BRPI0908601B1

BRPI0908601B1 - separador destinado a receber de modo contínuo um fluido sob pressão, dispositivo de extração de um material situado no fundo de uma extensão de água e processo de separação de modo contínuo de um fluido sob pressão com o auxílio de um separador.

Info

Publication number: BRPI0908601B1
Application number: BRPI0908601A
Authority: BR
Inventors: Espinasse Philippe
Original assignee: Technip France
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2019-02-05
Also published as: JP2011522977A; FR2928960B1; MX2010010307A; MX345370B; EP2262577A2; PT2262577T; NZ588118A; FR2928960A1; WO2009125106A3; JP5627567B2; EP2262577B1; ES2597902T3; WO2009125106A2; BRPI0908601A2

Description

“SEPARADOR DESTINADO A RECEBER DE MODO CONTÍNUO UM FLUIDO SOB PRESSÃO, DISPOSITIVO DE EXTRAÇÃO DE UM MATERIAL SITUADO NO FUNDO DE UMA EXTENSÃO DE ÁGUA E PROCESSO DE SEPARAÇÃO DE MODO CONTÍNUO DE UM FLUIDO SOB PRESSÃO COM O AUXÍLIO DE UM SEPARADOR” [0001] A presente invenção se refere a um separador destinado a receber de modo contínuo um fluido sob pressão, o fluido sob pressão contendo pelo menos um material sólido dividido e um líquido, o separador sendo do tipo que compreende:

- um recipiente pressurizado de separação do fluido sob pressão em um fluxo pressurizado rico em material sólido, e em pelo menos um fluxo pressurizado pobre em material sólido, o recipiente pressurizado compreendendo uma entrada de injeção de fluido sob pressão, uma saída inferior de evacuação do fluxo pressurizado rico em material sólido, e pelo menos uma saída de evacuação do ou de cada fluxo pressurizado pobre em material sólido.

[0002] Um tal separador é destinado a ser conectado por exemplo na saída de um conduto de transporte de um fluido sob pressão que contém material sólido dividido retirado no fundo de uma extensão de água, água sob pressão, e gás sob pressão.

[0003] O conduto de transporte é por exemplo disposto em um dispositivo de extração destinado à exploração mineira dos fundos submarinos, ou aos trabalhos de terraplenagem dos solos submarinos tendo em vista a colocação no lugar de uma instalação de produção de hidrocarbonetos.

[0004] É conhecido por US 4,232,903 um tal dispositivo de extração que compreende uma instalação de superfície levada por um navio, um conjunto de fundo munido de um veículo submarino de extração de material sólido, e um conduto de transporte do material sólido que une o conjunto de fundo à instalação de superfície.

[0005] Para elevar os materiais retirados a partir do fundo para a superfície, gás sob pressão é transportado a partir da instalação de superfície para um ponto intermediário do conduto de transporte tendo em vista sua injeção no conduto. A

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2/17 mistura de água e de material sólido presente dentro do conduto é assim tornada mais leve acima do ponto de injeção de gás, o que arrasta o fluido sob pressão na direção da instalação de superfície.

[0006] No entanto, esse transporte necessita comprimir gás a uma pressão elevada para injetar o mesmo dentro da coluna ascendente. O navio deve portanto levar um compressor de grande tamanho, o que é pouco econômico e pouco prático. [0007] Para assegurar uma boa produtividade, é por outro lado necessário tratar de modo contínuo o fluido sob pressão proveniente do conduto de transporte para separar o mesmo em um fluxo rico em material sólido, em um fluxo líquido e em um fluxo gasoso, e despressurizar o fluido rico em material sólido para sua estocagem no navio, sem ter que interromper a circulação de fluido dentro do conduto de transporte.

[0008] Um objetivo da invenção é obter um separador para um dispositivo de extração que permita ao mesmo tempo separar de modo contínuo um fluido sob pressão para obter um fluxo despressurizado rico em material sólido, e recuperar um fluxo pobre em material sólido sob pressão, tendo em vista sua reciclagem no dispositivo.

[0009] Para isso, a invenção tem como objeto um separador do tipo precitado, caracterizado pelo fato de que o separador compreende:

- pelo menos um primeiro e um segundo tanque de despressurização do fluxo pressurizado rico em material sólido, cada tanque delimitando um espaço interior fechado que desemboca por uma entrada de introdução do fluxo pressurizado rico em material sólido e por uma saída de despressurização, munida de uma válvula de despressurização;

- um distribuidor, que une a saída inferior de evacuação do recipiente e a entrada de introdução de cada tanque de despressurização, o distribuidor podendo ser comandado entre uma primeira configuração de distribuição do fluxo pressurizado rico em material sólido para pelo menos o primeiro tanque e de despressurização de pelo menos o segundo tanque, na qual o primeiro tanque é conectado ao recipiente pressurizado, e o segundo tanque é

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3/17 isolado do recipiente pressurizado, e uma segunda configuração de distribuição do fluxo pressurizado rico em material sólido para pelo menos o segundo tanque e de despressurização de pelo menos o primeiro tanque, na qual o segundo tanque é conectado ao recipiente pressurizado e o primeiro tanque é isolado do recipiente pressurizado.

[0010] O separador de acordo com a invenção pode compreender uma ou várias das característica(s) seguinte(s) tomada(s) isoladamente ou de acordo com toda(s) a(s) combinação(ões) possível(eis):

- o fluido sob pressão compreende um gás sob pressão, o recipiente pressurizado compreendendo uma saída superior de evacuação de um fluxo rico em gás sob pressão;

- o distribuidor compreende uma válvula de isolamento do primeiro tanque e uma válvula de isolamento do segundo tanque, e o separador compreende meios de controle próprios para comandar o distribuidor de modo que, na primeira configuração, a válvula de isolamento do segundo tanque é fechada, a válvula de isolamento do primeiro tanque é aberta, e a válvula de despressurização do primeiro tanque é fechada, e na segunda configuração, a válvula de isolamento do segundo tanque é aberta, a válvula de isolamento do primeiro tanque é fechada, e a válvula de despressurização do primeiro tanque é própria para ser aberta;

- o distribuidor compreende um cilindro móvel que apresenta pelo menos um canal de distribuição que desemboca a montante em frente à saída inferior de evacuação do fluxo rico em material sólido, o cilindro sendo móvel em relação ao primeiro tanque e ao segundo tanque entre uma primeira posição na primeira configuração do distribuidor, na qual o canal de distribuição é conectado a jusante ao primeiro tanque e é isolado do segundo tanque e uma segunda posição na segunda configuração do distribuidor, na qual o canal de distribuição é conectado a jusante do segundo tanque e é isolado do primeiro tanque;

- o recipiente pressurizado é posicionado acima de cada tanque de despressurização, o distribuidor sendo interposto entre o recipiente pressurizado e

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4/17 cada tanque;

- o separador compreende pelo menos um terceiro tanque de despressurização e pelo menos um quarto tanque de despressurização, o distribuidor conectando em sua primeira configuração o recipiente pressurizado ao primeiro tanque e ao terceiro tanque, e conectando em sua segunda configuração o recipiente pressurizado ao segundo tanque e ao quarto tanque;

- ele compreende meios de redução da velocidade do material sólido que compreendem membros de desaceleração dispostos em frente à entrada de injeção do fluido sob pressão no recipiente pressurizado e que são salientes transversalmente em relação ao eixo de circulação do fluido sob pressão na entrada de injeção.

[0011] A invenção também tem como objeto um dispositivo de extração de um material situado no fundo de uma extensão de água, caracterizado pelo fato de que ele compreende:

- uma instalação de superfície disposta pelo menos parcialmente acima da superfície da extensão de água;

- um conjunto de fundo que compreende meios de retirada do material no fundo da extensão de água;

- um conduto de transporte que conecta o conjunto de fundo à instalação de superfície; e

- um separador tal como definido acima, montado na instalação de superfície e conectado ao conduto de transporte.

[0012] O dispositivo de acordo com a invenção pode compreender a característica seguinte:

- a instalação de superfície compreende pelo menos um compressor conectado na saída a uma linha de injeção de fluido sob pressão no conduto de transporte, a saída de evacuação do fluxo pressurizado pobre em material sólido sendo conectada a uma entrada do compressor.

[0013] A invenção tem por outro lado como objeto um processo de separação em um separador tal como definido acima, o processo compreendendo a injeção de

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5/17 modo contínuo do fluido sob pressão no recipiente pressurizado pela entrada de injeção de fluido sob pressão, e a formação no recipiente pressurizado de um fluxo rico em material sólido e de pelo menos um fluxo pobre em material sólido, caracterizado pelo fato de que o processo compreende sequencialmente:

- uma pluralidade de fases de distribuição do fluxo rico em material sólido em pelo menos um primeiro tanque de despressurização, nas quais o distribuidor ocupa sua primeira configuração, a pressão que existe dentro do primeiro tanque sendo substancialmente igual à pressão que existe dentro do recipiente pressurizado;

- uma pluralidade de fases de despressurização do primeiro tanque, nas quais o distribuidor ocupa sua segunda configuração, a pressão que existe dentro do primeiro tanque sendo inferior à pressão que existe dentro do recipiente pressurizado e dentro do segundo tanque, o fluxo rico em material sólido sendo distribuído no segundo tanque.

[0014] A invenção será melhor compreendida com a descrição que vais e seguir, dada unicamente a título de exemplo, e feita fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a Figura 1 é uma vista esquemática de lado de um primeiro dispositivo de extração de acordo com a invenção, munido de um separador contínuo;

- a Figura 2 é uma vista parcialmente esquemática em perspectiva do separador do dispositivo de extração da Figura 1;

- a Figura 3 é uma vista de cima do separador representado na Figura 2;

- a Figura 4 é uma vista em corte de acordo com um plano vertical mediano do separador da Figura 2 em uma primeira configuração de separação; e

- a Figura 5 é uma vista análoga à Figura 4 em uma segunda configuração de separação.

[0015] Em tudo o que se segue, os termos “a montante” e “a jusante” são entendidos em relação ao sentido normal de circulação do fluido.

[0016] Um primeiro dispositivo de extração 10 que compreende um separador de acordo com a invenção é representado nas Figuras 1 a 5.

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6/17 [0017] Esse dispositivo 10 é destinado a retirar materiais sólidos situados no fundo de uma extensão de água 12 como um mar, um oceano ou um lago.

[0018] A extensão de água 12 repousa sobre um fundo 14 delimitado por material sólido que compreende rochas e/ou sedimentos.

[0019] O dispositivo de extração 10 tem como objeto realizar por exemplo trabalhos de terraplenagem no fundo 14 tendo em vista a colocação no lugar de uma instalação de exploração de hidrocarbonetos, ou retirar minérios colocados no fundo 14, tendo em vista a exploração ulterior dos mesmos na superfície 16 da extensão de água 12.

[0020] O dispositivo de extração 10 é por exemplo do tipo descrito nos pedidos franceses n° 07 56579 e n° 07 56718 da Requerente.

[0021] O dispositivo 10 de extração compreende assim uma instalação de superfície 18 levada por um conjunto flutuante 20 sobre a extensão de água, um conjunto de fundo 22 para a retirada do material sólido no fundo 14 da extensão de água 12, e um conduto de transporte 24 para transportar o material retirado a partir do conjunto de fundo 22 para a instalação de superfície 18. O dispositivo 10 compreende por outro lado linhas funcionais 26 que se estendem na extensão de água 12 ao longo do conduto de transporte 24 a partir da instalação de superfície 18. [0022] O conjunto flutuante 20 é formado por um navio ou por uma barcaça. Em variante, ele é formado por uma plataforma que flutua sobre a extensão de água.

[0023] O conjunto de fundo 22 compreende uma estação de base 28 fixada na extremidade inferior do conduto 24, meios 30 de retirada do material no fundo 14, e uma ligação flexível 32 para transportar o material retirado a partir dos meios de retirada 30 para a estação de base 28.

[0024] Os meios de retirada 30 são por exemplo levados por um veículo escavador móvel sobre o fundo 14.

[0025] Em variante, os meios de retirada 30 compreendem uma grua acionada a partir do conjunto flutuante 20 e um suporte de recepção e de tratamento do material, o suporte sendo colocado sobre o fundo 14.

[0026] O conduto de transporte 24 se estende entre a estação de base 28

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7/17 situada na proximidade do fundo 14 e a instalação de superfície 18 situada no conjunto flutuante 20. O comprimento do conduto, tomado entre a instalação de superfície 18 e o conjunto de fundo 28 é por exemplo compreendido entre alguns metros e mais de 1000 m.

[0027] O conduto de transporte 24 é por exemplo formado por uma união de tubos rígidos. Em variante, ele é formado por um conduto flexível em substancialmente todo seu comprimento.

[0028] A ligação flexível 32 e o conduto de transporte 24 delimitam interiormente uma passagem 34 contínua de circulação do material sólido, misturado com água entre os meios de retirada 30 no fundo da extensão de água e a instalação de superfície 18.

[0029] As linhas funcionais 26 compreendem uma linha 36 de injeção de gás na passagem de circulação 34 e linhas 38 de alimentação elétrica e de controle dos meios de retirada 30.

[0030] No exemplo representado na Figura 1, a mistura de água e de material sólido na passagem 34 é arrastada a partir do fundo 14 para a instalação de superfície 18 por tiragem com gás (designada pelo termo inglês “gas-lift”).

[0031] Para isso, a linha 36 se estende entre a instalação de superfície 18 e um ponto intermediário 40 do conduto de transporte 24 para injetar na passagem 34 gás sob pressão ao nível do ponto intermediário 40. A pressão do gás injetado é superior à pressão atmosférica e por exemplo compreendida entre 10 bars e 100 bars.

[0032] Assim, a injeção de gás no ponto 40 forma, a jusante desse ponto 40 na passagem 34, um fluido sob pressão que contém o material sólido dividido, a água líquida e gás sob pressão. Esse fluido sob pressão é tornado mais leve em relação ao fluido situado sob o ponto 40, o que provoca o arrastamento para cima desse fluido.

[0033] Como ilustrado pela Figura 1, a instalação de superfície 18 compreende um separador 50 de acordo com a invenção, conectado a uma extremidade superior a jusante do conduto de transporte 28, e uma cuba 52 de estocagem do material sólido em pressão atmosférica, ligada hidraulicamente ao separador 50. A instalação

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8/17 de superfície 18 compreende por outro lado um compressor 54 para a alimentação da linha de injeção de gás 36 e meios de controle e de alimentação elétrica para a alimentação das linhas 38.

[0034] O separador 50 é destinado a separar o fluido sob pressão recebido de modo contínuo do conduto 24, para formar um fluxo rico em material sólido a fim de despressurizar o mesmo, e para formar um fluxo gasosos pobre em material sólido formado pelo gás presente no fluido sob pressão para recuperar esse gás sem descompressão substancial a fim de reinjetar o mesmo no compressor 54. Por outro lado, o separador 50 produz um fluxo líquido pobre em material sólido a partir do fluido sob pressão, esse fluxo sendo formado pela água sob pressão presente no fluido.

[0035] O fluxo rico em material sólido é formado pela quase totalidade do material sólido dividido aglomerado e pela água presente nos interstícios entre os pedaços de material sólido.

[0036] Como ilustrado pelas Figuras 1 a 5, o separador 50 compreende um redutor de velocidade 60 do material sólido contido no fluido sob pressão, um recipiente 62 pressurizado de recepção contínua do fluido sob pressão para obter o fluxo rico em material sólido, o fluxo líquido e o fluxo gasoso.

[0037] O separador 50 compreende por outro lado uma pluralidade de tanques 64 de recuperação e de despressurização do fluxo rico em material sólido, um distribuidor seletivo 66 de envio do fluxo rico em material sólido para os tanques 64 e meios de controle 68 do distribuidor.

[0038] O recipiente pressurizado 62, o distribuidor 66 e os tanques de despressurização 64 são montados de cima para baixo em um chassi 74 previsto em uma plataforma 76 do conjunto flutuante 20.

[0039] O recipiente 62 compreende uma parede inferior 78 em forma de tremonha, uma parede intermediária 80 substancialmente cilíndrica de eixo vertical B-B' e uma parede de obturação superior em forma de cone truncado 82.

[0040] As paredes 78, 80, 82 delimitam interiormente um volume fechado 84 de recepção do fluido sob pressão, destinado a ser mantido a uma pressão superior à

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9/17 pressão atmosférica pelo fluido sob pressão.

[0041] O recipiente 62 compreende por outro lado uma entrada a montante 86 de injeção de fluido sob pressão no volume 84, uma saída a jusante 88 de evacuação do fluxo de água sob pressão para fora do volume 84, uma saída superior 90 de evacuação do fluxo de gás sob pressão para fora do volume 84, e uma saída inferior de evacuação do fluxo rico em material sólido para fora do volume 84.

[0042] A entrada a montante 86 e a saída a jusante 88 são dispostas horizontalmente na parede intermediária 80 do recipiente 62, no lado oposto uma à outra.

[0043] A entrada de injeção 86 é conectada ao conduto de transporte 24.

[0044] A saída 88 de evacuação de água sob pressão é munida de uma grade de filtração e de um regulador de pressão 94 dentro do volume interior 84. Ela é conectada, a jusante do regulador 94, a uma estocagem 96 de água pressurizada, ou alternativamente a meios de despressurização da água, se a água deve ser recuperada em pressão atmosférica, por exemplo para lavar o material sólido presente ou transportado nas cubas de estocagem 52.

[0045] A saída superior 90 de evacuação de gás é conectada ao compressor 54 por um conduto de alimentação em gás pressurizado 98.

[0046] A saída inferior 92 é delimitada na extremidade inferior da parede inferior 78. Ela apresenta uma seção substancialmente circular e desemboca em frente ao distribuidor 66.

[0047] O redutor de velocidade 60 é posicionado no recipiente 62, em frente à entrada de injeção 86. Ele compreende membros transversais 99 de desaceleração do material sólido que são salientes no volume interior 84, perpendicularmente ao eixo A-A' horizontal de injeção do fluido sob pressão através da entrada 86.

[0048] No exemplo representado na Figura 2, os membros transversais 99 são formados por uma cortina de correntes ou de barras fixadas em sua extremidade superior na parede superior 82.

[0049] O redutor 60 diminui a velocidade do material sólido no fluido sob pressão para evitar o dano das paredes do recipiente 62 por ocasião da injeção do fluido sob

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10/17 pressão.

[0050] Os tanques de despressurização 64 são distribuídos em tono do eixo central vertical A-A' do recipiente de recepção 62.

[0051] No exemplo representado na Figura 2, o separador 50 compreende quatro tanques 64A a 64D de estruturas idênticas, dispostos verticalmente em torno do eixo B-B' sob o recipiente 62 e sob o distribuidor 66.

[0052] Cada tanque 64A a 64D tem uma forma geralmente cilíndrica de eixo vertical paralelo ao eixo B-B'.

[0053] Cada tanque 64A a 64D compreende assim uma parede superior 100 de obturação, de seção vertical convergente para cima, uma parede cilíndrica intermediária 102, e uma parede inferior 104 de seção convergente para baixo.

[0054] As paredes 100, 102 e 104 delimitam um espaço interior 105 fechado.

[0055] Ele compreende por outro lado uma entrada de introdução 106 de uma parte do fluxo rico em material sólido no espaço 105, disposto no topo da parede superior 100, e uma saída 108 de despressurização e de evacuação do fluxo rico em material sólido para fora do espaço 105, disposta na parte de baixo da parede inferior 104.

[0056] A entrada de introdução 106 desemboca verticalmente sob o distribuidor 66.

[0057] A saída de despressurização 108 desemboca para baixo sob a entrada 106. Ela é munida de uma válvula 110 de despressurização que pode ser comandada entre uma configuração de abertura que permite a circulação do material sólido através da saída 108 e uma configuração de fechamento que impede a circulação do material sólido através da abertura 108.

[0058] A saída 108 é conectada a uma região submetida à pressão atmosférica, formada nesse exemplo pela cuba de estocagem 52 em pressão atmosférica do material sólido despressurizado.

[0059] A válvula de despressurização 110 é conectada aos meios de controle 68 para seu controle.

[0060] O distribuidor 66 compreende, para cada tanque 64A a 64D, um conduto

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11/17 individual de alimentação 116A a 116D, um cilindro 118 rotativo de distribuição do fluxo rico em sólido nos condutos individuais 116A a 116D, montado rotativo em um suporte cilíndrico 120.

[0061] Cada conduto individual de alimentação 116A a 116D se estende entre uma abertura superior 122 situada em frente ao cilindro 118 e uma abertura inferior 124 munida de uma válvula de isolamento do tanque 126A a 126D, conectada na entrada de introdução 106 do tanque 64A a 64D. Cada conduto 116A a 116B conecta o cilindro 118 a exclusivamente um tanque respectivo 64A a 64D.

[0062] Cada válvula 126A a 126D pode ser comandada gradualmente entre uma configuração totalmente aberta na qual o conduto individual 116A a 116D é conectado ao tanque 64A a 64D associado e uma configuração totalmente obturada na qual o tanque 64A a 64D é isolado do conduto 116A a 116D.

[0063] Cada válvula 126A a 126D é conectada aos meios de controle 68 para seu controle.

[0064] O suporte 120 se estende sob a cuba 62 no prolongamento inferior da saída inferior 92.

[0065] O cilindro 118 é montado rotativo em torno do eixo vertical B-B' no suporte 120. Ele compreende dois funis 130 dispostos lado a lado de um lado e de outro de um plano vertical que passa pelo eixo B-B'.

[0066] Cada funil 130 delimita um canal 131 que desemboca a montante em frente à saída inferior 92 e que é próprio para desembocar a jusante exclusivamente em frente à abertura superior 122 de um conduto 116A a 116D.

[0067] O cilindro 118 é assim móvel em rotação em torno do eixo B-B' entre uma primeira posição de alimentação do primeiro tanque 64A e do terceiro tanque 64C e de isolamento do segundo tanque 64B e do quarto tanque 64D, e uma segunda posição de alimentação do segundo tanque 64B e do quarto tanque 64D e de isolamento do primeiro tanque 64A e do terceiro tanque 64C.

[0068] Na primeira posição representada na Figura 4, os funis 130 desembocam a montante para cima em frente à saída 92, e a jusante para baixo em frente às aberturas superiores 122 dos condutos de alimentação 116A, 116C respectivos do

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12/17 primeiro tanque 64 A e do terceiro tanque 64C.

[0069] Os funis 130 mascaram por outro lado as aberturas superiores 122 dos condutos de alimentação 116B, 116D do segundo tanque 64 B e do quarto tanque 64D.

[0070] Assim, na primeira posição do cilindro 118, o fluxo rico em material sólido é próprio para escoar a partir do volume interior 84 para o primeiro tanque 64A e para o terceiro tanque 64C através sucessivamente dos funis 130, dos condutos individuais 116A, 116C e das válvulas 126A, 126C.

[0071] Nessa posição, o cilindro 118 impede o fluxo rico em material sólido de circular a partir do volume interior 84 para o segundo tanque 64B e o quarto tanque 64D.

[0072] Ao contrário, na segunda posição representada na Figura 5, o cilindro 118 pivotou de cerca de 90° em torno do eixo B-B'. Os funis 130 são dispostos em frente às aberturas superiores 122 dos condutos individuais 116B, 116D permitindo que o fluxo rico em material sólido escoe a partir do volume interior 84 para o segundo tanque 64B e para o quarto tanque 64D através dos funis 130, dos condutos individuais de distribuição 116B, 116D e das válvulas 126B, 126D.

[0073] Por outro lado, como representado na Figura 5, os funis 130 mascaram as aberturas 122 dos condutos de distribuição individuais 116A, 116C dos tanques 64A, 64C, o que impede a circulação do fluxo rico em material sólido a partir do volume 84 para esses tanques 64A, 64C.

[0074] Os meios de controle 68 compreendem meios de controle do cilindro 118 entre sua primeira posição e sua segunda posição, meios de controle das válvulas 126A a 126D de isolamento de cada conduto de alimentação 116A a 116B, e meios de controle das válvulas 110 de despressurização de cada tanque 64A a 64D.

[0075] Eles compreendem por outro lado, para cada tanque 64A a 64D, uma sonda 132 de medição da pressão dentro desse tanque 64A a 64D, e uma sonda 134 de medição do nível de material contido dentro desse tanque 64A a 64D.

[0076] Os meios de controle 68 são próprios para comandar o distribuidor 66 entre uma primeira configuração de distribuição do fluxo rico em material sólido nos

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13/17 tanques 64A, 64C e de despressurização dos tanques 64B, 64D e uma segunda configuração de distribuição do fluxo rico em material solido nos tanques 64B, 64D e de despressurização dos tanques 64A, 64C.

[0077] Na primeira configuração, os meios de controle 68 comandam o cilindro 118 para posicioná-lo em sua primeira posição descrita mais acima. Por outro lado, eles comandam as válvulas 126A, 126C dos condutos individuais 116A, 116C para mantê-las abertas, e as válvulas de obturação 110 dos tanques 64A, 64C para mantê-las fechadas. A pressão que existe então nos espaços interiores 105 dos primeiro e terceiro tanques 64A, 64C é substancialmente idêntica à pressão que existe dentro do volume interior 84 do recipiente de recepção 62.

[0078] Por outro lado, os meios de controle 68 comandam as válvulas 124B, 124D dos condutos individuais 116B, 116D para isolar o segundo tanque 64B e o quarto tanque 64D do distribuidor 66 e do recipiente 62. Eles são próprios para comandar também as válvulas de despressurização 110 desses tanques 64B, 64D para despressurizar progressivamente o fluxo rico em material sólido e evacuá-lo a partir dos tanques 64B, 64D para a cuba 52.

[0079] Ao contrário, na segunda configuração, os meios de controle 68 comandam o cilindro 118 para posicioná-lo em sua segunda posição descrita mais acima. Por outro lado, eles comandam as válvulas 126B, 126D dos condutos individuais 116B, 116D para mantê-las abertas, e as válvulas de obturação 110 dos tanques 64B, 64D para mantê-las fechadas. A pressão que existe então nos espaços interiores 105 dos segundo e quarto tanques 64B, 64D é substancialmente idêntica à pressão que existe dentro do volume interior 84 do recipiente de recepção 62.

[0080] Por outro lado, os meios de controle 68 comandam as válvulas 124A, 124C dos condutos individuais 116A, 116C para isolar o primeiro tanque 64A e o terceiro tanque 64C do distribuidor 66 e do recipiente 62. Os meios 68 são próprios para comandar também as válvulas de despressurização 110 desses tanques 64A, 64C para despressurizar progressivamente o fluxo rico em material sólido e evacuálo a partir dos primeiro e terceiro tanques 64A, 64C para a cuba 52.

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14/17 [0081] O processo de funcionamento do dispositivo de extração 10 vai agora ser descrito.

[0082] Inicialmente, o conduto de transporte 26 e o conjunto de fundo 22 são descidos na extensão de água 12 até que os meios de retirada 30 estejam posicionados em contato com o fundo 14.

[0083] Os meios de controle 56 ativam então os meios de retirada 30 por intermédio das linhas 38 e os dirigem para o fundo 14 da extensão de água para retirar material sólido.

[0084] Um fluxo de mistura formado por uma mistura de material sólido dividido e de água líquida é transportado através da passagem 34 de circulação no flexível 32 e no conduto de transporte 26.

[0085] Para arrastar o fluxo de mistura assim formado para cima, gás sob uma pressão compreendida entre 10 bars e 100 bars que provém do compressor 54 é injetado através da linha de injeção de gás 36 no ponto intermediário 40. O fluxo de mistura forma então um fluido sob pressão que contém o material sólido dividido, a água líquida e o gás injetado.

[0086] Esse fluido sob pressão sobe então para a instalação de superfície 18 e entra de modo contínuo no volume interior 84 do tanque 62 onde ele passa através do desacelerador 60 situado em frente à entrada 86.

[0087] O material sólido dividido presente no fluido sob pressão entra em contato com membros transversais 99, o que diminui a velocidade do mesmo ao longo do eixo horizontal A-A' de injeção no recipiente pressurizado 62. Assim, o risco de deterioração do recipiente 62 é diminuído.

[0088] No volume 84, o material sólido é arrastado por gravidade para baixo, o que cria, em frente à parede inferior 78, um fluxo rico em material sólido, em frente à parede intermediária 80, um fluxo rico em água líquida, e em frente à parede 82, um fluxo gasoso.

[0089] A saída 88 sendo munida da grade de filtração 93, o fluxo rico em líquido é substancialmente purgado do material sólido que ele contém e é evacuado de modo contínuo através da saída a jusante 88 por intermédio do regulador de

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15/17 pressão 94 até a fonte de líquido sob pressão 96.

[0090] Em variante, o fluxo líquido é despressurizado e a água em pressão atmosférica é utilizada para lavar o material rico em sólido extraído dos tanques 64.

[0091] Do mesmo modo, o fluxo gasoso é evacuado para cima pela saída de evacuação de gás 90 de maneira contínua para alimentar o compressor através do conduto 98.

[0092] A pressão que existe dentro do volume interior 84 definido pelo recipiente 62 é substancialmente igual à pressão do fluido, por exemplo entre 8 e 15 bars. O gás evacuado pela saída superior 98 apresenta assim uma pressão superior à pressão atmosférica, por exemplo compreendida entre 8 bars e 12 bars. Assim, o tamanho do compressor 54 presente no conjunto flutuante pode ser diminuído, o que limita seu custo. Do mesmo modo, a água evacuada pela saída a jusante 88 apresenta uma pressão compreendida entre 6 bars e 10 bars.

[0093] O distribuidor 66 é então comandado pelos meios de controle 68 para que ele ocupe sua primeira configuração descrita mais acima.

[0094] Na primeira configuração, o fluxo rico em material sólido escoa por gravidade através da saída de evacuação inferior 92, dos funis 130 e dos condutos individuais de distribuição 116A, 116C do primeiro tanque 64A e do segundo tanque 64C para encher esses tanques 64A, 64C.

[0095] Simultaneamente, o segundo tanque 64B e o quarto tanque 64D são esvaziados para evacuar seu conteúdo para as cubas 52 mantendo-se as válvulas 126B, 126D de isolamento correspondentes obturadas.

[0096] Quando o esvaziamento dos tanques 64B, 64D está terminado, os meios de controle 68 obturam então as válvulas de despressurização 110 do segundo tanque 64B e do quarto tanque 64D e liberam progressivamente as válvulas 126B, 126D de isolamento desses tanques a fim de levar progressivamente os espaços interiores 105 dos tanques 64B, 64D de volta para a pressão que existe dentro do volume 84.

[0097] Quando os meios de detecção do nível 134 detectam que os tanques 64A e 64C estão substancialmente cheios, o distribuidor 66 é comandado pelos meios de

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16/17 controle 68 para passar de sua primeira configuração de distribuição para sua segundo configuração de distribuição.

[0098] As válvulas de isolamento 126A, 126C dos tanques 64A, 64C são então obturadas e o cilindro 118 é pivotado de sua primeira posição para sua segunda posição. As válvulas de isolamento 126B, 126D do segundo tanque 64B e do quarto tanque 64D são então abertas totalmente para receber o fluxo rico em material sólido.

[0099] Simultaneamente, as válvulas de despressurização 110 do primeiro tanque 64A e do terceiro tanque 64C são abertas progressivamente para evacuar o fluxo rico em material sólido a partir de cada tanque 64A, 64C para a cuba 52 e o despressurizar.

[00100] A pressão que existe então nos espaços interiores 105 dos tanques 64 A, 64C é inferior à pressão que existe dentro do volume interior 84 do recipiente de recepção 62, e é substancialmente igual à pressão atmosférica.

[00101] E depois, como descrito precedentemente, as válvulas 110 de despressurização dos tanques 64A, 64C são fechadas, e as válvulas de isolamento 126A, 126C dos tanques 64A, 64C são abertas progressivamente para pressurizar progressivamente os tanques 64A, 64C, a pressão sendo controlada pelas sondas 132.

[00102] O separador 50 permite portanto o tratamento de modo contínuo do fluido sob pressão que contém gás, água líquida e material sólido transportado pelo conduto 24 mantendo-o para isso sob pressão dentro do recipiente 62.

[00103] O separador 50 permite por outro lado a despressurização do fluxo rico em material sólido formado no recipiente pressurizado 62. Essa despressurização é assegurada de maneira seqüencial nos diferentes tanques de retenção 64A a 64D, sem que se tenha que despressurizar o recipiente de recepção 62.

[00104] É portanto possível, com o auxílio do separador 50 de acordo com a invenção, reciclar o fluxo gasoso e o fluxo líquido sob pressão recuperados na saída do recipiente pressurizado 62, para reutilizar os mesmos no dispositivo de extração 10, ao mesmo tempo em que se recupera o material sólido em pressão atmosférica

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17/17 tendo em vista sua estocagem.

[00105] Em variante, o distribuidor 66 compreende meios de descolmatagem de cada funil 30 do cilindro 118 e/ou de cada conduto individual 116A a 116D. Esses meios de descolmatagem são por exemplo formados por jatos de água sob pressão.

[00106] Em uma outra variante, o fluxo de mistura que contém material sólido e água é transportado para cima na passagem 34 do conduto de transporte 34 por injeção de líquido sob pressão na passagem.

[00107] Nesse caso, o líquido sob pressão é produzido pelo menos parcialmente a partir do fluxo de líquido sob pressão recuperado na saída a jusante 88 de evacuação do recipiente 62.

[00108] Em uma outra variante, as saídas 108 dos tanques 64 desembocam em frente a pelo menos um transportador de tira para receber e deslocar o material sólido recuperado para uma borda lateral do conjunto flutuante e carregá-lo em uma barcaça de transporte disposta em frente à borda lateral.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Separador (50) destinado a receber continuamente um fluido sob pressão compreendendo um gás sob pressão, o fluido sob pressão contendo pelo menos um material sólido dividido e um líquido, o separador (50) sendo do tipo que compreende:

- um recipiente pressurizado (62) de separação do fluido sob pressão em um fluxo rico em material sólido, e em pelo menos um fluxo pressurizado pobre em material sólido, o recipiente pressurizado (62) compreendendo uma entrada de injeção de fluido sob pressão (86), uma saída inferior de evacuação (92) para o fluxo pressurizado rico em material sólido, o separador (50) compreendendo:

- pelo menos um primeiro e um segundo tanque (64A, 64B) de despressurização do fluxo pressurizado rico em material sólido, cada tanque (64A, 64B) definindo um espaço interior fechado que emerge através de uma entrada (106) de introdução do fluxo pressurizado rico em material sólido e por uma saída (108) de despressurização, provida com uma válvula de despressurização (110);

- um distribuidor (66), que une a saída inferior (92) de evacuação do recipiente (62) e a entrada de introdução (106) de cada tanque de despressurização (64), o distribuidor (66) sendo móvel entre uma primeira configuração de distribuição do fluxo pressurizado rico em material sólido para pelo menos o primeiro tanque (64A) e de despressurização de pelo menos o segundo tanque (64B), na qual o primeiro tanque (64A) é conectado ao recipiente pressurizado (62), e o segundo tanque (64B) é isolado do recipiente pressurizado (62), e uma segunda configuração de distribuição do fluxo pressurizado rico em material sólido em direção a pelo menos o segundo tanque (64B) e de despressurização de pelo menos o primeiro tanque (64A), na qual o segundo tanque (64B) é conectado ao recipiente pressurizado (62) e o primeiro tanque (64A) é isolado do recipiente pressurizado (62), caracterizado pelo fato de que o recipiente pressurizado compreende pelo menos uma saída (88, 90) de evacuação do ou de cada fluxo pressurizado pobre em

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2/4 material sólido, o recipiente pressurizado (62) compreendendo uma saída superior (90) de evacuação de um fluxo rico em gás sob pressão.

2. Separador (50) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o distribuidor (66) compreende uma válvula de isolamento (116A) do primeiro tanque (64A) e uma válvula de isolamento (116B) do segundo tanque (64B), e em que o separador (50) compreende meios de controle (62) capazes de mover o distribuidor (66) de modo que, na primeira configuração, a válvula de isolamento (116B) do segundo tanque (64B) é fechada, a válvula de isolamento (116A) do primeiro tanque (64A) é aberta, e a válvula de despressurização (110) do primeiro tanque (64A) é fechada, e de modo que, na segunda configuração, a válvula de isolamento (116B) do segundo tanque (64B) é aberta, a válvula de isolamento (116A) do primeiro tanque (64A) é fechada, e a válvula de despressurização (110) do primeiro tanque (64A) pode ser aberta.
3. Separador (50) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o distribuidor (66) compreende um cilindro móvel (118) tendo pelo menos um canal de distribuição (131) que emerge a montante oposto à saída inferior (92) de evacuação do fluxo rico em material sólido, o cilindro (118) sendo capaz de se mover em relação ao primeiro tanque (64A) e ao segundo tanque (64B) entre uma primeira posição na primeira configuração do distribuidor (66), na qual o canal de distribuição (131) é conectado a jusante do primeiro tanque (64A) e é isolado do segundo tanque (64B), e uma segunda posição na segunda configuração do distribuidor (66), na qual o canal de distribuição (131) é conectado a jusante do segundo tanque (64B) e é isolado do primeiro tanque (64A).
4. Separador (50) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o cilindro é montado móvel em rotação em torno de um eixo substancialmente vertical.
5. Separador (50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o recipiente pressurizado (62) é posicionado acima de cada tanque de despressurização (64A, 64B), o distribuidor (66) sendo interposto

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3/4 entre o recipiente pressurizado (62) e cada tanque (64A, 64B).
6. Separador (50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um terceiro tanque de despressurização (64C) e pelo menos um quarto tanque de despressurização (64D), o distribuidor (66) conectando, em sua primeira configuração, o recipiente pressurizado ao primeiro tanque (64A) e ao terceiro tanque (64C), e em sua segunda configuração, conectando o recipiente pressurizado (92) ao segundo tanque (64B) e ao quarto tanque (64D).
7. Separador (50) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende meios (60) de redução da velocidade do material sólido que compreendem membros de desaceleração (72) dispostos opostos à entrada de injeção (86) do fluido sob pressão no recipiente pressurizado (92) e que se salientam transversalmente em relação ao eixo de circulação (A-A') do fluido sob pressão na entrada de injeção (86).
8. Dispositivo (10) de extração de um material situado no fundo (14) de uma extensão de água (12), caracterizado pelo fato de que compreende:

- uma instalação de superfície (18) disposta pelo menos parcialmente acima da superfície (16) da extensão de água (12);

- um conjunto de fundo (20) que compreende meios (30) de retirada do material no fundo (14) da extensão de água (12);

- um conduto de transporte (24) que conecta o conjunto de fundo (20) à instalação de superfície (18); e

- um separador (50) do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, montado na instalação de superfície (18) e conectado ao conduto de transporte (24).
9. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a instalação de superfície (18) compreende pelo menos um compressor (54) conectado na saída a uma linha de injeção (36) de fluido sob pressão no conduto de transporte (24), a saída de evacuação (90) do fluxo pressurizado pobre em material sólido sendo conectada a uma entrada do compressor (54).

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4/4
10. Processo de separação contínua de um fluido sob pressão com o auxílio de um separador (50) do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, o processo compreendendo a injeção contínua do fluido sob pressão no recipiente pressurizado (62) pela entrada de injeção de fluido sob pressão (86), e a formação no recipiente pressurizado (92) de um fluxo rico em material sólido e de pelo menos um fluxo pobre em material sólido, o processo compreendendo sequencialmente:

- uma pluralidade de fases de distribuição do fluxo rico em material sólido em pelo menos um primeiro tanque de despressurização (64A), nas quais o distribuidor (66) ocupa sua primeira configuração, a pressão que existe dentro do primeiro tanque (64A) sendo substancialmente igual à pressão que existe dentro do recipiente pressurizado (92);

- uma pluralidade de fases de despressurização do primeiro tanque (64A), nas quais o distribuidor (66) ocupa sua segunda configuração, a pressão que existe dentro do primeiro tanque (64A) sendo inferior à pressão que existe dentro do recipiente pressurizado (92) e dentro do segundo tanque (64B), o fluxo rico em material sólido sendo distribuído no segundo tanque (64B), o processo caracterizado por compreender evacuar um fluxo rico em gás sob pressão através da saída superior (90).