FR2899665A1 - "conduite flexible a embouts d'extremite integres" - Google Patents

Abstract

Cette conduite flexible comprend une partie principale tubulaire cylindrique souple (1) reliée à chacune de ses extrémités à un embout connecteur rigide (2), en forme de manchon, la paroi de la partie principale étant renforcée mécaniquement par au moins une nappe de filaments de faible épaisseur (4) ayant une forte résistance à la traction, enroulés hélicoïdalement par rapport à l'axe longitudinal (X-X') de la conduite ; celle-ci est remarquable en ce que, d'une part, lesdits embouts (2) sont pourvus à leur périphérie d'un ensemble d'organes d'amarrage (3), positionnés dans l'alignement des filaments, et que, d'autre part, ladite nappe comprend un réseau de filaments ininterrompus (4.1, 4.2, 4.3) reliant l'un à l'autre les deux embouts (2) alternativement dans une direction, puis dans l'autre, en contournant lesdits organes d'amarrage (3), tout en s'y accrochant.Une telle conduite s'adresse notamment à l'industrie pétrolière, pour le transport de liquides ou de gaz.

Description

La présente invention concerne une conduite flexible, et plus précisément

une conduite flexible à embouts d'extrémité intégrés. Sa structure est particulièrement, mais non nécessairement, adaptée à une application dans l'industrie pétrolière pour transporter des liquides ou des gaz.

Ces conduites flexibles ont en général une longueur relativement faible, excédant rarement une douzaine de mètres et permettent une connexion souple entre des équipements fixes. Lorsque des longueurs supérieures aux longueurs disponibles sont nécessaires, plusieurs conduites flexibles peuvent être connectées ensemble.

Ces conduites flexibles, notamment dans un environnement du domaine de l'industrie pétrolière sont susceptibles d'être soumises à des sollicitations très sévères. La pression des effluents transportés peut dépasser 1000 bars (soit 100 MPa) et leur température excéder 150 C. Ces effluents peuvent être constitués de liquides ou de gaz pouvant être très corrosifs, tels que du pétrole, des liquides aromatiques, de l'eau, du sulfure d'hydrogène (H2S), ou du gaz carbonique (CO2). De telles conduites sont susceptibles d'être soumises à des contraintes extérieures très variées, telles que notamment: traction sur leurs extrémités lors du montage, exposition à des températures pouvant être comprises entre -40 C et +70 C, abrasion contre le sol. Leur durée de vie est variable suivant les applications mais elle doit généralement être supérieure à 10 ans, et leur mode de construction doit permettre de garantir la sécurité des personnes et des équipements. Elles doivent être légères pour faciliter leur transport et leur 25 manipulation. Elles peuvent être équipées de moyens de protection permettant d'éviter des dommages crée par un rayon de courbure trop faible. Dans la suite de l'exposé nous entendrons par conduite flexible l'ensemble composé de la partie principale tubulaire cylindrique souple et flexible, 30 et de la paire d'embouts connecteurs dont cette partie principale est équipée à ses extrémités. La partie principale, considérée en coupe transversale, est généralement constituée, de l'intérieur vers l'extérieur, d'une carcasse , d'une gaine d'étanchéité , éventuellement d'une couche de drainage , d'une voûte de pression , éventuellement d'une ou de plusieurs nappe(s) de traction , ainsi que d'une gaine de protection externe. La carcasse est généralement constituée d'une bande métallique profilée et agrafée sous la forme d'un cylindre continu. Sa fonction est d'empêcher la formation de bulles dans la gaine d'étanchéité en cas de décompression brutale (phénomène de boursouflage, usuellement désigné par le terme anglais blistering dans le domaine pétrolier) ; en outre, elle permet d'éviter l'écrasement de la partie principale flexible quand une pression extérieure supérieure à la pression intérieure est appliquée (phénomène usuellement désigné par le terme anglais collapse dans le domaine pétrolier). Enfin, elle permet d'absorber les charges axiales appliquées au flexible en évitant la diminution de diamètre, et donc l'endommagement, de la partie principale flexible. Cette carcasse doit être suffisamment souple pour conférer à la conduite la flexibilité requise. La gaine d'étanchéité est généralement réalisée en matière thermoplastique ou en élastomère. Sa fonction est d'étancher de l'intérieur vers l'extérieur les gaz ou les liquides. Cette gaine doit avoir un faible coefficient de gonflement (généralement inférieur à 10%), ainsi qu'une faible perméabilité. La couche de drainage , le cas échéant, permet de drainer vers des évents situés aux embouts d'extrémité de la conduite flexible, les gaz qui se diffusent au travers la gaine d'étanchéité. Elle permet ainsi d'éviter la formation d'éventuelles cloques ou bulles sur la gaine de protection externe. La voûte de pression , résistant à la pression développée par le fluide sur la gaine d'étanchéité, est constituée généralement par un enroulement en hélice d'une ou plusieurs nappes croisées.

Ces nappes peuvent avoir, soit un pas court (c'est-à-dire un angle d'enroulement -par rapport à l'axe du flexible- voisin de 90 ), soit un pas long, proche de la valeur d'équilibre de le structure quand elle est soumise à une pression interne, à savoir 54,7 . La (ou les) nappe(s) de traction , le cas échéant (souvent au moins deux nappes croisées) est (sont) constituée(s) généralement par l'enroulement en hélice d'armures enroulées à pas long, avec un angle d'enroulement -par rapport à l'axe du flexible- compris entre 20 et 50 , permettant de reprendre les forces axiales exercées sur le flexible. Ces nappes peuvent être situées à l'intérieur ou à l'extérieur de la voûte de pression.

La gaine de protection externe est réalisée en matériau thermoplastique ou en élastomère ; sa fonction est de protéger le flexible des agressions extérieures (eau ou milieu salin, par exemple).

On peut noter que l'on distingue deux catégories de conduites flexibles, ceux dits collés dont les différentes couches énoncées précédemment sont collées entre elles, et ceux dits non collés , dont les différentes couches sont indépendantes. L'objet de la présente invention est plus particulièrement adapté aux 10 conduites flexibles collées, mais peut tout aussi bien s'appliquer aux flexibles non collés. Les embouts d'extrémité permettent la connexion de la conduite à divers équipements. Ils sont particulièrement sollicités, et doivent avoir une résistance mécanique au moins égale à la résistance de la partie flexible. 15 La partie principale flexible peut être fabriquée en grande longueur par un procédé de fabrication continu utilisant principalement des thermoplastiques, ou en longueur plus courte, généralement de 6 à 12 mètres, par un procédé de fabrication sur tringle nécessitant souvent une vulcanisation et utilisant principalement des élastomères comme matériaux. 20 De façon très générale, pour tous ces types de conduites flexibles, le pas d'enroulement de la structure de renforcement, que ce soit celui de la voûte de pression ou des nappes de traction, est identique sur toute la longueur du flexible et les embouts d'extrémités sont assemblés après la fabrication de la partie flexible. Pour la réalisation de telles conduites flexibles, il est donc nécessaire, 25 dans un premier temps, de couper le flexible à la longueur désirée, et ensuite d'y fixer les embouts d'extrémité. Il convient de remarquer qu'au niveau de la liaison entre la partie principale flexible et l'embout d'extrémité, il y a interruption de la voûte de pression et des nappes de traction ; il est donc nécessaire de les raccorder aux 30 embouts par des procédés appropriés de liaison mécanique, par exemple par sertissage, coinçage et/ou collage permettant de faire passer les contraintes du flexible à la structure des embouts. De plus, il est nécessaire de réaliser une liaison étanche entre les embouts d'extrémité et la gaine d'étanchéité du flexible. 35 Cette liaison est particulièrement importante, car une étanchéité parfaite doit être maintenue pendant toute la durée de vie de la conduite flexible ; or cette liaison doit supporter, bien sûr, les mêmes contraintes que la partie principale du flexible, notamment sur le plan de la pression et de la température.

On comprend que la réalisation de tels embouts d'extrémités est délicate et que leur conception pose de sérieuses difficultés, liées en premier lieu à l'importance des forces mécaniques mise en jeu et, en second lieu, au problème de maintien de l'étanchéité. En effet, la force de traction engendrée par la pression interne peut être très élevée.

Elle peut atteindre, à titre indicatif, une valeur de l'ordre de 55 000 daN, pour une conduite ayant un diamètre de 100 mm, qui est soumise à une pression interne de 700 bars. A cette force, il faut ajouter les forces de traction, dépendantes de l'application (montage de la conduite suspendue par exemple). Ce sont donc des contraintes extrêmement fortes que subit le système d'accrochage des nappes de traction (souvent des câbles ou des profilés métalliques) sur les embouts d'extrémité. Ce système d'accrochage doit donc être très sûr, et pouvoir subir une très grande quantité de cycles de chargement/déchargement (plusieurs millions de cycles) sans endommagement. S'agissant de l'étanchéité, celle-ci est réalisée par la gaine d'étanchéité qui s'appuie sur la voûte de pression, et la liaison étanche avec l'extrémité est très souvent réalisée par collage ou pincement. Pour maintenir l'étanchéité il faut donc que le collage ou l'élasticité de la gaine (pour maintenir la force de pincement) se poursuive pendant toute la durée de vie de la conduite. Les extrémités aptes à remplir ces conditions sont lourdes et doivent souvent être montées manuellement, à l'aide de moyens mécaniques appropriés coûteux. La présente invention a pour objectif de proposer une conduite flexible du genre susmentionné, plus légère et plus résistante qu'une conduite flexible traditionnelle, dont les embouts d'extrémité font parties intégrantes à la fabrication de la partie principale flexible, la voûte de pression et les nappes étant constitués d'un réseau de fils ou de câbles ininterrompus venant s'enrouler autour de chaque extrémité, ces fils ou ces câbles pouvant avoir un pas variable, permettant d'assurer l'étanchéité avec la gaine d'étanchéité. La figure 1 est un schéma représentatif de l'état de la technique. Elle montre un tronçon de conduite flexible traditionnelle, la demi- vue supérieure étant une coupe axiale, et la demi-vue inférieure un écorché de la conduite.

Les références a, b, c et d y désignent respectivement la carcasse, la gaine d'étanchéité, la voûte de pression (constituée ici de deux nappes de filaments superposées), ainsi que la gaine de protection extérieure. Sur ce schéma ne figure pas de couche de drainage (qui se serait 5 située entre les couches a et b, ni de nappe de traction. Dans la description qui va suivre, ainsi que dans les revendications, on utilisera conventionnellement le terme générique filament pour désigner aussi bien un câble, qu'un fil, une fibre, ou une mèche. On entend par : 10 - le terme fibre , une formation cylindrique élémentaire de très petit diamètre, généralement en matière synthétique, organique ou en acier et le plus souvent rassemblé sous forme de fil ou de mèche ; - le terme mèche , un brin long et de petite section, constitué de la réunion de fibres parallèles, usuellement désigné dans le domaine de l'industrie 15 pétrolière par le mot anglais roving ; - le terme fil , un brin long et de petit diamètre constitué de la réunion de fibres tordues et filées ensemble, usuellement désigné dans le domaine de l'industrie pétrolière par le mot anglais yarn ; - le terme câble , un faisceau de fils de matière synthétique ou 20 d'acier, tressés ensemble. La conduite flexible qui fait l'objet de la présente invention comprend une partie principale tubulaire cylindrique souple reliée à chacune de ses extrémités à un embout connecteur rigide, en forme de manchon, la paroi de la partie principale étant renforcée mécaniquement par au moins une nappe de 25 filaments de faible épaisseur ayant une forte résistance à la traction, enroulés hélicoïdalement par rapport à l'axe longitudinal de la conduite. Les objectifs visés par l'invention, et rappelés plus haut, sont atteints grâce au fait que, d'une part, lesdits embouts sont pourvus à leur périphérie d'un ensemble d'organes d'amarrage, tels que des picots par exemple, positionnés dans 30 l'alignement des filaments, et d'autre part, que ladite nappe comprend un réseau de filaments ininterrompus reliant l'un à l'autre les deux embouts alternativement dans une direction -c'est-à-dire d'un embout d'extrémité à l'autre-, puis dans l'autre-c'est-à-dire en sens contraire-, en contournant à chaque demitour lesdits organes d'amarrage, tout en s'y accrochant. 35 L'expression positionnés dans l'alignement des filaments, signifie que les organes d'amarrage (picots, crochets, dents, et/ou créneaux par exemple) s'inscrivent sensiblement dans la surface de l'enveloppe cylindrique dans laquelle s'inscrit la nappe de filaments, et ne s'en écartent pas de manière significative. Grâce à cet agencement, les embouts d'extrémité sont intégrés à la structure de la partie principale et la conduite est capable de résister à des efforts de traction extrêmement élevés. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives, de l'invention : - lesdits filaments ont une épaisseur inférieure à 2 mm et, de préférence, comprise entre à 0,5 et lmm (cette épaisseur étant le diamètre des 10 filaments dans l'hypothèse où ceux-ci ont une section circulaire) ; - lesdits filaments sont en matière synthétique ; - l'angle d'enroulement des filaments par rapport aux génératrices, au moins dans la partie principale tubulaire, est de l'ordre de 55 ; - l'angle d'enroulement des filaments par rapport aux génératrices 15 au niveau des embouts d'extrémité est supérieur à 54,7 , et avantageusement compris entre 56 et 65 , de sorte que, sous l'effet d'une pression interne régnant dans la conduite, la traction engendrée sur les filaments tend à resserrer les nappes sur la gaine d'étanchéité et sur les embouts d'extrémité, et ainsi à améliorer -voire à assurer-l'étanchéité à ce niveau. ; 20 - le pas d'enroulement du réseau de filaments est variable, plus faible au niveau des embouts d'extrémité que dans la partie principale ; - la nappe s'étend légèrement au-delà desdits organes d'amarrage, vers les extrémités de la conduite, les filaments étant enroulés circonférentiellement, ou approximativement circonférentiellement dans ces zones ; 25 - la conduite comporte plusieurs nappes concentriques de filaments noyées dans une paroi en matériau souple et élastique, par exemple en caoutchouc. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la conduite comprend une partie principale tubulaire cylindrique souple reliée à chacune de ses extrémités à un embout connecteur rigide, en forme de manchon, la paroi de la 30 partie principale comprenant, radialement de l'intérieur vers l'extérieur : a) une carcasse métallique flexible ; b) une gaine d'étanchéité en matière thermoplastique ou en élastomère ; c) une voûte de pression composée de plusieurs nappes 35 concentriques constituées de filaments de faible épaisseur ayant une forte résistance à la traction, ces nappes étant incorporées dans une paroi en matériau souple et élastique, par exemple en caoutchouc ; d) une gaine de protection en matière thermoplastique ou en élastomère ; elle est caractérisée par le fait que, d'une part, les filaments constitutifs de chaque nappe ont une épaisseur inférieure à 2 mm et sont enroulés hélicoïdalement par rapport à l'axe longitudinal de la conduite, avec un pas variable, plus faible au niveau des embouts d'extrémité que dans la partie principale, et que, d'autre part, lesdits embouts sont pourvus à leur périphérie d'un ensemble d'organes d'amarrage tels que des picots, positionnés dans l'alignement des filaments, chaque nappe comprenant un réseau de filaments ininterrompus reliant l'un à l'autre les deux embouts alternativement dans une direction, puis dans l'autre, en contournant lesdits organes d'amarrage, tout en s'y accrochant. Avantageusement, l'angle d'enroulement des filaments par rapport aux génératrices dans la partie principale tubulaire est de l'ordre de 55 tandis qu'au niveau des embouts d'extrémité il est compris entre 56 et 65 , de sorte que, sous l'effet d'une pression interne régnant dans la conduite, la traction engendrée sur les filaments tend à resserrer les nappes sur la gaine d'étanchéité et sur les embouts d'extrémité et ainsi à améliorer, voire à assurer, l'étanchéité à ce niveau.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: Les figures 2 et 3 sont des schémas de principe, en perspective, qui représentent deux modes d'enroulement possibles d'un filament pour constituer une 25 nappe de renforcement ; La figure 4 est un schéma similaire montrant un enroulement de filament constituant la voûte de pression et recouvrant totalement la surface de la conduite flexible ; La figure 5 est un schéma similaire destiné à servir de support à une 30 explication relative à l'enroulement particulier d'une nappe constituée par un filament ayant des pas d'enroulement différents suivant leur position sur l'axe du flexible ; La figure 6 est un schéma destiné à servir de support à une explication relative au calcul de la force exercée sur un filament à partir de la 35 pression à l'intérieur de la conduite et de l'angle de pose du filament ; La figure 7 est la projection sur un plan de la force F exercée sur un filament posé à un angle a, cette figure mettant en évidence l'influence de l'angle de pose. La figure 8 est une demi-vue schématique en coupe d'une extrémité 5 de la conduite, qui montre un filament à pas d'enroulement variable. La figure 9 est une vue en coupe axiale de l'une des portions d'extrémité d'une conduite flexible conforme à l'invention ; La figure 10 représente, à plus grande échelle, le détail encerclé et désigné A sur la figure 9. 10 La figure 2 est un schéma de principe conforme à l'innovation. Elle montre la paroi de la partie principale 1 d'une conduite flexible, solidaire de deux embouts d'extrémité 2 en forme de manchons. Chaque embout 2 est pourvu d'une pluralité d'organes d'amarrage disposés à sa périphérie. Sur le mode de réalisation illustré, ce sont des doigts de 15 faible longueur, ou picots 3, disposés radialement par rapport à l'axe longitudinal X-X' de la conduite et répartis angulairement de manière régulière. La figure montre l'enroulement d'un filament 4 constituant la voûte de pression (ou une nappe de traction), autour de la partie principale cylindrique du flexible ainsi que sur ses extrémités. On y distingue un brin aller 4.1, un brin retour 20 4.2, et un nouveau brin aller 4.3 en cours d'enroulement. Le filament est posé de façon continue sur le corps du flexible, à un pas déterminé. Chaque brin est enroulé en hélice et est accolé à un brin préalablement posé. 25 A chaque demi-tour en bout de conduite, le brin filamentaire contourne un picot 3 et forme une boucle, qui s'y arrime, et ainsi de suite jusqu'à la constitution d'une nappe ; les extrémités libres du filament sont attachées à un picot. On crée ainsi une liaison continue entre le corps du flexible et ses extrémités. 30 Dans le schéma présenté, le filament fait un tour complet aux extrémités et change de sens de rotation pour se poser parallèlement au filament posé précédemment. Le schéma est montré avec l'enroulement d'un seul filament ; il est toutefois possible d'enrouler plusieurs filaments en parallèle sans pour cela sortir du 35 cadre de l'invention.

La figure 3 est un schéma de principe proche de celui de la figure 2 mais dans ce cas, le filament 4 est posé sans changement du sens de rotation, il se croise donc à intervalles réguliers. La figure 4 montre un enroulement de filament constituant la voûte 5 de pression et recouvrant totalement la surface du flexible. La figure 5 montre très schématiquement l'enroulement particulier d'une nappe constituée par un ou plusieurs filaments ayant des pas d'enroulement différents suivant leur position sur l'axe du flexible. Une nappe ayant été formée, on l'entoure d'une nappe similaire, 10 mais à sens d'enroulement inversé, et ainsi de suite. Dans la zone Z3 qui correspond à la quasi-totalité de la partie principale 1, à l'exception de ses zones d'extrémité au voisinage des embouts 2, le (ou les) filament(s) 43 est (sont) enroulé(s) avec un angle de 54,7 par rapport aux génératrices - et, corrélativement, à l'axe X-X'- de la partie principale de la 15 conduite flexible, de façon à équilibrer les forces circonférentielles et axiales dues à la pression interne exercée dans le flexible. Il est bien connu de l'homme du métier que cette valeur de 54, 7 est une valeur d'équilibre de la nappe composée de filaments ainsi orientés. Elle n'a pas tendance à se déformer, ni en longueur, ni diamétralement, sous l'effet d'une 20 pression interne générée par un fluide sous pression présent dans la conduite. Dans les zones Z2 situées au niveau des extrémités, l'angle d'enroulement du filament, désigné 42, passe progressivement de la valeur de 54,7 à une valeur plus grande, par exemple de 65 . L'augmentation de l'angle permet d'assurer une bonne étanchéité au niveau de la liaison avec la gaine d'étanchéité 25 comme il sera démontré plus loin. Dans les zones Z1 situées au-delà des picots 3, à l'extérieur 1 de ces derniers, le pas d'enroulement du filament, désigné 43, passe à zéro de façon à permettre le contournement des extrémités et la poursuite de l'enroulement autour du corps du flexible. 30 La figure 6 est un schéma permettant d'expliquer le calcul de la force exercée sur un filament à partir de la pression à l'intérieur du flexible et de l'angle de pose du filament. Pour un filament 4 enroulé en hélice, de pas L et de diamètre d'enroulement D, Fa et Fe sont les composantes, respectivement axiale et 35 circonférentielle, de la force F exercée sur le filament sous l'action d'une pression P à l'intérieur de la conduite flexible. a est l'angle de pose du filament par rapport à l'axe de la conduite flexible. Dans le cas d'une conduite flexible obturée à ses extrémités et soumise à une pression interne appliquée sur le même diamètre que le diamètre d'enroulement du filament, les fibres s'orientent suivant un angle d'équilibre a par rapport à l'axe du flexible, qui répond à l'égalité tg a ='I2 ce qui donne un angle de 54,7 . Quand les filaments sont orientés suivant cet angle d'équilibre, le flexible est équilibré et ne se déforme pas, ni en longueur, ni en diamètre, quelle que soit la pression exercée à l'intérieur de la conduite flexible (dans la limite, bien sûr, des contraintes admissibles par les matériaux). La figure 7 est la projection sur un plan d'une force F1, respectivement F2, exercée sur un filament posé à un angle al, respectivement a2. Cette figure montre l'influence de l'angle de pose. Quand l'angle de pose du filament augmente pour passer de al à a2, la force circonférentielle augmente en passant de la valeur Fcl à Fc2. Si ces forces s'appliquent sur un même filament, les forces F1 et F2 ont la même valeur mais ont des orientations différentes. Dans ce cas, les forces Fcl et Fc2 dépendent de la relation : Fc2 = Fcl x sin a2/sin al De plus, la densité de filaments, par rapport à l'axe X-X' du flexible est d'autant plus forte que l'angle a augmente. Le rapport de densité des fibres posées respectivement à des angles al et a2 étant désigné A2/1, ce rapport est déterminé par la relation A2/1= cos al /cos a2.

La relation P2/Pl qui représente le rapport de serrage sur l'extrémité de la zone Z2 est fonction des deux relations précédentes, elle est donc la suivante: P2/P1 = sin a2/cos a2 x cos al/ sin al = tg a2/ tg al Si l'angle al = 54,7 et si l'angle a2 varie suivant le tableau ci-dessous, les rapports P2/ P1 sont les suivants : a2 P2/P1 54,7 1,00 58 1,13 60 1,22 65 1,51 L'augmentation de l'angle de pose des filaments augmente donc la pression exercée par ces mêmes filaments sur l'intérieur de la conduite flexible (augmentation du rapport P2/Pl qui équivaut à un serrage). On réalise ainsi un phénomène d'auto-serrage permettant 5 d'augmenter la force d'étanchéité (entre la gaine d'étanchéité et l'extrémité) quand la pression à étancher augmente. C'est ce qui est illustré sur la figure 8, qui représente une extrémité de flexible conforme à l'invention soumise à une pression interne P. Dans la zone Z3, l'angle de pose des filaments est de 54,7 . Dans 10 cette zone, le flexible a une géométrie stable ; il n'augmente pas de diamètre et ne se rétrécit pas. La force Fcl est équilibrée par la pression P ; cet équilibre se fait suivant l'égalité : Fcl = k x P, dans laquelle k est une constante. Fcl est proportionnelle à la pression P. Dans la zone Z2, l'angle de pose des filaments est de 58 . La force 15 Fc2 y est supérieure à la force Fcl dans un rapport de 1,13. La force Fc2 engendre donc sur la gaine d'étanchéité une pression radiale q = 0,13 x P. Par exemple, si la pression dans le flexible est de 350 bars (35 MPa), la pression exercée au niveau de la zone Z2, par la structure de filaments posés à 20 58 sur l'interface entre la gaine d'étanchéité et l'embout d'extrémité sera de 0,13 x 350 = 45 bars (4,5 MPa). Cette force est suffisante pour maintenir une excellente étanchéité entre la gaine et l'extrémité, sans avoir recours à des moyens extérieurs, tels que des bagues de sertissages, et/ou à des collages. 25 Plus la pression augmente, plus la liaison entre la gaine d'étanchéité et l'embout est étanche. Les figures 9 et 10 représentent l'une des extrémités d'une conduite flexible à pas variable, dont la conception est conforme à l'exposé ci-dessus. L'embout d'extrémité 2 comprend une partie intérieure, ou insert, 20 30 recouverte par une partie extérieure 21 formant carter de protection, ainsi qu'un organe de connexion mâle 22, rapporté et soudé ; cet organe à un profil normalisé qui permet de le connecter à un embout femelle complémentaire. Ces éléments sont en métal, tout comme la carcasse flexible, référencée 5.

La référence 7 désigne la voûte de pression, qui est noyée dans la paroi de la partie principale 1 de la conduite flexible, et est composée d'un ensemble de nappes filamentaires telles que précédemment décrites. La voûte de pression 7 est intercalée entre une gaine d'étanchéité 5 intérieure 6 et une gaine de protection externe 8, toutes deux en matériau thermoplastique ou en élastomère. De préférence, la carcasse 5, la gaine 6, la voûte de pression 7 et la gaine 8 sont collées les unes aux autres. La portion d'extrémité de la carcasse 5 est collée dans un 10 renfoncement interne 200 de la paroi de l'insert 20, de sorte que le diamètre de passage du fluide est constant dans la zone de raccordement de la partie principale 1 avec l'embout d'extrémité. Les zones d'extrémité des gaines 6 et 8 sont surmoulées sur des portions de raccordement annulaires appropriées amincies 201, respectivement 211, 15 des parties 20 et 21 de l'embout 2, et enrobent ces portions annulaires. La gaine d'étanchéité intérieure 6 et la gaine de protection externe 8 se prolongent dans l'embout 2 par des zones annulaires minces 60, respectivement 80, constituant des revêtements respectivement autour de la paroi extérieure de l'insert 20 et autour de la paroi intérieure du carter 21, ces revêtements s'étendant pratiquement jusqu'à la 20 série annulaire de picots d'amarrage 3. Les différentes nappes concentriques de filaments 43, 42, aussi bien dans la partie principale de la conduite que dans la zone de transition avec l'embout 2 (jusqu'aux picots 3), sont séparées par des couches de caoutchouc 9 (voir figure 10). 25 Le sens d'enroulement des filaments de deux nappes voisines est de préférence inverse. Cette structure de renforcement multicouche est prise en sandwich entre la gaine d'étanchéité interne 6 et la gaine protectrice externe 8. Dans la zone de transition avec l'embout 2, elle est interposée entre les revêtements 60 et 80 dont 30 il a été fait état plus haut. Au-delà des picots 3, les filaments 41 forment des enroulements circonférentiels, qui peuvent êtreen plus recouverts d'un enroulement additionnel de fibres 410 sur lequel est éventuellement surmoulée une masse de matière plastique. 35 Un montage similaire est naturellement prévu à l'autre extrémité de la conduite.

La simple observation de la figure 9 permet de constater que le diamètre de la conduite dans ses portions d'extrémité, au niveau des embouts de connexion, n'est que faiblement supérieur à son diamètre dans la partie principale. Cette compacité remarquable est notamment liée au fait que les picots d'amarrage sont disposés radialement par rapport à l'axe X-X' et ne font saillie que sur une longueur limitée (sensiblement égale à l'épaisseur de la voûte de pression) à l'extérieur de l'insert 20. L'amarrage des filaments se faisant par simple contournement des picots, ils ne sont pas, ou pratiquement pas, écartés de l'enveloppe cylindrique dans laquelle s'inscrit la nappe.

Le nombre et les dimensions des picots 3 est naturellement choisi en fonction des caractéristiques requises pour la conduite, et en particulier du diamètre des filaments et du nombre de nappes mises en oeuvre. Les organes d'amarrage ne sont pas nécessairement des picots, ni a fortiori des doigts cylindriques ; ils pourraient consister par exemple en des 15 crochets, des dents et/ou des créneaux, notamment. Au lieu d'un seul ensemble de picots (ou d'organes d'amarrage similaires) disposés dans un même plan transversal, il serait naturellement possible de prévoir plusieurs ensembles similaires, par exemple deux ou trois ensembles, légèrement décalés en direction axiale.

20 Les filaments peuvent avoir une section circulaire, mais ce n'est pas obligatoire. Ils sont réalisés dans un matériau hautement résistant à la traction. Comme matériaux appropriés, on peut citer des matériaux synthétiques, notamment l'aramide, mais également le carbone, le verre et l'acier.

25 Les filaments doivent être suffisamment fins et flexibles pour pouvoir contourner au plus près les organes d'amarrage, picots ou autres.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Conduite flexible, comprenant une partie principale tubulaire cylindrique souple (1) reliée à chacune de ses extrémités à un embout connecteur rigide (2), en forme de manchon, la paroi de la partie principale étant renforcée mécaniquement par au moins une nappe de filaments de faible épaisseur (4) ayant une forte résistance à la traction, enroulés hélicoïdalement par rapport à l'axe longitudinal (X-X') de la conduite, caractérisé par le fait que, d'une part, lesdits embouts sont pourvus à leur périphérie d'un ensemble d'organes d'amarrage (3) positionnés dans l'alignement des filaments, et que, d'autre part, ladite nappe comprend un réseau de filaments ininterrompus (4) reliant l'un à l'autre les deux embouts (2) alternativement dans une direction, puis dans l'autre, en contournant lesdits organes d'amarrage (3), tout en s'y accrochant.

2. Conduite flexible selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits filaments (4) ont une épaisseur inférieure à 2 mm et, de préférence, compris entre 0,5 et lmm.

3. Conduite flexible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits filaments (4) sont en matière synthétique.

4. Conduite flexible selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'angle (a) d'enroulement des filaments (4) par rapport aux génératrices, au moins dans la partie principale tubulaire (1) est de l'ordre de 55 .

5. Conduite flexible selon l'une des revendications 1 à 4, qui est pourvue d'une gaine d'étanchéité intérieure (6), caractérisé par le fait que l'angle (a) d'enroulement des filaments (4) par rapport aux génératrices au niveau des embouts d'extrémité (2) est supérieur à 54,7 , et avantageusement compris entre 56 et 65 , de sorte que, sous l'effet d'une pression interne régnant dans la conduite, la traction engendrée sur les filaments tend à resserrer les nappes sur la gaine d'étanchéité (6) et sur les embouts d'extrémité (2) et ainsi à améliorer, voire à assurer, l'étanchéité à ce niveau.

6. Conduite flexible selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le pas d'enroulement du réseau de filaments (4) est variable, plus faible au niveau des embouts d'extrémité (2) que dans la partie principale (1).

7. Conduite flexible selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ladite nappe s'étend légèrement au-delà desdits organes d'amarrage (3), vers les extrémités de la conduite, les filaments (4) étant enroulés circonférentiellement, ou approximativement circonférentiellement dans ces zones.

8. Conduite flexible selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'elle comporte plusieurs nappes concentriques de filaments (4) noyées dans une paroi (7) en matériau souple et élastique, par exemple en caoutchouc.

9. Conduite flexible, comprenant une partie principale tubulaire cylindrique souple (1) reliée à chacune de ses extrémités à un embout connecteur rigide (2), en forme de manchon, la paroi de la partie principale comprenant, radialement de l'intérieur vers l'extérieur : a) une carcasse métallique flexible (5) ; b) une gaine d'étanchéité (6) en matière thermoplastique ou en élastomère ; c) une voûte de pression (7) composée de plusieurs nappes concentriques constituées de filaments (4) de faible épaisseur ayant une forte résistance à la traction, ces nappes étant incorporées dans une paroi en matériau 15 souple et élastique, par exemple en caoutchouc ; d) une gaine de protection (8) en matière thermoplastique ou en élastomère ; caractérisé par le fait que, d'une part, les filaments (4) constitutifs de chaque nappe ont une épaisseur inférieure à 2 mm et sont enroulés 20 hélicoïdalement par rapport à l'axe longitudinal (X-X') de la conduite, avec un pas variable, plus faible au niveau des embouts d'extrémité (2) que dans la partie principale (1), et que, d'autre part, lesdits embouts sont pourvus à leur périphérie d'un ensemble d'organes d'amarrage (3), tels que des picots, positionnés dans l'alignement des filaments (4), chaque nappe comprenant un réseau de filaments 25 ininterrompus reliant l'un à l'autre les deux embouts (2) alternativement dans une direction, puis dans l'autre, en contournant lesdits organes d'amarrage (3), tout en s'y accrochant.

10. Conduite flexible selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'angle d'enroulement (a) des filaments (4) par rapport aux génératrices dans la 30 partie principale tubulaire est de l'ordre de 55 tandis qu'au niveau des embouts d'extrémité il est compris entre 56 et 65 , de sorte que, sous l'effet d'une pression interne régnant dans la conduite, la traction engendrée sur les filaments tend à resserrer les nappes sur la gaine d'étanchéité (6) et sur les embouts d'extrémité (2) et ainsi à améliorer, voire à assurer, l'étanchéité à ce niveau. 10