Brevet FR2981722A1 — publié le 20130426

DISPOSITIF SUPPORT DE POSITIONNEMENT POUR CABLES LE LONG DE CONDUITS DE TYPE PIPELINE IMMERGES L'invention se rattache au secteur technique des équipements qui sont disposés le long des conduits de très grandes longueurs du type pipe- line immergés pour le forage en mer notamment de pétrole, ces équipements étant destinés à maintenir des câbles ou faisceaux de câbles sur toute la hauteur des dits conduits ou pipelines. Le Demandeur fabrique et commercialise des équipements de ce type depuis de nombreuses années et on a représenté un équipement ou dispositif support de ce type aux figures 1 à 7, et ce pour faciliter la compréhension et l'intérêt de la présente invention. Le conduit, ou canalisation, ou pipeline est identifié par la référence (C) et il reçoit à intervalles réguliers sur sa longueur des équipements comprenant chacun une base formant un sabot (1) profilée qui est positionnée et fixée à l'aide d'un moyen de fixation sous forme de collier (2) de type connu sous les marques `SERFLEX ou SMART BAND'. Chaque base présente une forme sensiblement curviligne pour épouser et plaquer contre le profil correspondant du conduit. Chaque base présente dans sa longueur et dans son épaisseur un passage (1.1) pour le centrage et le positionnement du collier (2). Dans sa partie médiane centrale, la base présente une ouverture (1.2) qui est agencée avec une partie centrale circulaire se prolongeant diamétralement en opposition par deux découpes (1.3) supplémentaires pour autoriser l'insertion d'une forme profilée (3.1) complémentaire d'ancrage formée sur la partie inférieure d'un guide (3) récepteur d'un câble (CA). Ce guide est agencé sous forme de deux parties semi-cylindriques (3.2) en regard l'une de l'autre, et dont les extrémités supérieures sont recourbées et orientées pour constituer des lèvres (3.3) formant crochets. Intérieurement, entre les parties (3.2), le guide présente et forme un profil cylindrique (3.4) pour constituer un berceau et logement afin de recevoir le câble (CA) à positionner et à guider. Le guide, par ses lèvres recourbées (3.3), permet d'une part par deux d'entre elles situées d'un même côté en alignement le positionnement et l'articulation d'un moyen de verrouillage sous forme de levier (5) qui est susceptible de pivoter d'un côté à l'autre en venant se clipper et se verrouiller sur les autres lèvres opposées par rapport à sa zone d'articulation et formées sur la deuxième forme semi-cylindrique du collier. On a représenté aux figures 2 à 7 le montage du guide (3), son pivotement à 90° par rapport à la base, à la manière d'un montage à baïonnette pour mettre l'orientation du collier dans le sens longitudinal du conduit (C) Le câble (CA) est ensuite positionné en parallèle le long du conduit dans la partie berceau avec un espace correspondant à l'épaisseur de cet équipement, et le levier de verrouillage (5) est basculé. Le levier (5) présente des ouvertures (5.1) dans son épaisseur s'engageant autour de certaines des lèvres (3.3), du guide (3) en phase de verrouillage. Cet équipement est couramment exploité par le Demandeur, mais en pratique, ce dernier a constaté certains inconvénients liés à son montage et à son utilisation. La problématique issue de l'art antérieur est la suivante. La solution technique précitée est mise en oeuvre de la manière suivante. Dans un premier temps le conduit (C) est équipé seulement des sabots (1) et de leur collier de serrage (2) et ce dans une situation à l'air libre sur un bateau par exemple. On procède ensuite dans une seconde phase à la présentation du conduit ou pipeline à la verticale pour être immergé. A cet effet, le conduit passe entre des rollers ou appareils d'entraînement avec des rouleaux qui sont positionnés dans un plan fixe en entourant le conduit ou pipeline et en étant en contact avec ce dernier. Ces rollers et appareils d'entraînement ont pour fonction en mouvement de faire descendre le conduit dans la mer en étant équipé de ses seuls sabots (1). Ensuite un robot ou un plongeur intervient pour la mise en place complémentaire des guides (3) sur chaque sabot (1) en les présentant puis en les orientant pour être dans le sens longitudinal correspondant à l'axe du conduit ou pipeline. Le levier de verrouillage (4) est associé avec le guide (3). Ainsi, après immersion du ou des conduits, le robot est assujetti à des fonctions non seulement de pose du guide (3) et de son levier (4) de verrouillage mais aussi il doit positionner le câble (CA) dans le guide et assurer le relevage et verrouillage du dit levier. Cela signifie que le robot est agencé avec des moyens permettant les différentes fonctions précitées. Ces différentes fonctions données au robot sont nombreuses et sont nécessaires de par la conception du dispositif support ainsi décrit et représenté figure 1. En effet, notamment, le passage du conduit (C) entre les rollers ou rouleaux d'entraînement induit une limitation des zones potentielles d'accrochage de sorte que la conception des guides (3) et leur levier de verrouillage (5) est un empêchement majeur à la préparation et mise en place des dispositifs "tout équipés" sur le conduit ou pipeline. C'est une gêne très sérieuse. Par ailleurs, ces différentes opérations ne restent pas toujours pratiques à réaliser et au surplus, le levier de verrouillage étant en débordement de la partie guide il y a une gêne au déplacement du robot qui peut venir quelquefois buter contre l'équipement. En outre, un tel agencement ne permet que le seul montage d'un câble (CA). Il y a donc lieu de multiplier les agencements si un ou plusieurs câbles (CA) sont destinés à être montés en parallèle le long du conduit ou pipeline. Un autre inconvénient peut être celui lié au débordement extérieur du levier de verrouillage (5) de chaque équipement. En effet, tout choc contre celui-ci pour des raisons quelconques, tel que par exemple un choc avec le robot, peut entraîner son déverrouillage et l'échappement du câble. Même si cette situation présente un risque très limité, le risque demeure et est lié aussi à l'expertise ou non des personnes qui gèrent la manipulation du robot. La démarche du Demandeur a donc été de remédier à ces inconvénients en proposant une solution optimisée facilitant l'intervention du robot lors de la pose des câbles (CA) le long des conduits du type pipeline. Dans le cadre de cette démarche, le Demandeur a aussi été amené à vouloir réduire, voire à supprimer, toute partie apparente de l'équipement qui pourrait être en contact avec le robot et qui entraînerait un déverrouillage susceptible de libérer le câble contenu, et aussi tout contact avec les rollers ou rouleaux d'entraînement. La démarche du Demandeur a été aussi de rechercher une solution pour limiter les interventions du robot et de prévoir un agencement à l'air libre (sur le bateau généralement) d'un maximum de composants et de leurs fonctions finales sur le conduit ou pipeline avant immersion. La démarche du Demandeur a aussi été de vouloir optimiser la fabrication de ces équipements avec une réduction du nombre de composants qui sont au nombre de trois selon la pratique antérieure avec le sabot de centrage, le guide, ainsi que le levier de verrouillage, et aussi ainsi de faciliter la manipulation de ces composants. La démarche du Demandeur a aussi été de considérer la possibilité de positionner le long du conduit ou pipeline au moins un et généralement plusieurs câbles le long du conduit ou pipeline, dans des conditions d'aménagement modulaires appropriées. Selon une première caractéristique de l'invention, le dispositif support pour le positionnement pour câbles le long de conduits de type pipeline immergés comprenant une base profilée autorisant la fixation d'un collier de serrage autour du conduit, la base autorisant le positionnement d'un câble et son verrouillage en position par un levier basculant, est remarquable en ce qu'il comprend un module monobloc agencé pour assurer les fonctions de centrage et de positionnement par rapport et sur le conduit, de positionnement et de guidage du collier de serrage autour du conduit de réception du câble et de réception et d'articulation d'un second moyen sous forme de levier de verrouillage, le dit module comprenant une base, un canal en forme de berceau disposé dans l'axe longitudinal médian du module et parallèle à l'axe du conduit récepteur du câble, et dans un plan perpendiculaire une ouverture définie entre des couples de portées proéminentes profilées et disposées deux à deux en regard du berceau autorisant entre elles et par rapport à elles le passage du levier de verrouillage, son guidage, son articulation, sa protection et son verrouillage ou déverrouillage en position pour maintenir ou libérer l'accès au câble, les formes extérieures du module avec ses portées propres étant aptes à supprimer toute partie en saillie pouvant constituer des parties d'accrochage, le dispositif support comprenant ainsi deux composants, le module et le levier de verrouillage. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins où : La figure 1 est une vue en perspective d'un équipement avec le guide de positionnement de câble le long du conduit, fabriqué par le Demandeur au titre de l'art antérieur, Les figures 2, 3, 4, 5, 6 et 7 sont des vues à caractère schématique illustrant les différentes phases de montage et de positionnement des composants relatifs à l'équipement de la figure 1, La figure 8 est une vue illustrant le positionnement d'un équipement selon l'invention le long d'un conduit ou pipeline, La figure 9 est une vue en perspective du sabot mis en oeuvre par l'invention et positionné sur le conduit, La figure 10 est une vue de profil du sabot selon la figure 9, La figure 11 est une vue de dessus du sabot selon la figure 9, La figure 12 est une vue de profil du levier de verrouillage associé au sabot, 25 La figure 13 est une vue du levier en position vue de dessus, La figure 14 est une vue de l'équipement selon la figure 8 en position déverrouillée, 20 La figure 15 est une vue de dessus de l'équipement en position verrouillée, La figure 16 est une vue de côté illustrant dans une variante de réalisation l'assemblage de deux équipements pour la tenue de deux câbles en position parallèle par rapport au conduit, La figure 17 est une vue de dessus selon la figure 16, La figure 18 est une vue en perspective illustrant le positionnement de deux modules assemblés réceptionnant chacun un câble avant basculement du moyen de verrouillage en position des câbles. La figure 19 est une vue en perspective illustrant un module selon l'invention telle que réalisée et destinée à être accouplée avec d'autres modules pour le positionnement de plusieurs câbles, et dans une autre variante de configuration obtenue par moulage, La figure 20 est une vue de dessus du verrou seul dans une autre variante de réalisation, La figure 21 est une vue de profil du verrou seul, selon la figure 20, Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. Le dispositif support selon l'invention permettant le positionnement d'au moins un câble (CA) le long d'un conduit (C) ou pipeline destiné à être immergé est référencé dans son ensemble par (E). Il comprend ainsi un module (M) qui est réalisé en un matériau élastomère avec une certaine rigidité, pouvant être par exemple celui connu dans le commerce par la marque COURBHANE du Demandeur. Ce module (M) est monobloc et assure en lui-même les différentes fonctions à savoir celle de centrage et de positionnement par rapport et sur le conduit (C), celle de positionnement et de guidage du collier de serrage autour du dit conduit, celle de la réception du câble, et celle de la réception et de l'articulation du moyen de verrouillage. Le module, qui est réalisé monobloc et unitaire, assure ces quatre fonctions par des agencements particuliers permettant leur intégration. En outre, ce module est agencé et profilé pour éviter toute aspérité susceptible de gêner ou de nuire au déplacement du robot positionnant le câble (CA) dans le conduit. (C). Ainsi qu'il apparaîtra dans la suite de la description, le module est agencé pour être positionné seul sur le conduit (C) à un endroit donné, ou être accouplé à d'autres modules (M) pour constituer une batterie de modules permettant le positionnement en parallèle de plusieurs câbles (CA). Chaque module est établi sous une forme profilée générale polygonale par exemple quadrangulaire à pans coupés avec une base (10) formant sabot susceptible de venir en appui contre la face en regard du conduit (C) ou pipeline. Il comprend, dans des plans perpendiculaires et formé de manière monobloc avec la base ou sabot, un canal en forme de berceau (11) disposé dans l'axe (xx) longitudinal médian du module et parallèle à l'axe (yy) du conduit (C) pour recevoir un câble (CA). Ce canal (11) présente ainsi des parois intérieures (11.1) semi-cylindriques pour permettre la tenue du conduit (CA). Les parois extérieures (11.2) du dit canal sont dans un plan sensiblement vertical par rapport à la partie base (10) et elles ont un chant supérieur (11.3) penté en forme de rampe. Dans un plan perpendiculaire au dit canal est prévue une ouverture (12) pour le positionnement et l'articulation du moyen de verrouillage (13) basculant autour du câble (CA). La dite ouverture (12) est définie par des couples de portées (14) proéminentes, profilées, disposées deux à deux en regard du canal (11). Ces couples de portées sont parallèles et espacés en définissant entre eux l'ouverture (12) précitée. Ces couples de portées sont disposés en saillie par rapport à la base avec des pans supérieurs (14.1) inclinés s'élevant de l'extrémité périphérique de la base jusqu'au canal (11) de retenue du câble (CA). Entre ces couples de portées, la base du module présente un chemin de guidage (15) pour le positionnement d'un collier de serrage (16) de type connu comme rappelé précédemment. Les dites portées en saillie (14) sont aménagées dans leur épaisseur et sensiblement dans leur partie médiane avec des logements apparents transversaux (14.1) qui autorisent le centrage, le positionnement et le verrouillage en position du moyen de verrouillage (13) formant verrou. Ces logements (14.1) sont établis dans l'épaisseur des dites portées et transversalement. Le moyen de verrouillage (13) formant verrou est établi d'une manière particulière avec à sa base une partie bague (13.1) non fermée qui est susceptible d'autoriser par l'ouverture restante (13.6) son passage et son clipsage autour du câble (CA). Cette partie bague (13.1) entoure ainsi le câble et a pour fonction d'assurer le blocage en position du câble par rapport au module, ou permettre sa mise en place et/ou évacuation. Le moyen de verrouillage (13) présente ainsi outre sa partie bague (13.1) formée en extrémité une partie médiane méplate (13.2) formant bras de levier et en extrémité une tige transversale (13.3) dont au moins une extrémité présente une forme arrondie en saillie (13.4) de section sensiblement supérieure au diamètre de la tige précitée. Cette tige selon la position du moyen (13) est destinée à être engagée dans les logements récepteurs formés à cet effet sur les portées (14). Pour assurer une bonne tenue, les dits logements ont en extrémité une forme recourbée pour assurer le clipsage et le maintien en position de la tige du moyen de verrouillage (13). La profondeur des logements (14.1) est établie de sorte que le moyen de verrouillage (13) vient s'intégrer et s'incorporer dans le volume défini par les portées (14) du module et ce, sans en déborder extérieurement. Le moyen de verrouillage (13) peut inclure une nervure de rigidification (13.5) à partir de sa partie médiane (13.2) reliant la partie tige (13.3) et la partie bague (13.1). Cette pièce est réalisée monobloc par moulage. Ce moyen de verrouillage est ainsi agencé de manière particulière car il est destiné principalement pour être saisi par le robot de pose par le biais de pinces qui lui sont associées. Ce moyen de verrouillage peut aussi être manipulé par des plongeurs dans certains cas et il est donc nécessaire que sa manipulation soit aisée. Comme représenté aux dessins, les portées (14) sont étudiées pour passer dans les rollers et résister à leur pression évaluée à 12 Tonnes. Ces portées (14) sont des agencements essentiels de l'invention. Ces portées (14) sont établies avec des profils intérieurs permettant le passage du levier de verrouillage (13) en s'adaptant de manière complémentaire aux formes de ce dernier et notamment dans la partie médiane de liaison entre la configuration en bague non fermée entourant le câble et la partie tige elle- même de préhension et de verrouillage et en participant à son verrouillage, les formes extérieures du module avec ses portées propres étant aptes à supprimer toute partie en saillie pouvant constituer des parties d' accrochage. Cette solution technique permet de réaliser un module (M) qui n'a pas d'aspérités apparentes lorsque le moyen de verrouillage (13) est basculé dans une position ou dans une autre pour le verrouillage ou la libération du câble précité. Le module monobloc présente ainsi des formes avec des pans coupés au niveau des portées (14) et aussi des parois du canal de maintien 2 98 1 7 2 2 11 du câble qui facilitent le passage du robot lors des opérations de positionnement d'enlèvement du câble (CA) et aussi lors du passage entre les rollers ou rouleaux d'entraînement lors de l'immersion du conduit ou pipeline entièrement pré-équipé. 5 Le dispositif support comprend ainsi seulement deux composants, le module (M) moulé monobloc et le moyen de verrouillage (13) lequel vient s'accoupler très facilement sur le module en entourant le câble (CA) à positionner. La manipulation du moyen de verrouillage est aisée, sa mise en place autour du câble également, et son clipsage dans l'une ou l'autre 10 position sur les portées (14) conformées sur le module. On a ainsi représenté aux figures des dessins la configuration du dispositif support et de ses deux composants, module et levier de verrouillage, avec les positions relatives du moyen de verrouillage. Comme illustré aux figures 16, 17, 18, 19, 20, les modules (M) sont 15 agencés pour permettre leur accouplement en série afin d'entourer tout ou partie de la périphérie du conduit (C) ou pipeline en vue du positionnement en parallèle de plusieurs câbles (CA). Ainsi, chaque module présente au niveau de la zone de passage du collier de serrage dans le chemin de guidage et près des extrémités de la partie base correspondante une 20 ouverture oblongue (18) transversale dans la largeur et l'épaisseur du dit passage de collier, et à l'opposé en débordement de la base, une forme en crochet (17) avec une extrémité (17a) bombée susceptible de pénétrer dans l'ouverture oblongue (18) formée sur le module suivant de manière à obtenir un accouplement ferme mais temporaire. Le collier de serrage assure 25 ainsi le maintien de plusieurs modules successifs qui sont mis en prolongement les uns des autres. Le levier de verrouillage (13) peut en variante présenter sur sa tige deux parties bombées en saillie (13.4) pour faciliter la préhension et la manipulation du levier. Les avantages ressortent bien de l'invention. On souligne plus particulièrement la nouvelle conception du dispositif support de positionnement des câbles le long de conduits de pipelines avec seulement deux composants (module et levier) avec une configuration de forme permettant de supprimer toute aspérité ou gêne au passage du robot d'intervention, et entre les rollers lors de la descente du conduit ou pipeline en mer. En outre, selon l'invention, et par rapport à l'art antérieur, c'est le dispositif complet dans son ensemble qui est positionné avant l'immersion du conduit en intégrant le module et le levier de verrouillage qui forment un tout sans aspérités et sans gêne lors du passage entre les rollers, et lors de l'utilisation du robot lors de la mise en place du câble ou de son enlèvement. Le levier de verrouillage est intégré dans le volume du module aussi bien avant ou après positionnement du câble. Les portées (14) ont été étudiées spécifiquement pour permettre le libre passage des rollers ou rouleaux d'entraînement et du robot. On souligne également la possibilité de mettre en oeuvre très facilement une batterie de plusieurs modules autour d'une périphérie du conduit pour le positionnement en parallèle de plusieurs câbles. On souligne également la conception particulière du module avec ses portées (14) qui sont agencées pour verrouiller en position le levier (13) aussi en situation de blocage et retenue du câble que de libéralisation de celui-ci. En effet, la tige associée au levier et bloquée en position dans les logements formés sur chaque couple de portées dans une position ou dans une autre du dit levier. Dans cette mise en oeuvre un seul collier de serrage est utilisé pour assurer la tenue des différents modules consécutifs.