WO2017114899A1 - Procédé d'assemblage d'un premier tronçon de conduite flexible avec un deuxième tronçon de conduite flexible, et conduite flexible associée - Google Patents

Procédé d'assemblage d'un premier tronçon de conduite flexible avec un deuxième tronçon de conduite flexible, et conduite flexible associée Download PDF

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WO2017114899A1
WO2017114899A1 PCT/EP2016/082844 EP2016082844W WO2017114899A1 WO 2017114899 A1 WO2017114899 A1 WO 2017114899A1 EP 2016082844 W EP2016082844 W EP 2016082844W WO 2017114899 A1 WO2017114899 A1 WO 2017114899A1
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WO
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Prior art keywords
section
chamber
passage
common
vault
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/082844
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English (en)
Inventor
Cleber GONÇALVES DA CRUZ
Original Assignee
Technip France
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 Technip France filed Critical Technip France
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/01—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses adapted for hoses having a multi-layer wall

Definitions

  • the present invention relates to a method of assembling a first section of flexible pipe with a second section of flexible pipe, each section comprising a pressure sheath defining a fluid circulation passage, and at least one layer of tensile armor arranged around the pressure sheath.
  • the flexible pipe is advantageously an unbonded flexible pipe for the transport of hydrocarbons through a body of water, such as an ocean, a sea, a lake or a river.
  • the flexible pipe may also be an onshore pipe ("onshore" in English) for the transport of hydrocarbons.
  • Such a flexible pipe is for example made according to the normative documents API 17J (Specification for Unbounded Flexible Pipe) and API RP 17B (Recommended Practice for Flexible Pipe) established by the American Petroleum Institute.
  • the pipe is generally formed of a set of concentric and superposed metal and polymeric layers. It is considered as "unbound" in the sense of the present invention since at least one of the layers of the pipe is able to move longitudinally relative to the adjacent layers during bending of the pipe.
  • an unbonded pipe is a pipe devoid of binding materials connecting layers forming the pipe.
  • the pipe is generally disposed across a body of water, between a bottom assembly for collecting the fluid operated in the bottom of the body of water and a set of floating or stationary surface for collecting and distributing the fluid.
  • the surface assembly may be a semi-submersible platform, an FPSO or other floating assembly.
  • the flexible pipe In some cases, especially when the depth of water is important, it is known to manufacture the flexible pipe from several sections of flexible pipe assembled end-to-end. This is also the case when a first section of flexible pipe has been manufactured with a first length inappropriate for a given application, on which is assembled a second section of flexible pipe to achieve the desired length.
  • An object of the invention is to provide an assembly method for easily connecting a first section of flexible pipe with a second flexible pipe section, and which nevertheless ensures a perfect seal over time at the connection.
  • the object of the invention is a process of the aforementioned type, characterized in that the method comprises the following steps:
  • the common vault comprising a central portion outwardly defining at least partly the outer surface of the pipe, and inwardly, a through bore for connecting them the fluid circulation passages of the first section and the second section,
  • the method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination:
  • the first cover defines at least a first supply passage for fluid material in the first chamber and at least a first fluid discharge passage outside the first chamber, offset axially with respect to the first supply passage, the material fluid being introduced into the first chamber through the first supply passage, the second cover defining at least a second supply passage of fluid material in the second chamber and at least a second fluid discharge passage out of the second chamber, offset axially with respect to the second feed passage, the fluid material being introduced into the second chamber through the second feed passage;
  • the first supply passage is situated at the front of the first evacuation passage, the second supply passage being located at the front of the second evacuation passage;
  • the axis of the bore is placed vertically or inclined at an angle strictly less than 90 ° relative to the horizontal when filling the first chamber;
  • the axis of the bore is placed vertically or inclined at an angle strictly less than 90 ° relative to the horizontal when filling the second chamber;
  • the common vault comprises a first outer annular shoulder located on the first side of the central part and a second outer annular shoulder located on the second side of the central part, the attachment of the first cap comprising the introduction of a free edge of the first cap; in the first shoulder, fixing the second cover comprising the introduction of a free edge of the second cover in the second shoulder.
  • the invention also relates to a flexible pipe comprising:
  • each section comprising a pressure sheath defining a passage of fluid circulation, and at least one tensile armor layer disposed around the pressure sheath, characterized by:
  • the common vault comprising a central portion outwardly defining at least partly the outer surface of the flexible pipe, and inwardly, a through bore for interconnecting the fluid circulation passages of the first section and the second section,
  • the ends of the armor elements of a layer of armor of the first section being arranged facing a first bearing surface of the common vault located on the first side;
  • the ends of the armor elements of a layer of armor of the second section being disposed facing a second bearing surface of the common vault, located on the second side;
  • a first hood fixed on the common vault facing the first bearing surface to define a first chamber for receiving the armor elements of the first section;
  • the pipe according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
  • the first cover defines at least a first supply passage for fluid material in the first chamber and at least a first fluid discharge passage outside the first chamber, offset axially with respect to the first supply passage, the second bonnet defining at least a second supply passage of fluid material in the second chamber and at least a second passage discharging fluid out of the second chamber axially offset from the second supply passage;
  • first gas evacuation duct connecting an annulus defined between the pressure sheath of the first section and an outer cladding of the first section with the common vault, the first duct passing through the first chamber, the duct comprising a second duct; gas discharge connecting an annular defined between the pressure sheath of the second section and an outer sheath of the second section with the common vault, the second duct passing through the second chamber,
  • the common vault defining a connecting passage of the first and second conduits opening out of the flexible pipe
  • first crimping assembly of the end region of the pressure sheath of the first section disposed on a first side of the common vault and a second crimping assembly of the end region of the pressure sheath; the second section, arranged on a second side of the common vault;
  • the common vault comprises a first outer annular shoulder located on the first side of the central part and a second outer annular shoulder located on the second side of the central part, a free edge of the first cap being received in the first shoulder, a free edge of the second hood being received in the second shoulder;
  • the common vault is made of a single piece of metal.
  • FIG. 1 is a side view of a first flexible pipe according to the invention comprising a first section and a second section assembled with each other through a connector;
  • FIG. 2 is a partially broken away perspective view of the internal structure of each section of the flexible pipe
  • FIG. 3 is a sectional view along a median axial plane of the connection of the pipe of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a view similar to Figure 3 of the connection of a second flexible pipe according to the invention.
  • FIG. 5 is a view similar to Figure 3 when filling the second chamber.
  • the terms “front” and “back” refer to the middle position of a flexible pipe section.
  • outside and inside respectively mean as further radially from the axis of the flexible pipe and as closer radially to the axis of the flexible pipe.
  • a first flexible pipe 10 according to the invention is partially illustrated by FIG. 1
  • the flexible pipe 10 comprises a first section 12, a second section 14, and a connector 16 assembling between them a first end of the first section 12 with a second end of the second section 14.
  • the flexible pipe 10 is intended to be arranged through a body of water
  • the body of water is, for example, a sea, a lake or an ocean.
  • the depth of the water extent to the right of the fluid operating installation is for example between 500 m and 3000 m.
  • the fluid operating installation comprises a particularly floating surface assembly and a bottom assembly (not shown) which are generally connected to each other by the flexible pipe 10.
  • Each section 12, 14 of the flexible line 10 is preferably an "unbonded” section of pipe (referred to as "unbonded”).
  • At least two adjacent layers of the section 12, 14 are free to move longitudinally relative to each other during bending of the pipe.
  • all the layers of the section 12, 14 are free to move relative to each other.
  • Such conduct is for example described in the normative documents published by the American Petroleum Institute (API), API 17J, and API RP17B.
  • each section of the pipe 10 delimits a plurality of concentric layers around the axis A-A ', which extend continuously along the section 12, 14, to the coupling 16 situated at a distance end of section 12, 14.
  • each section 12, 14 of the pipe 10 defines an internal fluid circulation passage 18 extending along the axis AA 'of the section 12, 14.
  • each section 12, 14 comprises at least a first tubular sheath 20 based on polymeric material advantageously constituting a pressure sheath.
  • Each section 12, 14 further comprises at least one tensile armor layer 24, 25 arranged externally with respect to the pressure sheath 20.
  • Each section 12, 14 further comprises an internal carcass 26 disposed inside the pressure sheath 20, possibly a pressure vault 27 interposed between the pressure sheath 20 and the layer or layers of tensile armor 24, 25 and an outer sheath 30 for protecting the pipe 10.
  • the pressure sheath 20 is intended to seal the fluid transported in the passage 18. It is formed of a polymer material, for example based on a polyolefin such as polyethylene, based on a polyamide such as PA1 1 or PA12, or based on a fluorinated polymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • a polyolefin such as polyethylene
  • a polyamide such as PA1 1 or PA12
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the thickness of the pressure sheath 20 is for example between 5 mm and 20 mm.
  • the carcass 26 is formed here of a first profiled metal strip wound helically. The successive turns of the strip are stapled to each other.
  • the main function of the carcass 26 is to resume the radial forces of crushing.
  • the carcass 26 is, for example, completely metallic.
  • the carcass 26 is disposed inside the pressure sheath
  • the section 12, 14 of the pipe 10 is then designated by the term "rough bore" because of the geometry of the carcass 26.
  • the carcass 26 is able to come into contact with the fluid circulating in the pressure sheath 20.
  • the helical winding of the profiled metal strip forming the carcass 26 is short pitch, that is to say it has a helix angle of absolute value close to 90 °, typically between 75 ° and 90 °.
  • the section 12, 14 of the flexible pipe 10 is devoid of internal carcass 26.
  • the section 12, 14 is then designated by the term "smooth bore".
  • the pressure vault 27 is intended to take up the forces related to the pressure prevailing inside the pressure sheath 20. It is for example formed of a metallic profiled wire surrounded by a helix around the sheath 20.
  • the profiled wire generally has a complex geometry, especially in the form of Z, T, U, K, X or I.
  • the pressure vault 27 is helically wound in a short pitch around the pressure sheath 20, that is to say with a helix angle of absolute value close to 90 °, typically between 75 ° and 90 °.
  • the flexible pipe 10 comprises at least one armor layer 24, 25 formed of a helical winding of at least one elongate armor element 32.
  • the flexible pipe 10 comprises a plurality of armor layers 24, 25, in particular an inner armor layer 24, applied to the pressure vault 27 and an outer armor layer 25. around which is disposed the outer sheath 30.
  • Each layer of armor 24, 25 comprises longitudinal armor elements 32 wound with a long pitch around the axis A-A 'of the pipe.
  • wrapped with a long pitch is meant that the absolute value of the helix angle is less than 60 °, and is typically between 25 ° and 55 °.
  • the armor elements 32 of a first layer 24 are generally wound at an opposite angle with respect to the armor elements 32 of a second layer 25.
  • the winding angle of the armor elements 32 of the first layer 24 is equal to + a, a being between 25 ° and 55 °
  • the winding angle of the armor elements 32 of the second armor layer 25 disposed in contact with the first layer of armor 24 is for example equal to - a.
  • the armor elements 32 are for example formed by metal wires, especially steel wires, or by ribbons made of composite material, for example carbon fiber-reinforced tapes.
  • the outer sheath 30 is intended to prevent the permeation of fluid from outside the flexible pipe 10 inwardly. It is advantageously made of a polymer material, in particular based on a polyolefin, such as polyethylene, or based on a polyamide, such as PA1 1 or PA12.
  • the thickness of the outer sheath 30 is for example between 5 mm and 15 mm.
  • the connector 16 comprises a common arch 50 to the two sections 12, 14.
  • the connector 16 further comprises a first cap 52 mounted on a first side of the common vault 50 to delimit a first chamber 54 for receiving the end of the first section 12, and a second cover 56 mounted on a second side of the common roof 50 for delimiting a second chamber 58 for receiving the end of the second section 14.
  • the connector 16 further comprises a solid material for filling the first chamber 54 and the second chamber 58.
  • the connector 16 further comprises, on the first side of the common vault 50, a first front assembly 60 for crimping the pressure sheath 20 of the first section 12, and a first rear assembly 62 for crimping the outer sheath 30 of the first section. 12.
  • the connector 16 comprises, on the second side of the common vault 50, a second front assembly 70 for crimping the pressure sheath 20 of the second section 14, and a second rear assembly 72 for crimping the outer sheath 30 of the second segment 14.
  • the common vault 50 is formed in one piece. It is for example made of metal. It forms a single, non-separable block without altering its internal structure.
  • the common vault 50 comprises a central portion 80 defining a through bore 82 connecting the passages 18. It further comprises a first annular skirt 84 projecting axially from the first side of the central portion 80, to receive in support of the ends 86 of the armor elements 32 of the first section 12 and a second annular skirt 88 projecting from the second side of the central portion 80 to receive in abutment the ends 86 of the armor elements 32 of the second section 14.
  • the central portion 80 has at least one intermediate region 90 disposed between the covers 52, 56.
  • the intermediate region 90 defines a portion of the outer surface of the pipe 10, intended to come into contact with the body of water.
  • the central portion 80 defines, on either side of the intermediate region 90, a first shoulder 92 for supporting a front edge of the first cap 52 and a second shoulder 94 for supporting a front edge of the second cap 56.
  • the first annular skirt 84 defines a first outer peripheral surface 96, advantageously inclined towards the axis A-A ', moving forward.
  • the ends 86 of the armor elements 32 of the first section 12 rest on the outer peripheral surface 96.
  • the outer peripheral surface 96 is disposed radially away from the first cap 52 in the first chamber 54.
  • the first annular skirt 84 defines inward an annular housing 98 for receiving an end region 100 of the pressure sheath 20 and an end region 102 of the carcass 26 of the first section 12.
  • the second annular skirt 88 defines a second outer peripheral surface 106 advantageously inclined towards the axis AA 'while moving forward.
  • the ends 86 of the armor elements 32 of the second section 14 rest on the outer peripheral surface 106.
  • the outer peripheral surface 106 is disposed radially away from the second cap 56 in the second chamber 58.
  • the second annular skirt 88 defines inward an annular housing 108 for receiving an end region 100 of the pressure sheath 20 and an end region 102 of the carcass 26 of the second section 14.
  • the first cover 52 defines outwardly the first chamber 54. It rests, at its rear edge, on the outer sheath 30. It is received in the first shoulder 92 defined in the central portion 80.
  • the first chamber 54 receives the ends 86 of the armor elements 32 of the first section 12 and the filling material embedding the ends 86.
  • the ends 86 deviate from the pressure sheath 20 in the first chamber 54 at the front of the rear edge of the first cover 52, then move closer to the pressure sheath 20 at the level of the first skirt 84.
  • the second cover 56 delimits outward the second chamber 58. It rests, at its rear edge, on the outer sheath 30. It is received in the second shoulder 94 defined in the central portion 80.
  • the second chamber 58 receives the ends 86 of the armor elements 32 of the second section 14 and the filling material embedding the ends 86.
  • the ends 86 move away from the pressure sheath 20 in the second chamber 58 at the front of the rear edge of the second cover 56 and then approach the pressure sheath 20 at the level of the second skirt 88.
  • the first crimping assembly 60 is disposed in the first housing 98, externally with respect to the end region 100 of the pressure sheath 20 of the first section 12. It is inserted into the end region 100 by pressing on the inner peripheral surface of the first skirt 84, to provide an annular seal around the pressure sheath 20 of the first section 12. It comprises a first crimping ring 63 of the pressure sheath 20 of the first section 12, advantageously in the form of monocone, and a first front flange 64 for holding the first crimping ring 63.
  • the second crimping assembly 70 is disposed in the second housing 108, externally with respect to the end region 100 of the pressure sheath 20 of the second section 14. It is inserted into the end region 100 by pressing on the inner peripheral surface of the second skirt 88, for annular sealing around the pressure sheath 20 of the second section 14. It comprises a second crimping ring 73 of the pressure sheath 20 of the second section 14, advantageously in the form of a monocone, and a second front flange 74 for holding the second crimping ring 73.
  • the first rear crimping assembly 62 is interposed between the first cap 52 and the outer sheath 30 of the first section 12, at the rear of the first chamber 54. It fits into the outer sheath 30 of the first section 12 in order to achieve sealing at the outer sheath 30.
  • the second rear crimping assembly 72 is interposed between the second cover 56 and the outer sheath 30 of the second section 14, at the rear of the second chamber 58. It fits into the outer sheath 30 of the second section 14 to provide a sealing at this sheath 30.
  • the first cover 52 defines at least a first passage before 1 January 1 supply of fluid material to solidify in the first chamber 54, and at least a first passage
  • the passages 1 10, 1 1 1 extend radially through the first cover 52. They connect the first chamber 54 to the outside of the pipe 10. are preferably provided with a removable closure cap.
  • Each passage before 1 January 1 is located in the vicinity of the common vault 50.
  • Each rear passage 1 10 is offset axially relative to the passage before 1 1 1.
  • Each rear passage 1 10 is intended to evacuate air during the casting of fluid material and to evacuate fluid material at the end of casting.
  • the first cover 52 defines a plurality of first rear passages 1 10 and several first front passages 1 1 1 angularly spaced about the axis A-A 'of the pipe 10.
  • the second cover 56 defines at least a second front passage 13 for supplying fluid material capable of solidifying in the second chamber 58 and at least one second rear passage 1 12 of the fluid evacuation out of the second chamber 58.
  • the passages 1 12, 1 13 extend radially through the second cap 56. They connect the second chamber 58 to the outside of the pipe 10. They are preferably equipped with a removable closure cap.
  • Each passage before 1 13 is located in the vicinity of the common vault 50.
  • Each rear passage 1 12 is offset axially relative to the front passage 1 13.
  • Each rear passage 1 12 is intended to evacuate air during the casting of fluid material and to evacuate fluid material at the end of casting.
  • the first cover 52 defines a plurality of first rear passages 1 12 and several first front passages 13 angularly spaced about the axis AA 'of line 10.
  • first section 12 and the second section 14 are provided separately and completely separated.
  • the first cover 52 is engaged around the outer sheath 30 of the first section 12 at one end of the first section 12.
  • the outer sheath 30 is partially stripped at the end of the first section 12 to reveal the armor layers 24, 25, the pressure vault 27, and the pressure sheath 20.
  • the ends 86 of the armor elements 32 are folded backwards to clear the access to the pressure vault 27 and to the pressure sheath 20.
  • the pressure sheath 20 of the first section 12 is introduced into the first housing 98 of the common vault 50.
  • the first assembly before 60 crimping is then put in place around the sheath. pressure 20.
  • the ends 86 of the armor elements 32 of the first section 12 are unfolded and are placed in abutment on the first outer peripheral surface 96.
  • the first cap 52 is then advanced to place its front edge in the first shoulder 92 of the central part 80.
  • the first cover 52 then closes the first chamber 54 to the outside.
  • the first rear crimping assembly 62 is put in place around the outer sheath 30 of the first section 12.
  • the first chamber 54 is then filled with filler material, in particular an epoxy resin.
  • filler material in particular an epoxy resin.
  • the local axis of the common vault 50 is oriented vertically, with the first cap 52 and the first annular skirt 84 directed upwards, the common portion 80 and the second annular skirt 88 being directed downwards.
  • the local axis of the common vault is inclined at an angle strictly less than 90 ° with respect to the horizontal, for example between 5 ° and 70 °, advantageously between 15 ° and 60 °, in particular greater than 30 °. .
  • At least a first passage before 1 1 1 is oriented downwards, at least a first rear passage 1 10 being oriented upwards.
  • the filling material is introduced in fluid form through the first passage before 1 1 1 and back into the first chamber 54 from front to rear until reaching the first rear passage 1 10.
  • the first chamber 54 is then totally filled.
  • the filling material solidifies.
  • the axis of the central portion 80 is rebasculated to be horizontal or substantially horizontal.
  • the second cover 56 is engaged around the outer sheath 30 of the second section 14 at one end of the second section 14.
  • the outer sheath 30 is partially stripped at the end of the second section 14 to reveal the armor layers 24, 25, the pressure vault 27, and the pressure sheath 20.
  • the ends 86 of the armor elements 32 are folded backwards to clear the access to the pressure vault 27 and to the pressure sheath 20.
  • the pressure sheath 20 of the second section 14 is introduced into the second housing 108 of the common vault 50.
  • the second assembly before crimping 70 is then put in place around the sheath. pressure 20 of the second section 14, by assembling the second crimping ring 73, then the second front flange 74.
  • the second cover 56 is then advanced to place its leading edge in the second shoulder 94 of the central portion 80.
  • the second cover 56 then closes the second chamber 58 to the outside.
  • the second rear crimping assembly 72 is put in place around the outer sheath 30 of the second section 14.
  • the axis of the common vault 50 is then inclined, for example, at an angle strictly less than 90 ° and for example between 5 ° and 70 °, advantageously between 15 ° and 60 °, preferably greater than 30 °.
  • the axis of the common vault 50 is kept vertical.
  • a second rear passage 1 12 is oriented upwards.
  • a second passage before 13 is oriented downwards.
  • the filler material is introduced in fluid form through the second forward passage 13 facing downwards and back into the second chamber 58 from front to rear until reaching the second rear passage 112 facing the high.
  • the second chamber 58 is then completely filled.
  • the filling material solidifies.
  • each of the chambers 54, 58 holds the ends 86 of the armor elements 34 in position.
  • the filling is done by the front of the chamber 54, 58, the chamber 54, 58 being vertical or inclined so that the feed point is at the bottom and the point of evacuation of gases is partly high.
  • This casting method has the advantage on the one hand of limiting the risk that air bubbles are trapped in the area of the hooks located on the front side (sensitive anchoring zone) and on the other hand to avoid filling with resin the annular zone of the flexible pipe, which would result in a loss of flexibility of the pipe.
  • Mounting the connector 16 is particularly simple to achieve. It provides a solid connection between a first section 12 of the flexible pipe 10 and a second section 14 of the flexible pipe 10, thanks to the use of a common roof 50 in one piece, connecting the sections 12, 14.
  • This assembly does not require the use of a pressure sheath common to the two sections 12, 14, but makes it possible to connect two completely disjointed sections 12, 14, each having their pressure sheath 20. This considerably simplifies assembly, since It is not necessary to thread a vault around a single pressure sheath. It suffices to make a simple insertion of the end of the pressure sheaths 20 of the respective sections 12, 14 on either side of the common vault 50.
  • a first gas discharge conduit 120 connects the annular ring defined between the pressure sheath 20 of the first section 12 and the outer sheath 30 of the first section 12 with the common vault 50. conduit 120 passes through the first chamber 56.
  • the first conduit 120 is inserted at the rear between armor elements 32 of one of the armor layers 24, 25, over a length for example greater than 10 cm, in particular of the order of 50 cm.
  • a second gas evacuation duct 122 connects the annulus defined between the pressure sheath 20 of the second section 14 and the outer sheath 30 of the second section. 14 with the common vault 50.
  • the second conduit 122 passes through the second chamber 58.
  • the second conduit 122 is inserted at the rear between armor elements 32, over a length for example greater than 10 cm, in particular of the order of 50 cm.
  • the gases evacuated using the first conduit 120 and the second gas evacuation conduit 122 are gases initially present in the fluid transported by the flexible pipe 10 and having slowly diffused through the pressure sheath 20.
  • the common vault 50 defines a passage 124 for connecting the ducts 120, 122 to the outside of the flexible duct 10.
  • Each duct 120, 122 is connected to the passage 124.
  • the connecting passage 124 here extends radially through the central portion 80 of the common vault 50. It opens outwardly out of the pipe 10. It is advantageously provided with a valve 126 able to let the gases escape to the outside the pipe.
  • the filling of the chambers 54, 58 from front to rear while maintaining the axis of the common vault 50 vertical or inclined further prevents clogging of the conduits 120, 122 by the filling material, limiting the risk of accumulation of gas in the annulus between the pressure sheath 20 and the outer sheath 30.

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Abstract

Le procédé comporte les étapes suivantes : - fourniture d'une voûte commune (50) d'un seul tenant. - insertion d'une région d'extrémité de la gaine de pression (20) du premier tronçon (12) dans un premier logement (98) défini d'un premier côté de la voûte commune (50); - insertion d'une région d'extrémité de la gaine de pression (20) du deuxième tronçon (14) dans un deuxième logement (108) défini d'un deuxième côté de la voûte commune (50); - fixation d'un premier capot (52) sur la voûte commune (50) en regard d'une première surface d'appui (96) pour définir une première chambre (54) de réception des éléments d'armure du premier tronçon (12); - fixation d'un deuxième capot (56) sur la voûte commune (50), en regard d'une deuxième surface d'appui (106) pour définir une deuxième chambre (58) de réception des éléments d'armure du deuxième tronçon (14).

Description

Procédé d'assemblage d'un premier tronçon de conduite flexible avec un deuxième tronçon de conduite flexible, et conduite flexible associée
La présente invention concerne un procédé d'assemblage d'un premier tronçon de conduite flexible avec un deuxième tronçon de conduite flexible, chaque tronçon comprenant une gaine de pression définissant un passage de circulation de fluide, et au moins une couche d'armures de traction disposée autour de la gaine de pression.
La conduite flexible est avantageusement une conduite flexible de type non liée (« unbonded » en anglais) destinée au transport d'hydrocarbures à travers une étendue d'eau, tel qu'un océan, une mer, un lac ou une rivière. La conduite flexible peut aussi être une conduite terrestre (« onshore » en langue anglaise) destinée au transport d'hydrocarbure.
Une telle conduite flexible est par exemple réalisée suivant les documents normatifs API 17J (Spécification for Unbonded Flexible Pipe) et API RP 17B (Recommended Practice for Flexible Pipe) établis par l'American Petroleum Institute.
La conduite est généralement formée d'un ensemble de couches métalliques et polymériques concentriques et superposées. Elle est considérée comme « non liée » au sens de la présente invention dès lors qu'au moins une des couches de la conduite est apte à se déplacer longitudinalement par rapport aux couches adjacentes lors d'une flexion de la conduite. En particulier, une conduite non liée est une conduite dépourvue de matériaux liants raccordant des couches formant la conduite.
La conduite est généralement disposée à travers une étendue d'eau, entre un ensemble de fond, destiné à recueillir le fluide exploité dans le fond de l'étendue d'eau et un ensemble de surface flottant ou fixe, destiné à collecter et à distribuer le fluide. L'ensemble de surface peut être une plateforme semi-submersible, un FPSO ou un autre ensemble flottant.
Dans certains cas, notamment lorsque la profondeur d'eau est importante, il est connu de fabriquer la conduite flexible à partir de plusieurs tronçons de conduite flexible assemblés bout-à-bout. Ceci est le cas également lorsqu'un premier tronçon de conduite flexible a été fabriqué avec une première longueur inappropriée pour une application donnée, sur lequel est assemblé un deuxième tronçon de conduite flexible permettant d'atteindre la longueur désirée.
Pour assembler entre eux des tronçons successifs de conduite flexible, il est connu de placer bout-à-bout les brides d'extrémité des embouts de chaque tronçon, d'interposer un joint d'étanchéité entre les brides, et d'assembler les brides entre elles par des moyens mécaniques tels que des systèmes vis-écrou. Un tel assemblage est par exemple décrit dans WO00/22336. Cette solution ne donne pas entière satisfaction. En effet, l'assemblage est fastidieux à réaliser et nécessite de contrôler très attentivement l'étanchéité. En outre, même si l'étanchéité a été testée en usine, avant la pose, les contraintes s'appliquant sur la conduite flexible lors de sa pose, et/ou lors de son utilisation peuvent conduire dans certains cas à l'apparition de fuites au niveau de la liaison entre les embouts.
Un but de l'invention est de fournir un procédé d'assemblage permettant de raccorder facilement un premier tronçon de conduite flexible avec un deuxième tronçon de conduite flexible, et qui assure néanmoins une étanchéité parfaite au cours du temps au niveau du raccordement.
À cet effet, l'invention a pour objet un procédé du type précité, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :
- fourniture d'une voûte commune d'un seul tenant, la voûte commune comprenant une partie centrale délimitant vers l'extérieur au moins en partie la surface extérieure de la conduite, et vers l'intérieur, un alésage traversant destiné à raccorder entre eux les passages de circulation de fluide du premier tronçon et du deuxième tronçon ,
- insertion d'une région d'extrémité de la gaine de pression du premier tronçon dans un premier logement défini d'un premier côté de la voûte commune par rapport à la partie centrale ;
- insertion d'une région d'extrémité de la gaine de pression du deuxième tronçon dans un deuxième logement défini d'un deuxième côté de la voûte commune par rapport à la partie centrale ;
- disposition des extrémités des éléments d'armure d'une couche d'armures du premier tronçon, en regard d'une première surface d'appui de la voûte commune située du premier côté ;
- disposition des extrémités des éléments d'armure d'une couche d'armures du deuxième tronçon de conduite flexible en regard d'une deuxième surface d'appui de la voûte commune, située du deuxième côté ;
- fixation d'un premier capot sur la voûte commune en regard de la première surface d'appui pour définir une première chambre de réception des éléments d'armure du premier tronçon ;
- fixation d'un deuxième capot sur la voûte commune, en regard de la deuxième surface d'appui pour définir une deuxième chambre de réception des éléments d'armure du deuxième tronçon. Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible:
- il comprend une coulée d'un matériau fluide propre à se solidifier dans la première chambre et dans la deuxième chambre, puis la solidification du matériau fluide pour noyer les extrémités des éléments d'armure ;
- le premier capot définit au moins un premier passage d'amenée de matériau fluide dans la première chambre et au moins un premier passage d'évacuation de fluide hors de la première chambre, décalé axialement par rapport au premier passage d'amenée, le matériau fluide étant introduit dans la première chambre à travers le premier passage d'amenée, le deuxième capot définissant au moins un deuxième passage d'amenée de matériau fluide dans la deuxième chambre et au moins un deuxième passage d'évacuation de fluide hors de la deuxième chambre, décalé axialement par rapport au deuxième passage d'amenée, le matériau fluide étant introduit dans la deuxième chambre à travers le deuxième passage d'amenée ;
- le premier passage d'amenée est situé à l'avant du premier passage d'évacuation, le deuxième passage d'amenée étant situé à l'avant du deuxième passage d'évacuation ;
- l'axe de l'alésage est placé vertical ou incliné d'un angle strictement inférieur à 90° par rapport à l'horizontale lors du remplissage de la première chambre ;
- l'axe de l'alésage est placé vertical ou incliné d'un angle strictement inférieur à 90° par rapport à l'horizontale lors du remplissage de la deuxième chambre ;
- il comprend une étape de sertissage de la région d'extrémité de la gaine de pression du premier tronçon par un premier ensemble de sertissage du premier côté de la voûte commune et une étape de sertissage de la région d'extrémité de la gaine de pression du deuxième tronçon par un deuxième ensemble de sertissage du deuxième côté de la voûte commune ;
- la voûte commune comporte un premier épaulement annulaire extérieur situé du premier côté de la partie centrale et un deuxième épaulement annulaire extérieur situé du deuxième côté de la partie centrale, la fixation du premier capot comprenant l'introduction d'un bord libre du premier capot dans le premier épaulement, la fixation du deuxième capot comprenant l'introduction d'un bord libre du deuxième capot dans le deuxième épaulement.
L'invention a aussi pour objet une conduite flexible comportant :
- un premier tronçon de conduite flexible et un deuxième tronçon de conduite flexible, chaque tronçon comprenant une gaine de pression définissant un passage de circulation de fluide, et au moins une couche d'armures de traction disposée autour de la gaine de pression, caractérisée par :
- une voûte commune d'un seul tenant interposée entre le premier tronçon et le deuxième tronçon, la voûte commune comprenant une partie centrale délimitant vers l'extérieur au moins en partie la surface extérieure de la conduite flexible, et vers l'intérieur, un alésage traversant destiné à raccorder entre eux les passages de circulation de fluide du premier tronçon et du deuxième tronçon,
une région d'extrémité de la gaine de pression du premier tronçon étant insérée dans un premier logement défini d'un premier côté de la voûte commune par rapport à la partie centrale ;
une région d'extrémité de la gaine de pression du deuxième tronçon étant insérée dans un deuxième logement défini d'un deuxième côté de la voûte commune par rapport à la partie centrale ;
les extrémités des éléments d'armure d'une couche d'armures du premier tronçon étant disposées en regard d'une première surface d'appui de la voûte commune située du premier côté ;
les extrémités des éléments d'armure d'une couche d'armures du deuxième tronçon étant disposées en regard d'une deuxième surface d'appui de la voûte commune, située du deuxième côté ;
- un premier capot fixé sur la voûte commune en regard de la première surface d'appui pour définir une première chambre de réception des éléments d'armure du premier tronçon;
- un deuxième capot fixé sur la voûte commune, en regard de la deuxième surface d'appui pour définir une deuxième chambre de réception des éléments d'armure du deuxième tronçon.
La conduite selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible:
- elle comporte un matériau de remplissage solidifié disposé dans la première chambre et dans la deuxième chambre pour noyer les extrémités des éléments d'armure ;
- le premier capot définit au moins un premier passage d'amenée de matériau fluide dans la première chambre et au moins un premier passage d'évacuation de fluide hors de la première chambre, décalé axialement par rapport au premier passage d'amenée, le deuxième capot définissant au moins un deuxième passage d'amenée de matériau fluide dans la deuxième chambre et au moins un deuxième passage d'évacuation de fluide hors de la deuxième chambre, décalé axialement par rapport au deuxième passage d'amenée ;
- elle comporte un premier conduit d'évacuation de gaz raccordant un annulaire défini entre la gaine de pression du premier tronçon et une gaine externe du premier tronçon avec la voûte commune, le premier conduit traversant la première chambre , la conduite comportant un deuxième conduit d'évacuation de gaz raccordant un annulaire défini entre la gaine de pression du deuxième tronçon et une gaine externe du deuxième tronçon avec la voûte commune, le deuxième conduit traversant la deuxième chambre,
la voûte commune définissant un passage de raccordement des premier et deuxième conduits débouchant à l'extérieur de la conduite flexible ;
- elle comporte un premier ensemble de sertissage de la région d'extrémité de la gaine de pression du premier tronçon, disposé d'un premier côté de la voûte commune et un deuxième ensemble de sertissage de la région d'extrémité de la gaine de pression du deuxième tronçon, disposé d'un deuxième côté de la voûte commune ;
- la voûte commune comporte un premier épaulement annulaire extérieur situé du premier côté de la partie centrale et un deuxième épaulement annulaire extérieur situé du deuxième côté de la partie centrale, un bord libre du premier capot étant reçu dans le premier épaulement, un bord libre du deuxième capot étant reçu dans le deuxième épaulement ;
- la voûte commune est réalisée d'un seul tenant en métal.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté d'une première conduite flexible selon l'invention comprenant un premier tronçon et un deuxième tronçon assemblés l'un avec l'autre par l'intermédiaire d'un raccord ;
- la figure 2 est une vue en perspective partiellement écorchée de la structure interne de chaque tronçon de la conduite flexible ;
- la figure 3 est une vue en coupe suivant un plan axial médian du raccord de la conduite de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 du raccord d'une deuxième conduite flexible selon l'invention ;
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 3 lors du remplissage de la deuxième chambre. Dans tout ce qui suit, les termes « avant » et « arrière » s'entendent par rapport à la position du milieu d'un tronçon de conduite flexible.
Le terme « arrière » s'entend comme plus proche du milieu du tronçon de la conduite flexible, et plus éloigné d'une extrémité du tronçon de la conduite flexible alors que le terme « avant » s'entend comme plus éloigné du milieu du tronçon de la conduite flexible et comme plus proche d'une extrémité de la conduite flexible.
Les termes « extérieur » et « intérieur » s'entendent respectivement comme plus éloigné radialement de l'axe de la conduite flexible et comme plus proche radialement de l'axe de la conduite flexible.
Une première conduite flexible 10 selon l'invention est illustrée partiellement par la figure 1 .
La conduite flexible 10 comporte un premier tronçon 12, un deuxième tronçon 14, et un raccord 16 assemblant entre elles une première extrémité du premier tronçon 12 avec une deuxième extrémité du deuxième tronçon 14.
La conduite flexible 10 est destinée à être disposée à travers une étendue d'eau
(non représentée) dans une installation d'exploitation de fluide, notamment d'hydrocarbures.
L'étendue d'eau est par exemple, une mer, un lac ou un océan. La profondeur de l'étendue d'eau au droit de l'installation d'exploitation de fluide est par exemple comprise entre 500 m et 3000 m.
L'installation d'exploitation de fluide comporte un ensemble de surface notamment flottant et un ensemble de fond (non représentés) qui sont généralement raccordés entre eux par la conduite flexible 10.
Chaque tronçon 12, 14 de la conduite flexible 10 est de préférence un tronçon de conduite « non liée » (désignée par le terme anglais « unbonded »).
Au moins deux couches adjacentes du tronçon 12, 14 sont libres de se déplacer longitudinalement l'une par rapport à l'autre lors d'une flexion de la conduite.
Avantageusement, toutes les couches du tronçon 12, 14 sont libres de se déplacer l'une par rapport à l'autre. Une telle conduite est par exemple décrite dans les documents normatifs publiés par l'American Petroleum Institute (API), API 17J, et API RP17B.
Comme illustré par la figure 2, chaque tronçon de la conduite 10 délimite une pluralité de couches concentriques autour de l'axe A-A', qui s'étendent continûment le long du tronçon 12, 14, jusqu'au raccord 16 situé à une extrémité du tronçon 12, 14.
Chaque tronçon 12, 14 de la conduite 10 définit un passage interne de circulation de fluide 18 s'étendant suivant l'axe A-A' du tronçon 12, 14. En référence à la figure 2, chaque tronçon 12, 14 comporte au moins une première gaine tubulaire 20 à base de matériau polymère constituant avantageusement une gaine de pression.
Chaque tronçon 12, 14 comporte en outre au moins une couche d'armures de traction 24, 25 disposée extérieurement par rapport à la gaine de pression 20.
Chaque tronçon 12, 14 comporte en outre une carcasse interne 26 disposée à l'intérieur de la gaine de pression 20, éventuellement une voûte de pression 27 intercalée entre la gaine de pression 20 et la ou les couches d'armures de traction 24, 25 et une gaine externe 30, destinée à la protection de la conduite 10.
De manière connue, la gaine de pression 20 est destinée à confiner de manière étanche le fluide transporté dans le passage 18. Elle est formée en matériau polymère, par exemple à base d'un polyoléfine tel que du polyéthylène, à base d'un polyamide tel que du PA1 1 ou du PA12, ou à base d'un polymère fluoré tel que du polyfluorure de vinylidène (PVDF).
L'épaisseur de la gaine de pression 20 est par exemple comprise entre 5 mm et 20 mm.
Comme illustré par la figure 2, la carcasse 26 est formée ici d'un premier feuillard métallique profilé, enroulé en hélice. Les spires successives du feuillard sont agrafées les unes aux autres.
La fonction principale de la carcasse 26 est de reprendre les efforts radiaux d'écrasement. La carcasse 26 est, par exemple, totalement métallique.
Dans cet exemple, la carcasse 26 est disposée à l'intérieur de la gaine de pression
20. Le tronçon 12, 14 de la conduite 10 est alors désigné par le terme anglais « rough bore » en raison de la géométrie de la carcasse 26.
La carcasse 26 est propre à entrer en contact avec le fluide circulant dans la gaine de pression 20.
L'enroulement hélicoïdal du feuillard métallique profilé formant la carcasse 26 est à pas court, c'est-à-dire qu'il présente un angle d'hélice de valeur absolue proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.
En variante, le tronçon 12, 14 de la conduite flexible 10 est dépourvu de carcasse interne 26. Le tronçon 12, 14 est alors désigné par le terme anglais « smooth bore ».
En référence à la figure 1 , la voûte de pression 27 est destinée à reprendre les efforts liés à la pression régnant à l'intérieur de la gaine de pression 20. Elle est par exemple formée d'un fil profilé métallique entouré en hélice autour de la gaine 20. Le fil profilé présente généralement une géométrie complexe, notamment en forme de Z, de T, de U, de K, de X ou de I. La voûte de pression 27 est enroulée en hélice à pas court autour de la gaine de pression 20, c'est-à-dire avec un angle d'hélice de valeur absolue proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.
La conduite flexible 10 selon l'invention comprend au moins une couche d'armures 24, 25 formée d'un enroulement hélicoïdal d'au moins un élément d'armure 32 allongé.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , la conduite flexible 10 comporte une pluralité de couches d'armures 24, 25, notamment une couche d'armures intérieure 24, appliquée sur la voûte de pression 27 et une couche d'armures extérieure 25 autour de laquelle est disposée la gaine externe 30.
Chaque couche d'armures 24, 25 comporte des éléments d'armure 32 longitudinaux enroulés à pas long autour de l'axe A-A' de la conduite.
Par « enroulé à pas long », on entend que la valeur absolue de l'angle d'hélice est inférieure à 60°, et est typiquement comprise entre 25° et 55°.
Les éléments d'armure 32 d'une première couche 24 sont enroulés généralement suivant un angle opposé par rapport aux éléments d'armure 32 d'une deuxième couche 25. Ainsi, si l'angle d'enroulement des éléments d'armure 32 de la première couche 24 est égal à + a, a étant compris entre 25° et 55°, l'angle d'enroulement des éléments d'armure 32 de la deuxième couche d'armures 25 disposée au contact de la première couche d'armures 24 est par exemple égal à - a.
Les éléments d'armure 32 sont par exemple formés par des fils métalliques, notamment des fils en acier, ou par des rubans en matériau composite, par exemple des rubans renforcés de fibres de carbone.
La gaine externe 30 est destinée à empêcher la perméation de fluide depuis l'extérieur de la conduite flexible 10 vers l'intérieur. Elle est avantageusement réalisée en matériau polymère, notamment à base d'un polyoléfine, tel que du polyéthylène, ou à base d'un polyamide, tel que du PA1 1 ou du PA12
L'épaisseur de la gaine externe 30 est par exemple comprise entre 5 mm et 15 mm.
Selon l'invention, en référence aux figures 1 et 3, le raccord 16 comporte une voûte commune 50 aux deux tronçons 12, 14. Le raccord 16 comporte en outre un premier capot 52 monté sur un premier côté de la voûte commune 50 pour délimiter une première chambre 54 de réception de l'extrémité du premier tronçon 12, et un deuxième capot 56 monté sur un deuxième côté de la voûte commune 50 pour délimiter une deuxième chambre 58 de réception de l'extrémité du deuxième tronçon 14.
Le raccord 16 comporte en outre un matériau solide de remplissage de la première chambre 54 et de la deuxième chambre 58. Le raccord 16 comprend en outre, du premier côté de la voûte commune 50, un premier ensemble avant 60 de sertissage de la gaine de pression 20 du premier tronçon 12, et un premier ensemble arrière 62 de sertissage de la gaine externe 30 du premier tronçon 12.
Le raccord 16 comporte, du deuxième côté de la voûte commune 50, un deuxième ensemble avant 70 de sertissage de la gaine de pression 20 du deuxième tronçon 14, et un deuxième ensemble arrière 72 de sertissage de la gaine externe 30 du deuxième tronçon 14.
La voûte commune 50 est formée d'un seul tenant. Elle est par exemple réalisée en métal. Elle forme un bloc unique, non dissociable sans altérer sa structure interne.
En référence à la figure 3, la voûte commune 50 comporte une partie centrale 80 définissant un alésage traversant 82 de raccordement des passages 18. Elle comporte en outre une première jupe annulaire 84 faisant saillie axialement du premier côté de la partie centrale 80, pour recevoir en appui les extrémités 86 des éléments d'armure 32 du premier tronçon 12 et une deuxième jupe annulaire 88 faisant saillie du deuxième côté de la partie centrale 80 pour recevoir en appui les extrémités 86 des éléments d'armure 32 du deuxième tronçon 14.
La partie centrale 80 présente au moins une région intermédiaire 90 disposée entre les capots 52, 56. La région intermédiaire 90 définit une partie de la surface externe de la conduite 10, destinée à entrer en contact avec l'étendue d'eau.
La partie centrale 80 définit, de part et d'autre de la région intermédiaire 90, un premier épaulement 92 d'appui d'un bord avant du premier capot 52 et un deuxième épaulement 94 d'appui d'un bord avant du deuxième capot 56.
La première jupe annulaire 84 définit une première surface périphérique extérieure 96, avantageusement inclinée vers l'axe A-A', en se déplaçant vers l'avant. Les extrémités 86 des éléments d'armure 32 du premier tronçon 12 reposent sur la surface périphérique extérieure 96.
La surface périphérique extérieure 96 est disposée radialement à distance du premier capot 52 dans la première chambre 54.
La première jupe annulaire 84 définit vers l'intérieur un logement annulaire 98 de réception d'une région d'extrémité 100 de la gaine de pression 20 et d'une région d'extrémité 102 de la carcasse 26 du premier tronçon 12.
La deuxième jupe annulaire 88 définit une deuxième surface périphérique extérieure 106 avantageusement inclinée vers l'axe A-A' en se déplaçant vers l'avant. Les extrémités 86 des éléments d'armure 32 du deuxième tronçon 14 reposent sur la surface périphérique extérieure 106. La surface périphérique extérieure 106 est disposée radialement à distance du deuxième capot 56 dans la deuxième chambre 58.
La deuxième jupe annulaire 88 définit vers l'intérieur un logement annulaire 108 de réception d'une région d'extrémité 100 de la gaine de pression 20 et d'une région d'extrémité 102 de la carcasse 26 du deuxième tronçon 14.
Le premier capot 52 délimite vers l'extérieur la première chambre 54. Il s'appuie, au niveau de son bord arrière, sur la gaine externe 30. Il est reçu dans le premier épaulement 92 défini dans la partie centrale 80.
La première chambre 54 reçoit les extrémités 86 des éléments d'armure 32 du premier tronçon 12 et le matériau de remplissage noyant les extrémités 86.
Dans cet exemple, les extrémités 86 s'écartent de la gaine de pression 20 dans la première chambre 54 à l'avant du bord arrière du premier capot 52, puis se rapprochent de la gaine de pression 20 au niveau de la première jupe 84.
Le deuxième capot 56 délimite vers l'extérieur la deuxième chambre 58. Il s'appuie, au niveau de son bord arrière, sur la gaine externe 30. Il est reçu dans le deuxième épaulement 94 défini dans la partie centrale 80.
La deuxième chambre 58 reçoit les extrémités 86 des éléments d'armure 32 du deuxième tronçon 14 et le matériau de remplissage noyant les extrémités 86.
Dans cet exemple, les extrémités 86 s'écartent de la gaine de pression 20 dans la deuxième chambre 58 à l'avant du bord arrière du deuxième capot 56, puis se rapprochent de la gaine de pression 20 au niveau de la deuxième jupe 88.
Le premier ensemble avant de sertissage 60 est disposé dans le premier logement 98, extérieurement par rapport à la région d'extrémité 100 de la gaine de pression 20 du premier tronçon 12. Il s'insère dans la région d'extrémité 100 par appui sur la surface périphérique interne de la première jupe 84, pour réaliser une étanchéité annulaire autour de la gaine de pression 20 du premier tronçon 12. Il comporte une première bague de sertissage 63 de la gaine de pression 20 du premier tronçon 12, avantageusement en forme de monocône, et une première bride avant 64 de maintien de la première bague de sertissage 63.
Le deuxième ensemble avant de sertissage 70 est disposé dans le deuxième logement 108, extérieurement par rapport à la région d'extrémité 100 de la gaine de pression 20 du deuxième tronçon 14. Il s'insère dans la région d'extrémité 100, par appui sur la surface périphérique interne de la deuxième jupe 88, pour réaliser une étanchéité annulaire autour de la gaine de pression 20 du deuxième tronçon 14. Il comporte une deuxième bague de sertissage 73 de la gaine de pression 20 du deuxième tronçon 14, avantageusement en forme de monocône, et une deuxième bride avant 74 de maintien de la deuxième bague de sertissage 73.
Le premier ensemble arrière de sertissage 62 est interposé entre le premier capot 52 et la gaine externe 30 du premier tronçon 12, à l'arrière de la première chambre 54. Il s'insère dans la gaine externe 30 du premier tronçon 12 pour réaliser une étanchéité au niveau de la gaine externe 30.
Le deuxième ensemble arrière de sertissage 72 est interposé entre le deuxième capot 56 et la gaine externe 30 du deuxième tronçon 14, à l'arrière de la deuxième chambre 58. Il s'insère dans la gaine externe 30 du deuxième tronçon 14 pour réaliser une étanchéité au niveau de cette gaine 30.
Pour le remplissage de la première chambre 54 par le matériau de remplissage, le premier capot 52 définit au moins un premier passage avant 1 1 1 d'amenée de matériau fluide propre à se solidifier dans la première chambre 54, et au moins un premier passage arrière 1 10 d'évacuation de fluide hors de la première chambre 54. Les passages 1 10, 1 1 1 s'étendent radialement à travers le premier capot 52. Ils raccordent la première chambre 54 à l'extérieur de la conduite 10. Ils sont de préférence munis d'un bouchon amovible d'obturation.
Chaque passage avant 1 1 1 est situé au voisinage de la voûte commune 50. Chaque passage arrière 1 10 est décalé axialement par rapport au passage avant 1 1 1 .
Chaque passage arrière 1 10 est destiné à évacuer de l'air pendant la coulée de matériau fluide et à évacuer du matériau fluide en fin de coulée.
Dans l'exemple représenté sur les figures, le premier capot 52 définit plusieurs premiers passages arrière 1 10 et plusieurs premiers passages avant 1 1 1 espacés angulairement autour de l'axe A-A' de la conduite 10.
Pour le remplissage de la deuxième chambre 58 par le matériau de remplissage, le deuxième capot 56 définit au moins un deuxième passage avant 1 13 d'amenée de matériau fluide propre à se solidifier dans la deuxième chambre 58 et au moins un deuxième passage arrière 1 12 d'évacuation de fluide hors de la deuxième chambre 58. Les passages 1 12, 1 13 s'étendent radialement à travers le deuxième capot 56. Ils raccordent la deuxième chambre 58 à l'extérieur de la conduite 10. Ils sont de préférence munis d'un bouchon amovible d'obturation.
Chaque passage avant 1 13 est situé au voisinage de la voûte commune 50. Chaque passage arrière 1 12 est décalé axialement par rapport au passage avant 1 13.
Chaque passage arrière 1 12 est destiné à évacuer de l'air pendant la coulée de matériau fluide et à évacuer du matériau fluide en fin de coulée. Dans l'exemple représenté sur les figures, le premier capot 52 définit plusieurs premiers passages arrière 1 12 et plusieurs premiers passages avant 1 13 espacés angulairement autour de l'axe A-A' de la conduite 10.
Un procédé d'assemblage selon l'invention d'un premier tronçon 12 de conduite flexible 10 avec un deuxième tronçon 14 de conduite flexible 10 à l'aide d'un raccord 16 va maintenant être décrit.
Initialement, le premier tronçon 12 et le deuxième tronçon 14 sont fournis séparément en étant totalement dissociés.
Le premier capot 52 est engagé autour de la gaine externe 30 du premier tronçon 12 à une extrémité du premier tronçon 12.
Puis, la gaine externe 30 est partiellement dénudée au niveau de l'extrémité du premier tronçon 12 pour faire apparaître les couches d'armures 24, 25, la voûte de pression 27, et la gaine de pression 20.
Les extrémités 86 des éléments d'armure 32 sont repliées vers l'arrière pour dégager l'accès à la voûte de pression 27 et à la gaine de pression 20.
Au niveau du premier côté de la voûte commune 50, la gaine de pression 20 du premier tronçon 12 est introduite dans le premier logement 98 de la voûte commune 50. Le premier ensemble avant 60 de sertissage est alors mis en place autour de la gaine de pression 20. Puis, les extrémités 86 des éléments d'armure 32 du premier tronçon 12 sont dépliées et sont placés en appui sur la première surface périphérique extérieure 96. Le premier capot 52 est alors avancé pour placer son bord avant dans le premier épaulement 92 de la partie centrale 80.
Le premier capot 52 ferme alors la première chambre 54 vers l'extérieur. Le premier ensemble arrière de sertissage 62 est mis en place autour de la gaine externe 30 du premier tronçon 12.
La première chambre 54 est alors remplie avec du matériau de remplissage, en particulier d'une résine époxy. Avantageusement, l'axe local de la voûte commune 50 est orienté verticalement, avec le premier capot 52 et la première jupe annulaire 84 dirigés vers le haut, la partie commune 80 et la deuxième jupe annulaire 88 étant dirigées vers le bas.
En variante, l'axe local de la voûte commune est incliné d'un angle strictement inférieur à 90° par rapport à l'horizontale par exemple compris entre 5° et 70° avantageusement entre 15° et 60°, notamment supérieur à 30°. Au moins un premier passage avant 1 1 1 est orienté vers le bas, au moins un premier passage arrière 1 10 étant orienté vers le haut. Le matériau de remplissage est introduit sous forme fluide à travers le premier passage avant 1 1 1 et remonte dans la première chambre 54 de l'avant vers l'arrière jusqu'à atteindre le premier passage arrière 1 10. La première chambre 54 est alors totalement remplie. Le matériau de remplissage se solidifie.
Ensuite, l'axe de la partie centrale 80 est rebasculé pour être horizontal ou sensiblement horizontal.
Ensuite, le deuxième capot 56 est engagé autour de la gaine externe 30 du deuxième tronçon 14 à une extrémité du deuxième tronçon 14.
Puis, la gaine externe 30 est partiellement dénudée au niveau de l'extrémité du deuxième tronçon 14 pour faire apparaître les couches d'armures 24, 25, la voûte de pression 27, et la gaine de pression 20.
Les extrémités 86 des éléments d'armure 32 sont repliées vers l'arrière pour dégager l'accès à la voûte de pression 27 et à la gaine de pression 20.
Au niveau du deuxième côté de la voûte commune 50, la gaine de pression 20 du deuxième tronçon 14 est introduite dans le deuxième logement 108 de la voûte commune 50. Le deuxième ensemble avant 70 de sertissage est alors mis en place autour de la gaine de pression 20 du deuxième tronçon 14, en assemblant la deuxième bague de sertissage 73, puis la deuxième bride avant 74.
Ensuite, les extrémités 86 et des éléments d'armure 32 du deuxième tronçon 14 sont dépliées et sont placées en appui sur la deuxième surface périphérique extérieure 108.
Le deuxième capot 56 est alors avancé pour placer son bord avant dans le deuxième épaulement 94 de la partie centrale 80.
Le deuxième capot 56 ferme alors la deuxième chambre 58 vers l'extérieur. Le deuxième ensemble arrière de sertissage 72 est mis en place autour de la gaine externe 30 du deuxième tronçon 14.
L'axe de la voûte commune 50 est alors incliné par exemple d'un angle strictement inférieur à 90° et par exemple compris entre 5° et 70° avantageusement entre 15° et 60° préférentiellement supérieur à 30°.
En variante, si on dispose de moyens de manutention et de support adéquats, l'axe de la voûte commune 50 est maintenu vertical.
Comme illustré par la figure 5, un deuxième passage arrière 1 12 est orienté vers le haut. Un deuxième passage avant 1 13 est orienté vers le bas.
Le matériau de remplissage est introduit sous forme fluide à travers le deuxième passage avant 1 13 orienté vers le bas et remonte dans la deuxième chambre 58 de l'avant vers l'arrière jusqu'à atteindre le deuxième passage arrière 1 12 orienté vers le haut. La deuxième chambre 58 est alors totalement remplie. Le matériau de remplissage se solidifie.
Le matériau fluide solidifié dans chacune des chambres 54, 58 maintient en position les extrémités 86 des éléments d'armure 34.
Le remplissage se fait par l'avant de la chambre 54, 58, la chambre 54, 58 étant verticale ou inclinée de façon à ce que le point d'amenée soit en partie basse et que le point d'évacuation des gaz soit en partie haute. Ce mode de coulée a pour avantage d'une part de limiter le risque que des bulles d'air soient piégées dans la zone des crochets située coté avant (zone d'ancrage sensible) et d'autre part d'éviter de remplir de résine la zone annulaire de la conduite flexible, ce qui entraînerait une perte de flexibilité de la conduite.
Ceci est très avantageux, car si on remplit l'annulaire de la conduite de matériau de remplissage, alors les fils constituant les armures et la voûte de pression se retrouvent bloqués et la conduite perd sa flexibilité. En coulant du bas vers le haut et en plaçant la conduite en partie haute, il est possible de remplir la chambre sans risquer de remplir l'annulaire de la conduite. Il suffit d'arrêter la coulée lorsque le matériau de remplissage parvient au passage arrière d'évacuation de gaz et qu'elle sort par ce passage.
Le montage du raccord 16 est donc particulièrement simple à réaliser. Il fournit un assemblage solide entre un premier tronçon 12 de la conduite flexible 10 et un deuxième tronçon 14 de la conduite flexible 10, grâce à l'utilisation d'une voûte commune 50 d'un seul tenant, raccordant les tronçons 12, 14.
Ce montage ne nécessite pas d'utiliser une gaine de pression commune aux deux tronçons 12, 14, mais permet de raccorder deux tronçons 12, 14 totalement disjoints, présentant chacun leur gaine de pression 20. Ceci simplifie considérablement le montage, puisqu'il n'est pas nécessaire d'enfiler une voûte autour d'une gaine de pression unique. Il suffit de réaliser une simple insertion de l'extrémité des gaines de pression 20 des tronçons respectifs 12, 14 de part et d'autre de la voûte commune 50.
Dans la variante illustrée par la figure 4, un premier conduit 120 d'évacuation de gaz raccorde l'annulaire défini entre la gaine de pression 20 du premier tronçon 12 et la gaine externe 30 du premier tronçon 12 avec la voûte commune 50. Le premier conduit 120 traverse la première chambre 56.
Le premier conduit 120 est inséré à l'arrière entre des éléments d'armure 32 d'une des couches d'armures 24, 25, sur une longueur par exemple supérieure à 10 cm, notamment de l'ordre de 50 cm.
Un deuxième conduit 122 d'évacuation de gaz raccorde l'annulaire défini entre la gaine de pression 20 du deuxième tronçon 14 et la gaine externe 30 du deuxième tronçon 14 avec la voûte commune 50. Le deuxième conduit 122 traverse la deuxième chambre 58.
Le deuxième conduit 122 est inséré à l'arrière entre des éléments d'armure 32, sur une longueur par exemple supérieur à 10 cm, notamment de l'ordre de 50 cm.
Les gaz évacués à l'aide du premier conduit 120 et du deuxième conduit 122 d'évacuation de gaz sont des gaz initialement présents dans le fluide transporté par la conduite flexible 10 et ayant lentement diffusé à travers la gaine de pression 20.
La voûte commune 50 définit un passage 124 de raccordement des conduits 120, 122 à l'extérieur de la conduite flexible 10. Chaque conduit 120, 122 est raccordé au passage 124.
Le passage de raccordement 124 s'étend ici radialement à travers la partie centrale 80 de la voûte commune 50. Il débouche extérieurement hors de la conduite 10. Il est avantageusement muni d'une soupape 126 apte à laisser les gaz s'évacuer vers l'extérieur de la conduite.
Le remplissage des chambres 54, 58 de l'avant vers l'arrière en maintenant l'axe de la voûte commune 50 vertical ou incliné évite en outre le bouchage des conduits 120, 122 par le matériau de remplissage, limitant le risque d'accumulation de gaz dans l'annulaire entre la gaine de pression 20 et la gaine externe 30.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Procédé d'assemblage d'un premier tronçon (12) de conduite flexible (10) avec un deuxième tronçon (14) de conduite flexible (10),
chaque tronçon (12, 14) comprenant une gaine de pression (20) définissant un passage (18) de circulation de fluide, et au moins une couche (24, 25) d'armures de traction disposée autour de la gaine de pression (20),
caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :
- fourniture d'une voûte commune (50) d'un seul tenant, la voûte commune (50) comprenant une partie centrale (80) délimitant vers l'extérieur au moins en partie la surface extérieure de la conduite, et vers l'intérieur, un alésage (82) traversant destiné à raccorder entre eux les passages (18) de circulation de fluide du premier tronçon (12) et du deuxième tronçon (14),
- insertion d'une région d'extrémité de la gaine de pression (20) du premier tronçon (12) dans un premier logement (98) défini d'un premier côté de la voûte commune
(50) par rapport à la partie centrale (80) ;
- insertion d'une région d'extrémité de la gaine de pression (20) du deuxième tronçon (14) dans un deuxième logement (108) défini d'un deuxième côté de la voûte commune (50) par rapport à la partie centrale (80) ;
- disposition des extrémités (86) des éléments d'armure (32) d'une couche d'armures (24, 25) du premier tronçon (12), en regard d'une première surface d'appui (96) de la voûte commune (50) située du premier côté ;
- disposition des extrémités (86) des éléments d'armure (32) d'une couche d'armures (24, 25) du deuxième tronçon (14) de conduite flexible (10) en regard d'une deuxième surface d'appui (106) de la voûte commune (50), située du deuxième côté ;
- fixation d'un premier capot (52) sur la voûte commune (50) en regard de la première surface d'appui (96) pour définir une première chambre (54) de réception des éléments d'armure du premier tronçon (12) ;
- fixation d'un deuxième capot (56) sur la voûte commune (50), en regard de la deuxième surface d'appui (106) pour définir une deuxième chambre (58) de réception des éléments d'armure du deuxième tronçon (14).
2. - Procédé selon la revendication 1 , comprenant une coulée d'un matériau fluide propre à se solidifier dans la première chambre (54) et dans la deuxième chambre (58), puis la solidification du matériau fluide pour noyer les extrémités (86) des éléments d'armure (32).
3. - Procédé selon la revendication 2, dans lequel le premier capot (52) définit au moins un premier passage (1 1 1 ) d'amenée de matériau fluide dans la première chambre (54) et au moins un premier passage (1 10) d'évacuation de fluide hors de la première chambre (54), décalé axialement par rapport au premier passage d'amenée (1 1 1 ), le matériau fluide étant introduit dans la première chambre (54) à travers le premier passage d'amenée (1 1 1 ), le deuxième capot (56) définissant au moins un deuxième passage (1 13) d'amenée de matériau fluide dans la deuxième chambre (58) et au moins un deuxième passage (1 12) d'évacuation de fluide hors de la deuxième chambre (58), décalé axialement par rapport au deuxième passage d'amenée (1 13), le matériau fluide étant introduit dans la deuxième chambre (58) à travers le deuxième passage d'amenée (1 13).
4. - Procédé selon la revendication 3, dans lequel le premier passage d'amenée (1 1 1 ) est situé à l'avant du premier passage d'évacuation (1 10), le deuxième passage d'amenée (1 13) étant situé à l'avant du deuxième passage d'évacuation (1 12).
5. - Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'axe de l'alésage (82) est placé vertical ou incliné d'un angle strictement inférieur à 90° par rapport à l'horizontale lors du remplissage de la première chambre (54). .
6. - Procédé selon la revendication 5, dans lequel l'axe de l'alésage (82) est placé vertical ou incliné d'un angle strictement inférieur à 90° par rapport à l'horizontale lors du remplissage de la deuxième chambre (58).
7. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de sertissage de la région d'extrémité de la gaine de pression (20) du premier tronçon (12) par un premier ensemble de sertissage (60) du premier côté de la voûte commune (50) et une étape de sertissage de la région d'extrémité de la gaine de pression (20) du deuxième tronçon (14) par un deuxième ensemble de sertissage (70) du deuxième côté de la voûte commune (50).
8. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la voûte commune (50) comporte un premier épaulement (92) annulaire extérieur situé du premier côté de la partie centrale (80) et un deuxième épaulement (94) annulaire extérieur situé du deuxième côté de la partie centrale (80), la fixation du premier capot (52) comprenant l'introduction d'un bord libre du premier capot (52) dans le premier épaulement (92), la fixation du deuxième capot (56) comprenant l'introduction d'un bord libre du deuxième capot (56) dans le deuxième épaulement (94).
9. - Conduite flexible (10) comportant :
- un premier tronçon (12) de conduite flexible (10) et un deuxième tronçon (14) de conduite flexible (10), chaque tronçon (12, 14) comprenant une gaine de pression (20) définissant un passage (18) de circulation de fluide, et au moins une couche (24n 25) d'armures de traction disposée autour de la gaine de pression (20), caractérisée par :
- une voûte commune (50) d'un seul tenant interposée entre le premier tronçon (12) et le deuxième tronçon (14), la voûte commune (50) comprenant une partie centrale (80) délimitant vers l'extérieur au moins en partie la surface extérieure de la conduite flexible (50), et vers l'intérieur, un alésage (82) traversant destiné à raccorder entre eux les passages (18) de circulation de fluide du premier tronçon (12) et du deuxième tronçon (14),
une région d'extrémité de la gaine de pression (20) du premier tronçon (12) étant insérée dans un premier logement (98) défini d'un premier côté de la voûte commune (50) par rapport à la partie centrale (80) ;
une région d'extrémité de la gaine de pression (20) du deuxième tronçon (14) étant insérée dans un deuxième logement (108) défini d'un deuxième côté de la voûte commune (50) par rapport à la partie centrale (80) ;
les extrémités (86) des éléments d'armure (32) d'une couche d'armures (24, 25) du premier tronçon (12) étant disposées en regard d'une première surface d'appui (96) de la voûte commune (50) située du premier côté ;
les extrémités (86) des éléments d'armure (32) d'une couche d'armures (24, 25) du deuxième tronçon (14) étant disposées en regard d'une deuxième surface d'appui (106) de la voûte commune (50), située du deuxième côté ;
- un premier capot (52) fixé sur la voûte commune (50) en regard de la première surface d'appui (96) pour définir une première chambre (54) de réception des éléments d'armure du premier tronçon (12);
- un deuxième capot (56) fixé sur la voûte commune (50), en regard de la deuxième surface d'appui (106) pour définir une deuxième chambre (58) de réception des éléments d'armure du deuxième tronçon (14).
10. - Conduite (10) selon la revendication 9, comportant un matériau de remplissage solidifié disposé dans la première chambre (54) et dans la deuxième chambre (58) pour noyer les extrémités (86) des éléments d'armure (32).
1 1 . - Conduite (10) selon la revendication 10, dans lequel le premier capot (52) définit au moins un premier passage (1 1 1 ) d'amenée de matériau fluide dans la première chambre (54) et au moins un premier passage (1 10) d'évacuation de fluide hors de la première chambre (54), décalé axialement par rapport au premier passage d'amenée (1 1 1 ), le deuxième capot (56) définissant au moins un deuxième passage (1 13) d'amenée de matériau fluide dans la deuxième chambre (58) et au moins un deuxième passage (1 12) d'évacuation de fluide hors de la deuxième chambre (58), décalé axialement par rapport au deuxième passage d'amenée (1 13).
12. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 1 1 , comportant un premier conduit (120) d'évacuation de gaz raccordant un annulaire défini entre la gaine de pression (20) du premier tronçon (12) et une gaine externe (30) du premier tronçon (12) avec la voûte commune (50), le premier conduit (120) traversant la première chambre (54),
la conduite (10) comportant un deuxième conduit (122) d'évacuation de gaz raccordant un annulaire défini entre la gaine de pression (20) du deuxième tronçon (14) et une gaine externe (30) du deuxième tronçon (14) avec la voûte commune (50), le deuxième conduit (122) traversant la deuxième chambre (58),
la voûte commune (50) définissant un passage (124) de raccordement des premier et deuxième conduits (120, 122) débouchant à l'extérieur de la conduite flexible (10).
13. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, comportant un premier ensemble de sertissage (60) de la région d'extrémité de la gaine de pression (20) du premier tronçon (12), disposé d'un premier côté de la voûte commune (50) et un deuxième ensemble de sertissage (70) de la région d'extrémité de la gaine de pression (20) du deuxième tronçon (14), disposé d'un deuxième côté de la voûte commune (50).
14. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans laquelle la voûte commune (50) comporte un premier épaulement (92) annulaire extérieur situé du premier côté de la partie centrale (80) et un deuxième épaulement (94) annulaire extérieur situé du deuxième côté de la partie centrale (80), un bord libre du premier capot (52) étant reçu dans le premier épaulement (92), un bord libre du deuxième capot (56) étant reçu dans le deuxième épaulement (94).
15. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, dans laquelle la voûte commune (50) est réalisée d'un seul tenant en métal.
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