Brevet FR3047308A1 (20170804)
REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance du comportement thermomécanique d'une conduite sous-marine de transport de fluides sous pression, la conduite sous-marine (2) étant réalisée par assemblage d'une pluralité d'éléments unitaires de conduite (4) mis bout à bout, le procédé comprenant : une étape d'étalonnage mécanique consistant, à l'aide d'au moins un câble de mesure (16) muni d'au moins un capteur à fibre optique utilisant au moins la rétrodiffusion de Brillouin et positionné sur toute la longueur des éléments unitaires de conduite, à mesurer les déformations subies par chaque élément unitaire de conduite lorsqu'il est soumis à terre à différentes sollicitations mécaniques de directions et d'intensités prédéterminées, et, à partir de ces mesures de déformations, à établir une signature mécanique de chaque élément unitaire de conduite ; une étape d'étalonnage thermique consistant, à l'aide d'au moins un câble de mesure muni d'au moins un capteur à fibre optique utilisant au moins la rétrodiffusion Raman et positionné sur toute la longueur des éléments unitaires de conduite, à mesurer les évolutions de températures de chaque élément unitaire de conduite lorsqu'il est soumis à terre à différentes puissances électriques de chauffe, et, à partir de ces mesures de températures, à établir une signature thermique de chaque élément unitaire de conduite ; et une étape de surveillance consistant à récupérer les variations du signal optique injecté dans les capteurs à fibre optique lorsque la conduite est en service, et, à partir de ces variations du signal optique et des signatures mécanique et thermique de chaque élément unitaire de conduite, à déterminer les déformations subies par chaque élément unitaire de conduite.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la signature mécanique d'un élément unitaire de conduite comprend une matrice de raideur dont les valeurs correspondent aux valeurs de déformation subie par l'élément unitaire de conduite lorsqu'il a été soumis à terre aux différentes sollicitations mécaniques, et la signature thermique d'un 3047308 18 élément unitaire de conduite comprend des fonctions de rétrodiffusion thermique dont les valeurs correspondent aux valeurs d'élévation de température subie par l'élément unitaire de conduite lorsqu'il a été soumis à terre aux différentes puissances de chauffe. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel la détermination des déformations subies par chaque élément unitaire de conduite comprend un calcul d'inversion de la matrice de raideur associée la signature mécanique de chaque élément unitaire de conduite. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les sollicitations mécaniques de directions et d'amplitudes prédéterminées appliquées à terre à chaque élément unitaire de conduite comprennent l'une ou plusieurs des sollicitations suivantes : sollicitation en 15 torsion, sollicitation en traction/compression, sollicitation en flexions, et sollicitation en pression.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les câbles de mesure à capteurs à fibre optique sont 20 positionnés sur les éléments unitaires de conduite de sorte à s'étendre sensiblement parallèlement à un axe longitudinal (18) de ladite conduite.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les capteurs à fibre optique des câbles de mesure utilisant la 25 rétrodiffusion de Brillouin sont des fibres monomodes.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les capteurs à fibre optique des câbles de mesure utilisant la rétrodiffusion de Raman sont des fibres multimodes. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel chaque élément unitaire de conduite (4) comprend un tube interne (6) monté à l'intérieur d'un tube externe (8) de façon coaxiale à celui-ci, les câbles de mesure à capteurs à fibre optique étant positionnés 35 sur le tube interne dudit élément unitaire de conduite. 3047308 19\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre : une étape d'étalonnage acoustique consistant, à l'aide d'un câble de mesure muni du capteur à fibre optique utilisant au moins la 5 rétrodiffusion de Rayleigh et positionné sur toute la longueur des éléments unitaires de conduite, à mesurer les variations de fréquences de chaque élément unitaire de conduite lorsqu'il est soumis à terre à différentes sollicitations acoustiques, et, à partir de ces variations de bruit, à établir une signature acoustique de chaque élément unitaire de conduite ; et 10 une étape de surveillance des variations de bruits à l'intérieur de la conduite sous-marine consistant à récupérer les variations de fréquences du signal optique injecté dans les capteurs à fibre optique lorsque la conduite est en service, et, à partir de ces variations de fréquences et de la signature acoustique de chaque élément unitaire de 15 conduite, à déterminer les variations de bruits à l'intérieur de chaque élément unitaire de conduite.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9, dans lequel les sollicitations acoustiques appliquées à terre à chaque élément unitaire de 20 conduite comprennent : l'émission de bruits à l'intérieur de l'élément unitaire de conduite rempli d'air par l'intermédiaire d'une barre reliant deux extrémités dudit élément unitaire de conduite, et l'émission de bruits à l'intérieur de l'élément unitaire de conduite rempli d'eau par l'intermédiaire d'une barre reliant deux extrémités dudit élément unitaire 25 de conduite.