FR3046213A1 - Procede de fabrication d'une conduite et d’une structure tubulaire chemisees mecaniquement - Google Patents

Procede de fabrication d'une conduite et d’une structure tubulaire chemisees mecaniquement Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une conduite (1) chemisée mécaniquement pour le transport de fluides, comprenant les étapes de : a) insertion d'une chemise interne (12) cylindrique au sein d'un tube externe (11) ; b) insertion d'un outil expanseur (2) au sein de ladite chemise interne (12) ; c) gonflage de l'outil expanseur (2) de manière à provoquer dans un premier temps la déformation plastique radiale d'au moins une partie de la chemise interne (12) jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la surface intérieure du tube externe (11), puis la déformation élastique radiale d'au moins une partie du tube externe (11) ; d) dégonflage de l'outil expanseur (2) ; e) déplacement de l'outil expanseur (2) dans ladite chemise interne (12) ; f) répéter les étapes (c) et (d) pour chacune desdites au moins une partie de la chemise interne (12) afin de former la conduite (1) chemisée mécaniquement, et g) retrait de l'outil expanseur (2).

Description

Procédé de fabrication d'une conduite et d'une structure tubulaire chemisées mécaniquement 1. Domaine de l'invention L'invention se rapporte au domaine des conduites et des structures tubulaires à chemisage interne adaptées au transport de fluides, et notamment de fluides corrosifs. L'invention concerne notamment, mais non exclusivement, les conduites et structures tubulaires sous-marines. L'invention s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, au domaine de la production pétrolière ou de gaz. 2. Solutions de l'art antérieur
Il est connu d'utiliser des conduites pour le transport de fluides corrosifs sous forte pression. A titre d'exemple, la paroi intérieure de ces conduites peut être en contact direct avec des hydrocarbures extrêmement corrosifs extraits d'un champ pétrolier. Dans ces conditions très sévères, la paroi intérieure de ces conduites dans lesquelles circulent les hydrocarbures doit pouvoir conserver son intégrité pendant une durée de service d'au moins 20 ans.
Il est connu et l'on sait protéger contre la corrosion la paroi intérieure de ces conduites par un revêtement interne en alliage résistant à la corrosion (appelé "CRA" en anglais pour "corrosion résistant alloy").
Selon une approche particulière connue, une conduite de ce type peut être chemisée mécaniquement (ce type de conduite est appelé "mechanically lined pipe" en anglais) : - en positionnant, coaxialement ou non, dans un tube externe (appelé "Mother Pipe" en Anglais) en acier au carbone, un chemisage interne (appelé "lined pipe" en anglais) de diamètre légèrement inférieur à la conduite extérieure, puis - en procédant à l'expansion plastique radiale de la chemise interne pour qu'elle vienne s'ajuster étroitement par un contact métallique contre la paroi interne du tube externe. L'expansion radiale de la chemise interne peut être mise en œuvre par hydroformage, en appliquant une pression hydraulique de l'ordre 400 à 1200 bars, par exemple, à l'intérieur de la chemise jusqu'à ce que cette dernière se déforme plastiquement et vienne en contact étroit avec le tube externe. Cette expansion radiale de la chemise interne au-delà de sa limite élastique est poursuivie jusqu'à déformer élastiquement le tube externe. La pression hydraulique est alors interrompue, ce qui provoque le retour élastique du tube externe qui se contracte autour de la chemise (elle-même expansée contre la surface interne de la conduite extérieure), ce qui provoque un frettage des deux pièces. Le tube externe et la chemise interne sont alors liées mécaniquement (on parle de "mechanical bond" en anglais).
Un inconvénient de cette approche est qu'il existe un risque que de l'eau reste présente entre le tube externe et la chemise après hydroformage, ce qui fragilise le lien mécanique entre ces deux pièces.
On réalise par cette approche des conduites chemisées d'une longueur égale à 12m classiquement, qu'il convient alors de raccorder entre elles tout en assurant une continuité de la protection à la corrosion.
Pour ce faire, les conduites chemisées sont placées coaxialement et assemblées par soudage. Plus précisément, une soudure circonférentielle est mise en oeuvre sur toute l'épaisseur du tube externe et de la chemise interne. Il peut en résulter : - un risque de contamination due à la soudure de matériaux différents (acier au carbone pour le tube externe et alliage résistant à la corrosion pour la chemise interne), - un risque de corrosion ponctuelle du fait que le matériau carbone du tube externe puissent être en contact avec le fluide corrosif à l'intérieur de la conduite et - un risque de propagation de fissure sur l'épaisseur de la soudure, ce qui créé une zone de faiblesse, pouvant mener à une fuite au niveau de la jonction entre deux conduites assemblées bout à bout. 3. Exposé de l'invention
La présente invention a pour but de solutionner les faiblesses des techniques antérieures de chemisage des conduites pour le transport de fluides corrosifs.
Pour ce faire, l'invention propose, selon un premier aspect, un procédé de fabrication d'une conduite chemisée mécaniquement pour le transport de fluides, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : a) insertion d'une chemise interne au sein d'un tube externe ; b) insertion d'un outil expanseur au sein de la chemise interne ; c) gonflage de l'outil expanseur de manière à provoquer dans un premier temps la dilatation/déformation plastique radiale d'au moins une partie de la chemise interne jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la surface intérieure du tube externe, puis la dilatation/déformation élastique radiale d'au moins une partie du tube externe ; d) dégonflage de l'outil expanseur; e) déplacement de l'outil expanseur dans ladite chemise interne ; f) répéter les étapes (c) et (d) pour chacune desdites au moins une partie de la chemise interne afin de former la conduite chemisée mécaniquement, et g) retrait de l'outil expanseur. L'outil d'expansion peut être un outil équipé d'une membrane tubulaire périphérique élastique gonflée hydrauliquement par un fluide sous pression, désigné par le terme anglais « packer ». L'outil expanseur travaille pas à pas, avec des phases successives de gonflage/dégonflage/avance de sa membrane tubulaire périphérique.
Après chemisage d'une portion du tube externe, la membrane est dégonflée et déplacée afin d'être repositionnée en une nouvelle zone du tube externe à chemiser. L'opération d'expansion plastique radiale de chaque portion de la chemise interne est poursuivie jusqu'à déformer élastiquement le tube externe. L'expansion est alors interrompue en dégonflant l'outil expanseur, ce qui provoque le retour élastique du tube externe qui se contracte autour de la chemise interne (elle-même expansée contre la surface intérieure du tube externe), ce qui provoque un frettage du tube externe sur la chemise interne.
Après cette opération, le tube externe et la chemise interne subissent des contraintes de nature différente. Ainsi, le procédé de l'invention réalise une mise sous tension de la pièce extérieure (tube externe) et une compression de la pièce intérieure (chemise interne).
Le tube externe et la chemise interne expansée sont alors liées mécaniquement (on parle de "mechanical bond" en anglais).
Ce lien mécanique est un ajustement serré entre la surface extérieure cylindrique de la chemise interne et la surface intérieure cylindrique du tube externe, rendant le démontage impossible sans détérioration des deux pièces.
Ce procédé de fabrication d'une conduite chemisée mécaniquement est peu coûteux, précis et relativement facile à mettre en oeuvre par rapport aux solutions de l'art antérieur (hydroformage notamment).
Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre sur site dans lequel le tube externe à chemiser est déjà disposé, et est adapté pour chemiser des tubes de longueurs variées.
Selon un aspect particulier de l'invention, le gonflage de l'outil expanseur provoque la dilatation/déformation élastique radiale d'au moins une partie du tube externe.
Le diamètre du chemisage est inférieur à celui du tube externe. Une fois le chemisage déformé plastiquement par l'outil expanseur, l'expansion du chemisage est poursuivi jusqu'à provoquer une légère déformation élastique du tube externe. L'expansion est alors interrompue venant ainsi contraindre le tube externe sur le chemisage et assembler le tube et le chemisage par frettage.
Selon une alternative de mise en oeuvre, le gonflage de l'outil expanseur provoque la dilatation/déformation plastique radiale d'au moins une partie du tube externe.
Selon un aspect particulier de l'invention, le procédé de fabrication comprend, préalablement à l'étape c) et jusqu'à l'étape d), une étape de chauffage dudit tube externe.
Cette opération consiste à chauffer le tube externe pour le dilater, le refroidissement venant contraindre le tube externe sur la chemise interne. L'invention concerne, par ailleurs, une conduite chemisée mécaniquement selon le procédé de fabrication décrit précédemment.
Selon un aspect particulier de l'invention, le chemisage interne est fabriqué dans un matériau résistant à la corrosion.
Selon un aspect particulier de l'invention, le tube externe est en acier au carbone. L'invention s'applique plus particulièrement, mais non obligatoirement, aux conduites utilisées en surface ou sous l'eau pour le transport de produits pétroliers, de gaz, d'eau ou de liquides corrosifs.
Cette conduite bimétallique doublée est constituée, par exemple, d'un tube externe en acier au carbone et d'une chemise interne en métal résistant à la corrosion. La doublure résistante à la corrosion (d'une épaisseur d'environ 3 mm, par exemple) est liée mécaniquement sur toute sa longueur à la surface interne du tuyau externe présentant une résistance à la corrosion inférieure.
La présente invention a également pour but de solutionner les faiblesses des techniques antérieures de soudure de conduites chemisées placées bout à bout.
Pour ce faire, l'invention propose, selon un deuxième aspect, un procédé de fabrication d'une structure tubulaire ou canalisation chemisée mécaniquement.
Selon l'invention, le procédé comprend les étapes de : a) soudure d'au moins un premier tuyau et d'un deuxième tuyau placés bout à bout de façon à former un tube externe de longueur prédéterminée ; b) soudure de plusieurs chemises internes bout à bout de façon à former un chemisage interne dont la longueur est supérieure à la longueur prédéterminée du tube externe ; c) insertion dudit chemisage interne au sein dudit tube externe, une première extrémité du chemisage interne dépassant d'une première extrémité du tube externe; d) insertion d'un outil expanseur dégonflé au sein dudit chemisage interne; e) gonflage de l'outil expanseur à partir de la deuxième extrémité du chemisage interne de manière à provoquer dans un premier temps la dilatation/déformation plastique radiale d'au moins une partie du chemisage interne jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec la surface intérieure du tube externe, puis la dilatation/déformation élastique radiale d'au moins une partie du tube externe ; f) dégonflage de l'outil expanseur ; g) déplacement de l'outil expanseur dans ledit chemisage interne ; h) répéter les étapes (e) et (f) pour chacune des parties dudit chemisage interne, et i) retrait de l'outil expanseur.
Ainsi, la soudure du tube externe (dit « Mother Pipe » en anglais) est effectuée avant l'expansion du chemisage interne (dit « Lined Pipe » en anglais). La soudure des tuyaux destinés à former le tube externe est effectuée sur un métal homogène, qui n'est pas contact avec l'alliage résistant à la corrosion (CRA) du chemisage interne.
La soudure des chemises destinées à former le chemisage interne est effectuée avant de glisser le chemisage interne dans le tube externe. Là aussi, la soudure des chemises destinées à former le chemisage interne est réalisée avec un matériau homogène qui n'est pas en contact avec le métal du tube externe.
Selon un aspect particulier de l'invention, les étapes a et b) sont répétées jusqu'à ce que la longueur prédéterminée de la structure tubulaire (ou canalisation, ou « pipeline ») soit atteinte.
Il peut être envisagé de souder d'autres tuyaux pour allonger le tube externe après l'insertion du chemisage interne dans le tube externe. Il est préférable toutefois que le chemisage interne dépasse encore de l'extrémité du tube externe une fois cette opération effectuée.
Selon un aspect particulier de l'invention, lors de l'étape c), les soudures desdites chemises internes ne sont pas disposées en regard de la soudure desdits premier et deuxième tuyaux le long de l'axe longitudinal de la structure tubulaire.
Les soudures de deux tronçons du tube externe et de deux tronçons formant le chemisage interne ne sont de préférence pas situées au même niveau (ou en regard). De cette façon, si une fissure se propage sur un des matériaux du tube externe ou du chemisage interne, elle sera stoppée quand elle arrivera au second matériau. On conserve ainsi l'intégrité de la structure tubulaire pendant une durée de service d'au moins 20 ans.
Le procédé est de mise en oeuvre aisée, de coût satisfaisant et assure une tenue efficace des tronçons de conduites, notamment au niveau de leur jonction.
En d'autres termes, la jonction des conduites formant le pipeline ne présente pas de faiblesse.
Selon un aspect particulier de l'invention, le gonflage de l'outil expanseur provoque la dilatation/déformation élastique radiale d'au moins une partie du chemisage interne.
Selon une alternative de mise en oeuvre, le gonflage de l'outil expanseur provoque la dilatation/déformation plastique radiale d'au moins une partie du chemisage interne.
Selon un aspect particulier de l'invention, le procédé de fabrication comprend, une étape de chauffage dudit tube externe. L'invention concerne, par ailleurs, une structure tubulaire chemisée mécaniquement obtenue selon le procédé de fabrication décrit précédemment.
Une telle structure tubulaire peut être utilisée dans les exploitations dites « onshore » ou « offshore ».
Elle est adaptée au transport de fluides, de gaz sous pression par exemple, entre une plate-forme située en surface et le fond marin.
La structure tubulaire de l'invention comporte un chemisage interne pouvant résister à des milieux fortement corrosifs, lié mécaniquement à un tube externe présentant une bonne tenue mécanique et une forte résistance à l'écrasement. 4. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de la technique décrite apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs modes de réalisation, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 illustre schématiquement la mise en place des éléments formant une conduite chemisée mécaniquement conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe schématique d'une conduite chemisée mécaniquement conforme à l'invention ; les figures 3 à 5 illustrent schématiquement différentes étapes du procédé de fabrication d'une conduite chemisée mécaniquement selon un premier mode de réalisation de l'invention ; les figures 6 et 7A à 7D illustrent schématiquement différentes étapes du procédé de fabrication d'une conduite chemisée mécaniquement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; les figures 8A à 8G illustrent schématiquement différentes étapes du procédé de fabrication d'une canalisation conforme à l'invention ; la figure 9 est une vue de détail d'une canalisation conforme à l'invention montrant la soudure entre deux tuyaux du tube externe, et la figure 10 est une vue de détail d'une canalisation conforme à l'invention montrant la soudure entre deux chemises du chemisage interne. 5. Description 5.1 Structure de la conduite
La figure 2 est une vue en coupe d'une conduite 1 bimétallique tubulaire destinée à véhiculer des fluides corrosifs en particulier.
Cette conduite 1 est notamment adaptée pour le transport d'hydrocarbures dans le cadre d'installations de production pétrolière sous-marines et présente à cet effet un revêtement intérieur à haute résistance à la corrosion qui est en contact direct avec le fluide circulant dans la conduite 1.
Cette conduite 1 est chemisée mécaniquement selon un procédé qui sera décrit par la suite. Elle comprend un tube externe 11 en acier au carbone (du type X65, par exemple) dont la surface interne cylindrique est revêtue d'un chemisage interne 12 en matériau (un alliage de préférence, comme l'AISI 304L ou l'AISI 316L, par exemple) résistant à la corrosion.
Cette conduite 1 présente ainsi une paroi en deux épaisseurs de sorte que la conduite 1 est apte à résister à la corrosion et qu'elle est, par ailleurs, d'une structure robuste résistant aux sollicitations mécaniques lorsqu'elle est en service.
Cette conduite 1 présente une longueur de 12 mètres environ et un diamètre compris entre 10 cm et 155 cm (soit entre 4 et 60 pouces). Elle peut être assemblée bout à bout avec d'autres conduites du même type pour former une structure tubulaire (ou canalisation, ou pipeline). 5.2 Procédés de fabrication de la conduite
On présente, en relation avec les figures 3 à 5, le procédé de fabrication d'une telle conduite selon une première approche.
Dans une première étape, illustrée sur la figure 1, le chemisage interne 12 est disposé dans le tube externe 11 de façon coaxiale, le diamètre du chemisage interne 12 étant inférieur au diamètre du tube externe 11. La longueur du chemisage interne 12 est égale à celle du tube externe 11.
On place ensuite un outil d'expansion 2 dans le chemisage interne 12. Ce type d'outil est usuellement désigné par le terme anglais « packer ».
Un tel outil d'expansion 2 est adapté pour être insérée à l'intérieur du chemisage interne 12, à l'état dégonflé, et être positionnée en une zone donnée du chemisage interne 12 que l'on souhaite expanser (figure 3). L'outil d'expansion 2 est alimenté en liquide à haute pression, apte à dilater radialement sa membrane tubulaire périphérique vers l'extérieur, de sorte que celle-ci s'applique contre la paroi du chemisage interne 12 et en provoque également l'expansion plastique radiale vers l'extérieur, jusqu'à ce que la surface extérieure du chemisage interne 12 soit appliquée sur une certaine longueur contre la surface intérieure du tube externe 11 (figure 4).
Bien que ceci ne soit pas illustré sur ces figures, l'opération d'expansion radiale de chaque portion du chemisage interne 12 est poursuivie jusqu'à déformer élastiquement le tube externe 11 sans atteindre la phase de déformation plastique de ce dernier. L'expansion est alors interrompue en dégonflant l'outil d'expansion, ce qui provoque le retour élastique du tube externe 11 qui se contracte autour du chemisage interne 12 (elle-même expansée contre la surface intérieure du tube externe 11), et un frettage du tube externe 11 sur le chemisage interne 12.
Le tube externe 11 et le chemisage interne 12 subissent des contraintes de nature différente. Ainsi, le procédé de l'invention réalise une mise sous tension de la pièce extérieure (tube externe 11) et une compression de la pièce intérieure (chemisage interne 12).
Le tube externe 11 et le chemisage interne 12 expansée sont alors liées mécaniquement (on parle de "mechanical bond" en anglais).
Ce lien mécanique est un ajustement serré entre la surface extérieure cylindrique du chemisage interne 12 et la surface intérieure cylindrique du tube externe 11, rendant le démontage impossible sans détérioration des deux pièces 11, 12.
Une fois la zone du tube externe 11 chemisée, l'outil d'expansion 2 est dégonflé et déplacé afin d'être repositionnée en une nouvelle zone à expanser (figure 5). L'outil d'expansion 2 est relié à la surface par une tige permettant sa manipulation, son bon positionnement, ainsi que les organes de commande permettant de la gonfler et de la dégonfler. A cet effet, un conduit d'amenée et d'évacuation du liquide de gonflage peut être intégré à la tige.
On procède ainsi au chemisage de toute la longueur du tube externe 11 par la déformation radiale de l'outil d'expansion 2 (packer), en travaillant pas-à-pas et de gauche à droite sur les figures, avec des phases successives de gonflage, dégonflage et d'avance de l'outil d'expansion 2.
On présente, en relation avec les figures 6 et 7A à 7D, le procédé de fabrication d'une conduite 1 selon une deuxième approche.
Cette deuxième approche met en oeuvre les mêmes étapes que la première approche décrite précédemment. Toutefois, préalablement au gonflage de l'outil d'expansion 2 dans le chemisage interne 12, on réalise le chauffage du tube externe 11 pour provoquer sa dilatation et une légère expansion de son diamètre dans sa limite élastique (le chauffage est illustré schématiquement sur les figures 6 et 7A à 7C par des flèches situées sur la périphérie du tube externe 11).
La figure 6 montre l'outil d'expansion 2 disposé dans le chemisage interne 12 avant gonflage, le tube externe 11 étant chauffé.
Les figures 7A à 7D sont des vues en coupe de la conduite 1 qui montrent les différentes étapes du chemisage de la conduite 1, l'outil d'expansion 2 n'étant pas illustré pour des raisons de clarté.
Ainsi, on réalise le chauffage du tube externe 11 pour provoquer une légère expansion de son diamètre dans sa limite élastique (figures 7A et 7B).
On dilate ensuite le chemisage interne 12 en gonflant l'outil d'expansion 2 jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec la surface intérieure du tube externe 11 (figure 7C). L'outil d'expansion 2 est encore légèrement gonflé de sorte que le chemisage interne 12 est dilaté davantage, le diamètre du tube externe 11 étant également légèrement expansé (sur la figure 7C, les forces appliquées par le chemisage interne 12 sur le tube externe 11 sont représentées par des flèches situées sur le pourtour de la surface intérieure du chemisage interne 12). L'expansion et le chauffage du tube externe 11 sont contrôlés de telle sorte à ce que le diamètre du tube externe 11 ne s'étende pas au-delà de sa limite élastique.
Lorsque l'expansion et le chauffage du tube externe 11 sont interrompus, le corps du tube externe 11 se contracte autour du chemisage interne 12 d'une part avec le refroidissement (sur la figure 7D, les forces appliquées par le tube externe 11 sur le chemisage interne 12 sont représentées par des flèches situées sur le pourtour de la surface extérieure du tube externe 11) et d'autre part avec le retour élastique du tube externe 11.
Le chemisage du tube externe 11 est effectué par étapes successives, en déplaçant l'outil d'expansion 2 progressivement d'une extrémité à l'autre du tube externe 11, toujours dans le même sens.
Cette deuxième approche réalise une mise sous tension de la pièce extérieure (tube externe 11) et une compression de la pièce intérieure (chemisage interne 12), résultant en un lien mécanique entre ces deux pièces 11, 12. Plus précisément, l'interruption de l'expansion par l'outil 2 et du chauffage du tube externe 11 provoquent le retour élastique de ce dernier qui se contracte autour du chemisage interne 12 (qui est elle-même expansée contre la surface intérieure du tube externe 11), ce qui provoque un frettage des deux pièces 11, 12.
Dans chacune de ces deux approches, la différence de diamètre entre le tube externe 11 et le chemisage interne 12 est choisie selon que l'on souhaite dilater élastiquement ou plastiquement le tube externe. 5.3 Procédé de fabrication d'une structure tubulaire chemisée mécaniquement
On présente ci-après, en relation avec les figures 8A à 8G, le procédé de fabrication d'une canalisation 100 de grande longueur (plusieurs kilomètres, par exemple) qui est adaptée pour véhiculer des fluides tels que les hydrocarbures. Pour ce faire, le tube externe 110 de la canalisation 100 est dotée d'un chemisage interne 120 fabriqué à l'aide d'une matière qui, par sa constitution et ses propriétés, est susceptible d'assurer une protection efficace contre l'agressivité des milieux les plus divers.
Le chemisage interne 120 est fabriqué dans un matériau résistant à la corrosion, et le tube externe 110 est en acier au carbone dans cet exemple.
On obtient la canalisation 100 en raccordant d'abord plusieurs tuyaux coaxialement (entre 2 et 4, par exemple) de façon à obtenir un tube externe 110. Dans l'exemple de la figure 8A, un premier tuyau 110A est raccordé coaxialement par une première soudure 111A périphérique à un second tuyau 110B, ce dernier .étant raccordé coaxialement par une deuxième soudure 111B périphérique à un troisième tuyau HOC.
En parallèle, on raccorde plusieurs chemises coaxialement de façon à obtenir un chemisage interne 120. Dans l'exemple de la figure 8B, plusieurs chemises 120A à 120E sont raccordées bout à bout par le biais de soudures 121A à 121D périphériques.
Une fois les soudures du tube externe 110 et du chemisage interne 120 effectuées séparément, on dispose le chemisage interne 120 au sein du tube externe 110, comme illustré sur la figure 8B.
On note que la longueur du chemisage interne 120 est supérieure à la longueur du tube externe 110, de sorte que les extrémités gauche du tube externe 110 et du chemisage interne 120 sont situées dans un même plan radial, l'extrémité droite du chemisage interne 120 dépassant de l'extrémité droite du tube externe 110.
On place ensuite un outil expanseur 2 dégonflé au sein du chemisage interne 120, au niveau du premier tuyau 110A et de la chemise 120A qui sont en regard.
On procède ensuite au gonflage de l'outil expanseur 2 de manière à provoquer dans un premier temps la dilatation/déformation radiale d'une partie du chemisage interne 120 (en l'occurrence de la chemise 120A) jusqu'à ce que cette partie vienne en contact avec la surface intérieure d'une partie du tube externe 110 (en l'occurrence du premier tuyau 110A). Le gonflage de l'outil expanseur 2 est poursuivi jusqu'à provoquer la dilatation/déformation élastique radiale du premier tuyau 110A (figure 8C). L'outil expanseur 2 est ensuite dégonflé, ce qui provoque, comme expliqué précédemment, le retour élastique du premier tuyau 110A qui se contracte autour de la chemise 120A.
On déplace l'outil expanseur 2 de gauche à droite (figure 8D) et on répète ces étapes pour chemiser le deuxième tuyau 110B avec la chemise 120B (figure 8E).
On raccorde ensuite, comme illustré sur la figure 8F, un nouveau tuyau 110D à l'extrémité libre du tuyau HOC par le biais d'une soudure 111C périphérique, la longueur du chemisage interne 120 étant toujours supérieure à la longueur du tube externe 110.
Comme illustré sur la figure 8G, la canalisation 100 est constituée de plusieurs conduites chemisées mécaniquement et assemblées bout à bout.
On déplace l'outil expanseur 2 de gauche à droite (l'outil expanseur n'est pas illustré sur les figures 8E à 8G par souci de clarté) pour chemiser le troisième tuyau HOC avec la chemise 120D (figure 8E).
Une fois la canalisation 100 chemisée mécaniquement, on retire alors l'outil expanseur 2.
La figure 9 est une vue de détail d'une canalisation 100 conforme à l'invention montrant la soudure 111A entre deux tuyaux 110A et 110B du tube externe 110.
La figure 10 est une vue de détail d'une canalisation 100 conforme à l'invention montrant la soudure 121A entre deux chemises 120A et 120B du chemisage interne 120.
On note que les soudures des tuyaux formant le tube externe 110 sont effectuées séparément des soudures formant le chemisage interne 120.
En particulier, la soudure 111A des deux tuyaux 110A et 110B destinés à former en partie le tube externe 110 (dit « Mother Pipe » en anglais) est effectuée séparément de la soudure 121A des chemises 120A et 120B du chemisage interne 120..
La soudure 111A des deux tuyaux 110A et 110B est effectuée sur un métal homogène, qui n'est pas en contact avec l'alliage résistant à la corrosion (CRA) du chemisage interne 120, et notamment de la chemise 120B.
La soudure 121A des chemises 120A et 120B destinées à former en partie le chemisage interne 120 est effectuée avant de glisser le chemisage interne 120 dans le tube externe 110. Là aussi, la soudure des chemises 121 et 122 est réalisée avec un matériau homogène (l'alliage résistant à la corrosion en l'occurrence) qui n'est pas contact avec le métal du tube externe.
Comme on le voit sur les figures 8A à 8G, 9 et 10, les soudures 121A à 121E et les soudures 111A à 111C ne sont de préférence pas situées au même niveau (ou en regard) le long de l'axe longitudinal de la canalisation 100, et ne viennent donc pas se plaquer les unes contre les autre une fois la canalisation 100 chemisée mécaniquement (figure 8G). De cette façon, si une fissure apparaît au niveau d'une des soudures du tube externe ou du chemisage interne, elle ne peut pas se propager à l'autre soudure. On conserve ainsi l'intégrité de la structure tubulaire pendant une durée de service d'au moins 20 ans.
Le procédé est de mise en oeuvre aisée, de coût satisfaisant et assure une tenue efficace des tubes formant la canalisation notamment au niveau de leur jonction, tant sur le plan mécanique qu'à l'égard des agents corrosifs et/ou abrasifs.
Selon une mise en oeuvre particulière, on chauffe chaque portion du tube externe avant de procéder au chemisage.
La différence de diamètre entre le tube externe et la chemise interne est choisie selon que l'on souhaite dilater élastiquement ou plastiquement le tube externe. 5.4 Autres aspects et variantes
Une telle canalisation et conduites correspondantes sont utilisées pour l'exploitation des gisements de pétrole et de gaz, en particulier, onshore ou offshore.
Elles peuvent également être utilisées pour transporter des produits chimiques, corrosifs et/ou abrasifs, ou tout autre type de fluide.
Elles peuvent être immergées dans de l'eau, en milieu marin par exemple, ou enterrées dans le sol.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de fabrication d'une conduite (1) chemisée mécaniquement pour le transport de fluides, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : a) insertion d'une chemise interne (12) cylindrique au sein d'un tube externe (11) ; b) insertion d'un outil expanseur (2) au sein de ladite chemise interne (12) ; c) gonflage de l'outil expanseur (2) de manière à provoquer dans un premier temps la déformation plastique radiale d'au moins Une partie de la chemise interne (12) jusqu'à ce qu'elie vienne en contact avec-4a surface intérieure du tube externe (11), puis la déformation élastique radiale d'au moins une partie du tube externe (11) ; d) dégonflage de l'outil expanseur (2) ; e) déplacement de l'outil expanseur (2) dans ladite chemise interne (t2) ; f) répéter les étapes (c) et (d) pour chacune desdites au moins une partie de la chemise interne (12) afin de former la conduite (1) chemisée mécaniquement, et g) retrait de l'outil expanseur (2).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gonflage de l'outil expanseur (2) est poursuivi jusqu'à provoquer la déformation plastique radiale de ladite au moins une partie du tube externe (11).
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 bu 2, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à l'étape c) et jusqu'à l'étape d), une étape de chauffage dùdit tübe externe.
  4. 4. Conduite (1) chemisée mécaniquement selon le procédé de fabrication-de l'une des revendications 1 à 3.
  5. 5. Conduite (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la chemise interne (12) est fabriquée dans un matériau résistant à la corrosion.
  6. 6. Conduite (1) selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le tube externe (11) est en acier au carbone.
  7. 7. Procédé de fabrication d'une structure tubulaire (100) chemisée mécaniquement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : a) soudure d'au moins un premier tuyau (110A) et d'un deuxième tuyau (110B) placés bout à bout de façon à former un tube externe (110) de longueur prédéterminée; b) soudure de plusieurs chemises internes (120A,..., 120E) bout à bout de façon à former un chemisage interne (120) dont la longueur est supérieure à la longueur prédéterminée du tube externe (110) ; c) insertion dudit chemisage interne (120) au sein dudit tube externe (110), une première extrémité du chemisage interne (120) dépassant d'une première extrémité du tube externe (110) ; d) insertion d'un outil expanseur (2) dégonflé au sein dudit chemisage interne (120) ; e) gonflage de l'outil expanseur (2) à partir de la deuxième extrémité du chemisage interne (120) de manière à provoquer dans un premier temps la déformation plastique radiale d'au moins une partie du chemisage interne (120) jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec la surface intérieure du tube externe (110), puis la déformation élastique radiale d'au moins une partie du tube externe (110) ; f) dégonflage de l'outil expanseur (2) ; g) déplacement de l'outil expanseur (2) dans ledit chemisage interne (120); h) répéter les étapes (e) et (f) pour chacune des parties dudit chemisage interne (120), et i) retrait de l'outil expanseur (2).
  8. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que les étapes a et b) sont répétées jusqu'à ce que la longueur prédéterminée de la structure tubulaire (100) soit atteinte.
  9. 9. Procédé de fabrication selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que lors de l'étape c), les soudures (121A,..., 121D) desdites chemises internes (120A,..., 120E) ne sont pas disposées en regard de la soudure (111A) desdits premier et deuxième tuyaux (110A, 110B) le long de Taxe longitudinal de la structure tubulaire (100).
  10. 10. Structure tubulaire (100) chemisée mécaniquement selon le procédé de fabrication de l'une des revendications 7 à 9.
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