FR2996621A1 - Procede et dispositif de pose d'un tuyau sous marin. - Google Patents

Abstract

Le procédé de mise en œuvre d'un tuyau (1) de transport de liquide, selon l'invention comprend un tuyau (1) flexible, présentant un axe longitudinal, ayant une section déformable entre une section circulaire et une section aplatie et étant pliable sur lui-même longitudinalement, il est caractérisé en ce qu'on fait s'écraser sur lui-même radialement le tuyau (1), qui est ainsi immergé sous l'eau. La section du tuyau peut être aplatie jusqu'à être nulle. Le tuyau (1) peut être plié sur lui-même suivant un ruban aplati présentant, à l'endroit des pliures, un rayon de courbure inférieur à 50% du diamètre de sa section circulaire. En étant aplati, le tuyau (1) ne présente quasiment plus de résistance hydrodynamique, ce qui facilite sa pose. La réduction de la section du tuyau (1) sa fait par écrasement sur lui-même, par l'extérieur. On peut également plier le tuyau (1) en accordéon.

Description

Procédé et dispositif de pose d'un tuyau sous marin La présente invention se rapporte aux tuyaux sous marin et plus particulièrement à la pose desdits tuyaux. Ces tuyaux 5 permettent notamment le transport de liquide, tel du pétrole. L'installation de ces tuyaux à de grandes profondeurs est particulièrement complexe si le tuyau présente de grandes dimensions car il a une résistance hydrodynamique importante. Ces tuyaux peuvent être endommagés lors de l'installation et 10 il faut s'assurer qu'il est bien posé au fond. Les tuyaux peuvent mesurer jusqu'à plus de 4 mètres de diamètre et ils sont placés à environ 4 mètres du fond. L'objet de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif qui permettent de descendre facilement un 15 tuyau sous marin sans présenter ces problèmes. Le procédé de mise en oeuvre d'un tuyau de transport de liquide, selon l'invention comprend un tuyau flexible, présentant un axe longitudinal, ayant une section déformable entre une section circulaire et une section aplatie et étant 20 pliable sur lui-même longitudinalement, il est caractérisé en ce qu'on fait s'écraser sur lui-même radialement le tuyau, qui est ainsi immergé sous l'eau. La section du tuyau peut être aplatie jusqu'à être nulle. Le tuyau peut être plié sur lui-même suivant un ruban aplati présentant, à l'endroit des 25 pliures, un rayon de courbure inférieur à 50% du diamètre de sa section circulaire. En étant aplati, le tuyau ne présente quasiment plus de résistance hydrodynamique, ce qui facilite sa pose. La réduction de la section du tuyau sa fait par écrasement sur lui-même, par l'extérieur. On peut également 30 plier le tuyau en accordéon. Selon une caractéristique particulière, on entoure le tuyau avec un garrot qui a un effet de retenue du tuyau dans l'état radialement écrasé sur lui-même et on libère l'effet de retenue de ce garrot près du, ou au, fond vers lequel est le tuyau à disposer. Le tuyau est ainsi compact pendant la descente et il reprend ses dimensions lorsqu'on le libère du garrot en arrivant au fond. Il est ainsi possible de poser en continu le tuyau.

Selon une disposition particulière, on leste le tuyau avec un système de lestage suspendu sous lui par l'intermédiaire d'un moyen de liaison. Ce système de lestage permet de garantir le maintien du tuyau sur le (près du) fond sous marin et peut faciliter la descente du tuyau vers ledit fond.

Selon une autre caractéristique, on leste le tuyau avec un système de lestage suspendu sous lui par l'intermédiaire d'un dispositif de sanglage qui entoure le tuyau et a un effet de retenue du tuyau dans l'état radialement écrasé sur lui-même, pendant une partie au moins de la descente en immersion du tuyau. Le tuyau doit être lesté pour descendre et rester au fond, le lest est fixé au tuyau par un dispositif de sanglage, ce dispositif garde serré le tuyau pendant sa descente, à l'aide d'une pièce qui serre le dispositif de sanglage et le libère arrivé au fond.

Selon une variante, pour écraser radialement le tuyau sur lui-même, on le dispose dans une pince, qui le serre pendant une partie au moins de la descente en immersion du tuyau, on fait se déplacer la pince qui le serre, le long d'un guide qui maintient alors la pince serrée, et au fond de l'eau ou à proximité de ce fond, on fait s'ouvrir la pince de façon à libérer le tuyau. La pince suit le tuyau pendant sa descente, on dispose ledit tuyau sous ladite pince, lorsqu'elle s'ouvre elle le libère au fond et remonte à la surface pour reprendre plus loin une autre partie du tuyau. Le tuyau qui a été lesté avec un système de lestage, est descendu en immersion, avec sa dite section réduite et a tendance à s'en écarter, par gravité quand la pince a été desserrée. Selon caractéristique particulière, on place le tuyau dans un moyen de confinement, comme par exemple un tube allongé où il est radialement écrasé sur lui-même, on incline vers le fond de la zone d'immersion, le long duquel on fait passer le tuyau, pour l'immerger, puis dont on fait sortir ce tuyau vers le fond de la zone d'immersion. Le moyen de confinement permet de maintenir le tuyau comprimé pendant toute la descente, une fois le tuyau arrivé à destination, le moyen de confinement glisse le long du tuyau pour le libérer. Selon une disposition particulière, le moyen de confinement est fendu longitudinalement, on leste le tuyau avec un système de lestage relié au tuyau et on fait passer la liaison entre le tuyau et le système de lestage à travers la fente du moyen de confinement. Le système de lestage est relié au tuyau ce qui permet de descendre l'ensemble tuyau et lest en une seule opération. Pour que le tuyau soit retenu comprimé, on fait passer le dispositif de sanglage à travers une fente du tube qui comprime le dispositif de sanglage et le tuyau et s'étend parallèlement à un axe longitudinal du tuyau, et, pour l'immerger, on déplace le tuyau le long de cette fente. L'invention concerne également un dispositif de mise en 20 oeuvre d'un tuyau de transport de liquide selon une ou plusieurs des caractéristiques du procédé décrit ci-dessus. Selon une caractéristique particulière, les moyens de réduction du tuyau comprennent des moyens d'écrasement radial agissant sur le tuyau par l'extérieur du tuyau. Ceci est plus 25 aisé à mettre en oeuvre qu'une aspiration interne. Les moyens d'écrasement pourront par exemple être des sangles disposées à l'extérieur du tuyau. Selon une autre caractéristique, les moyens de réduction du tuyau comprennent un garrot et/ou un moyen de confinement. Les 30 moyens de réduction peuvent également être constitués d'un dispositif de sanglage entourant le tuyau et qui est maintenu serré par un moyen confinement comme un tube fendu ou non. Selon une caractéristique particulière, le dispositif comprend en outre des moyens pour tendre ou relâcher le garrot, lequel, dans un état tendu, a un effet de retenue du tuyau dans l'état radialement écrasé sur lui-même. Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend un système de lestage du tuyau pour l'immersion, un moyen de liaison qui est relié au système de lestage du tuyau, au tuyau et pendant une partie au moins de la descente en immersion du tuyau, aux moyens pour tendre ou relâcher le garrot, lesquels tendent alors le garrot, tandis qu'au fond de l'eau ou à proximité de ce fond, ils relâchent le garrot. Le garrot peut être constitué d'un dispositif de sanglage disposé sous ledit tuyau et relié directement au système de lestage. Selon une variante, les moyens de réduction du tuyau comprennent une pince qui, en position de serrage, serre le tuyau et, en position de desserrage, permet au tuyau de s'en écarter en le libérant du serrage. La pince serre le tuyau pendant la descente et le libère lorsqu'il arrive en bas, la pince remonte pour serrer un autre morceau du tuyau qu'il faudra descendre à son tour. Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend un 20 guide allongé, le long duquel se déplace la pince et s'étend le tuyau quand il est maintenu serré par la pince, le guide portant des moyens d'écartement variable liés à la pince pour la faire passer de la position de serrage à celle de desserrage, et inversement. Ainsi la pince circule sur le 25 guide qui l'ouvre ou la ferme selon sa position sur le guide, la pince sera serrée dans la partie descendante et ouverte dans la partie montante. Les moyens d'écartement variable comprennent des rails le long desquels se déplace la pince et dont l'écartement varie entre : un écartement rapproché le 30 long duquel la pince est en position de serrage, et un écartement plus éloigné des rails entre eux, le long duquel la pince parvient en position de desserrage. Selon une autre variante, le moyen de confinement comprend un tube allongé, fendu, le long duquel le tuyau est mobile, dans l'état radialement écrasé sur lui-même et est relié, à travers la fente, à un système de lestage dudit tuyau. Le tube fendu permet de garder le tuyau serré pendant toute la descente, le tuyau glisse dans le tube qui le guide jusqu'au fond, arrivé au fond où le tube s'arrête le tuyau reprend sa forme développée, et le système de lestage auquel il est relié le maintien au fond. Le tube est fendu longitudinalement, le tuyau est lesté par un système de lestage et relié à lui par un moyen de liaison qui passe à travers la fente du tube.

Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend des moyens d'inclinaison pour faire varier l'inclinaison du moyen de confinement et donc l'angle d'immersion du tuyau. L'orientation en inclinaison du dispositif dans l'axe d'avancement permet de faire varier la distance entre son extrémité basse et le fond de la mer le dispositif peut également être télescopique pour la même raison. Selon une disposition particulière, le garrot comprend plusieurs sangles répartis sur une longueur du tuyau et le dispositif de mise en oeuvre du tuyau comprend des moyens sous-marins pour libérer le tuyau des sangles. Ces moyens sous- marins peuvent par exemple être un véhicule sous-marin téléguidé ou un petit sous-marin filoguidé et contrôlé à distance. L'invention concerne également, une structure flottante, unique ou comprenant plusieurs unités flottantes pourvue(s) du 25 dispositif de mise en oeuvre du tuyau avec les caractéristiques précédentes. D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif. 30 - La figure 1 représente une vue générale d'une structure flottante selon un mode de l'invention, - Les figures 2a, 2b, 2c et 2d illustrent le pliage d'un tuyau selon l'invention, - La figure 3 illustre un second mode de pliage du 35 tuyau, La figure 4 montre un troisième mode de pliage du tuyau, La figure 5 représente le tuyau posé au fond de l'eau.

Comme on peut le voir à la figure 1, la pose d'un tuyau (creux) sous marin 1 se fait à partir d'un bateau ou navire 2. Le tuyau est relié à un système de lestage 4 qui, avec le lest, le maintient sur le fond 3 grâce à un moyen de liaison 40. Des moyens sous marins 5 tels qu'un véhicule sous-marin téléguidé ou un petit sous-marin filoguidé et contrôlé à distance sont placés près du fond 3. Les étapes du pliage du tuyau 1 sont montrés aux figures 2a, 2b et 2c : le tuyau 1 est initialement cylindrique (figure 2a), on commence par le mettre à plat (figure 2b,) puis on le plie en accordéon (figure 2C), le tuyau est alors comprimé (figure 2d). Une fois comprimé le tuyau 1 est maintenu serré par un garrot 43. Le garrot 43 (son lien 430 qui le maintenait serré) est détaché quand le tuyau arrive sur le, ou près du, fond 3.

La figure 3 montre un second mode de réalisation où le tuyau 1 est tenu au système de lestage 4 par un moyen de liaison 40, qui comprend (ou appartient à) un dispositif de sanglage 41, et une goupille 42 de fixation. Une partie de l'ensemble constitué du tuyau 1 et du dispositif de sanglage 41 est placée dans un tube, ou moyen de confinement, 10 qui présente une fente (de préférence axiale longitudinalement) 100 par laquelle le dispositif de sanglage 41 passe et qui maintient ce dispositif de sanglage 41 serré autour du tuyau 1. Le tuyau 1, comprimé par le dispositif de sanglage 41 qui pend sous lui, coulisse dans le tube 10 jusqu'au (vers le) fond 3 où le tube 10 s'arrête et où le tuyau 1 et le dispositif de sanglage 41 sont alors dégagés ; Le tuyau 1 peut alors reprendre sa forme déployée, plu ou moins au rond, avant que le liquide à transporter y soit injecter.

En variante, le tuyau 1 aurait pu être glissé, radialement serré, directement dans le moyen allongé de confinement 10, sans le dispositif de sanglage 41 qui, tendu, le serre sur la figure 3. Le moyen de liaison 40 pourrait alors être remplacé par une liaison, telle une simple bride, fixant ensemble, avec une capacité de mouvements relatifs, le tuyau et le système de lestage 4, à travers le passage (telle la fente 100) qui permet le libre coulissement longitudinal du tuyau dans le moyen allongé de confinement 10.

La figure 4 illustre un troisième mode de réalisation où le tuyau 1 est maintenu comprimé par une pince 11. Cette pince 11 accompagne le tuyau 1 comprimé jusqu'au fond 3 où la pince 11 relâche sa pression. La pince 11 est actionnée par des bras 110 qui coopèrent avec un ensemble ou guide constitué d'une structure 111 et de rails 112. La structure 111 accompagne les pinces 11 jusqu'au fond 3 à l'aide de deux rails 112 qui circulent le long de ladite structure 111, suivant un circuit fermé, comme un convoyeur bouclé sur lui-même. Les deux rails 112 suivent la structure 111 d'un coté llla (bas) pour la descente et du coté lllb (haut) pour la remontée. Le coté llla définissant l'espacement des deux rails 112 coté descente est plus étroit que le coté lllb définissant l'espacement des deux rails coté remontée. La figure 5 montre le tuyau 1 avec son système de lestage 4 25 relié par un moyen de liaison 40 constitué d'un dispositif de sanglage 41 et d'une goupille 42.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de mise en oeuvre d'un tuyau (1) de transport de liquide, le tuyau (1) étant flexible, présentant un axe longitudinal, ayant une section déformable entre une section circulaire et une section aplatie et étant pliable sur lui-même longitudinalement, caractérisé en ce qu'on fait s'écraser sur lui-même radialement le tuyau (1), qui est ainsi immergé sous l'eau.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, où on entoure le tuyau avec un garrot (43) qui a un effet de retenue du tuyau (1) dans l'état radialement écrasé sur lui-même et on libère l'effet de retenue de ce garrot (43) près du, ou au, fond (3) vers lequel est le tuyau (1) à disposer.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 où l'on leste le tuyau (1) avec un système de lestage (4) suspendu sous lui par l'intermédiaire d'un moyen de liaison (40).
4. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2 où on leste le tuyau (1) avec un système de lestage (40) suspendu sous lui par l'intermédiaire d'un dispositif de sanglage (41) qui entoure le tuyau (1) et a un effet de retenue du tuyau (1) dans l'état radialement écrasé sur lui-même, pendant une partie au moins de la descente en immersion du tuyau.
5. 5. Procédé selon la revendication 1 où, - pour écraser radialement sur lui-même le tuyau (1), on le dispose dans une pince (11), qui le serre, - pendant une partie au moins de la descente en immersion du tuyau (1), on fait se déplacer la pince (11) qui leserre, le long d'un guide (111, 112) qui maintient alors la pince (11) serrée, et au fond (3) de l'eau ou à proximité de ce fond (3), on fait s'ouvrir la pince (11) de façon à libérer le tuyau.
6. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 où on place le tuyau (1) dans un moyen de confinement (10) où il est radialement écrasé sur lui-même, que l'on incline vers le fond (3)' de la zone d'immersion, le long duquel on fait passer le tuyau (1), pour l'immerger, puis dont on fait sortir ce tuyau (1) vers le fond (3) de la zone d'immersion.
7. 7. Procédé selon la revendication précédente, où le moyen de confinement (10) est fendu longitudinalement, on leste le tuyau (1) avec un système de lestage (4) relié au tuyau (1) et on fait passer le moyen de liaison (40) entre le tuyau (1) et le système de lestage (4) à travers la fente du moyen de confinement (10).
8. 8. Dispositif de mise en oeuvre d'un tuyau (1) de transport de liquide, le tuyau (1) étant flexible, ayant une section déformable entre une section circulaire et une section aplatie et pliable sur lui-même ' longitudinalement, le dispositif comprenant des moyens d'immersion, pour immerger le tuyau (1) sous l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de réduction (10, 11, 41, 43) du tuyau (1) pour que le tuyau (1) soit radialement écrasé sur lui-même, lesdits moyens de réduction étant liés aux moyens d'immersion, pour immerger le tuyau (1) sous l'eau écrasé sur lui-même.
9. 9. Dispositif selon la revendication précédente, où les moyens de réduction du tuyau comprennent des moyensd'écrasement radial agissant sur le tuyau par l'extérieur du tuyau.
10. 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, où les moyens de réduction du tuyau -(1) comprennent un garrot (43) et/ou un moyen de confinement (10).
11. 11. Dispositif selon la revendication précédente qui comprend en outre des moyens pour tendre ou relâcher le garrot (43), lequel, dans un état tendu, a un effet de retenue du tuyau (1) dans l'état radialement écrasé sur lui-même.
12. 12. Dispositif selon la revendication précédente, où : - il comprend un système de lestage (4) du tuyau (1) pour l'immersion, - un moyen de liaison (40) est relié : * au système de lestage (4), * au tuyau (1), et * pendant une-partie au moins de la descente en immersion du tuyau, aux moyens pour tendre ou relâcher le garrot (43), lesquels tendent alors le garrot (43), tandis qu'au fond (3) de l'eau ou à proximité de ce fond (3), ils relâchent le garrot (43).
13. 13. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 12 où les moyens de réduction du tuyau comprennent une pince (11) qui, en position de serrage, serre le tuyau (1) et, en position de desserrage, permet au tuyau (1) de s'en écarter en le libérant du serrage.
14. 14. Dispositif selon la revendication précédente, comprenant un guide (111) allongé, le long duquel se déplace la pince (11) et s'étend le tuyau (1) quand ilest maintenu serré par la pince (11), le guide (111) portant des moyens d'écartement (111a, 111b, 112) variables liés à la pince (11) pour la faire passer de la position de serrage à celle de desserrage, et inversement.
15. 15. Dispositif selon la revendication 10, où le moyen de confinement (10) comprend un tube (10) allongé, fendu, le long duquel le tuyau (1) est mobile, dans l'état radialement écrasé sur lui-même et est relié, à travers la fente (100), à un système de lestage (4) dudit tuyau.
16. 16. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 15, qui comprend des moyens d'inclinaison pour faire varier l'inclinaison du moyen de confinement et donc l'angle d'immersion du tuyau (1).
17. 17. Dispositif selon la revendication 10, où : - le garrot (43) comprend plusieurs sangles répartie sur une longueur du tuyau et, - le dispositif de mise en oeuvre du tuyau comprend des moyens sous-marins (5) pour libérer le tuyau (1) des sangles.
18. 18. Structure flottante, unique ou comprenant plusieurs unités flottantes pourvue(s) du dispositif de mise en oeuvre du tuyau selon l'une des revendications 8 à 17.