le risque de chute et par conséquent la perte d'une conduite dans l'océan est fortement diminué, voire quasi-nul, car le déclenchement du système de blocage est réalisé, par gravité, c'est à dire immédiatement lorsque la conduite est en chute libre, c'est-à-dire lorsque sa vitesse de descente est supérieure à une valeur seuil déterminée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : les moyens de surveillance de la vitesse de descente de la conduite sont constitués par une paire de chenilles présentant des patins en contact avec la première conduite de sorte que le déplacement de la première conduite entraîne en rotation les chenilles, et par un moyen d'arrêt permettant d'empêcher la rotation des chenilles au-delà d'une vitesse de rotation seuil correspondant à la vitesse seuil de déplacement de la première conduite, de sorte que le déplacement de la conduite au-delà de la vitesse seuil entraîne le blocage des chenilles sur la conduite ; les moyens de blocage sont constitués par deux parties coniques coopérant entre elles, la première partie étant disposée autour de la conduite et étant montée coulissante dans la deuxième partie fixée au support flottant, de sorte que le déplacement de la première partie dans la deuxième partie entraîne le serrage de la première partie autour de la conduite et par conséquent son blocage dans la deuxième partie ; la première partie du moyen de blocage est montée solidaire en translation avec les chenilles ; la première partie conique est mobile entre une position initiale dans laquelle elle libère la conduite et une position de serrage dans laquelle elle enserre la conduite, la première partie étant ramenée en position initiale par l'intermédiaire d'un ressort de compression ; Le dispositif d'assemblage comporte en outre un dispositif de sécurité supplémentaire constitué d'une dalle de blocage disposée en dessous de la deuxième partie et fixée au support flottant La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit réalisée sur la base des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue d'ensemble schématique d'un dispositif d'assemblage vertical comportant une préhenseur selon l'invention, les figures 2 et 3 illustrent une vue de détail en coupe du préhenseur selon l'invention respectivement en position initiale et en position de blocage, - la figure 4 illustre une vue d'un dispositif d'assemblage horizontal. Dans la description qui suit, les termes, haut, bas, vertical et horizontal seront utilisés dans leur sens habituel. Le dispositif d'assemblage 1 selon l'invention est utilisé pour la pose des conduites sous-marines dans l'océan à partir d'un support flottant 2 tel qu'un navire ou une plateforme. Il est connu de réaliser une pose dite en J ou en S à partir d'un support flottant, dans laquelle un ensemble de conduites sous-marines en suspension adopte une configuration courbée, sensiblement en forme de J ou de S, entre son point d'accrochage à proximité du support flottant et son point de contact avec le fond de l'océan. Les conduites sont raccordées entre elles par soudage bout à bout. Une première conduite 10 partiellement immergée présente une extrémité inférieure fixée à l'ensemble de conduites, et une extrémité supérieure 10a, au-dessus de l'océan, sur laquelle va être fixée une deuxième conduite 12. La première conduite 10 est maintenue par un dispositif de maintien 14 adapté à la maintenir en suspension dans une position sensiblement verticale telle qu'illustrée à la figure 1, avec l'extrémité supérieure 10a partiellement immergée de sorte que la deuxième conduite 12 puisse être amenée au-dessus de l'extrémité supérieure 10a de la première conduite 10. Il existe différents type de dispositifs de maintien 14 connus de l'homme du métier, tels qu'un étau circulaire, qui peuvent être utilisés dans le cadre de la présente invention. Selon une variante de réalisation, l'invention pourrait s'appliquer à un dispositif de maintien, adapté à maintenir une conduite en suspension, dans une position sensiblement horizontale, telle qu'illustrée à la figure 4. Dans cette disposition la première conduite peut être entraînée par le poids de la ligne et chuter dans l'eau. La deuxième conduite 12 est amenée au-dessus de la première conduite 10 par l'intermédiaire d'un dispositif d'amenée 16 adapté à déplacer la deuxième conduite 12 depuis sa position de rangement horizontale vers la position de soudage verticale. La deuxième conduite 12 est maintenue en suspension au-dessus de la première conduite 10 par un dispositif de retenue 18 comprenant des treuils et des moyens de serrage connus de l'homme du métier et qui se déplace en translation pour déplacer l'ensemble des conduites. Lorsque l'extrémité inférieure 12a de la deuxième conduite 12 est disposée en face de l'extrémité supérieure 10a de la première conduite 10, l'opération de soudage peut être réalisée. L'invention offre l'avantage d'assurer un blocage immédiat des conduites en cas de chute. A cet effet l'invention porte plus particulièrement sur un préhenseur qui comprend des moyens de surveillance de la vitesse de descente de la première conduite, et des moyens de blocage 22 adaptés à empêcher le déplacement en descente de la première conduite 10, les moyens de blocage 22 étant déclenchés lorsque la vitesse de déplacement de la première conduite dépasse une valeur seuil déterminée de sorte à empêcher la chute de la conduite 10. Les moyens de surveillance 20 de la vitesse de déplacement d'une conduite sont réalisés par une paire de chenilles 24a, 24b disposée chacune de part et d'autre de la conduite 10. Chaque chenille 24a, 24b comporte des patins 26 en contact avec la conduite 10 de sorte que le déplacement de la première conduite 10 entraîne en rotation les chenilles 24a, 24b. Les chenilles sont montées dans un boîtier 27. Chaque chenille 24a, 24b est reliée par un système de vérin 29a et de bielles 29b, permettant d'incliner les chenilles et de les garder en appui sur la conduite le long des irrégularités de la conduite 10. Ces irrégularités sont formées par exemple, par une bague formant anode sur la conduite. Chaque chenille 24a, 24b est reliée à un moyen d'arrêt, tel qu'un système hydraulique 31 comprenant une pompe hydraulique 28 dont la puissance du moteur est directement liée à la vitesse de rotation des chenilles. Chaque axe des chenilles entraîne la pompe hydraulique 28. Un multiplicateur de vitesse peut être prévu entre l'axe et la pompe, de sorte à correspondre à la plage de vitesse d'une pompe classique. Lorsque la vitesse de descente de la première conduite 10 augmente, par exemple, lorsque la première conduite 10 est en train de chuter, et qu'elle est supérieure à une valeur seuil déterminée, le débit de la pompe augmente, et un clapet parachute 29 se ferme, pour un débit supérieur à un débit seuil ce qui freine la pompe 28 et de ce fait les chenilles 24a, 24b sont bloquées en rotation. Grâce à ces dispositions le système utilise l'énergie transmise par la chute de la conduite et ne nécessite pas d'énergie extérieure. Les chenilles 24a, 24b sont bloquées en rotation et maintenues par serrage contre la première conduite 10, de sorte que le déplacement en descente de la première conduite 10 entraine le déplacement simultané des chenilles 24a, 24b. Les moyens de blocage 22 sont constitués par deux parties 30, 32 présentant une forme conique. La première partie 30 est montée mobile par rapport à la deuxième partie 32, qui est montée fixe par rapport au support flottant 2. Les deux parties 30, 32 présentent une forme conique et coopèrent entre elles, de sorte que la première partie 30 puisse coulisser selon la direction verticale dans la seconde partie 32 entre une position initiale et une position de blocage. La première partie 30 est constituée d'un ensemble de pièces, tels que des inserts, disposées autour de la conduite et calibrés pour celles-ci, de sorte à former une couronne de centre confondu avec celui de la conduite. En position initiale, les inserts de la première partie 30 sont éloignés de la première conduite 10, cette dernière pouvant coulisser librement au travers du moyen de blocage 22. En position de blocage, les inserts sont amenés en contact avec la paroi de la conduite 10, jusqu'à ce qu'elles enserrent la conduite 10 et empêchant ainsi son déplacement. Selon une variante de réalisation, les inserts créent une légère empreinte sur la conduite de manière à assurer le blocage de cette dernière, notamment pour des conduites à paroi fine de grande longueur présentant un poids relativement élevé du à la longueur. La première partie 30 du dispositif de blocage 22 est montée solidaire en translation avec le boîtier 27 des chenilles 24a, 24b, de sorte que le déplacement des chenilles 24a, 24b, et donc du boîtier 27, vers le bas entraîne le déplacement de la première partie 30 du dispositif de blocage 22 dans le même sens. A cet effet la première partie 30 du dispositif de blocage 22 est reliée au boîtier 27 par l'intermédiaire du bras de liaison 34. Le moyen de blocage 22 comporte en outre des ressorts de compression 36 adaptés à ramener la première partie 30 du moyen de blocage 22 en position initiale et permettant ainsi de libérer la conduite 10. Selon une variante de l'invention, les moyens de blocage comportent des vérins adaptés à déplacer les premières parties 30 en position initiale ou en position de blocage. Le dispositif d'assemblage 1 comporte en outre un dispositif de sécurité 38 supplémentaire constitué d'une dalle de blocage disposée en dessous de la deuxième partie 32 de sorte à assurer que le moyen de blocage 22 ne puisse descendre au-dessous du dispositif de sécurité 38. Le dispositif de sécurité est fixé au support flottant 1. Selon une variante de réalisation la dalle peut comporter des amortisseurs permettant d'amortir le déplacement des moyens de blocage. La présente invention offre l'avantage de sécuriser une conduite lors de sa pose de manière simple et fiable. Selon un mode de réalisation, les moyens de maintien de la conduite du dispositif d'assemblage sont formés par la première partie 30, formant une 30 couronne, des moyens de blocage. Selon un autre mode de réalisation, le blocage en rotation des chenilles est réalisé par l'intermédiaire d'un frein à force centrifuge. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Le préhenseur peut s'appliquer à tout type d'éléments à assembler, tels que des câbles. Revendications1. Préhenseur de secours pour conduite sous-marine suspendue par un support flottant (2), tel qu'un navire ou une plateforme, le support flottant (2) comportant : - un dispositif de maintien (14) adapté à maintenir en suspension dans une position sensiblement verticale ou horizontale, une première conduite (10) sous-marine partiellement immergé, - un dispositif d'amenée (16) d'une deuxième conduite (12) au-dessus de la première conduite (10) , et des moyens de retenue (18) permettant de maintenir la deuxième conduite (12) à proximité de la première conduite (10) en vue de souder les deux conduites (10, 12), caractérisé en ce que le préhenseur comporte : - des moyens de surveillance (20) de la vitesse de descente de la première conduite (10), et des moyens de blocage (22) adaptés à empêcher le déplacement en descente de la première conduite (10), les moyens de blocage (22) étant déclenchés lorsque la vitesse de déplacement de la première conduite (10) dépasse une valeur seuil déterminée de sorte à empêcher la chute de la première conduite (10). 2. Préhenseur selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de surveillance (20) de la vitesse de descente de la conduite (10) sont constitués par une paire de chenilles (24a, 24b) présentant des patins (26) en contact avec la première conduite (10) de sorte que le déplacement de la première conduite (10) entraîne en rotation les chenilles (24a, 24b) , et par un moyen d'arrêt (28) permettant d'empêcher la rotation des chenilles (24a, 24b) au-delà d'une vitesse de rotation seuil correspondant à la vitesse seuil de déplacement de la première conduite (10), de sorte que le déplacement de la conduite (10) au-delà de la vitesse seuil entraîne le blocage des chenilles (24a, 24b) sur la conduite (10). 3. Préhenseur selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de blocage (22) sont constitués par deux parties coniques (30, 32) coopérant entre elles, la première partie (30) étant disposée autour de la conduite (10) et étant montée coulissante dans la deuxième partie (32) fixée au support flottant (2), de sorte que le déplacement de la première partie (30) dans la deuxième partie (32) entraîne le serrage de la première partie (30) autour de la conduite (10) et par conséquent le blocage de la conduite dans les moyens de blocage (22). 4. Préhenseur selon la revendication précédente, dans lequel la première partie (30) du moyen de blocage (22) est montée solidaire en translation avec les chenilles (24a, 24b). 5. Préhenseur selon la revendication 3, dans lequel la première partie conique (30) est mobile entre une position initiale dans laquelle elle libère la conduite (10) et une position de serrage dans laquelle elle enserre la conduite (10), la première partie étant ramenée en position initiale par l'intermédiaire d'un ressort de compression (36). 6. Préhenseur selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre un dispositif de sécurité supplémentaire (38) constitué d'une dalle de blocage disposée en dessous de la deuxième partie (32) et fixée au support flottant (1). 7. Dispositif d'assemblage d'au moins deux conduites sous-marines depuis un support flottant (2), le support flottant comportant : - un dispositif de maintien (14) adapté à maintenir en suspension dans une position sensiblement verticale ou horizontale, une première conduite (10) sous-marine partiellement immergé, - un dispositif d'amenée (16) d'une deuxième conduite (12) au-dessus de la première conduite (10) , et des moyens de retenue (18) permettant de maintenir la deuxième conduite (12) à proximité de la première conduite (10) en vue de souder les deux conduites (10, 12), caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre un préhenseur de.0 secours selon la revendication 1.