Brevet FR3112378A1 — publié le 20220114

L’invention concerne un raidisseur de flexion (1) destiné à coopérer localement avec un câble flexible et configuré pour limiter la courbure dudit câble flexible, le raidisseur de flexion (1) comprenant un corps (20, 30) comprenant au moins une première partie de corps (20) et au moins une deuxième partie de corps (30), le corps (20, 30) pouvant occuper une configuration séparée dans laquelle les parties de corps (20, 30) sont disjointes et une configuration assemblée dans laquelle les parties de corps (20, 30) sont montées axialement autour de l’axe du câble flexible. La première partie de corps (20) comprend une première surface de coopération (S1) comprenant un organe d’emboitement mâle (22, 23), et la deuxième partie de corps (30) comprend une deuxième surface de coopération (S2) comprenant un organe d’emboitement femelle (32,33). L’au moins un organe d’emboitement mâle (22, 23) coopère par emboitement avec l’organe d’emboitement femelle (32, 33) de manière à s’opposer à un mouvement relatif entre la première surface de coopération (S1) et la deuxième surface de coopération (S2). Figure 1 Raidisseur de flexion comprenant au moins deux parties de corps Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un raidisseur de flexion comprenant au moins un corps comprenant deux parties de corps. Etat de la technique L’utilisation de conduites tubulaires flexibles nécessite fréquemment le recours à des dispositifs permettant de limiter la courbure des conduites flexibles. C’est en particulier le cas pour l’industrie d’exploitation pétrolière pour notamment prévenir la courbure extrême des conduites lorsqu’elles sont soumises à des contraintes extérieures comme les courants marins, ou plus simplement lorsqu’elles sont raccordées d’un côté à une extrémité fixe et de l’autre côté à une extrémité libre. Il est connu de l’état de la technique d’utiliser des raidisseurs de flexion pour limiter la courbure des conduites flexibles. Généralement ces dispositifs sont fabriqués en une seule pièce. En effet, certaines solutions de l’état de la technique proposent des raidisseurs de flexion monobloc ayant une section variable le long de leur axe longitudinal. De cette manière, il est possible de garantir une raideur variable le long de l’axe du câble autour duquel est monté le raidisseur de flexion. Dans la plupart des solutions existantes, pour des raisons pratiques, le raidisseur de flexion est installé sur la conduite flexible directement, puis la pièce d’extrémité de la conduite est fixée sur le bout de la ligne. L’ensemble est ensuite enroulé avant d’être envoyé en mer pour être installé. Ces solutions donnent satisfaction en ce qu’elles permettent de maîtriser la courbure de la conduite flexible et notamment sur des zones où elle est fortement sollicitée. Toutefois, ces solutions ne permettent pas de modifier la position du raidisseur de flexion, ou d’installer le raidisseur de flexion sur la conduite flexible de manière simple. Par exemple lorsqu’il est endommagé, il est nécessaire d’avoir accès à une extrémité libre du câble flexible pour pouvoir glisser le raidisseur de flexion, et ladite extrémité libre a généralement un diamètre supérieur au diamètre interne du raidisseur de flexion. Ainsi, une telle opération est difficile, voire impossible, surtout lorsque le raidisseur de flexion a des dimensions importantes. Par ailleurs, ces solutions ne permettent pas de dissocier complètement la fabrication du raidisseur de flexion et celle de la conduite flexible. Pour résoudre ce problème, il est connu de l’état de la technique d’utiliser des raidisseurs de flexion en plusieurs parties solidarisée par des vis, ou des sangles. Toutefois, ces solutions impliquent que les mouvements de cisaillement entre les parties génèrent des contraintes énormes au niveau des vis ou des sangles, ce qui peut conduire à leur rupture. Objet de l’invention La présente invention a pour but de proposer une solution qui réponde à tout ou partie des problèmes précités : Ce but peut être atteint grâce à la mise en œuvre d’un raidisseur de flexion destiné à coopérer localement avec un câble flexible et configuré pour limiter la courbure dudit câble flexible, le raidisseur de flexion comprenant un corps comprenant au moins une première partie de corps et au moins une deuxième partie de corps distincte de la première partie de corps, le corps pouvant occuper une configuration séparée dans laquelle les parties de corps sont disjointes et une configuration assemblée dans laquelle les parties de corps sont montées axialement autour de l’axe du câble flexible, et coopèrent de sorte à définir un passage du câble flexible entre elles ; la première partie de corps comprenant une première surface de coopération comprenant une première surface de base et au moins un organe d’emboitement mâle, ladite première surface de coopération étant configurée pour coopérer avec une deuxième surface de coopération comprise sur la deuxième partie de corps adjacente à la première partie de corps, ladite deuxième surface de coopération comprenant une deuxième surface de base et un organe d’emboitement femelle, l’au moins un organe d’emboitement mâle étant configuré pour coopérer par emboitement avec l’organe d’emboitement femelle de manière à s’opposer à un mouvement relatif entre la première surface de coopération et la deuxième surface de coopération. Les dispositions précédemment décrites permettent de proposer un raidisseur de flexion pouvant être monté autour d’un câble flexible dans la configuration assemblée, et démonté du câble flexible dans la configuration séparée. Par ailleurs, la présence des organes d’emboitement mâle et femelle permet de solidariser les différentes parties de corps entre elles dans la configuration assemblée. Le raidisseur de flexion peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison. Selon un mode de réalisation, l’emboitement des organes d’emboitement mâle et femelle bloque les mouvements dans une direction tangente à la première surface de base ou tangente à la deuxième surface de base. En d’autres termes, les organes d’emboitement mâle et femelle sont configurés pour s’opposer à un mouvement des deux parties de corps le long de la direction axiale et de la direction radiale du corps dans la configuration assemblée. Selon ce mode de réalisation, les parties de corps sont en appui plan l’une avec l’autre, et les organes d’emboitement mâle et femelle sont configurés pour bloquer deux degrés de mobilité. Selon un mode de réalisation, l’au moins une première partie de corps, et/ou l’au moins une deuxième partie de corps peuvent comprendre au moins un organe d’emboitement mâle et au moins un organe d’emboitement femelle sur la première surface de coopération et/ou sur la deuxième surface de coopération. Il est donc bien compris que chaque partie de corps peut comprendre un ou plusieurs organes d’emboitement mâle et un ou plusieurs organes d’emboitement femelle répartis aléatoirement sur la première surface de coopération et/ou sur la deuxième surface de coopération, de manière à coopérer par emboitement avec des organes d’emboitement femelle et mâle compris sur la deuxième partie de corps, en regard de la première partie de corps. Selon un mode de réalisation, le corps est constitué d’un unique matériau, et dans lequel chaque partie de corps est monobloc. Selon un mode de réalisation, chaque partie de corps est obtenue par un procédé de moulage. Ainsi, les organes d’emboitement mâle et femelle sont moulés avec les parties de corps. De cette manière, il est possible de limiter les concentrations de contrainte. Selon un mode de réalisation, l’au moins un organe d’emboitement mâle s’étend en saillie par rapport à la première surface de base, l’au moins un organe d’emboitement femelle ayant une forme complémentaire de l’au moins un organe d’emboitement mâle. De manière générale, l’organe d’emboitement mâle s’étend orthogonalement en saillie par rapport à la première surface de base, et la hauteur de la saillie de l’organe d’emboitement mâle comptée, orthogonalement à la surface de base, est supérieure à 10 mm. Selon un mode de réalisation, les organes d’emboitement mâle et femelle ont une section circulaire, ou oblongue. Par exemple les organes d’emboitement mâle et femelle peuvent avoir une section circulaire sur un domaine proche de la première extrémité, et une forme oblongue sur un domaine proche de la deuxième extrémité. Selon un mode de réalisation, une extrémité distale de l’au moins un organe d’emboitement mâle comprend une réduction de section de manière à faciliter l’emboitement des organes d’emboitement mâle et femelle. Selon un mode de réalisation, la réduction de section peut comprendre un biseau. Selon un mode de réalisation, le raidisseur de flexion comprend des moyens de solidarisation configurés pour solidariser les parties de corps dans une configuration de solidarisation. Selon un mode de réalisation, les moyens de solidarisation sont configurés de sorte à bloquer le mouvement relatif des parties de corps le long d’une direction orthogonale à chacune des surfaces de coopération. De manière avantageuse, les organes d’emboitement mâle et femelle permettent d’épargner les efforts axiaux et radiaux pouvant d’appliquer sur les moyens de solidarisation. Les efforts de cisaillement sur les moyens de solidarisation sont donc évités. Selon un mode de réalisation, le corps comprend au moins une gorge ménagée dans le corps sur une surface du corps radialement opposée au câble flexible, l’au moins une gorge étant apte à recevoir les moyens de solidarisation. Selon un mode de réalisation, les moyens de solidarisation peuvent comprendre des sangles. De cette manière, la gorge permet de s’opposer à un déplacement des moyens de solidarisation le long de la direction axiale du corps. Selon un mode de réalisation, les organes d’emboitement mâle et femelle sont disposés axialement au niveau de l’au moins une gorge. Selon un mode de réalisation, le corps a une raideur suffisante pour maintenir le rayon de courbure du câble flexible à une valeur supérieure à une valeur seuil. Selon un mode de réalisation, la valeur seuil peut être comprise entre 1 m et 15 m et notamment et plus particulièrement entre 1 m et 4m. Selon un mode de réalisation, le corps est élastique de manière à permettre un retour du câble flexible à une dimension de courbure sensiblement nulle lorsqu’il n’est soumis à aucun effort. Par sensiblement nulle, on entend une dimension de courbure inférieure à 0.1 m -1 . Selon un mode de réalisation, le corps comprend axialement une première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité ayant une raideur plus grande que la deuxième extrémité. En d’autres termes, la raideur du raidisseur de flexion est variable le long de la direction axiale du corps. Selon un mode de réalisation, l’épaisseur des parties de coque comptée radialement diminue entre la première extrémité et la deuxième extrémité. Selon un mode de réalisation, le raidisseur de flexion comprend une base configurée pour maintenir la première extrémité dans une position fixe. Selon un mode de réalisation, le raidisseur de flexion est destiné à coopérer avec un câble flexible, ou un tuyau flexible contenant notamment du pétrole ou du gaz. Selon un mode de réalisation le raidisseur de flexion est destiné à un câble d’ancrage ou à un raccord entre plusieurs câbles flexibles ou tuyaux flexibles. Selon un mode de réalisation, le corps est constitué dans un matériau élastomère. Les dispositions précédemment décrites permettent d’empêcher la corrosion du raidisseur de flexion. De manière générale, le corps du raidisseur de flexion est constitué d’un matériau ayant un module d’Young inférieur à 1000 MPa. Selon un mode de réalisation, le raidisseur de flexion est constitué de polyuréthane. Description sommaire des dessins D’autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : est une vue schématique en perspective d’un raidisseur de flexion selon un mode de réalisation particulier de l’invention dans la configuration séparée. est une vue schématique en perspective du raidisseur de flexion de la dans la configuration de solidarisation. est une vue schématique de côté du raidisseur de flexion de la dans la configuration de solidarisation. est une vue schématique de côté d’une première partie de corps selon un mode de réalisation particulier de l’invention. est une vue schématique de dessous d’une partie de corps selon un mode de réalisation particulier de l’invention. est une vue schématique en perspective d’une zone d’une partie de corps selon un mode de réalisation de l’invention. est une vue schématique d’une section du raidisseur de flexion selon un mode de réalisation particulier de l’invention. Description détaillée Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. Comme illustré sur les figures 1 à 3, l’invention concerne un raidisseur de flexion 1 destiné à coopérer localement avec un câble flexible (non représenté), et configuré pour limiter la courbure dudit câble flexible. Le raidisseur de flexion 1 comprenant un corps 20, 30 comprenant au moins une première partie de corps 20 et au moins une deuxième partie de corps 30 distincte de la première partie de corps. Le corps 20, 30 peut notamment être constitué d’un unique matériau, et chaque partie de corps 20, 30 peut être monobloc. En particulier le corps 20, 30 peut être constitué dans un matériau ayant un module d’Young inférieur à 1000 MPa, par exemple un matériau élastomère. Selon un mode de réalisation, le raidisseur de flexion 1 est constitué de polyuréthane. Les dispositions précédemment décrites permettent d’empêcher la corrosion du raidisseur de flexion 1. La présente le corps 20, 30 lorsqu’il occupe une configuration séparée. Dans cette configuration, les parties de corps 20, 30 sont disjointes. La présente le raidisseur de flexion dans une configuration assemblée dans laquelle les parties de corps 20, 30 peuvent être montées axialement autour de l’axe du câble flexible, et coopèrent de sorte à définir un passage du câble flexible entre elles. De manière avantageuse, le raidisseur de flexion 1 peut comprendre des moyens de solidarisation 40 configurés pour solidariser les parties de corps 20, 30 dans une configuration de solidarisation. En particulier, les moyens de solidarisation 40 peuvent être configurés de sorte à bloquer le mouvement relatif des parties de corps 20, 30 le long d’une direction orthogonale à un plan séparant les parties de corps 20,30. Le corps 20, 30 peut comprendre au moins une gorge 42 ménagée dans le corps 20, 30 sur une surface du corps 20, 30 radialement opposée au câble flexible, l’au moins une gorge 42 étant apte à recevoir les moyens de solidarisation 40. De cette manière, la gorge 42 permet de s’opposer à un déplacement des moyens de solidarisation 40 le long de la direction axiale du corps 20, 30. Par exemple, les moyens de solidarisation 40 peuvent comprendre des sangles. Comme représenté sur les figures 3 à 5, le corps 20, 30 comprend axialement une première extrémité notée « E1 » et une deuxième extrémité notée « E2 », la première extrémité E1 peut notamment avoir une raideur plus grande que la deuxième extrémité E2. Pour cela l’épaisseur des parties de coque comptée radialement peut diminuer entre la première extrémité E1 et la deuxième extrémité E2. La raideur du raidisseur de flexion 1 est alors variable le long de la direction axiale du corps 20, 30. Ainsi, et de manière avantageuse, le corps 20, 30 a une raideur suffisante pour maintenir le rayon de courbure du câble flexible à une valeur supérieure à une valeur seuil. Selon un mode de réalisation, la valeur seuil peut être comprise entre 1 m et 15 m et plus particulièrement entre 1 m et 4 m. Par ailleurs, le corps 20, 30 peut être configuré pour être élastique, de manière à permettre un retour du câble flexible à une dimension de courbure sensiblement nulle lorsqu’il n’est soumis à aucun effort. Par sensiblement nulle, on entend une dimension de courbure inférieure à 0.1 m -1 . Le raidisseur de flexion 1 peut être destiné à coopérer avec un câble flexible, ou un tuyau flexible contenant notamment du pétrole ou du gaz, ou être destiné à coopérer avec un câble d’ancrage ou à un raccord entre plusieurs câbles flexibles ou tuyaux flexibles. Dans ce cas, le raidisseur de flexion 1 peut comprendre une base 50 configurée pour maintenir la première extrémité E1 dans une position fixe. Si l’on revient à la , la première partie de corps 20 présente une première surface de coopération notée « S1 » comprenant une première surface de base et au moins un organe d’emboitement mâle 22, 23. La deuxième partie de corps 30, adjacente à la première partie de corps 20, comprend une deuxième surface de coopération notée « S2 » comprenant une deuxième surface de base et un organe d’emboitement femelle 32,33. Selon la variante représentée la , la première partie de corps 20 est symétrique axialement de la deuxième partie de corps 30, il est donc bien compris que la première partie de corps 20 et la deuxième partie de corps 30 peuvent être permutée. Les différents représentants d’un même élément peuvent avoir certaines caractéristiques différentes. Ainsi, il est possible que la première partie de corps 20 comprenne une première surface de coopération S1 configurée pour coopérer avec une deuxième surface de coopération S2 comprise sur la deuxième partie de corps 30, et une deuxième surface de coopération S2’ configurée pour coopérer avec une première surface de coopération S1’ compris sur la deuxième partie de corps 30. La présente une vue agrandie d’une zone d’une des parties de corps 20, 30. Selon cette variante l’au moins une première partie de corps 20, et/ou l’au moins une deuxième partie de corps 30 peuvent comprendre au moins un organe d’emboitement mâle 22, 23 et au moins un organe d’emboitement femelle 32, 33 sur la première surface de coopération S1 et/ou sur la deuxième surface de coopération S2. L’au moins un organe d’emboitement mâle 22, 23 peut notamment s’étendre orthogonalement en saillie par rapport à la première surface de base, par exemple avec une hauteur de saillie de l’organe d’emboitement mâle 22, 23 supérieure à 10 mm lorsqu’elle est comptée orthogonalement à la surface de base. Selon une variante non limitative, une extrémité distale de l’au moins un organe d’emboitement mâle 22, 23 comprend une réduction de section de manière à faciliter l’emboitement des organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33. Par exemple, la réduction de section peut comprendre un biseau. L’au moins un organe d’emboitement femelle 32, 33 peut présenter une forme complémentaire de l’au moins un organe d’emboitement mâle 22, 23. Selon le mode de réalisation illustré sur la , les organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 présentent une section circulaire 22,32 sur une partie d’une des surfaces de coopération S1, S2’, et une section oblongue 23, 33 sur une autre partie d’une des surfaces de coopération S1, S2’. Par exemple les organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 peuvent avoir une section circulaire 22, 32 sur un domaine proche de la première extrémité, et une forme oblongue 23, 33 sur un domaine proche de la deuxième extrémité E2. Comme illustré sur les figures 2 et 3, il est prévu que la première surface de coopération S1 puisse coopérer avec la deuxième surface de coopération S2. L’au moins un organe d’emboitement mâle 22, 23 est alors configuré pour coopérer par emboitement avec l’organe d’emboitement femelle 32, 33 de manière à s’opposer à un mouvement relatif entre la première surface de coopération S1 et la deuxième surface de coopération S2. Selon un mode de réalisation, l’emboitement des organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 bloque les mouvements dans une direction tangente à la première surface de base ou tangente à la deuxième surface de base. En d’autres termes, les organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 sont configurés pour s’opposer à un mouvement des deux parties de corps 20, 30 le long de la direction axiale et de la direction radiale du corps 20, 30 dans la configuration assemblée. Selon ce mode de réalisation, les parties de corps 20, 30 sont en appui plan l’une avec l’autre, et les organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 sont configurés pour bloquer deux degrés de mobilité. Selon un mode de réalisation, chaque partie de corps 20, 30 est obtenue par un procédé de moulage. Ainsi, les organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 sont moulés avec les parties de corps 20, 30. De cette manière, il est possible de limiter les concentrations de contrainte. Par ailleurs, les organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 peuvent être disposés axialement au niveau de l’au moins une gorge 42. Ainsi, et de manière avantageuse, les organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 permettent d’épargner les efforts axiaux et radiaux pouvant d’appliquer sur les moyens de solidarisation 40. Les efforts de cisaillement sur les moyens de solidarisation 40 sont donc évités. L’ensemble des dispositions précédemment décrites permettent de proposer un raidisseur de flexion 1 pouvant être monté autour d’un câble flexible dans la configuration assemblée, et démonté du câble flexible dans la configuration séparée. Par ailleurs, la présence des organes d’emboitement mâle 22, 23 et femelle 32, 33 permet de solidariser les différentes parties de corps 20, 30 entre elles dans la configuration assemblée. Raidisseur de flexion (1) destiné à coopérer localement avec un câble flexible et configuré pour limiter la courbure dudit câble flexible, le raidisseur de flexion (1) comprenant un corps (20, 30) comprenant au moins une première partie de corps (20) et au moins une deuxième partie de corps (30) distincte de la première partie de corps, le corps (20, 30) pouvant occuper une configuration séparée dans laquelle les parties de corps (20, 30) sont disjointes et une configuration assemblée dans laquelle les parties de corps (20, 30) sont montées axialement autour de l’axe du câble flexible, et coopèrent de sorte à définir un passage du câble flexible entre elles ; la première partie de corps (20) comprenant une première surface de coopération (S1) comprenant une première surface de base et au moins un organe d’emboitement mâle (22, 23), ladite première surface de coopération (S1) étant configurée pour coopérer avec une deuxième surface de coopération (S2) comprise sur la deuxième partie de corps (30) adjacente à la première partie de corps (20), ladite deuxième surface de coopération (S2) comprenant une deuxième surface de base et un organe d’emboitement femelle (32,33), l’au moins un organe d’emboitement mâle (22, 23) étant configuré pour coopérer par emboitement avec l’organe d’emboitement femelle (32, 33) de manière à s’opposer à un mouvement relatif entre la première surface de coopération (S1) et la deuxième surface de coopération (S2). Raidisseur de flexion (1) selon la revendication 1, dans lequel l’au moins une première partie de corps (20), et/ou l’au moins une deuxième partie de corps (30) peuvent comprendre au moins un organe d’emboitement mâle (22, 23) et au moins un organe d’emboitement femelle (32, 33) sur la première surface de coopération (S1) et/ou sur la deuxième surface de coopération (S2). Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le corps (20, 30) est constitué d’un unique matériau, et dans lequel chaque partie de corps (20, 30) est monobloc. Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’au moins un organe d’emboitement femelle (32, 33) a une forme complémentaire de l’au moins un organe d’emboitement mâle (22, 23). Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel une extrémité distale de l’au moins un organe d’emboitement mâle (22, 23) comprend une réduction de section de manière à faciliter l’emboitement des organes d’emboitement mâle (22, 23) et femelle (32, 33). Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant des moyens de solidarisation (40) configurés pour solidariser les parties de corps (20, 30) dans une configuration de solidarisation. Raidisseur de flexion (1) selon la revendication 6, dans lequel le corps (20, 30) comprend au moins une gorge (42) ménagée dans le corps (20, 30) sur une surface du corps (20, 30) radialement opposée au câble flexible, l’au moins une gorge (42) étant apte à recevoir les moyens de solidarisation (40). Raidisseur de flexion (1) selon la revendication 7, dans lequel les organes d’emboitement mâle (22, 23) et femelle (32, 33) sont disposés axialement au niveau de l’au moins une gorge (42). Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le corps (20, 30) a une raideur suffisante pour maintenir le rayon de courbure du câble flexible à une valeur supérieure à une valeur seuil. Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le corps (20, 30) comprend axialement une première extrémité (E1) et une deuxième extrémité (E2), la première extrémité (E1) ayant une raideur plus grande que la deuxième extrémité (E2). Raidisseur de flexion (1) selon la revendication 10, dans lequel l’épaisseur des parties de coque comptée radialement diminue entre la première extrémité (E1) et la deuxième extrémité (E2). Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11, comprenant une base (50) configurée pour maintenir la première extrémité (E1) dans une position fixe. Raidisseur de flexion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel le corps (20, 30) est constitué dans un matériau élastomère.