FR3070467A1 - Unite pour le transport d'un fluide, notamment sous l'eau, comprenant une conduite flexible etanche et au moins un element de rigidification a deux etats - Google Patents

Unite pour le transport d'un fluide, notamment sous l'eau, comprenant une conduite flexible etanche et au moins un element de rigidification a deux etats Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne une unité pour le transport d'un fluide, notamment sous l'eau. Selon l'invention, elle comprend : - une conduite (11) flexible étanche, ladite conduite (11) ayant la forme d'un profilé creux pour le passage dudit fluide, ledit profilé ayant une direction longitudinale et une direction transversale, et étant fermé sur son pourtour, - ladite conduite (11) flexible comprenant : • au moins une poche s'étendant selon ladite direction transversale, ou sensiblement selon ladite direction transversale, lesdites poches (12) étant espacées et distinctes les unes des autres lorsque ladite conduite (11) comporte plusieurs poches (12) ; et/ou • plusieurs poches (12) s'étendant selon ladite direction longitudinale, ou sensiblement selon ladite direction longitudinale, lesdites poches (12) étant distinctes les unes des autres en étant réparties sur le pourtour de ladite conduite (11) flexible ; - au moins un élément de rigidification (13), chaque élément de rigidification (13) présentant deux états, un état de repos, ou encore relâché, dans lequel il est au moins partiellement souple ou articulé pour son stockage et/ou son introduction dans, ou son retrait de, une poche correspondante et un état rigidifié dans lequel il est rigide, - chaque élément de rigidification (13) étant placé dans ou solidaire d'une poche lorsque ladite unité est en fonctionnement, en étant configuré dans son état rigide pour renforcer localement ladite conduite (11) flexible et éviter son collapsage.

Description

Unité pour le transport d’un fluide
ARRIERE-PLAN DE L’INVENTION
Domaine de l’invention
La présente invention est relative à une unité de transport d’un fluide, tel que de l’eau de mer, notamment pour des installations flottantes de production d’énergie par conversion de l'énergie thermique des mers (ETM).
Elle concerne encore une conduite de transport d’un fluide formée d’une pluralité de telles unités assemblées entre elles.
Arrière-plan technologique
Il est connu de mettre en œuvre des conduites flexibles en milieu marin pour le transport de fluide, notamment des hydrocarbures ou de l’eau de mer.
Ces conduites installées en grande profondeur doivent résister à des tensions très importantes. C’est notamment le cas des conduites dites montantes, reliant une structure flottante située en surface au fond marin.
Le poids de ces conduites montantes, de grande dimension longitudinale, génère en partie supérieure de celles-ci des tensions, notamment de traction, très importantes.
Il est donc impératif de pouvoir limiter le poids de ces conduites.
On connaît ainsi des conduites d’eau allégées qui sont utilisées pour aspirer de l’eau froide provenant des eaux profondes vers des installations flottantes de production d’énergie par conversion de l'énergie thermique des mers (ETM).
Ces conduites d’eau sont formées de plusieurs modules, chaque module comportant une paroi souple délimitant un espace pour le passage d’eau de mer, et des anneaux rigides placés à l’intérieur de la paroi souple en étant liés entre eux pour éviter que la paroi souple ne collapse en raison de la dépression générée par le pompage de l’eau de mer au travers de ces conduites.
Toutefois, on observe qu’une telle conduite d’eau est particulièrement complexe à mettre en place et à démonter. Notamment il est difficile de fixer rapidement et avec sécurité des anneaux rigides au milieu de la conduite d’eau, qui présente une longueur typiquement de l’ordre de 1100 mètres.
En outre, on constate que ces anneaux placés dans l’espace pour le passage d’eau de mer, restreignent ce passage et génèrent des turbulences.
Il est donc irréalisable d’obtenir des débits d’eau de mer importants avec de telles conduites d’eau de l’état de l’art.
Les anneaux rigides constituent également des surfaces d’accumulation de toute sorte d’éléments indésirables : saletés, microorganismes, plantes, algues, ... conduisant à l’apparition d’un encrassement biologique.
Or, cet encrassement biologique est source de dégradation de la paroi souple et est pénible pour les opérateurs lors du démontage de la conduite.
De plus, lorsque cette conduite d’eau est remontée et démontée, on constate que les anneaux rigides et les liens reliant ces anneaux s’avèrent très encombrants en raison de leur dimension et de leur poids. Ils nécessitent un espace de stockage important difficile à fournir sur une structure flottante.
Il existe donc un besoin pressant pour un module de transport d’eau de mer surmontant les inconvénients de l’art antérieur exposés ci-dessus. Objet de l’invention
La présente invention vise à pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant une unité de transport d’un fluide, notamment sous l’eau, simple dans sa conception et dans son mode opératoire, économique, d’un déploiement et d’une reprise aisés tout en permettant le transfert de débits de fluide importants.
Un autre objet de la présente invention est une telle unité aisément manipulable en vue de son déploiement et présentant un encombrement minimum lors de son stockage.
Encore un objet de la présente invention est une telle unité de transport d’eau résistante aux conditions extrêmes auxquelles elle peut être exposée.
L’invention vise également une conduite d’eau de mer flexible, formée d’une pluralité de telles unités pour présenter une dimension longitudinale important qui soit légère et résistante.
Un autre objet de la présente invention est une telle conduite qui puisse être stockée à plat et présenter un encombrement réduit.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION
A cet effet, l’invention concerne une unité pour le transport, notamment sous l’eau, d’un fluide.
Selon l’invention, cette unité comprend :
- une conduite flexible étanche, ladite conduite ayant la forme d’un profilé creux pour le passage dudit fluide, ledit profilé ayant une direction longitudinale et une direction transversale, et étant fermé sur son pourtour,
- ladite conduite flexible comprenant :
• au moins une poche s’étendant selon ladite direction transversale, ou sensiblement selon ladite direction transversale, lesdites poches étant espacées et distinctes les unes des autres lorsque ladite conduite comporte plusieurs poches ; et/ou • plusieurs poches s’étendant selon ladite direction longitudinale, ou sensiblement selon ladite direction longitudinale, lesdites poches étant distinctes les unes des autres en étant réparties sur le pourtour de ladite conduite flexible ;
- au moins un élément de rigidification, chaque élément de rigidification présentant deux états, un état de repos, ou encore relâché, dans lequel il est au moins partiellement souple ou articulé pour son stockage et/ou son introduction dans, ou son retrait de, une poche correspondante et un état rigidifié dans lequel il est rigide,
- chaque élément de rigidification étant placé dans ou solidaire d’une poche lorsque ladite unité est en fonctionnement, en étant configuré dans son état rigide pour renforcer localement ladite conduite flexible et éviter son collapsage.
A titre d’exemple, cette unité peut être mise en œuvre pour véhiculer un fluide sous pression ou en dépression.
Chaque état dudit au moins un élément de rigidification est avantageusement stable, sauf défectuosité, incident ou dégradation. Il est possible de faire passer l’élément de rigidification de son état de repos à son état rigide et réciproquement. Ainsi, et par exemple, lors du démontage de ladite unité, le ou les éléments de rigidification étant placés dans leur état de repos, ils peuvent être stockés séparément avec un encombrement réduit.
Chaque élément de rigidification peut aussi être préalablement placé, dans un état de repos, dans une poche correspondante de ladite conduite flexible.
Avantageusement, cet élément de rigidification étant alors entièrement souple dans son état de repos, tel qu’un élément gonflable, la conduite flexible peut être manipulée, par exemple au moyen de paires de rouleaux chaque élément gonflable étant alors plat. Cette conduite flexible est, de préférence, stockée en étant aplatie et manipulée en étant aplatie.
Le ou les éléments de rigidification peuvent alors être stockés avec la conduite flexible, ce qui ne rend pas nécessaire rutilisation d’un espace de stockage séparé.
De manière avantageuse, chaque poche comporte au moins une ouverture pour l’introduction dudit au moins un élément de rigidification dans la poche correspondante lorsque ce dernier est destiné à être reçu dans une poche.
De préférence, ladite unité est configurée pour qu’au moyen des seuls éléments de rigidification, la conduite flexible ne collapse pas lorsqu’elle est en fonctionnement. Il n’est ainsi pas nécessaire d’ajouter d’autres éléments de renfort supplémentaires.
Dans différents modes de réalisation particuliers de cette unité de transport, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles:
- cette unité comprend également un moyen de changement d’état pour faire passer chaque élément de rigidification entre lesdits états de repos et rigidifié.
De manière avantageuse, ce moyen de changement d’état est configuré pour faire passer simultanément l’ensemble des éléments de rigidification de runité entre lesdits états de repos et rigidifié.
De préférence, lorsque ce moyen de changement d’état est destiné à être maintenu avec ladite conduite flexible lors de son utilisation, il est placé à l’extérieur de ladite conduite flexible pour ne pas réduire la section de passage du fluide. Il peut être alors lié au pourtour extérieur de ladite conduite flexible.
- ladite unité étant destinée au transport d’un fluide sous l’eau, chaque élément de rigidification est configuré pour, dans son état rigidifié, résister mécaniquement à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la profondeur d’eau à laquelle cet élément de rigidification est destiné à être immergé.
Ces éléments de rigidification peuvent être identiques ou non.
- ladite conduite flexible est constituée d’une structure tissée tridimensionnelle étanche.
La conduite flexible est avantageusement formée à partir de la seule structure tissée tridimensionnelle qui aura été étanchéifiée. Cette conduite flexible est donc dépourvue d’une peau externe métallique ou autre.
De manière avantageuse, cette structure tissée présente une section transversale uniforme, ou sensiblement uniforme, dans ladite direction longitudinale de manière à former une conduite tubulaire.
Alternativement, cette structure tissée comporte au moins une première partie principale tubulaire et au moins une deuxième partie formant une dérivation en communication de fluide avec ladite au moins une première partie principale.
Cette conduite flexible étanche étant formée à partir d’une structure tissée tridimensionnelle, laquelle est de préférence d’une seule pièce, cette conduite flexible peut prendre toute forme souhaitée.
- cette structure tissée tridimensionnelle comporte au moins deux couches de textile assemblées entre elles en définissant ladite ou lesdites poches.
Avantageusement, chaque poche est aménagée dans l’épaisseur de ladite structure tissée tridimensionnelle.
Selon un mode de réalisation, cette structure tissée tridimensionnelle comprend deux couches de textile comprenant des fils de chaîne et des fils de trame, lesdites couches de textile étant imbriquées l’une dans l’autre en présentant une ou plusieurs séparations localisées pour définir une ou plusieurs poches.
De préférence, cette structure tissée tridimensionnelle est d’une seule pièce. De manière avantageuse, cette structure tissée est ainsi réalisée sans fil de liage rapporté, ou de couture, après tissage mais uniquement par des opérations de tissage d’une structure tissée tridimensionnelle telles que celles décrites notamment dans la demande de brevet W02009/095415 au nom de la présente demanderesse.
Alternativement, cette structure tissée tridimensionnelle peut résulter de l’assemblage par couture et/ou enduction des bords latéraux d’une structure tissée plane.
De manière additionnelle, ou selon un autre mode de réalisation, chaque poche étant définie entre une première et une seconde couches de textile, la couche de textile la plus externe de ladite structure tissée présente au moins au droit de chaque poche un nombre de duites, ou fils de trame, minimal pour autoriser l’ouverture de ladite couche textile la plus externe et permettre ainsi l’accès à ladite poche.
La densité de fils de trame, ou de duites, étant (très) faible, on forme une paroi textile très lâche au niveau de chaque poche, ce qui autorise un écartement des fils pour ouvrir cette paroi et permettre l’insertion d’un support d’ancrage d’un élément de rigidification externe à la conduite flexible et d’organes d’accouplement d’un élément de rigidification à ce support d’ancrage.
De manière avantageuse, la première couche de textile délimitant le passage du fluide ainsi que les portions de la seconde couche de textile ne délimitant pas une poche, présentent des densités de fils de trame bien supérieures pour assurer la résistance mécanique de 1’unité de transport d’un fluide. Selon encore un autre mode de réalisation, ladite ou au moins une desdites poches est définie entre une première et une seconde portions de textile, ladite seconde portion de textile étant assemblée à ladite première portion de textile par des fils de liage rapportés, ladite première portion de textile délimitant le contour intérieur de ladite structure tissée.
Par exemple, ladite seconde portion étant fixée sur la paroi extérieure de ladite structure tissée tridimensionnelle, ladite poche correspondante est placée sur le contour extérieur de ladite structure tissée. Le diamètre d’écoulement du fluide dans ladite conduite est alors avantageusement préservé.
La ou au moins une des poches peut alors être continue ou non. Dans ce dernier cas, chaque poche correspondante est par exemple, formée d’au moins deux portions de poche alignées en étant espacées l’une de l’autre. Ces portions de poche sont alignées selon la direction transversale ou longitudinale de ladite conduite flexible.
- ladite ou au moins une desdites poches est continue.
- cette conduite flexible présentant une section transversale de passage du fluide, ladite ou au moins certaines desdites poches sont uniquement placées sur le contour extérieur de ladite conduite flexible pour ne pas engendrer de restriction dans ladite section transversale.
- cette conduite comporte au moins une couche de polymère sur au moins un de ses contours pour former un revêtement d’étanchéité.
A titre purement illustratif, cette couche de polymère peut être en élastomère.
Par exemple, au moins une face de chaque couche ou portion de textile composant ladite conduite est couverte d’au moins un revêtement d’étanchéité.
- chaque poche présente une forme choisie dans le groupe comprenant tubulaire, ovoïde, ...
- ladite conduite flexible comportant plusieurs poches s’étendant selon ladite direction longitudinale, ou sensiblement selon ladite direction longitudinale, lesdites poches sont agencées de sorte que chaque élément de rigidification placé dans une poche, étant dans son état rigidifié, lesdites poches sont placées bord à bord pour rendre le pourtour correspondant de ladite conduite rigide.
On empêche ainsi le collapsage de cette conduite lors de son utilisation, chaque élément de rigidification étant configuré pour tenir la pression d’eau hydrostatique correspondant à la profondeur d’eau à laquelle cette unité est destinée à être immergée.
- la conduite flexible comporte au moins deux poches s’étendant selon ladite direction transversale, ou sensiblement selon ladite direction transversale, au moins un élément de rigidification étant placé dans, ou solidaire de, chaque poche lorsque ladite unité est en fonctionnement.
De manière avantageuse, chaque poche s’étend dans une zone localisée et de préférence sur le contour de ladite structure tissée tridimensionnelle.
Chaque élément de rigidification empêche ainsi ladite conduite flexible de collapser localement lors de sa mise en œuvre, en maintenant localement la forme du contour intérieur, de préférence circulaire ou sensiblement circulaire, de celle-ci.
En fonction de la dimension longitudinale de ladite unité, les éléments de rigidification appartenant à des poches distinctes peuvent être identiques ou non. Il est par exemple possible de configurer les éléments de rigidification pour une unité de transport de fluide donnée de sorte qu’ils soient identiques et résistant mécaniquement à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la profondeur d’eau la plus importante à laquelle un de ces éléments de rigidification est destiné à être immergé.
De préférence, le nombre de poches est supérieur ou égal à 2, et fonction de la profondeur d’immersion de ladite unité et/ou de la dépression créée dans ladite conduite pour aspirer le fluide au travers de celle-ci.
- ledit ou au moins un desdits éléments de rigidification est un élément gonflable.
Chaque élément de rigidification peut ainsi présenter deux états, ou positions, une position de repos, ou dégonflée, dans laquelle l’élément gonflable étant vide, il est sensiblement plat et souple, et une position rigide, où l’élément gonflable est gonflé à une certaine pression. Cet élément de rigidification peut passer de l’état dégonflé à l’état gonflé par introduction d’un gaz sous pression tel que de l’air, ... ou par introduction d’eau de mer. De manière avantageuse, chaque poche comporte un seul élément gonflable ou plusieurs éléments gonflables représentant le même volume que l’élément gonflable unique. Ces éléments gonflables indépendants placés dans la poche correspondante offrent une sécurité renforcée en cas d’accident ou de fuite.
Avantageusement, cette unité étant destinée au transport d’un fluide sous l’eau, ledit moyen de changement d’état comporte un générateur de pression pour gonfler chaque élément gonflable à une pression égale ou supérieure à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la profondeur d’eau à laquelle cet élément gonflable est destiné à être immergé.
Bien entendu, cela implique que chaque élément gonflable est configuré pour être gonflable à une telle pression de gonflage. A titre d’exemple, cet élément gonflable peut être un anneau de forme torique.
A titre purement illustratif, chaque élément gonflable peut être gonflé à la pression requise avant déploiement, ou encore immersion, de ladite unité correspondante.
Ce moyen de changement d’état peut également comporter au moins un conduit d’alimentation en gaz sous pression ou en hquide ou encore en particules sohdes rehé audit ou à une plurahté d’éléments gonflables de ladite unité.
Ce moyen de changement d’état peut encore comporter un générateur de pression configuré pour compenser d’éventuelles pertes dans ledit conduit d’ahmentation et lesdits éléments gonflables.
De manière avantageuse, l’unité comprend également un ou plusieurs capteurs de pression pour contrôler la pression dans le conduit d’ahmentation et/ou les éléments gonflables.
De manière alternative, ladite unité étant destinée au transport d’un fluide sous l’eau, ledit ou au moins un élément gonflable peut comporter à son extrémité inférieure un port d’admission d’eau de mer, ce port comprenant un orifice et une valve anti-retour agencée pour autoriser l’entrée d’eau de mer dans ledit élément gonflable, et à son extrémité supérieure un orifice d’évent.
Cet orifice d’évent est toujours maintenu en position ouverte lors de l’utüisation de ladite unité.
Un tel mode de réahsation présente l’avantage d’une simplification de ladite unité de transport d’un fluide, chaque élément gonflable passant de sa position de repos, ou dégonflée, à sa position rigide, ou gonflée, au fur et à mesure de l’immersion de ladite unité de transport de fluide.
De préférence, pour chacun de ces éléments gonflables, cette unité comporte un moyen pour générer une pression supplémentaire dans ledit élément gonflable de sorte que sa pression interne est supérieure à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la profondeur d’eau à laquelle cet élément gonflable est immergé.
De préférence, cet orifice d’évent est relié à un circuit d’échappement débouchant sur un moyen de mise en pression pour augmenter la pression dans ledit élément gonflable correspondant. Les évents des différents éléments gonflables de l'imité pour le transport d’un fluide peuvent posséder leur propre circuit d’échappement ou être reliés à un circuit d’échappement commun, lequel sera alors relié à un moyen de mise en pression pour augmenter la pression dans chacun de ces éléments gonflables.
De manière avantageuse, cette unité comprenant à chacune de ses extrémités, une zone de jonction avec une autre unité pour le transport d’un fluide, chaque poche s’étendant entre lesdites zones de jonction de ladite unité, chaque élément gonflable présente une dimension au plus égale à la dimension longitudinale de ladite poche.
De préférence, chaque élément gonflable contient un tissu antiperforation, ou est entouré par un tissu anti-perforation pour sa protection.
- chaque élément de rigidification comporte une pluralité de blocs rigides, lesdits blocs étant reliés entre eux par au moins un câble, la longueur de ce dernier étant variable pour rapprocher ou éloigner les blocs les uns des autres, chaque bloc étant configuré pour s’encastrer de manière coulissante dans un autre bloc par coulissement de sorte que dans l’état rigidifié dudit élément de rigidification, l’ensemble desdits blocs forme un ensemble monobloc rigide tel qu’un anneau.
Chaque bloc rigide peut ainsi constituer une portion d’un anneau rigide, l’anneau étant reconstitué après rapprochement par coulissement et assemblage des blocs.
De manière plus générale, chaque bloc peut présenter une partie femelle à une première de ses extrémités, et une partie mâle à son autre extrémité, les parties mâle et femelle étant configurées pour coopérer respectivement avec la partie femelle d’un deuxième bloc et la partie mâle d’un troisième bloc en vue de leur assemblage dans l’état rigidifié dudit élément de rigidification.
A titre purement iilustratif, chaque bloc peut présenter une section de forme trapézoïdale, ouverte sur la partie femelle.
Bien entendu, l’unité comporte alors un moyen de changement d’état, lequel est configuré pour varier la longueur du câble de chaque élément de rigidification. Il peut alors s’agir d’un dispositif mettant en œuvre des vérins.
- chaque élément de rigidification est configuré pour être reçu seul ou avec au moins un autre élément de rigidification, dans une poche correspondante de ladite conduite flexible.
Alternativement, l'imité comprend pour chaque élément de rigidification, un support d’ancrage flexible destiné à être introduit dans une poche correspondante de ladite conduite flexible, chaque élément de rigidification étant configuré pour être assemblé à un support d’ancrage correspondant, ce dernier étant reçu dans une poche, en étant placé à l’extérieur de ladite conduite flexible.
De préférence, chaque élément de rigidification comporte alors des organes d’accouplement pour son assemblage avec un support d’ancrage correspondant, ces organes d’accouplement présentant chacun une tige destinée à traverser ladite couche de textile la plus externe afin de permettre l’ancrage dudit élément de rigidification avec ledit élément de support.
- ladite conduite flexible délimitant un canal intérieur, ladite structure tissée comporte une ou plusieurs pièces de support logées dans celle-ci, chaque pièce de support étant au moins en partie tubulaire et traversant ladite structure tissée pour assurer une communication entre le canal intérieur et l’extérieur de ladite conduite flexible.
De préférence, chaque pièce de support est choisie dans le groupe comprenant un insert, un tube, un tube pourvu d’au moins une membrane d’étanchéité transversale, un tube dont la paroi interne est taraudée et des combinaisons de ces éléments.
De préférence, une pièce de support ou un groupe de pièces de support sont maintenus en position en étant emprisonnés entre deux fils de trame consécutifs et deux fils de chaîne consécutifs.
Ces pièces de support peuvent recevoir ou supporter des outils de mesure, tels que des sondes.
La présente invention concerne également un ensemble pour le transport d’un fluide, équipé de plusieurs unités telles que décrites précédemment, lesdites unités étant assemblées entre elles pour former une conduite de transport de fluide.
De manière avantageuse, le moyen de changement d’état est commun à l’ensemble desdites unités constituant cet ensemble.
La présente invention concerne aussi une installation pour la production d’énergie par conversion de l’énergie thermique des mers (ETM), ladite installation étant équipée d’un ensemble pour le transport d’un fluide, tel que décrit précédemment.
De préférence, cette installation comporte un lest placé à l’extrémité inférieure de cet ensemble.
A titre purement illustratif, ce lest peut comporter une unité de pompage pour assurer le pompage en eaux profondes marines et propulser l’eau ainsi pompée dans la conduite, l’ensemble étant alors en surpression pour alimenter par exemple une centrale de production d’électricité.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels:
- la Figure 1 représente schématiquement une vue partielle d’une unité de transport de fluide selon un premier mode de réalisation de la présente invention, une seule poche étant représentée par souci de clarté ;
- la Figure 2 est une vue partielle et en coupe de runité de transport de fluide de la Fig. 1;
- la Figure 3 représente schématiquement une vue partielle et en coupe d’une unité de transport de fluide selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ;
- la Figure 4 représente schématiquement une vue partielle et en coupe d’une unité de transport de fluide selon un troisième mode de réalisation de la présente invention ;
- la Figure 5 représente schématiquement le bloc rigide par lequel entre et sort le câble support d’un élément de rigidification selon un mode de réalisation particulier de la présente invention ;
- la Figure 6 est une autre vue partielle de l’élément de rigidification de la Fig. 5 dans son état de repos ;
- la Figure 7 représente schématiquement une vue en coupe d’une unité de transport de fluide selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention ;
- la Figure 8 est une vue de face d’un élément de rigidification reçu dans une poche s’étendant selon la direction longitudinale de runité de transport de fluide de la Fig. 7;
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
Tout d’abord, on note que les figures ne sont pas à l’échelle.
Les Figures 1 et 2 représentent une vue partielle et en perspective d’une unité de transport de fluide selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
Cette unité 10 de transport de fluide est ici mise en œuvre pour transporter de l’eau de mer sous l’eau mais pourrait également être utilisée pour le transport de fluides gazeux tels que de l’air.
Cette unité 10 de transport comporte une conduite flexible 11 constituée d’une structure tissée tridimensionnelle et d’un revêtement d’étanchéité pour assurer la séparation de l’eau véhiculé dans cette conduite avec l’eau de mer extérieure à celle-ci. A titre d’exemple, ce revêtement d’étanchéité est en polymère tel qu’à base de polyuréthane.
Cette structure tissée qui est avantageusement réalisée d’une seule pièce par des opérations de tissage pour renforcer sa résistance mécanique, présente la forme d’un profilé creux pour le passage du fluide. Ce profilé a une direction longitudinale et une direction transversale, présente une section transversale uniforme, ou sensiblement uniforme, dans cette direction longitudinale et est fermé sur son pourtour pour définir une conduite 11 tubulaire.
A titre purement illustratif, cette structure tissée tridimensionnelle peut être réalisée à partir de fils en matière plastique telle qu’en polyéthylène haute densité (PEHD).
La conduite flexible 11 présente par exemple un diamètre de l’ordre de, ou supérieur, à 4 mètres pour une longueur de 15 mètres.
Cette conduite flexible 11 comporte plusieurs poches 12 intégrées en partie dans l’épaisseur de sa paroi latérale, une seule étant représentée par souci de clarté. Chaque poche 12 est ici formée par séparation localisée au moment du tissage de deux nappes de textile autrement imbriquées l’une dans l’autre. Ces deux nappes de textile présentent ainsi des zones de fils entremêlées et des zones de fils non entremêlées, ces dernières définissant les poches 12.
Ces poches 12 s’étendent ici selon ladite direction transversale en étant espacées et distinctes les unes des autres.
Chaque poche 12 reçoit un élément gonflable 13, ou vessie, capable de prendre deux positions, une position de repos, ou dégonflée, dans laquelle il est vide et souple et une position rigide, ou gonflée, dans laquelle il est configurée pour renforcer localement cette conduite flexible 11 afin qu’elle ne collapse pas en état opérationnel.
Cet élément gonflable 13, ici illustré dans son état dégonflé, est par exemple réalisé à partir d’un tissu haute résistance enduit.
Chaque poche 12 ici continue, présente une ouverture (non représentée) pour l’introduction de l’élément gonflable 13 correspondant, lequel est un élément allongé souple dans son état dégonflé.
Chaque élément gonflable 13 peut être pré-indroduit dans sa poche 12 dans son état dégonflé, de sorte que lors du déploiement de ladite unité, il ne reste plus qu’à gonfler chaque élément gonflable 13 à la pression opérationnelle pour le faire passer de son état de repos à son état rigidifié. Dans cet état rigidifié, cet élément gonflable 13 est capable de résister mécaniquement à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la profondeur d’eau à laquelle il est destiné à être immergé.
L’ensemble des éléments gonflables 13 ainsi gonflés et par conséquent rigides, viennent renforcer localement la conduite flexible pour éviter son collapsage.
La Figure 3 représente schématiquement une vue partielle et en coupe d’une unité de transport de fluide selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Les éléments de la Figure 3 portant les mêmes références que ceux des Figures 1 et 2 représentent les mêmes objets, lesquels ne seront pas décrits de nouveau ci-après.
L’unité de transport de la Figure 3 diffère de celle illustrée sur les Figures 1 et 2 en ce que chaque poche est obtenue par l’assemblage d’un fourreau 20 textile d’une seule pièce avec une première paroi textile 21 délimitant le passage d’eau de mer de la conduite flexible 11. Ces fourreaux 20 textiles étant placés à l’extérieur de la première paroi textile 21, ils ne viennent pas restreindre ce passage d’eau.
Ces fourreaux 20 textiles qui sont allongés peuvent définir une poche continue ou non en fonction de leur dimension longitudinale. Dans le cas où cette dimension serait inférieure à celle du contour de ladite conduite flexible 11, chaque poche peut être définie par au moins deux fourreaux 20 textiles alignés selon ladite direction transversale en étant espacés ou non. Lorsque ces fourreaux 20 sont espacés, ils définissent « des passants » pour recevoir un élément gonflable 13.
Ces fourreaux 20 textiles peuvent être assemblés à la première paroi textile 21 par tout moyen tel que par exemple et de manière non limitative, collage, enduction, agrafage, ... Toutefois, et de préférence, les bords latéraux de ces fourreaux 20 sont ici cousus 22 sur la première paroi textile 21 de sorte que l’assemblage présente la résistance mécanique nécessaire au transport d’eau sous la mer.
La Figure 4 représente schématiquement une vue partielle et en coupe d’une unité de transport de fluide selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. Les éléments de la Figure 4 portant les mêmes références que ceux des Figures 1 et 2 représentent les mêmes objets, lesquels ne seront pas décrits de nouveau ci-après.
L’unité de transport de la Figure 4 diffère de celle illustrée sur les Figures 1 et 2 en ce que la nappe 30 de textile la plus externe de la structure tissée 31, délimitant par des séparations localisées avec l’autre nappe de textile 32, lesdites poches 33, présente une densité de fils de trame minimal au niveau de chacune de ces poches 33.
Il est ainsi possible d’écarter les fils de chaîne de cette nappe 30 de textile la plus externe dans ces zones où la densité de fils de trame est faible pour accéder à la poche 33 correspondante notamment en vue de l’introduction d’un support d’ancrage 34 d’un élément gonflable 13.
Cet élément gonflable 13 est par conséquent externe non seulement à la poche 33 mais également à la conduite flexible 11 dans l’état opérationnel de runité de transport, tout en restant solidaire de cette conduite flexible.
Le support d’ancrage 34 est ici une bande plate comportant des orifices d’ancrage (non représentés), auxquels est accouplé l’élément gonflable 13 par des organes d’accouplement 35 dirigés vers ladite conduite flexible. Chaque organe d’accouplement 35 solidaire de l’élément gonflable 13 comporte une tige passant au travers des fils de la nappe 30 de textile la plus externe au niveau de la poche 3 3 correspondante.
Bien entendu, les extrémités libres des organes d’accouplement 35 sont configurées pour assurer l’ancrage de l’élément gonflable 13 en étant reçues dans lesdits orifices d’ancrage.
Les Figures 5 et 6 montrent des détails d’un élément de rigidification selon un autre mode de réalisation de la présente invention.
Cet élément de rigidification 40 comporte plusieurs tronçons 41 d’anneau rigides, lesquels présentent des formes complémentaires pour former un anneau rigide dans l’état rigidifié de cet élément de rigidification 40.
Ces tronçons 41 d’anneau sont reliés entre eux par un câble 42, lequel présente une longueur ajustable en tirant ou relâchant ses extrémités libres placées en saillie d’un de ces tronçons 41 d’anneau.
Un moyen de changement d’état (non représenté) comprenant des vérins hydrauliques permet d’actionner ce câble 42 pour varier la longueur de celui-ci, et ainsi rapprocher ou éloigner les tronçons 41 d’anneau.
En tirant sur les extrémités libres 43 du câble 42, les tronçons 41 coulissent les uns vers les autres, un élément sphérique 44 étant placé à l’interface entre deux tronçons 41 d’anneau consécutifs pour favoriser leur assemblage.
Dans la position de repos de cet élément de rigidification 40, la longueur du câble 42 autorise un déplacement relatif des tronçons 41 entre eux de sorte que cet élément de rigidification 40 présente une flexibilité suffisante pour assurer son introduction dans une poche correspondante.
En vue de son stockage, le câble 42 peut être extrait pour libérer chaque élément constitutif de cet élément de rigidification afin de réduire l’encombrement de celui-ci.
Les figures 7 et 8 représentent de manière partielle une unité 50 de transport de fluide selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention.
La Figure 7 est une vue en coupe de cette unité de transport de fluide, laquelle comporte une conduite flexible ayant une direction longitudinale et une direction transversale.
Cette conduite flexible comporte plusieurs poches 51 s’étendant selon cette direction longitudinale, ces poches 51 étant agencées de sorte que chaque élément de rigidification 52 placé dans une poche, étant placé dans son état rigidifié, ces poches 51 sont placées bord à bord pour rendre le pourtour correspondant de la conduite rigide.
De manière avantageuse, chaque élément de rigidification 52 est ici un élément gonflable tel qu’une vessie, comprenant à son extrémité inférieure un port 53 d’admission d’eau de mer, ce port 53 comprenant un orifice et une valve anti-retour agencée pour autoriser l’entrée d’eau de mer dans ledit élément gonflable afin d’assurer sa mise en forme et sa rigidité.
A son extrémité supérieure, cet élément gonflable 52 comporte une ouverture 54, ou orifice d’évent, notamment pour l’échappement de l’air contenu dans l’élément gonflable 52.
De manière avantageuse, l’élément gonflable 52 reçoit donc de l’eau de mer au fur et à mesure de son immersion de sorte que les pressions s’équilibrent automatiquement de part et d’autre de la paroi de l’élément gonflable 52.
De manière avantageuse, cette ouverture 54 est reliée à un tube 55 souple débouchant sur un moyen de mise en pression pour ajouter une pression complémentaire dans l’élément gonflable de sorte que sa pression interne soit supérieure à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la 5 profondeur d’eau à laquelle cet élément gonflable 52 est immergé. A titre d’exemple, il pourra simplement s’agir d’un dispositif ayant une colonne d’eau à laquelle sera relié le tube 55.

Claims (31)

  1. REVENDICATIONS
    1. Unité pour le transport d’un fluide, caractérisée en ce qu’elle comprend :
    - une conduite (11) flexible étanche, ladite conduite (11) ayant la forme d’un profilé creux pour le passage dudit fluide, ledit profilé ayant une direction longitudinale et une direction transversale, et étant fermé sur son pourtour,
    - ladite conduite (11) flexible comprenant :
    • au moins une poche (12) s’étendant selon ladite direction transversale, ou sensiblement selon ladite direction transversale, lesdites poches (12) étant espacées et distinctes les unes des autres lorsque ladite conduite (11) comporte plusieurs poches (12) ; et/ou • plusieurs poches (12) s’étendant selon ladite direction longitudinale, ou sensiblement selon ladite direction longitudinale, lesdites poches (12) étant distinctes les unes des autres en étant réparties sur le pourtour de ladite conduite (11) flexible ;
    - au moins un élément de rigidification (13), chaque élément de rigidification (13) présentant deux états, un état de repos, ou encore relâché, dans lequel il est au moins partiellement souple ou articulé pour son stockage et/ou son introduction dans, ou son retrait de, une poche correspondante et un état rigidifié dans lequel il est rigide,
    - chaque élément de rigidification (13) étant placé dans ou solidaire d’une poche lorsque ladite unité est en fonctionnement, en étant configuré dans son état rigide pour renforcer localement ladite conduite (11) flexible et éviter son collapsage.
  2. 2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend également un moyen de changement d’état pour faire passer chaque élément de rigidification (13) entre lesdits états de repos et rigidifié.
  3. 3. Unité selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite unité étant destinée au transport d’un fluide sous l’eau, chaque élément de rigidification (13) est configuré pour, dans son état rigidifié, résister mécaniquement à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la
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    30.11.2017 profondeur d’eau à laquelle cet élément de rigidification (13) est destiné à être immergé.
  4. 4. Unité selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite conduite (11) flexible est constituée d’une structure tissée tridimensionnelle étanche.
  5. 5. Unité selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite structure tissée présente une section transversale uniforme, ou sensiblement uniforme, dans ladite direction longitudinale de manière à former une conduite (11) tubulaire.
  6. 6. Unité selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite structure tissée comporte au moins une première partie principale tubulaire et au moins une deuxième partie formant une dérivation en communication de fluide avec ladite au moins une première partie principale.
  7. 7. Unité selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que ladite structure tissée tridimensionnelle comporte au moins deux couches de textile assemblées entre elles en définissant ladite ou lesdites poches (12).
  8. 8. Unité selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu’elle comprend deux couches de textile comprenant des fils de chaîne et des fils de trame, lesdites couches de textile étant imbriquées l’une dans l’autre en présentant une ou plusieurs séparations localisées pour définir une ou plusieurs poches (12).
  9. 9. Unité selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite structure tissée tridimensionnelle est d’une seule pièce.
  10. 10. Unité selon l’une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que chaque poche étant définie entre une première et une seconde couches de textile, la couche de textile la plus externe de ladite structure tissée présente au moins au droit de chaque poche un nombre de duites, ou fils de trame, minimal pour autoriser l’ouverture de ladite couche textile la plus externe et permettre ainsi l’accès à ladite poche.
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  11. 11. Unité selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que ladite ou au moins une desdites poches (12) est définie entre une première et une seconde portions de textile, ladite seconde portion de textile étant assemblée à ladite première portion de textile par des fils de Rage rapportés, ladite première portion de textile délimitant le contour intérieur de ladite structure tissée.
  12. 12. Unité selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite ou au moins une desdites poches (12) est non continue.
  13. 13. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ladite ou au moins une desdites poches (12) est continue.
  14. 14. Unité selon l’irne quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que ladite conduite (11) présentant une section transversale de passage du fluide, ladite ou au moins certaines desdites poches (12) sont uniquement placées sur le contour extérieur de ladite conduite (11) flexible pour ne pas engendrer de restriction dans ladite section transversale.
  15. 15. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que ladite conduite (11) comporte au moins une couche de polymère sur au moins un de ses contours pour former un revêtement d’étanchéité.
  16. 16. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que chaque poche présente une forme tubulaire ou ovoïde.
  17. 17. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que ladite conduite (11) flexible comportant plusieurs poches (12) s’étendant selon ladite direction longitudinale, ou sensiblement selon ladite direction longitudinale, lesdites poches (12) sont agencées de sorte que chaque élément de rigidification (13) placé dans une poche, étant dans son état rigidifié, lesdites poches (12) sont placées bord à bord pour rendre le pourtour correspondant de ladite conduite (11) rigide.
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  18. 18. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que ladite conduite (11) flexible comporte au moins deux poches (12) s’étendant selon ladite direction transversale, ou sensiblement selon ladite direction transversale, au moins un élément de rigidification (13) étant placé dans, ou solidaire de, chaque poche lorsque ladite unité est en fonctionnement.
  19. 19. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que ledit ou au moins un desdits éléments de rigidification est un élément gonflable.
  20. 20. Unité selon les revendications 2 et 19, caractérisée en ce que ladite unité étant destinée au transport d’un fluide sous l’eau, ledit moyen de changement d’état comporte cm générateur de pression pour gonfler chaque élément gonflable à une pression égale ou supérieure à la pression d’eau hydrostatique correspondant à la profondeur d’eau à laquelle cet élément gonflable est destiné à être immergé.
  21. 21. Unité selon la revendication 20, caractérisée en ce que ledit moyen de changement d’état comporte au moins un conduit d’alimentation en gaz sous pression ou en liquide ou encore en particules solides, relié audit ou à une pluralité d’éléments gonflables de ladite unité.
  22. 22. Unité selon la revendication 19, caractérisée en ce que ladite unité étant destinée au transport d’un fluide sous l’eau, ledit ou au moins un élément gonflable comporte à son extrémité inférieure un port (53) d’admission d’eau de mer, ce port comprenant un orifice et une valve antiretour agencée pour autoriser l’entrée d’eau de mer dans ledit élément gonflable, et à son extrémité supérieure un orifice (54) d’évent.
  23. 23. Unité selon la revendication 22, caractérisée en ce que ledit orifice d’évent est relié à un circuit d’échappement (55) débouchant sur un moyen de mise en pression pour augmenter la pression dans ledit élément gonflable correspondant.
  24. 24. Unité selon les revendications 17 et 22 ou 23, caractérisée en ce que ladite unité comprenant à chacune de ses extrémités, une zone de
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    30.11.2017 jonction avec une autre unité pour le transport d’un fluide, chaque poche s’étendant entre lesdites zones de jonction de ladite unité, chaque élément gonflable présente une dimension au plus égale à la dimension longitudinale de ladite poche.
  25. 25. Unité selon l’une quelconque des revendications 19 à 24, caractérisée en ce que chaque élément gonflable contient un tissu antiperforation ou est entouré par un tissu anti-perforation pour sa protection.
  26. 26. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que chaque élément de rigidification (13) comporte une pluralité de blocs rigides, lesdits blocs étant reliés entre eux par au moins un câble, la longueur de ce dernier étant variable pour rapprocher ou éloigner les blocs les uns des autres, chaque bloc étant configuré pour s’encastrer de manière coulissante dans un autre bloc par coulissement de sorte que dans l’état rigidifié dudit élément de rigidification (13), l’ensemble desdits blocs forme un ensemble monobloc rigide.
  27. 27. Unité selon l’une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisée en ce que chaque élément de rigidification (13) est configuré pour être reçu seul ou avec au moins un autre élément de rigidification (13), dans une poche correspondante de ladite conduite (11) flexible.
  28. 28. Unité selon la revendication 10, caractérisée en ce qu’elle comprend pour chaque élément de rigidification (13), un support d’ancrage flexible destiné à être introduit dans une poche correspondante de ladite conduite (11) flexible, chaque élément de rigidification (13) étant configuré pour être assemblé à un support d’ancrage correspondant, ce dernier étant reçu dans une poche, en étant placé à l’extérieur de ladite conduite (11) flexible.
  29. 29. Unité selon la revendication 28, caractérisée en ce que chaque élément de rigidification (13) comporte des organes d’accouplement pour son assemblage avec un support d’ancrage correspondant, ces organes d’accouplement présentant chacun une tige destinée à traverser ladite couche de textile la plus externe afin de permettre l’ancrage dudit élément de rigidification (13) avec ledit élément de support.
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  30. 30.11.2017
    30. Ensemble pour le transport d’un fluide équipé de plusieurs unités selon l’une quelconque des revendications 1 à 29, lesdites unités étant assemblées entre elles pour former une conduite de transport de fluide.
    3f. Ensemble selon la revendication 30, caractérisé en ce que ledit moyen de changement d’état est commun à l’ensemble desdites unités constituant ledit ensemble.
  31. 32. Installation pour la production d’énergie par conversion de l’énergie thermique des mers, ladite installation étant équipée d’un ensemble selon les revendications 30 ou 31.
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