CA2560933A1 - Procede et dispositif pour la localisation d'anomalies situees a l'interieur d'une structure creuse immergee - Google Patents
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Abstract
Procédé de localisation externe d'anomalies situées dans une structure creus e immergée (PL), lesquelles anomalies ont été préalablement détectées par un dispositif (RTE) circulant à l'intérieur de ladite structure creuse immergée , et positionnées par comptage, à partir d'une origine, de repères situés à intervalles réguliers accessibles à l'intérieur et à l'extérieur de ladite structure creuse immergée (PL), lequel procédé consiste à : définir par comptage, à partir de la même susdite origine, un repère accessible à l'extérieur de la structure creuse immergée ; positionner un module transpondeur (T) sur le susdit repère ; identifier le module transpondeur (T ) par un code d'identification ; déterminer le nombre de repères séparant lesdites anomalies et ledit module transpondeur identifié (T).
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA LOCALISATION
D'ANOMALIES SITUEES A L'INTERIEUR D'UNE STRUCTURE
CREUSE IMMERGEE.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la localisation d'anomalies situées à l'intérieur d'une structure creuse immergée.
Ce procédé s'applique notamment, mais non exclusivement, à la maintenance des "pipelines" sous marins rigides ou souples, permettant l'acheminement d'huiles ou de gaz entre les lieux de production et les lieux de stockage ou de distribution, et à l'identification des câbles sous marins.
D'une façon générale, on sait qu'un "pipeline" sous marin est constitué d'une enveloppe métallique, réalisée à partir de tronçons de tube d'acier, et d'une protection extérieure réalisée en béton.
Les tronçons ont une longueur voisine de 12 mètres et un diamètre externe compris généralement entre 12 pouces et 36 pouces ; ils sont reliés entre eux par soudure.
Le revêtement de béton, permettant la protection de l'enveloppe métallique, a une épaisseur voisine de 2 à 5 centimètres.
La soudure des tronçons métalliques et le revêtement de l'enveloppe en béton sont réalisés sur le bâtiment poseur de "pipelines" ; lequel dépose le "pipeline"
d'une manière continue sur le fond du milieu marin selon un trajet défini préalablement et contrôlé par un système de positionnement en valeur absolue.
D'ANOMALIES SITUEES A L'INTERIEUR D'UNE STRUCTURE
CREUSE IMMERGEE.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la localisation d'anomalies situées à l'intérieur d'une structure creuse immergée.
Ce procédé s'applique notamment, mais non exclusivement, à la maintenance des "pipelines" sous marins rigides ou souples, permettant l'acheminement d'huiles ou de gaz entre les lieux de production et les lieux de stockage ou de distribution, et à l'identification des câbles sous marins.
D'une façon générale, on sait qu'un "pipeline" sous marin est constitué d'une enveloppe métallique, réalisée à partir de tronçons de tube d'acier, et d'une protection extérieure réalisée en béton.
Les tronçons ont une longueur voisine de 12 mètres et un diamètre externe compris généralement entre 12 pouces et 36 pouces ; ils sont reliés entre eux par soudure.
Le revêtement de béton, permettant la protection de l'enveloppe métallique, a une épaisseur voisine de 2 à 5 centimètres.
La soudure des tronçons métalliques et le revêtement de l'enveloppe en béton sont réalisés sur le bâtiment poseur de "pipelines" ; lequel dépose le "pipeline"
d'une manière continue sur le fond du milieu marin selon un trajet défini préalablement et contrôlé par un système de positionnement en valeur absolue.
2 Par ailleurs les "pipelines" peuvent être posés d'une manière non rectiligne, pour des raisons liées à la nature du terrain ; les fonds marins ne sont obligatoirement horizontaux ; d'autres "pipelines" peuvent être présents et constitués des obstacles à contourner ou à chevaucher.
L'identification de chacun des "pipelines" sous marins ou des câbles sous marins, indispensable pour assurer leur maintenance, est réalisée par l'intermédiaire d'éléments passifs, tels des plaques numérotées ou de couleurs différentes ou par l'intermédiaire d'éléments actifs, tels des balises acoustiques alimentées électriquement par batterie.
Les dispositifs passifs sont en général, rapidement recouverts de concrétions, rendant leur lecture difficile, voire impossible ; les dispositifs actifs ont une efficacité limitée compte tenu de l'autonomie des batteries.
On sait par ailleurs que la maintenance des "pipelines" sous marins est précédée d'un contrôle visuel et parfois radiographique de l'enveloppe métallique par l'intermédiaire d'un robot circulant à l'intérieur du "pipeline".
Celui-ci peut ainsi détecter des anomalies, telles une corrosion du métal de l'enveloppe, une dégradation d'une soudure reliant deux tronçons, une déformation de l'enveloppe métallique provoquée par un déplacement accidentel du "pipeline". Ces informations peuvent être mémorisées au niveau du robot lui-même, ou transmises en temps réel, à une station de contrôle, par l'intermédiaire d'un cordon ombilical.
La localisation des éventuelles anomalies est effectuée par l'intermédiaire des soudures entre tronçons, constituant ainsi, par comptage depuis une origine, le référentiel associé au "pipeline" considéré.
Ainsi la localisation d'une anomalie constatée, par le robot d'observation, au niveau de la soudure N, ou d'une anomalie constatée entre la soudure N et la
L'identification de chacun des "pipelines" sous marins ou des câbles sous marins, indispensable pour assurer leur maintenance, est réalisée par l'intermédiaire d'éléments passifs, tels des plaques numérotées ou de couleurs différentes ou par l'intermédiaire d'éléments actifs, tels des balises acoustiques alimentées électriquement par batterie.
Les dispositifs passifs sont en général, rapidement recouverts de concrétions, rendant leur lecture difficile, voire impossible ; les dispositifs actifs ont une efficacité limitée compte tenu de l'autonomie des batteries.
On sait par ailleurs que la maintenance des "pipelines" sous marins est précédée d'un contrôle visuel et parfois radiographique de l'enveloppe métallique par l'intermédiaire d'un robot circulant à l'intérieur du "pipeline".
Celui-ci peut ainsi détecter des anomalies, telles une corrosion du métal de l'enveloppe, une dégradation d'une soudure reliant deux tronçons, une déformation de l'enveloppe métallique provoquée par un déplacement accidentel du "pipeline". Ces informations peuvent être mémorisées au niveau du robot lui-même, ou transmises en temps réel, à une station de contrôle, par l'intermédiaire d'un cordon ombilical.
La localisation des éventuelles anomalies est effectuée par l'intermédiaire des soudures entre tronçons, constituant ainsi, par comptage depuis une origine, le référentiel associé au "pipeline" considéré.
Ainsi la localisation d'une anomalie constatée, par le robot d'observation, au niveau de la soudure N, ou d'une anomalie constatée entre la soudure N et la
3 soudure N+1, pourra être effectuée extérieurement, dans un second temps, par un comptage identique, depuis de la même origine, des soudures, étant donné
que celles-ci sont apparentes indirectement de part la nature du revêtement en béton effectué au niveau desdites soudures.
Ces opérations de contrôle interne des "pipelines" sous marins sont coûteuses compte tenu des moyens mis en oeuvre et génèrent par ailleurs des coûts d'immobilisation desdits moyens ainsi que des pertes d'exploitation liées à
l'arrêt momentanée de la production.
La localisation des éventuelles anomalies doit être, par conséquent, précise et sans risques d'erreur.
Les moyens d'identification, cités précédemment, ne répondent que partiellement aux objectifs recherchés.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients.
Elle propose d'effectuer une localisation externe d'anomalies situées dans une structure creuse immergée, lesquelles anomalies ont été préalablement détectées par un dispositif circulant à l'intérieur de ladite structure creuse immergée, et positionnées par comptage, à partir d'une origine, de repères situés à intervalles réguliers accessibles à l'intérieur et à l'extérieur de ladite structure creuse immergée, consistant à:
- définir par comptage, à partir de la même susdite origine, un repère accessible à l'extérieur de la structure creuse immergée, - positionner un module transpondeur sur le susdit repère, - identifier le module transpondeur par un code d'identification, - déterminer le nombre de repères séparant lesdites anomalies et ledit module transpondeur identifié.
que celles-ci sont apparentes indirectement de part la nature du revêtement en béton effectué au niveau desdites soudures.
Ces opérations de contrôle interne des "pipelines" sous marins sont coûteuses compte tenu des moyens mis en oeuvre et génèrent par ailleurs des coûts d'immobilisation desdits moyens ainsi que des pertes d'exploitation liées à
l'arrêt momentanée de la production.
La localisation des éventuelles anomalies doit être, par conséquent, précise et sans risques d'erreur.
Les moyens d'identification, cités précédemment, ne répondent que partiellement aux objectifs recherchés.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients.
Elle propose d'effectuer une localisation externe d'anomalies situées dans une structure creuse immergée, lesquelles anomalies ont été préalablement détectées par un dispositif circulant à l'intérieur de ladite structure creuse immergée, et positionnées par comptage, à partir d'une origine, de repères situés à intervalles réguliers accessibles à l'intérieur et à l'extérieur de ladite structure creuse immergée, consistant à:
- définir par comptage, à partir de la même susdite origine, un repère accessible à l'extérieur de la structure creuse immergée, - positionner un module transpondeur sur le susdit repère, - identifier le module transpondeur par un code d'identification, - déterminer le nombre de repères séparant lesdites anomalies et ledit module transpondeur identifié.
4 PCT/FR2004/003211 Ainsi le comptage, depuis une origine généralement définie comme étant l'ouverture d'accès au "pipeline", du nombre de repères telles les soudures reliant les différents tronçons entre eux, lesquelles sont visibles directement à
l'intérieur de l'enveloppe métallique, et indirectement à l'extérieur du "pipeline", constitue un référentiel associé au "pipeline" considéré.
Bien entendu, ce référentiel relatif au "pipeline" ne constitue pas un référentiel de positionnement en valeur absolue dudit "pipeline". D'autres moyens doivent être mis en oeuvre permettant de défmir la relation topographique entre ce référentiel relatif du "pipeline" et le système de positionnement en valeur absolue accessible en surface.
D'une façon plus précise, l'identification du référentiel relatif au "pipeline", constitué par des repères accessibles à l'intérieur et à l'extérieure que sont en l'occurrence les soudures reliant les tronçons, est effectuée par l'intermédiaire de transpondeurs, lesquels comprennent un code d'identification.
Ainsi à proximité de toutes les n soudures (n étant égal ou supérieur à 1), des transpondeurs seront solidaires mécaniquement du "pipeline", chacun desdits transpondeurs comportant au moins un code d'identification propre au "pipeline" et à la soudure associée au transpondeur correspondant.
Un dispositif de lecture à distance de faible puissance du transpondeur comprenant des moyens de réception couplé à une antenne de réception pour capter à distance le signal émis par le transpondeur lorsqu'il est placé à
proximité de celui-ci, et des moyens pour traiter le signal reçu et pour fournir les informations correspondantes au signal reçu, permettra d'identifier, sans risques d'erreur, la soudure associée audit transpondeur.
Grâce à ces dispositions, le comptage des soudures effectué lors de la phase d'observation interne du "pipeline" permettant de positionner une éventuelle anomalie, associé à l'identification externe des soudures effectuée par la lecture du code d'identification du transpondeur correspondant, permettra de localisée extérieurement ladite anomalie observée intérieurement.
l'intérieur de l'enveloppe métallique, et indirectement à l'extérieur du "pipeline", constitue un référentiel associé au "pipeline" considéré.
Bien entendu, ce référentiel relatif au "pipeline" ne constitue pas un référentiel de positionnement en valeur absolue dudit "pipeline". D'autres moyens doivent être mis en oeuvre permettant de défmir la relation topographique entre ce référentiel relatif du "pipeline" et le système de positionnement en valeur absolue accessible en surface.
D'une façon plus précise, l'identification du référentiel relatif au "pipeline", constitué par des repères accessibles à l'intérieur et à l'extérieure que sont en l'occurrence les soudures reliant les tronçons, est effectuée par l'intermédiaire de transpondeurs, lesquels comprennent un code d'identification.
Ainsi à proximité de toutes les n soudures (n étant égal ou supérieur à 1), des transpondeurs seront solidaires mécaniquement du "pipeline", chacun desdits transpondeurs comportant au moins un code d'identification propre au "pipeline" et à la soudure associée au transpondeur correspondant.
Un dispositif de lecture à distance de faible puissance du transpondeur comprenant des moyens de réception couplé à une antenne de réception pour capter à distance le signal émis par le transpondeur lorsqu'il est placé à
proximité de celui-ci, et des moyens pour traiter le signal reçu et pour fournir les informations correspondantes au signal reçu, permettra d'identifier, sans risques d'erreur, la soudure associée audit transpondeur.
Grâce à ces dispositions, le comptage des soudures effectué lors de la phase d'observation interne du "pipeline" permettant de positionner une éventuelle anomalie, associé à l'identification externe des soudures effectuée par la lecture du code d'identification du transpondeur correspondant, permettra de localisée extérieurement ladite anomalie observée intérieurement.
5 Selon une particularité de l'invention, le dispositif de lecture pourra comprendre des moyens de mémorisation des informations correspondantes au signal reçu et des moyens de transmission à distance du code d'identification lu à une station réceptrice comprenant un terminal informatique.
Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif de lecture pourra comprendre des moyens d'écriture d'informations dans une mémoire inscriptible et lisible du transpondeur, concernant, à titre d'exemple, les caractéristiques de l'intervention de maintenance, les conditions opérationnelles dans lesquelles ont été effectuées les opérations de maintenance.
La lecture et l'écriture d'informations dans la mémoire inscriptible et lisible du transpondeur pourront être effectuées in situ, en milieu immergé, mais également préalablement en surface avant immersion dudit transpondeur ;
dans ce cas, sont inscrites dans la mémoire du transpondeur des données définissant les conditions initiales propres à la structure immergée concernée, notamment préalablement à son immersion.
Avantageusement, les fréquences d'exploitation pour la lecture et l'écriture d'informations dans la mémoire inscriptible et lisible du transpondeur seront celles normalisées à ce jour en propagation libre dans l'air, à savoir 125 kHz et 134 kHz ; compte tenu que dans le milieu marin aucune normalisation n'existe pour l'instant, les fréquences d'exploitation seront préférentiellement plus basses de manière à favoriser la propagation de la composante magnétique du champ électromagnétique généré par le dispositif de lecture et d'écriture ;
les fréquences d'exploitation pourront être comprises entre 1 lcHz et 50 kHz.
Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif de lecture pourra comprendre des moyens d'écriture d'informations dans une mémoire inscriptible et lisible du transpondeur, concernant, à titre d'exemple, les caractéristiques de l'intervention de maintenance, les conditions opérationnelles dans lesquelles ont été effectuées les opérations de maintenance.
La lecture et l'écriture d'informations dans la mémoire inscriptible et lisible du transpondeur pourront être effectuées in situ, en milieu immergé, mais également préalablement en surface avant immersion dudit transpondeur ;
dans ce cas, sont inscrites dans la mémoire du transpondeur des données définissant les conditions initiales propres à la structure immergée concernée, notamment préalablement à son immersion.
Avantageusement, les fréquences d'exploitation pour la lecture et l'écriture d'informations dans la mémoire inscriptible et lisible du transpondeur seront celles normalisées à ce jour en propagation libre dans l'air, à savoir 125 kHz et 134 kHz ; compte tenu que dans le milieu marin aucune normalisation n'existe pour l'instant, les fréquences d'exploitation seront préférentiellement plus basses de manière à favoriser la propagation de la composante magnétique du champ électromagnétique généré par le dispositif de lecture et d'écriture ;
les fréquences d'exploitation pourront être comprises entre 1 lcHz et 50 kHz.
6 Quant aux puissances générées par le dispositif de lecture et d'écriture, elles seront comprises entre 1 W et 100W, de préférence entre 4W et 20W.
A titre d'exemple, les caractéristiques de fonctionnement pourront être les suivantes :
Fréquence : 125 kHz ; puissance : 4W; distance de lecture et d'écriture séparant le dispositif de lecture et d' écriture du transpondeur : 50 cm.
Avantageusement, les modes de solidarisation in situ du transpondeur sur la structure creuse immergée pourront être le collage, l'utilisation de sangles, ou l'utilisation de colliers ouverts ; en cours de montage en usine, les modes de solidarisation seront essentiellement du type piton fixé ou noyé dans l'enrobage de la structure creuse réalisé en béton ou en résine.
Un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrit ci-après, à
titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un organigramme de localisation d'anomalies à l'intérieur d'une structure creuse immergée, - la figure 2 représente une vue schématique d'un premier moyen de solidarisation du transpondeur, - la figure 3 représente une vue schématique d'un second moyen de solidarisation du transpondeur, - la figure 4 représente un schéma bloc d'un exemple d'architecture d'un transpondeur, - la figure 5 représente un schéma bloc d'un exemple d'architecture d'un dispositif de lecture et d'écriture, - la figure 6 représente un schéma simplifié d'un système de contrôle d'un "pipeline" sous marin.
A titre d'exemple, les caractéristiques de fonctionnement pourront être les suivantes :
Fréquence : 125 kHz ; puissance : 4W; distance de lecture et d'écriture séparant le dispositif de lecture et d' écriture du transpondeur : 50 cm.
Avantageusement, les modes de solidarisation in situ du transpondeur sur la structure creuse immergée pourront être le collage, l'utilisation de sangles, ou l'utilisation de colliers ouverts ; en cours de montage en usine, les modes de solidarisation seront essentiellement du type piton fixé ou noyé dans l'enrobage de la structure creuse réalisé en béton ou en résine.
Un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention sera décrit ci-après, à
titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un organigramme de localisation d'anomalies à l'intérieur d'une structure creuse immergée, - la figure 2 représente une vue schématique d'un premier moyen de solidarisation du transpondeur, - la figure 3 représente une vue schématique d'un second moyen de solidarisation du transpondeur, - la figure 4 représente un schéma bloc d'un exemple d'architecture d'un transpondeur, - la figure 5 représente un schéma bloc d'un exemple d'architecture d'un dispositif de lecture et d'écriture, - la figure 6 représente un schéma simplifié d'un système de contrôle d'un "pipeline" sous marin.
7 Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le procédé pour la localisation d'anomalies situées à l'intérieur d'un structure creuse immergée comprend les étapes suivantes :
- définition du repère d'origine (bloc 1) permettant d'attribuer la même origine pour les phases d'observation interne de la structure et de localisation externe d'une éventuelle anomalie dans ladite structure, - observation interne de la structure et comptage des repères (bloc 2), - test présence d'anomalie (bloc 3) :
= pas d'anomalie : test parcours effectué (bloc 4) ; si "oui" fin du procédé
de localisation ; si "non" continuation du procédé et retour (bloc 2), = présence anomalie : étape suivante.
- positionnement de l'anomalie observée (bloc 5) :
= soit au voisinage d'un repère N, = soit entre les repères N et N+1, - mémorisation des repères associés aux anomalies observées (bloc 6), - test parcours effectué (bloc 7) : si "oui" fin du procédé de localisation ;
si "non" continuation du procédé et retour (bloc 2).
Ainsi qu'il a été défini précédemment, lesdits repères accessibles à
l'intérieur et à l'extérieur sont en l'occurrence les soudures reliant les tronçons du "pipeline" sous marin. Par ailleurs, à proximité des n soudures (n étant égal ou supérieur à 1), des transpondeurs sont solidaires mécaniquement de l'enveloppe externe du "pipeline".
Cette enveloppe, réalisée en béton, assure une protection des tronçons métalliques ; deux cas peuvent se présenter :
- définition du repère d'origine (bloc 1) permettant d'attribuer la même origine pour les phases d'observation interne de la structure et de localisation externe d'une éventuelle anomalie dans ladite structure, - observation interne de la structure et comptage des repères (bloc 2), - test présence d'anomalie (bloc 3) :
= pas d'anomalie : test parcours effectué (bloc 4) ; si "oui" fin du procédé
de localisation ; si "non" continuation du procédé et retour (bloc 2), = présence anomalie : étape suivante.
- positionnement de l'anomalie observée (bloc 5) :
= soit au voisinage d'un repère N, = soit entre les repères N et N+1, - mémorisation des repères associés aux anomalies observées (bloc 6), - test parcours effectué (bloc 7) : si "oui" fin du procédé de localisation ;
si "non" continuation du procédé et retour (bloc 2).
Ainsi qu'il a été défini précédemment, lesdits repères accessibles à
l'intérieur et à l'extérieur sont en l'occurrence les soudures reliant les tronçons du "pipeline" sous marin. Par ailleurs, à proximité des n soudures (n étant égal ou supérieur à 1), des transpondeurs sont solidaires mécaniquement de l'enveloppe externe du "pipeline".
Cette enveloppe, réalisée en béton, assure une protection des tronçons métalliques ; deux cas peuvent se présenter :
8 - le "pipeline" est immergé et la solidarisation du transpondeur doit s'effectuer in situ, - le "pipeline" est en cours de pose et la solidarisation du transpondeur peut d'effectuer durant l'opération de revêtement de la couche de béton.
Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le "pipeline", représenté en coupe, est constitué d'une enveloppe métallique 4, recouverte d'un revêtement en béton 3 ; l'ensemble repose sur le fond marin 5.
Le positionnement du transpondeur doit, par conséquent, être effectuée in situ.
Le transpondeur 1 est solidaire d'un collier ouvert 2, réalisé en matériau souple et inaltérable dans l'eau de mer ; lequel collier, de part son élasticité, permet de positionner le transpondeur 1 au voisinage de la soudure reliant deux tronçons constituant l'enveloppe métallique 4.
Par ailleurs, le transpondeur 1 sera positionné au voisinage de la génératrice supérieure du "pipeline", de manière à faciliter la lecture du code d'identification du transpondeur et par conséquent de la soudure correspondante.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le "pipeline", représenté en coupe, est constitué d'une enveloppe métallique 4, recouverte d'un revêtement en béton 3 ; l'ensemble repose sur le fond marin 5; néanmoins la réalisation du revêtement en béton a préalablement été effectuée à bord du bâtiment poseur de "pipeline".
Dans ce cas, le transpondeur 1 comprendra un organe de scellement 2 permettant de solidariser le transpondeur du "pipeline" lors de la prise du béton de revêtement.
Dans l'exemple représenté sur la figure 4, l'architecture d'un transpondeur comprend essentiellement :
Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le "pipeline", représenté en coupe, est constitué d'une enveloppe métallique 4, recouverte d'un revêtement en béton 3 ; l'ensemble repose sur le fond marin 5.
Le positionnement du transpondeur doit, par conséquent, être effectuée in situ.
Le transpondeur 1 est solidaire d'un collier ouvert 2, réalisé en matériau souple et inaltérable dans l'eau de mer ; lequel collier, de part son élasticité, permet de positionner le transpondeur 1 au voisinage de la soudure reliant deux tronçons constituant l'enveloppe métallique 4.
Par ailleurs, le transpondeur 1 sera positionné au voisinage de la génératrice supérieure du "pipeline", de manière à faciliter la lecture du code d'identification du transpondeur et par conséquent de la soudure correspondante.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, le "pipeline", représenté en coupe, est constitué d'une enveloppe métallique 4, recouverte d'un revêtement en béton 3 ; l'ensemble repose sur le fond marin 5; néanmoins la réalisation du revêtement en béton a préalablement été effectuée à bord du bâtiment poseur de "pipeline".
Dans ce cas, le transpondeur 1 comprendra un organe de scellement 2 permettant de solidariser le transpondeur du "pipeline" lors de la prise du béton de revêtement.
Dans l'exemple représenté sur la figure 4, l'architecture d'un transpondeur comprend essentiellement :
9 - un processeur 1, destiné à la gestion des périphériques, à savoir :
- une mémoire ROM 2, destinée à contenir les instructions de "l'Operating System", - une mémoire RAM 3, destinée à stocker temporairement les données durant les opérations de lecture et d'écriture, - une mémoire de type EEPROM 4, destinée à l'écriture et à la lecture des données d'identification, - une interface émission/réception HF 5, - une antenne 6.
Les transpondeurs utilisés, selon l'invention, pourront être de préférence de type passif ; en effet, les transpondeurs actifs sont alimentés par une source d'énergie électrique, et par conséquent, ont une autonomie limitée.
Dans le cas des transpondeurs passifs, l'énergie électromagnétique émise par le dispositif de lecture et d'écriture induit au niveau de l'antenne du transpondeur une énergie électrique permettant d'alimenter les différents organes du transpondeur.
Les fréquences d'exploitation des transpondeurs autorisées sont les suivantes :
125 kHz, 13,56 MHz, 2,45 GHz, ainsi que la bande 860-926 MHz et 433 MHz.
Dans le cas présent, compte tenu de l'immersion du transpondeur dans un milieu aquatique, la fréquence porteuse sera de 125 kHz ; la puissance d'émission du dispositif de lecture et d'écriture sera proche de 4 W; ces caractéristiques permettent ainsi de lire le transpondeur à une distance voisine de 50 cm, et d'écrire des données dans la mémoire du transpondeur en étant proche de celui-ci.
Dans l'exemple représenté sur la figure 5, l'architecture d'un dispositif de lecture et d'écriture comprend essentiellement :
- une unité centrale 1, - un écran de visualisation 2, - un clavier d'écriture 3, - un émetteur HF de puissance 4, 5 - un récepteur HF à grand gain 5, - un duplexeur 6, - une antenne 7, - une interface de liaison externe 8.
- une mémoire ROM 2, destinée à contenir les instructions de "l'Operating System", - une mémoire RAM 3, destinée à stocker temporairement les données durant les opérations de lecture et d'écriture, - une mémoire de type EEPROM 4, destinée à l'écriture et à la lecture des données d'identification, - une interface émission/réception HF 5, - une antenne 6.
Les transpondeurs utilisés, selon l'invention, pourront être de préférence de type passif ; en effet, les transpondeurs actifs sont alimentés par une source d'énergie électrique, et par conséquent, ont une autonomie limitée.
Dans le cas des transpondeurs passifs, l'énergie électromagnétique émise par le dispositif de lecture et d'écriture induit au niveau de l'antenne du transpondeur une énergie électrique permettant d'alimenter les différents organes du transpondeur.
Les fréquences d'exploitation des transpondeurs autorisées sont les suivantes :
125 kHz, 13,56 MHz, 2,45 GHz, ainsi que la bande 860-926 MHz et 433 MHz.
Dans le cas présent, compte tenu de l'immersion du transpondeur dans un milieu aquatique, la fréquence porteuse sera de 125 kHz ; la puissance d'émission du dispositif de lecture et d'écriture sera proche de 4 W; ces caractéristiques permettent ainsi de lire le transpondeur à une distance voisine de 50 cm, et d'écrire des données dans la mémoire du transpondeur en étant proche de celui-ci.
Dans l'exemple représenté sur la figure 5, l'architecture d'un dispositif de lecture et d'écriture comprend essentiellement :
- une unité centrale 1, - un écran de visualisation 2, - un clavier d'écriture 3, - un émetteur HF de puissance 4, 5 - un récepteur HF à grand gain 5, - un duplexeur 6, - une antenne 7, - une interface de liaison externe 8.
10 Ces différents éléments sont alimentés par une batterie électrique autonome ou par une source d'énergie électrique externe, au travers d'un cordon ombilical, laquelle source d'énergie peut être située à bord d'un bâtiment en surface de maintenance ou à bord d'un robot sous marin effectuant l'inspection des structures immergées.
Ainsi, on peut considérer que les éléments 4, 5, 6, 7 constituent la partie "transmetteur", et les éléments 1, 2, 3, 8, constituent la partie "lecture/écriture".
L'interface 8 permet de communiquer avec un centre de gestion chargé de conduire les opérations de maintenance.
Dans l'exemple représenté sur la figure 6, sont représentés les différents acteurs chargés de la maintenance de "pipelines" sous marins.
L'échelle de certains acteurs n'est pas respectée, dans le but de faciliter la description de la structure schématique d'un système de contrôle d'un "pipeline" sous marin.
Ainsi, on peut considérer que les éléments 4, 5, 6, 7 constituent la partie "transmetteur", et les éléments 1, 2, 3, 8, constituent la partie "lecture/écriture".
L'interface 8 permet de communiquer avec un centre de gestion chargé de conduire les opérations de maintenance.
Dans l'exemple représenté sur la figure 6, sont représentés les différents acteurs chargés de la maintenance de "pipelines" sous marins.
L'échelle de certains acteurs n'est pas respectée, dans le but de faciliter la description de la structure schématique d'un système de contrôle d'un "pipeline" sous marin.
11 Un "pipeline" PL repose sur le fond marin et est immergé à proximité d'un terminal TE ; celui-ci permet notamment d'accéder à l'intérieur du "pipeline"
afm d'effectuer la maintenance.
Dans le cas présent, un robot RTE d'observation et éventuellement de radiographie, de type par exemple :"ROV" ("Remotely Operated Vehicle"), emprunte l'intérieur du "pipeline" en étant raccordé par un cordon ombilical CTE à la station de contrôle et de commande du robot RTE située dans le terminal TE ; le cordon ombilical CTE comprend notamment les circuits d'alimentation électrique, la liaison de télécommande, ainsi que la liaison vidéo associée à une caméra embarquée.
Une pluralité de transpondeurs To, T1, T2,...TN,...TP, TP+I,... sont disposés sur l'enveloppe du "pipeline" PL, à proximité des soudures correspondantes reliant les tronçons métalliques.
Un bâtiment de maintenance BM, naviguant au dessus du "pipeline", contrôle le parcours d'un robot sous marin RBM, par l'intermédiaire d'un cordon ombilical CBM ; le robot RBM comprend notamment une caméra d'observation permettant de visualiser le "pipeline" et un dispositif d'écriture et de lecture DBM =
Une liaison radiofréquence relie le bâtiment de maintenance BM et le terminal TE par l'intermédiaire d'un satellite de télécommunication ST et de leurs antennes respectives ABM, ATE, AsT=
Ainsi, grâce au déploiement de ces moyens, il devient possible d'intervenir en temps réel sur un "pipeline" sous marin suite à la détection d'une anomalie observée à l'intérieur du "pipeline".
afm d'effectuer la maintenance.
Dans le cas présent, un robot RTE d'observation et éventuellement de radiographie, de type par exemple :"ROV" ("Remotely Operated Vehicle"), emprunte l'intérieur du "pipeline" en étant raccordé par un cordon ombilical CTE à la station de contrôle et de commande du robot RTE située dans le terminal TE ; le cordon ombilical CTE comprend notamment les circuits d'alimentation électrique, la liaison de télécommande, ainsi que la liaison vidéo associée à une caméra embarquée.
Une pluralité de transpondeurs To, T1, T2,...TN,...TP, TP+I,... sont disposés sur l'enveloppe du "pipeline" PL, à proximité des soudures correspondantes reliant les tronçons métalliques.
Un bâtiment de maintenance BM, naviguant au dessus du "pipeline", contrôle le parcours d'un robot sous marin RBM, par l'intermédiaire d'un cordon ombilical CBM ; le robot RBM comprend notamment une caméra d'observation permettant de visualiser le "pipeline" et un dispositif d'écriture et de lecture DBM =
Une liaison radiofréquence relie le bâtiment de maintenance BM et le terminal TE par l'intermédiaire d'un satellite de télécommunication ST et de leurs antennes respectives ABM, ATE, AsT=
Ainsi, grâce au déploiement de ces moyens, il devient possible d'intervenir en temps réel sur un "pipeline" sous marin suite à la détection d'une anomalie observée à l'intérieur du "pipeline".
12 L'ensemble des informations collectées sera stocké à bord du centre de gestion du bâtiment de maintenance BM.
Par ailleurs, le robot sous marin RBM pourra inscrire dans les différents transpondeurs des informations consécutives à l'opération de maintenance, à
savoir :
- la référence Client, - la référence géographique : longitude, latitude, profondeur, - la référence du "pipeline" : date de pose, n soudure,...
- la référence de l'intervention : nom du plongeur, date,...
et transmettre au centre de gestion les données d'intervention (date, heure, intervenant, références des transpondeurs lus,...), les conditions d'intervention (température, salinité, pH,...), et autres données pertinentes.
Ainsi, le procédé selon l'invention, de localisation d'anomalies situées à
l'intérieur d'une structure creuse.immergée, permet d'effectuer des opérations de maintenance en réponse aux objectifs recherchés, c'est-à-dire - un risque d'erreurs quasiment nul, - des temps d'intervention réduits et par conséquent des coûts d'immobilisation et des pertes d'exploitation diminués.
Par ailleurs, l'exploitation de transpondeurs installés in situ permet une meilleure connaissance des conditions de maintenance et l'enrichissement de bases de données garantes d'une meilleure qualité des opérations de maintenance.
Par ailleurs, le robot sous marin RBM pourra inscrire dans les différents transpondeurs des informations consécutives à l'opération de maintenance, à
savoir :
- la référence Client, - la référence géographique : longitude, latitude, profondeur, - la référence du "pipeline" : date de pose, n soudure,...
- la référence de l'intervention : nom du plongeur, date,...
et transmettre au centre de gestion les données d'intervention (date, heure, intervenant, références des transpondeurs lus,...), les conditions d'intervention (température, salinité, pH,...), et autres données pertinentes.
Ainsi, le procédé selon l'invention, de localisation d'anomalies situées à
l'intérieur d'une structure creuse.immergée, permet d'effectuer des opérations de maintenance en réponse aux objectifs recherchés, c'est-à-dire - un risque d'erreurs quasiment nul, - des temps d'intervention réduits et par conséquent des coûts d'immobilisation et des pertes d'exploitation diminués.
Par ailleurs, l'exploitation de transpondeurs installés in situ permet une meilleure connaissance des conditions de maintenance et l'enrichissement de bases de données garantes d'une meilleure qualité des opérations de maintenance.
Claims (15)
1. Procédé de localisation externe d'anomalies situées dans une structure creuse immergée (PL), lesquelles anomalies ont été préalablement détectées par un dispositif (RTE) circulant à l'intérieur de ladite structure creuse immergée, et positionnées par comptage, à partir d'une origine, de repères situés à intervalles réguliers accessibles à l'intérieur et à
l'extérieur de ladite structure creuse immergée (PL), caractérisé en en ce qu'il consiste à:
a. définir par comptage, à partir de la même susdite origine, un repère accessible à l'extérieur de la structure creuse immergée, b. positionner un module transpondeur (T) sur le susdit repère, c. identifier le module transpondeur (T) par un code d'identification, d. déterminer le nombre de repères séparant lesdites anomalies et ledit module transpondeur identifié (T).
l'extérieur de ladite structure creuse immergée (PL), caractérisé en en ce qu'il consiste à:
a. définir par comptage, à partir de la même susdite origine, un repère accessible à l'extérieur de la structure creuse immergée, b. positionner un module transpondeur (T) sur le susdit repère, c. identifier le module transpondeur (T) par un code d'identification, d. déterminer le nombre de repères séparant lesdites anomalies et ledit module transpondeur identifié (T).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure creuse immergée (PL) est un "pipeline" sous marin.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les repères situés à intervalles réguliers accessibles à
l'intérieur et à l'extérieur de ladite structure creuse immergée (PL) sont les soudures reliant des tronçons métalliques constituants l'enveloppe de la structure creuse (PL).
l'intérieur et à l'extérieur de ladite structure creuse immergée (PL) sont les soudures reliant des tronçons métalliques constituants l'enveloppe de la structure creuse (PL).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un transpondeur (T) est localisé à proximité d'une susdite soudure.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'identification du module transpondeur par un code d'identification est effectuée par l'intermédiaire d'un dispositif de lecture et d'écriture (D BM).
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'identification du module transpondeur par un code d'identification est effectuée à une fréquence comprise entre 1 kHz et 150 kHz, de préférence à 125 kHz et à 134,2 kHz et à une puissance comprise entre 1 W et 100W, de préférence entre 4 W et 20W.
7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de lecture et d'écriture (D BM) comprend des moyens de mémorisation et des moyens de transmission à distance.
8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, destiné à la localisation externe d'anomalies situées dans une structure creuse immergée (PL), lesquelles anomalies ont été préalablement détectées par un dispositif (R TE) circulant à l'intérieur de ladite structure creuse immergée (PL), et positionnées par comptage, à partir d'une origine, de repères situés à
intervalles réguliers accessibles à l'intérieur et à l'extérieur de ladite structure creuse immergée (PL), caractérisé en en ce qu'il comprend:
a. des moyens de définition par comptage, à partir de la même susdite origine, d'un repère accessible à l'extérieur de la structure creuse immergée (PL), b. des moyens de positionnement d'un module transpondeur (T) sur le susdit repère, c. des moyens d'identification du module transpondeur (T) par un code d'identification, d. des moyens de détermination du nombre de repères séparant lesdites anomalies et ledit module transpondeur identifié (T).
intervalles réguliers accessibles à l'intérieur et à l'extérieur de ladite structure creuse immergée (PL), caractérisé en en ce qu'il comprend:
a. des moyens de définition par comptage, à partir de la même susdite origine, d'un repère accessible à l'extérieur de la structure creuse immergée (PL), b. des moyens de positionnement d'un module transpondeur (T) sur le susdit repère, c. des moyens d'identification du module transpondeur (T) par un code d'identification, d. des moyens de détermination du nombre de repères séparant lesdites anomalies et ledit module transpondeur identifié (T).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de positionnement du module transpondeur sur le susdit repère comprennent un collier (2) ouvert réalisé en matériau souple et inaltérable à l'eau de mer.
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de positionnement du module transpondeur sur le susdit repère comprennent une sangle réalisée en matériau souple et inaltérable à l'eau de mer.
11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de positionnement du module transpondeur sur le susdit repère consistent en un collage inaltérable à l'eau de mer.
12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de positionnement du module transpondeur sur le susdit repère comprennent un organe de scellement (2) dans le béton ou la résine d'enrobage de ladite structure creuse immergée.
13. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'identification du module transpondeur par un code d'identification comprennent un dispositif de lecture et d'écriture (D BM).
14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le susdit dispositif de lecture et d'écriture (D BM) peut inscrire des données initiales dans le module transpondeur avant immersion.
15. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la structure immergée (PL) est un "pipeline" sous marin souple ou rigide, ou un câble sous marin.
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