OA18023A - Installation method and implementation of a rigid tube from a ship or floating support. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé d'installation et mise en œuvre d'un tube rigide (10), dénommé tube principal, dans lequel on réalise les étapes suivantes; a) on descend une extrémité dudit tube principal depuis un navire ou support flottant (13) en surface (14) jusqu'en dessous le niveau de mer (14) pour y être connecté à un équipement sous-marin (16) immergé, de préférence au fond de la mer (17), et b) on maintien le tube principal ainsi immergé pour une période de temps donnée, caractérisé en ce qu'on fait passer ledit tube principal (10) dans un orifice cylindrique (4) à section circulaire d'un dispositif de limitation de contrainte, ledit orifice comprenant un revêtement interne glissant (3) solidaire d'une structure de support (9) solidaire dudit navire ou support flottant, le tube principal étant ainsi apte à coulisser en contact contre ledit revêtement glissant lors des étapes a) et b). Fig. 1B The present invention relates to a method of installing and implementing a rigid tube (10), called main tube, in which the following steps are carried out; a) one end of said main tube is lowered from a ship or floating support (13) on the surface (14) to below sea level (14) to be connected there to submerged underwater equipment (16), preferably at the bottom of the sea (17), and b) maintaining the main tube thus submerged for a given period of time, characterized in that said main tube (10) is passed through a cylindrical orifice (4) with section circular of a stress limiting device, said orifice comprising a sliding internal coating (3) integral with a support structure (9) integral with said vessel or floating support, the main tube thus being able to slide in contact against said coating sliding during steps a) and b). Fig. 1B
Description
PROCEDE D'INSTALLATION ET MISE EN ŒUVRE D'UN TUBE RIGIDE DEPUIS UN NAVIRE OU SUPPORT FLOTTANTMETHOD OF INSTALLATION AND IMPLEMENTATION OF A RIGID TUBE FROM A VESSEL OR FLOATING SUPPORT
La présente invention concerne le domaine de l'installation sousmarine et mise œuvre de conduites ou tuyaux rigides en acier, depuis un navire ou support flottant en surface jusqu'à un équipement immergé, de préférence jusqu'au fond de la mer. Ces tubes rigides peuvent être des tubes dénommés tubes de service mis en œuvre pour tester ou assurer la maintenance depuis la surface de la mer desdits équipements sousmarins, ou encore des conduites de transport de fluides de production ou de service vers ces équipements, notamment de conduites sous-marines de transport de fluides pétroliers ou associés, ou de têtes de puits ou autres équipements. Ces tubes rigides sont plus particulièrement destinés à tester lesdits équipements sous-marins depuis la surface en véhiculant vers celle-ci des produits liquides ou gazeux à des température et pression variables. En particulier, les tests mis en œuvre consistent à remplir la conduite sous-marine de production d'un liquide pour le nettoyage de la ligne, tel que de l'eau de mer traitée sous pression et y faire passer par exemple un racleur pour la nettoyer. La conduite sousmarine peut être ensuite asséchée en y envoyant un gaz tel de l'air. La conduite de production peut également faire l'objet d'un procédé d'inertage avec du mono-éthanol-glycol et/ou de l'azote.The present invention relates to the field of underwater installation and implementation of rigid steel pipes or pipes, from a ship or support floating on the surface to submerged equipment, preferably to the bottom of the sea. These rigid tubes can be tubes called service tubes implemented to test or ensure maintenance from the surface of the sea of said underwater equipment, or pipes for transporting production or service fluids to this equipment, in particular underwater pipes for transporting petroleum or associated fluids, or wellheads or other equipment. These rigid tubes are more particularly intended for testing said underwater equipment from the surface by conveying liquid or gaseous products to the surface at variable temperature and pressure. In particular, the tests carried out consist in filling the underwater production pipe with a liquid for cleaning the line, such as seawater treated under pressure and passing it, for example, with a scraper for cleaning the line. clean. The underwater pipe can then be dried by sending a gas such as air into it. The production line can also be the subject of an inerting process with mono-ethanol-glycol and / or nitrogen.
Les tubes de services sont des tubes rigides en acier ou métallique, ou tout autre matériaux, notamment composite, enroulés sur une bobine en surface puis déployés en immersion dans la mer, pour être reliés à l'équipement immergé ou au fond de la mer, puis y opérer un dit test ou dite maintenance en y envoyant desdits liquides ou gaz, et enfin récupérés à partir du support flottant ou navire par enroulement. Ces tubes de services enroulables sont également connus sous la dénomination « COILED TUBING » qui sont désenroulés puis ré-enroulés plusieurs fois. En général, leur extrémité supérieure reste enroulée en partie sur la bobine et n'est donc pas totalement déroulée. Toutefois, dans certains cas, l'extrémité supérieure du tube peut être entièrement déroulée et fixée en surface.Service tubes are rigid tubes made of steel or metal, or any other material, in particular composite, wound on a coil on the surface and then deployed in immersion in the sea, to be connected to the submerged equipment or to the bottom of the sea, then carry out a said test or said maintenance therein by sending said liquids or gases thereto, and finally recovered from the floating support or vessel by winding. These roll-up service tubes are also known under the name "COILED TUBING" which are unwound and then rewound several times. In general, their upper end remains partly wound on the spool and is therefore not completely unwound. However, in some cases the upper end of the tube can be fully unwound and fixed to the surface.
En pratique, ces tubes de service présentent des diamètres de tailles relativement réduites par rapport aux diamètres des conduites sous-marines de production pétrolière standards, notamment des tubes de service en acier de diamètres inférieurs à 10, et plus particulièrement de 1,5 à 6, plus particulièrement encore entre 1,75 et 4,5, plus particulièrement de 50 à 100mm pour des interventions à plus de 1000m voire plus de 2000m de profondeur.In practice, these service tubes have diameters of relatively small sizes compared to the diameters of standard subsea oil production pipes, in particular steel service tubes with diameters less than 10, and more particularly from 1.5 to 6. , more particularly still between 1.75 and 4.5, more particularly from 50 to 100mm for interventions at more than 1000m or even more than 2000m of depth.
Ces tubes de service en acier rigide sont plastifiés au sens mécanique du terme lors de leur enroulage, c'est-à-dire que les contraintes qui sont appliquées au tube vont au-delà de la limite élastique du tube et que celui-ci est donc déformé de manière permanente. Puis, lors du déroulement du tube, la tension qu'on applique dessus pour le dérouler permet de le redresser en sortie de bobine, éventuellement en combinaison avec un redresseur. Les tubes de service en acier rigide du type concernés présentent plus particulièrement des limites élastiques de 335 MPa à 750MPa. Des tubes de service rigides de ce type sont décrits dans l'état de l'art, notamment dans WO 2012/051335.These rigid steel service tubes are plasticized in the mechanical sense of the term during their winding, that is to say that the stresses which are applied to the tube go beyond the elastic limit of the tube and that the latter is therefore permanently deformed. Then, during the unwinding of the tube, the tension that is applied to it to unwind it makes it possible to straighten it out at the coil outlet, possibly in combination with a rectifier. The rigid steel service tubes of the type concerned more particularly have elastic limits of 335 MPa to 750 MPa. Rigid service tubes of this type are described in the state of the art, in particular in WO 2012/051335.
Du fait des déroulements et enroulements successifs d'une part, et d'autre part des mouvements du tube de service lors de ses déploiements et opérations, le tube de service subit des efforts de contraintes localisés importants au niveau de son point de suspension en surface. Ainsi les roulis, tangage et pifonnement du navire ou support flottant ainsi que l'action des vagues, du vent et/ou des courants sur le tube de service et sur le navire ou support flottant induisent des efforts de flexion élevés au point de suspension et/ou fixation du tube sur le navire ou support flottant, et ceci d'autant plus lorsque la longueur et donc le poids ainsi que la pression des fluides véhiculés dans le tube de service sont importants.Due to the successive unwinding and winding on the one hand, and on the other hand movements of the service tube during its deployments and operations, the service tube is subjected to significant localized stress forces at its point of suspension on the surface. . Thus, the rolling, pitching and purring of the ship or floating support as well as the action of waves, wind and / or currents on the service tube and on the ship or floating support induce high bending forces at the point of suspension and / or fixing the tube to the ship or floating support, and this all the more so when the length and therefore the weight as well as the pressure of the fluids conveyed in the service tube are important.
Pour pallier à ce problème la solution pratique mise en œuvre à ce jour consiste à dérouler des longueurs de tubes supplémentaires régulièrement, notamment de quelques mètres, de façon à déplacer la zone du tube de service où s'appliquent les efforts de contraintes. Cette solution n'est toutefois applicable que pour des tubes de services de faible diamètre, notamment inférieur à 50 mm et pour des durées d'opération du tube de service inférieures à la journée, utilisables pour des interventions à profondeur d'immersion limitée à moins de 1000m. Au-delà de cette période, pour des interventions à plus de 2000m notamment, et pour des tubes de plus grand diamètre le tube rigide fatigue trop et risque de se rompre. Plus particulièrement, actuellement les durées d'opération sont de quelques heures et la ligne rigide peut être déroulée de quelques mètres après chaque opération pour minimiser la fatigue qui a lieu dans la même zone du tube rigide, alors que les durées des opérations en grande profondeur dépassent la journée voire le mois et les risques de ruptures en fatigue du tube sont très importants avec les conséquences désastreuses sur le matériel, le personnel et les équipements au fond de la mer en cas d'accident de rupture de tube.To overcome this problem, the practical solution implemented to date consists in unwinding additional lengths of tubes regularly, in particular a few meters, so as to displace the area of the service tube where the stress forces are applied. However, this solution is only applicable for small diameter service tubes, in particular less than 50 mm and for service tube operating times of less than a day, usable for interventions with a limited immersion depth at less of 1000m. Beyond this period, for operations at more than 2000m in particular, and for tubes of larger diameter, the rigid tube tires too much and risks breaking. More particularly, currently the operation times are a few hours and the rigid line can be unwound a few meters after each operation to minimize the fatigue that takes place in the same area of the rigid tube, while the times of deep operations exceed a day or even a month and the risks of tube fatigue ruptures are very high with disastrous consequences on the material, personnel and equipment on the seabed in the event of a tube rupture accident.
Cette solution n'est donc pas applicable pour les mises en œuvre en grandes profondeurs où la durée d'utilisation du tube de service se compte en semaines et les diamètres nécessaires sont supérieurs à 50 mm.This solution is therefore not applicable for applications at great depths where the service life of the service tube is counted in weeks and the diameters required are greater than 50 mm.
. Un autre problème que l'on rencontre concerne la connexion de la terminaison du tube rigide à des équipements de test ou équipements à tester ou à opérer. Le tube métallique rigide doit présenter à son extrémité un élément de raccordement, notamment du type connecteur automatique, de plus grand diamètre que le tube de service, pour permettre la connexion de son extrémité à une conduite semi-rigide ou conduite flexible intermédiaire le plus souvent. Or, il n'est pas aisé d'assembler un tel élément de raccordement au tube une fois que son extrémité est immergée au fond de la mer. La solution connue à ce jour consiste à assembler en surface ledit élément de raccordement à l'extrémité du tube de service avant son déploiement au fond de la mer.. Another problem that is encountered concerns the connection of the termination of the rigid tube to test equipment or equipment to be tested or operated. The rigid metal tube must have at its end a connecting element, in particular of the automatic connector type, of larger diameter than the service tube, to allow the connection of its end to a semi-rigid pipe or intermediate flexible pipe most often. . However, it is not easy to assemble such a connecting element to the tube once its end is submerged at the bottom of the sea. The solution known to date consists in assembling said connecting element on the surface at the end. of the service tube before its deployment to the bottom of the sea.
On connaît des dispositifs de type raidisseurs (« bend stiffener ») ou limiteurs de courbures (« bend restrictor ») appliqués aux extrémités de conduites flexibles, tels que décrits dans EP 2 503 093, FR 2 952 118, FR 2 871 511. Les raidisseurs ou limiteurs de courbures de conduites flexibles sont généralement réalisés sous formes de pièces coniques en matériaux synthétiques, notamment en matériau élastomère de type polyuréthane. On connaît aussi des pièces de ce type en acier appliquées à l'extrémité de conduite rigide en acier du type riser pour en réaliser l'encastrement par une pièce de transition d'inertie du type dénommé « taper joint » ou encore « adapter joint » comme décrit dans WO 200913861. Ces pièces viennent en prolongation du tuyau existant, en règle générale soudées sur le tuyau ou assemblées par bride.Devices of the “bend stiffener” or “bend restrictor” type applied to the ends of flexible pipes, as described in EP 2 503 093, FR 2 952 118, FR 2 871 511, are known. Stiffeners or curvature limiters of flexible pipes are generally made in the form of conical parts made of synthetic materials, in particular of elastomeric material of the polyurethane type. Also known are parts of this type made of steel applied to the end of a rigid steel pipe of the riser type in order to embed it by an inertia transition part of the type called “taper joint” or “adapter joint”. as described in WO 200913861. These parts are an extension of the existing pipe, generally welded to the pipe or assembled by flange.
La forme conique permet une transition d'inertie par diminution progressive et continue du diamètre, en partant du point le plus sollicité mécaniquement. Du fait que ces pièces coniques sont solidaires de l'extrémité de la conduite, les efforts supportés par ladite extrémité de conduite sont transférés à la pièce conique dont l'augmentation de la section permet une plus grande répartition de la contrainte globale ainsi qu'une transition en raideur plus douce et donc une diminution des contraintes locales. La section de la pièce conique diminue progressivement en fonction de la diminution de ladite contrainte, celleci étant maximum au point de connexion ou de suspension de la conduite à son extrémité.The conical shape allows a transition of inertia by progressive and continuous decrease in diameter, starting from the point most mechanically stressed. Because these conical parts are integral with the end of the pipe, the forces supported by said end of the pipe are transferred to the conical part, the increase in section of which allows a greater distribution of the overall stress as well as a softer stiffness transition and therefore a reduction in local stresses. The section of the conical part gradually decreases as a function of the reduction in said stress, the latter being maximum at the point of connection or suspension of the pipe at its end.
Des solutions de ce type appliquées à un tube tel que décrit précédemment ne sont pas appropriées compte tenu de la nécessité d'autoriser des déroulements et enroulements au niveau du point de suspension de l'extrémité supérieure du tube rigide en surface.Solutions of this type applied to a tube as described above are not appropriate given the need to allow unwinding and winding at the point of suspension of the upper end of the rigid tube on the surface.
Le but de la présente invention est de fournir une solution aux efforts de contrainte des tubes rigides décrits ci-dessus déployés depuis la surface jusqu'à une grande profondeur, plus particulièrement de limiter la fatigue dynamique dans ledit tube rigide qui résulte de son utilisation en suspension depuis un navire ou support flottant en surface durant des périodes d'opérations importantes, et donc d'augmenter la durée de vie en fatigue du tube rigide.The aim of the present invention is to provide a solution to the stress forces of the rigid tubes described above deployed from the surface to a great depth, more particularly to limit the dynamic fatigue in said rigid tube which results from its use in suspension from a ship or support floating on the surface during periods of important operations, and therefore to increase the fatigue life of the rigid tube.
Un autre but est de permettre de faciliter le déploiement dudit tube rigide, notamment pour les tubes de service, depuis la surface.Another object is to make it possible to facilitate the deployment of said rigid tube, in particular for service tubes, from the surface.
Pour ce faire, la présente invention fournit un procédé de mise en œuvre d'un tube rigide, dénommé ci-après tube principal, de préférence un tube principal en acier, depuis un navire ou support flottant en surface jusqu'en dessous du niveau de la mer, de préférence pour y être connecté à un équipement sous-marin immergé de préférence jusqu'au fond de la mer, dans lequel on réalise les étapes suivantes:To do this, the present invention provides a method of implementing a rigid tube, hereinafter referred to as the main tube, preferably a main steel tube, from a ship or support floating on the surface to below the level of. the sea, preferably to be connected there to an underwater equipment submerged preferably to the bottom of the sea, in which the following steps are carried out:
a) on descend une extrémité dudit tube principal depuis un navire ou support flottant en surface jusqu'en dessous le niveau de mer pour y être connecté à un équipement sous-marin immergé, de préférence au fond de la mer, eta) one end of said main tube is lowered from a ship or support floating on the surface to below sea level to be connected there to submerged underwater equipment, preferably at the bottom of the sea, and
b) on maintien ledit tube principal ainsi immergé pour une période de temps donnée, caractérisé en ce qu'on fait passer ledit tube principal dans un orifice cylindrique à section circulaire, d'axe verticale (ZZ') d'un dispositif de limitation de contrainte dénommé raidisseur glissant, ledit orifice dénommé premier orifice comprenant un revêtement interne glissant en contact avec ledit tube principal, ledit raidisseur glissant étant solidaire d'une structure de support solidaire dudit navire ou support flottant s'étendant à l'extérieur dudit navire ou support flottant au-dessus de la surface de la mer, une partie supérieure dudit tube principal étant maintenue en suspension au-dessus dudit raidisseur glissant ledit tube principal étant ainsi apte à coulisser en contact contre ledit revêtement glissant lors des étapes a) et b).b) maintaining said main tube thus immersed for a given period of time, characterized in that said main tube is passed through a cylindrical orifice of circular section, of vertical axis (ZZ ') of a device for limiting the pressure. constraint called sliding stiffener, said orifice called first orifice comprising an internal sliding coating in contact with said main tube, said sliding stiffener being integral with a support structure integral with said vessel or floating support extending outside said vessel or support floating above the surface of the sea, an upper part of said main tube being held in suspension above said sliding stiffener, said main tube thus being able to slide in contact against said sliding coating during steps a) and b).
Plus particulièrement, à l'étape a), on réalise les étapes suivantes :More particularly, in step a), the following steps are carried out:
a.l) on déroule ledit tube principal enroulé sur un support d'enroulement sur ledit navire ou dit support flottant, eta.l) said main tube wound on a winding support on said ship or said floating support is unwound, and
a.2) on descend ledit tube principal jusqu'en dessous du niveau de la mer, de préférence jusqu'à un dit équipement sous-marin immergé, en le faisant coulisser à travers ledit raidisseur glissant.a.2) said main tube is lowered to below sea level, preferably as far as said submerged underwater equipment, by sliding it through said sliding stiffener.
On comprend que ledit premier orifice est sensiblement de même diamètre que ledit tube principal avec un jeu mécanique minimal permettant son introduction et coulissement dans ledit orifice, par exemple de 1 à 5 mmm en fonction des diamètres et longueur du tube de 5 service. Le jeu bien que nécessaire à l'introduction dudit tube principal dans le raidisseur doit être maintenu à un strict minimum afin de garantir l'efficacité dudit raidisseur.It is understood that said first orifice is substantially of the same diameter as said main tube with a minimum mechanical play allowing its introduction and sliding in said orifice, for example from 1 to 5 mmm depending on the diameters and length of the service tube. The clearance, although necessary for the introduction of said main tube into the stiffener, must be kept to a strict minimum in order to guarantee the effectiveness of said stiffener.
On comprend que la direction axiale verticale ou légèrement inclinée de moins de 30°, plus généralement de moins de 10°, dudit 10 orifice cylindrique du raidisseur s'entend d'une direction perpendiculaire à une surface théorique horizontale de la surface de la mer lorsque la mer est plate et le navire ou support flottant immobile ou légèrement inclinée de moins de 30° par rapport à ladite perpendiculaire, plus généralement de moins de 10°.It is understood that the vertical or slightly inclined axial direction of less than 30 °, more generally less than 10 °, of said cylindrical orifice of the stiffener means a direction perpendicular to a theoretical horizontal surface of the sea surface when the sea is flat and the vessel or floating support stationary or slightly inclined by less than 30 ° with respect to said perpendicular, more generally by less than 10 °.
On comprend également que l'on fait coulisser le tube principal, pour son utilisation au fond de la mer depuis le navire ou support flottant, mais aussi que ledit tube principal reste apte à coulisser dans le raidisseur pendant sa mise en œuvre en opération lorsque le navire ou support flottant et ledit tube principal sont agités de mouvements liés à 20 la houle aux vagues, aux courant marin et/ou au vent.It is also understood that the main tube is made to slide, for its use at the bottom of the sea from the ship or floating support, but also that said main tube remains able to slide in the stiffener during its implementation in operation when the ship or floating support and said main tube are agitated by movements related to swell, waves, sea currents and / or wind.
La fonction du raidisseur glissant selon l'invention est de transférer vers ladite structure support les efforts de flexion subis par ledit tube principal en contact avec le raidisseur en cas de mouvements relatifs du raidisseur et dudit tube principal, c'est-à-dire de transférer les moments 25 de flexion subis par ledit tube principal du fait de ses mouvement latéraux horizontaux et sa courbure étant donné que les efforts de traction et de compression éventuels ne sont pas repris par le raidisseur du fait de son caractère glissant. L'application de ce raidisseur se limite donc à la reprise des efforts de flexion « bend stiffener ».The function of the sliding stiffener according to the invention is to transfer to said support structure the bending forces undergone by said main tube in contact with the stiffener in the event of relative movements of the stiffener and of said main tube, that is to say of transferring the bending moments undergone by said main tube due to its horizontal lateral movements and its curvature, given that any tensile and compressive forces are not taken up by the stiffener due to its sliding nature. The application of this stiffener is therefore limited to the absorption of the bend stiffener forces.
Ce revêtement glissant anti-abrasif avec un minimum de jeu permet d'éviter la détérioration du tube de service pendant son déploiement et son utilisation, le contact de celui-ci avec son point de guidage et suspension en surface pouvant subir, en l'absence de revêtement glissant, une usure aussi nuisible que l'effet d'une scie à métaux sur le tube suite à des coulissements répétés multiples.This anti-abrasive sliding coating with a minimum of play makes it possible to avoid the deterioration of the service tube during its deployment and its use, the contact of this one with its guide point and suspension on the surface being able to undergo, in the absence of slippery coating, wear as harmful as the effect of a hacksaw on the tube following multiple repeated sliding.
Le procédé et dispositif de raidissement selon l'invention permet donc de déployer un dit tube principal au travers dudit raidisseur depuis un navire ou support flottant en surface jusqu'à une grande profondeur en minimisant l'abrasion dudit tube principal durant les montées et descentes dudit tube et en limitant la fatigue dynamique dans ledit tube principal résultant de son utilisation en suspension depuis le navire ou support flottant durant des périodes en mer importantes, en pratique le procédé et dispositif selon la présente invention permet de multiplier la durée de vie en fatigue dudit tube principal par un facteur de sécurité souvent supérieur à 10. Cette invention permet également de rendre possible l'utilisation dudit tube principal dans états de mer plus importants, limitant donc l'attente d'une fenêtre météo admissible.The stiffening method and device according to the invention therefore makes it possible to deploy a said main tube through said stiffener from a ship or support floating on the surface to a great depth while minimizing the abrasion of said main tube during the ascent and descent of said. tube and by limiting the dynamic fatigue in said main tube resulting from its use in suspension from the ship or floating support during long periods at sea, in practice the method and device according to the present invention makes it possible to multiply the fatigue life of said main tube by a safety factor often greater than 10. This invention also makes it possible to use said main tube in more severe sea conditions, thus limiting the wait for an admissible weather window.
Plus particulièrement, on définit les dimensions du raidisseur pour que la contrainte dudit tube principal ne dépasse pas 50% à 80% de la limite élastique de l'acier du tube principal.More particularly, the dimensions of the stiffener are defined so that the stress of said main tube does not exceed 50% to 80% of the elastic limit of the steel of the main tube.
En pratique, et à titre illustratif, pour des tubes principaux usuels de diamètres de 1.5 à 8 ( soit pas plus de 100 mm) à limite élastique de 350 à 750 MPa, immergé à une profondeur de 1000 à 3000m, le raidisseur présentera une longueur L1 de 1 à 8 m et un diamètre externe maximal de partie courante DI de de 100 à 200 mm pour un demi angle au sommet du cône de 0 à 5°.In practice, and by way of illustration, for usual main tubes with diameters of 1.5 to 8 (ie no more than 100 mm) with an elastic limit of 350 to 750 MPa, immersed to a depth of 1000 to 3000 m, the stiffener will have a length L1 from 1 to 8 m and a maximum external diameter of the current part ID of 100 to 200 mm for a half angle at the top of the cone from 0 to 5 °.
Du fait que le raidisseur ne reprend que les efforts de flexion, celui est dimensionné en fonction des courbures maximales du tube de service et non de sa tension et donc profondeur d'immersion.Because the stiffener only takes up the bending forces, it is dimensioned according to the maximum curvatures of the service tube and not its tension and therefore the depth of immersion.
En effet, bien que l'expansion dudit tube principal puisse se faire aussi dans le sens radial (du fait de la pression et de la température du fluide véhiculé), cette expansion radiale ne peut jamais dépasser 0.2% ce qui est négligeable, par exemple 0.2mm pour un diamètre de 100mm donc inférieur au jeu. En outre, on notera que l'introduction dudit tube principal dans le raidisseur se fait sans pression à température ambiante et donc sans expansion avec le maximum de jeu. Ensuite, l'expansion radiale en opération aura tendance à diminuer le jeu et augmenter la qualité de la fonction de reprise d'effort.Indeed, although the expansion of said main tube can also be done in the radial direction (because of the pressure and the temperature of the fluid conveyed), this radial expansion can never exceed 0.2% which is negligible, for example. 0.2mm for a diameter of 100mm therefore less than the clearance. In addition, it should be noted that the introduction of said main tube into the stiffener takes place without pressure at ambient temperature and therefore without expansion with the maximum clearance. Then, the radial expansion in operation will tend to reduce the play and increase the quality of the force recovery function.
Plus particulièrement, ledit raidisseur glissant comprend une pièce rigide pleine, de préférence en acier, traversée dans sa masse par un dit orifice cylindrique, dénommé premier orifice, d'axe verticale (ZZ'), ladite pièce rigide comprenant une partie courante présentant une surface externe de révolution par rapport à l'axe dudit premier orifice cylindrique de préférence diamètre diminuant progressivement et de manière continue de haut en bas dudit raidisseur jusqu'à l'extrémité inférieure dudit raidisseur.More particularly, said sliding stiffener comprises a solid rigid part, preferably made of steel, traversed in its mass by a said cylindrical orifice, called the first orifice, of vertical axis (ZZ '), said rigid part comprising a running part having a surface external revolution with respect to the axis of said first cylindrical orifice, preferably diameter decreasing progressively and continuously from top to bottom of said stiffener to the lower end of said stiffener.
Ainsi l'augmentation de la section du raidisseur reprend les efforts et contraintes subis par ledit tube principal et transférés au raidisseur au maximum là où la contrainte est la plus élevée au niveau supérieur, c'est-à-dire au point de raccordement ou contact du raidisseur avec la structure support.Thus the increase in the section of the stiffener takes up the forces and stresses undergone by said main tube and transferred to the stiffener at the maximum where the stress is highest at the upper level, that is to say at the point of connection or contact of the stiffener with the support structure.
Plus particulièrement encore, ladite partie courante de la pièce rigide constituant ledit raidisseur présente une surface externe de forme tronconique s'étendant depuis et dessous une partie supérieure de ladite pièce rigide définissant une bride de fixation autour de l'extrémité supérieure dudit premier orifice.More particularly still, said main part of the rigid part constituting said stiffener has an external surface of frustoconical shape extending from and below an upper part of said rigid part defining a fixing flange around the upper end of said first orifice.
Dans un mode préféré de réalisation, ladite bride de fixation forme une platine de fixation fixée à ou venant de matière avec l'extrémité supérieure de ladite partie courante, ladite platine de fixation reposant et étant fixée sur une plateforme horizontale de ladite structure support, ladite platine de fixation s'étendant sur une surface plane au-dessus de ladite plateforme de dimension plus grande (D2) que celle de la plus grande section (Dl) de ladite partie courante, de préférence une dite surface plane de platine à circonférence circulaire coaxiale de celle dudit premier orifice, de préférence une dite surface plane de platine de plus grande dimension (D2) au moins double, de préférence au moins 5 fois, de celle de ladite plus grande section (Dl) de ladite partie courante de pièce conique.In a preferred embodiment, said fixing flange forms a fixing plate fixed to or coming from the material with the upper end of said running part, said fixing plate resting and being fixed on a horizontal platform of said support structure, said mounting plate extending on a planar surface above said platform of larger dimension (D2) than that of the largest section (Dl) of said running part, preferably a said planar surface of plate with a coaxial circular circumference that of said first orifice, preferably a said flat surface of the plate of larger dimension (D2) at least double, preferably at least 5 times, of that of said larger section (D1) of said running part of the conical part.
Lorsque ladite bride ou platine de fixation est fixée à l'extrémité supérieure de la partie courante de la pièce conique, elle est fixée de préférence par soudage ou boulonnage. Lorsqu'elle vient de matière avec la partie courante, elle peut être réalisée par moulage et/ou forgeage sous forme d'une même pièce forgée en acier ou par usinage d'une pièce forgée le cas échéant.When said flange or fixing plate is fixed to the upper end of the running part of the conical part, it is preferably fixed by welding or bolting. When it comes integral with the running part, it can be produced by casting and / or forging in the form of the same steel forging part or by machining of a forging part if necessary.
Le tube principal, le raidisseur et le tube de raccordement peuvent être en tout autre matériaux rigide tel que des matériaux composites.The main tube, the stiffener and the connecting tube can be made of any other rigid material such as composite materials.
L'augmentation de dimension, notamment augmentation discontinue de diamètre au niveau de la bride de fixation par rapport à la partie courante du raidisseur permet d'augmenter la surface de répartition de la contrainte transférée sur la plateforme de la structure support et donc de diminuer la contrainte localement sur la plateforme transférée depuis l'extrémité supérieure du raidisseur, c'est-à-dire là où elle est maximale. Ainsi, en pratique, ladite platine de fixation pourra présenter une d'épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur maximale de la partie courante de la pièce rigide et pourra être fixée sur la plateforme par des boulons car la contrainte est fortement réduite.The increase in size, in particular discontinuous increase in diameter at the level of the fixing flange with respect to the running part of the stiffener makes it possible to increase the distribution surface of the stress transferred to the platform of the support structure and therefore to reduce the load. stress locally on the platform transferred from the upper end of the stiffener, that is to say where it is maximum. Thus, in practice, said fixing plate may have a reduced thickness compared to the maximum thickness of the running part of the rigid part and may be fixed to the platform by bolts because the stress is greatly reduced.
On comprend en effet que :We understand in fact that:
- la partie courante traverse ladite plateforme et s'étend depuis et dessous ladite platine de fixation puis dessous ladite plateforme, son extrémité inférieure pouvant se trouver en immersion en sub-surface dans la mer ; etthe running part passes through said platform and extends from and below said fixing plate then below said platform, its lower end possibly being submerged in the sub-surface in the sea; and
- la section de partie courante s'entend d'une section transversale, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire à sa direction axiale longitudinale verticale.- The section of the current part means a cross section, that is to say in a plane perpendicular to its vertical longitudinal axial direction.
Plus particulièrement encore, ledit premier orifice de ladite pièce rigide de raidissement est recouvert sur sa surface en contact avec ledit ίο tube principal d'un revêtement glissant constitué d'un matériau antiabrasion de faible frottement choisi parmi un matériau liquide tel qu'une huite, un matériau visqueux tel qu'une graisse ou un matériau solide tel qu'un revêtement en couche de film plastique du type liner, de préférence, en matériau thermoplastique du type PE, PP, PA, PVDF ou un élastomère, ledit revêtement plastique étant en outre de préférence enduit sur sa surface de contact avec ledit tube principal (10) d'un matériau anti-abrasion de faible frottement choisi parmi un matériau liquide tel qu'une huile, ou un matériau visqueux tel qu'une graisse.More particularly still, said first orifice of said rigid stiffening part is covered on its surface in contact with said main tube with a sliding coating made of an anti-abrasion material of low friction chosen from a liquid material such as an eight, a viscous material such as a grease or a solid material such as a layer coating of plastic film of the liner type, preferably of thermoplastic material of the type PE, PP, PA, PVDF or an elastomer, said plastic coating being made of further preferably coated on its contact surface with said main tube (10) with a low friction anti-abrasion material selected from a liquid material such as oil, or a viscous material such as grease.
Plus particulièrement, ledit tube principal est revêtu d'un matériau anti-abrasion de faible frottement choisi parmi un matériau liquide tel qu'une huile ou un matériau visqueux tel qu'une graisse, le traitement de réalisation de cet enduit étant réalisé de préférence après l'étape a) et avant de l'introduire dans ledit premier orifice.More particularly, said main tube is coated with an anti-abrasion material of low friction chosen from a liquid material such as an oil or a viscous material such as a grease, the treatment for producing this coating preferably being carried out after step a) and before introducing it into said first orifice.
On définit le type de thermoplastique du liner en fonction de la température d'utilisation. Dans la plupart des cas, un PEHD est suffisant. Mais, au-delà de 60°C, on pourra utiliser de préférence le PP.The type of thermoplastic in the liner is defined as a function of the temperature of use. In most cases, HDPE is sufficient. However, above 60 ° C., PP can preferably be used.
Ce revêtement glissant anti-abrasif avec un minimum de jeu permet d'éviter la détérioration dudit tube principal pendant son déploiement et son utilisation, le contact de celui-ci avec son point de guidage et suspension en surface pouvant subir une usure aussi nuisible qu'une scie à métaux sur ledit tube en l'absence de revêtement glissant.This anti-abrasive sliding coating with a minimum of play makes it possible to avoid the deterioration of said main tube during its deployment and use, the contact of the latter with its guide point and suspension on the surface being able to undergo wear as harmful as a hacksaw on said tube in the absence of a slippery coating.
On notera aussi que le jeu entre ledit tube principal et le premier orifice augmente au fur et à mesure des déploiements dudit tube principal. Le jeu sera donc réduit au minimum. C'est pourquoi, avantageusement, l'introduction dudit tube dans le raidisseur nécessite de la graisse pour assurer un bon glissement. Une boîte à graisse dans laquelle pénètre et coulisse ledit tube principal, est alors positionné audessus du raidisseur pour servir de lubrifiant permanent durant le déploiement et les remontées dudit tube principal. De construction, lesdits tubes sont des tubes à surface lisse et sans bavure, cependant un collier d'ébavurage peut en outre avantageusement encore, être monté au-dessus de la du raidisseur pour supprimer ou écraser les microdéfauts pouvant risquer un endommagement du liner. Il s'agit par exemple d'un petit bloc cylindrique à bord tranchant en une ou deux parties dans lequel pénètre et coulisse ledit tube principal. Ce collier pourra être judicieusement combiné avec la boîte à graisse.It will also be noted that the clearance between said main tube and the first orifice increases as and when said main tube is deployed. The game will therefore be reduced to a minimum. This is why, advantageously, the introduction of said tube into the stiffener requires grease to ensure good sliding. A grease box in which said main tube enters and slides is then positioned above the stiffener to serve as a permanent lubricant during the deployment and the ascent of said main tube. By construction, said tubes are tubes with a smooth surface and without burrs, however a deburring collar can still advantageously be mounted above the stiffener to eliminate or crush the micro-defects which may risk damaging the liner. This is for example a small cylindrical block with a sharp edge in one or two parts into which the main tube enters and slides. This collar can be judiciously combined with the grease box.
Selon une autre caractéristique particulière avantageuse, pour le déroulement de l'étape a) on passe ledit tube principal dans un dispositif de tensionnement et de réduction de courbure résiduelle liée à l'enroulement puis dans une boite à graisse et un collier d'ébavurage, avant son introduction dans le raidisseur, de sorte que la surface externe dudit tube est revêtue de graisse avant son coulissement dans ledit premier orifice.According to another particular advantageous characteristic, for the progress of step a), said main tube is passed through a device for tensioning and reducing the residual curvature associated with the winding, then in a grease box and a deburring collar, before its introduction into the stiffener, so that the outer surface of said tube is coated with grease before it slides into said first orifice.
On comprend que cette caractéristique permet d'améliorer les propriétés de glissement dudit tube principal à l'intérieur dudit premier orifice.It will be understood that this characteristic makes it possible to improve the sliding properties of said main tube inside said first orifice.
Plus particulièrement, on effectue un test de contrôle et/ou assure la maintenance d'une conduite sous-marine et/ou d'un puits de forage au fond de la mer en envoyant un liquide ou un gaz à l'aide dudit tube principal dont l'extrémité inférieure est raccordée à ladite conduite sousmarine et/ou d'un puits de forage au fond de la mer, de préférence par l'intermédiaire d'une conduite flexible ou semi rigide.More particularly, a control test is carried out and / or ensures the maintenance of an underwater pipe and / or of a borehole at the bottom of the sea by sending a liquid or a gas using said main tube. the lower end of which is connected to said submarine pipe and / or to a borehole on the seabed, preferably by means of a flexible or semi-rigid pipe.
Dans un mode préféré de réalisation, ledit raidisseur est prééquipé d'une portion de tube dénommée tube de raccordement fixé et/ou suspendu de manière réversible à ladite structure support et/ou au dit raidisseur, ledit tube de raccordement étant de préférence de même diamètre et de préférence encore de composition identique au dit tube principal, ledit tube de raccordement étant engagé dans ledit premier orifice et comprenant à son extrémité inférieure, dessous ledit raidisseur, un élément de raccordement connecté ou apte à être connecté à un équipement, de préférence une conduite flexible ou semi rigide, et avant l'étape a), on réalise les étapes dans lesquelles :In a preferred embodiment, said stiffener is pre-fitted with a portion of tube called a connecting tube fixed and / or suspended in a reversible manner to said support structure and / or to said stiffener, said connecting tube preferably having the same diameter. and more preferably of identical composition to said main tube, said connecting tube being engaged in said first orifice and comprising at its lower end, below said stiffener, a connecting element connected or able to be connected to equipment, preferably a flexible or semi-rigid pipe, and before step a), the steps are carried out in which:
- on raccorde l'extrémité dudit tube principal à l'extrémité supérieure dudit tube de raccordement, de préférence par soudage puis abrasion du bourrelet de soudure, et- The end of said main tube is connected to the upper end of said connecting tube, preferably by welding and then abrasion of the weld bead, and
- on désolidarise ledit tube de raccordement par rapport au dit dispositif de raidissement, et- said connecting tube is separated from said stiffening device, and
- on commence par descendre ledit tube de raccordement.- We start by lowering said connecting tube.
Plus particulièrement, ledit tube de raccordement comprend un collier de serrage amovible autour d'une partie dudit tube de raccordement dépassant au-dessus dudit premier orifice.More particularly, said connection tube comprises a removable clamp around a part of said connection tube projecting above said first port.
On comprend donc que ledit tube de raccordement est sensiblement de même diamètre que ledit tube principal et est d'une longueur supérieure à celle dudit raidisseur, plus précisément supérieure à la longueur dudit premier orifice pour permettre ses connexions audessus et au-dessous dudit raidisseur. Ledit tube de raccordement a plusieurs fonctions :It is therefore understood that said connecting tube is substantially of the same diameter as said main tube and is of a length greater than that of said stiffener, more precisely greater than the length of said first orifice to allow its connections above and below said stiffener. Said connecting tube has several functions:
- il sert à connecter notamment le tube principal par soudage, la soudure, notamment la connexion, se faisant sur ladite structure support au-dessus de la surface de la mer, en zone sèche, et donc facile d'accès, cette connexion étant réalisée en surface elle peut être réparée ou refaite à volonté par ré-enroulement du tube principal, étant entendu toutefois que cette connexion, notamment cette soudure se trouvant en opération au fond de l'eau n'est pas sujette à la fatigue élastique subie par le tube principal à son point de suspension en surface, et- it is used to connect in particular the main tube by welding, the welding, in particular the connection, being made on said support structure above the surface of the sea, in a dry zone, and therefore easy to access, this connection being made on the surface, it can be repaired or redone at will by rewinding the main tube, it being understood, however, that this connection, in particular this weld being in operation at the bottom of the water, is not subject to the elastic fatigue suffered by the main tube at its point of suspension on the surface, and
- il est équipé à son extrémité inférieure d'un élément de connexion lui-même préalablement soudé sur ce tube de raccordement car il ne peut pas transiter dans ledit premier orifice de l'élément raidisseur pour des raisons de dimensions et de tolérance, et- it is equipped at its lower end with a connection element which is itself previously welded to this connection tube because it cannot pass through said first hole of the stiffening element for reasons of dimensions and tolerance, and
- ledit tube de raccordement peut être ensuite connecté aux équipements sous-marins destinés à être montés à l'extrémité du tube principal tels que corps-morts ou conduites flexibles ou semi-rigides ou autres équipements.- Said connecting tube can then be connected to underwater equipment intended to be mounted at the end of the main tube, such as dead bodies or flexible or semi-rigid pipes or other equipment.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux en ce qu'il facilite le raccordement de l'extrémité dudit tube principal à un équipement destiné à être immergé, notamment une conduite flexible destinée à être connectée à l'extrémité dudit tube principal via ledit élément de raccordement pré-équipé à l'extrémité inférieure dudit tube de raccordement.This embodiment is particularly advantageous in that it facilitates the connection of the end of said main tube to equipment intended to be submerged, in particular a flexible pipe intended to be connected to the end of said main tube via said connecting element. pre-equipped at the lower end of said connecting tube.
Plus particulièrement, l'extrémité supérieure du tube de raccordement qui dépasse au-dessus du raidisseur peut se terminer par un chanfrein de soudage.More particularly, the upper end of the connecting tube which protrudes above the stiffener may end with a welding chamfer.
L'ensemble du raidisseur et tube de raccordement peut être facilement manipulé et installé sur ladite structure support sur le navire ou support flottant avant d'être assemblé, notamment par soudage, à l'extrémité dudit tube principal, ledit tube principal peut alors être déployé équipé de son élément de raccordement terminal de plus grand diamètre que ledit premier orifice du raidisseur.The whole of the stiffener and connecting tube can be easily handled and installed on said support structure on the ship or floating support before being assembled, in particular by welding, at the end of said main tube, said main tube can then be deployed equipped with its terminal connection element of larger diameter than said first orifice of the stiffener.
A défaut, ledit élément de raccordement qui est de plus grand diamètre que le premier orifice ne peut pas passer à travers celui-ci et doit être monté à l'extrémité du tube de service après déploiement et coulissement de celui à l'intérieur dudit premier orifice ce qui complique la procédure de mise en œuvre du tube principal.Failing this, said connecting element which is of larger diameter than the first orifice cannot pass through it and must be mounted at the end of the service tube after deployment and sliding of that inside said first one. orifice which complicates the installation procedure of the main tube.
Lors de la remontée finale du tube principal et son ré-enroulement, son extrémité incluant le raidisseur et le tube de raccordement peut être coupée et ledit ensemble de raidisseur et ledit tube de raccordement peuvent être stockés en attendant un nouvel usage.During the final raising of the main tube and its rewinding, its end including the stiffener and the connecting tube can be cut and said stiffener assembly and said connecting tube can be stored pending further use.
Au total, le système selon la présente invention est facile d'emploi. Sa durée de vie théorique peut être de plusieurs années et en tout état de cause compatible avec la durée de vie du tube principal.All in all, the system according to the present invention is easy to use. Its theoretical life can be several years and in any case compatible with the life of the main tube.
Ainsi, plus particulièrement, on assure le maintien et stabilisation d'un tube principal rigide en acier déroulé depuis un navire ou support flottant en surface jusqu'au fond de la mer et traversant un dit raidisseur après ladite descente et mise en œuvre, pendant une période de d'au moins 24h, de préférence d'au moins 1 mois sans le remonter en surface et/ou sans en dérouler une longueur supplémentaire.Thus, more particularly, it ensures the maintenance and stabilization of a rigid main steel tube unwound from a ship or support floating on the surface to the bottom of the sea and crossing a said stiffener after said descent and implementation, during a period of at least 24 hours, preferably at least 1 month without raising it to the surface and / or without unwinding an additional length.
La présente invention fournit également une installation utile pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention caractérisé en ce qu'elle comprend une structure support solidaire d'un navire ou support flottant en surface, sur laquelle est fixé un raidisseur comprenant une pièce rigide pleine de surface externe de révolution de diamètre diminuant progressivement et de manière continue de bas en haut dudit raidisseur jusqu'à l'extrémité inférieure dudit raidisseur, de préférence réalisée en acier, comprenant un orifice axial dénommé premier orifice comprenant un revêtement interne glissant apte à permettre le coulissement d'un dit tube principal introduit dans ledit premier orifice en contact avec ledit tube principal.The present invention also provides an installation useful for the implementation of a method according to the invention characterized in that it comprises a support structure integral with a ship or support floating on the surface, on which is fixed a stiffener comprising a solid rigid part with an outer surface of revolution of diameter gradually and continuously decreasing from the bottom up of said stiffener to the lower end of said stiffener, preferably made of steel, comprising an axial orifice called the first orifice comprising a sliding internal coating capable of allowing the sliding of a said main tube introduced into said first orifice in contact with said main tube.
Plus particulièrement, ledit premier orifice de ladite pièce rigide de raidissement est recouvert sur sa surface en contact avec le tube principal d'un revêtement glissant constitué d'un matériau anti-abrasion de faible frottement choisi parmi un matériau liquide tel qu'une huile, un matériau visqueux tel qu'une graisse ou un matériau solide tel qu'un revêtement en couche de film plastique du type liner, de préférence, en matériau thermoplastique du type PE, PP, PA, PVDF ou un élastomèreMore particularly, said first orifice of said rigid stiffening part is covered on its surface in contact with the main tube with a sliding coating made of a low friction anti-abrasion material chosen from a liquid material such as an oil, a viscous material such as a grease or a solid material such as a layer coating of plastic film of the liner type, preferably of thermoplastic material of the type PE, PP, PA, PVDF or an elastomer
Plus particulièrement encore, ledit raidisseur est équipé d'une portion de tube dénommée tube de raccordement fixé de manière réversible au dit raidisseur, ledit tube de raccordement étant de même diamètre et préférence de composition identique au dit tube principal, ledit tube de raccordement étant engagé dans ledit premier orifice et comprenant à son extrémité inférieure, dessous ledit raidisseur, un élément de raccordement connecté ou apte à être connecté à un équipement, de préférence une conduite flexible.More particularly still, said stiffener is equipped with a portion of tube called a connecting tube fixed in a reversible manner to said stiffener, said connecting tube being of the same diameter and preferably of identical composition to said main tube, said connecting tube being engaged. in said first orifice and comprising at its lower end, below said stiffener, a connecting element connected or able to be connected to equipment, preferably a flexible pipe.
Plus particulièrement encore, ledit tube de raccordement comprend un collier de serrage amovible autour d'une partie dudit tube de raccordement dépassant au-dessus dudit premier orifice.More particularly still, said connection tube comprises a removable clamp around a part of said connection tube projecting above said first orifice.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée suivante faite en référence aux figures dans lesquelles :Other characteristics and advantages of the present invention will appear in the light of the following detailed description given with reference to the figures in which:
- les figures IA à 1 C sont des vues de côté (figure IA) et coupe verticale axiale (figure IB et IC) d'un raidisseur glissant 1) selon la présente invention pré-équipé d'un tube de raccordement 5 (figure IB) et sans tube de raccordement (figure IC), et- Figures IA to 1C are side views (Figure IA) and axial vertical section (Figure IB and IC) of a sliding stiffener 1) according to the present invention pre-equipped with a connecting tube 5 (Figure IB ) and without connection pipe (figure IC), and
- la figure 2 représente une vue d'une installation de liaison fond/surface équipée d'un dispositif de raidissement ci-après dénommé raidisseur glissant selon la présente invention.- Figure 2 shows a view of a bottom / surface connection installation equipped with a stiffening device hereinafter called sliding stiffener according to the present invention.
- la figure 3 représente la partie de l'installation au niveau du navire, et- Figure 3 shows the part of the installation at ship level, and
- la figure 3A montre un détail au niveau de la jonction du raidisseur glissant 1 sur une structure ou poutre support 9 du navire.- Figure 3A shows a detail at the junction of the sliding stiffener 1 on a structure or support beam 9 of the ship.
Le raidisseur glissant 1 tel que représenté sur les figures est constitué d'une pièce pleine en matériau solide rigide tel que de l'acier éventuellement renforcé par des fibres de verre ou synthétiques comprenant les deux parties suivantes : une partie courante conique 2a et une platine de fixation supérieure 2b. La partie courante inférieure 2a à surface externe de révolution tronconique s'étend sur une longueur Ll. Elle est perforée par un dit premier orifice cylindrique 4 à section circulaire de même axe ZZ' que ladite surface externe tronconique et la traversant de part en part. Le diamètre de la surface externe tronconique de la partie courante 2a varie depuis une valeur maximale DI à son extrémité supérieure jusqu'à une valeur minimale dl à son extrémité inférieure. Pour les figures, la pièce conique a été représentée avec une génératrice linéaire et les diamètres varient de manière linéaire. Toutefois dans un autre mode de réalisation, la génératrice de la surface de révolution de la partie courante 2a peut être une parabole mais dans tous les cas la variation du diamètre sera progressive et continue entre la valeur maximale Dl et sa valeur minimale dl.The sliding stiffener 1 as shown in the figures consists of a solid piece of rigid solid material such as steel optionally reinforced with glass or synthetic fibers comprising the following two parts: a conical main part 2a and a plate upper fixing 2b. The lower running part 2a with an external surface of frustoconical revolution extends over a length L1. It is perforated by a said first cylindrical orifice 4 with a circular section having the same axis ZZ 'as said frustoconical outer surface and passing right through it. The diameter of the frustoconical outer surface of the running part 2a varies from a maximum value DI at its upper end to a minimum value dl at its lower end. For the figures, the conical part has been shown with a linear generator and the diameters vary linearly. However in another embodiment, the generatrix of the surface of revolution of the running part 2a can be a parabola but in all cases the variation in the diameter will be progressive and continuous between the maximum value Dl and its minimum value dl.
La partie courante tronconique 2a est surmontée d'une platine perforée formant une pièce annulaire coaxiale 2b perforée par l'extrémité supérieure dudit premier orifice cylindrique. La platine supérieure annulaire 2b, présente une forme cylindrique de plus grand diamètre D2 supérieur à DI et d'épaisseur el. Le plus grand diamètre D2 de la platine annulaire 2b permet que la sous-face 2bl de celle-ci repose et soit fixée par boulonnage et/ou soudage par-dessus la face supérieure d'une plateforme d'une structure support 9 solidaire du navire ou support flottant décrite ci-après en liaison avec la figure 2.The tapered main part 2a is surmounted by a perforated plate forming a coaxial annular part 2b perforated by the upper end of said first cylindrical orifice. The annular upper plate 2b has a cylindrical shape of larger diameter D2 greater than ID and thickness el. The larger diameter D2 of the annular plate 2b allows the underside 2bl of the latter to rest and be fixed by bolting and / or welding over the upper face of a platform of a support structure 9 integral with the ship or floating support described below in conjunction with Figure 2.
Dans un mode de réalisation, la partie courante 2a de surface externe tronconique peut être réalisée par usinage à partir d'une pièce perforée tubulaire à surface externe cylindrique à section circulaire, ledit usinage permettant d'en réduire progressivement l'épaisseur et donc le diamètre externe de manière continue le long de sa longueur.In one embodiment, the running part 2a of frustoconical outer surface may be produced by machining from a tubular perforated part with cylindrical outer surface of circular section, said machining making it possible to gradually reduce its thickness and therefore its diameter. external continuously along its length.
La pièce 2 peut aussi et de préférence être réalisée sous forme d'une pièce forgée dont la platine supérieure 2b vient de matière avec la partie courante inférieure 2a, ladite pièce 2 étant continûment traversée par ledit premier orifice cylindrique axial 4.The part 2 can also and preferably be produced in the form of a forged part, the upper plate 2b of which is integral with the lower running part 2a, said part 2 being continuously traversed by said first axial cylindrical orifice 4.
Dans un autre mode de réalisation, la platine supérieure annulaire 2b est soudée à l'extrémité supérieure de la partie courante à surface tronconique 2a.In another embodiment, the annular upper plate 2b is welded to the upper end of the running part with a frustoconical surface 2a.
La pièce 2 comporte un revêtement glissant 3 sous forme d'un chemisage interne en matière plastique de préférence en matière thermoplastique, dudit premier orifice dénommé « liner ». Un tel chemisage peut être réalisé par « swagelining » tel que décrit dans FR 2 876 773. Pour ce faire, on réalise les étapes suivantes :The part 2 comprises a sliding coating 3 in the form of an internal liner made of plastic material, preferably of thermoplastic material, of said first orifice called “liner”. Such a lining can be produced by “swagelining” as described in FR 2 876 773. To do this, the following steps are carried out:
a) Préparation d'une conduite de chemisage 3-1 en matériau thermoplastique souple et élastique à l'intérieur dudit premier orifice, ladite conduite de chemisage présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre dudit premier orifice.a) Preparation of a lining pipe 3-1 made of flexible and elastic thermoplastic material inside said first orifice, said lining pipe having a diameter slightly greater than the diameter of said first orifice.
b) Chauffage de ladite conduite de chemisage en la passant dans un four de réchauffage puis dans une filière pour ressortir en direction dudit premier orifice avec un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur dudit premier orifice.b) Heating of said lining pipe by passing it through a reheating furnace and then through a die to exit in the direction of said first orifice with an outside diameter slightly smaller than the inside diameter of said first orifice.
c) Une première extrémité de la conduite de chemisage est introduite à une première extrémité dudit premier orifice. Ladite première extrémité de la conduite de chemisage est équipée d'une tête de traction reliée à un treuil à l'extérieur dudit premier orifice du côté de sa deuxième extrémité.c) A first end of the lining pipe is introduced at a first end of said first orifice. Said first end of the lining pipe is equipped with a traction head connected to a winch outside said first orifice on the side of its second end.
d) Traction la conduite de chemisage depuis la deuxième extrémité de l'orifice 4. Durant cette traction, la conduite de chemisage voit donc son diamètre réduire mais aussi sa longueur nominale augmenter. Dans une phase de préparation du tirage on encolle, par exemple avec colle de type époxy ou polyuréthane bi composant, la paroi interne dudit premier orifice.d) Pulling the lining pipe from the second end of the orifice 4. During this pulling, the lining pipe therefore sees its diameter reduced but also its nominal length increased. In a phase of preparing the printing, the internal wall of said first orifice is glued, for example with epoxy or two-component polyurethane glue.
e) Après traction de ladite conduite de chemisage à l'intérieur dudit premier orifice jusqu'à sa deuxième extrémité, on relâche la traction sur la conduite de chemisage une fois qu'elle a traversé tout le premier orifice. Et, du fait qu'elle présentait initialement un diamètre supérieur au diamètre du premier orifice, ladite conduite de chemisage relâchée vient se plaquer et adhérer par fusion du fait de son chauffage contre la surface interne en acier du premier orifice, l'adhésion étant éventuellement renforcée par collage. Avantageusement, la bride de fixation 2b est revêtue sur sa surface supérieure d'une partie 3b du revêtement interne en continuité du revêtement cylindrique 3a à l'intérieur dudit premier orifice 4. Cette partie supérieure 3b plane assure la protection de la face supérieure de la bride de fixation 2b.e) After pulling said lining pipe inside said first orifice up to its second end, the traction on the lining pipe is released once it has passed through the entire first orifice. And, because it initially had a diameter greater than the diameter of the first orifice, said relaxed liner pipe comes into contact and adheres by fusion due to its heating against the internal steel surface of the first orifice, the adhesion possibly being reinforced by gluing. Advantageously, the fixing flange 2b is coated on its upper surface with a part 3b of the internal coating in continuity with the cylindrical coating 3a inside said first orifice 4. This flat upper part 3b protects the upper face of the mounting flange 2b.
Dans un autre mode de réalisation, le revêtement interne thermoplastique est appliqué contre la surface interne dudit premier orifice par frettage.In another embodiment, the thermoplastic internal coating is applied against the internal surface of said first orifice by hooping.
Pour la mise en œuvre d'un tube de service en acier de 3,5 (89 mm) de diamètre et une limite élastique de 555 MPa destiné à être déployé sur une longueur de plus de 2 km pour être installé à environ de 2000 m de profondeur.For the implementation of a steel service tube 3.5 (89 mm) in diameter and an elastic limit of 555 MPa intended to be deployed over a length of more than 2 km to be installed at approximately 2000 m depth.
On mettra en œuvre un raidisseur glissant présentant les caractéristiques dimensionnelles suivantes :We will implement a sliding stiffener having the following dimensional characteristics:
- L1 = 2 à 7 m,- L1 = 2 to 7 m,
- e, épaisseur du cône en acier du raidisseur varie de :- e, thickness of the steel cone of the stiffener varies from:
- e max = 10 à 50 mm en haut, à- e max = 10 to 50 mm at the top, at
- e min = 2 à 3 mm en bas- e min = 2 to 3 mm at the bottom
- épaisseur du revêtement en polyéthylène (PE) = 5 à 25 mm,- thickness of the polyethylene (PE) coating = 5 to 25 mm,
La bride 2b, rapportée par soudage au sommet du raidisseur 2a présente une épaisseur el supérieure à l'épaisseur maximale e max du raidisseur.The flange 2b, attached by welding to the top of the stiffener 2a, has a thickness el greater than the maximum thickness e max of the stiffener.
Sur les figures IA et IB, le raidisseur glissant 1 est équipé d'un tube de raccordement 5 de même diamètre et de même épaisseur que le tube de service auquel il est destiné à être raccordé à son extrémité supérieure chanfreinée 5a. Son extrémité inférieure est équipée d'un élément mâle ou femelle de connecteur automatique 6 là encore par frettage ou soudage. Le plus grand diamètre externe D3 dudit élément de raccordement 6 est supérieur au diamètre interne dudit premier orifice d2. L'extrémité supérieure 5a du tube de raccordement 5 s'étend audessus de la platine supérieure de fixation 2b.In Figures IA and IB, the sliding stiffener 1 is equipped with a connecting tube 5 of the same diameter and the same thickness as the service tube to which it is intended to be connected at its chamfered upper end 5a. Its lower end is equipped with a male or female automatic connector element 6, again by shrinking or welding. The largest external diameter D3 of said connecting element 6 is greater than the internal diameter of said first orifice d2. The upper end 5a of the connecting tube 5 extends above the upper fixing plate 2b.
Dans un mode de réalisation, le tube de raccordement 5 est ainsi maintenu en suspension avec son extrémité supérieure 5a s'étendant audessus de la platine 2b à l'aide d'un clamp de serrage 7 enserrant la surface externe du tube de raccordement et reposant par-dessus la face supérieure de la platine 2b.In one embodiment, the connection tube 5 is thus kept in suspension with its upper end 5a extending above the plate 2b by means of a clamping clamp 7 enclosing the outer surface of the connection tube and resting over the upper face of the plate 2b.
Le diamètre externe du tube de raccordement d3 dans sa partie courante offre un jeu minimal avec le diamètre interne d2 du premier orifice revêtu dudit chemisage interne 3 de manière à permettre le coulissement du tube 5 par son extrémité supérieure 5a introduite à l'extrémité inférieure du premier orifice de la pièce conique 2.The external diameter of the connection tube d3 in its running part offers a minimum clearance with the internal diameter d2 of the first orifice coated with said internal liner 3 so as to allow the sliding of the tube 5 by its upper end 5a introduced at the lower end of the first hole of the conical piece 2.
Sur les figures 2 et 3, on a représenté une installation complète de liaison fond/surface montrant le déploiement d'un tube de service rigide en acier 10 enroulé sur une bobine 12 sur le pont d'un navire ou support flottant 13. Le tube de service en acier 10 est déroulé et passe par un dispositif de redressement 11 puis à travers un dispositif de graissage et lissage de sa surface externe 18. Ensuite, son extrémité est soudée à l'extrémité supérieure 5a du tube de raccordement 5 solidarisée à un raidisseur glissant 1 dont la platine annulaire supérieure 2b est fixée sur la face supérieure 9a d'une plateforme d'une structure support 9, l-a partie courante tronconique 2a du raidisseur glissant traversant un orifice 8 de la plateforme 9 (figure IC). Ensuite, le tube de raccordement 5 est désolidarisé du raidisseur 1 de manière à pouvoir permettre le coulissement et déploiement du tube de raccordement 5 avec le tube de service en immersion jusqu'au fond la mer. Pour ce faire, on désengage le clamp ou collier de serrage 7 qui maintenait le tube de raccordement en suspension dans le raidisseur glissant tel que montré sur la figure IA.In Figures 2 and 3, there is shown a complete bottom / surface connection installation showing the deployment of a rigid steel service tube 10 wound on a coil 12 on the deck of a ship or floating support 13. The tube steel 10 is unwound and passes through a straightening device 11 then through a device for lubricating and smoothing its outer surface 18. Then, its end is welded to the upper end 5a of the connecting tube 5 secured to a sliding stiffener 1, the upper annular plate 2b of which is fixed to the upper face 9a of a platform of a support structure 9, the tapered running part 2a of the sliding stiffener passing through an orifice 8 of the platform 9 (FIG. IC). Then, the connection tube 5 is separated from the stiffener 1 so as to be able to allow the sliding and deployment of the connection tube 5 with the service tube immersed to the seabed. To do this, the clamp or collar is disengaged. clamp 7 which kept the connecting tube suspended in the sliding stiffener as shown in Figure IA.
Sur la figure 2, on a représenté le tube de service après déroulement et immersion de l'extrémité du tube de service en acier équipé de son tube de raccordement.FIG. 2 shows the service tube after unwinding and immersion of the end of the steel service tube fitted with its connection tube.
Sur la figure 2, l'élément de raccordement 6 à l'extrémité du tube de raccordement 5 est connecté à un élément de raccordement complémentaire de connecteur automatique 6' à l'extrémité d'une conduite flexible 15 dont l'autre extrémité permet d'accéder et d'assurer la maintenance et/ou de réaliser des tests sur un équipement sous-marin 16 reposant au fond de la mer 17, tel qu'une tête de puits ou une conduite sous-marine de production pétrolière.In FIG. 2, the connection element 6 at the end of the connection tube 5 is connected to a complementary connection element of an automatic connector 6 'at the end of a flexible pipe 15, the other end of which allows 'access and ensure maintenance and / or perform tests on underwater equipment 16 resting on the seabed 17, such as a wellhead or an underwater oil production pipe.
La connexion de l'équipement 16 à l'extrémité inférieure du tube de raccordement 5 peut être réalisée avant ou après la désolidarisation et descente en immersion du tube de raccordement 5 par rapport au raidisseur à l'aide d'un robot sous-marin du type ROV.The connection of the equipment 16 to the lower end of the connection tube 5 can be made before or after the disconnection and submerged descent of the connection tube 5 from the stiffener using an underwater robot. ROV type.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1453762 | 2014-04-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| OA18023A true OA18023A (en) | 2018-03-23 |
Family
ID=
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