EP2702210A1 - Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method - Google Patents

Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method

Info

Publication number
EP2702210A1
EP2702210A1 EP12720464.2A EP12720464A EP2702210A1 EP 2702210 A1 EP2702210 A1 EP 2702210A1 EP 12720464 A EP12720464 A EP 12720464A EP 2702210 A1 EP2702210 A1 EP 2702210A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solid material
water
downstream
riser
upstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12720464.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Philippe Francois Espinasse
Thomas Parenteau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technip Energies France SAS
Original Assignee
Technip France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technip France SAS filed Critical Technip France SAS
Publication of EP2702210A1 publication Critical patent/EP2702210A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/005Equipment for conveying or separating excavated material conveying material from the underwater bottom
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00Equipment for conveying or separating excavated material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/902Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps for modifying the concentration of the dredged material, e.g. relief valves preventing the clogging of the suction pipe
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/28Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for cleaning watercourses or other ways
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/06Delivery chutes or screening plants or mixing plants mounted on dredgers or excavators
    • E02F7/065Delivery chutes or screening plants or mixing plants mounted on dredgers or excavators mounted on a floating dredger
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/10Pipelines for conveying excavated materials

Definitions

  • the present invention relates to a device for extracting solid material on the bottom of a body of water, of the type comprising:
  • a pump capable of pumping a liquid for raising the material taken by the sampling assembly in the riser to the surface installation, the pump comprising an inlet inlet and a discharge outlet.
  • Such a device is for example for the mining of submarine bottoms, or earthworks of the seabed for the establishment of hydrocarbon production facilities.
  • the solid material taken from the bottom of the body of water is for example formed by rocks or / and by sediments.
  • FR-A-2 467 283 discloses a device of the aforementioned type. This device comprises a surface installation carried by a ship and a bottom assembly.
  • the bottom assembly comprises a material removal assembly formed by an excavating vehicle.
  • the solid material taken from the bottom of the body of water is conveyed to the surface by means of a pneumatic lifting system.
  • a pneumatic lifting system For this purpose, an air pipe is stitched on the riser to inject air into this column.
  • the pneumatic system can be substituted by a pumping system using a pump which drives up the flow of liquid loaded with solid material.
  • the first system requires gas injection into the middle part of the riser. Such a system is therefore not always easy to implement. In particular, it is necessary to separate the gas injected into the liquid stream containing the solid material, in order to recover the solid material.
  • the second solution requires pumping the sample stream containing the solid material through a pump.
  • An object of the invention is to obtain a device for the removal and recovery of solid material on the bottom of a body of water that is very reliable, while allowing continuous production of material.
  • Another object of the invention is to provide and convey a material having an improved flow, minimizing the internal wear of the pipe carrying it.
  • Yet another object of the invention is to provide a pumping station of easily accessible material.
  • the subject of the invention is a device of the aforementioned type, characterized in that the device comprises:
  • a separator intended to process the sampling flow received from the sampling assembly to form a stream rich in solid material and a stream that is poor in solid material, the separator comprising an injection inlet for the sampling stream, and at least one a lower discharge outlet of the flow rich in solid material;
  • the device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
  • the separator comprises a support placed on the bottom of the body of water or carried by the riser.
  • the separator comprises an upstream tank for separating the sampling stream and at least one downstream tank for evacuating the stream rich in solid material, the separator further comprising a distributor interposed between the upstream receiving tank and the downstream evacuation tank; , the dispenser being adapted to selectively allow the passage of the flow rich in solid material from the upstream separation tank to the downstream discharge vessel.
  • the separator comprises at least two downstream evacuation tanks, the dispenser being controllable between a first configuration of passage of the flow rich in solid material from the upstream separation tank to a first downstream evacuation tank, and isolation of the second downstream evacuation tank, and a second configuration of passing the flow rich in solid material from the separation tank to the second downstream discharge tank, and isolating the first downstream discharge tank.
  • the dispenser comprises a rotary barrel
  • the sampling assembly comprises an excavating vehicle intended to come into contact with the bottom of the body of water to collect solid material on the bottom of the body of water.
  • the collection assembly comprises a material collection support intended to be placed on the bottom of the body of water and sampling means deployable from the surface independently of the collection medium.
  • the intake inlet of the pump is adapted to be connected to the body of water, the device comprising a filter assembly interposed between the body of water and the intake inlet.
  • the subject of the invention is also a process for extracting solid material from the bottom of a body of water, characterized in that it comprises the following steps:
  • FIG. 1 is a schematic side view of the main elements constituting a first extraction device according to the invention.
  • FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 of a second device according to the invention.
  • FIG. 3 is a view similar to Figure 1 of a third device according to the invention.
  • FIG. 4 is a view similar to FIG. 1 of a fourth device according to the invention.
  • FIG. 5 is a schematic enlarged view of the sampling assembly and the separator of the device of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a view of the downstream tanks of the separator of FIG. 5;
  • Figure 7 is a view similar to Figure 5 of a fifth device according to the invention.
  • upstream and downstream generally refer to the direction of normal flow of a fluid in a pipe.
  • a first device 10 for extracting solid material on the bottom 12 of a body of water 14 is illustrated in FIG.
  • the body of water 14 is for example an ocean, a sea, a lake or a river.
  • the depth of the water extent 14, taken between the bottom 12 and the surface 16 facing the device 10 is for example between 50 meters and 5000 meters.
  • the expanse of water 14 rests on the bottom 12.
  • the bottom 12 is thus delimited by solid material comprising rocks or / sediments.
  • the extraction device 10 is intended to carry out, for example, earthworks on the bottom 12, with a view to setting up an ore mining installation placed on the bottom 12, with a view to their subsequent exploitation at a later date.
  • the device 10 is used for setting up a hydrocarbon exploitation facility.
  • the device 10 comprises a surface assembly 20, a material collection assembly 22 on the bottom 12 of the water body 14 and a set 24 for conveying the material between the sampling assembly. 22 and the surface assembly 20.
  • the surface assembly 20 is formed by a floating installation 26 such as a ship, a barge, or a platform.
  • the installation 26 is partially immersed in the body of water 14.
  • the installation 26 floats on the body of water 14.
  • the installation 26 is for example equipped with means 28 for discharging the solid material recovered by the conveyor assembly 24. It may comprise a surface separator (not shown).
  • the sampling assembly 22 comprises an excavating vehicle 30 mounted movably on the bottom 12 of the water body 14.
  • the excavating vehicle 30 comprises autonomous propulsion means (not shown) to enable it to move autonomously on the bottom 12 of the body of water 14. It comprises means 32 for sampling the material, which are capable of digging, scraping, or / and drilling the material constituting the bottom 12 and transporting it to the conveying assembly 24.
  • An example of an excavating vehicle is described in FIG. French application FR-A-2 467 283.
  • the conveying assembly 24 comprises an upstream hose 40, connected to the sampling assembly 22, a bottom separator 42, and an intermediate bottom conduit 44.
  • the conveying assembly 24 further comprises a pumping assembly 46 and a riser 48 connected to the surface installation 26.
  • the hose 40 is sometimes referred to as "jumper". It is formed of a hose having an upstream end connected to the sampling means 32 and a downstream end connected to the separator 42.
  • the hose 40 has a length greater than 100 meters and in particular between 100 meters and 200 meters. It is suitable for allowing the excavating vehicle 30 to move around the separator 42 on the bottom 12 of the water body 14.
  • This hose 40 advantageously has a minimum radius of curvature before plastic deformation ("MBR" in English) less than 1 meter.
  • the separator 42 is for example of the type described in the international application WO 2009/125106 of the Applicant.
  • the separator 42 comprises a support 54, an upper upstream tank 56 for separating a sampling stream received from the sampling assembly 22 through the upstream hose 40, and downstream receiving tanks 58A, 58B. a stream rich in solid material produced in the upstream tank 56.
  • the separator 42 further comprises a distributor 60 interposed between the upstream vessel 56 and the downstream vessels 58A, 58B for controlling the selective distribution of fluid rich in solid material in the downstream tanks 58A, 58B.
  • the support 54 is held stationary relative to the sampling assembly 22.
  • the sampling assembly 22 is able to move independently and independently from the separator 42.
  • the separator 42 remains substantially stationary relative to the bottom 12 of the body of water 14.
  • the upstream tank 56 forms a separation hopper of the sampling flow received from the sampling assembly 22. It defines an internal separation space 62.
  • the internal space 62 opens upstream by an upper opening 64 of flow injection of sampling and advantageously, by an upper outlet 66 for discharging a liquid stream poor in solid material
  • the internal space 62 also opens downwards through an outlet 68 for emptying a flow rich in solid material to the distributor 60.
  • the upper evacuation outlet 66 of the lean stream of solid material is located above the bottom discharge outlet 68 of the flow rich in solid material. It is for example provided with a shutter valve 70. When the valve 70 is open, the outlet 66 opens into the body of water. Alternatively, the output 66 may be connected by a pipe at the inlet of the pump 100 in order to recover the fine particles on the surface to enhance them.
  • the injection inlet 64 receives the downstream end 52 of the hose 40.
  • the discharge outlet 68 is located below the injection inlet 64. It opens vertically into the bottom of the tank 56.
  • the sample stream containing liquid and a solid material in divided form is able to separate in the inner space 62 to form a flow rich in solid material, to be discharged through the lower discharge outlet 68 and a poor flux of solid material to be discharged through the upper discharge outlet 66.
  • the downstream tanks 58A, 58B each delimit a reception space 72 of the flow rich in solid material.
  • the distributor comprises two isolation valves 73A, 77A; 73B, 77B positioned one upstream and the other downstream of the tank.
  • the space 72 is connected upstream to the distributor 60 by an upstream inlet 74 and is connected downstream to the intermediate pipe 44 via a discharge outlet 76.
  • the upstream inlet 74 opens up into the distributor 60. As will be seen below, it is adapted to be selectively connected to the internal space 62 through the distributor 60.
  • Each downstream outlet 76 opens downwards at the bottom of the downstream vessel 58A, 58B. It is connected to the intermediate pipe 44 via downstream valves 77A, 77B.
  • the distributor 60 is capable of controlling the selective evacuation of the flow rich in solid material to one of the tanks 58A, 58B by preventing the solid material from being conveyed to the other of the tanks 58B, 58A.
  • the upstream valves 73A, 73B and downstream 77A, 77B downstream tanks 58A and 58B can isolate the downstream tanks 58A and 58B selectively.
  • the distributor 60 is operable between a first dispensing configuration and a second dispensing configuration.
  • the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of a first tank 58A.
  • the internal space 62 of the upstream tank 56 and the internal space 72 of a second tank 58B are isolated from each other by at least one wall preventing the passage of the flow rich in solid material.
  • the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of the second vessel 58B and the internal space 62 of the upstream vessel 56 is isolated from the internal space 72 of the first downstream vessel 58A by a wall preventing the passage of the flow rich in solid material.
  • the distributor 60 is for example formed by a barrel assembly as described in the application WO 2009/125106 of the Applicant, and which will not be described in more detail here.
  • the bottom intermediate conduit 44 connects each discharge outlet 76 of the separator 42 to the riser 48. It is for example formed by a rigid tube 80.
  • the bottom intermediate pipe 44 connects the outlet outlets of the downstream tanks 58A and 58B to a point of the riser 48 situated substantially at the bottom of the riser 48.
  • the downstream tanks 58A and 58B are thus at a substantially lower water depth than the point of tapping of the pipe 44 on the riser 48.
  • the stream rich in solid material flows by gravity into the intermediate pipe. bottom 44 until it enters the riser.
  • the pumping assembly 46 comprises a water pump 90 and an upstream connection 92 to the intermediate pipe 44. It also advantageously comprises a connecting pipe 94 and a filter 96.
  • the pump 90 is for example of the diaphragm pump type.
  • the injection rate of the pump 90 is for example greater than 5000 liters per minute and is in particular between 5000 liters per minute and 20000 liters per minute.
  • the pump 90 is able to draw water present in the body of water 14 to convey it from an intake inlet to a discharge outlet 100 for the purpose of injecting it under pressure into the intermediate pipe 44.
  • fluid pumped by the pump 90 is substantially free of solid material. For this purpose, it contains only solid materials having particle sizes of less than 5 mm.
  • the upstream stitching 92 connects the discharge outlet 100 of the pump 90 to a lower section 109 of the riser 48. It opens for example transversely in the section 109 upstream of the stitching point of the pipe 44, away from the outlets. evacuation 76 and the downstream end 82.
  • the tapping 92 opens transversely with respect to a local longitudinal axis of the riser 48.
  • the upstream tapping 92 is for example formed of a rigid pipe section, of diameter less than or equal to the diameter of the riser 1 12.
  • the riser 48 comprises in addition to the lower section 109, a base station 1 10 and a riser 1 12 connecting the base station 1 10 to the surface installation 26.
  • the intermediate pipe 44 and the pumping assembly 46 open transversely into the lower section 109, upstream of the base station 1 10, under the station 1 10.
  • the base station 1 10 comprises a connector connecting the downstream end 82 of the lower section 109 to the riser 1 12. More generally, the base station 1 10 can carry various equipment, such as control means or power supply electrical sampling assembly 22, or temporary storage means of solid material and the assembly 42.
  • the base station 1 10 is disposed above the bottom 12 of the body of water 14, for example a few meters above the bottom 12 of the body of water.
  • the base station 1 10 is advantageously anchored in the bottom of the body of water. It is lowered facing the bottom 12 of the body of water 14 and serves as anchoring to the riser 1 12.
  • the base station 1 10 is advantageously carried by the riser 1 12.
  • the riser 1 12 extends vertically in the body of water 14 between a lower end 1 16 and an upper end 1 18.
  • the lower end 1 16 supports the base station 1 10. It is hydraulically connected to the intermediate pipe 44.
  • the upper end 1 18 is located on the surface installation 26. It is hydraulically connected to the discharge means 28 on surface installation 26.
  • the riser 1 12 delimits between the lower end 1 16 and the upper end 1 18, an inner passage 120 flow flow rich in solid material.
  • the length of the riser 1 12 is substantially greater than the depth of the water extent 14 in order to allow the relative movements between the surface installation 20 and the station 1 10.
  • the separator 42 is carried by the base station 1 10 with the pump 90 without ground connection in the case where the riser 48 is supported by the surface installation 20 .
  • the separator 42 is carried by a support 54 placed in abutment on the bottom 12.
  • the riser 1 12 is made based on a rigid pipe.
  • the rigid pipe is formed of an assembly of rigid tubular sections welded or fixed to each other.
  • the riser 1 12 is formed by a flexible pipe over its entire length.
  • the flexible pipe is then adapted to be wound and unrolled from a drum or basket present on a laying ship.
  • the continuous fluidic path extends from the sampling means 32 through the upstream hose 40, the separator 42, the intermediate pipe 44, the lower section 109, the base station 1 10 and the riser 1 12.
  • the extraction device 10 is put in place.
  • the sampling assembly 22 is lowered to the bottom 12 of the body of water 14, as well as the separator 42.
  • the separator 42 is placed at the bottom 12 of the body of water 14 by the base 54 and is connected to the sampling assembly 22 by the hose 40.
  • the intermediate pipe 44 is mounted under the separator 42.
  • the separator 42 is lowered by the column 48 during its assembly.
  • the riser 1 12 is deployed in the body of water carrying the lower section 109 and the base station 1 10 at its lower end 1 16. The riser 1 12 is then deployed vertically in the body of water 14 until the base station 1 10 is located near the bottom 12 of the body of water 14.
  • the pump assembly 46 is then connected to the lower section 109.
  • the intermediate pipe 44 is also mounted on the lower section 109, below the pump assembly 46.
  • the sampling assembly 22 When solid material is to be taken from the bottom 12 of the body of water 14, the sampling assembly 22 is activated. The sampling means 32 are then started to collect rocks and / or sediments on the bottom 12 of the body of water 14. This makes it possible to carry out an earthwork, or to recover solid materials on the bottom 12.
  • the sampled material is then conveyed to the separator 42 through the upstream hose 40.
  • a sampling flow containing liquid and solid material in dispersed form travels through the upstream hose 40. This material enters the internal space 62 delimited by the upstream vessel 56 through the injection inlet 64.
  • the sample flow separates by sedimentation, between a lower flow relatively rich in solid material, collected in the bottom of the tank 56 and a relatively poor upper flow of solid material, formed in the upper part of the tank 56.
  • the stream of poor solid material contains particles smaller than 5 mm
  • the distributor 60 occupies its first configuration.
  • the solid material present in the stream rich in solid material passes into the first tank 58A.
  • the passage of the solid material in the second tank 58B is prevented by the distributor 60.
  • the downstream valve 77A present at the discharge outlet 76 of the first tank 58A is then closed while the upstream valve 73A is open.
  • the solid material accumulates in the interior space 72 of the first tank 58A.
  • the internal space 62, the inside of the pipe 40, and the internal space 72 of the first tank 58A are equipressure. This pressure is equal to the surrounding hydrostatic pressure (for example 200 bar).
  • the upstream valve 73A of the first tank 58A is closed, the upstream valve 73B of the second tank 58B is open and the distributor 60 is tilted in its second configuration.
  • the flow of solid material continuously collected in the upstream tank 56 is evacuated in the second evacuation tank 58B.
  • the passage of the solid material in the first tank 58A is prevented by the upstream valve 73A of the first downstream tank 58A.
  • valve 77A located at the downstream discharge outlet 76 of the first tank 58A is opened.
  • the pressure in the interior space 72 of the first tank 58A is then brought to the pressure in the lines 44 and 92 (for example 250 bars).
  • the solid material present in the interior space 72 of the first tank 58A is then free to flow by gravity through the intermediate pipe 44.
  • the pump 90 is activated continuously.
  • a flow of water taken from the body of water 14 is pumped, the connecting pipe 94, the intake inlet 98 and the discharge outlet 100 to the downstream tap 92.
  • Pressurized water is thus injected transversely into the lower section 109 to go up to the riser 48.
  • the fluid rich in solid material then rises to the surface installation 26 to be collected in the loading means 28.
  • the energy required to drive the solid material from the bottom to the surface is provided mainly between the separator outlet 42 and the recovery means 28 at the surface by the injection of pressurized water into the intermediate pipe 44, upstream riser 48.
  • This injection is therefore effective, since it is carried out in a concentrated flow of solid material from the separator 42, and in a lower section of the riser 48.
  • the pump 90 does not pump solid material. Its wear decreases considerably, which makes reliable the extraction of solid material and avoids frequent interventions.
  • the reliability of the pump 90 can be further increased when a filter 96 is mounted upstream of the pump 90.
  • the separator 42 disposed at the bottom 12 of the body of water 14 has the advantage of isolating the chambers 58A and 58B which are alternately placed in communication with the outside (filling), then with the riser 48.
  • a second device 130 according to the invention is illustrated in FIG. 2.
  • the sampling assembly 22 comprises a sampling tool 132 operable from the surface 16 of the body of water 14 and receiving means 134 placed on the bottom 12 of the body of water 14 to collect the material taken by the sampling tool 132.
  • the sampling tool 132 is connected to the surface by means of an actuating cable 136 controlled by a crane 138 carried by a surface vessel 140.
  • the sampling tool 132 is for example a sampling clamp and / or a jack hammer secured to the clamp, or a jack hammer deployed from the ship 140 by an additional cable deployment and displacement.
  • the receiving means 134 comprise an adjustable support support 142 advantageously provided with a crusher / crusher and a funnel for receiving the sampled material.
  • the sampling tool 132 is movable relative to the support 142 between a material withdrawal position, in contact with the bottom 12 of the body of water 14, and a position of discharge of the material into the support 142.
  • the hose 40 is connected to the support 142 to collect the material deposited in the support 142.
  • the operation of the second device 130 according to the invention differs from the operation of the first device 10 according to the invention in that the sampling tool 132 is maneuvered from the surface by means of the cable 136 between its sampling position and its position. spill. The material taken by the tool 132 is then poured into the support 142 before being conveyed to the separator 42 through the upstream hose 40.
  • the operation of the second device 130 is moreover analogous to that of the first device 10.
  • the sampling assembly 22 comprises both an excavating vehicle 30 movably mounted on the bottom 12 of the body of water 14, an actuatable sampling tool 132 from the surface 16 of the body of water 14 and the receiving means 134 placed on the bottom of the body of water to collect the material taken by the sampling tool 132.
  • each excavating vehicle 30 is connected to the receiving means
  • the device comprises a plurality of vehicles 30, each connected to the separator 42 or to the receiving means 134 via a hose similar to the hose 40 of FIG.
  • FIGS. 4 to 6 A fourth device 230 according to the invention is illustrated in FIGS. 4 to 6.
  • the fourth device 230 differs from the first device 10 and the second device 130 in that the pump 90 is carried by the surface installation 26.
  • the pump 90 is connected downstream to the lower end of the riser 48 by the intermediate of a branch pipe 92 extending through the body of water 14.
  • This piping pipe is then a water injection pipe under pressure.
  • the intake inlet of the pump 90 is connected to the unloading means 28 of the solid material on the surface installation 26, formed for example by a surface separator, in order to use the water from the means of unloading 28.
  • the sampling assembly 22 comprises both at least one excavating vehicle 30 mounted to move on the bottom 12 of the water body 14 and a sampling tool 132 that can be actuated from the surface 16 of the extension. 14.
  • the sampling assembly 22 further comprises receiving means 134 for collecting the material taken by the excavating vehicle 30 and by the sampling tool 132.
  • the excavating vehicle 30 comprises autonomous propulsion means (not shown) to allow it to move autonomously on the bottom 12 of the body of water 14. It comprises means 32 for sampling the material, which are capable of digging, scraping, and / or drilling the material constituting the bottom 12 of the body of water and transporting it to the conveying assembly 24.
  • autonomous propulsion means not shown
  • means 32 for sampling the material which are capable of digging, scraping, and / or drilling the material constituting the bottom 12 of the body of water and transporting it to the conveying assembly 24.
  • An example of an excavating vehicle is described in FIG. French application FR-A-2 467 283.
  • Each excavating vehicle 30 is connected to the receiving means 134 via a hose 232.
  • the receiving means 134 comprise a support, a crusher / crusher 135, a funnel (not shown) for receiving the material taken by the tool 132 and a flange 235 for connecting the hose 232.
  • the hose 232 is similar to the hose 40 described for the device 10 of FIG. It has a downstream end 52 connected to the receiving means 134. It is connected either upstream of the mill / crusher 135 so that the solid material from the hose 232 passes through the crusher / crusher 135, or downstream of the mill / crusher, for example on the separator to open directly into the upstream tank 56.
  • the sampling tool 132 is operable from the surface 16 of the body of water 14. It is connected to the surface by means of an actuating cable 136 controlled by a crane 138 carried by the installation of surface 22.
  • the sampling tool 132 is for example a sampling clamp and / or a jack hammer integral with the clamp, or a jack hammer deployed from the surface installation 22 by an additional cable deployment and displacement.
  • the conveying assembly 24 comprises a separator 42 provided with an upstream tank 56 for separating a sampling flow received from the crusher / crusher 135 and provided with downstream tanks 58A, 58B and 58C for discharging a stream rich in solid material produced in the separation tank 56.
  • the separator 42 comprises a valve distributor 60 interposed between the upstream vessel 56 and the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
  • the upstream tank 56 forms a separation hopper of the sampling flow received from the crusher / crusher 135. It defines an internal separation space 62.
  • the internal space 62 opens upstream by an upper opening 64 for injection of sampling flow, and advantageously by an upper outlet 66 for discharging a liquid flow for a solid material.
  • the internal space 62 also opens downwards through an outlet 68 for emptying a flow rich in solid material to the distributor 60.
  • the upper outlet 66 for evacuating the lean flow of solid material is located above the lower outlet 68 for emptying the flow rich in solid material.
  • the upper outlet 66 for evacuating the lean solid liquid stream is connected to a pump 234 provided at the outlet of a filter 236 intended to remove the solid particles present in the liquefied liquid stream. solid material.
  • the presence of the filter 236 allows to reject in the body of water 14 a liquid substantially free of solid.
  • the injection inlet 64 is connected to the outlet of the crusher / crusher 135.
  • the emptying outlet 68 is located below the injection inlet 64. It advantageously opens vertically into the bottom of the tank 56. the sample stream containing liquid and a solid material in divided form is able to separate in the inner space 62 to form a stream rich in solid material, to be discharged through the bottom discharge outlet 68, and a poor flux of solid material to be discharged through the upper discharge outlet 66.
  • the downstream tanks 58A, 58B, 58C each delimit a reception space 72 of the flow rich in solid material.
  • the space 72 is connected upstream to the distributor 60 by an upstream inlet 74 and is connected downstream to a respective upstream section 44A, 44B, 44C of the intermediate pipe 44 via a discharge outlet 76.
  • the respective upstream sections 44A, 44B, 44C are advantageously inclined relative to the vertical to favor gravity flow of the solid material.
  • the distributor 60 may comprise a rotary barrel. In a variant, it is devoid of a rotary barrel.
  • the distributor comprises, for each downstream tank 58A, 58B, 58C an upstream isolation valve 73A, 73B, 73C disposed between the upper tank 56 and the downstream vessel 58A, 58B, 58C, and a downstream isolating valve 77A, 77B , 77C interposed between the receiving space 72 and each upstream section 44A, 44B, 44C of the line 44.
  • the distributor 60 is capable of controlling the selective evacuation of the flow rich in solid material to one of the tanks 58A, 58B, 58C by preventing the solid material from being conveyed to the other tanks 58A, 58B, 58C.
  • the upstream isolation valves 73A, 73B, 73C and the downstream isolation valves 77A, 77B, 77C, downstream tanks 58A, 58B, 58C are used to selectively isolate the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
  • the distributor 60 is controllable between a first distribution configuration and at least a second distribution configuration.
  • the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of a first tank 58A.
  • the internal space 62 of the upstream tank 56 and the internal space 72 of each other tank 58B, 58C are separated by a valve 73B, 73C preventing the flow of the flow rich in solid material.
  • the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of a second vessel 58B, and the internal space 62 of the upstream vessel 56 is isolated from the internal space 72 of the first downstream vessel 58A through the valve 73A.
  • downstream tanks 58A, 58B, 58C consist of rigid tube sections of sufficient length to regulate the gravity drop of the material and prevent the accumulation of too much material.
  • Each downstream vessel 58A, 58B, 58C advantageously extends along an axis inclined with respect to a vertical axis.
  • upstream protection valves 80A, 80B and 80C are respectively arranged upstream of the isolation valves 73A, 73B and 73C to prevent the agglomeration of material on the valves 73A, 73B, 73C during the distribution phases.
  • downstream protection valves 82A, 82B, 82C are respectively disposed upstream of the downstream isolation valves 77A, 77B, 77C to prevent any agglomeration of material on these valves during the filling phases of the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
  • Each valve 80A at 80C; 82A to 82C is thus controllable between a transverse closure configuration of the passage of solid material and a longitudinal passage configuration of the solid material.
  • valve 73A at 73C; 77A to 77C, located respectively downstream of the valve 80A can be operated in view of its opening, before the opening of the valve 80A at 80C; 82A to 82C, without being blocked by solid material.
  • the extraction device 230 is put in place as previously described. The establishment of the extraction device 230 will not be described in more detail below.
  • the pump 90 is maintained on the surface installation 26.
  • the discharge outlet 100 is connected to the lower end of the riser 48 via the piping line 92 immersed in the water. water body 14.
  • the sampling assembly 22 When solid material is to be taken from the bottom 12 of the body of water 14, the sampling assembly 22 is activated. The sampling means 32, 132 are then started to collect rocks and / or sediments on the bottom 12 of the body of water 14. This makes it possible to carry out an excavation, or to recover solid materials on the bottom 12.
  • the solid material collected by the sampling tool 132 is then introduced into the crusher / crusher 135 to reduce its particle size.
  • the solid material is conveyed to the separator 42 and enters the internal space 62 defined by the upstream vessel 56 through the injection inlet 64.
  • the sample flow separates by sedimentation between a lower flow relatively rich in solid material, collected in the bottom of the tank 56, and a relatively poor upper flow of solid material, formed in the upper part of the the tank 56.
  • the low flux of solid material advantageously contains particles smaller than 1 mm in size. In this configuration, it is discharged through the opening 66, then passed into the pump 234, and into the filter 236 to form a liquid discharged into the water body substantially free of particles.
  • the distributor 60 is then passed into its first filling configuration of the first tank 58A.
  • valve 80A is first kept closed.
  • the valve 73A is then maneuvered to release the passage to the internal space 72.
  • valve 80A is then placed in its passage configuration allowing the passage of solid material, through the valve 80A and the valve 73A.
  • the downstream valve 82A is kept closed.
  • the downstream valve 77A present at the evacuation outlet 76 of the first tank 58A is also closed.
  • the solid material accumulates in the interior space 72 of the first tank 58A.
  • the internal space 62 of the upstream tank and the inner space 72 of the first downstream tank 58A are equipressure.
  • This pressure is for example equal to the surrounding hydrostatic pressure (for example 170 bars).
  • the upstream valve 80A is first closed. Then the upstream valve 73A is closed.
  • the upstream valve 80B of the second downstream tank 58B is first kept closed, and the upstream valve 73B of the second tank 58B is open to switch the distributor 60 in its second configuration.
  • the upstream valve 80B is then open and the flow of solid material continuously collected in the upstream tank 56 is evacuated in the second downstream vessel 58B.
  • the passage of the solid material in the first tank 58A is prevented by the upstream valve 80A and by the upstream valve 73A of the first downstream tank 58A.
  • downstream valve 82A is closed.
  • the downstream isolating valve 77A located at the downstream discharge outlet 76 of the first downstream tank 58A is then opened.
  • the downstream valve 82A is then opened.
  • the pressure in the interior space 72 of the first downstream vessel 58A is then brought to a value substantially equal to the pressure in the pipe 44, for example
  • the solid material present in the interior space 72 of the first tank 58A is free to flow by gravity through the upstream section 44A of the intermediate pipe 44.
  • 58C can be filled simultaneously or one after the other to always obtain a continuous flow in the pipe 44.
  • the pump 90 is activated continuously.
  • the pressurized water advantageously taken from the means 28 for discharging the solid material is pumped through the pump 90, the discharge outlet 100 and the tapping duct 92.
  • This pressurized water is then injected into the lower section 109 of the riser 48 to ascend through the riser 48.
  • the injection of pressurized water causes the continuous entrainment of the flow rich in solid material from each tank 58A , 58B, 58C, through the intermediate pipe 44, the lower section 109 of the riser 1 12, then through the internal passage 120 of the riser 1 12.
  • the flow rich in solid material then back to the surface installation 26 to be collected in the unloading means 28.
  • the water injection pressure in the riser 48 depends in particular on the internal diameter of the riser 48, the size of the particles, the density of the material, the water depth, the flow velocity of the Thus, the injected pressure is calculated by those skilled in the art according to these parameters. It is generally at least 50 bar higher than the measurable hydrostatic pressure on the bottom. By way of example, when the depth is 1700 m, the hydrostatic pressure at the bottom is about 170 bars, and the injected pressure is greater than 220 bars.
  • the riser 48 has a configuration similar to that described in the French application FR 2 929 638 of the Applicant. It then has an intermediate portion stretched vertically between an anchor point in the bottom 12 of the body of water 14 and a submerged intermediate buoy (not shown). It also has a U-shaped, J or S-shaped upper section for its connection to the surface installation 26. The upper section allows rapid disconnection of the surface installation 26, where necessary and absorption. effective movements caused by waves and / or swell.
  • the pipe 92 also has a configuration similar to that described in FR 2 929 638, with a vertical intermediate section stretched between an anchoring point on the bottom 12 of the body of water 14 and a submerged buoy. .
  • the pipe 92 has a U-shaped, J, or S-shaped upper section.
  • the anchoring point of the riser 48 is formed directly by the receiving means 134.
  • the solid material receiving funnel is offset relative to the axis of the column 48 to allow depositing solid material in the receiving means 134 without damaging the riser 48.
  • FIG. 7 illustrates a variant of the device 230 of FIG. 5.
  • This device comprises a system 250 for diverting pressurized water connected to the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
  • the water diversion system 250 comprises a bypass pipe 252, stitched on the tapping pipe 92, upstream of each upstream section 44A, 44B, 44C of the pipe 44, an isolation valve 254 and, for each tank downstream 58A, 58B, 58C, a branch 256A, 256B, 256C which connects the line 252 to the intermediate space 72 each downstream vessel 58A, 58B, 58C, upstream of the downstream valve 82A, 82B, 82C and the downstream valve 77A, 77B, 77C.
  • pressurized water from the pump 90 through the tapping line 92 can be introduced into each downstream vessel 58A, 58B, 58C to cause cleaning, or unclogging of the vessel 58A, 58B, 58C and of the valve 77A, 77B, 77C.
  • the isolation valve 254 is opened to supply water under pressure of the pipe 92 and pumped into each of the tanks 58A, 58B, 58C.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

The invention relates to a device comprising: an assembly (22) for collecting material on the bed (12) of a body of water (14), a riser (48) for lifting the solid material, and a pump (90) for lifting the solid material collected by the collection assembly (22) in the riser (48) toward the surface facility (26). The device also comprises a separator (42) for generating a stream having a high content of solid material and a stream having a low content of solid material, said separator (42) including a lower outlet (76) for discharging the stream rich in solid material. The device comprises an upstream hose (40) connecting the collection assembly (22) to the separator (42), and an intermediate pipe (44) connecting said or each discharge outlet (76) to the riser (48), the delivery outlet (100) of the pump being tapped into the intermediate pipe (44).

Description

Dispositif d'extraction de matériau solide sur le fond d'une étendue d'eau et procédé associé  Device for extracting solid material on the bottom of a body of water and associated method
La présente invention concerne un dispositif d'extraction de matériau solide sur le fond d'une étendue d'eau, du type comprenant :  The present invention relates to a device for extracting solid material on the bottom of a body of water, of the type comprising:
- un ensemble de prélèvement de matériau sur le fond de l'étendue d'eau ;  - a collection of material on the bottom of the body of water;
- une colonne montante de remontée du matériau solide vers une installation de surface ;  - a rising column of the solid material to a surface installation;
- une pompe, propre à pomper un liquide destiné à remonter le matériau prélevé par l'ensemble de prélèvement dans la colonne montante vers l'installation de surface, la pompe comprenant une entrée d'admission et une sortie de refoulement.  - A pump, capable of pumping a liquid for raising the material taken by the sampling assembly in the riser to the surface installation, the pump comprising an inlet inlet and a discharge outlet.
Un tel dispositif est par exemple destiné à l'exploitation minière des fonds sous- marins, ou à des travaux de terrassement des fonds sous-marins en vue de la mise en place d'installations de production d'hydrocarbures.  Such a device is for example for the mining of submarine bottoms, or earthworks of the seabed for the establishment of hydrocarbon production facilities.
Le matériau solide prélevé sur le fond de l'étendue d'eau est par exemple formé par des roches ou/et par des sédiments.  The solid material taken from the bottom of the body of water is for example formed by rocks or / and by sediments.
On connaît de FR-A-2 467 283 un dispositif du type précité. Ce dispositif comporte une installation de surface portée par un navire et un ensemble de fond. L'ensemble de fond comporte un ensemble de prélèvement de matériau formé par un véhicule excavateur.  FR-A-2 467 283 discloses a device of the aforementioned type. This device comprises a surface installation carried by a ship and a bottom assembly. The bottom assembly comprises a material removal assembly formed by an excavating vehicle.
Dans ce dispositif, le matériau solide prélevé sur le fond de l'étendue d'eau est convoyé vers la surface par l'intermédiaire d'un système élévateur pneumatique. A cet effet, une canalisation d'air est piquée sur la colonne montante pour injecter de l'air dans cette colonne.  In this device, the solid material taken from the bottom of the body of water is conveyed to the surface by means of a pneumatic lifting system. For this purpose, an air pipe is stitched on the riser to inject air into this column.
Le système pneumatique peut être substitué par un système de pompage utilisant une pompe qui entraine vers le haut le flux de liquide chargé de matériau solide.  The pneumatic system can be substituted by a pumping system using a pump which drives up the flow of liquid loaded with solid material.
Alternativement, un système élévateur discontinu de pompage d'eau de mer est cité, mais n'est pas décrit en détail.  Alternatively, a discontinuous leaking system for pumping seawater is cited, but is not described in detail.
Le premier système nécessite une injection de gaz dans la partie médiane de la colonne montante. Un tel système n'est donc pas toujours simple à mettre en œuvre. Il est en particulier nécessaire de séparer en surface le gaz injecté dans le flux liquide contenant le matériau solide, pour récupérer le matériau solide.  The first system requires gas injection into the middle part of the riser. Such a system is therefore not always easy to implement. In particular, it is necessary to separate the gas injected into the liquid stream containing the solid material, in order to recover the solid material.
La deuxième solution nécessite de pomper le flux de prélèvement contenant le matériau solide à travers une pompe.  The second solution requires pumping the sample stream containing the solid material through a pump.
Une telle solution ne donne pas entière satisfaction. En effet, le passage de matériau solide à travers la pompe entraine une usure prématurée des composants de la pompe au contact du matériau solide. Il est donc nécessaire de remplacer fréquemment la pompe, ou ses composants, ce qui nécessite des interventions compliquées en profondeur, voire une interruption de la production. Such a solution does not give complete satisfaction. Indeed, the passage of solid material through the pump causes premature wear of the pump components in contact with the solid material. It is therefore necessary to frequently replace the pump, or its components, which requires complicated interventions in depth, or even an interruption of production.
Un but de l'invention est d'obtenir un dispositif permettant le prélèvement et la remontée de matériau solide sur le fond d'une étendue d'eau qui soit très fiable, tout en permettant une production continue de matériau.  An object of the invention is to obtain a device for the removal and recovery of solid material on the bottom of a body of water that is very reliable, while allowing continuous production of material.
Un autre but de l'invention est de fournir et de convoyer un matériau présentant un flux amélioré, minimisant l'usure interne de la conduite le transportant.  Another object of the invention is to provide and convey a material having an improved flow, minimizing the internal wear of the pipe carrying it.
Encore un autre but de l'invention, est de disposer d'une station de pompage du matériau facilement accessible.  Yet another object of the invention is to provide a pumping station of easily accessible material.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce que le dispositif comporte :  For this purpose, the subject of the invention is a device of the aforementioned type, characterized in that the device comprises:
- un séparateur, destiné à traiter le flux de prélèvement reçu de l'ensemble de prélèvement pour former un flux riche en matériau solide et un flux pauvre en matériau solide, le séparateur comprenant une entrée d'injection du flux de prélèvement, et au moins une sortie inférieure d'évacuation du flux riche en matériau solide ;  a separator, intended to process the sampling flow received from the sampling assembly to form a stream rich in solid material and a stream that is poor in solid material, the separator comprising an injection inlet for the sampling stream, and at least one a lower discharge outlet of the flow rich in solid material;
- un flexible amont raccordant l'ensemble de prélèvement au séparateur ;  an upstream hose connecting the sampling assembly to the separator;
- une conduite intermédiaire raccordant la ou chaque sortie d'évacuation de flux riche en matériau solide et un tronçon inférieur de la colonne montante, la sortie de refoulement de la pompe étant piquée sur le tronçon inférieur de la colonne montante ou sur la conduite intermédiaire.  - An intermediate pipe connecting the or each solid material-rich discharge outlet and a lower section of the riser, the discharge outlet of the pump being stitched on the lower section of the riser or on the intermediate pipe.
Le dispositif selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :  The device according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
- le séparateur comporte un support posé sur le fond de l'étendue d'eau ou porté par la colonne montante.  - The separator comprises a support placed on the bottom of the body of water or carried by the riser.
- le séparateur comporte une cuve amont de séparation du flux de prélèvement et au moins une cuve aval d'évacuation du flux riche en matériau solide, le séparateur comprenant en outre un distributeur interposé entre la cuve amont de réception et la cuve aval d'évacuation, le distributeur étant propre à autoriser sélectivement le passage du flux riche en matériau solide depuis la cuve amont de séparation vers la cuve aval d'évacuation.  the separator comprises an upstream tank for separating the sampling stream and at least one downstream tank for evacuating the stream rich in solid material, the separator further comprising a distributor interposed between the upstream receiving tank and the downstream evacuation tank; , the dispenser being adapted to selectively allow the passage of the flow rich in solid material from the upstream separation tank to the downstream discharge vessel.
- le séparateur comporte au moins deux cuves aval d'évacuation, le distributeur étant pilotable entre une première configuration de passage du flux riche en matériau solide depuis la cuve amont de séparation vers une première cuve aval d'évacuation, et d'isolement de la deuxième cuve aval d'évacuation, et une deuxième configuration de passage du flux riche en matériau solide depuis la cuve de séparation vers la deuxième aval cuve d'évacuation, et d'isolation de la première cuve aval d'évacuation. the separator comprises at least two downstream evacuation tanks, the dispenser being controllable between a first configuration of passage of the flow rich in solid material from the upstream separation tank to a first downstream evacuation tank, and isolation of the second downstream evacuation tank, and a second configuration of passing the flow rich in solid material from the separation tank to the second downstream discharge tank, and isolating the first downstream discharge tank.
- le distributeur comporte un barillet rotatif  the dispenser comprises a rotary barrel
- l'ensemble de prélèvement comporte un véhicule excavateur destiné à entrer en contact avec le fond de l'étendue d'eau pour prélever du matériau solide sur le fond de l'étendue d'eau.  - The sampling assembly comprises an excavating vehicle intended to come into contact with the bottom of the body of water to collect solid material on the bottom of the body of water.
- l'ensemble de prélèvement comporte un support de collecte de matériau destiné à être posé sur le fond de l'étendue d'eau et des moyens de prélèvement déployables depuis la surface indépendamment du support de collecte.  the collection assembly comprises a material collection support intended to be placed on the bottom of the body of water and sampling means deployable from the surface independently of the collection medium.
- il comporte une installation de surface flottant sur l'étendue d'eau, la colonne montante débouchant dans l'installation de surface.  - It includes a floating surface installation on the body of water, the riser opening into the surface installation.
- l'entrée d'admission de la pompe est apte à être raccordée à l'étendue d'eau, le dispositif comportant un ensemble de filtration interposé entre l'étendue d'eau et l'entrée d'admission.  - The intake inlet of the pump is adapted to be connected to the body of water, the device comprising a filter assembly interposed between the body of water and the intake inlet.
L'invention a également pour objet un procédé d'extraction de matériau solide sur le fond d'une étendue d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :  The subject of the invention is also a process for extracting solid material from the bottom of a body of water, characterized in that it comprises the following steps:
- fourniture d'un dispositif tel que défini plus haut ;  - Provision of a device as defined above;
- prélèvement de matériau sur le fond de l'étendue d'eau par l'ensemble de prélèvement ;  - sampling of material on the bottom of the body of water by the collection set;
- séparation du flux de prélèvement reçu de l'ensemble de prélèvement dans le séparateur pour produire un flux riche en matériau solide ;  separating the sampling stream received from the sampling assembly in the separator to produce a stream rich in solid material;
- évacuation du flux riche en matériau solide à travers la sortie inférieure d'évacuation ;  - Evacuation of the flow rich in solid material through the lower discharge outlet;
- activation de la pompe et injection d'un liquide dans un tronçon inférieur de la colonne montante ou dans la conduite intermédiaire pour entraîner le flux riche en matériau solide à travers la colonne montante vers une installation de surface.  - Activating the pump and injecting a liquid in a lower section of the riser or in the intermediate pipe to drive the flow rich in solid material through the riser to a surface installation.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :  The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended drawings, in which:
- la figure 1 est une vue schématique de côté des principaux éléments constituant un premier dispositif d'extraction selon l'invention ;  - Figure 1 is a schematic side view of the main elements constituting a first extraction device according to the invention;
- la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 d'un deuxième dispositif selon l'invention ; et  FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 of a second device according to the invention; and
- la Figure 3 est une vue analogue à la Figure 1 d'un troisième dispositif selon l'invention. - La figure 4 est une vue analogue à la figure 1 d'un quatrième dispositif selon l'invention ; - Figure 3 is a view similar to Figure 1 of a third device according to the invention. FIG. 4 is a view similar to FIG. 1 of a fourth device according to the invention;
- la figure 5 est une vue agrandie schématique de l'ensemble de prélèvement et du séparateur du dispositif de la figure 4 ;  FIG. 5 is a schematic enlarged view of the sampling assembly and the separator of the device of FIG. 4;
- la figure 6 est une vue des cuves aval du séparateur de la figure 5 ;  FIG. 6 is a view of the downstream tanks of the separator of FIG. 5;
- la figure 7 est une vue analogue à la figure 5 d'un cinquième dispositif selon l'invention.  - Figure 7 is a view similar to Figure 5 of a fifth device according to the invention.
Dans tout ce qui suit, les termes « amont » et « aval » s'entendent généralement par rapport au sens de circulation normal d'un fluide dans une conduite.  In what follows, the terms "upstream" and "downstream" generally refer to the direction of normal flow of a fluid in a pipe.
Un premier dispositif 10 d'extraction de matériau solide sur le fond 12 d'une étendue d'eau 14 est illustré par la figure 1 .  A first device 10 for extracting solid material on the bottom 12 of a body of water 14 is illustrated in FIG.
L'étendue d'eau 14 est par exemple un océan, une mer, un lac ou une rivière. La profondeur de l'étendue d'eau 14, prise entre le fond 12 et la surface 16 en regard du dispositif 10 est par exemple comprise entre 50 mètres et 5000 mètres.  The body of water 14 is for example an ocean, a sea, a lake or a river. The depth of the water extent 14, taken between the bottom 12 and the surface 16 facing the device 10 is for example between 50 meters and 5000 meters.
L'étendue d'eau 14 repose sur le fond 12. Le fond 12 est ainsi délimité par du matériau solide comprenant des roches ou/ des sédiments.  The expanse of water 14 rests on the bottom 12. The bottom 12 is thus delimited by solid material comprising rocks or / sediments.
Le dispositif d'extraction 10 est destiné à réaliser par exemple des travaux de terrassement sur le fond 12, en vue de la mise en place d'une installation d'exploitation de minerais déposés sur le fond 12, en vue de leur exploitation ultérieure à la surface 16 de l'étendue d'eau 14. Alternativement, le dispositif 10 est utilisé pour la mise en place d'une installation d'exploitation d'hydrocarbure.  The extraction device 10 is intended to carry out, for example, earthworks on the bottom 12, with a view to setting up an ore mining installation placed on the bottom 12, with a view to their subsequent exploitation at a later date. the surface 16 of the body of water 14. Alternatively, the device 10 is used for setting up a hydrocarbon exploitation facility.
Comme illustré par la Figure 1 , le dispositif 10 comporte un ensemble de surface 20, un ensemble 22 de prélèvement de matériau sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14 et un ensemble 24 de convoyage du matériau entre l'ensemble de prélèvement 22 et l'ensemble de surface 20.  As illustrated in FIG. 1, the device 10 comprises a surface assembly 20, a material collection assembly 22 on the bottom 12 of the water body 14 and a set 24 for conveying the material between the sampling assembly. 22 and the surface assembly 20.
Dans cet exemple, l'ensemble de surface 20 est formé par une installation flottante 26 tel qu'un navire, une barge, ou une plateforme. L'installation 26 est partiellement immergée dans l'étendue d'eau 14. Avantageusement, l'installation 26 flotte sur l'étendue d'eau 14.  In this example, the surface assembly 20 is formed by a floating installation 26 such as a ship, a barge, or a platform. The installation 26 is partially immersed in the body of water 14. Advantageously, the installation 26 floats on the body of water 14.
L'installation 26 est par exemple équipée de moyens 28 de déchargement du matériau solide récupéré par l'ensemble de convoyage 24. Elle peut comprendre un séparateur de surface (non représenté).  The installation 26 is for example equipped with means 28 for discharging the solid material recovered by the conveyor assembly 24. It may comprise a surface separator (not shown).
Dans cet exemple, l'ensemble de prélèvement 22 comprend un véhicule excavateur 30 monté mobile sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14. Le véhicule excavateur 30 comporte des moyens autonomes de propulsion (non représentés) pour lui permettre de se déplacer de manière autonome sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14. Il comporte des moyens 32 de prélèvement du matériau, qui sont aptes à creuser, à racler, ou / et à forer le matériau constituant le fond 12 et à le transporter jusqu'à l'ensemble de convoyage 24. Un exemple de véhicule excavateur est décrit dans la demande française FR-A-2 467 283. In this example, the sampling assembly 22 comprises an excavating vehicle 30 mounted movably on the bottom 12 of the water body 14. The excavating vehicle 30 comprises autonomous propulsion means (not shown) to enable it to move autonomously on the bottom 12 of the body of water 14. It comprises means 32 for sampling the material, which are capable of digging, scraping, or / and drilling the material constituting the bottom 12 and transporting it to the conveying assembly 24. An example of an excavating vehicle is described in FIG. French application FR-A-2 467 283.
L'ensemble de convoyage 24 comporte un flexible amont 40, raccordé sur l'ensemble de prélèvement 22, un séparateur de fond 42, et une conduite intermédiaire de fond 44.  The conveying assembly 24 comprises an upstream hose 40, connected to the sampling assembly 22, a bottom separator 42, and an intermediate bottom conduit 44.
L'ensemble de convoyage 24 comporte en outre un ensemble de pompage 46 et une colonne montante 48 raccordée à l'installation de surface 26.  The conveying assembly 24 further comprises a pumping assembly 46 and a riser 48 connected to the surface installation 26.
Le flexible 40 est parfois désigné par le terme anglais « jumper ». Il est formé d'un tuyau souple présentant une extrémité amont 50 raccordée au moyen de prélèvement 32 et une extrémité aval 52 raccordée sur le séparateur 42.  The hose 40 is sometimes referred to as "jumper". It is formed of a hose having an upstream end connected to the sampling means 32 and a downstream end connected to the separator 42.
Le flexible 40 présente une longueur supérieure à 100 mètres et notamment comprise entre 100 mètres et 200 mètres. Il est propre à permettre le déplacement du véhicule excavateur 30 autour du séparateur 42 sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14. Ce flexible 40 présente avantageusement un rayon de courbure minimale avant déformation plastique (« MBR » en anglais) inférieur à 1 mètre.  The hose 40 has a length greater than 100 meters and in particular between 100 meters and 200 meters. It is suitable for allowing the excavating vehicle 30 to move around the separator 42 on the bottom 12 of the water body 14. This hose 40 advantageously has a minimum radius of curvature before plastic deformation ("MBR" in English) less than 1 meter.
Le séparateur 42 est par exemple du type décrit dans la demande internationale WO 2009/125106 de la Demanderesse. Le séparateur 42 comporte un support 54, une cuve supérieure amont 56 de séparation d'un flux de prélèvement reçu à partir de l'ensemble de prélèvement 22 à travers le flexible amont 40, et des cuves aval 58A, 58B d'évacuation d'un flux riche en matériau solide produit dans la cuve amont 56.  The separator 42 is for example of the type described in the international application WO 2009/125106 of the Applicant. The separator 42 comprises a support 54, an upper upstream tank 56 for separating a sampling stream received from the sampling assembly 22 through the upstream hose 40, and downstream receiving tanks 58A, 58B. a stream rich in solid material produced in the upstream tank 56.
Le séparateur 42 comporte en outre un distributeur 60, interposé entre la cuve amont 56 et les cuves aval 58A, 58B pour commander la distribution sélective de fluide riche en matériau solide dans les cuves aval 58A, 58B.  The separator 42 further comprises a distributor 60 interposed between the upstream vessel 56 and the downstream vessels 58A, 58B for controlling the selective distribution of fluid rich in solid material in the downstream tanks 58A, 58B.
Dans l'ensemble représenté sur les Figures 1 et 2, le support 54 et le séparateur 42 sont portés par la colonne montante 48. Dans la variante de la Figure 3, le support 54 est posé sur le fond 12.  In the assembly shown in Figures 1 and 2, the support 54 and the separator 42 are carried by the riser 48. In the variant of Figure 3, the support 54 is placed on the bottom 12.
Le support 54 est maintenu immobile par rapport à l'ensemble de prélèvement 22. Ainsi, l'ensemble de prélèvement 22 est apte à se déplacer de manière autonome et indépendante par rapport au séparateur 42.  The support 54 is held stationary relative to the sampling assembly 22. Thus, the sampling assembly 22 is able to move independently and independently from the separator 42.
Lors du déplacement de l'ensemble de prélèvement 22, le séparateur 42 reste sensiblement immobile par rapport au fond 12 de l'étendue d'eau 14.  During the displacement of the sampling assembly 22, the separator 42 remains substantially stationary relative to the bottom 12 of the body of water 14.
La cuve amont 56 forme une trémie de séparation du flux de prélèvement reçu de l'ensemble de prélèvement 22. Elle délimite un espace interne 62 de séparation. L'espace interne 62 débouche en amont par une ouverture supérieure 64 d'injection de flux de prélèvement et avantageusement, par une sortie supérieure 66 d'évacuation d'un flux liquide pauvre en matériau solide The upstream tank 56 forms a separation hopper of the sampling flow received from the sampling assembly 22. It defines an internal separation space 62. The internal space 62 opens upstream by an upper opening 64 of flow injection of sampling and advantageously, by an upper outlet 66 for discharging a liquid stream poor in solid material
L'espace interne 62 débouche en outre vers le bas par une sortie 68 de vidange d'un flux riche en matériau solide vers le distributeur 60.  The internal space 62 also opens downwards through an outlet 68 for emptying a flow rich in solid material to the distributor 60.
La sortie supérieure d'évacuation 66 du flux pauvre en matériau solide est située au dessus de la sortie inférieure 68 de vidange du flux riche en matériau solide. Elle est par exemple munie d'une vanne d'obturation 70. Lorsque la vanne 70 est ouverte, la sortie 66 débouche dans l'étendue d'eau. Alternativement, la sortie 66 pourra être connectée par une conduite en entrée de la pompe 100 afin de récupérer les fines particules en surface pour les valoriser.  The upper evacuation outlet 66 of the lean stream of solid material is located above the bottom discharge outlet 68 of the flow rich in solid material. It is for example provided with a shutter valve 70. When the valve 70 is open, the outlet 66 opens into the body of water. Alternatively, the output 66 may be connected by a pipe at the inlet of the pump 100 in order to recover the fine particles on the surface to enhance them.
L'entrée d'injection 64 reçoit l'extrémité aval 52 du flexible 40.  The injection inlet 64 receives the downstream end 52 of the hose 40.
La sortie de vidange 68 est située en dessous de l'entrée d'injection 64. Elle débouche verticalement dans le fond de la cuve 56.  The discharge outlet 68 is located below the injection inlet 64. It opens vertically into the bottom of the tank 56.
Ainsi, le flux de prélèvement contenant du liquide et un matériau solide sous forme divisée est apte à se séparer dans l'espace interne 62 pour former un flux riche en matériau solide, destiné à être évacué à travers la sortie inférieure de vidange 68 et un flux pauvre en matériau solide destiné à être évacué à travers la sortie supérieure d'évacuation 66.  Thus, the sample stream containing liquid and a solid material in divided form is able to separate in the inner space 62 to form a flow rich in solid material, to be discharged through the lower discharge outlet 68 and a poor flux of solid material to be discharged through the upper discharge outlet 66.
Les cuves aval 58A, 58B délimitent chacune un espace de réception 72 du flux riche en matériau solide. Pour chacune des cuves aval 58A et 58B, le distributeur comprend deux vannes d'isolation 73A, 77A ; 73B, 77B positionnées l'une en amont et l'autre en aval de la cuve. L'espace 72 est raccordé en amont au distributeur 60 par une entrée amont 74 et est raccordé en aval à la conduite intermédiaire 44 par une sortie d'évacuation 76.  The downstream tanks 58A, 58B each delimit a reception space 72 of the flow rich in solid material. For each of the downstream tanks 58A and 58B, the distributor comprises two isolation valves 73A, 77A; 73B, 77B positioned one upstream and the other downstream of the tank. The space 72 is connected upstream to the distributor 60 by an upstream inlet 74 and is connected downstream to the intermediate pipe 44 via a discharge outlet 76.
L'entrée amont 74 débouche vers le haut dans le distributeur 60. Comme on le verra plus bas, elle est propre à être raccordée sélectivement à l'espace interne 62 à travers le distributeur 60.  The upstream inlet 74 opens up into the distributor 60. As will be seen below, it is adapted to be selectively connected to the internal space 62 through the distributor 60.
Chaque sortie aval 76 débouche vers le bas au fond de la cuve aval 58A, 58B. Elle est raccordée à la conduite intermédiaire 44 par l'intermédiaire de vannes aval 77A, 77B.  Each downstream outlet 76 opens downwards at the bottom of the downstream vessel 58A, 58B. It is connected to the intermediate pipe 44 via downstream valves 77A, 77B.
Le distributeur 60 est propre à piloter l'évacuation sélective du flux riche en matériau solide vers l'une des cuves 58A, 58B en empêchant le matériau solide d'être convoyé vers l'autre des cuves 58B, 58A . Les vannes amont 73A, 73B et aval 77A, 77B des cuves aval 58A et 58B permettent d'isoler les cuves aval 58A et 58B sélectivement.  The distributor 60 is capable of controlling the selective evacuation of the flow rich in solid material to one of the tanks 58A, 58B by preventing the solid material from being conveyed to the other of the tanks 58B, 58A. The upstream valves 73A, 73B and downstream 77A, 77B downstream tanks 58A and 58B can isolate the downstream tanks 58A and 58B selectively.
Ainsi, le distributeur 60 est actionnable entre une première configuration de distribution et une deuxième configuration de distribution. Dans la première configuration, l'espace interne 62 de la cuve amont 56 est raccordé hydrauliquement à l'espace interne 72 d'une première cuve 58A. L'espace interne 62 de la cuve amont 56 et l'espace interne 72 d'une deuxième cuve 58B sont isolés l'un de l'autre par au moins une paroi empêchant le passage du flux riche en matériau solide. Thus, the distributor 60 is operable between a first dispensing configuration and a second dispensing configuration. In the first configuration, the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of a first tank 58A. The internal space 62 of the upstream tank 56 and the internal space 72 of a second tank 58B are isolated from each other by at least one wall preventing the passage of the flow rich in solid material.
Dans la deuxième configuration, l'espace interne 62 de la cuve amont 56 est raccordé hydrauliquement à l'espace interne 72 de la deuxième cuve 58B et l'espace interne 62 de la cuve amont 56 est isolé de l'espace interne 72 de la première cuve aval 58A par une paroi empêchant le passage du flux riche en matériau solide.  In the second configuration, the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of the second vessel 58B and the internal space 62 of the upstream vessel 56 is isolated from the internal space 72 of the first downstream vessel 58A by a wall preventing the passage of the flow rich in solid material.
Le distributeur 60 est par exemple formé par un ensemble à barillet tel que décrit dans la demande WO 2009/125106 de la Demanderesse, et qui ne sera pas décrit plus en détail ici.  The distributor 60 is for example formed by a barrel assembly as described in the application WO 2009/125106 of the Applicant, and which will not be described in more detail here.
La conduite intermédiaire de fond 44 raccorde chaque sortie d'évacuation 76 du séparateur 42 à la colonne montante 48. Elle est par exemple formée par un tube rigide 80.  The bottom intermediate conduit 44 connects each discharge outlet 76 of the separator 42 to the riser 48. It is for example formed by a rigid tube 80.
Préférentiellement, la conduite intermédiaire de fond 44 relie les sorties d'évacuation des cuves aval 58A et 58B à un point de la colonne montante 48 situé sensiblement en pied de colonne montante 48.  Preferably, the bottom intermediate pipe 44 connects the outlet outlets of the downstream tanks 58A and 58B to a point of the riser 48 situated substantially at the bottom of the riser 48.
Les cuves aval 58A et 58B se trouvent ainsi à une profondeur d'eau sensiblement plus faible que le point de piquage de la conduite 44 sur la colonne montante 48. Ainsi, le flux riche en matériau solide s'écoule par gravité dans la conduite intermédiaire de fond 44 jusqu' à son entrée dans la colonne montante.  The downstream tanks 58A and 58B are thus at a substantially lower water depth than the point of tapping of the pipe 44 on the riser 48. Thus, the stream rich in solid material flows by gravity into the intermediate pipe. bottom 44 until it enters the riser.
Selon l'invention, l'ensemble de pompage 46 comporte une pompe à eau 90 et un piquage amont 92 de liaison à la conduite intermédiaire 44. Il comporte en outre avantageusement un conduit de liaison 94 et un filtre 96.  According to the invention, the pumping assembly 46 comprises a water pump 90 and an upstream connection 92 to the intermediate pipe 44. It also advantageously comprises a connecting pipe 94 and a filter 96.
La pompe 90 est par exemple du type pompe à diaphragme.  The pump 90 is for example of the diaphragm pump type.
Le débit d'injection de la pompe 90 est par exemple supérieur à 5000 litres par minute et est notamment compris entre 5000 litres par minute et 20000 litres par minute.  The injection rate of the pump 90 is for example greater than 5000 liters per minute and is in particular between 5000 liters per minute and 20000 liters per minute.
La pompe 90 est propre à prélever de l'eau présente dans l'étendue d'eau 14 pour la convoyer depuis une entrée d'admission vers une sortie de refoulement 100 en vue de l'injecter sous pression dans la conduite intermédiaire 44. Le fluide pompé par la pompe 90 est sensiblement dépourvu de matériau solide. A cet effet, il ne contient que des matériaux solides ayant des tailles de particules inférieures à 5 mm.  The pump 90 is able to draw water present in the body of water 14 to convey it from an intake inlet to a discharge outlet 100 for the purpose of injecting it under pressure into the intermediate pipe 44. fluid pumped by the pump 90 is substantially free of solid material. For this purpose, it contains only solid materials having particle sizes of less than 5 mm.
Le piquage amont 92 raccorde la sortie de refoulement 100 de la pompe 90 à un tronçon inférieur 109 de la colonne montante 48. Il débouche par exemple transversalement dans le tronçon 109 en amont du point de piquage de la conduite 44, à distance des sorties d'évacuation 76 et de l'extrémité aval 82. Avantageusement, le piquage 92 débouche transversalement par rapport à un axe longitudinal local de la colonne montante 48. The upstream stitching 92 connects the discharge outlet 100 of the pump 90 to a lower section 109 of the riser 48. It opens for example transversely in the section 109 upstream of the stitching point of the pipe 44, away from the outlets. evacuation 76 and the downstream end 82. Advantageously, the tapping 92 opens transversely with respect to a local longitudinal axis of the riser 48.
Le piquage amont 92 est par exemple formé d'un tronçon de tube rigide, de diamètre inférieur ou égal au diamètre de la colonne montante 1 12.  The upstream tapping 92 is for example formed of a rigid pipe section, of diameter less than or equal to the diameter of the riser 1 12.
La colonne montante 48 comporte outre le tronçon inférieur 109, une station de base 1 10 et une conduite montante 1 12 raccordant la station de base 1 10 à l'installation de surface 26.  The riser 48 comprises in addition to the lower section 109, a base station 1 10 and a riser 1 12 connecting the base station 1 10 to the surface installation 26.
La conduite intermédiaire 44 et l'ensemble de pompage 46 débouchent transversalement dans le tronçon inférieur 109, en amont de la station de base 1 10, sous la station 1 10.  The intermediate pipe 44 and the pumping assembly 46 open transversely into the lower section 109, upstream of the base station 1 10, under the station 1 10.
La station de base 1 10 comporte un connecteur raccordant l'extrémité aval 82 du tronçon inférieur 109 à la conduite montante 1 12. Plus généralement, la station de base 1 10 peut porter divers équipements, tel que des moyens de commande ou d'alimentation électrique de l'ensemble de prélèvement 22, ou des moyens de stockage temporaire de matériau solide et l'ensemble 42.  The base station 1 10 comprises a connector connecting the downstream end 82 of the lower section 109 to the riser 1 12. More generally, the base station 1 10 can carry various equipment, such as control means or power supply electrical sampling assembly 22, or temporary storage means of solid material and the assembly 42.
La station de base 1 10 est disposée au dessus du fond 12 de l'étendue d'eau 14, par exemple à quelques mètres au dessus du fond 12 de l'étendue d'eau. La station de base 1 10 est avantageusement ancrée dans le fond de l'étendue d'eau. Elle est descendue en regard du fond 12 de l'étendue d'eau 14 et sert d'ancrage à la colonne montante 1 12.  The base station 1 10 is disposed above the bottom 12 of the body of water 14, for example a few meters above the bottom 12 of the body of water. The base station 1 10 is advantageously anchored in the bottom of the body of water. It is lowered facing the bottom 12 of the body of water 14 and serves as anchoring to the riser 1 12.
Une fois raccordée à la conduite intermédiaire 44, la station de base 1 10 est avantageusement portée par la conduite montante 1 12.  Once connected to the intermediate pipe 44, the base station 1 10 is advantageously carried by the riser 1 12.
La conduite montante 1 12 s'étend verticalement dans l'étendue d'eau 14 entre une extrémité inférieure 1 16 et une extrémité supérieure 1 18.  The riser 1 12 extends vertically in the body of water 14 between a lower end 1 16 and an upper end 1 18.
L'extrémité inférieure 1 16 supporte la station de base 1 10. Elle est raccordée hydrauliquement à la conduite intermédiaire 44. L'extrémité supérieure 1 18 est située sur l'installation de surface 26. Elle est raccordée hydrauliquement aux moyens de déchargement 28 sur l'installation de surface 26.  The lower end 1 16 supports the base station 1 10. It is hydraulically connected to the intermediate pipe 44. The upper end 1 18 is located on the surface installation 26. It is hydraulically connected to the discharge means 28 on surface installation 26.
La conduite montante 1 12 délimite entre l'extrémité inférieure 1 16 et l'extrémité supérieure 1 18, un passage intérieur 120 de circulation du flux riche en matériau solide. La longueur de la conduite montante 1 12 est sensiblement supérieure à la profondeur de l'étendue d'eau 14 afin d'autoriser les mouvements relatifs entre l'installation de surface 20 et la station 1 10.  The riser 1 12 delimits between the lower end 1 16 and the upper end 1 18, an inner passage 120 flow flow rich in solid material. The length of the riser 1 12 is substantially greater than the depth of the water extent 14 in order to allow the relative movements between the surface installation 20 and the station 1 10.
Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 1 et 2, le séparateur 42 est porté par la station de base 1 10 avec la pompe 90 sans liaison au sol dans le cas où la colonne montante 48 est supportée par l'installation de surface 20. Dans une variante, représentée sur la Figure 3, le séparateur 42 est porté par un support 54 disposé en appui sur le fond 12. In the embodiment shown in Figures 1 and 2, the separator 42 is carried by the base station 1 10 with the pump 90 without ground connection in the case where the riser 48 is supported by the surface installation 20 . In a variant, shown in FIG. 3, the separator 42 is carried by a support 54 placed in abutment on the bottom 12.
Dans un mode de réalisation, la conduite montante 1 12 est réalisée à base d'une conduite rigide. Dans ce cas, la conduite rigide est formée d'un assemblage de tronçons tubulaires rigides soudés ou fixés les uns aux autres.  In one embodiment, the riser 1 12 is made based on a rigid pipe. In this case, the rigid pipe is formed of an assembly of rigid tubular sections welded or fixed to each other.
En variante, la conduite montante 1 12 est formée par une conduite flexible sur toute sa longueur. La conduite flexible est alors propre à être enroulée et déroulée à partir d'un tambour ou d'un panier présent sur un navire de pose.  Alternatively, the riser 1 12 is formed by a flexible pipe over its entire length. The flexible pipe is then adapted to be wound and unrolled from a drum or basket present on a laying ship.
Lorsque le dispositif 10 est mis en place, un cheminement fluidique continu s'entend entre l'ensemble de prélèvement 22, à travers l'ensemble de convoyage 24 jusqu'à l'installation de surface 26.  When the device 10 is put in place, a continuous fluid path runs between the sampling assembly 22, through the conveying assembly 24 to the surface installation 26.
En particulier, le chemin fluidique continu s'étend depuis les moyens de prélèvement 32 à travers le flexible amont 40, le séparateur 42, la conduite intermédiaire 44, le tronçon inférieur 109, la station de base 1 10 puis la conduite montante 1 12.  In particular, the continuous fluidic path extends from the sampling means 32 through the upstream hose 40, the separator 42, the intermediate pipe 44, the lower section 109, the base station 1 10 and the riser 1 12.
Le fonctionnement du premier dispositif d'extraction 10 selon l'invention va maintenant être décrit.  The operation of the first extraction device 10 according to the invention will now be described.
Initialement, le dispositif d'extraction 10 est mis en place. L'ensemble de prélèvement 22 est descendu au fond 12 de l'étendue d'eau 14, ainsi que le séparateur 42. Le séparateur 42 est posé au fond 12 de l'étendue d'eau 14 par l'embase 54 et est raccordé à l'ensemble de prélèvement 22 par le flexible 40.  Initially, the extraction device 10 is put in place. The sampling assembly 22 is lowered to the bottom 12 of the body of water 14, as well as the separator 42. The separator 42 is placed at the bottom 12 of the body of water 14 by the base 54 and is connected to the sampling assembly 22 by the hose 40.
La conduite intermédiaire 44 est montée sous le séparateur 42.  The intermediate pipe 44 is mounted under the separator 42.
Dans une variante, le séparateur 42 est descendu par la colonne 48, lors de son assemblage.  In a variant, the separator 42 is lowered by the column 48 during its assembly.
La conduite montante 1 12 est déployée dans l'étendue d'eau portant le tronçon inférieur 109 et la station de base 1 10 à son extrémité inférieure 1 16. La conduite montante 1 12 est alors déployée verticalement dans l'étendue d'eau 14 jusqu'à ce que la station de base 1 10 soit située au voisinage du fond 12 de l'étendue d'eau 14.  The riser 1 12 is deployed in the body of water carrying the lower section 109 and the base station 1 10 at its lower end 1 16. The riser 1 12 is then deployed vertically in the body of water 14 until the base station 1 10 is located near the bottom 12 of the body of water 14.
L'ensemble de pompage 46 est alors raccordé sur le tronçon inférieur 109.  The pump assembly 46 is then connected to the lower section 109.
La conduite intermédiaire 44 est également montée sur le tronçon inférieur 109, sous l'ensemble de pompage 46.  The intermediate pipe 44 is also mounted on the lower section 109, below the pump assembly 46.
Lorsque du matériau solide doit être prélevé sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14, l'ensemble de prélèvement 22 est activé. Les moyens de prélèvement 32 sont alors démarrés pour prélever des roches et/ ou des sédiments sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14. Ceci permet de réaliser un terrassement, ou de récupérer des matériaux solides sur le fond 12. Le matériau prélevé est ensuite convoyé jusqu'au séparateur 42 à travers le flexible amont 40. A cet effet, un flux de prélèvement contenant du liquide et du matériau solide sous forme dispersée chemine à travers le flexible amont 40. Ce matériau entre dans l'espace interne 62 délimité par la cuve amont 56 à travers l'entrée d'injection 64. When solid material is to be taken from the bottom 12 of the body of water 14, the sampling assembly 22 is activated. The sampling means 32 are then started to collect rocks and / or sediments on the bottom 12 of the body of water 14. This makes it possible to carry out an earthwork, or to recover solid materials on the bottom 12. The sampled material is then conveyed to the separator 42 through the upstream hose 40. For this purpose, a sampling flow containing liquid and solid material in dispersed form travels through the upstream hose 40. This material enters the internal space 62 delimited by the upstream vessel 56 through the injection inlet 64.
Dans l'espace interne 62, le flux de prélèvement se sépare par sédimentation, entre un flux inférieur relativement riche en matériau solide, collecté dans le fond de la cuve 56 et un flux supérieur relativement pauvre en matériau solide, formé dans la partie supérieure de la cuve 56.  In the internal space 62, the sample flow separates by sedimentation, between a lower flow relatively rich in solid material, collected in the bottom of the tank 56 and a relatively poor upper flow of solid material, formed in the upper part of the tank 56.
Avantageusement, le flux pauvre en matériau solide contient des particules de de taille inférieure à 5 mm Le distributeur 60 occupe sa première configuration. Le matériau solide présent dans le flux riche en matériau solide passe dans la première cuve 58A. Le passage du matériau solide dans la deuxième cuve 58B est empêché par le distributeur 60.  Advantageously, the stream of poor solid material contains particles smaller than 5 mm The distributor 60 occupies its first configuration. The solid material present in the stream rich in solid material passes into the first tank 58A. The passage of the solid material in the second tank 58B is prevented by the distributor 60.
La vanne aval 77A, présente à la sortie 76 d'évacuation de la première cuve 58A est alors obturée tandis que la vanne amont 73A est ouverte. Le matériau solide s'accumule dans l'espace intérieur 72 de la première cuve 58A.  The downstream valve 77A present at the discharge outlet 76 of the first tank 58A is then closed while the upstream valve 73A is open. The solid material accumulates in the interior space 72 of the first tank 58A.
Dans cette première configuration, l'espace interne 62, l'intérieur de la conduite 40, et l'espace intérieur 72 de la première cuve 58A sont à equipression. Cette pression est égale à la pression hydrostatique environnante (par exemple 200 bars). Lorsque l'espace intérieur 72 de la première cuve 58A est sensiblement rempli de matériau solide, la vanne amont 73A de la première cuve 58A est fermée, la vanne amont 73B de la deuxième cuve 58B est ouverte et le distributeur 60 est basculé dans sa deuxième configuration.  In this first configuration, the internal space 62, the inside of the pipe 40, and the internal space 72 of the first tank 58A are equipressure. This pressure is equal to the surrounding hydrostatic pressure (for example 200 bar). When the inner space 72 of the first tank 58A is substantially filled with solid material, the upstream valve 73A of the first tank 58A is closed, the upstream valve 73B of the second tank 58B is open and the distributor 60 is tilted in its second configuration.
Dans cette configuration, le flux de matériau solide collecté en continu dans la cuve amont 56 s'évacue dans la deuxième cuve d'évacuation 58B. Le passage du matériau solide dans la première cuve 58A est empêché par la vanne amont 73A de la première cuve aval 58A .  In this configuration, the flow of solid material continuously collected in the upstream tank 56 is evacuated in the second evacuation tank 58B. The passage of the solid material in the first tank 58A is prevented by the upstream valve 73A of the first downstream tank 58A.
Simultanément, la vanne 77A située à la sortie aval 76 d'évacuation de fluide de la première cuve 58A est ouverte. La pression dans l'espace intérieur 72 de la première cuve 58A est alors amenée à la pression dans les conduites 44 et 92 (par exemple 250 bars) . Le matériau solide présent dans l'espace intérieur 72 de la première cuve 58A est alors libre de s'écouler par gravité à travers la conduite intermédiaire 44.  Simultaneously, the valve 77A located at the downstream discharge outlet 76 of the first tank 58A is opened. The pressure in the interior space 72 of the first tank 58A is then brought to the pressure in the lines 44 and 92 (for example 250 bars). The solid material present in the interior space 72 of the first tank 58A is then free to flow by gravity through the intermediate pipe 44.
Les étapes précédentes de commutation du distributeur 60 sont ensuite répétées pendant toute l'extraction du matériau solide.  The previous steps of switching the distributor 60 are then repeated throughout the extraction of the solid material.
Simultanément, la pompe 90 est activée en continu. Par suite, un débit d'eau prélevé dans l'étendue d'eau 14 est pompé, le conduit de liaison 94, l'entrée d'admission 98 et la sortie de refoulement 100 jusqu'au piquage aval 92. De l'eau sous pression est donc injectée transversalement dans le tronçon inférieur 109 pour remonter vers la colonne montante 48. At the same time, the pump 90 is activated continuously. As a result, a flow of water taken from the body of water 14 is pumped, the connecting pipe 94, the intake inlet 98 and the discharge outlet 100 to the downstream tap 92. Pressurized water is thus injected transversely into the lower section 109 to go up to the riser 48.
Cette injection d'eau sous pression provoque l'entraînement en continu du flux riche en matériau solide depuis la cuve 58A, 58B à travers la conduite intermédiaire 44, le tronçon inférieur 109 jusqu'à la station de base 1 10, puis à travers le passage interne 120 de la colonne montante 1 12.  This injection of pressurized water causes the continuous entrainment of the flow rich in solid material from the tank 58A, 58B through the intermediate pipe 44, the lower section 109 to the base station 1 10, then through the internal passage 120 of the riser 1 12.
Le fluide riche en matériau solide remonte alors jusqu'à l'installation de surface 26 pour être collecté dans les moyens de chargement 28.  The fluid rich in solid material then rises to the surface installation 26 to be collected in the loading means 28.
L'énergie nécessaire à l'entraînement du matériau solide depuis le fond vers la surface est fournie principalement entre la sortie de séparateur 42 et les moyens de récupération 28 en surface par l'injection d'eau pressurisée dans la conduite intermédiaire 44, en amont de la colonne montante 48.  The energy required to drive the solid material from the bottom to the surface is provided mainly between the separator outlet 42 and the recovery means 28 at the surface by the injection of pressurized water into the intermediate pipe 44, upstream riser 48.
Cette injection est donc efficace, puisqu'elle s'effectue dans un flux concentré de matériau solide issu du séparateur 42, et dans un tronçon inférieur de la colonne montante 48.  This injection is therefore effective, since it is carried out in a concentrated flow of solid material from the separator 42, and in a lower section of the riser 48.
En outre, la pompe 90 ne pompe pas de matériau solide. Son usure diminue considérablement, ce qui fiabilise l'extraction de matériau solide et évite des interventions fréquentes.  In addition, the pump 90 does not pump solid material. Its wear decreases considerably, which makes reliable the extraction of solid material and avoids frequent interventions.
La fiabilité de la pompe 90 peut encore augmentée lorsqu'un filtre 96 est monté en amont de la pompe 90.  The reliability of the pump 90 can be further increased when a filter 96 is mounted upstream of the pump 90.
Le séparateur 42 disposé au fond 12 de l'étendue d'eau 14 présente l'avantage d'isoler les chambres 58A et 58B qui sont alternativement mises en communication avec l'extérieur (remplissage), puis avec la colonne montante 48.  The separator 42 disposed at the bottom 12 of the body of water 14 has the advantage of isolating the chambers 58A and 58B which are alternately placed in communication with the outside (filling), then with the riser 48.
Un deuxième dispositif 130 selon l'invention est illustré par la Figure 2. A la différence du premier dispositif 10, l'ensemble de prélèvement 22 comporte un outil de prélèvement 132 actionnable depuis la surface 16 de l'étendue d'eau 14 et des moyens de réception 134 posés sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14 pour recueillir le matériau prélevé par l'outil de prélèvement 132.  A second device 130 according to the invention is illustrated in FIG. 2. Unlike the first device 10, the sampling assembly 22 comprises a sampling tool 132 operable from the surface 16 of the body of water 14 and receiving means 134 placed on the bottom 12 of the body of water 14 to collect the material taken by the sampling tool 132.
L'outil de prélèvement 132 est raccordé à la surface par l'intermédiaire d'un câble d'actionnement 136 commandé par une grue 138 portée par un navire de surface 140.  The sampling tool 132 is connected to the surface by means of an actuating cable 136 controlled by a crane 138 carried by a surface vessel 140.
L'outil de prélèvement 132 est par exemple une pince de prélèvement ou / et un marteau piqueur solidaire de la pince, ou encore un marteau piqueur déployé depuis le navire 140 par un câble additionnel de déploiement et de déplacement. Les moyens de réception 134 comportent un support d'appui 142 réglable muni avantageusement d'un broyeur/concasseur et d'un entonnoir de réception du matériau prélevé. The sampling tool 132 is for example a sampling clamp and / or a jack hammer secured to the clamp, or a jack hammer deployed from the ship 140 by an additional cable deployment and displacement. The receiving means 134 comprise an adjustable support support 142 advantageously provided with a crusher / crusher and a funnel for receiving the sampled material.
L'outil de prélèvement 132 est déplaçable par rapport au support 142 entre une position de prélèvement de matériau, au contact du fond 12 de l'étendue d'eau 14, et une position de déversement du matériau dans le support 142.  The sampling tool 132 is movable relative to the support 142 between a material withdrawal position, in contact with the bottom 12 of the body of water 14, and a position of discharge of the material into the support 142.
Le flexible 40 est raccordé au support 142 pour recueillir le matériau déposé dans le support 142.  The hose 40 is connected to the support 142 to collect the material deposited in the support 142.
Le fonctionnement du deuxième dispositif 130 selon l'invention diffère du fonctionnement du premier dispositif 10 selon l'invention en ce que l'outil de prélèvement 132 est manœuvré depuis la surface par l'intermédiaire du câble 136 entre sa position de prélèvement et sa position de déversement. Le matériau prélevé par l'outil 132 est ensuite déversé dans le support 142 avant d'être convoyé vers le séparateur 42 à travers le flexible amont 40.  The operation of the second device 130 according to the invention differs from the operation of the first device 10 according to the invention in that the sampling tool 132 is maneuvered from the surface by means of the cable 136 between its sampling position and its position. spill. The material taken by the tool 132 is then poured into the support 142 before being conveyed to the separator 42 through the upstream hose 40.
Le fonctionnement du deuxième dispositif 130 est par ailleurs analogue à celui du premier dispositif 10.  The operation of the second device 130 is moreover analogous to that of the first device 10.
Bien que l'invention ait été décrite pour l'extraction de minerai, elle pourrait s'appliquer à des applications à terre pour l'extraction de boues où les mêmes problématiques d'usures des pompes sont posées.  Although the invention has been described for the extraction of ore, it could be applied to land applications for the extraction of sludge where the same problems of wear of the pumps are posed.
Dans une variante (non représentée) du dispositif 130 de la Figure 2, l'ensemble de prélèvement 22 comporte à la fois un véhicule excavateur 30 monté mobile sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14, un outil de prélèvement 132 actionnable depuis la surface 16 de l'étendue d'eau 14 et des moyens de réception 134 posés sur le fond de l'étendue d'eau pour recueillir le matériau prélevé par l'outil de prélèvement 132.  In a variant (not shown) of the device 130 of FIG. 2, the sampling assembly 22 comprises both an excavating vehicle 30 movably mounted on the bottom 12 of the body of water 14, an actuatable sampling tool 132 from the surface 16 of the body of water 14 and the receiving means 134 placed on the bottom of the body of water to collect the material taken by the sampling tool 132.
A cet effet, chaque véhicule excavateur 30 est raccordé aux moyens de réception For this purpose, each excavating vehicle 30 is connected to the receiving means
134 par l'intermédiaire d'un flexible analogue au flexible 40 de la figure 1 . 134 via a hose similar to the hose 40 of Figure 1.
Dans une variante, le dispositif comporte une pluralité de véhicules 30, chacun relié au séparateur 42 ou aux moyens de réception 134 par l'intermédiaire d'un flexible analogue au flexible 40 de la figure 1 .  In a variant, the device comprises a plurality of vehicles 30, each connected to the separator 42 or to the receiving means 134 via a hose similar to the hose 40 of FIG.
Un quatrième dispositif 230 selon l'invention est illustré par les figures 4 à 6.  A fourth device 230 according to the invention is illustrated in FIGS. 4 to 6.
Le quatrième dispositif 230 diffère du premier dispositif 10 et du deuxième dispositif 130 en ce que la pompe 90 est portée par l'installation de surface 26. La pompe 90 est raccordée en aval à l'extrémité inférieure de la colonne montante 48 par l'intermédiaire d'une conduite de piquage 92 s'étendant à travers l'étendue d'eau 14.  The fourth device 230 differs from the first device 10 and the second device 130 in that the pump 90 is carried by the surface installation 26. The pump 90 is connected downstream to the lower end of the riser 48 by the intermediate of a branch pipe 92 extending through the body of water 14.
Cette conduite de piquage est alors une conduite d'injection d'eau sous pression. Avantageusement, l'entrée d'admission de la pompe 90 est raccordée aux moyens de déchargement 28 du matériau solide sur l'installation de surface 26, formés par exemple par un séparateur de surface, afin d'utiliser l'eau issue des moyens de déchargement 28. This piping pipe is then a water injection pipe under pressure. Advantageously, the intake inlet of the pump 90 is connected to the unloading means 28 of the solid material on the surface installation 26, formed for example by a surface separator, in order to use the water from the means of unloading 28.
Dans cet exemple, l'ensemble de prélèvement 22 comporte à la fois au moins un véhicule excavateur 30 monté mobile sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14 et un outil de prélèvement 132 actionnable depuis la surface 16 de l'étendue d'eau 14. L'ensemble de prélèvement 22 comporte en outre des moyens de réception 134 pour recueillir le matériau prélevé par le véhicule excavateur 30 et par l'outil de prélèvement 132.  In this example, the sampling assembly 22 comprises both at least one excavating vehicle 30 mounted to move on the bottom 12 of the water body 14 and a sampling tool 132 that can be actuated from the surface 16 of the extension. 14. The sampling assembly 22 further comprises receiving means 134 for collecting the material taken by the excavating vehicle 30 and by the sampling tool 132.
Comme décrit précédemment, le véhicule excavateur 30 comporte des moyens autonomes de propulsion (non représentés) pour lui permettre de se déplacer de manière autonome sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14. Il comporte des moyens 32 de prélèvement du matériau, qui sont aptes à creuser, à racler, ou/et à forer le matériau constituant le fond 12 de l'étendue d'eau et à le transporter jusqu'à l'ensemble de convoyage 24. Un exemple de véhicule excavateur est décrit dans la demande française FR-A-2 467 283.  As described above, the excavating vehicle 30 comprises autonomous propulsion means (not shown) to allow it to move autonomously on the bottom 12 of the body of water 14. It comprises means 32 for sampling the material, which are capable of digging, scraping, and / or drilling the material constituting the bottom 12 of the body of water and transporting it to the conveying assembly 24. An example of an excavating vehicle is described in FIG. French application FR-A-2 467 283.
Chaque véhicule excavateur 30 est raccordé aux moyens de réception 134 par l'intermédiaire d'un flexible 232.  Each excavating vehicle 30 is connected to the receiving means 134 via a hose 232.
Comme décrit sur les figures 4 et 5, les moyens de réception 134 comportent un support, un broyeur/concasseur 135, un entonnoir (non représenté) de réception du matériau prélevé par l'outil 132 et une bride 235 de connexion du flexible 232.  As described in FIGS. 4 and 5, the receiving means 134 comprise a support, a crusher / crusher 135, a funnel (not shown) for receiving the material taken by the tool 132 and a flange 235 for connecting the hose 232.
Le flexible 232 est analogue au flexible 40 décrit pour le dispositif 10 de la figure 1 . Il présente une extrémité aval 52 raccordée sur les moyens de réception 134. Il est raccordé soit en amont du broyeur /concasseur 135 pour que le matériau solide provenant du flexible 232 passe par le broyeur/concasseur 135, soit en aval du broyeur/concasseur, par exemple sur le séparateur pour déboucher directement dans la cuve amont 56.  The hose 232 is similar to the hose 40 described for the device 10 of FIG. It has a downstream end 52 connected to the receiving means 134. It is connected either upstream of the mill / crusher 135 so that the solid material from the hose 232 passes through the crusher / crusher 135, or downstream of the mill / crusher, for example on the separator to open directly into the upstream tank 56.
L'outil de prélèvement 132 est actionnable depuis la surface 16 de l'étendue d'eau 14. Il est raccordé à la surface par l'intermédiaire d'un câble d'actionnement 136 commandé par une grue 138 portée par l'installation de surface 22.  The sampling tool 132 is operable from the surface 16 of the body of water 14. It is connected to the surface by means of an actuating cable 136 controlled by a crane 138 carried by the installation of surface 22.
L'outil de prélèvement 132 est par exemple une pince de prélèvement ou/et un marteau piqueur solidaire de la pince, ou encore un marteau piqueur déployé depuis l'installation de surface 22 par un câble additionnel de déploiement et de déplacement.  The sampling tool 132 is for example a sampling clamp and / or a jack hammer integral with the clamp, or a jack hammer deployed from the surface installation 22 by an additional cable deployment and displacement.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ensemble de convoyage 24 comporte un séparateur 42 muni d'une cuve amont 56 de séparation d'un flux de prélèvement reçu à partir du broyeur/concasseur 135 et muni de cuves aval 58A, 58B et 58C d'évacuation d'un flux riche en matériau solide produit dans la cuve de séparation 56. Le séparateur 42 comporte un distributeur à vannes 60 interposé entre la cuve amont 56 et les cuves aval 58A, 58B, 58C. According to one embodiment of the invention, the conveying assembly 24 comprises a separator 42 provided with an upstream tank 56 for separating a sampling flow received from the crusher / crusher 135 and provided with downstream tanks 58A, 58B and 58C for discharging a stream rich in solid material produced in the separation tank 56. The separator 42 comprises a valve distributor 60 interposed between the upstream vessel 56 and the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
La cuve amont 56 forme une trémie de séparation du flux de prélèvement reçu du broyeur/concasseur 135. Elle délimite un espace interne 62 de séparation. L'espace interne 62 débouche en amont par une ouverture supérieure 64 d'injection de flux de prélèvement, et avantageusement par une sortie supérieure 66 d'évacuation d'un flux liquide pour un matériau solide.  The upstream tank 56 forms a separation hopper of the sampling flow received from the crusher / crusher 135. It defines an internal separation space 62. The internal space 62 opens upstream by an upper opening 64 for injection of sampling flow, and advantageously by an upper outlet 66 for discharging a liquid flow for a solid material.
L'espace interne 62 débouche en outre vers le bas par une sortie 68 de vidange d'un flux riche en matériau solide vers le distributeur 60. La sortie supérieure 66 d'évacuation du flux pauvre en matériau solide est située au-dessus de la sortie inférieure 68 de vidange du flux riche en matériau solide.  The internal space 62 also opens downwards through an outlet 68 for emptying a flow rich in solid material to the distributor 60. The upper outlet 66 for evacuating the lean flow of solid material is located above the lower outlet 68 for emptying the flow rich in solid material.
Dans une variante représentée sur la figure 5, la sortie supérieure 66 d'évacuation du flux liquide pauvre en matériau solide est raccordée à une pompe 234 munie en sortie d'un filtre 236 destiné à éliminer les particules solides présentes dans le flux liquide pauvre en matériau solide. La présence du filtre 236 permet de rejeter dans l'étendue d'eau 14 un liquide sensiblement dépourvu de solide.  In a variant shown in FIG. 5, the upper outlet 66 for evacuating the lean solid liquid stream is connected to a pump 234 provided at the outlet of a filter 236 intended to remove the solid particles present in the liquefied liquid stream. solid material. The presence of the filter 236 allows to reject in the body of water 14 a liquid substantially free of solid.
L'entrée d'injection 64 est raccordée à la sortie du broyeur/concasseur 135. La sortie de vidange 68 est située au-dessous de l'entrée d'injection 64. Elle débouche avantageusement verticalement dans le fond de la cuve 56. Ainsi, le flux de prélèvement contenant du liquide et un matériau solide sous forme divisée est apte à se séparer dans l'espace interne 62 pour former un flux riche en matériau solide, destiné à être évacué à travers la sortie inférieure de vidange 68, et un flux pauvre en matériau solide destiné à être évacué à travers la sortie supérieure d'évacuation 66.  The injection inlet 64 is connected to the outlet of the crusher / crusher 135. The emptying outlet 68 is located below the injection inlet 64. It advantageously opens vertically into the bottom of the tank 56. the sample stream containing liquid and a solid material in divided form is able to separate in the inner space 62 to form a stream rich in solid material, to be discharged through the bottom discharge outlet 68, and a poor flux of solid material to be discharged through the upper discharge outlet 66.
Les cuves aval 58A, 58B, 58C délimitent chacune un espace de réception 72 du flux riche en matériau solide. L'espace 72 est raccordé en amont au distributeur 60 par une entrée amont 74 et est raccordé en aval à un tronçon amont respectif 44A, 44B, 44C de la conduite intermédiaire 44 par une sortie d'évacuation 76.  The downstream tanks 58A, 58B, 58C each delimit a reception space 72 of the flow rich in solid material. The space 72 is connected upstream to the distributor 60 by an upstream inlet 74 and is connected downstream to a respective upstream section 44A, 44B, 44C of the intermediate pipe 44 via a discharge outlet 76.
Les tronçons amonts respectifs 44A, 44B, 44C sont avantageusement inclinés par rapport à la verticale pour favoriser l'écoulement par gravité du matériau solide.  The respective upstream sections 44A, 44B, 44C are advantageously inclined relative to the vertical to favor gravity flow of the solid material.
Dans cet exemple, le distributeur 60 peut comprendre un barillet rotatif. En variante, il est dépourvu de barillet rotatif.  In this example, the distributor 60 may comprise a rotary barrel. In a variant, it is devoid of a rotary barrel.
Le distributeur comporte, pour chaque cuve aval 58A, 58B, 58C une vanne d'isolation 73A, 73B, 73C amont disposée entre la cuve supérieure 56 et la cuve aval 58A, 58B, 58C, et une vanne aval d'isolation 77A, 77B, 77C interposée entre l'espace de réception 72 et chaque tronçon amont 44A, 44B, 44C de la conduite 44. Le distributeur 60 est propre à piloter l'évacuation sélective du flux riche en matériau solide vers l'une des cuves 58A, 58B, 58C en empêchant le matériau solide d'être convoyé vers les autres cuves 58A, 58B, 58C. The distributor comprises, for each downstream tank 58A, 58B, 58C an upstream isolation valve 73A, 73B, 73C disposed between the upper tank 56 and the downstream vessel 58A, 58B, 58C, and a downstream isolating valve 77A, 77B , 77C interposed between the receiving space 72 and each upstream section 44A, 44B, 44C of the line 44. The distributor 60 is capable of controlling the selective evacuation of the flow rich in solid material to one of the tanks 58A, 58B, 58C by preventing the solid material from being conveyed to the other tanks 58A, 58B, 58C.
Les vannes d'isolation amont 73A, 73B, 73C et les vannes d'isolation aval 77A, 77B, 77C, des cuves aval 58A, 58B, 58C permettent d'isoler sélectivement les cuves aval 58A, 58B, 58C.  The upstream isolation valves 73A, 73B, 73C and the downstream isolation valves 77A, 77B, 77C, downstream tanks 58A, 58B, 58C are used to selectively isolate the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
Ainsi, le distributeur 60 est pilotable entre une première configuration de distribution et au moins une deuxième configuration de distribution.  Thus, the distributor 60 is controllable between a first distribution configuration and at least a second distribution configuration.
Dans la première configuration de distribution, l'espace interne 62 de la cuve amont 56 est raccordé hydrauliquement à l'espace interne 72 d'une première cuve 58A. L'espace interne 62 de la cuve amont 56 et l'espace interne 72 de chaque autre cuve 58B, 58C sont séparés par une vanne 73B, 73C empêchant le passage du flux riche en matériau solide.  In the first dispensing configuration, the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of a first tank 58A. The internal space 62 of the upstream tank 56 and the internal space 72 of each other tank 58B, 58C are separated by a valve 73B, 73C preventing the flow of the flow rich in solid material.
Dans chaque deuxième configuration, l'espace interne 62 de la cuve amont 56 est raccordé hydrauliquement à l'espace interne 72 d'une deuxième cuve 58B, et l'espace interne 62 de la cuve amont 56 est isolé de l'espace interne 72 de la première cuve aval 58A par la vanne 73A.  In each second configuration, the internal space 62 of the upstream vessel 56 is hydraulically connected to the internal space 72 of a second vessel 58B, and the internal space 62 of the upstream vessel 56 is isolated from the internal space 72 of the first downstream vessel 58A through the valve 73A.
Dans un exemple de réalisation, les cuves aval 58A, 58B, 58C sont constituées de sections de tube rigide de longueur suffisante pour réguler la chute par gravité du matériau et éviter l'accumulation d'une trop grande quantité de matériau.  In an exemplary embodiment, the downstream tanks 58A, 58B, 58C consist of rigid tube sections of sufficient length to regulate the gravity drop of the material and prevent the accumulation of too much material.
Chaque cuve aval 58A, 58B, 58C s'étend avantageusement suivant un axe incliné par rapport à un axe vertical.  Each downstream vessel 58A, 58B, 58C advantageously extends along an axis inclined with respect to a vertical axis.
Dans un mode particulier de réalisation, représenté sur la figure 6, des clapets de protection amont 80A, 80B et 80C sont disposés respectivement en amont des vannes d'isolation 73A, 73B et 73C pour empêcher l'agglomérat de matériau sur les vannes 73A, 73B, 73C lors des phases de distribution.  In a particular embodiment, represented in FIG. 6, upstream protection valves 80A, 80B and 80C are respectively arranged upstream of the isolation valves 73A, 73B and 73C to prevent the agglomeration of material on the valves 73A, 73B, 73C during the distribution phases.
De même, des clapets de protection aval 82A, 82B, 82C sont disposés respectivement en amont des vannes d'isolation aval 77A, 77B, 77C pour prévenir toute agglomération de matériau sur ces vannes pendant les phases de remplissage des cuves aval 58A, 58B, 58C.  Similarly, downstream protection valves 82A, 82B, 82C are respectively disposed upstream of the downstream isolation valves 77A, 77B, 77C to prevent any agglomeration of material on these valves during the filling phases of the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
Chaque clapet 80A à 80C ; 82A à 82C est ainsi pilotable entre une configuration transversale d'obturation du passage de matériau solide et une configuration longitudinale de passage du matériau solide.  Each valve 80A at 80C; 82A to 82C is thus controllable between a transverse closure configuration of the passage of solid material and a longitudinal passage configuration of the solid material.
Dans la configuration d'obturation du clapet 80A à 80C ; 82A à 82C, la vanne 73A à 73C ; 77A à 77C, située respectivement en aval du clapet 80A peut être manœuvrée en vue de son ouverture, avant l'ouverture du clapet 80A à 80C ; 82A à 82C, sans être bloquée par du matériau solide. In the shutter configuration of the valve 80A at 80C; 82A to 82C, the valve 73A at 73C; 77A to 77C, located respectively downstream of the valve 80A can be operated in view of its opening, before the opening of the valve 80A at 80C; 82A to 82C, without being blocked by solid material.
Le fonctionnement du deuxième dispositif 230 selon l'invention va maintenant être décrit.  The operation of the second device 230 according to the invention will now be described.
Initialement, le dispositif d'extraction 230 est mis en place comme décrit précédemment. La mise en place du dispositif d'extraction 230 ne sera pas décrite plus en détail ci-dessous.  Initially, the extraction device 230 is put in place as previously described. The establishment of the extraction device 230 will not be described in more detail below.
A la différence du dispositif 10, la pompe 90 est maintenue sur l'installation de surface 26. La sortie de refoulement 100 est raccordée à l'extrémité inférieure de la colonne montante 48 par l'intermédiaire de la conduite de piquage 92 immergée dans l'étendue d'eau 14.  Unlike the device 10, the pump 90 is maintained on the surface installation 26. The discharge outlet 100 is connected to the lower end of the riser 48 via the piping line 92 immersed in the water. water body 14.
Lorsque du matériau solide doit être prélevé sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14, l'ensemble de prélèvement 22 est activé. Les moyens de prélèvement 32, 132 sont alors démarrés pour prélever des roches et/ou des sédiments sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14. Ceci permet de réaliser un terrassement, ou de récupérer des matériaux solides sur le fond 12.  When solid material is to be taken from the bottom 12 of the body of water 14, the sampling assembly 22 is activated. The sampling means 32, 132 are then started to collect rocks and / or sediments on the bottom 12 of the body of water 14. This makes it possible to carry out an excavation, or to recover solid materials on the bottom 12.
Le matériau solide collecté par l'outil de prélèvement 132 est ensuite introduit dans le broyeur/concasseur 135 pour réduire sa granulométrie.  The solid material collected by the sampling tool 132 is then introduced into the crusher / crusher 135 to reduce its particle size.
Ensuite, le matériau solide est convoyé jusqu'au séparateur 42 et entre dans l'espace interne 62 délimité par la cuve amont 56 à travers l'entrée d'injection 64.  Then, the solid material is conveyed to the separator 42 and enters the internal space 62 defined by the upstream vessel 56 through the injection inlet 64.
Dans l'espace interne 62, le flux de prélèvement se sépare par sédimentation entre un flux inférieur relativement riche en matériau solide, collecté dans le fond de la cuve 56, et un flux supérieur relativement pauvre en matériau solide, formé dans la partie supérieure de la cuve 56.  In the internal space 62, the sample flow separates by sedimentation between a lower flow relatively rich in solid material, collected in the bottom of the tank 56, and a relatively poor upper flow of solid material, formed in the upper part of the the tank 56.
Le flux pauvre en matériau solide, contient avantageusement des particules de taille inférieure à 1 mm. Dans cette configuration, il est évacué à travers l'ouverture 66, puis est passé dans la pompe 234, et dans le filtre 236 pour former un liquide rejeté dans l'étendue d'eau sensiblement dépourvu de particules.  The low flux of solid material advantageously contains particles smaller than 1 mm in size. In this configuration, it is discharged through the opening 66, then passed into the pump 234, and into the filter 236 to form a liquid discharged into the water body substantially free of particles.
Le distributeur 60 est alors passé dans sa première configuration de remplissage de la première cuve 58A.  The distributor 60 is then passed into its first filling configuration of the first tank 58A.
A cet effet, dans la variante de la figure 6, le clapet 80A est tout d'abord maintenu fermé. La vanne 73A est alors manœuvrée pour libérer le passage vers l'espace interne 72.  For this purpose, in the variant of Figure 6, the valve 80A is first kept closed. The valve 73A is then maneuvered to release the passage to the internal space 72.
Le clapet 80A est ensuite placé dans sa configuration de passage permettant le passage du matériau solide, à travers le clapet 80A et la vanne 73A. Dans cette configuration, le clapet aval 82A est maintenu obturé. La vanne aval 77A, présente à la sortie d'évacuation 76 de la première cuve 58A est également fermée. Le matériau solide s'accumule dans l'espace intérieur 72 de la première cuve 58A. The valve 80A is then placed in its passage configuration allowing the passage of solid material, through the valve 80A and the valve 73A. In this configuration, the downstream valve 82A is kept closed. The downstream valve 77A present at the evacuation outlet 76 of the first tank 58A is also closed. The solid material accumulates in the interior space 72 of the first tank 58A.
Dans cette première configuration, l'espace interne 62 de la cuve amont et l'espace intérieur 72 de la première cuve aval 58A sont à équipression. Cette pression est par exemple égale à la pression hydrostatique environnante (par exemple 170 bars).  In this first configuration, the internal space 62 of the upstream tank and the inner space 72 of the first downstream tank 58A are equipressure. This pressure is for example equal to the surrounding hydrostatic pressure (for example 170 bars).
Puis, lorsque l'espace intérieur 72 de la première cuve aval 58A est sensiblement rempli de matériau solide, le clapet amont 80A est tout d'abord fermé. Puis la vanne amont 73A est obturée.  Then, when the inner space 72 of the first downstream vessel 58A is substantially filled with solid material, the upstream valve 80A is first closed. Then the upstream valve 73A is closed.
Le clapet amont 80B de la deuxième cuve aval 58B est tout d'abord maintenu obturé, et la vanne amont 73B de la deuxième cuve 58B est ouverte pour basculer le distributeur 60 dans sa deuxième configuration.  The upstream valve 80B of the second downstream tank 58B is first kept closed, and the upstream valve 73B of the second tank 58B is open to switch the distributor 60 in its second configuration.
Le clapet amont 80B est alors ouvert et le flux de matériau solide collecté en continu dans la cuve amont 56 s'évacue dans la deuxième cuve aval 58B.  The upstream valve 80B is then open and the flow of solid material continuously collected in the upstream tank 56 is evacuated in the second downstream vessel 58B.
Le passage du matériau solide dans la première cuve 58A est empêché par le clapet amont 80A et par la vanne amont 73A de la première cuve aval 58A.  The passage of the solid material in the first tank 58A is prevented by the upstream valve 80A and by the upstream valve 73A of the first downstream tank 58A.
Simultanément, le clapet aval 82A est fermé. La vanne aval d'isolation 77A située à la sortie aval 76 d'évacuation de fluide de la première cuve aval 58A est alors ouverte. Simultaneously, the downstream valve 82A is closed. The downstream isolating valve 77A located at the downstream discharge outlet 76 of the first downstream tank 58A is then opened.
Le clapet aval 82A est ensuite ouvert. The downstream valve 82A is then opened.
La pression dans l'espace intérieur 72 de la première cuve aval 58A est alors amenée à une valeur sensiblement égale à la pression dans la conduite 44, par exemple The pressure in the interior space 72 of the first downstream vessel 58A is then brought to a value substantially equal to the pressure in the pipe 44, for example
150 bars. Le matériau solide présent dans l'espace intérieur 72 de la première cuve 58A est libre de s'écouler par gravité à travers le tronçon amont 44A de la conduite intermédiaire 44. 150 bars. The solid material present in the interior space 72 of the first tank 58A is free to flow by gravity through the upstream section 44A of the intermediate pipe 44.
Les étapes précédentes de commutation du distributeur 60 sont ensuite répétées pendant toute l'extraction du matériau solide.  The previous steps of switching the distributor 60 are then repeated throughout the extraction of the solid material.
Dans le cas où le distributeur 60 est dépourvu de barillet, les cuves 58A, 58B et In the case where the distributor 60 is barrel-free, the tanks 58A, 58B and
58C peuvent être remplies simultanément ou les unes après les autres pour toujours obtenir un flux continu dans la conduite 44. 58C can be filled simultaneously or one after the other to always obtain a continuous flow in the pipe 44.
Préalablement, la pompe 90 est activée en continu. L'eau sous pression prélevée avantageusement dans les moyens 28 de déchargement du matériau solide est pompée à travers la pompe 90, la sortie de refoulement 100 et le conduit de piquage 92.  Beforehand, the pump 90 is activated continuously. The pressurized water advantageously taken from the means 28 for discharging the solid material is pumped through the pump 90, the discharge outlet 100 and the tapping duct 92.
Cette eau sous pression est alors injectée dans le tronçon inférieur 109 de la colonne montante 48 pour remonter à travers la colonne montante 48. L'injection d'eau sous pression provoque l'entraînement en continu du flux riche en matériau solide depuis chaque cuve 58A, 58B, 58C, à travers la conduite intermédiaire 44, le tronçon inférieur 109 de la colonne montante 1 12, puis à travers le passage interne 120 de la colonne montante 1 12. Le flux riche en matériau solide remonte alors jusqu'à l'installation de surface 26 pour être collecté dans les moyens de déchargement 28. This pressurized water is then injected into the lower section 109 of the riser 48 to ascend through the riser 48. The injection of pressurized water causes the continuous entrainment of the flow rich in solid material from each tank 58A , 58B, 58C, through the intermediate pipe 44, the lower section 109 of the riser 1 12, then through the internal passage 120 of the riser 1 12. The flow rich in solid material then back to the surface installation 26 to be collected in the unloading means 28.
La pression d'injection d'eau dans la colonne montante 48 dépend notamment du diamètre interne de la colonne montante 48, de la taille des particules, de la densité du matériau, de la profondeur d'eau, de la vitesse d'écoulement du mélange formé par les particules et l'eau.. Par suite, la pression injectée est calculée par l'homme du métier en fonction de ces paramètres. Elle est généralement supérieure d'au moins 50 bars à la pression hydrostatique mesurable sur le fond. A titre d'exemple, lorsque la profondeur est de 1700 m, la pression hydrostatique au fond est de 170 bars environ, et la pression injectée est supérieure à 220 bars.  The water injection pressure in the riser 48 depends in particular on the internal diameter of the riser 48, the size of the particles, the density of the material, the water depth, the flow velocity of the Thus, the injected pressure is calculated by those skilled in the art according to these parameters. It is generally at least 50 bar higher than the measurable hydrostatic pressure on the bottom. By way of example, when the depth is 1700 m, the hydrostatic pressure at the bottom is about 170 bars, and the injected pressure is greater than 220 bars.
Dans une variante, la colonne montante 48 présente une configuration analogue à celle décrite dans la demande française FR 2 929 638 de la Demanderesse. Elle présente alors un tronçon intermédiaire tendu verticalement entre un point d'ancrage dans le fond 12 de l'étendue d'eau 14 et une bouée intermédiaire immergée (non représentée). Elle présente aussi un tronçon supérieur en forme de U, de J, ou de S pour son raccordement à l'installation de surface 26. Le tronçon supérieur autorise une déconnexion rapide de l'installation de surface 26, lorsque ceci est nécessaire et une absorption efficace des mouvements provoqués par les vagues ou/et la houle.  In a variant, the riser 48 has a configuration similar to that described in the French application FR 2 929 638 of the Applicant. It then has an intermediate portion stretched vertically between an anchor point in the bottom 12 of the body of water 14 and a submerged intermediate buoy (not shown). It also has a U-shaped, J or S-shaped upper section for its connection to the surface installation 26. The upper section allows rapid disconnection of the surface installation 26, where necessary and absorption. effective movements caused by waves and / or swell.
Dans une variante avantageuse, la conduite 92 présente également une configuration analogue à celle décrite dans FR 2 929 638, avec un tronçon intermédiaire vertical tendu entre un point d'ancrage sur le fond 12 de l'étendue d'eau 14 et une bouée immergée. La conduite 92 présente un tronçon supérieur en forme de U, de J, ou de S.  In an advantageous variant, the pipe 92 also has a configuration similar to that described in FR 2 929 638, with a vertical intermediate section stretched between an anchoring point on the bottom 12 of the body of water 14 and a submerged buoy. . The pipe 92 has a U-shaped, J, or S-shaped upper section.
Dans une variante, le point d'ancrage de la colonne montante 48 est formé directement par les moyens de réception 134. Dans ce cas, l'entonnoir de réception de matériau solide est déporté par rapport à l'axe de la colonne 48 pour permettre le dépôt de matériau solide dans les moyens de réception 134 sans endommager la colonne montante 48.  In a variant, the anchoring point of the riser 48 is formed directly by the receiving means 134. In this case, the solid material receiving funnel is offset relative to the axis of the column 48 to allow depositing solid material in the receiving means 134 without damaging the riser 48.
La figure 7 illustre une variante du dispositif 230 de la figure 5. Ce dispositif comporte un système 250 de dérivation d'eau sous pression raccordé aux cuves aval 58A, 58B, 58C.  FIG. 7 illustrates a variant of the device 230 of FIG. 5. This device comprises a system 250 for diverting pressurized water connected to the downstream tanks 58A, 58B, 58C.
Le système de dérivation d'eau 250 comporte une conduite 252 de dérivation, piquée sur la conduite de piquage 92, en amont de chaque tronçon amont 44A, 44B, 44C de la conduite 44, une vanne d'isolation 254 et, pour chaque cuve aval 58A, 58B, 58C, une dérivation 256A, 256B, 256C qui raccorde la conduite 252 à l'espace intermédiaire 72 de chaque cuve aval 58A, 58B, 58C, en amont du clapet aval 82A, 82B, 82C et de la vanne aval 77A, 77B, 77C. The water diversion system 250 comprises a bypass pipe 252, stitched on the tapping pipe 92, upstream of each upstream section 44A, 44B, 44C of the pipe 44, an isolation valve 254 and, for each tank downstream 58A, 58B, 58C, a branch 256A, 256B, 256C which connects the line 252 to the intermediate space 72 each downstream vessel 58A, 58B, 58C, upstream of the downstream valve 82A, 82B, 82C and the downstream valve 77A, 77B, 77C.
Ainsi, de l'eau sous pression, provenant de la pompe 90 à travers la conduite de piquage 92 peut être introduite dans chaque cuve aval 58A, 58B, 58C pour provoquer un nettoyage, voir un décolmatage de la cuve 58A, 58B, 58C et de la vanne 77A, 77B, 77C.  Thus, pressurized water from the pump 90 through the tapping line 92 can be introduced into each downstream vessel 58A, 58B, 58C to cause cleaning, or unclogging of the vessel 58A, 58B, 58C and of the valve 77A, 77B, 77C.
A cet effet, la valve d'isolation 254 est ouverte pour amener de l'eau sous pression de la conduite 92 et pompée dans chacune des cuves 58A, 58B, 58C.  For this purpose, the isolation valve 254 is opened to supply water under pressure of the pipe 92 and pumped into each of the tanks 58A, 58B, 58C.

Claims

REVENDICATIONS
1 .- Dispositif (10 ; 130 ; 230) d'extraction de matériau solide sur le fond (12) d'une étendue d'eau (14), du type comprenant : 1 .- Device (10; 130; 230) for extracting solid material on the bottom (12) of a body of water (14), of the type comprising:
- un ensemble (22) de prélèvement de matériau sur le fond (12) de l'étendue d'eau (14) ;  - a set (22) of material removal on the bottom (12) of the body of water (14);
- une colonne montante (48) de remontée du matériau solide vers une installation de surface (26) ;  - a riser (48) for raising the solid material to a surface installation (26);
- une pompe (90), propre à pomper un liquide destiné à remonter le matériau prélevé par l'ensemble de prélèvement (22) dans la colonne montante (48) vers l'installation de surface (26), la pompe (90) comprenant une entrée d'admission (98) et une sortie de refoulement (100) ;  a pump (90) capable of pumping a liquid intended to raise the material taken by the sampling assembly (22) in the riser (48) towards the surface installation (26), the pump (90) comprising an inlet inlet (98) and a discharge outlet (100);
caractérisé en ce que le dispositif (10 ; 130 ; 230) comporte :  characterized in that the device (10; 130; 230) comprises:
- un séparateur (42), destiné à traiter le flux de prélèvement reçu de l'ensemble de prélèvement (22) pour former un flux riche en matériau solide et un flux pauvre en matériau solide, le séparateur (42) comprenant une entrée (64) d'injection du flux de prélèvement, et au moins une sortie inférieure (76) d'évacuation du flux riche en matériau solide ;  a separator (42) for processing the sample flow received from the sample assembly (22) to form a stream rich in solid material and a stream that is poor in solid material, the separator (42) comprising an inlet (64); ) injecting the sampling flow, and at least one lower discharge outlet (76) for evacuating the flow rich in solid material;
- un flexible amont (40) raccordant l'ensemble de prélèvement (22) au séparateur (42).  an upstream hose (40) connecting the sampling assembly (22) to the separator (42).
- une conduite intermédiaire (44) raccordant la ou chaque sortie d'évacuation (76) de flux riche en matériau solide et un tronçon inférieur (109) de la colonne montante (48), la sortie de refoulement (100) de la pompe (90) étant piquée sur le tronçon inférieur (109) de la colonne montante (48) ou sur la conduite intermédiaire (44).  an intermediate pipe (44) connecting the or each discharge outlet (76) with a flow rich in solid material and a lower section (109) of the riser (48), the discharge outlet (100) of the pump ( 90) being stitched on the lower section (109) of the riser (48) or on the intermediate pipe (44).
2.- Dispositif (10 ; 130 ; 230) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le séparateur (42) comporte un support (54) posé sur le fond (12) de l'étendue d'eau (14) ou porté par la colonne montante (48).  2.- Device (10; 130; 230) according to claim 1, characterized in that the separator (42) comprises a support (54) placed on the bottom (12) of the body of water (14) or worn by the riser (48).
3.- Dispositif (10 ; 130 ; 230) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur (42) comporte une cuve amont (56) de séparation du flux de prélèvement et au moins une cuve aval (58A, 58B) d'évacuation du flux riche en matériau solide, le séparateur (42) comprenant en outre un distributeur (60) interposé entre la cuve amont de réception (56) et la cuve aval d'évacuation (58A, 58B), le distributeur (60) étant propre à autoriser sélectivement le passage du flux riche en matériau solide depuis la cuve amont de séparation (56) vers la cuve aval d'évacuation (58A, 58B). 3.- Device (10; 130; 230) according to any one of the preceding claims, characterized in that the separator (42) comprises an upstream tank (56) for separating the sampling flow and at least one downstream vessel (58A 58B) for discharging the flow rich in solid material, the separator (42) further comprising a distributor (60) interposed between the upstream receiving vessel (56) and the downstream discharge vessel (58A, 58B), the dispenser (60) being adapted to selectively allow the passage of solid material-rich stream from the upstream separation tank (56) to the downstream discharge vessel (58A, 58B).
4. - Dispositif (230) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le distributeur (60) comporte, pour chaque cuve aval (58A, 58B), une vanne amont (73A, 73B) d'isolation et une vanne aval (77A, 77B) d'isolation, le distributeur comportant en outre un clapet pilotable (80A, 80B ; 82A, 82B) disposé en amont de chaque vanne d'isolation (73A, 73B ; 77A, 77B) pour empêcher le passage du flux riche en matériau solide vers la vanne d'isolation (73A, 73B, 77A, 77B) avant l'ouverture de la vanne d'isolation (73A, 73B ; 77A, 77B). 4. - Device (230) according to claim 3, characterized in that the distributor (60) comprises, for each downstream vessel (58A, 58B), an upstream valve (73A, 73B) insulation and a downstream valve (77A , The distributor further comprising a controllable valve (80A, 80B, 82A, 82B) disposed upstream of each isolation valve (73A, 73B, 77A, 77B) to prevent the flow of the solid material to the isolation valve (73A, 73B, 77A, 77B) prior to opening the isolation valve (73A, 73B, 77A, 77B).
5. - Dispositif (230) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte un système (250) de dérivation d'eau sous pression raccordé à chaque cuve aval (58A, 58B, 58C) et isolé par une vanne (254).  5. - Device (230) according to claim 3 or 4, characterized in that it comprises a system (250) for diverting water under pressure connected to each downstream vessel (58A, 58B, 58C) and isolated by a valve (254).
6. - Dispositif (10 ; 130 ;230) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le séparateur (42) comporte au moins deux cuves aval d'évacuation (58A, 58B), le distributeur (60) étant pilotable entre une première configuration de passage du flux riche en matériau solide depuis la cuve amont de séparation (56) vers une première cuve aval d'évacuation (58A), et d'isolement de la deuxième cuve aval d'évacuation (58B), et une deuxième configuration de passage du flux riche en matériau solide depuis la cuve de séparation (56) vers la deuxième aval cuve d'évacuation (58B), et d'isolation de la première cuve aval d'évacuation (58A, 58B).  6. - Device (10; 130; 230) according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the separator (42) comprises at least two downstream discharge tanks (58A, 58B), the distributor (60 ) being controllable between a first passage configuration of the flow rich in solid material from the upstream separation tank (56) to a first downstream evacuation tank (58A), and to the isolation of the second downstream evacuation tank (58B ), and a second configuration of passage of the flow rich in solid material from the separation tank (56) to the second downstream evacuation tank (58B), and of the isolation of the first downstream evacuation tank (58A, 58B ).
7 - Dispositif (10 ;130) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le distributeur (60) comporte un barillet rotatif.  7 - Device (10; 130) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the distributor (60) comprises a rotary barrel.
8.- Dispositif (10 ; 230) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de prélèvement (22) comporte au moins un véhicule excavateur (30) destiné à entrer en contact avec le fond (12) de l'étendue d'eau (14) pour prélever du matériau solide sur le fond (12) de l'étendue d'eau (14).  8.- Device (10; 230) according to any one of the preceding claims, characterized in that the sampling assembly (22) comprises at least one excavating vehicle (30) intended to come into contact with the bottom (12) the body of water (14) for taking solid material from the bottom (12) of the body of water (14).
9.- Dispositif (130 ; 230) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de prélèvement (22) comporte un support (142) de collecte de matériau destiné à être posé sur le fond (12) de l'étendue d'eau (14) et des moyens de prélèvement (132) déployables depuis la surface indépendamment du support de collecte (142).  9.- Device (130; 230) according to any one of the preceding claims, characterized in that the sampling assembly (22) comprises a support (142) for collecting material intended to be placed on the bottom (12). the expanse of water (14) and the sampling means (132) deployable from the surface independently of the collection medium (142).
10.- Dispositif (10 ; 130 ; 230) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de prélèvement (22) comporte un broyeur/concasseur (135), destiné à réduire la granulométrie du flux de prélèvement reçu de l'ensemble de prélèvement, le broyeur/concasseur (135) étant monté en amont du séparateur (42).  10.- Device (10; 130; 230) according to any one of the preceding claims, characterized in that the sampling assembly (22) comprises a crusher / crusher (135) intended to reduce the particle size of the flow of sampling received from the sampling assembly, the crusher / crusher (135) being mounted upstream of the separator (42).
1 1 .- Dispositif (10 ; 130 ; 230) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une installation de surface (26), avantageusement flottant sur l'étendue d'eau (14), la colonne montante (48) débouchant dans l'installation de surface (26). 1 1 .- Device (10; 130; 230) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a surface installation (26), advantageously floating on the body of water (14), the riser (48) opening into the surface installation (26).
12. - Dispositif (230) selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que la pompe (90) est portée par l'installation de surface (26), la sortie de refoulement (100) de la pompe (90) étant piquée sur la colonne montante (48) ou sur la conduite intermédiaire (44) par l'intermédiaire d'un conduit de piquage (92) s'étendant à travers l'étendue d'eau (14).  12. - Device (230) according to claim 1 1, characterized in that the pump (90) is carried by the surface installation (26), the discharge outlet (100) of the pump (90) being stitched on the riser (48) or the intermediate pipe (44) via a tapping pipe (92) extending through the body of water (14).
13. - Dispositif (10 ; 130) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée d'admission (98) de la pompe (90) est apte à être raccordée à l'étendue d'eau (14), le dispositif (10 ; 130) comportant un ensemble de filtration (96) interposé entre l'étendue d'eau (14) et l'entrée d'admission (98).  13. - Device (10; 130) according to any one of the preceding claims, characterized in that the intake inlet (98) of the pump (90) is adapted to be connected to the body of water ( 14), the device (10; 130) having a filter assembly (96) interposed between the body of water (14) and the inlet (98).
14. - Procédé d'extraction de matériau solide sur le fond (12) d'une étendue d'eau (14), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :  14. - Method of extracting solid material on the bottom (12) of a body of water (14), characterized in that it comprises the following steps:
- fourniture d'un dispositif (10 ; 130 ; 230) selon l'une quelconque des revendications précédentes ;  - Providing a device (10; 130; 230) according to any one of the preceding claims;
- prélèvement de matériau sur le fond (12) de l'étendue d'eau (14) par l'ensemble de prélèvement (22) ;  - removal of material on the bottom (12) of the body of water (14) by the sampling assembly (22);
- séparation du flux de prélèvement reçu de l'ensemble de prélèvement (22) dans le séparateur (42) pour produire un flux riche en matériau solide ;  separating the sampling stream received from the sampling assembly (22) in the separator (42) to produce a stream rich in solid material;
- évacuation du flux riche en matériau solide à travers la sortie inférieure d'évacuation (76) ;  draining the flow rich in solid material through the lower discharge outlet (76);
- activation de la pompe (90) et injection d'un liquide dans un tronçon inférieur de la colonne montante (48) ou dans la conduite intermédiaire (44) pour entraîner le flux riche en matériau solide à travers la colonne montante (48) vers une installation de surface (26).  - activating the pump (90) and injecting a liquid in a lower section of the riser (48) or in the intermediate line (44) to drive the solid material-rich stream through the riser (48) to a surface installation (26).
EP12720464.2A 2011-04-27 2012-04-27 Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method Withdrawn EP2702210A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1153590A FR2974585B1 (en) 2011-04-27 2011-04-27 DEVICE FOR EXTRACTING SOLID MATERIAL ON THE BACKGROUND OF A WATER EXTEND AND ASSOCIATED METHOD
PCT/EP2012/057800 WO2012146730A1 (en) 2011-04-27 2012-04-27 Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2702210A1 true EP2702210A1 (en) 2014-03-05

Family

ID=46062260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP12720464.2A Withdrawn EP2702210A1 (en) 2011-04-27 2012-04-27 Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9062434B2 (en)
EP (1) EP2702210A1 (en)
JP (1) JP2014512469A (en)
KR (1) KR20140030166A (en)
AU (1) AU2012247461B2 (en)
BR (1) BR112013027782B8 (en)
CA (1) CA2833650C (en)
FR (1) FR2974585B1 (en)
RU (1) RU2013147618A (en)
WO (1) WO2012146730A1 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2971762B1 (en) * 2011-02-22 2015-05-01 Technip France SYSTEM FOR TRANSFERRING A FLUID, IN PARTICULAR LIQUEFIED PETROLEUM GAS BETWEEN A FIRST SURFACE INSTALLATION AND A SECOND SURFACE INSTALLATION
DE102012016052A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Atlas Elektronik Gmbh Apparatus and method for the degradation of solids on the seabed
NL2011157C2 (en) * 2013-07-12 2015-01-13 Ihc Holland Ie Bv Tailing deposit tool.
KR101349661B1 (en) 2013-10-16 2014-01-10 한국해양과학기술원 Buffer system for deep-sea mineral mining
CN105317066A (en) * 2015-11-30 2016-02-10 湖南金松汽车有限公司 Suction device of suction sewage truck
US10400421B2 (en) * 2016-03-02 2019-09-03 Hydril USA Distribution LLC Systems and methods for backflushing a riser transfer pipe
JP6557762B1 (en) * 2018-08-03 2019-08-07 三菱重工業株式会社 Pumping system and ore charging device
CN111119897A (en) * 2020-01-17 2020-05-08 招商局深海装备研究院(三亚)有限公司 Environment-friendly semi-closed loop deep sea ore hydraulic lifting system
CN111075451A (en) * 2020-01-17 2020-04-28 招商局深海装备研究院(三亚)有限公司 Deep sea ore hydraulic lifting system with deep sea single high-pressure storage bin feeding equipment

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3672725A (en) * 1970-06-15 1972-06-27 Earl & Wright Ltd Deep sea mining method and apparatus
US3753303A (en) * 1970-11-10 1973-08-21 Klein Schanzlin & Becker Ag Apparatus for hydraulically raising ore and other materials
US3763580A (en) * 1970-12-10 1973-10-09 Global Marine Inc Apparatus for dredging in deep ocean
GB1464550A (en) * 1973-07-04 1977-02-16 Secretary Industry Brit Underwater anchoring apparatus
US4055006A (en) * 1973-09-21 1977-10-25 Mitsubishi Kaihatsu Kabushiki Kaisha Deep-sea ore collecting and hoisting apparatus
US4070061A (en) * 1976-07-09 1978-01-24 Union Miniere Method and apparatus for collecting mineral aggregates from sea beds
US4141159A (en) * 1977-03-18 1979-02-27 Summa Corporation Method and apparatus for deep sea mining
US4232903A (en) * 1978-12-28 1980-11-11 Lockheed Missiles & Space Co., Inc. Ocean mining system and process
DE2906315A1 (en) * 1979-02-19 1980-08-21 Siemag Transplan Gmbh Recovery unit for manganese nodules on sea-bed - has vertical pipeline connected to chambers for alternate filling and emptying of nodules by hydraulic action
FR2560281B1 (en) * 1984-02-24 1986-09-19 Nord Mediterranee Chantiers FACILITY FOR THE EXTRACTION OF SEAFARR ORE
US4681372A (en) * 1986-02-11 1987-07-21 Mcclure William L Deep sea mining apparatus
US5199767A (en) * 1990-01-17 1993-04-06 Kenjiro Jimbo Method of lifting deepsea mineral resources with heavy media
FR2928960B1 (en) * 2008-03-21 2014-08-15 Technip France SEPARATOR FOR RECEIVING PRESSURIZED FLUID CONTAINING AT LEAST ONE SOLID MATERIAL AND LIQUID, APPARATUS AND METHOD THEREOF
FR2929638B1 (en) 2008-04-08 2010-05-14 Technip France DEVICE FOR EXTRACTING A MATERIAL LOCATED AT THE BOTTOM OF A WATER EXTENSION, EXTRACTION PLANT, AND ASSOCIATED METHOD
WO2012171074A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Nautilus Minerals Pacific Pty Ltd System and method for seafloor stockpiling

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012146730A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014512469A (en) 2014-05-22
FR2974585B1 (en) 2013-06-07
KR20140030166A (en) 2014-03-11
BR112013027782B1 (en) 2020-12-15
CA2833650C (en) 2019-04-09
RU2013147618A (en) 2015-04-27
BR112013027782B8 (en) 2021-01-05
AU2012247461B2 (en) 2017-08-17
FR2974585A1 (en) 2012-11-02
NZ617710A (en) 2015-05-29
US9062434B2 (en) 2015-06-23
WO2012146730A1 (en) 2012-11-01
CA2833650A1 (en) 2012-11-01
BR112013027782A2 (en) 2017-01-17
US20140041262A1 (en) 2014-02-13
AU2012247461A1 (en) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2833650C (en) Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method
EP2646725B1 (en) Marine mounting provided with a device for storing and guiding hoses
EP2585188B1 (en) Modular device for liquid/liquid gravity separation
EP2288789B1 (en) Device for extracting a material situated at the bottom of an expanse of water, extraction installation and associated method
CA2714637C (en) Support including a reel having a docking buoy for detachable bottom/surface linking duct
FR2750732A1 (en) METHOD AND INSTALLATION FOR PUMPING A PETROLEUM EFFLUENT
FR2919016A1 (en) DEVICE FOR EXTRACTING A MATERIAL LOCATED AT THE BOTTOM OF A WATER EXTEND AND ASSOCIATED METHOD
CA2652255A1 (en) System for cleaning an oil tank and method of cleaning an oil tank
EP2125503B1 (en) Device for cutting and opening/closing a hole in a wall on the seabed
EP1449762A1 (en) Method and installation of effluent recovery at sea by using a shuttle reservoir
EP2262577B1 (en) Separator for receiving a pressurized fluid containing as a minimum a solid material and a liquid, and associated device and method.
FR2522076A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SEQUENTIAL CONTROL OF THE VERTICAL MOTION OF A SLUDGE
EP3083451B1 (en) Method for injecting fluids into an underwater facility
NZ617710B2 (en) Device for extracting solid material on the bed of a body of water, and associated method
WO2000034657A1 (en) Leachate and depollution pneumatic pump with sleeve valve
EP1797365B1 (en) Installation and method for driving a submarine pipeline scraper
BE825465A (en) PROCESS FOR THE STORAGE OF OIL FROM SUBMARINE WELLS AND FOR THE TRANSFER OF OIL INTO AND FROM OIL TANKERS AND APPARATUS FOR STORAGE AND DISTRIBUTION OF OIL TO BE USED WITH SUCH A PROCESS
OA19947A (en) Modular installation and process for liquid / gas separation, in particular of the liquid and gas phases of crude oil.
FR2723768A1 (en) Pneumatic pump for solids in suspension
FR2805240A1 (en) Submersible equipment recovering liquid from sea bed reservoir, especially a wreck, includes pumping, transfer, storage and neutral flotation provisions

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20131018

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20160323

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160803