FR2786246A1 - Tuyau pour le transport de liquide dans un milieu marin et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un tuyau pour le transport de liquide dans un milieu marin. Le tuyau constitué d'un tube en matière tissée en continu, de manière circulaire, ladite matière comprenant de 10 à 50 kg par mètre linéaire de tuyau, de préférence, de 25 à 35 kg par mètre linéaire de tuyau. La matière tissée est constituée d'un fil résistant mécaniquement et résistant à l'élongation, du type aramide. Le fil constituant la matière tissée a un titre de préférence supérieur à 3 300 Tex, soit sans retordage, soit après retordage. Le procédé de fabrication et de pose sur les fonds marins du tuyau est tel que l'on place un support flottant 10 sur l'eau, ledit support supportant un métier à tisser circulaire 11, on tisse un tube 1 en matière synthétique à l'aide du métier circulaire, le tissage étant effectué en continu, on fixe l'extrémité libre du tube 1 en un point de fixation 12 sur un fond marin ou sur terre, on déplace le support flottant 10 pour l'éloigner du point de fixation 12, en laissant le tube 1 tomber par son propre poids sur le fond marin 7. Application au transport d'eau potable ou d'eau pour irrigation.

Description

La présente invention concerne des tuyaux pour amener de !'eau via le fond des mers ou océans.

On sait que le problème d'alimentation en eau potable se pose pour de nombreux pays et de nombreuses populations qui ne disposent pas d'eau potable pour la population et/ou d'eau d'irrigation pour les cultures. Par contre, d'autres régions du monde possèdent un réseau de rivières et d'eau souterraine important. Un problème qui se pose est donc le transport d'un pays à l'autre d'eau potable ou d'eau d'irrigation. On souhaite faire traverser l'eau douce, potable ou d'irrigation depuis les pays qui en possèdent en excès vers les régions qui sont dépourvues d'eau. On souhaite donc transporter l'eau au moyen de tuyaux, ces tuyaux étant placés au fond de la mer.

II existe déjà des tuyaux qui transportent de !'eau. Ces tuyaux sont des canalisations fixes et rigides. Ils ne permettent de transporter de !'eau sur de très grandes distances et ne permettent pas de transporter de l'eau pour lui faire traverser les mers et océans. II existe des tuyaux de gros diamètre, par exemple, ayant un diamètre de 3 à 4 m. Ces tuyaux sont en acier ou en béton, ils sont rigides et ne peuvent donc tre utilisés pour transporter un liquide au fond de la mer.

II existe des tuyaux qui supportent de fortes pressions internes. Par exemple, il existe des canalisations de gaz qui supportent plusieurs dizaines de bars. Ces canalisations sont rigides. Elles ne peuvent donc tre utilisées pour transporter un fluide au fond d'une mer ou d'un océan.

II existe par ailleurs des tuyaux flexibles qui permettent de transporter un liquide comme l'eau. Un exemple en est les tuyaux d'arrosage. Ces tuyaux transportent un liquide sur de faibles distances.

On connaît encore des tuyaux pour transporter du pétrole depuis un puits de pétrole en mer vers une plate-forme. Le tuyau qui amène le pétrole depuis le puits vers la plate-forme est flexible. La distance entre le puits et la plate-forme est courte et le tuyau utilisé pour le transport du pétrole a un diamètre généralement compris entre 50 cm environ et 1 m environ et les distances de transport du pétrole sont courtes.

Par conséquent, les problèmes à résoudre sont les suivants.

Un premier problème est de fournir un tuyau de plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de kilomètres, qui soit souple et qui repose au fond de la mer. Un autre problème est de fournir un tuyau qui résiste à l'usure par le frottement sur les fonds marins. En effet, un tuyau reposant sur un fond marin est soumis à des mouvements constants par les courants d'eau de mer. Un autre problème est donc de fournir un tuyau résistant à la corrosion.

Un autre problème est de fournir un tuyau ayant plusieurs mètres de diamètre et pouvant supporter des débits de plusieurs dizaines de m3 par seconde.

Un autre problème est de placer un tel tuyau au fond de la mer. En effet, on conçoit que si on veut placer un tuyau de plusieurs centaines de kilomètres, voire plusieurs milliers de kilomètres, au fond la mer, il est impossible d'amener un tel tuyau en une seule partie enroulé, pour le dérouler ensuite au fond de la mer.

Un but de l'invention est donc de fournir un tuyau souple et flexible, pouvant tre placé sur des fonds marins, pouvant résister à la corrosion de l'eau de mer et à l'usure par frottement sur les fonds marins, pouvant résister à des pressions internes et externes élevées, pouvant supporter des débits de plusieurs dizaines de m3 par seconde.

Un autre problème est de fournir un procédé de fabrication d'un tel tuyau et de fournir un procédé de pose de ce tuyau sur les fonds marins.

A cet effet, l'invention concerne un tuyau pour le transport de liquide dans un milieu marin constitué d'un tube en matière tissée en continu, de manière circulaire, ladite matière comprenant de 10 à 50 kg par mètre linéaire de tuyau, de préférence, de 25 à 35 kg par mètre linéaire de tuyau.

La matière tissée est constituée d'un fil résistant mécaniquement et résistant à l'élongation, du type aramide, par exemple, en Kevlar (@ (DuPont de Nemours). Le fil constituant la matière tissée a un titre de préférence supérieur à 3 300 Tex, soit sans retordage, soit après retordage.

Le tube selon l'invention comporte en outre une couche intérieure et une couche externe, la couche interne assurant t'étanchéité au fluide et le bon écoulement du fluide, son coefficient de rugosité absolue étant le plus faible possible, à savoir, e < 10-3. La couche externe assure une résistance à la corrosion et une résistance à l'usure par frottement.

Le tube a un diamètre de 2 à 10 mètres, de préférence, 3 à 8, plus préférentiettement, 4 mètres.

L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'un tel tuyau et son procédé de pose sur les fonds marins.

Le procédé selon l'invention est tel que l'on place un support flottant sur t'eau, ledit support supportant un métier à tisser circulaire, on tisse un tube en matière synthétique à I'aide du métier circulaire, le tissage étant effectué en continu, on fixe t'extrémité libre du tube sur un fond marin ou sur terre, on déplace le support flottant pour l'éloigner du point de fixation, en laissant le tube tomber par son propre poids sur le fond marin.

Le procédé est encore tel qu'on effectue en continu le revtement du tube sur sa face externe et sur sa face interne par une matière résistante à la corrosion, à l'usure par frottement pour la face externe et une matière assurant t'étanchéité et ayant un coefficient de rugosité absolue le plus faible possible pour la couche interne.

Le tuyau selon l'invention peut en outre comporter des capteurs électroniques noyés dans la matière de la couche intérieure ou de la couche extérieure, lesdits capteurs électroniques indiquant entre autres le lieu d'une éventuelle rupture du tuyau.

La description suivante en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs permettra de comprendre comment la présente invention peut tre mise en pratique.

La Figure 1 est une vue en perspective schématique d'un tube constituant le tuyau selon la présente invention.

La Figure 2 est une coupe transversale du tuyau selon la présente invention.

La Figure 3 est une représentation schématique du procédé de fabrication du tuyau selon la présente invention et du procédé de pose de celui-ci sur les fonds marins.

Sur la Figure 1 on a représenté un tube tissé constituant I'armature du tuyau selon la présente invention. Ce tube tissé 1 a un diamètre de plusieurs mètres, de préférence, de 4 mètres. II a une longueur aussi grande que nécessaire. Le tube 1 est constitué d'une matière tissée à I'aide d'un métier circulaire et comportant des fils 2 parallèles à I'axe longitudinal XX du tube et des fils 3 en hélice. Les interstices entre les fils longitudinaux 2 et circulaires 3 sont les plus faibles possible. De préférence, les fils 2 et 3 sont tissés selon un maillage par un procédé connu en lui-mme de tissage à I'aide d'un métier à tisser circulaire. Les fils sont de préférence une matière plastique telle que de l'aramide, par exemple, du Kevlar O fabriqué par DuPont de Nemours et a un titre supérieur à 3 300 Tex. Le fil peut tre un fil unique ou un fil double retordu ou tout autre fil résistant mécaniquement et résistant à la rupture et à rétongation.

Sur la Figure 2, on voit que le tube 1 est recouvert sur sa face externe d'une couche continue 4 et sur sa face interne d'une couche continue 5. La couche externe 4 et la couche interne 5 sont réalisées en continu par moulage sur le tube 1. La couche 4 est en matière synthétique pouvant résister à la corrosion, à l'humidité, à l'usure par frottement, tandis que la couche interne 5 assure t'étanchéité et le bon écoulement du fluide transporté. La couche interne 5 a un coefficient de rugosité absolue qui doit tre le plus faible possible, de manière à favoriser l'écoulement du fluide. La rugosité absolue de la couche interne 5 est inférieure ou égale à 10-3.

Le tuyau selon la présente invention peut en outre comporter des capteurs 6 qui sont noyés soit dans la couche externe 4, soit dans la couche interne 5 ou des capteurs 6 peuvent tre noyés à la fois dans la couche externe 4 et dans la couche interne 5. Ces capteurs électroniques sont destinés, par exemple, de manière à tre des indicateurs de rupture éventuelle du tuyau selon l'invention. Les capteurs électroniques 6 peuvent aussi, selon un autre mode de réalisation, tre destinés à mesurer la pression interne dans le tuyau selon la présente invention et/ou la pression externe au tuyau selon la présente invention. Les capteurs peuvent aussi éventuellement mesurer la profondeur à laquelle se trouve le tuyau selon la présente invention.

Sur la Figure 3 on a représenté un schéma montrant le procédé de fabrication et de pose d'un tuyau selon la présente invention. On voit un fond marin 7 qui a des altitudes variées, un liquide marin 8 et le sol 9 voisin du liquide marin, ce sol 9 n'étant pas immergé. On place sur le liquide marin 8 un support 10 qui comporte une unité comprenant entre autres un métier à tisser 11. Au début du procédé de fabrication et de pose du tuyau selon la présente invention, le support 10 avec le métier à tisser 11 est placé au voisinage de la côte selon la position représentée 10', 11'On tisse en continu à I'aide du métier à tisser 11 le tube 1 dont on fixe une extrémité libre selon un point d'encrage 12. Le point d'encrage 12 est proche de la côte marine. Il peut tre soit immergé, soit submergé.

Puis, au fur et à mesure que l'on tisse en continu le tube 1, on éloigne le support flottant 10 de la côte selon la direction de la flèche F. Le tuyau 1 vient donc par son poids reposer sur le fond marin 7 et on a représenté plus particulièrement sur la Figure 3 en pointillés, divers profils 13,14,15, qui sont pris successivement par le tuyau au fur et à mesure que le support 10 s'éloigne de la côte.

Le procédé selon la présente invention est encore tel que l'on moule en continu une couche externe 4 et une couche interne 5 sur le tube 1.

Le support flottant 10 s'éloignant de la côte initiale rejoint la côte de destination. Ainsi, selon la présente invention, on a réalisé en continu un tuyau flexible souple qui repose sur le fond marin 7 et qui a une extrémité reliée à une côte et son extrémité opposées reliée à la côte de destination.

Un tel procédé est particulièrement avantageux, car il ne nécessite que le transport de matières premières et non le transport du tuyau lui mme. Par ailleurs, un tel procédé en continu est avantageux du fait qu'il évite des soudures du tuyau selon la présente invention. En effet, ces soudures sont à éviter, car elles sont source de fuites ou de ruptures.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS 1. Tuyau pour le transport de liquide dans un milieu marin constitué d'un tube (1) en matière tissée en continu, de manière circulaire, ladite matière comprenant de 10 à 50 kg par mètre linéaire de tuyau, de préférence, de 25 à 35 kg par mètre linéaire de tuyau.
2. 2. Tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière tissée est constituée d'un fil résistant mécaniquement et résistant à l'élongation, du type aramide.
3. 3. Tuyau selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fil constituant la matière tissée a un titre de préférence supérieur à 3 300 Tex, soit sans retordage, soit après retordage.
4. 4. Tuyau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche interne (5) et une couche externe (4), la couche interne (5) assurant t'étanchéité au fluide et le bon écoulement du fluide, son coefficient de rugosité absolue E étant < 10-3, et la couche externe (4) assurant une résistance à la corrosion et une résistance à l'usure par frottement.
5. 5. Tuyau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (1) a un diamètre de 2 à 10 mètres, de préférence, 3 à 8, plus préférentiellement, 4 mètres.
6. 6. Tuyau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il peut en outre comporter des capteurs électroniques (6) noyés dans la matière de la couche interne (5) et/ou de la couche externe (4), lesdits capteurs electroniques indiquant entre autres le lieu d'une éventuelle rupture du tuyau.
7. 7. Procédé de fabrication et de pose sur les fonds marins d'un tuyau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on place un support flottant (10) sur 1'eau, ledit support supportant un métier à tisser circulaire (11), on tisse un tube (1) en matière synthétique à I'aide du métier circulaire, le tissage étant effectué en continu, on fixe l'extrémité libre du tube (1) en un point de fixation (12) sur un fond marin ou sur terre, on déplace le support flottant (10) pour l'éloigner du point de fixation (12), en laissant le tube (1) tomber par son propre poids sur le fond marin (7).
8. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on effectue en continu le revtement du tube (1) sur sa face externe (4) et sur sa face interne (3) par une matière résistante à la corrosion, à l'usure par frottement pour la face externe et une matière assurant t'étanchéité et ayant un coefficient de rugosité absolue le plus faible possible pour la couche interne.