OA18911A - Procédé de raccordement de deux éléments unitaires de conduite de transport de fluides au moyen d'un manchon. - Google Patents

Procédé de raccordement de deux éléments unitaires de conduite de transport de fluides au moyen d'un manchon. Download PDF

Info

Publication number
OA18911A
OA18911A OA1201800466 OA18911A OA 18911 A OA18911 A OA 18911A OA 1201800466 OA1201800466 OA 1201800466 OA 18911 A OA18911 A OA 18911A
Authority
OA
OAPI
Prior art keywords
sleeve
insulating coating
external insulating
external
welding
Prior art date
Application number
OA1201800466
Other languages
French (fr)
Inventor
Giulio Fatica
Taoufik Majdoub
Original Assignee
Saipem S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saipem S.A. filed Critical Saipem S.A.
Publication of OA18911A publication Critical patent/OA18911A/en

Links

Abstract

L'invention concerne un procédé de raccordement de deux éléments unitaires (4, 4') d'une conduite de transport de fluides, chaque élément unitaire de conduite étant recouvert d'un revêtement isolant externe (6, 6') réalisé dans un matériau thermoplastique à l'exception d'une portion d'extrémité dépourvue de revêtement isolant externe, le procédé comprenant une étape de soudage des deux éléments unitaires de conduite mis bout à bout, une étape de positionnement d'un manchon annulaire (14) autour d'une zone de retrait du revêtement isolant externe et en partie autour du revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite, le manchon étant réalisé dans un matériau thermoplastique, une étape de fixation étanche par soudage du manchon sur le revêtement isolant externe, et une étape d'application d'une pression extérieure sur le manchon pour lui permettre de se déformer élastiquement et épouser la forme des portions d'extrémité respectives des deux éléments unitaires de conduite.

Description

Titre de l'inventionTitle of invention

Procédé de raccordement de deux éléments unitaires de conduite de transport de fluides au moyen d'un manchonMethod of connecting two unitary elements for transporting fluids by means of a sleeve

Arrière-plan de l'inventionInvention background

La présente invention se rapporte au domaine général des conduites de transport de fluide, notamment des conduites sous-marines, reposant au fond de la mer ou assurant la liaison fond-surface pour le transfert d'hydrocarbures, par exemple de pétrole et de gaz, issus de puits de production sous-marins. Elle concerne plus particulièrement le raccordement entre deux éléments unitaires de telles conduites.The present invention relates to the general field of fluid transport pipes, in particular submarine pipes, lying at the bottom of the sea or ensuring the bottom-surface connection for the transfer of hydrocarbons, for example oil and gas, from underwater production wells. It relates more particularly to the connection between two unitary elements of such pipes.

Ces conduites sous-marines comprennent généralement un tube en alliage d'acier qui est recouvert d'un revêtement isolant externe, typiquement un polymère thermoplastique, limitant la déperdition de chaleur vers le milieu ambiant. L'épaisseur de ce revêtement externe varie suivant les conditions d'exploitation du fluide à transporter (longueur de la conduite, température du fluide, composition du fluide, etc.).These underwater pipes generally include a steel alloy tube which is covered with an external insulating coating, typically a thermoplastic polymer, limiting the loss of heat to the ambient environment. The thickness of this external coating varies according to the operating conditions of the fluid to be transported (length of the pipe, temperature of the fluid, composition of the fluid, etc.).

Généralement, ces conduites sont assemblées à terre en éléments de longueur unitaire (on parle de double, triple ou quadruple joints, ci-après indifféremment dénommées « quad-joints » pour quadruple sections de tube). Ces quad-joints sont alors transportées en mer sur un navire de pose.Generally, these pipes are assembled on the ground in unit length elements (one speaks of double, triple or quadruple joints, hereinafter indifferently called “quad-joints” for quadruple sections of tube). These quad-joints are then transported to sea on a laying vessel.

Lors de la pose, les quad-joints sont raccordés les uns aux autres à bord du navire et au fur et à mesure de leur pose en mer. La pose peut s'effectuer par l'intermédiaire d'une tour de pose en J ou en S positionnée sur le navire de pose. Avec la pose en J, la conduite sousmarine est typiquement descendue du navire de pose pratiquement verticale (entre +30° et -10° par rapport à la verticale). La pose en J est une pose caténaire simple dans laquelle l'inclinaison quasi-verticale de la conduite diminue au fur et à mesure de son déplacement vers le bas jusqu'à épouser la pente du fond de la mer. Avec la pose en S, la conduite sous-marine est typiquement descendue du navire de pose pratiquement à l'horizontale et se courbe ensuite pour atteindre le fond marin.During installation, the quad-joints are connected to each other on board the ship and as they are laid at sea. The installation can be carried out by means of a J-shaped tower or in S positioned on the laying vessel. With the J-shaped installation, the submarine pipe is typically lowered from the installation vessel practically vertical (between + 30 ° and -10 ° relative to the vertical). The pose in J is a simple catenary pose in which the quasi-vertical inclination of the pipe decreases as it moves downwards until it follows the slope of the sea floor. With the S pose, the submarine pipe is typically lowered from the laying ship almost horizontally and then bends to reach the seabed.

Les techniques de pose en J et en S nécessitent de raccorder sur le navire de pose chaque nouveau quad-joint à la conduite sousmarine avant de le descendre dans la mer en déplaçant le navire de pose.The J and S laying techniques require connecting each new quad-joint to the submarine pipe on the laying ship before lowering it into the sea by moving the laying ship.

Cette étape de raccordement du nouveau quad-joint à la conduite sousmarine s'effectue en soudant bout à bout les extrémités libres en acier des tubes respectifs du nouveau quad-joint et de la conduite sous-marine. Le raccordement du nouveau quad-joint et de la conduite sous-marine isolée 5 est rendu possible par une opération préliminaire réalisée après le revêtement en usine des quad-joints, cette opération consistant à retirer le revêtement isolant aux extrémités sur une longueur définie permettant l'installation des équipements de soudage et de contrôle non destructif.This step of connecting the new quad joint to the submarine pipe is carried out by welding end to end the free steel ends of the respective tubes of the new quad joint and the submarine pipe. The connection of the new quad-joint and the insulated submarine pipe 5 is made possible by a preliminary operation carried out after the factory coating of the quad-joints, this operation consisting in removing the insulating coating at the ends over a defined length allowing the installation of welding and non-destructive testing equipment.

Une fois que ces extrémités sont soudées entre elles, il est 10 nécessaire de recouvrir la zone de la conduite comprenant la soudure ainsi que les portions du tube de la conduite pour laquelle le revêtement isolant externe a été retiré (cette zone appelée ci-après « zone de retrait du revêtement isolant » ou « cut-back » en anglais) d'un nouveau revêtement isolant en s'assurant que ce recouvrement soit posé de 15 manière totalement étanche avec le reste du revêtement isolant externe de la conduite. A cet effet, la zone de retrait du revêtement isolant peut être recouverte par plusieurs couches successives de différents matériaux polymères. Par exemple, on appliquera, après la préparation de la surface d acier nue par grenaillage, une première couche relativement fine 20 formant un primaire de protection à la corrosion directement appliqué sur la zone de retrait du revêtement, une deuxième couche plus épaisse d'un adhésif à base de polymère sur le primaire d'adhésion, et une troisième couche relativement épaisse sur l'adhésif au minimum de l'épaisseur du revêtement appliqué sur la conduite. Alternativement, on pourra, après le 25 dépôt d un primaire d'adhésion sur la zone de retrait du revêtement, effectuer une injection par moulage de matière isolante.Once these ends are welded together, it is necessary to cover the area of the pipe comprising the weld as well as the portions of the pipe tube for which the external insulating coating has been removed (this area hereinafter called " zone for removing the insulating coating ”(or“ cut-back ”in English) from a new insulating coating, ensuring that this covering is laid in a completely sealed manner with the rest of the external insulating coating of the pipe. For this purpose, the area of withdrawal of the insulating coating can be covered by several successive layers of different polymeric materials. For example, after the preparation of the bare steel surface by shot-blasting, a first relatively thin layer 20 will be applied, forming a corrosion protection primer directly applied to the coating removal area, a second thicker layer of a polymer-based adhesive on the adhesion primer, and a relatively thick third layer on the adhesive at least the thickness of the coating applied to the pipe. Alternatively, it is possible, after the deposition of an adhesion primer on the coating removal zone, to carry out an injection molding of insulating material.

Ce procédé d'application du revêtement isolant externe au niveau de la zone de retrait du revêtement est connu sous le nom de « Field Joint Coating », à savoir « revêtement de joint de conduite » en 30 anglais. On pourra se référer au document WO 2012/098528 qui décrit un exemple d'une telle technique d'application.This method of applying the outer insulating coating to the area of shrinkage of the coating is known as "Field Joint Coating", namely "pipe joint coating" in English. Reference may be made to document WO 2012/098528 which describes an example of such an application technique.

Cette technique de « Field Joint Coating » présente cependant un certain nombre d'inconvénients. Elle nécessite notamment un temps de réalisation relativement long et donc contraignant (typiquement de l'ordre 35 de 20 à 30mn par opération). Lorsqu'elle implique une injection de matière par moulage, cette technique présente un problème d'adhésion du moulage sur la zone de retrait du revêtement isolant de la conduite, à savoir que la durabilité du système est tributaire du succès de la cohésion du joint moulé sur le revêtement existant. Enfin, il s'agit d'une technique d'application qui offre peu de souplesse.This “Field Joint Coating” technique however has a number of drawbacks. In particular, it requires a relatively long and therefore constraining production time (typically of the order of 20 to 30 minutes per operation). When it involves injection of material by molding, this technique presents a problem of adhesion of the molding on the zone of withdrawal of the insulating coating of the pipe, namely that the durability of the system is dependent on the success of the cohesion of the molded joint. on the existing coating. Finally, it is an application technique that offers little flexibility.

Objet et résumé de l'inventionSubject and summary of the invention

La présente invention a donc pour but principal de proposer un procédé de raccordement qui ne présente pas les inconvénients précités du « Field Joint Coating ».The main object of the present invention is therefore to propose a connection method which does not have the aforementioned drawbacks of "Field Joint Coating".

Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé de raccordement de deux éléments unitaires d'une conduite de transport de fluides, chaque élément unitaire de conduite étant réalisé en alliage métallique et étant recouvert d'un revêtement isolant externe réalisé dans un matériau thermoplastique à l'exception d'une portion d'extrémité dépourvue de revêtement isolant externe, le procédé comprenant :According to the invention, this object is achieved by a method of connecting two unit elements of a fluid transport pipe, each unit pipe member being made of metal alloy and being covered with an external insulating coating produced in a thermoplastic material with the exception of an end portion devoid of an external insulating coating, the method comprising:

une étape de soudage des deux éléments unitaires de conduite mis bout à bout au niveau de leur portion d'extrémité dépourvue de revêtement isolant externe de sorte à former une zone annulaire de retrait du revêtement isolant externe ;a step of welding the two unitary pipe elements placed end to end at their end portion devoid of external insulating coating so as to form an annular zone for withdrawal of the external insulating coating;

une étape de positionnement d'un manchon annulaire autour de la zone de retrait du revêtement isolant externe et en partie autour du revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite, le manchon étant réalisé dans un matériau thermoplastique ; et une étape de fixation étanche par soudage du manchon sur le revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite.a step of positioning an annular sleeve around the area of withdrawal of the external insulating coating and partly around the external insulating coating of the two unitary pipe elements, the sleeve being made of a thermoplastic material; and a step of sealingly fixing by welding the sleeve to the external insulating coating of the two unitary pipe elements.

Le procédé selon l'invention est remarquable en qu'il utilise un manchon qui est glissé sur la zone de retrait du revêtement isolant externe pour la recouvrir et qui est fixé par soudage de manière étanche sur ce revêtement. Ce manchon, qui est réalisé dans un matériau thermoplastique, permet de garantir une continuité du revêtement au niveau de la zone de raccordement entre les deux éléments unitaires de conduite, c'est-à-dire de garantir l'étanchéité. De plus, le temps de soudage du manchon peut être très faible, de l'ordre de 3mn environ, ce qui représente un gain de temps conséquent par rapport à la technique du « Field Joint Coating » de l'art antérieur. En outre, grâce au recours du soudage, la fixation du manchon ne présente aucun problème d'adhésion sur les éléments unitaires de conduite. Enfin, ce procédé est applicable à tout matériau thermoplastique utilisé pour la réalisation du revêtement isolant externe et à toutes les dimensions d'élément unitaire de conduite.The method according to the invention is remarkable in that it uses a sleeve which is slid over the withdrawal zone of the external insulating coating to cover it and which is fixed by welding in a sealed manner on this coating. This sleeve, which is made of a thermoplastic material, makes it possible to guarantee a continuity of the coating at the level of the connection zone between the two unitary pipe elements, that is to say to guarantee sealing. In addition, the welding time of the sleeve can be very low, of the order of approximately 3 minutes, which represents a significant time saving compared to the technique of "Field Joint Coating" of the prior art. In addition, thanks to the use of welding, the fixing of the sleeve presents no adhesion problem on the unitary pipe elements. Finally, this process is applicable to any thermoplastic material used for the production of the external insulating coating and to all the dimensions of the unitary pipe element.

Le procédé peut comprendre en outre, après l'étape de fixation étanche du manchon, une étape d'injection d'une matière isolante à l'intérieur d'une cavité annulaire délimitée à l'intérieur par la zone de retrait du revêtement isolant externe et à l'extérieur par le manchon. En cas de présence d'une épaisseur de revêtement isolant externe relativement importante, par exemple d'au moins environ 10mm, cette matière isolante permet ainsi d'assurer l'isolation thermique des éléments unitaires de conduite au niveau de leur raccordement, et de transmettre les efforts en pression appliqués sur le manchon vers les éléments unitaires de conduite (efforts d'écrasement sous la pression externe).The method may further comprise, after the step of sealing the sleeve securely, a step of injecting an insulating material inside an annular cavity delimited inside by the zone of withdrawal of the external insulating coating. and outside by the sleeve. In the presence of a relatively large thickness of external insulating coating, for example of at least about 10 mm, this insulating material thus makes it possible to ensure thermal insulation of the individual pipe elements at their connection, and to transmit the pressure forces applied on the sleeve towards the unitary pipe elements (crushing forces under external pressure).

Dans ce cas, la matière isolante se présente de préférence à chaud sous la forme d'un gel ou d'un liquide qui est apte à se solidifier à l'intérieur de la cavité en se refroidissant.In this case, the insulating material is preferably hot when in the form of a gel or a liquid which is capable of solidifying inside the cavity while cooling.

L étape de fixation étanche du manchon sur le revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite peut être réalisée par soudage par laser (technique dite en anglais de « Laser Bonded Coating » pour revêtement collé par laser).The step of sealing the sleeve tightly on the external insulating coating of the two unitary pipe elements can be carried out by laser welding (technique known in English as “Laser Bonded Coating” for coating bonded by laser).

Dans ce cas, le matériau constitutif du manchon peut être transparent ou translucide à la longueur d'onde du laser afin de permettre au laser de traverser le manchon jusqu'à des surfaces à souder, le soudage par laser du manchon comprenant l'éventuel positionnement entre des surfaces en contact du manchon et du revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite de films en matériau absorbant à la longueur d'onde du laser.In this case, the material constituting the sleeve may be transparent or translucent at the wavelength of the laser in order to allow the laser to pass through the sleeve to the surfaces to be welded, the laser welding of the sleeve including the possible positioning. between surfaces in contact with the sleeve and the external insulating coating of the two unitary film-conducting elements made of material absorbing at the wavelength of the laser.

Alternativement, l'étape de fixation étanche du manchon sur le revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite peut être réalisée par soudage par électro-fusion (technique dite en anglais de « Fusion Bonded Coating » pour revêtement collé par fusion).Alternatively, the step of sealing the sleeve tightly on the external insulating coating of the two unitary pipe elements can be carried out by electro-fusion welding (technique known in English as "Fusion Bonded Coating" for coating bonded by fusion).

Dans ce cas, le manchon peut comprendre au moins une résistance électrique au niveau d'une surface interne qui est, lors de l'étape de positionnement du manchon, mise en contact avec les portions du revêtement isolant externe des éléments unitaires de conduite recouvertes par ledit manchon et qui est connectée à une source d'énergie électrique pour provoquer une fusion en surface du matériau constitutif du manchon apte à assurer une fixation étanche du manchon sur le revêtement isolant externe des éléments unitaires de conduite.In this case, the sleeve can comprise at least one electrical resistance at an internal surface which is, during the step of positioning the sleeve, brought into contact with the portions of the external insulating coating of the unitary pipe elements covered by said sleeve and which is connected to a source of electrical energy to cause a fusion on the surface of the material constituting the sleeve capable of ensuring a tight fixing of the sleeve on the external insulating coating of the individual pipe elements.

L'étape de positionnement du manchon peut comprendre le glissement du manchon le long de l'un des deux éléments unitaires de conduite.The step of positioning the sleeve may comprise sliding the sleeve along one of the two unitary pipe elements.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below, with reference to the appended drawings which illustrate exemplary embodiments thereof without any limiting character. In the figures:

- la figure 1 à 5 montrent différentes étapes d'un procédé de raccordement de deux éléments unitaires de conduite sous-marine selon un mode de réalisation de l'invention ;- Figure 1 to 5 show different steps of a method of connecting two unitary submarine pipe elements according to one embodiment of the invention;

- les figures 6A et 6B représentent une variante de réalisation de la fixation étanche du manchon par la technique de soudage par laser ; et- Figures 6A and 6B show an alternative embodiment of the sealed fixing of the sleeve by the laser welding technique; and

- la figure 7 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel il n'y a pas d'injection de matière isolante à l'intérieur de la zone de retrait du revêtement isolant externe.- Figure 7 shows another embodiment of the invention in which there is no injection of insulating material inside the withdrawal area of the outer insulating coating.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

L'invention s'applique au raccordement de deux éléments unitaires d'une conduite, notamment sous-marine, de transport de fluides tels que des hydrocarbures, par exemple du pétrole et du gaz issus de puits de production sous-marins.The invention applies to the connection of two unit elements of a pipe, in particular an underwater pipe, for transporting fluids such as hydrocarbons, for example oil and gas from underwater production wells.

Un domaine d'application de l'invention est celui des conduites sous-marines de type « Single Pipe » (pour tube unique), par opposition aux conduites coaxiales dites PIP (pour « Pipe In Pipe » pour conduite dans une conduite).One field of application of the invention is that of underwater pipes of the “Single Pipe” type (for single pipe), in contrast to coaxial pipes called PIPs (for “Pipe In Pipe”).

Les figures 1 à 5 montrent un exemple d'application de l'invention au raccordement de tubes 2, 2' respectifs de deux éléments unitaires 4, 4' (appelés ci-après « quad-joints ») d'une telle conduite sousmarine.Figures 1 to 5 show an example of application of the invention to the connection of respective tubes 2, 2 'of two unit elements 4, 4' (hereinafter called "quad-joints") of such a submarine pipe.

De façon connue, le tube 2, 2' respectifs de ces quad-joints est réalisé en alliage d acier et est recouvert d'un revêtement isolant externe, respectivement 6, 6', destiné à limiter la déperdition de chaleur vers le milieu ambiant. Typiquement, ce revêtement isolant externe est constitué 5 à partir d'un polymère thermoplastique, par exemple de polypropylène, et peut être formé de différentes couches dont la constitution peut varier suivant les conditions d'exploitation. On pourra par exemple recourir à une composition de revêtement isolant externe formé de couches internes en polypropylène moussé ou chargé en microsphères creuses de verre (on 10 parle alors de mousse syntactique) et de couches externes en polypropylène pur.In known manner, the respective tube 2, 2 ′ of these quad-joints is made of steel alloy and is covered with an external insulating coating, respectively 6, 6 ′, intended to limit the loss of heat to the ambient medium. Typically, this external insulating coating is made from a thermoplastic polymer, for example polypropylene, and can be formed from different layers, the constitution of which may vary according to the operating conditions. It is possible, for example, to use an external insulating coating composition formed from internal layers of foamed polypropylene or loaded with hollow glass microspheres (this is then called syntactic foam) and external layers of pure polypropylene.

Lors de la pose en mer de la conduite sous-marine, les quadjoints sont raccordés les uns aux autres à bord du navire de pose et au fur et à mesure de leur pose en mer (la pose pouvant être en J ou en S). Ces 15 techniques de pose nécessitent de raccorder sur le navire de pose chaque nouveau quad-joint au dernier quad-joint assemblé de la conduite sousmarine avant de le descendre dans la mer en déplaçant le navire de pose.During the laying of the underwater pipe at sea, the quadjoints are connected to each other on board the laying vessel and as and when they are laid at sea (the laying may be in J or S). These 15 laying techniques require connecting each new quad joint to the last assembled quad joint of the submarine pipe on the laying ship before lowering it into the sea by moving the laying ship.

A cet effet, comme représenté sur la figure 1, il est dans un premier temps nécessaire de retirer le revêtement isolant externe 6, 6' sur 20 une portion d'extrémité des tubes 2, 2' du nouveau quad-joint 4 à assembler et du dernier quad-joint 4' assemblé de la conduite sousmarine.To this end, as shown in FIG. 1, it is first necessary to remove the external insulating coating 6, 6 ′ on an end portion of the tubes 2, 2 ′ of the new quad-joint 4 to be assembled and of the last 4 'quad-joint assembled from the submarine pipe.

Cette étape est par exemple réalisée au moyen de différentes techniques d'usinage mécanique des revêtements isolant externes 6, 6'. 25 Cette découpe peut prendre plusieurs formes au niveau de l'extrémité 6a, 6'a respective des revêtements isolant externes 6, 6'. Ainsi, comme plus particulièrement visible sur la figure 4, ces extrémités 6a, 6'a peuvent être découpées en forme de tronc de cône. Alternativement, ces extrémités pourraient présenter d'autres formes, telles que par exemple une forme 30 droite, une forme en marches d'escalier, etc.This step is for example carried out by means of different techniques of mechanical machining of the external insulating coatings 6, 6 ′. This cut can take several forms at the end 6a, 6'a respectively of the external insulating coverings 6, 6 '. Thus, as more particularly visible in FIG. 4, these ends 6a, 6'a can be cut in the form of a truncated cone. Alternatively, these ends could have other shapes, such as for example a straight shape, a staircase shape, etc.

L étape suivante du procédé de raccordement consiste à aligner l'axe longitudinal 8 du nouveau quad-joint 4 à assembler avec l'axe longitudinal 8' du dernier quad-joint 4' assemblé de la conduite sousmarine et à rapprocher ces quad-joints entre eux pour mettre l'extrémité 35 libre de leur tube respectif 2, 2' en contact l'une avec l'autre (figure 2).The next step in the connection process consists in aligning the longitudinal axis 8 of the new quad-joint 4 to be assembled with the longitudinal axis 8 'of the last quad-joint 4' assembled of the submarine pipe and bringing these quad-joints together them to put the free end 35 of their respective tube 2, 2 'in contact with each other (Figure 2).

Ces tubes 2, 2' en acier sont alors soudés entre eux au niveau de leur extrémité libre de façon à former un cordon de soudure annulaire 10 entre les tubes. Ce soudage pourra être réalisé en une ou plusieurs passes par toute technique de soudage connue, notamment en passant par l'extérieur ou par l'intérieur des quad-joints.These steel tubes 2, 2 ′ are then welded together at their free end so as to form an annular weld bead 10 between the tubes. This welding can be carried out in one or more passes by any known welding technique, in particular passing through the outside or inside of the quad joints.

Les tubes 2, 2 ainsi soudés entre eux, ils forment une zone annulaire 12 de retrait du revêtement isolant (également appelée « cutback » en anglais) qui est délimitée longitudinalement entre les extrémités 6a, 6'a respectives des revêtements isolant externes 6, 6'.The tubes 2, 2 thus welded together, they form an annular zone 12 for withdrawal of the insulating coating (also called "cutback" in English) which is delimited longitudinally between the ends 6a, 6'a respective of the external insulating coatings 6, 6 '.

Une fois les tubes 2, 2' soudés entre eux, le procédé de raccordement selon l'invention prévoit de positionner un manchon annulaire 14 autour de la zone de retrait 12 du revêtement isolant externe, ce manchon 14 présentant un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe des quad-joints 4, 4' recouverts de leur revêtement isolant externe 6, 6' pour pouvoir être glissé le long de ceux-ci et une longueur supérieure à la longueur de la zone de retrait du revêtement isolant externe de sorte à venir recouvrir en partie le revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite.Once the tubes 2, 2 'are welded together, the connection method according to the invention provides for positioning an annular sleeve 14 around the withdrawal zone 12 of the external insulating coating, this sleeve 14 having an internal diameter slightly greater than the diameter outer quad-joints 4, 4 'covered with their outer insulating coating 6, 6' so that they can be slid along these and a length greater than the length of the zone of withdrawal of the outer insulating coating so as to come to cover partly the external insulating coating of the two unitary pipe elements.

Préalablement au positionnement du manchon 14, la surface annulaire de la zone de retrait 12 du revêtement isolant pourra avoir été traitée, par exemple en réalisant un traitement de surface consistant en un grenaillage de la surface d'acier nu, suivi d'une application d'un revêtement polymérique de faible épaisseur, assurant la fonctionnalité d une barrière anticorrosion, pouvant être appliqué soit sous forme liquide par transfert à l'aide d'un outil de contact ou par pulvérisation, soit sous forme de poudre ou bien encore sous forme d'un manchon thermorétractable. Pour des raisons mécaniques propres aux caractéristiques d'installation et d'opération de la ligne, le cordon de soudure pourrait être également traité en réalisant un traitement de suppression du laitier issu de l'opération de soudure (par meulage) afin d'obtenir une surface parfaitement plane.Prior to positioning the sleeve 14, the annular surface of the withdrawal zone 12 of the insulating coating may have been treated, for example by carrying out a surface treatment consisting of shot blasting of the bare steel surface, followed by an application of '' a thin polymer coating, ensuring the functionality of an anticorrosion barrier, which can be applied either in liquid form by transfer using a contact tool or by spraying, or in powder form or even in '' a heat-shrinkable sleeve. For mechanical reasons specific to the installation and operating characteristics of the line, the weld bead could also be treated by carrying out a treatment to remove the slag from the welding operation (by grinding) in order to obtain a perfectly flat surface.

Le manchon 14 est réalisé dans un matériau thermoplastique pouvant être le même que le matériau utilisé pour réaliser le revêtement isolant externe 6, 6' des quad-joints.The sleeve 14 is made of a thermoplastic material which may be the same as the material used to produce the external insulating coating 6, 6 ′ of the quad joints.

Une fois le manchon positionné, il est fixé de façon étanche sur le revêtement isolant externe selon un processus décrit ci-après.Once the sleeve is positioned, it is tightly fixed on the external insulating coating according to a process described below.

Cette étape de fixation étanche peut être réalisée par soudage par électro-fusion (technique dite de « Fusion Bonded Coating » - figures 1 à 5) ou par soudage par laser (technique dite de « Laser Bonded Coating » - figures 6A et 6B).This sealed fixing step can be carried out by electro-fusion welding (technique known as “Fusion Bonded Coating” - FIGS. 1 to 5) or by laser welding (technique known as “Laser Bonded Coating” - Figures 6A and 6B).

Le soudage par électro-fusion consiste à souder directement le manchon 14 sur le revêtement isolant externe 6, 6' à l'aide d'une ou plusieurs résistances électriques 20 intégrées dans le manchon dès la fabrication de celui-ci, le manchon étant réalisé dans un matériau thermoplastique qui est compatible thermochimiquement avec le matériau 10 thermoplastique des revêtements isolant externes des quad-joints.Electro-fusion welding consists in directly welding the sleeve 14 on the external insulating coating 6, 6 ′ using one or more electrical resistors 20 integrated in the sleeve as soon as it is manufactured, the sleeve being produced. in a thermoplastic material which is thermochemically compatible with the thermoplastic material of the outer insulating coatings of the quad joints.

Ainsi, comme représenté sur le figures 3 à 5, le manchon 14 intègre sur sa surface interne, et au niveau de chacune de ses deux extrémités longitudinales, une résistance électrique 20, cette résistance électrique venant en contact avec les portions du revêtement isolant 15 externe 6, 6' des quad-joints recouvertes par ledit manchon.Thus, as shown in FIGS. 3 to 5, the sleeve 14 integrates on its internal surface, and at each of its two longitudinal ends, an electrical resistance 20, this electrical resistance coming into contact with the portions of the external insulating coating 15 6, 6 'of the quad-joints covered by said sleeve.

Au cours de l'étape de soudage proprement dite, ces résistances électriques 20 sont connectées par des paires de connecteurs 22a, 22b à une source d'énergie électrique (non représentée sur les figures) pour provoquer une fusion en surface du matériau constitutif du manchon apte 20 à assurer une fixation étanche du manchon sur le revêtement isolant externe des deux tubes des quad-joints. Plus précisément, la dissipation par effet Joule de la puissance électrique fournie aux résistances électriques a pour effet de provoquer une fusion en surface du matériau constitutif du manchon. Le mélange intime du matériau du manchon et du 25 matériau des revêtements isolant externes des tubes permet d'assurer une cohésion et une étanchéité parfaites entre le manchon et ces revêtements isolant externes.During the actual welding step, these electrical resistors 20 are connected by pairs of connectors 22a, 22b to a source of electrical energy (not shown in the figures) to cause a fusion on the surface of the material constituting the sleeve. suitable for ensuring a tight fixing of the sleeve on the external insulating coating of the two quad-joint tubes. More precisely, the dissipation by Joule effect of the electric power supplied to the electrical resistors has the effect of causing a surface fusion of the material constituting the sleeve. The intimate mixture of the sleeve material and the material of the external insulating coatings of the tubes makes it possible to ensure perfect cohesion and sealing between the sleeve and these external insulating coatings.

Comme représenté sur les figures 6A et 6B, l'étape de fixation étanche du manchon peut alternativement être réalisée par soudage par 30 laser.As shown in FIGS. 6A and 6B, the step of sealing the sleeve securely can alternatively be carried out by laser welding.

A cet effet, comme représenté de façon schématique sur la figure 6A, le matériau constitutif du manchon 14 est transparent (ou translucide) à la longueur d'onde du laser utilisé pour le soudage et on vient positionner des films 24 en matériau absorbant à la longueur d'onde 35 du laser utilisé au niveau de l'extrémité des revêtements isolant externes 6, 6' recouverte par le manchon si le revêtement isolant externe est moins absorbant que le manchon. Dans le cas où le revêtement isolant externe est réalisé dans un matériau qui est plus absorbant que celui du manchon, de tels films ne sont pas nécessairesTo this end, as shown diagrammatically in FIG. 6A, the material constituting the sleeve 14 is transparent (or translucent) at the wavelength of the laser used for welding and films 24 of absorbent material are positioned at the wavelength 35 of the laser used at the end of the external insulating coatings 6, 6 ′ covered by the sleeve if the external insulating coating is less absorbent than the sleeve. In the case where the external insulating coating is made of a material which is more absorbent than that of the sleeve, such films are not necessary

De la sorte, au cours de l'étape de fixation étanche du manchon, on applique un faisceau laser L dirigé vers le matériau absorbant (le revêtement isolant externe ou les films 24 si nécessaire). La constitution transparente au laser du manchon permet au faisceau laser de traverser celui-ci dans le sens de son épaisseur pour atteindre le matériau absorbant à la longueur d'onde du faisceau laser L (revêtement isolant externe ou film). Ce matériau étant absorbant, l'énergie électromagnétique du faisceau laser est convertie en chaleur provoquant une fusion en surface du matériau constitutif du manchon. Le mélange intime du matériau du manchon avec le matériau constitutif des revêtements isolant externes 6, 6' (au niveau de leurs extrémités recouvertes par le manchon) permet ainsi d'assurer une cohésion et une étanchéité parfaites entre le manchon et ces revêtements isolant externes.In this way, during the step of sealing the sleeve tightly, a laser beam L is applied directed towards the absorbent material (the external insulating coating or the films 24 if necessary). The transparent constitution of the laser sleeve allows the laser beam to pass through it in the direction of its thickness to reach the absorbent material at the wavelength of the laser beam L (external insulating coating or film). This material being absorbent, the electromagnetic energy of the laser beam is converted into heat causing a fusion on the surface of the material of the sleeve. The intimate mixing of the material of the sleeve with the material constituting the external insulating coatings 6, 6 ′ (at their ends covered by the sleeve) thus makes it possible to ensure perfect cohesion and sealing between the sleeve and these external insulating coatings.

On notera que le faisceau laser L pourra s'appliquer sur le manchon depuis l'extérieur de la conduite, par exemple grâce à un laser dirigé vers les surfaces à souder et apte à pivoter autour de l'axe longitudinal de la conduite.It will be noted that the laser beam L may be applied to the sleeve from the outside of the pipe, for example by means of a laser directed towards the surfaces to be welded and capable of pivoting around the longitudinal axis of the pipe.

Une fois le manchon fixé de façon étanche sur le revêtement isolant externe, il délimite à l'extérieur une cavité annulaire 16 qui est délimitée à I intérieur par la zone de retrait 12 du revêtement isolant.Once the sleeve is tightly fixed on the external insulating coating, it delimits on the outside an annular cavity 16 which is delimited on the inside by the withdrawal zone 12 of the insulating coating.

Dans le mode de réalisation des figures 1 à 6, il est alors prévu d injecter à I intérieur de cette cavité 16 une matière isolante 18 se présentant à chaud sous la forme d'un liquide ou d'un gel qui est apte à se solidifier à l'intérieur de la cavité lorsqu'il se refroidit. A titre d'exemple, le matériau pourrait être du polyuréthane sous forme solide ou moussé ou un gel à base de polyuréthane et d'un composé organique type kérosène par exemple.In the embodiment of FIGS. 1 to 6, it is then planned to inject inside this cavity 16 an insulating material 18 which is hot when in the form of a liquid or a gel which is capable of solidifying inside the cavity when it cools. For example, the material could be polyurethane in solid or foamed form or a gel based on polyurethane and an organic compound such as kerosene for example.

Pour ce faire, le manchon 14 est percé d'un premier orifice 14a pour réaliser I injection de la matière isolante 18 et d'un second orifice 14b pour assurer une mise à la pression ambiante de la cavité 16 (figure 5). Typiquement, on pourra utiliser un outil d'injection venant se positionner autour du manchon et permettant l'injection de la matière isolante en appliquant pendant celle-ci une pression sur le manchon pour contrer celle ίο due à I injection (ce qui aura également pour avantage de faciliter la soudure).To do this, the sleeve 14 is pierced with a first orifice 14a for injecting the insulating material 18 and with a second orifice 14b for ensuring that the cavity 16 is brought to ambient pressure (FIG. 5). Typically, an injection tool can be used which is positioned around the sleeve and allows the injection of the insulating material by applying during it a pressure on the sleeve to counter that dueο due to I injection (which will also have for advantage of facilitating welding).

Ces orifices 14a, 14b pourront avoir été pratiqués lors de la fabrication du manchon et leur emplacement sur ce dernier dépend notamment de la position (verticale ou horizontale) des quad-joints 4, 4' lors de leur raccordement.These holes 14a, 14b may have been made during the manufacture of the sleeve and their location on the latter depends in particular on the position (vertical or horizontal) of the quad-joints 4, 4 'during their connection.

Une fois la matière isolante 18 injectée à l'intérieur de la cavité 16, le procédé prévoit de fermer de façon étanche les orifices 14a, 14b du manchon qui ont été utilisées pour cette injection. Cette étape peut être réalisée grâce à des patchs ou à des bouchons (en matière plastique par exemple) qui sont positionnés de façon étanche au niveau des orifices 14a, 14b.Once the insulating material 18 has been injected inside the cavity 16, the method provides for sealing the orifices 14a, 14b of the sleeve which have been used for this injection. This step can be carried out using patches or plugs (made of plastic for example) which are positioned in a sealed manner at the orifices 14a, 14b.

En liaison avec la figure 7, on décrira maintenant un autre mode de réalisation de l'invention.In connection with FIG. 7, another embodiment of the invention will now be described.

Ce mode de réalisation s'applique plus particulièrement à des revêtements isolant externes qui présentent une faible épaisseur, par exemple inférieure à 10mm environ. Il prévoit également de positionner un manchon 14 autour de la zone de retrait 12 du revêtement isolant externe de sorte à recouvrir en partie le revêtement isolant externe 6, 6' au niveau de leur extrémité 6a, 6'a. Une fois positionné, le manchon 14 est fixé de façon étanche sur ce revêtement isolant externe par électrofusion (à l'aide d'une ou plusieurs résistances électriques 20 comme représenté sur la figure 7) ou par soudage par laser (mode de réalisation non représenté) comme décrit précédemment.This embodiment applies more particularly to external insulating coatings which have a small thickness, for example less than 10 mm approximately. It also provides for positioning a sleeve 14 around the withdrawal zone 12 of the external insulating coating so as to partially cover the external insulating coating 6, 6 'at their end 6a, 6'a. Once positioned, the sleeve 14 is tightly fixed to this external insulating coating by electrofusion (using one or more electrical resistors 20 as shown in FIG. 7) or by laser welding (embodiment not shown ) as previously described.

Par rapport au mode de réalisation précédemment décrit, compte-tenu de la faible épaisseur des revêtements isolant externes, aucune injection de matière isolante n'est prévue à l'intérieur de la cavité annulaire 16 délimitée entre le manchon 14 et la zone de retrait du revêtement isolant externe.Compared to the embodiment described above, taking into account the small thickness of the external insulating coatings, no injection of insulating material is provided inside the annular cavity 16 delimited between the sleeve 14 and the withdrawal zone of the external insulating coating.

L'épaisseur de cette cavité 16 étant faible, et la pente des extrémités 6a, 6'a des revêtements isolant externes 6, 6' étant avantageusement douce, le manchon 14 va, sous l'effet de l'application d'une pression extérieure comprise entre 1 et 2 bars, se déformer plastiquement et épouser la forme des quad-joints sans risquer de se déchirer. L'application de cette pression extérieure est de préférence exercée par l'intermédiaire d'un outil adéquat avant ou pendant l'étape de fixation étanche par soudage du manchon, ou après l'étape de fixation étanche par soudage du manchon par la pression hydrostatique.The thickness of this cavity 16 being small, and the slope of the ends 6a, 6'a of the external insulating coatings 6, 6 'being advantageously soft, the sleeve 14 will, under the effect of the application of an external pressure between 1 and 2 bars, deform plastically and follow the shape of the quad-joints without risking tearing. The application of this external pressure is preferably exerted by means of a suitable tool before or during the step of tight fixing by welding of the sleeve, or after the step of tight fixing by welding of the sleeve by hydrostatic pressure. .

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Procédé de raccordement de deux éléments unitaires (4, 4') d'une conduite de transport de fluides, chaque élément unitaire de conduite étant réalisé en alliage métallique et étant recouvert d'un revêtement isolant externe (6, 67) réalisé dans un matériau thermoplastique à l'exception d'une portion d'extrémité dépourvue de revêtement isolant externe, le procédé comprenant :1. Method for connecting two unit elements (4, 4 ') of a fluid transport pipe, each unit pipe element being made of metal alloy and being covered with an external insulating coating (6, 6 7 ) made in a thermoplastic material with the exception of an end portion without an external insulating coating, the method comprising: une étape de soudage des deux éléments unitaires de conduite mis bout à bout au niveau de leur portion d'extrémité dépourvue de revêtement isolant externe de sorte à former une zone annulaire de retrait (12) du revêtement isolant externe ;a step of welding the two unitary pipe elements placed end to end at their end portion devoid of external insulating coating so as to form an annular zone of withdrawal (12) from the external insulating coating; une étape de positionnement d'un manchon annulaire (14) autour de la zone de retrait du revêtement isolant externe et en partie autour du revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite, le manchon étant réalisé dans un matériau thermoplastique ;a step of positioning an annular sleeve (14) around the withdrawal area of the external insulating coating and partly around the external insulating coating of the two unitary pipe elements, the sleeve being made of a thermoplastic material; une étape de fixation étanche par soudage du manchon sur le revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite ; et une étape d'application d'une pression extérieure sur le manchon pour lui permettre de se déformer plastiquement et épouser la forme des portions d'extrémité respectives des deux éléments unitaires de conduite.a step of sealingly fixing by welding the sleeve to the external insulating coating of the two unitary pipe elements; and a step of applying external pressure to the sleeve to allow it to deform plastically and to conform to the shape of the respective end portions of the two unitary pipe elements. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de fixation étanche du manchon (14) sur le revêtement isolant externe (6, 69 des deux éléments unitaires de conduite est réalisée par soudage par laser.2. Method according to claim 1, wherein the step of tightly fixing the sleeve (14) on the external insulating coating (6, 69 of the two unitary pipe elements is carried out by laser welding. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le matériau constitutif du manchon est transparent ou translucide à la longueur d'onde du laser afin de permettre au laser de traverser le manchon jusqu'à des surfaces à souder, le soudage par laser du manchon comprenant l'éventuel positionnement entre des surfaces en contact du manchon et du revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite de films (24) en matériau absorbant à la longueur d'onde du laser.3. The method of claim 2, wherein the material of the sleeve is transparent or translucent at the wavelength of the laser to allow the laser to pass through the sleeve to the surfaces to be welded, laser welding of the sleeve. comprising the possible positioning between surfaces in contact with the sleeve and the external insulating coating of the two unitary film-conducting elements (24) made of material absorbing at the wavelength of the laser. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de fixation étanche du manchon (14) sur le revêtement isolant externe des deux éléments unitaires de conduite est réalisée par soudage par électrofusion.4. The method of claim 1, wherein the step of sealingly sealing the sleeve (14) on the outer insulating coating of the two unit pipe elements is carried out by electrofusion welding. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le manchon comprend au moins une résistance électrique (20) au niveau d'une surface interne qui est, lors de l'étape de positionnement du manchon, mise en contact avec les portions du revêtement isolant externe des éléments unitaires de conduite recouvertes par ledit manchon et qui est connectée à une source d'énergie électrique pour provoquer une fusion en surface du matériau constitutif du manchon apte à assurer une fixation étanche du manchon sur le revêtement isolant externe des éléments unitaires de conduite.5. Method according to claim 4, in which the sleeve comprises at least one electrical resistance (20) at an internal surface which is, during the step of positioning the sleeve, brought into contact with the portions of the insulating coating. external of the unitary pipe elements covered by said sleeve and which is connected to a source of electrical energy to cause a fusion on the surface of the material constituting the sleeve capable of ensuring a tight fixing of the sleeve on the external insulating coating of the unitary pipe elements . 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'étape de positionnement du manchon (14) comprend le glissement du manchon le long de l'un des deux éléments unitaires de conduite.6. Method according to any one of claims 1 to 5, wherein the step of positioning the sleeve (14) comprises sliding the sleeve along one of the two unitary pipe elements. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la pression extérieure appliquée sur le manchon est comprise entre 1 et 2 bars.7. Method according to any one of claims 1 to 6, in which the external pressure applied to the sleeve is between 1 and 2 bars. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la pression extérieure est appliquée sur le manchon avant, pendant ou après l'étape de fixation étanche par soudage du manchon.8. Method according to any one of claims 1 to 7, in which the external pressure is applied to the sleeve before, during or after the step of tight fixing by welding of the sleeve.
OA1201800466 2016-05-23 2017-04-28 Procédé de raccordement de deux éléments unitaires de conduite de transport de fluides au moyen d'un manchon. OA18911A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1654584 2016-05-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
OA18911A true OA18911A (en) 2019-09-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0148652B1 (en) Thermal insulating pipe elements used under thermal, hydrostatic and mechanical stresses, application and manufacture of such insulating elements
EP1805444B1 (en) Underwater pipe comprising an internal liner
EP0545838B1 (en) Composite tube for the oil industry and method for producing such a tube
WO2012152875A1 (en) Device and method for thermally insulating a region of connection of connection end fittings of two lagged underwater pipes
EP2601429B2 (en) Plastic tubular connecting sleeve for a pipe with internal liner
FR2888309A1 (en) PIPE CONNECTION PIECE HAVING AN INTERNAL SHIRT, COATING METHOD, AND ASSEMBLY METHOD
EP0516825A1 (en) Flexible conduit with improved thermal protection.
EP3164258B1 (en) Device and method for installing a tubular joint sleeve for a pipe comprising an inner lining
EP3464977B1 (en) Method for connecting two unitary elements of a conduit for transporting fluids by means of a sleeve
EP3365591B1 (en) Method for assembling a rigid conduit and associated conduit
EP3535111B1 (en) Method for assembling thermoplastic tubes by induction welding
WO1998034061A1 (en) Thermal insulation sheath, in particular for constructing underwater pipelines conveying oil products
OA18911A (en) Procédé de raccordement de deux éléments unitaires de conduite de transport de fluides au moyen d'un manchon.
EP3464985B1 (en) Method for connecting two individual fluid transport pipe elements using rigid shells
OA18912A (en) Procédé de raccordement de deux éléments unitaires de conduite de transport de fluides au moyen de coques rigides
EP0222643A1 (en) Process and device for jointing fluid transport pipe elements
FR2538077A1 (en) Novel thermal insulating materials and pipework subjected to thermal, hydrostatic and mechanical stresses and methods for thermally insulating these pipes using the said materials.
OA19065A (en) Méthode d'assemblage de tubes thermoplastiques par soudage par induction.
FR3133398A1 (en) Link connector intended to link together the first and second elements of a work.
OA18144A (en) Device and method for placing a tubular junction sleeve for a pipe comprising an internal liner