FR2891578A1 - Riser section for deep sea oil deposits has at least one auxiliary conduit connected to main pipe by fixing ring able to transmit longitudinal forces - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a trait au domaine du forage et de l'exploitationThe present invention relates to the field of drilling and mining
pétrolière de gisement en mer très profonde. Elle concerne un élément de colonne montante (couramment appelée "riser") comprenant au moins une conduite, ou ligne auxiliaire, intégrée au tube principal. offshore oil field. It relates to a riser element (commonly called "riser") comprising at least one pipe, or auxiliary line, integrated in the main pipe.
Une colonne montante de forage est constituée par un ensemble d'éléments tubulaires de longueur comprise entre 15 et 25 m assemblés par des connecteurs. Le poids de ces colonnes suspendues en mer peut être très important, ce qui impose des moyens de suspension de très forte capacité en 1 o surface et des dimensions adaptées pour le tube principal et les raccords de liaison. A riser is constituted by a set of tubular elements of length between 15 and 25 m assembled by connectors. The weight of these columns suspended at sea can be very important, which imposes very high capacity suspension means in 1 o surface and suitable dimensions for the main tube and the connection fittings.
Jusqu'à présent, les lignes auxiliaires: "kill line", "choke line", "booster line" et "hydraulic line" sont disposées autour du tube principal et comportent des raccords emboîtables fixés sur les connecteurs des éléments de riser d'une manière telle que ces lignes haute pression peuvent admettre un déplacement relatif longitudinal entre deux éléments de lignes successifs, toutefois sans possibilité de déboîtement. Du fait de ce montage coulissant d'un élément dans l'autre, les lignes destinées à permettre la circulation haute pression d'un effluent venant du puits ou de la surface ne peuvent pas participer à la résistance mécanique longitudinal de la structure constituée par l'ensemble de la colonne montante. Until now, the auxiliary lines: "kill line", "choke line", "booster line" and "hydraulic line" are arranged around the main tube and comprise push-fit fittings fixed on the connectors of the riser elements of a such that these high pressure lines can admit a longitudinal relative displacement between two successive line elements, however without possibility of dislocation. Due to this sliding assembly of one element in the other, the lines intended to allow the high pressure circulation of an effluent coming from the well or from the surface can not participate in the longitudinal strength of the structure constituted by the set of the riser.
Or, dans l'optique de forer à des profondeurs d'eau pouvant atteindre 3500 m ou plus, le poids mort des lignes auxiliaires devient très pénalisant. Ce phénomène est aggravé par le fait que, pour une même pression maximale de service, la longueur de ces lignes impose un diamètre intérieur plus grand compte tenu de la nécessité de limiter les pertes de charge. However, for the purpose of drilling at water depths of up to 3500 m or more, the dead weight of the auxiliary lines becomes very penalizing. This phenomenon is aggravated by the fact that, for the same maximum operating pressure, the length of these lines imposes a larger inner diameter taking into account the need to limit the pressure losses.
Le document FR 2 799 789 propose de faire participer les lignes auxiliaires "kill line", "choke line", "booster line" ou "hydraulic line" à la résistance mécanique longitudinale de la colonne montante. Selon ce document, un élément de colonne montante comporte un tube principal, des moyens de connexion à ses deux extrémités, au moins une longueur de conduite auxiliaire disposée sensiblement parallèlement au tube principal. La longueur de conduite auxiliaire est solidaire par ses deux extrémités aux moyens de connexion du tube principal de manière à ce que les efforts mécaniques longitudinaux auxquels sont soumis les moyens de connexion se répartissent dans le tube et dans la conduite. The document FR 2 799 789 proposes to involve the auxiliary lines "kill line", "choke line", "booster line" or "hydraulic line" to the longitudinal strength of the riser. According to this document, a riser element comprises a main tube, connection means at its two ends, at least one auxiliary pipe length disposed substantially parallel to the main tube. The auxiliary pipe length is secured by its two ends to the connecting means of the main tube so that the longitudinal mechanical forces to which the connection means are distributed in the tube and in the pipe.
Une difficulté de réalisation de la colonne montante selon le document FR 2 799 789 se situe au niveau des moyens de fixation de la longueur de conduite auxiliaire sur le tube principal. Les efforts de tension supportés par la conduite auxiliaire sont transmis par ces moyens de fixation. Les impératifs de montage et de construction imposent de laisser une distance entre le tube principal et la conduite auxiliaire. Cette distance joue le rôle d'un bras de levier pour les efforts de tension transmis à la conduite auxiliaire. Du fait des efforts de tension associés au bras de levier, les moyens de fixation sont sujet à des déformations de flexion qui peuvent nuire au bon fonctionnement de la colonne montante. A difficulty in producing the riser according to document FR 2 799 789 lies in the means for fastening the length of the auxiliary pipe to the main pipe. The tension forces supported by the auxiliary pipe are transmitted by these fixing means. The assembly and construction requirements make it necessary to leave a distance between the main tube and the auxiliary line. This distance acts as a lever arm for the voltage forces transmitted to the auxiliary line. Due to the tensioning forces associated with the lever arm, the fastening means are subject to bending deformations which can adversely affect the proper functioning of the riser.
La présente invention propose un mode de réalisation particulier pour le montage des lignes auxiliaires au tube principal de manière à ce qu'une longueur de conduite auxiliaire participe, conjointement avec le tube principal, à la reprise des efforts longitudinaux appliqués à la colonne montante. The present invention provides a particular embodiment for mounting the auxiliary lines to the main tube so that a length of auxiliary pipe participates, together with the main tube, the recovery of the longitudinal forces applied to the riser.
De manière générale, la présente invention concerne un tronçon de colonne montante comportant un tube principal, au moins un élément de conduite auxiliaire disposé sensiblement parallèlement audit tube, un connecteur mécanique comprenant une bague mobile en rotation pour verrouillage, une extrémité de l'élément de conduite auxiliaire liée solidairement par un premier moyen de fixation audit tube. Selon l'invention, l'autre extrémité de l'élément de conduite auxiliaire est liée à ladite bague par un deuxième moyen de fixation adapté à transmettre des efforts longitudinaux. In general terms, the present invention relates to a riser section comprising a main tube, at least one auxiliary pipe element disposed substantially parallel to said tube, a mechanical connector comprising a rotating ring for locking, one end of the auxiliary pipe integrally bonded by a first fixing means to said tube. According to the invention, the other end of the auxiliary pipe element is connected to said ring by a second fastening means adapted to transmit longitudinal forces.
Selon l'invention, le deuxième moyen de fixation peut comporter une plaque annulaire en butée longitudinale autour de la bague. De plus, le deuxième moyen de fixation peut comporter une plaque munie d'au moins un orifice dans lequel l'élément de conduite auxiliaire est monté en butée longitudinale. La bague peut être en butée longitudinale sur le connecteur. Le premier moyen de fixation peut comporter une bride munie d'au moins un orifice dans lequel l'élément de conduite auxiliaire est monté, la bride étant solidaire du tube. According to the invention, the second fixing means may comprise an annular plate longitudinally abutting around the ring. In addition, the second fixing means may comprise a plate provided with at least one orifice in which the auxiliary pipe element is mounted in longitudinal abutment. The ring may be in longitudinal stop on the connector. The first fixing means may comprise a flange provided with at least one orifice in which the auxiliary pipe element is mounted, the flange being secured to the tube.
Le tronçon selon l'invention peut comporter une plaque d'indexation munie d'au moins un orifice dans lequel l'élément de conduite auxiliaire est monté, ladite plaque d'indexation étant solidaire du tube. The section according to the invention may comprise an indexing plate provided with at least one orifice in which the auxiliary pipe element is mounted, said indexing plate being integral with the tube.
Selon l'invention, le tube principal peut être un tube en acier fretté par des rubans composites de renfort. L'élément de conduite auxiliaire peut être un tube en acier fretté par des rubans composites de renfort. Les rubans composites de renfort peuvent être en fibres de verre, de carbone ou en aramide, enrobées dans une matrice polymère. According to the invention, the main tube may be a steel tube shrunk by reinforcing composite tapes. The auxiliary pipe element may be a steel tube fretted by reinforcing composite tapes. The reinforcing composite tapes may be made of glass, carbon or aramid fibers, embedded in a polymer matrix.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront clairement à la lecture de la description faite ci-après en se référant aux dessins parmi lesquels: la figure 1 représente un tronçon de colonne montante, - la figure 2 représente en détail une extrémité de la colonne montante. Other features and advantages of the invention will be better understood and will be clear from reading the following description with reference to the drawings in which: FIG. 1 represents a riser section, FIG. detail one end of the riser.
La figure 1 représente un tronçon 1 d'une colonne montante ou "riser". Le tronçon 1 est muni, à une de ses extrémités, de moyens de connexion femelle 5 et, à l'autre extrémité, de moyens de connexion mâle 6. Pour former une colonne montante, on assemble bout à bout plusieurs tronçons 1 grâce aux moyens de connexion 5 et 6. Figure 1 shows a section 1 of a riser or "riser". The section 1 is provided, at one of its ends, with female connection means 5 and, at the other end, with male connection means 6. To form a riser, several sections 1 are assembled end-to-end thanks to the means connection 5 and 6.
Le tronçon de colonne montante 1 comporte un élément de tube principal 2 dont l'axe 4 constitue l'axe de la colonne montante. Les lignes ou conduites auxiliaires sont disposées parallèlement à l'axe 4 de la colonne de façon à être intégrées au tube principal. Les références 3 désignent les éléments unitaires des lignes auxiliaires. Les éléments 3 ont des longueurs sensiblement égales à la longueur de l'élément de tube principal 2. Il y a au moins une ligne 3 disposée à la périphérie du tube principal 2. Les conduites dénommées "kill line" ou "choke line" sont utilisées pour assurer la sécurité du puits pendant le déroulement des procédures de contrôle des venues de fluides sous pression dans le puits. La conduite dénommée "booster line" permet d'injecter de la boue. La conduite "hydraulic line" permet de commander l'obturateur couramment nommé "B.O.P." en tête de puits. The riser section 1 comprises a main tube element 2 whose axis 4 constitutes the axis of the riser. The lines or auxiliary lines are arranged parallel to the axis 4 of the column so as to be integrated in the main tube. References 3 denote the unitary elements of the auxiliary lines. The elements 3 have lengths substantially equal to the length of the main tube element 2. There is at least one line 3 disposed at the periphery of the main tube 2. The pipes called "kill line" or "choke line" are used to ensure the safety of the well during the course of the procedures for controlling the inflow of fluids under pressure in the well. The pipe called "booster line" allows to inject mud. The "hydraulic line" line is used to control the shutter commonly called "B.O.P." at the wellhead.
Les moyens de connexion femelle 5 et mâle 6 sont composés d'un connecteur mécanique monté sur les extrémités de l'élément 2 de tube principal, ainsi que de raccords montés aux extrémités des éléments 3 de ligne auxiliaire. Le connecteur mécanique transmet des efforts d'un tronçon de colonne montante au tronçon suivant, notamment les efforts de tension auxquels est soumis la colonne montante. Par contre, les raccords ne transmettent pas d'efforts longitudinaux. The female and male connection means 6 are composed of a mechanical connector mounted on the ends of the main tube element 2, as well as connectors mounted at the ends of the auxiliary line elements 3. The mechanical connector transmits forces of a riser section to the next section, including the voltage forces to which the riser is subjected. On the other hand, the connections do not transmit longitudinal forces.
Par exemple, le connecteur mécanique peut être du type de ceux décrits dans les documents FR 2 432 672, FR 2 464 426 et FR 2 526 517. Ces connecteurs permettent d'assembler deux tronçons de tube. Un connecteur comporte un élément tubulaire mâle et un élément tubulaire femelle s'emboîtant l'un dans l'autre et ayant un épaulement axial pour positionner longitudinalement l'élément tubulaire mâle par rapport à l'élément femelle. Le connecteur comporte, en outre, une bague de verrouillage 9 montée mobile en rotation sur l'un des éléments tubulaires. La bague comporte des tenons qui coopèrent avec les tenons de l'autre élément tubulaire pour former un assemblage à baïonnette. For example, the mechanical connector may be of the type described in documents FR 2 432 672, FR 2 464 426 and FR 2 526 517. These connectors make it possible to assemble two sections of tube. A connector includes a male tubular member and a female tubular member interlocking with each other and having an axial shoulder for longitudinally positioning the male tubular member with respect to the female member. The connector further comprises a locking ring 9 mounted to rotate on one of the tubular elements. The ring has tenons that cooperate with the tenons of the other tubular member to form a bayonet assembly.
Les raccords permettent de connecter deux éléments 3 de ligne auxiliaire. Un raccord est composé d'un embout mâle situé à l'une des extrémités de l'élément 3 et d'un embout femelle situé à l'autre extrémité de l'élément 3. Un embout mâle d'un élément 3 coopère de façon étanche avec l'embout femelle d'un autre élément 3. Par exemple, l'élément mâle du raccord est un tube qui s'insère dans un autre tube composant l'élément femelle. La 1 o surface intérieure du tube femelle est ajustée à la surface extérieure du tube mâle. Des joints sont montés dans des rainures usinées sur la surface intérieure de l'élément femelle afin d'assurer l'étanchéité de la liaison. Le raccord autorise un déplacement axial d'un des éléments 3 par rapport à l'autre, tout en maintenant la liaison étanche entre les deux éléments. The connectors allow two auxiliary line elements 3 to be connected. A connector is composed of a male end located at one end of the element 3 and a female end located at the other end of the element 3. A male end of an element 3 cooperates with For example, the male member of the connector is a tube that fits into another tube component of the female element. The inner surface of the female tube is fitted to the outer surface of the male tube. Seals are mounted in grooves machined on the inner surface of the female member to seal the connection. The connector allows axial movement of one of the elements 3 relative to each other, while maintaining the sealed connection between the two elements.
Selon l'invention, l'élément 3 de ligne auxiliaire est solidairement liées à chacune de ses extrémités au tube principal 2. En d'autres termes, le tronçon de colonne montante 1 comporte à chacune de ses extrémités des moyens de fixation 7 et 8 qui permettent de lier axialement l'élément 3 de ligne auxiliaire au tube principal 2. Les moyens de fixation 7 et 8 permettent de transmettre des efforts longitudinaux du tube principal aux éléments 3. Ainsi, ces moyens de fixation 7 et 8 permettent de répartir les efforts de poids s'appliquant sur chacun des tronçons de la colonne montante, entre le tube principal et les éléments de ligne auxiliaire. According to the invention, the auxiliary line element 3 is integrally connected at each of its ends to the main tube 2. In other words, the riser section 1 comprises at each of its ends fastening means 7 and 8 which make it possible to axially link the element 3 of auxiliary line to the main tube 2. The fastening means 7 and 8 make it possible to transmit longitudinal forces of the main tube to the elements 3. Thus, these fastening means 7 and 8 make it possible to distribute the weight forces applied to each of the sections of the riser, between the main tube and the auxiliary line elements.
Par exemple au niveau de l'extrémité du tronçon 1 muni des moyens de connexion femelle 5, le tube principal 2 est muni d'une bride 10 comportant un passage cylindrique dans lequel l'élément de ligne auxiliaire 3 peut coulisser. L'élément auxiliaire 3 comporte une butée, par exemple un écrou, pour positionner axialement l'élément 3 par rapport au tube principal 2. Lors du montage de l'élément 3 sur le tube principal 2, la butée entre en contact avec la face inférieure de la bride de sorte à former une liaison rigide. For example at the end of the section 1 provided with the female connection means 5, the main tube 2 is provided with a flange 10 having a cylindrical passage in which the auxiliary line element 3 can slide. The auxiliary element 3 comprises an abutment, for example a nut, for axially positioning the element 3 with respect to the main pipe 2. During assembly of the element 3 on the main pipe 2, the abutment comes into contact with the face bottom of the flange so as to form a rigid connection.
En référence à la figure 2, au niveau de l'extrémité du tronçon 1 muni des moyens de connexion mâle 6, la bague du connecteur est munie d'une bride ou plaque 11 comportant un passage cylindrique dans lequel l'élément de ligne auxiliaire 3 peut coulisser. La bride 11 est mobile en rotation autour de la bague 9, c'est-à-dire que la bague 9 peut pivoter autour de l'axe 4 de la colonne indépendamment des mouvements de la bride 11. La bride 11 est montée sur la bague 9 en butée contre l'épaulement 14 pratiqué sur la surface extérieure de la bague. L'élément auxiliaire 3 comporte une butée 12, par exemple un écrou vissé sur l'extérieur de l'élément 3. Une plaque 13 est montée sur le tube principal. Par exemple, la plaque 13 est montée dans une rainure 15 pratiquée sur la surface extérieure du tube principal. La plaque 13 peut être indexée, c'est-àdire positionnée et bloquée, en rotation par rapport au tube principal 2 au moyen d'une clavette disposée longitudinalement sur le tube principal 2. La plaque 13 solidaire du tube principal 2 comporte également des passages cylindriques dans lesquels les éléments de ligne auxiliaire 3 peuvent coulisser. La plaque 13 permet de positionner les extrémités de l'élément 3 par rapport à l'extrémité du tube 2 au niveau des moyens de connexion mâle 6. Par ailleurs, la bague 9 est montée en butée contre l'épaulement 16 pratiqué sur la surface extérieur du tube principal 2. Referring to Figure 2, at the end of the section 1 provided with the male connection means 6, the connector ring is provided with a flange or plate 11 having a cylindrical passage in which the auxiliary line element 3 can slide. The flange 11 is rotatable about the ring 9, that is to say that the ring 9 can pivot about the axis 4 of the column independently of the movements of the flange 11. The flange 11 is mounted on the 9 ring abutting against the shoulder 14 formed on the outer surface of the ring. The auxiliary element 3 comprises a stop 12, for example a nut screwed on the outside of the element 3. A plate 13 is mounted on the main tube. For example, the plate 13 is mounted in a groove 15 formed on the outer surface of the main tube. The plate 13 may be indexed, that is to say positioned and locked, in rotation relative to the main tube 2 by means of a key disposed longitudinally on the main tube 2. The plate 13 secured to the main tube 2 also comprises passages cylindrical in which the auxiliary line elements 3 can slide. The plate 13 makes it possible to position the ends of the element 3 with respect to the end of the tube 2 at the level of the male connection means 6. Furthermore, the ring 9 is mounted in abutment against the shoulder 16 formed on the surface outside the main tube 2.
Pour assembler un élément 3 au tube principal 2, on monte l'élément 3 dans un orifice de la bride 10, dans un orifice de la plaque 13, et dans un orifice de la plaque 11 jusqu'à ce que l'élément 3 vienne en butée contre la bride 10. Ensuite, on visse l'écrou 12 sur l'élément 3 sans effectuer de serrage sur la bride 11. Ainsi, l'élément 3 est positionné longitudinalement, d'un coté, par rapport à la bride 10 et, de l'autre coté, par rapport à la bride 11. To assemble an element 3 to the main tube 2, the element 3 is mounted in an orifice of the flange 10, in an orifice of the plate 13, and in an orifice of the plate 11 until the element 3 comes in abutment against the flange 10. Then, the nut 12 is screwed onto the element 3 without tightening the flange 11. Thus, the element 3 is positioned longitudinally, on one side, with respect to the flange 10 and, on the other side, with respect to the flange 11.
Néanmoins, la bague 9 reste mobile en rotation autour du tube principal 2 dans le jeu déterminé entre les vis 17 de la plaque 13 et l'épaulement 16 pratiqué sur la surface extérieure du tube principal 2. Nevertheless, the ring 9 remains rotatable around the main tube 2 in the clearance determined between the screws 17 of the plate 13 and the shoulder 16 formed on the outer surface of the main tube 2.
Pour assembler un tronçon de colonne montante 1 à un autre tronçon de colonne montante, on introduit la partie mâle du connecteur 6 d'un tronçon dans la partie femelle 5 de l'autre tronçon. Puis, on fait pivoter la bague 9 autour de l'axe 4 de manière à verrouiller le montage à baïonnette, c'est-à-dire que les tenons de la bague 9 sont positionnés en face des tenons de la partie femelle du connecteur. Lorsque le tronçon 1 est mis sous tension, l'extrémité de l'élément 3 située au niveau du moyen de fixation 7 vient en butée contre la 1 o bride 10, la surface inférieure de la bride 11 vient en butée contre l'épaulement 14 de la bague 9 et la bague 9 appuie contre l'épaulement 16 du tube 2. To assemble a riser section 1 to another riser section, the male part of the connector 6 of one section is introduced into the female part 5 of the other section. Then, the ring 9 is rotated about the axis 4 so as to lock the bayonet mount, that is to say that the tenons of the ring 9 are positioned opposite the tenons of the female part of the connector. When the section 1 is energized, the end of the element 3 situated at the fastening means 7 abuts against the flange 10, the lower surface of the flange 11 abuts against the shoulder 14 of the ring 9 and the ring 9 bears against the shoulder 16 of the tube 2.
Ainsi, lorsque la colonne montante est sous tension, par exemple sous l'effet du poids propre de la colonne ou sous l'action de tensionneur lors d'opérations de forage, les efforts de tension supportés par un tronçon de colonne montante sont distribués dans le tube principal 2, et dans chacun des éléments de lignes auxiliaires, au prorata des section d'acier. Plus précisément, les efforts sont distribués entre les différents tubes par les moyens de fixation 7 et 8. Au niveau des moyens de fixation 8, la tension dans l'élément 3 est transmise à la bague 9 par l'intermédiaire de la bride 11. Les efforts de tension dans la bague 9 sont directement transmis à l'élément femelle du connecteur du tronçon de colonne montante suivant par l'intermédiaire des tenons du connecteur mécanique. En d'autre termes, les efforts longitudinaux sont transmis de la partie femelle du connecteur à la bague 9 par l'intermédiaires des tenons. La bague 9 distribue les efforts longitudinaux entre les éléments 3 et le tube principal. Une partie de ces efforts est transmise de la bague 9 aux éléments 3 par l'intermédiaire de la bride 11. L'autre partie de ces efforts est transmise au tube principal par l'intermédiaire de l'épaulement 16 du tube 2 sur lequel la bague 9 prend appui. Compte tenu des dimensions radiales de la bague 9 et de la dimension réduite 2891578 8 de la plaque annulaire 11, la plaque 11 travail en compression, et non en flexion, entre la bague 12 et la butée 14. Thus, when the riser is under tension, for example under the effect of the self weight of the column or under the action of tensioner during drilling operations, the tension forces supported by a riser section are distributed in the main tube 2, and in each of the auxiliary line elements, in proportion to the steel sections. More precisely, the forces are distributed between the various tubes by the fixing means 7 and 8. At the level of the fastening means 8, the tension in the element 3 is transmitted to the ring 9 via the flange 11. The tensioning forces in the ring 9 are directly transmitted to the female element of the connector of the next riser section via the pins of the mechanical connector. In other words, the longitudinal forces are transmitted from the female part of the connector to the ring 9 via the tenons. The ring 9 distributes the longitudinal forces between the elements 3 and the main tube. Part of these forces is transmitted from the ring 9 to the elements 3 via the flange 11. The other part of these forces is transmitted to the main tube via the shoulder 16 of the tube 2 on which the ring 9 takes support. Taking into account the radial dimensions of the ring 9 and the reduced dimension 2891578 8 of the annular plate 11, the plate 11 works in compression, and not in flexion, between the ring 12 and the abutment 14.
A titre d'exemple, une colonne montante selon l'invention peut 5 présenter les caractéristiques suivantes: Diamètre du tube principal: 21" Diamètre des lignes auxiliaires: 6" Pression de service: 1050 bars Efforts de tension exercés sur la colonne montante: 1000 tonnes En outre, pour pouvoir réaliser des colonnes montantes pouvant opérer à des profondeurs allant jusqu'à 3500 m et plus, on utilise des élément de tubes métalliques de résistance optimisée par un frettage en matériau composite composé de fibres enrobées de matrice polymère. By way of example, a riser according to the invention can have the following characteristics: Main tube diameter: 21 "Auxiliary line diameter: 6" Working pressure: 1050 bars Tensioning forces exerted on the riser: 1000 In addition, in order to be able to produce risers capable of operating at depths of up to 3500 m and more, metal pipe elements of optimized strength are used by a hoop made of composite material composed of fibers coated with polymer matrix.
Une technique de frettage de tubes peut être celle qui consiste à enrouler sous tension des rubans en matériau composite autour d'un corps tubulaire en métal, décrite dans les document FR 2 828 121, FR 2 828 262, US 4 514 254. A tube hooping technique can be one which consists in winding under tension of the strips of composite material around a metal tubular body, described in the documents FR 2 828 121, FR 2 828 262, US 4 514 254.
Les rubans sont constitués de fibres, par exemple fibres de verre, de 20 carbone ou d'aramide, les fibres étant enrobées dans une matrice polymère, thermoplastique ou thermodurcissable, telle qu'un polyamide. The ribbons consist of fibers, for example glass, carbon or aramid fibers, the fibers being embedded in a thermoplastic or thermosetting polymer matrix, such as a polyamide.
On peut également utiliser une technique connue sous le nom d'autofrettage qui consiste à créer la contrainte de frettage lors d'une épreuve hydraulique du tube à une pression provoquant le dépassement de la limite élastique dans le corps métallique. En d'autres termes, on enroule des rubans en matériau composite autour du corps tubulaire en métal. Lors de l'opération d'enroulement, les rubans n'induisent pas de contrainte ou n'induisent qu'une très faible contrainte dans le tube métallique. Puis, on applique une pression déterminée à l'intérieur du corps en métal de sorte que le corps métallique se déforme de manière plastique. Après retour à la pression nulle, il subsiste des contraintes résiduelles de compression dans le corps en métal et des contraintes de traction dans les rubans en matériau composite. One can also use a technique known as autofrettage which is to create the hooping stress during a hydraulic test of the tube at a pressure causing the exceeding of the elastic limit in the metal body. In other words, ribbons of composite material are wrapped around the metal tubular body. During the winding operation, the tapes do not induce stress or induce a very low stress in the metal tube. Then, a determined pressure is applied inside the metal body so that the metal body deforms plastically. After returning to the zero pressure, residual compressive stresses remain in the metal body and tensile stresses in the composite material ribbons.
L'épaisseur de matériau composite enroulé autour du corps tubulaire en métal, de préférence en acier, est déterminée en fonction de la précontrainte de frettage nécessaire pour que le tube résiste, selon les règles de l'art, aux efforts de pression et de tension. The thickness of composite material wound around the tubular body made of metal, preferably steel, is determined according to the shrinkage preload necessary for the tube to withstand, according to the rules of the art, the pressure and tension forces. .
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2937676A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-04-30 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR LIFTING A UPRIGHT COLUMN WITH OPTIMIZED WEAR |
| FR2950650A1 (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-01 | Inst Francais Du Petrole | UPLANT COLUMN WITH RIGID AUXILIARY PIPES ASSEMBLED BY PINS |
| FR2950924A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-08 | Inst Francais Du Petrole | UPLANT COLUMN WITH RIGID AUXILIARY PIPES AND DECAL CONNECTORS |
| EP2360346A1 (en) | 2010-02-23 | 2011-08-24 | IFP Energies nouvelles | Connector for riser lengths comprising flanges, internal locking ring and external annular locking element |
| WO2011104629A1 (en) | 2010-02-23 | 2011-09-01 | IFP Energies Nouvelles | Riser section connector with flanges and external locking ring |
| US8881830B2 (en) | 2007-12-18 | 2014-11-11 | IFP Energies Nouvelles | Riser pipe section with flanged auxiliary lines and bayonet connections |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4097069A (en) * | 1976-04-08 | 1978-06-27 | Mcevoy Oilfield Equipment Company | Marine riser connector |
| FR2799789A1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-04-20 | Inst Francais Du Petrole | Elevation component with auxiliary integrated pipe arrangements, comprises main pipe with connection devices at both ends, at least one length of auxiliary piping arranged substantially parallel to pipe |
| US6401825B1 (en) * | 1997-05-22 | 2002-06-11 | Petroleum Equipment Supply Engineering Company Limited | Marine riser |
| FR2828262A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-07 | Inst Francais Du Petrole | HIGH PRESSURE CONDUCTOR IN A FREIGHT TUBE |
| FR2828121A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-07 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR SIZING A FREIGHT TUBE |
-
2005
- 2005-10-04 FR FR0510099A patent/FR2891578B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4097069A (en) * | 1976-04-08 | 1978-06-27 | Mcevoy Oilfield Equipment Company | Marine riser connector |
| US6401825B1 (en) * | 1997-05-22 | 2002-06-11 | Petroleum Equipment Supply Engineering Company Limited | Marine riser |
| FR2799789A1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-04-20 | Inst Francais Du Petrole | Elevation component with auxiliary integrated pipe arrangements, comprises main pipe with connection devices at both ends, at least one length of auxiliary piping arranged substantially parallel to pipe |
| FR2828262A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-07 | Inst Francais Du Petrole | HIGH PRESSURE CONDUCTOR IN A FREIGHT TUBE |
| FR2828121A1 (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-07 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR SIZING A FREIGHT TUBE |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8881830B2 (en) | 2007-12-18 | 2014-11-11 | IFP Energies Nouvelles | Riser pipe section with flanged auxiliary lines and bayonet connections |
| FR2937676A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-04-30 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR LIFTING A UPRIGHT COLUMN WITH OPTIMIZED WEAR |
| WO2010049602A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | Ifp | Method for lightening a riser with optimized wearing piece |
| US8800666B2 (en) | 2008-10-29 | 2014-08-12 | IFP Energies Nouvelles | Method for lightening a riser pipe with optimized wearing part |
| FR2950650A1 (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-01 | Inst Francais Du Petrole | UPLANT COLUMN WITH RIGID AUXILIARY PIPES ASSEMBLED BY PINS |
| US8528647B2 (en) | 2009-09-28 | 2013-09-10 | IFP Energies Nouvelles | Riser pipe with rigid auxiliary lines assembled by pins |
| FR2950924A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-08 | Inst Francais Du Petrole | UPLANT COLUMN WITH RIGID AUXILIARY PIPES AND DECAL CONNECTORS |
| US8561706B2 (en) | 2009-10-07 | 2013-10-22 | IFP Energies Nouvelles | Riser pipe with rigid auxiliary lines and offset connectors |
| EP2360346A1 (en) | 2010-02-23 | 2011-08-24 | IFP Energies nouvelles | Connector for riser lengths comprising flanges, internal locking ring and external annular locking element |
| WO2011104629A1 (en) | 2010-02-23 | 2011-09-01 | IFP Energies Nouvelles | Riser section connector with flanges and external locking ring |
| US8474540B2 (en) | 2010-02-23 | 2013-07-02 | IFP Energies Nouvelles | Riser section connector with flanges, internal locking ring and external locking collar |
| US8733452B2 (en) | 2010-02-23 | 2014-05-27 | IFP Energies Nouvelles | Riser section connector with flanges and external locking ring |
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