FR2469635A1 - Procede et dispositif d'encrage de pipe-lines en particulier au point de croisement de deux pipe-lines - Google Patents

Procede et dispositif d'encrage de pipe-lines en particulier au point de croisement de deux pipe-lines Download PDF

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Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ANCRAGE DE PIPE-LINES SUR DES FONDS SOUS-MARINS, EN PARTICULIER EN LEURS POINTS DE CROISEMENT. SELON L'INVENTION, LE PIPE-LINE SUPERIEUR 5 INITIALEMENT POSE SUR DES POUTRES P EST SURELEVE PAR RAPPORT A CELLES-CI PAR DES SUPPORTS A ARCEAUX 6 MUNIS DE MEMBRANES GONFLABLES 7. APPLICATION: SUPPRESSION DE TOUT CONTACT ENTRE DEUX PIPE-LINES SUPERPOSES.

Description

La présente invention a pour objet un procédé d'ancrage de pipe-lines en particulier au voisinage du point de croisement de deux ou plusieurs pipe-lines et un dispositif permettant la mise en oeuvre dudit procédé.
On sait que, bien que les canalisations appelées pipe-lines ou oléoducs soient habituellement constituées d'une conduite en acier revêtue d'une coque de béton, il est indispensable que, lors du croisement de deux pipe-lines, phénomène qui se produit très couramment dans certaines régions du globe, le pipe-line supérieur ne vienne pas porter, pour des raisons de sécurité,sur le pipe-line inférieur.
Ce problème est encore plus grave lorsque le réseau de pipe-lines inférieur appartient à une compagnie alors que le réseau de pipe-lines supérieur appartient à une autre compagnie, des problèmes d'assurance se superposant aux problèmes techniques.
La solution actuellement le plus généralement adoptée consiste à poser le pipe-line supérieur sur des structures gonflables à l'intérieur desquelles est injecté par exemple un coulis de ciment. Ces corps gonflables sont bien entendu disposés de part et d'autre du pipe-line inférieur et reposent sur le fond sous-marin. Toutefois, cette solution est difficile à mettre en oeuvre. En effet, les structures précitées doivent fatalement avoir un diamètre très supérieur à celui du pipe-line inférieur qui est de l'ordre d'un mètre par exemple ce qui implique qu'il est, dans ces conditions, nécessaire d'injecter plusieurs mètres cubes de coulis de ciment. Cette injection lorsque en particulier les fonds sous-marins sont profonds est extrêmement coûteuse.
La présente invention a pour objet d'apporter une solution au croisement des pipe-lines en particulier dans les fonds sous-marins. Selon la présente invention, le procédé d'ancrage de pipe-lines notamment au voisinage de leur point de croisement, un pipe-line supérieur passant au-dessus d'un pipe-line inférieur, le pipe-line inférieur reposant sur le fond sous-marin et le pipe-line supérieur reposant dans un premier temps sur des poutres entourant le pipe-line inférieur, est caractérisé en ce que l'on fore de part et d'autre du pipe-line inférieur au moins deux trous dans lesquels on introduit et scelle des pieux, on glisse sous le pipe-line supérieur un arceau présentant un soufflet gonflable ledit arceau étant fixé à ces deux extrémités sur lesdits pieux, on gonfle le soufflet gonflable ce qui a pour effet de surélever le second pipe-line puis l'on retire les poutres.
Les opérations qui viennent d'être décrites peuvent être effectuées très simplement par des scaphandriers et en aucun cas les pipe-lines ne viennent au contact l'un de l'autre ce qui risquerait de détruire leur coque de béton.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention en regard des figures qui représentent :
La figure 1, une vue du croisement de deux pipe-lines et de leur procédé d'ancrage selon la présente invention ;;
la figure 2, une vue en coupe d'un ancrage selon la présente invention selon un plan perpendiculaire au pipe-line supérieur
la figure 3, une vue en perspective du croisement de deux pipe-lines dans lequel le pipe-line supérieur est supporté par un ensemble de dispositifs d'ancrage selon 11 invention
la figure 4, une vue en coupe de l'ensemble de la figure 3 selon un plan perpendiculaire au pipe-line intérieur
la figure 5, une vue d'un montage possible d'un pipe-line faisant appel à deux arceaux avec interposition de deux membranes gonflables.
Sur la figure 1, le pipe-line inférieur I repose sur le fond sous-marin et est ancré sur celui-ci avant la pose du second pipe-line et au voisinage du point de croisement par des arceaux 2 s'appuyant sur la canalisa
tion 1 par l'intermédiaire d'une membrane gonflable 3, l'arceau 2 étant fixé sur deux pieux 4 ancrés dans le sol selon un procédé décrit dans la demande française de brevet NO 19 13123 du 23 mai 1979 au nom de la demanderesse pour "procédé et dispositif pour ancrer une conduite sur un support, par exemple sur un fond sous-marin'.' Selon une particularité de l'invention, par rapport à la demande précédente les pieux 4 font saillie à partir du fond sous-marin sur une plus grande hauteur que dans la demande précitée.En effet ces pieux 4 vont servir non seulement à l'ancrage du pipe-line inférieur mais également à l'ancrage du pipe-line supérieur 5 qui sur la figure 1 croise le pipe-line inférieur dans une direction sensiblement perpendiculaire. Le pipe-line supérieur 5 repose également sur des arceaux 6, arceauY dont le sens est inversé par rapport à celui des arceaux 2. Ces arceaux jouent alors le rôle de beroeatix pour le pipe-line supérieur 5. De préférence, un soufflet 7 ou membrane souple déformable est rendu solidaire de la paroi interne de l'arceau 6, le soufflet 7 jouant le rôle de corps gonflable qui peut être rempli par un coulis de ciment sous pression. L'injection du coulis dans le corps gonflable 7 permet d'obtenir très aisément un effet de vérin.Par suite, il est possible -# de soulever le pipe-line 5 très facilement puisque l'on sait en effet que la force appliquée est égale au produit de la pression par la surface, or, la surface de contact entre le corps gonflable 7 et la canalisation 5 est connuer il suffit donc pour obtenir une force déterminée d'intro duire le coulis de ciment dans la membrane 7 avec une pression détcrminee. Si le diamètre de la canalisation extérieure est de un mètre par exemple et si la surface -de contact est de 20 cm2, il est possible de soulever le pipe-line de quelques centimètres. Sur la figure 1, les deux pipe-lines 1 et 5 sont représentés en position ancrée.
our arriver à ce résultat, on procède de la façon suivante:
On dispose de part et d'autre au pipe-line 1 des poutres P dans la région d'immersion du pipe-line 5 de sorte que dans un premier temps ce pipe-line 5 repose sur les poutres P P dont la hauteur est supérieure au dia mètre au pipe-line 1. On procède alors de préfé a à l' ancragc- du pipe-line 1 afin que celui-ci ne se déplace pas.Pour Ce faire, on utilise par exemple 1gJ procédé décrit dans la demande précitée c'est-à-dire que l'on fore un certain nombre de trous dans le sous-sol, trous dans lesquels on introduit des pieux 4 par exemple au nombre de quatre et l'on fixe sur le pipe-line 1 des arceaux 2 avec interposition d'une membrane gonflable 3.
Puis, on glisse au-dessous du pipe-line 5 des arceaux 6 dont les extrémités sont enfilés sur les pieux 4.
Après fixation des arceaux sur les pieux 4, on procède au gonflage des membranes 7 ce qui soulève le pipe-line par rapport aux poutres P. Celles-ci peuvent alors être retirées puisqu'elles ne sont plus en contact avec le pipe-line 5 et lton peut eventuellement fixer au-dessus du pipe-line 5 sur les pieux 4 des brides 8 dont le but est de maintenir le pipe-line contre des poussées verticales du bas vers le haut. Il est toutefois évident que le seul poids du pipe-line peut parfois suffire à maintenir celui-ci contre les arceaux 6.
La figure 2 est une coupe par un plan perpendiculaire au pipe-line 5 et permet de mieux voir les deux pipe-lines ancrés. e pipe-line 5 est constitué par une conduite Sa revêtue d'une coque de béton Sb. Elle repose sur une membrane 7 qui présente une valve d'injection 7a permettant d'introduire le coulis de ciment à l'intérieur du soufflet. De préférence, le soufflet est au préalable fixe à l'intérieur de l'arceau par tous moyens appropriés.
Une fois posée, la bride 8 est solidarisée des pieux 4 par l'intermédiaire des vis 9.
Les figures ligures 1 et 2 représentent un premier mode de réalisation de l'invention alors que les figures 3 et 4 qui vont être maintenant décrites représentent un second mode c réalisation dans lequel les deux pipe-lines sont ancrés indépendamment l'un de l'autre. Sur ces figures, les mêmes références désignent les memes éléments cBest- - dire que le pipe-line 1 passe au-dessous du pipe- ] ine superieur 5. Le pipe-line 1 est ancré dans le sol au voisinage du croisement avec le pipe-line 5 par deux arceaux 2, des éléments gonflables 3 étant interposés entre le pipe-line et l'arceau comme dans la demande précitée.
Le pipe-line 5 est par ailleurs ancré sur le fond sousmarin par un ensemble de dispositifs 10 qui consistent chacun en un arceau 6 supporté par des pieux 4, une membrane gonflable 7 étant interposée entre le pipe-line et l'arceau 6. L'effet de vérin permettant de soulever le pipe-line est identique à celui qui a été mentionné précédemment. La position du pipe-line 5 sur ses supports 10 peut être verrouillée, comme il a été dit précédemment, par des brides 8 vissées sur les pieux 4 par des boulons 9.
Sur le reste de son parcours, lorsque le pipe-line 5 ne croise pas d'autres canalisations, il peut bien entendu être ancré dans le sol au moyen d'arceaux 2 comme ceîà apparaît sur la gauche de la figure 3. On notera inci demment que le dispositif de support qui vient d'être décrit peut avantageusement être utilisé non seulement lorsque l'on doit passer au-dessus d'une autre canalisation mais également lorsque la configuration du terrain est trop irrégulière pour que l'on laisse la conduite directement sur le sol. Il est ainsi possible par une hauteur convenable des pieux de rattraper certaines irrégularités du fond sous-marin.Comme cela a été dit précédemment au sujet du premier mode de réalisation, le pipe-line 5 est dans un premier temps posé sur des poutres qui sont retirées après que les soufflets 7 ont été gonflés.
On a représenté sur la figure 5 un autre mode de réalisation permettant d'ancrer une canalisation, qu'il s'agisse d'un point de croisement ou non. Dans ce mode de réalisation, la canalisation 5 est suspendue à sa partie inférieure sur un arceau 6 avec interposition toujours d'une membrane gonflable 7 et est maintenue à sa partie supérieure par un autre arceau qui est fixé sur les mêmes pieux 4 que l'arceau inférieur.De préférence, l'arceau supérieur 2 prend appui sur la canalisation avec interposition d'une membrane gonflable ce qui permet d'assujettir trLs solidement la canalisation sur ce support, le support étant lui-même ancré dans le fond sous-marin par dus pieux qui sont scellés dans des forages 1 moyen d un coulis de ciment.
Il est Lien évident que,dans le cas d'un fond sous-marin qui est constitué par une plate-forme rocheuse recouverte par une couche de sable peu épaisse, il est possible d'ancrer l'une ou l'autre des canalisations avec de dispositifs tels que celui qui est décrit dans la demande française de brevet N0 79 26736 au 29 octobre 1979 au nom de la demanderesse pour "Dispositif d'ancrage de conduites telles que des pipelines sur fond sous-marin".
Compte-tenu de la difficulté résultant des conditions de travail sur les fonds sous-marins, le procédé selon l'invention permet d'obtenir très facilement un ancrage et une fixation de canalisations dans le fond de la mer et permet le croisement de plusieurs pipe-lines sans que ceux-ci viennent jamais en contact l'un avec l'autre. Les injections de coulis dans les membranes sont très aisées et ne nécessitent pas l'immobilisation d'un support logistique important en surface.L'action sur la pression de l'injection permet par ailleurs un contrôle direct des efforts a appliquer sur le pipe-line soit pour le serrer, soit pour le surélever et b il- C profil adéquat et les supports obtenus selon l'invention présentent de bonnes caractéristiques de resistance noramment aux petites dé formations et @@orti@@@@ et amortissent de .A~ S vibrations éventuelles.
Il va u s < qile des modifications peuvent être apportés au. -odes de réalisation qui viennent d'être décrits, notawrrnent pa substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour celà du cadre de la présente invention. f r invertie pouvant bien entendu être également appliquée o tout e canalisation autre que pipe-lines ou
léoducs.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1.- Procédé d'ancrage de pipe-lines, en partisu- lier aux points de croisement d'au-moins deux pipe-lines, le pipe-line inférieur reposant sur le fond sous-marin et le pipe-line supérieur reposant sur des structures portantes de part et d'autre du pipe-line inférieur, caractérisé en ce que
- l'on glisse des supports au-dessous du pipe-line supérieur,
- l'on élève en prenant appui sur lesdits supports le pipe-line supérieur par rapport aux structures précitées,
- l'on fixe le pipe-line supérieur dans sa position définitive,
- l'on retire les structures portantes.
2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les supports précités sont constitués par des arceaux, solidaires de pieux ancrés dans le sol, formant berceaux pour le pipe-line supérieur.
3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une membrane gonflable est assujettie à l'intérieur de chacun desdits arceaux, une valve d'injection permettant l'introduction d'un corps liquide solidifiable sous pression.
4.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que sur deux pieux soutenant un arceau formant berceau sont montées deux brides solidaires d'un arceau à concavité tournée vers le sol, assurant l'ancrage d'un pipeline inférieur.
5.- Dispositif d'ancrage comprenant au moins un arceau à concavité tournée vers le haut, à l'intérieur duquel est assujettie une membrane gonflable, caractérisé en ce que ledit arceau repose sur deux pieux dont la hauteur varie en fonction des irrégularités du fond sous-marin d'une part et de la présence éventuelle d'autres pipelines s'étendant dans des directions différentes sur le fond d'autre part.
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