FR2926347A1 - Conduite flexible pour le transport des hydrocarbures en eau profonde - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une conduite flexible sous-marine, ladite conduite flexible comprenant, une gaine d'étanchéité interne (18), au moins une nappe d'armures de traction (14,16) enroulée autour de ladite gaine d'étanchéité interne, une couche de maintien (12) comprenant au moins un ruban de renfort (34), ledit ruban de renfort comportant des mèches filamentaires (36) orientées sensiblement longitudinalement, lesdites mèches filamentaires (36) comprenant des fibres de polymère (38) ; selon l'invention lesdites fibres de polymère présentent à température ambiante un module d'élasticité supérieur à 55 GPa de façon que ledit ruban de renfort soit adapté à bloquer l'expansion radiale de ladite nappe d'armures, lorsque ladite nappe d'armures subit des efforts radiaux ; et lesdites fibres de polymère présentent en outre une extension à la rupture supérieure à 4% de manière à ce que ledit ruban de renfort soit adapté à subir des déformations sans se rompre.
Description
Conduite flexible pour le transport des hydrocarbures en eau profonde La présente invention se rapporte à une conduite flexible sous-marine destinée au transport des hydrocarbures en eau profonde.
Les conduites flexibles de transport des hydrocarbures sont déjà bien connues, et elles comportent généralement de l'intérieur vers l'extérieur de la conduite, une carcasse métallique, une gaine d'étanchéité interne en polymère, une voûte de pression, des nappes d'armures de traction et une gaine externe en polymère pour protéger l'ensemble de la
io conduite et notamment pour empêcher l'eau de mer de pénétrer dans son épaisseur. La carcasse métallique et la voûte de pression sont constituées d'éléments longitudinaux enroulés à pas court, et elles confèrent à la conduite sa résistance aux efforts radiaux tandis que les nappes d'armures de traction sont constituées de fils métalliques enroulés selon
15 des pas longs pour reprendre les efforts axiaux. La nature, le nombre, le dimensionnement et l'organisation des couches constituant les conduites flexibles sont essentiellement liés à leurs conditions d'utilisation et d'installation. Dans la présente demande, la notion d'enroulement à pas court désigne tout enroulement hélicoïdal selon un angle d'hélice proche
20 de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°. La notion d'enroulement à pas long recouvre quant à elle les angles d'hélice inférieurs à 55°, typiquement compris entre 25° et 55° pour les nappes d'armures.
Ces conduites flexibles sont destinées au transport des hydrocarbures notamment dans les fonds marins et ce, à de grandes
25 profondeurs. Plus précisément elles sont dites de type non lié ( unbonded en langue anglaise) et elles sont ainsi décrites dans les documents normatifs publiés par l'American Petroleum Institute (API), API 17J et API RP 17B.
Lorsque la conduite flexible, quelle que soit sa nature, est soumise à
30 une pression externe qui est plus élevée que la pression interne, il peut se produire une compression axiale qui est connue de l'homme du métier sous le nom d'effet de fond inverse ( reverse end cap effect en langue anglaise). L'effet de fond inverse a tendance à comprimer axialement la conduite flexible, à raccourcir sa longueur et à augmenter son diamètre, ce qui a tendance à provoquer un gonflement des nappes d'armures de traction. Dans le cas où la gaine externe de la conduite est étanche, la pression hydrostatique régnant à l'extérieur de la conduite s'oppose efficacement au gonflement des armures de traction. Par contre, si la gaine externe n'est plus étanche, par exemple suite à une déchirure accidentelle, la pression hydrostatique ne s'oppose plus au gonflement des nappes d'armures de traction. Par suite, en l'absence d'un moyen
io additionnel ayant pour fonction de limiter ce gonflement, les fils composant les nappes d'armures de traction peuvent flamber selon un mode radial, ce qui peut provoquer une déformation locale irréversible desdites nappes d'armures ayant la forme d'une cage d'oiseau , et ainsi entraîner la ruine de la conduite.
is Une solution connue permettant de réduire ce risque de flambement radial en "cage d'oiseau" consiste à enrouler à pas court, autour des nappes d'armures de traction, des rubans renforcés de fibres d'aramide, et plus précisément de fibres homopolymère PPTA, cette abréviation
signifiant poly-p-phénylène téréphtalamide ( polyparaphenylene
20 terephtalamide en langue anglaise). De tels rubans présentent une grande résistance mécanique en traction suivant leur axe longitudinal, ce qui permet de limiter le gonflement des nappes d'armures de traction. Ils présentent en outre une grande souplesse en flexion, ce qui facilite les opérations de manutention et d'enroulement autour des nappes
25 d'armures. Enfin, à caractéristiques mécaniques égales, ils sont beaucoup plus légers que des rubans métalliques, ce qui permet de réduire le poids de la conduite flexible. On pourra notamment se référer au document FR 2 837 899 dans lequel une telle conduite est divulguée.
Ces rubans de renfort se présentent sous la forme de faisceaux de 3o mèches filamentaires constituées de fibres homopolymère PPTA orientées parallèlement à l'axe longitudinal du ruban. Ces mèches filamentaires longitudinales peuvent être assemblées les unes avec les autres sous la forme d'un faisceau relativement plat ayant une section sensiblement rectangulaire du type de celle d'un ruban ou d'une bande. Il est également possible d'utiliser un ruban de renfort constitué d'une section centrale sensiblement rectangulaire et de deux bords longitudinaux plus minces que la section centrale tel que décrit dans le document EP1419338. Les moyens d'assemblage et de contention de ces mèches filamentaires comportent généralement des éléments transverses qui sont conformés de manière à entourer et à serrer ensemble lesdites mèches de façon à former un faisceau relativement plat. Dans les configurations courantes,
io ces éléments transverses sont assimilables à des fils de trame, les mèches filamentaires formant la chaîne, et le ruban pouvant alors être considéré comme un matériau tissé. Différents modes de réalisation de ces rubans de renfort sont décrits dans les documents W097/12753 et W09713091.
15 Cependant, il a été constaté malgré cela, que dans des conditions extrêmes d'utilisation, ces rubans de renfort pouvaient se détériorer. Ces conditions extrêmes se rencontrent principalement lorsque la conduite flexible est d'une part immergée à grande profondeur, typiquement à plus de 2000m, et d'autre part simultanément soumise à des sollicitations
20 dynamiques sévères en flexion, ce qui génère un phénomène de fatigue des rubans de renfort.
Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir une conduite flexible sous-marine qui puisse résister dans ces conditions extrêmes de profondeur et de sollicitations
25 dynamiques en flexion, et pour laquelle le gonflement des armures de traction puisse être durablement contenu pour éviter le flambement radial en cage d'oiseau .
Dans le but de résoudre ce problème, la présente invention propose une conduite flexible sous-marine destinée au transport des
30 hydrocarbures, ladite conduite flexible comprenant, de l'intérieur vers l'extérieur, une gaine d'étanchéité interne, au moins une nappe d'armures de traction enroulée autour de ladite gaine d'étanchéité interne, une couche de maintien comprenant au moins un ruban de renfort enroulé autour de ladite nappe d'armures de traction, et au moins une structure tubulaire qui entoure ladite couche de maintien, ledit ruban de renfort comportant des mèches filamentaires orientées sensiblement longitudinalement, lesdites mèches filamentaires comprenant des fibres de polymère ; selon l'invention lesdites fibres de polymère présentent à température ambiante un module d'élasticité supérieur à 55 GPa de façon que ledit ruban de renfort soit adapté à bloquer l'expansion radiale de ladite nappe d'armures, lorsque ladite nappe d'armures subit des efforts
io radiaux ; et lesdites fibres de polymère présentent en outre une extension à la rupture supérieure à 4% de manière à ce que ledit ruban de renfort soit adapté à subir des déformations sans se rompre.
Dans la présente demande, les termes ruban et bande ( tape en langue anglaise) sont considérés équivalents et sont utilisés
15 indifféremment. Le terme filament désigne une fibre de grande longueur. Le terme fil ( yarn en langue anglaise) désigne un ensemble composé de la juxtaposition ou de l'assemblage de plusieurs fibres ou filaments.. Le terme mèche filamentaire ( roving en langue anglaise) désigne la juxtaposition ou l'assemblage de plusieurs fibres,
20 filaments ou fils. Dans le cas des bandes de renfort conformes à la présente invention, l'assemblage entre fils et filaments est généralement réalisé grâce à une torsion relativement faible de façon à ne pas dégrader la résistance en traction selon l'axe de la mèche.
Le module d'élasticité et l'extension à la rupture précités sont
25 mesurés par un essai de traction conforme à la norme ASTM D885-04. Cet essai est pratiqué non pas sur une fibre individuelle, mais sur un fil constitué de 500 à 2500 fibres ou filaments identiques et de même longueur. La torsion du fil utilisé pour l'essai est inférieure à 100 tours par mètre et par exemple, de l'ordre de 60 tours par mètre, ce qui permet
30 d'améliorer la reproductibilité et la précision des mesures, en accord avec les recommandations de la norme précitée. La distance entre mors en début d'essai de traction est de l'ordre de 400 mm. La vitesse de traction est de l'ordre de 50 mm /min. La température ambiante à laquelle sont faits ces essais est de l'ordre de 18°C à 23°C
Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans le choix d'un ruban de renfort dont le module d'élasticité ( tensile modulus en langue anglaise) des fibres de polymère ayant la fonction de renfort est non pas nécessairement très élevé, mais dont l'extension à la rupture ( elongation at break en langue anglaise) est relativement importante. De la sorte, c'est à la fois la valeur du module d'élasticité supérieur à 55 GPa et l'allongement à la rupture ou l'extension à la rupture qui elle doit être
io supérieure à 4 %, qui importe.
En effet, la couche de maintien est prise en étau entre d'une part les fils constituant la nappe externe d'armures de traction et d'autre part la structure tubulaire externe. Or, les mouvements de la conduite flexible, en générant des déplacements relatifs entres les fils d'armures, conduisent
is soit à étirer localement la couche de maintien au niveau des jeux entre lesdits fils d'armures, soit à la comprimer localement de telle sorte qu'elle forme des plis au niveau desdits jeux. Par suite, la répétition de ces cycles de compression et de formation de plis génère un phénomène de fatigue des fibres de polymère. Or, plus l'extension à la rupture des fibres de
20 polymère de la couche de maintien est grande, moins les étirements et les plis de la couche de maintien entre les fils d'armures ont de chance de provoquer la rupture de ces fibres de polymère. Et il s'avère que la mise en oeuvre d'un ruban de renfort dont les fibres de polymère ayant la fonction de renfort présentent une extension à la rupture supérieure à 4%,
25 améliore significativement la tenue à la fatigue de la couche de maintien.
Avantageusement, lesdites fibres polymères présentent en outre une extension à la rupture, mesurée à température ambiante, supérieure à 4,2 %. Cette caractéristique procure une amélioration supplémentaire de la tenue à la fatigue de la couche de maintien.
30 Avantageusement, lesdites fibres polymères présentent en outre un module d'élasticité, mesurée à température ambiante, supérieur à 60 GPa. Cette caractéristique permet, à quantité de fibres égale, de réduire le gonflement de la couche de maintien dans les cas où la gaine externe n'est pas étanche.
Au surplus, et de façon particulièrement avantageuse, lesdites fibres polymères présentent une résistance à la rupture en extension, mesurée à température ambiante, (selon la norme ASTM D885-04) supérieure à 3000 MPa, de sorte que la mesure de l'aire sous la courbe, contrainte/déformation, qui est représentative de l'énergie que peut absorber ces fibres, est plus encore augmentée.
Avantageusement, lesdites fibres polymères présentent en outre une résistance à la rupture en extension, mesurée à la température de 130°C (selon la norme ASTMD885-04) supérieure à 2300 MPa, préférentiellement 2500 MPa. De la sorte, il est possible de réaliser une couche de maintien pouvant opérer à une température de l'ordre de 100°C à 130°C, par exemple dans une conduite flexible destinée à transporter un fluide à haute température.
Avantageusement, les polymères desdites fibres sont des copolymères et de préférence des polymères appartenant à la famille des aramides et plus particulièrement, des aramides de type para (par opposition au type mets). En outre, lesdites fibres de polymère sont maintenues ensemble, de préférence serrées les unes contre les autres, de manière à augmenter leur coefficient de friction les unes par rapport aux autres et à accroître la résistance de la mèche filamentaire en traction.
Avantageusement, les polymères desdites fibres sont des co-poly-p-25 phénylène/3,4'-oxydiphénylène téréphtalamide ( co-poly-(paraphenylene /3,4'-oxydiphenylene terephthalamide) en langue anglaise).
Par ailleurs, le ruban de renfort comporte en outre des moyens de contention pour maintenir ensemble lesdites mèches filamentaires. Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, ledit ruban de renfort
30 est un matériau tissé. Ainsi, les moyens de contention destinés à maintenir ensemble les différentes mèches filamentaires comportent alors au moins un fil de trame tissé avec lesdites mèches qui constituent les éléments de chaîne. De tels fils de trame n'étant pas soumis aux efforts de tension appliqués à la bande, ils peuvent avantageusement être réalisés avec une matière peu résistante différente de celle des mèches filamentaires.
Avantageusement, les rubans de renfort sont enroulés à pas court, ce qui permet d'augmenter la résistance au gonflement de la couche de maintien.
Avantageusement, cet enroulement forme des spires jointives, pour rendre la couche de maintien plus résistante. En outre, la couche de
lo maintien peut être constituée de plusieurs enroulements superposés les uns sur les autres et éventuellement croisés entre eux. Ceci permet de réaliser une couche de maintien présentant une épaisseur supérieure à celle des bandes.
De plus, la structure tubulaire comporte avantageusement une gaine
15 d'étanchéité externe qui vient s'appliquer sur la couche de maintien, et qui la comprime contre les nappes d'armures lorsque la conduite est étendue dans les fonds marins de grande profondeur.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers
20 de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'une conduite flexible selon l'invention ; et,
- la Figure 2 est un graphique illustrant les propriétés mécaniques 25 de matériaux synthétiques de type polymère ; et,
- la Figure 3 est une vue schématique partielle en perspective d'un ruban de renfort selon l'invention.
La Figure 1 illustre une conduite conforme à l'invention comprenant, de l'extérieur vers l'intérieur , une gaine polymérique externe d'étanchéité
30 10 (appelée gaine externe), une couche de maintien 12 que l'on détaillera ci-après enroulée autour d'une nappe externe d'armures de traction 14, une nappe interne d'armures de traction 16 enroulée en sens opposé de 8 2926347 la nappe externe 14, une voûte de pression 20 de reprise des efforts radiaux généré par la pression du fluide transporté, une gaine polymérique interne d'étanchéité 18 et une carcasse interne 17 de reprise des efforts radiaux d'écrasement. Du fait de la présence de la carcasse interne 17, 5 cette conduite est dite à passage non lisse ( rough bore en langue anglaise). L'invention pourrait aussi s'appliquer à une conduite dite à passage lisse ( smooth-bore en langue anglaise), ne comportant pas de carcasse interne. De même, on ne sortirait pas du champ de présente invention en supprimant la voûte de pression 20, sous réserve que les lo angles d'hélice des fils constituant les nappes d'armures 14, 16 soient proches de 55° et en sens opposé. Les nappes d'armures 14, 16 sont obtenues par enroulement à pas long d'un ensemble de fils en matériau métallique ou composite, de section généralement sensiblement rectangulaire. L'invention s'appliquerait aussi si ces fils avaient une 15 section de géométrie circulaire ou complexe, du type par exemple T autoagrafé. Sur la figure 1, seules deux nappes d'armures 14 et 16 sont représentées, mais la conduite pourrait aussi comporter une ou plusieurs paires supplémentaires d'armures. La nappe d'armures 14 est dite externe car elle est ici la dernière, en partant de l'intérieur de la conduite, avant la 20 gaine d'étanchéité externe 10. La couche de maintien 12 est généralement enroulée autour de la nappe externe 14, mais l'invention s'appliquerait aussi au cas d'une couche de maintien intercalée entre deux nappes d'armures de traction. Une telle configuration est divulguée dans le document FR 2 837 899. 25 La couche de maintien 12, peut être constituée de plusieurs bandes, bandelettes, rubans ou éléments unitaires enroulés à pas court autour de la nappe externe d'armures 14. Cet enroulement est généralement jointif ou avec recouvrement de façon à augmenter la capacité de reprise des efforts radiaux de gonflement. Les éléments unitaires de la couche de 30 maintien présentent une forte résistance en traction longitudinale, suivant leur axe longitudinal.
Ainsi, les éléments unitaires de maintien sont réalisés dans des matériaux appropriés, et en l'espèce dans un ruban de renfort en fibres de polymère dont les caractéristiques sont spécifiques. Le ruban de renfort est réalisé par assemblage tissé ou non tissé desdites fibres.
Cette couche de maintien 12 est destinée à bloquer l'expansion radiale de ladite nappe d'armures, lorsqu'elle subit des efforts radiaux. Et c'est le cas lorsque la conduite flexible, étendue dans un fond marin de grande profondeur, subit un effet de fond inverse important, et que les nappes d'armures de traction 14,16 tendent à gonfler radialement sous
io l'effet de la compression axiale. Tant que la gaine externe 10 est étanche, la couche de maintien 12 n'a aucune fonction puisque le blocage du gonflement radial des nappes d'armures de traction 14, 16 est assuré par la pression hydrostatique extérieure Par contre, si jamais la gaine externe 10 est accidentellement déchirée, la couche de maintien 12 doit
15 immédiatement bloquer l'expansion radiale des nappes d'armures et ainsi empêcher la formation d'un défaut en forme de cage d'oiseau . Aussi, la couche de maintien 12 doit être suffisamment résistante pour reprendre l'expansion radiale des armures de traction 14, 16, au moment où survient un éventuel déchirement de la gaine externe 10.
20 De façon inattendue, il a été découvert que les caractéristiques mécaniques des polymères adaptés à résister aux conditions très sévères de chargement précitées n'étaient pas tant celles d'un haut module d'élasticité, mais plutôt celles d'une combinaison d'une forte capacité d'allongement avec un module relativement élevé. De tels matériaux
25 présentent à température ambiante un module d'élasticité supérieur à 55 GPa, avantageusement supérieur à 60 GPa, et surtout allongement à la rupture relativement important, en pratique supérieur à 4 % et avantageusement supérieur à 4,2%.
En outre, avantageusement, une couche anti-usure ( anti-wear
30 layer en anglais) en matériau polymérique peut être intercalée entre la nappe externe d'armures de traction 16 et la couche de maintien 12, de façon à éviter que les fibres de polymère de la couche de maintien 12 puissent s'user au contact avec des armures métalliques. Les couches anti-usure, qui sont bien connues de l'homme du métier, sont généralement réalisées par enroulement hélicoïdal d'un ou plusieurs rubans obtenus par extrusion d'un matériau polymérique à base de polyamide, de polyoléfines, ou de PVDF ( polyvinylidene fluoride en anglais). On pourra aussi se reporter au document WO2006/120320 qui décrit des couches anti-usure constituées de rubans en polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polyphenylsulfone (PPSU), polyetherimide (PEI), polytétrafluoroéthylène (PTFE), polyétheréthercétone (PEEK) ou polysulfure de phénylène (PPS). Dans les variantes non représentées où une couche de maintien est placée entre deux nappes d'armures de traction, il est avantageux d'intercaler deux couches anti-usure en contact respectivement avec les faces interne et externe de cette couche de maintien, de façon à éviter que les fibres de polymère de cette couche de maintien ne puissent être en contact direct avec l'une de ces deux nappes d'armures.
On se reportera à la Figure 2, illustrant les caractéristiques mécaniques des polymères adaptés à former des rubans de renfort conformes à l'invention. Sur cette figure 2, sont représentés en abscisse, les pourcentages d'allongement du polymère étudié et en ordonnées l'effort de traction qui s'exerce sur lui. La courbe 22 en traits interrompus illustre les caractéristiques mécaniques d'un polymère qui ne convient pas pour réaliser un ruban de renfort conforme à l'invention, tandis que la courbe 24 en trait plein est celle d'un polymère qui lui, convient.
En effet, la courbe 22 est celle de fibres de polymère dont le module d'élasticité E, correspondant à la pente de la première partie de courbe 26, est important mais dont l'allongement au point de rupture 28 est relativement faible, ici de 2,5% %. En revanche, la courbe 24 témoigne d'un module d'élasticité E correspondant à la pente de la première partie de courbe 30, moins important mais supérieur à 55 GPa, et surtout, d'un allongement au point de rupture 32 supérieur à 4 %. On peut noter qu'à niveau équivalent de contrainte en tension, le polymère correspondant à la courbe 22 s'allonge nettement moins que celui correspondant à la courbe 24. Par exemple, pour une contrainte de tension appliquée de 1500 MPa, le premier s'allonge de l'ordre de 1,2% et le second de l'ordre de 2%. Par conséquent, à chargement équivalent et à dimensions équivalentes, une couche de maintien constituée du polymère correspondant à la couche 24 gonfle quasiment deux fois plus qu'une autre constituée du polymère correspondant à la couche 22. Aussi, puisque la fonction de la couche de maintien est justement d'empêcher le gonflement des nappes d'armures de traction, l'homme du métier aurait antérieurement naturellement choisi
lo le polymère à faible allongement et à fort module, ce choix permettant en outre de réduire la quantité de fibres et par conséquent le poids et le coût de la couche de maintien. La présente invention va donc à l'encontre de ce préjugé.
On pourra aussi noter sur les exemples de la figure 2 que les fibres
15 en polymère présentant un module d'élasticité supérieur à 55 GPa présentent aussi généralement un comportement quasi linéaire et élastique jusqu'à la rupture. La phase de déformation plastique juste avant la rupture est alors très brève, si bien qu'en pratique, la limite élastique est très proche de la limite à la rupture.
20 On connaît des polymères de type polyéthylène à haute performance, qui ont à la fois un module d'élasticité supérieur à 55 GPa et un allongement à la rupture en traction supérieur à 4%. Ces matériaux peuvent être utilisés pour la mise en oeuvre de la présente invention, sous réserve toutefois de se limiter aux applications à basse température,
25 typiquement moins de 40°C. En effet, la température de fusion des fibres polyéthylène est de l'ordre de 150°C, si bien qu'au-dessus d'une température de 50°C, des phénomènes de fluage et de chute des caractéristiques mécaniques dégradent fortement leurs performances.
Il est plus avantageux d'utiliser des polymères de type aramide car
30 ces derniers ont un bien meilleur comportement en température, en particulier aux alentours de 130°C, qui est la température maximale que, compte tenu des technologies actuelles, peut endurer une conduite flexible de transport d'hydrocarbures. En effet, la température de fusion des fibres en aramide est très élevée, de l'ordre de 500°C. Elles ne se dégradent donc pas aux températures inférieures à 130°C, et conservent à ces températures l'essentiel de leurs caractéristiques mécaniques. Ainsi, certaines de ces fibres possèdent une résistance à la rupture en extension supérieure à 2700 MPa à 80°C et à 2300 MPa à 130°C, ce qui permet leur emploi dans les conduites flexibles destinées au transport d'hydrocarbures à 130°C.
Parmi les polymères de type aramide, il s'est avéré, que les co-polylo p-phénylène/3,4'-oxydiphénylène téréphtalamide, de formule : r H étaient parfaitement adaptés pour réaliser un ruban de renfort destiné à is former la couche de maintien 12 conforme à l'invention. De tels copolymères ont des caractéristiques mécaniques particulièrement avantageuses pour la mise en oeuvre de la présente invention. En effet, à température ambiante, leur module d'élasticité est voisin de 70 GPa, leur allongement à la rupture de 4,5% et leur résistance à la rupture de 3400 20 MPa. Ces résultats sont issus d'essais de traction pratiqués selon la norme ASTM D885-04 sur un fil de densité linéaire de l'ordre de 3300 dtex constitué d'environ 2000 fibres élémentaires et présentant une torsion moyenne de 60 tours par mètre. Ces copolymères présentent généralement un taux de cristallinité 25 inférieur à celui des homopolymères PPTA, ce qui leur confère une plus grande capacité à absorber des déformations de grande amplitude tout en conservant leurs propriétés mécaniques essentielles. La Figure 3 illustre un exemple de ruban de renfort 34 selon l'invention. Le ruban 34 comporte plusieurs mèches filamentaires 36 30 orientées longitudinalement par rapport à son axe. Les mèches 36 sont constituées de l'assemblage de fils, filaments ou fibres 38 réalisés en un matériau polymère conforme à la présente invention. Les mèches 36 sont juxtaposées et maintenues ensemble par des moyens de contention 40, 42 orientés transversalement par rapport à l'axe du ruban 34. Ces moyens de contention peuvent comporter des liens 42 entourant l'ensemble, ou des fils de trame 40 tissés avec les mèches filamentaires 36, ces dernières constituant alors les éléments de chaîne. Les moyens de contention n'ayant pas la fonction de reprise des efforts longitudinaux de traction, ils peuvent être réalisés avec des polymères moins résistants que
io ceux utilisés pour les mèches filamentaires 36.
Claims (12)
1. Conduite flexible sous-marine destinée au transport des hydrocarbures, ladite conduite flexible comprenant, de l'intérieur vers l'extérieur, une gaine d'étanchéité interne (18), au moins une nappe d'armures de traction (14,16) enroulée autour de ladite gaine d'étanchéité interne, une couche de maintien (12) comprenant au moins un ruban de renfort (34) enroulé autour de ladite nappe d'armures de traction, et au moins une structure tubulaire (10) qui entoure ladite couche de maintien, ledit ruban de renfort comportant des mèches filamentaires (36) orientées sensiblement longitudinalement, lesdites mèches filamentaires (36) comprenant des fibres de polymère (38) caractérisée en ce que lesdites fibres de polymère présentent à température ambiante un module d'élasticité supérieur à 55 GPa de façon que ledit ruban de renfort soit adapté à bloquer l'expansion radiale de ladite nappe d'armures, lorsque ladite nappe d'armures subit des efforts radiaux ; et en ce que lesdites fibres de polymère présentent en outre une extension à la rupture supérieure à 4% de manière à ce que ledit ruban de renfort soit adapté à subir des déformations sans se rompre.
2. Conduite flexible sous-marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ruban de renfort comporte en outre des moyens de contention (40,42) pour maintenir ensemble lesdites mèches filamentaires (36).
3. Conduite flexible sous-marine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites fibres de polymère (38) sont maintenues ensemble les unes contre les autres.
4. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites fibres polymères présentent à température ambiante une extension à la rupture supérieure à 4,2%.
5. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdites fibres polymères présentent à température ambiante un module d'élasticité supérieur à 60 GPa.
6. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdites fibres polymères présentent à température ambiante une résistance à la rupture en extension supérieure à 3000 MPa.
7. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des io revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les polymères desdites fibres présentent à la température de 130° une résistance à la rupture en extension supérieure à 2300 MPa.
8. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les polymères desdites fibres is sont des copolymères.
9. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les polymères desdites fibres sont des polymères appartenant à la famille des aramides.
10. Conduite flexible sous-marine selon la revendication 9, 20 caractérisée en ce que les polymères desdites fibres sont des co-poly-pphénylène%3,4'-oxydiphénylène téréphtalamide.
11. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que lesdites mèches filamentaires sont tissées pour former ledit ruban de renfort. 25
12. Conduite flexible sous-marine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ladite structure tubulaire comporte une gaine d'étanchéité externe qui vient s'appliquer sur ladite couche de maintien.
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