WO2018091725A1 - Conduite flexible non liée de transport d'un matériau abrasif, procédé et utilisation associés - Google Patents

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WO2018091725A1
WO2018091725A1 PCT/EP2017/079871 EP2017079871W WO2018091725A1 WO 2018091725 A1 WO2018091725 A1 WO 2018091725A1 EP 2017079871 W EP2017079871 W EP 2017079871W WO 2018091725 A1 WO2018091725 A1 WO 2018091725A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
strips
protective layer
inner protective
sacrificial layer
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/079871
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English (en)
Inventor
Sebastien Viale
Johann RONGAU
Original Assignee
Technip France
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Publication date
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    • 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
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • F16L11/081—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire
    • F16L11/083—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire three or more layers
    • 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
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • F16L11/088—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising a combination of one or more layers of a helically wound cord or wire with one or more braided layers
    • 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
    • F16L57/00—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F16L57/06—Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear against wear

Definitions

  • the present invention relates to an unbonded flexible pipe for conveying an abrasive material, comprising:
  • At least one tensile armor layer disposed externally with respect to the tubular sheath, the armor layer comprising a plurality of filiform armor elements;
  • the pipe is in particular intended to transport, through a body of water, an abrasive material collected on the bottom of the body of water.
  • the body of water is for example an ocean, a sea, a lake or a river
  • the pipe is used for surface mining activities, not across a body of water.
  • 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 superimposed 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.
  • such a pipe comprises a tubular internal structure comprising at least one pressure sheath.
  • the pipe comprises layers of tensile armor disposed around the tubular internal structure.
  • the pipe further comprises, in some cases, a pressure vault formed of at least one stapled wire having, for example, a T-shaped profile or a Z-shaped profile.
  • a hoop may also be spirally wound around the pressure vault. .
  • the abrasive material is collected at the bottom of the body of water for example in the context of a mining operation of an underwater seabed, or during earthworks of underwater soils for the implementation of place of hydrocarbon production.
  • the abrasive material includes rocks and / or sediments.
  • the abrasive material is formed by mining aggregates disintegrated by underwater excavating cutting machines. These aggregates are obtained in particular from massive sulphide deposits (designated by the term “Seabed Massive Sulfide” or SMS) containing metal traces, in particular of copper, lead, zinc, gold, silver, or other metals.
  • massive sulphide deposits designated by the term “Seabed Massive Sulfide” or SMS
  • the material recovered at the bottom of the body of water is sometimes very abrasive and causes significant wear of the transport pipe, especially by cutting wear mechanisms ("cutting wear” in English) or by crushing (“gouging wear” " in English).
  • WO 2015/169859 discloses a material extraction device comprising an unbonded pipe having an inner protective layer made of abrasion-resistant material, in order to increase the service life of the pipe.
  • the inner protective layer described in this document is made by folding a sheet of abrasion-resistant material formed by extrusion.
  • a protective layer has a longitudinal connection at the edges of the folded sheet.
  • a protective layer consists of several sections of 20 to 50 m long connected by transverse connections. The connections are likely to be points of weakness for erosion for the internal protective layer.
  • an object of the invention is to provide a flexible pipe adapted for transporting an abrasive material in an underwater environment, comprising an inner protective layer having no points of weakness to abrasion and which is feasible in a simple way, without involving any complex element to manipulate.
  • the invention relates to a pipe of the aforementioned type, characterized in that it further comprises:
  • a sacrificial layer disposed inside the inner protective layer in the circulation passage;
  • the inner protective layer having a plurality of strips of abrasion resistant material wrapped around the sacrificial layer.
  • the pipe according to the invention comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically feasible combination:
  • the sacrificial layer is formed from a polyolefin
  • the strips of the inner protective layer are formed from a polymer material chosen from a rubber, in particular a natural rubber or an artificial rubber, advantageously based on styrene butadiene, butadiene, nitrile butadiene, chloroprene, butyl, ethylene-propylene-diene monomer, a polyurethane thermoplastic, or an elastomeric thermoplastic;
  • a rubber in particular a natural rubber or an artificial rubber, advantageously based on styrene butadiene, butadiene, nitrile butadiene, chloroprene, butyl, ethylene-propylene-diene monomer, a polyurethane thermoplastic, or an elastomeric thermoplastic;
  • the strips of the inner protective layer are helically wrapped with a long pitch around the sacrificial layer with a helix angle in absolute value of between 15 ° and 55 °;
  • the strips of the inner protective layer are wound helically with a short pitch around the sacrificial layer with a helix angle in absolute value of between 75 ° and 90 °;
  • the inner protective layer comprises several layers of strips wound on each other;
  • the strips of at least one of the layers are formed of a second material different from the polymeric material
  • the strips of the internal protective layer are bonded to each other, as well as to the sacrificial layer;
  • the pipe has a length greater than 10 m
  • the invention also relates to a method of manufacturing an unbonded flexible pipe for transporting an abrasive material, comprising the following steps:
  • the manufacturing method comprises, before the manufacture of the tubular sheath the following steps:
  • the inner protective layer by winding at least one layer of strips around the sacrificial layer.
  • the method according to the invention comprises the following characteristic:
  • the sacrificial layer is placed around a mandrel during the step of forming the inner protective layer by wrapping the strips.
  • Another subject of the invention is a use of a pipe as defined above for conveying an abrasive material between a bottom assembly located at the bottom of a body of water and a surface assembly located at the bottom of a body of water. surface of the body of water, in which the sacrificial layer of the pipe is eroded by the transport of the abrasive material.
  • the use according to the invention comprises the following characteristic:
  • the sacrificial layer is completely eroded after a transport time abrasive material less than 100 hours, especially less than 80 hours.
  • FIG. 1 is a partially cut away perspective view of a flexible pipe according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic partial sectional view of an operating facility of a mining material on the bottom of a body of water, comprising a flexible pipe according to the invention
  • FIG. 3 is a diagrammatic cross-sectional view of the internal protective layer of the pipe of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a partially cut away side view of the inner protective layer of the pipe of Figure 1;
  • FIG. 5 is a schematic representation of a method of manufacturing the internal protective layer of FIGS. 3 and 4.
  • the terms “outside” or “externally” and “inside” or “internally” are generally understood radially in relation to an AA 'axis of conduct, the term “outside” being understood as relatively further radially from the axis AA 'and the term “inner” meaning relatively more radially closer to the axis AA' of the pipe.
  • FIGS. 1 and 2 A first flexible pipe 10 according to the invention for conveying abrasive material through a body of water 13 is partially illustrated by FIGS. 1 and 2.
  • the abrasive material includes, for example, rocks or / and sediments dispersed in water or other fluid medium of higher viscosity and density, such as sludge.
  • the abrasive material is formed by mining aggregates disintegrated by underwater excavating cutting machines. These aggregates come for example from the collection of nodules deposited on the sea floor or are obtained from solid sulphide deposits (designated by the term "Seabed Massive Sulfide” or SMS) containing traces of metal, especially copper, lead, zinc, gold, silver, or other metals.
  • the flexible pipe 10 is intended to be disposed through a body of water 13 in a plant 14 for exploiting the material, visible in FIG. 2
  • the body of water 13 is, for example, a sea, a lake or an ocean.
  • the depth of the water body 13 to the right of the operating installation 14 is for example between 500 m and 5000 m.
  • the central section 12 of the pipe extends continuously over a length greater than 50 m, especially greater than 100 m, and for example between 250 m and 3000 m.
  • the operating installation 14 comprises a surface assembly 15, generally floating, and a bottom assembly 16, which are preferably connected together by the flexible pipe 10.
  • the bottom assembly 16 comprises a device 17 for sampling material on the bottom of the body of water 13, for example an excavating vehicle 18 that is mobile on the bottom of the body of water 13, or mobile grippers. sample.
  • the sampling device 17 is connected to the pipe 10 for example by a flexible link 19 of the "jumper" type.
  • the flexible pipe 10 comprises a central section 12 illustrated in part in FIG. It comprises, at each of the axial ends of the central section 12, an end cap (not shown). Referring to Figure 1, the pipe 10 defines a central passage 1 1 of circulation of the abrasive material.
  • the central passage 1 1 extends along an axis A-A 'between the upstream end and the downstream end of the pipe 10. It opens through the end pieces.
  • the diameter of the central passage 1 1 is advantageously between 50 mm and
  • the flexible pipe 10 is here an "unbonded” pipe (referred to as "unbonded”).
  • At least two adjacent layers of the flexible pipe 10 are free to move longitudinally with respect to each other during bending of the pipe.
  • all the layers of the flexible pipe are free to move relative to each other, with the exception of an inner protective layer which is advantageously fixed on the first sheath, by extrusion of the first sheath. as we will see below.
  • an inner protective layer which is advantageously fixed on the first sheath, by extrusion of the first sheath.
  • the pipe 10 delimits a plurality of concentric layers around the axis A-A ', which extend continuously along the central section
  • the pipe 10 comprises at least a first sheath 20 based on polymer material constituting a pressure sheath.
  • the pipe 10 comprises a second sheath 22 based on a polymer material intended to protect the pipe 10.
  • the second sheath 22, or external protective sheath delimits with the first seed 20 an annular space 24.
  • the pipe 10 advantageously comprises a pressure vault 30 and a plurality of layers of tensile armor 34, 36 arranged externally with respect to the pressure vault 30.
  • the flexible pipe 10 comprises an inner protective layer 40, disposed in the first sheath 20 to protect the first sheath 20 of the material flowing in the central passage 1 1, and a sacrificial layer 41 disposed at the inside the inner protective layer 40 in the central passage 1 1.
  • the inner sheath 20 is intended to seal the fluid transported in the passage 1 1. It is formed of a polymer material, for example based on a polyolefin such as polyethylene (PE), based on a polyamide such as PA1 1 or PA12, or based on a fluorinated polymer such as polyfluoride of vinylidene (PVDF).
  • PE polyethylene
  • PVDF polyfluoride of vinylidene
  • the thickness of the inner sheath 20 is for example between 5 mm and 20 mm.
  • the pressure vault 30 is intended to take up the forces related to the pressure prevailing inside the inner sheath 20. It is for example formed of a metallic profiled wire surrounded in a helix around the sheath 20.
  • the profiled wire preferably has a geometry, in particular Z-shaped, T-shaped, U, K, X or I.
  • the pressure vault 30 is helically wound in a short pitch around the inner 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 pair of armor layers 34, 36.
  • Each pair has a first armor layer 34 applied to the vault 30, and a second armor layer 36 disposed around the first armor layer 34.
  • Each armor layer 34, 36 comprises at least one longitudinal armor element 44 wound with a long pitch about the axis A-A 'of the pipe 10.
  • wound with a long pitch is meant that the absolute value of the helix angle is less than 55 °, and is typically between 15 ° and 55 °.
  • the absolute value of the helix angle of each armor layer 34, 36 is in particular between 30 ° and 55 °.
  • the armor elements 44 of a first layer 34 are generally wound at an opposite angle relative to the armor elements 44 of a second layer 36.
  • the winding angle of the armor elements 44 of the first layer 34 is equal to + a, a being between 15 ° and 55 °
  • the winding angle of the armor elements 44 of the second layer 36 disposed in contact with the first layer 34 is for example de - a, with a between 15 ° and 55 °.
  • the armor elements 44 are for example formed by wire or composite material, or by high strength tapes.
  • Each layer of armor 34, 36 advantageously rests on at least one anti-wear strip.
  • the anti-wear strip is for example made of plastic, especially based on a polyamide or a polyvinylidene fluoride (PVDF). It has a thickness less than the thickness of each sheath 20, 22.
  • the second sheath 22 is intended to protect the annular space 24 by preventing the penetration of fluid from outside the flexible pipe 10 inwards.
  • She is advantageously made of a polymer material, especially based on a polyolefin, such as polyethylene, based on a polyamide, such as PA1 1 or PA12.
  • the thickness of the second sheath 22 is for example between 5 mm and 15 mm.
  • the inner protective layer 40 is disposed in the tubular sheath 20. It is advantageously fixed in the tubular sheath 20, during the manufacture of the tubular sheath 20.
  • the sheath 20 is directly extruded on the layer 40, from a polymer material similar or of the same nature as that used for producing the layer 40. It has a substantially tubular shape of axis A-A '.
  • the inner protective layer 40 covers the entire inner surface of the tubular sheath 20 facing the axis AA 'in the central section 12 of the pipe 10. It is not necessary for the inner protective layer 40 to provide a sealing function.
  • the inner protective layer 40 comprises at least a first layer 50 of abrasion resistant material disposed around the sacrificial layer 41.
  • the first layer 50 consists of one or more strips 52 of abrasion-resistant material wound helically with a long pitch around the sacrificial layer 41, with a helix angle of, in absolute value, between 15 ° and 55 °.
  • the inner protective layer also comprises at least one additional layer 54 of strips of abrasion-resistant material situated externally with respect to the first layer 50.
  • the inner protective layer 40 comprises two additional layers 54.
  • Each additional layer 54 consists of one or more strips 52 of abrasion-resistant material wound helically with a long pitch around the first layer 50 or around another additional layer 54 located directly inside, with an angle helix included, in absolute value, between 15 ° and 55 °.
  • the different layers 50, 54 are then wound on one another.
  • each additional layer 54 are generally wound at an opposite angle with respect to the strips 52 of the layer 50, 54 located directly inwardly, as shown in FIG. 4.
  • the winding angle of the strips 52 of the layer 50, 54 located directly inside is equal to + a, a being between 15 ° and 55 °
  • the winding angle of the strips 52 of the additional layer 54 disposed around is for example de-a, with a understood between 15 ° and 55 °.
  • the strips 52 of each additional layer 54 are wound at the same angle as the strips 52 of the layer 50, 54 located directly inside.
  • the winding angle of the strips 52 of the layer 50, 54 located directly inside is equal to + a, a being between 15 ° and 55 °
  • the winding angle of the strips 52 of the additional layer 54 arranged around is also equal is at + a.
  • the first layer 50 as well as any additional layers 54 consist of one or more strips 52 wound helically with a short pitch, with a helix angle close to 90 °, and typically included, in absolute value, between 75 ° and 90 °.
  • the strips 52 are bonded to each other, as well as to the sacrificial layer 41, by a binder such as a neoprene adhesive.
  • the strips 52 are formed from a polymeric material selected from a rubber, especially a natural rubber, or an artificial rubber, especially an SBR (styrene butadiene rubber), BR (butadiene rubber), NBR (nitrile butadiene rubber) ), CR (chloroprene rubber), IIR (butyl rubber), EPDM (ethylene-propylene-diene monomer rubber), a polyurethane thermoplastic, or an elastomeric thermoplastic.
  • a rubber especially a natural rubber, or an artificial rubber, especially an SBR (styrene butadiene rubber), BR (butadiene rubber), NBR (nitrile butadiene rubber) ), CR (chloroprene rubber), IIR (butyl rubber), EPDM (ethylene-propylene-diene monomer rubber), a polyurethane thermoplastic, or an elastomeric thermoplastic.
  • the polymeric material has elastic properties which provide good resistance to wear mechanisms, due to the deformation that the strips 52 may undergo in contact with the abrasive material, and also make it possible to prevent the propagation of cracks.
  • At least one of the layers 50, 54 consists of strips 52 formed from an abrasion-resistant material different from the polymeric material, such as for example metal such as steel, or Kevlar®.
  • two or more layers 50, 54 of the inner protective layer 40 are each formed of strips 52 of different materials, and / or layers 50, 54 combine strips 52 of several different materials within of the same layer 50, 54. It may be several different types of rubbers, or a combination of rubbers with other abrasion-resistant materials such as those described above.
  • Each band 52 has, for example, a width of between 50 mm and 300 mm, in particular between 50 mm and 250 mm, a thickness of between 2 mm and 10 mm, and a length greater than 100 m.
  • the total thickness of the inner protective layer 40 is in particular greater than 10 mm, advantageously between 15 mm and 30 mm.
  • the sacrificial layer 41 is a tube formed from a polymer material, for example a polyolefin, especially polyethylene (PE).
  • the sacrificial layer 41 defines a central lumen 56 for passing the abrasive material. It has a thickness of between 10 mm and 50 mm.
  • the sacrificial layer is formed of a continuous section. Alternatively, it consists of a succession of sections, each having for example each a length greater than 20 m.
  • the central lumen 56 has an initial diameter greater than 10 cm, in particular between 15 cm and 40 cm.
  • the sacrificial layer 41 is able to be eroded rapidly during the transport of the abrasive material through the central lumen 56, which progressively increases the diameter of the central lumen 56.
  • the sacrificial layer 41 is able to be completely eroded after a transport time of the abrasive material less than 100 hours, especially less than 80 hours.
  • completely eroded it is meant that the sacrificial layer 41 has been sufficiently eroded so that the inner protective layer 40 is in contact with the abrasive material transported.
  • the protective layer 40 is highly resistant to abrasion, the first layer 50 and each of the additional layers 54 being eroded after a period of time at least five times greater than the sacrificial layer 41, in particular at least seven times more important.
  • a sacrificial layer 41 in the form of a pipe section is provided.
  • This sacrificial layer 41 has for example been made by extrusion.
  • the sacrificial layer 41 is driven in translation along its axis A-A 'through a machine comprising a rotating device.
  • a coil carrying a strip 52 of polymeric material is provided and mounted on the rotating device.
  • One end of the band 52 is fixed to the sacrificial layer 41, for example by gluing, or by a staple.
  • the coil is then rotated around the sacrificial layer 41 to wind the band 52 around the sacrificial layer 41.
  • the combination of the relative movements of rotation and translation between the sacrificial layer 41 and the band 52 causes the formation of an inner protective layer 40 by helically winding a first layer 40 of band 52 around the sacrificial layer 41.
  • the helix angle of the first layer 40 varies as a function of the ratio between the axial translational speed and the relative speed of rotation of the sacrificial layer 41 and the strip 52.
  • the helix angle of the first layer 40 is fixed by the angular positioning of the rotating device carrying the coil with respect to the axis A-A 'of the sacrificial layer 41.
  • the sacrificial layer 41 is disposed around a mandrel capable of absorbing the compressive stresses resulting from the winding of the band 52.
  • the sacrificial layer 41 has a thickness sufficient to withstand compressive forces during winding.
  • At least one additional layer 54 is wound over the first layer 50 in a manner identical to the winding of the first layer 50.
  • all the additional layers 54 are wound with the same direction of rotation.
  • Each band 52 is advantageously coated with binder on a wound internal surface in contact with the sacrificial layer 41 or with the previous strip layer 52.
  • the method comprises the production of at least one tubular sheath 20 around the inner protective layer 40, for example by extrusion.
  • the method then comprises a step of placing a pressure vault 30 and two layers of tensile armor 34, 36, externally with respect to the tubular sheath 20, the armor layer comprising a plurality of elements. 44 filiform armor.
  • the method finally comprises a step of manufacturing a second sheath 22 disposed externally relative to the tensile armor, for example by extrusion.
  • the internal protective layer 40 of the pipe 10 according to the invention has an advantageous mechanical structure, in particular in that it does not comprise connections constituting points of weakness to abrasion, but is carried out continuously.
  • It also has a multilayer geometry that prevents the propagation of cracks in the depth of the inner protective layer 40.
  • the manufacturing method of the inner protective layer 40 is simple to implement, since the reels of strips 52 of material are readily available and easily transportable and manipulable.
  • the manufacture of the protective layer 40 is therefore integrated into that of the pipe 10, especially in terms of length, which avoids having to provide an additional station for mounting the inner protective layer 40.
  • the manufacturing cost is therefore weaker.
  • the sacrificial layer 41 preferably makes it possible to dispense with the use of a mandrel of great length.
  • the sacrificial layer 41 forms an effective and robust support during the manufacture of the pipe 10. It serves in particular as a "template” for forming the strips 52 in the form of a cylindrical tube and for assembling the strips 52 between them.
  • the pipe 10 for transporting an abrasive material, in particular between the bottom assembly 16 located at the bottom of the body of water 13 and the surface assembly 15 located on the surface of the 13, the sacrificial layer 41 of the pipe 10 is eroded by the transport of the abrasive material.
  • the sacrificial layer 41 is completely eroded after a transport time abrasive material less than 100 hours, especially less than 80 hours.

Abstract

La conduite (10) flexible non liée de transport d'un matériau abrasif, comprend : - au moins une gaine tubulaire (20) délimitant un passage de circulation (11) du matériau abrasif; - au moins une couche d'armures de traction (34, 36) disposée extérieurement par rapport à la gaine tubulaire (20), la couche d'armures (34, 36) comprenant une pluralité d'éléments d'armure (44) filiformes; - une couche interne de protection (40) disposée à l'intérieur de la gaine tubulaire (20) dans le passage de circulation (11); La conduite comprend en outre : - une couche sacrificielle (41) disposée à l'intérieur de la couche interne de protection (40) dans le passage de circulation (11). La couche interne de protection (40) comporte une pluralité de bandes (52) de matériau résistant à l'abrasion enroulées autour de la couche sacrificielle (41).

Description

Conduite flexible non liée de transport d'un matériau abrasif, procédé et utilisation associés
La présente invention concerne une conduite flexible non liée de transport d'un matériau abrasif, comprenant :
- au moins une gaine tubulaire délimitant un passage de circulation du matériau abrasif ;
- au moins une couche d'armures de traction disposée extérieurement par rapport à la gaine tubulaire, la couche d'armures comprenant une pluralité d'éléments d'armure filiformes ;
- une couche interne de protection disposée à l'intérieur de la gaine tubulaire dans le passage de circulation.
La conduite est en particulier destinée au transport, à travers une étendue d'eau, d'un matériau abrasif recueilli sur le fond de l'étendue d'eau. L'étendue d'eau est par exemple un océan, une mer, un lac ou une rivière
En variante, la conduite est utilisée pour des activités minières en surface, et non à travers une étendue d'eau.
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 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.
D'une manière connue, une telle conduite comporte une structure interne tubulaire comprenant au moins une gaine de pression. La conduite comporte des nappes d'armures de traction disposées autour de la structure interne tubulaire.
La conduite comporte en outre, dans certains cas, une voûte de pression, formée d'au moins un fil agrafé présentant par exemple un profil en T ou un profil en Z. Une frette peut également être enroulée en spirale autour de la voûte de pression.
Le matériau abrasif est recueilli au fond de l'étendue d'eau par exemple dans le cadre d'une exploitation minière d'un fond sous-marin, ou encore lors de travaux de terrassement des sols sous-marins en vue de la mise en place d'installations de production d'hydrocarbures. Le matériau abrasif comprend notamment des roches ou/et des sédiments.
En particulier, le matériau abrasif est formé par des agrégats miniers désagrégés par des machines de coupe excavatrices sous-marines. Ces agrégats sont obtenus notamment à partir de dépôts de sulfure massif (désignés par le terme anglais «Seabed Massive Sulfide » ou SMS) contenant des traces métalliques, notamment de cuivre, de plomb, de zinc, d'or, d'argent, ou d'autres métaux.
Le matériau récupéré au fond de l'étendue d'eau est parfois très abrasif et engendre une usure importante de la conduite de transport, notamment par des mécanismes d'usure coupante (« cutting wear » en anglais) ou par écrasement (« gouging wear » en anglais).
Pour assurer l'acheminement du matériau abrasif vers la surface, il est donc nécessaire de disposer d'une conduite flexible qui présente une bonne résistance mécanique, notamment en traction et en pression, et qui présente également une excellente résistance à l'abrasion, compte tenu de la taille et de l'aspect des agrégats miniers à acheminer en surface.
Dans ce cadre, WO 2015/169859 décrit un dispositif d'extraction de matériaux comprenant une conduite non liée comportant une couche interne de protection réalisée en matériau résistant à l'abrasion, afin d'augmenter la durée de service de la conduite.
Ce dispositif peut encore être amélioré. En effet, la couche interne de protection décrite dans ce document est réalisée en pliant une feuille de matériau résistant à l'abrasion formée par extrusion. Une telle couche de protection présente un raccord longitudinal au niveau des bords de la feuille pliée. De plus, une telle couche de protection se compose de plusieurs tronçons de 20 à 50 m de long reliés par des raccords transversaux. Les raccords sont susceptibles de constituer des points de faiblesse à l'érosion pour la couche de protection interne.
La mise en place successive des tronçons de la couche de protection est donc fastidieuse à réaliser.
De plus, la disponibilité de telles feuilles de matériau résistant à l'abrasion n'est pas assurée, et la manipulation de telles feuilles est parfois malaisée, notamment en raison de leur poids et de leur flexibilité.
Ainsi, un but de l'invention est de fournir une conduite flexible adaptée pour le transport d'un matériau abrasif en milieu sous-marin, comprenant une couche interne de protection ne présentant pas de points de faiblesse à l'abrasion et qui soit réalisable de manière simple, sans impliquer d'élément complexe à manipuler. A cet effet, l'invention a pour objet une conduite du type précité, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
- une couche sacrificielle disposée à l'intérieur de la couche interne de protection dans le passage de circulation ;
la couche interne de protection comportant une pluralité de bandes de matériau résistant à l'abrasion enroulées autour de la couche sacrificielle.
Selon des modes de réalisation particuliers, la conduite selon l'invention comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
- la couche sacrificielle est formée à partir d'une polyoléfine ;
- au moins une partie des bandes de la couche interne de protection est formée à partir d'un matériau polymère choisi parmi un caoutchouc, notamment un caoutchouc naturel ou un caoutchouc artificiel, avantageusement à base de styrène butadiène, de butadiène, de nitrile butadiène, de chloroprène, de butyle, d'éthylène-propylène-diène monomère, un thermoplastique polyuréthane, ou un thermoplastique élastomère ;
- les bandes de la couche interne de protection sont enroulées en hélice à pas long autour de la couche sacrificielle avec un angle d'hélice compris, en valeur absolue, entre 15° et 55° ;
- les bandes de la couche interne de protection sont enroulées en hélice à pas court autour de la couche sacrificielle avec un angle d'hélice compris, en valeur absolue, entre 75° et 90° ;
- la couche interne de protection comprend plusieurs couches de bandes enroulées les unes sur les autres ;
- les bandes d'au moins l'une des couches sont enroulées dans un sens d'enroulement opposé au sens d'enroulement des bandes d'une autre couche ;
- les bandes d'au moins l'une des couches sont formées d'un second matériau différent du matériau polymère ;
- les bandes de la couche de protection interne sont collées les unes aux autres, ainsi qu'à la couche sacrificielle ;
- la conduite présente une longueur supérieure à 10 m ; et
- la couche interne de protection présente une épaisseur supérieure à 10 mm. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une conduite flexible non liée de transport d'un matériau abrasif, comprenant les étapes suivantes :
- fabrication d'au moins une gaine tubulaire autour d'une couche interne de protection ; - disposition d'au moins une couche d'armures de traction extérieurement par rapport à la gaine tubulaire, la couche d'armures de traction comprenant une pluralité d'éléments d'armure filiformes ;
caractérisé en ce que le procédé de fabrication comprend, avant la fabrication de la gaine tubulaire les étapes suivantes :
- fourniture d'au moins une couche sacrificielle tubulaire ;
- formation de la couche interne de protection par enroulage d'au moins une couche de bandes autour de la couche sacrificielle.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention comprend la caractéristique suivante :
- la couche sacrificielle est disposée autour d'un mandrin au cours de l'étape de formation de la couche interne de protection par enroulage des bandes.
L'invention a en outre pour objet une utilisation d'une conduite telle que définie plus haut pour le transport d'un matériau abrasif entre un ensemble de fond situé au fond d'une étendue d'eau et un ensemble de surface situé à la surface de l'étendue d'eau, dans laquelle la couche sacrificielle de la conduite est érodée par le transport du matériau abrasif.
Selon un mode de réalisation particulier, l'utilisation selon l'invention comprend la caractéristique suivante :
- la couche sacrificielle est totalement érodée après une durée de transport du matériau abrasif inférieure à 100 heures, notamment inférieure à 80 heures.
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, parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective partiellement écorchée d'une conduite flexible selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe partielle d'une installation d'exploitation d'un matériau minier sur le fond d'une étendue d'eau, comprenant une conduite flexible selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale de la couche de protection interne de la conduite de la figure 1 ;
- la figure 4 est une vue latérale partiellement écorchée de la couche de protection interne de la conduite de la figure 1 ; et
- la figure 5 est une représentation schématique d'un procédé de fabrication de la couche de protection interne des figures 3 et 4. Dans tout ce qui suit, les termes « extérieur » ou « extérieurement » et « intérieur » ou « intérieurement » s'entendent généralement de manière radiale par rapport à un axe A-A' de la conduite, le terme « extérieur » s'entendant comme relativement plus éloigné radialement de l'axe A-A' et le terme « intérieur » s'entendant comme relativement plus proche radialement de l'axe A-A' de la conduite.
Une première conduite flexible 10 selon l'invention, destinée au transport de matériau abrasif à travers une étendue d'eau 13, est illustrée partiellement par les figures 1 et 2.
Le matériau abrasif comprend par exemple des roches ou/et des sédiments dispersés dans de l'eau ou dans un autre médium fluide à plus haute viscosité et densité, comme de la boue.
En particulier, le matériau abrasif est formé par des agrégats miniers désagrégés par des machines de coupe excavatrices sous-marines. Ces agrégats proviennent par exemple de la collecte de nodules déposés sur le fond sous-marins ou sont obtenus à partir de dépôts de sulfure massif (désignés par le terme anglais « Seabed Massive Sulfide » ou SMS) contenant des traces métalliques, notamment de cuivre, de plomb, de zinc, d'or, d'argent, ou d'autres métaux.
La conduite flexible 10 est destinée à être disposée à travers une étendue d'eau 13 dans une installation 14 d'exploitation du matériau, visible sur la figure 2
L'étendue d'eau 13 est par exemple, une mer, un lac ou un océan. La profondeur de l'étendue d'eau 13 au droit de l'installation d'exploitation 14 est par exemple comprise entre 500 m et 5000 m.
De préférence, le tronçon central 12 de la conduite s'étend de manière continue sur une longueur supérieure à 50 m, notamment supérieure à 100 m, et par exemple comprise entre 250 m et 3000 m.
L'installation d'exploitation 14 comporte un ensemble de surface 15, généralement flottant, et un ensemble de fond 16, qui sont de préférence raccordés entre eux par la conduite flexible 10.
L'ensemble de fond 16 comporte un dispositif 17 de prélèvement de matériau sur le fond de l'étendue d'eau 13, par exemple un véhicule excavateur 18 mobile sur le fond de l'étendue d'eau 13, ou des pinces mobiles de prélèvement.
Le dispositif de prélèvement 17 est raccordé à la conduite 10 par exemple par un lien souple 19 de type « jumper ».
La conduite flexible 10 comporte un tronçon central 12 illustré en partie sur la figure 1 . Elle comporte, à chacune des extrémités axiales du tronçon central 12, un embout d'extrémité (non représenté). En référence à la figure 1 , la conduite 10 délimite un passage central 1 1 de circulation du matériau abrasif.
Le passage central 1 1 s'étend suivant un axe A-A', entre l'extrémité amont et l'extrémité aval de la conduite 10. Il débouche à travers les embouts.
Le diamètre du passage central 1 1 est avantageusement compris entre 50 mm et
500 mm.
La conduite flexible 10 est ici une conduite « non liée » (désignée par le terme anglais « unbonded »).
Au moins deux couches adjacentes de la conduite flexible 10 sont libres de se déplacer longitudinalement l'une par rapport à l'autre lors d'une flexion de la conduite.
Avantageusement, toutes les couches de la conduite flexible sont libres de se déplacer l'une par rapport à l'autre, à l'exception d'une couche interne de protection qui est avantageusement fixée sur la première gaine, par extrusion de la première gaine, comme on le verra plus bas. 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 sur la figure 1 , la conduite 10 délimite une pluralité de couches concentriques autour de l'axe A-A', qui s'étendent continûment le long du tronçon central
12 jusqu'aux embouts situés aux extrémités de la conduite.
Selon l'invention, la conduite 10 comporte au moins une première gaine 20 à base de matériau polymère constituant une gaine de pression.
La conduite 10 comprend une deuxième gaine 22 à base d'un matériau polymère destinée à la protection de la conduite 10. La deuxième gaine 22, ou gaine externe de protection, délimite avec la première graine 20 un espace annulaire 24.
Dans cet espace annulaire 24, la conduite 10 comporte avantageusement une voûte de pression 30 et une pluralité de couches d'armures de traction 34, 36 disposées extérieurement par rapport à la voûte de pression 30.
Selon l'invention, la conduite flexible 10 comprend une couche interne de protection 40, disposée dans la première gaine 20 pour protéger la première gaine 20 du matériau circulant dans le passage central 1 1 , ainsi qu'une couche sacrificielle 41 disposée à l'intérieur de la couche interne de protection 40 dans le passage central 1 1 .
De manière connue, la gaine interne 20 est destinée à confiner de manière étanche le fluide transporté dans le passage 1 1 . Elle est formée en matériau polymère, par exemple à base d'une polyoléfine telle que le polyéthylène (PE), 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 interne 20 est par exemple comprise entre 5 mm et 20 mm.
Dans cet exemple, la voûte de pression 30 est destinée à reprendre les efforts liés à la pression régnant à l'intérieur de la gaine interne 20. Elle est par exemple formée d'un fil profilé métallique entouré en hélice autour de la gaine 20. Le fil profilé présente de préférence une géométrie, notamment en forme de Z, en forme de T, de U, de K, de X ou de I.
La voûte de pression 30 est enroulée en hélice à pas court autour de la gaine interne 20, c'est-à-dire avec un angle d'hélice de valeur absolue proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , la conduite flexible 10 comporte au moins une paire de couches d'armures 34, 36.
Chaque paire comporte une première couche d'armures 34 appliquée sur la voûte 30, et une deuxième couche d'armures 36, disposée autour de la première couche d'armures 34.
Chaque couche d'armures 34, 36 comporte au moins un élément d'armure 44 longitudinal enroulé à pas long autour de l'axe A-A' de la conduite 10.
Par « enroulé à pas long », on entend que la valeur absolue de l'angle d'hélice est inférieure à 55°, et est typiquement comprise entre 15° et 55°.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , la valeur absolue de l'angle d'hélice de chaque couche d'armures 34, 36 est notamment comprise entre 30° et 55°
Les éléments d'armure 44 d'une première couche 34 sont enroulés généralement suivant un angle opposé par rapport aux éléments d'armure 44 d'une deuxième couche 36. Ainsi, si l'angle d'enroulement des éléments d'armure 44 de la première couche 34 est égal à + a, a étant compris entre 15° et 55°, l'angle d'enroulement des éléments d'armure 44 de la deuxième couche 36 disposée au contact de la première couche 34 est par exemple de - a, avec a compris entre 15° et 55°.
Les éléments d'armure 44 sont par exemple formés par des fils métalliques ou en matériau composite, ou par des rubans à résistance mécanique élevée.
Chaque couche d'armures 34, 36 repose avantageusement sur au moins une bande anti-usure. La bande anti-usure est par exemple réalisée en plastique, notamment à base d'un polyamide ou d'un polyfluorure de vinylidène (PVDF). Elle présente une épaisseur inférieure à l'épaisseur de chaque gaine 20, 22.
La deuxième gaine 22 est destinée à protéger l'espace annulaire 24 en empêchant la pénétration de fluide depuis l'extérieur de la conduite flexible 10 vers l'intérieur. Elle est avantageusement réalisée en matériau polymère, notamment à base d'une polyoléfine, tel que du polyéthylène, à base d'un polyamide, tel que du PA1 1 ou du PA12.
L'épaisseur de la deuxième gaine 22 est par exemple comprise entre 5 mm et 15 mm.
La couche interne de protection 40 est disposée dans la gaine tubulaire 20. Elle est avantageusement fixée dans la gaine tubulaire 20, lors de la fabrication de la gaine tubulaire 20. Par exemple la gaine 20 est directement extrudée sur la couche 40, à partir d'un matériau polymère similaire ou de même nature que celui utilisé pour la réalisation de la couche 40. Elle présente une forme sensiblement tubulaire d'axe A-A'.
La couche interne de protection 40 couvre la totalité de la surface interne de la gaine tubulaire 20 faisant face à l'axe A-A' dans le tronçon central 12 de la conduite 10. Il n'est pas nécessaire que la couche interne de protection 40 assure une fonction d'étanchéité.
Selon l'invention, et en référence aux figures 3 et 4, la couche interne de protection 40 comporte au moins une première couche 50 de matériau résistant à l'abrasion, disposée autour de la couche sacrificielle 41 .
La première couche 50 est constituée d'une ou plusieurs bandes 52 de matériau résistant à l'abrasion, enroulées en hélice à pas long autour de la couche sacrificielle 41 , avec un angle d'hélice compris, en valeur absolue, entre 15° et 55°.
Selon des modes de réalisation avantageux, la couche interne de protection comprend également au moins une couche supplémentaire 54 de bandes de matériau résistant à l'abrasion, situées extérieurement par rapport à la première couche 50. Dans l'exemple représenté sur les figures 3 et 4, la couche interne de protection 40 comprend deux couches supplémentaires 54.
Chaque couche supplémentaire 54 est constituée d'une ou plusieurs bandes 52 de matériau résistant à l'abrasion, enroulées en hélice à pas long autour de la première couche 50 ou bien autour d'une autre couche supplémentaire 54 située directement intérieurement, avec un angle d'hélice compris, en valeur absolue, entre 15° et 55°.
Les différentes couches 50, 54 sont alors enroulées les unes sur les autres.
Les bandes 52 de chaque couche supplémentaire 54 sont enroulées généralement suivant un angle opposé par rapport aux bandes 52 de la couche 50, 54 située directement intérieurement, comme représenté sur la figure 4. Ainsi, si l'angle d'enroulement des bandes 52 de la couche 50, 54 située directement intérieurement est égal à + a, a étant compris entre 15° et 55°, l'angle d'enroulement des bandes 52 de la couche supplémentaire 54 disposée autour est par exemple de - a, avec a compris entre 15° et 55°. Alternativement, les bandes 52 de chaque couche supplémentaire 54 sont enroulées suivant le même angle que les bandes 52 de la couche 50, 54 située directement intérieurement. Ainsi, si l'angle d'enroulement des bandes 52 de la couche 50, 54 située directement intérieurement est égal à + a, a étant compris entre 15° et 55°, l'angle d'enroulement des bandes 52 de la couche supplémentaire 54 disposée autour est également égal est à + a.
En variante, la première couche 50 ainsi que les éventuelles couches supplémentaires 54 sont constituées d'une ou plusieurs bandes 52 enroulées en hélice à pas court, avec un angle d'hélice proche de 90°, et typiquement compris, en valeur absolue, entre 75° et 90°.
Dans un mode de réalisation, les bandes 52 sont collées les unes aux autres, ainsi qu'à la couche sacrificielle 41 , par un liant tel qu'une colle néoprène.
Les bandes 52 sont formées à partir d'un matériau polymère choisi parmi un caoutchouc, notamment un caoutchouc naturel, ou un caoutchouc artificiel, notamment un SBR (caoutchouc de styrène butadiène), BR (caoutchouc de butadiène), NBR (caoutchouc de nitrile butadiène), CR (caoutchouc de chloroprène), IIR (caoutchouc de butyle), EPDM (caoutchouc d'éthylène-propylène-diène monomère), un thermoplastique polyuréthane, ou un thermoplastique élastomère.
Le matériau polymère présente des propriétés élastiques qui assurent une bonne résistance aux mécanismes d'usure, grâce à la déformation que peuvent subir les bandes 52 au contact du matériau abrasif, et permettent aussi d'éviter la propagation de fissures.
En variante, au moins une des couches 50, 54 est constituée de bandes 52 formées à partir d'un matériau résistant à l'abrasion différent du matériau polymère, comme par exemple en métal comme un acier, ou bien en Kevlar®.
Selon des modes de réalisation particuliers, deux ou plus des couches 50, 54 de la couche interne de protection 40 sont chacune formées de bandes 52 de matériaux différents, et/ou des couches 50, 54 combinent des bandes 52 de plusieurs matériaux différents au sein de la même couche 50, 54. Il peut s'agir de plusieurs types de caoutchoucs différents, ou bien d'une combinaison de caoutchoucs avec d'autres matériaux résistants à l'abrasion tels que ceux décrits plus haut.
Chaque bande 52 présente, par exemple, une largeur comprise entre 50 mm et 300 mm, notamment comprise entre 50 mm et 250 mm, une épaisseur comprise entre 2 mm et 10 mm, et une longueur supérieure à 100 m.
L'épaisseur totale de la couche interne de protection 40 est notamment supérieure à 10 mm, avantageusement comprise entre 15 mm et 30 mm. La couche sacrificielle 41 est un tube formé à partir d'un matériau polymère, par exemple une polyoléfine, notamment du polyéthylène (PE).
La couche sacrificielle 41 définit une lumière centrale 56 de passage du matériau abrasif. Elle présente une épaisseur comprise entre 10 mm et 50 mm. La couche sacrificielle est formée d'un tronçon continu. En variante, elle se compose d'une succession de tronçons, présentant par exemple chacun une longueur supérieure à 20 m.
La lumière centrale 56 présente un diamètre initial supérieur à 10 cm, notamment compris entre 15 cm et 40 cm.
La couche sacrificielle 41 est propre à être érodée rapidement lors du transport du matériau abrasif à travers la lumière centrale 56, ce qui augmente progressivement le diamètre de la lumière centrale 56.
Notamment, la couche sacrificielle 41 est propre à être totalement érodée après une durée de transport du matériau abrasif inférieure à 100 heures, notamment inférieure à 80 heures.
Par totalement érodée, on entend que la couche sacrificielle 41 a été suffisamment érodée pour que la couche interne de protection 40 soit au contact du matériau abrasif transporté.
A l'inverse, la couche de protection 40 est très résistante à l'abrasion, la première couche 50 et chacune des couches supplémentaires 54 étant érodée après une durée au moins cinq fois plus importante que la couche sacrificielle 41 , notamment au moins sept fois plus importante.
La fabrication de la conduite 10 va maintenant être décrite, en référence à la figure 5.
Initialement, une couche sacrificielle 41 sous la forme d'un tronçon de tube est fournie. Cette couche sacrificielle 41 a par exemple été réalisée par extrusion.
La couche sacrificielle 41 est entraînée en translation le long de son axe A-A' au travers d'une machine comportant un dispositif tournant.
Une bobine portant une bande 52 de matériau polymère est fournie et montée sur le dispositif tournant. Une extrémité de la bande 52 est fixée à la couche sacrificielle 41 , par exemple par collage, ou par une agrafe.
La bobine est alors entraînée en rotation autour de la couche sacrificielle 41 pour enrouler la bande 52 autour de la couche sacrificielle 41 .
La combinaison des mouvements relatifs de rotation et de translation entre la couche sacrificielle 41 et la bande 52 provoque la formation d'une couche interne de protection 40 par enroulage en hélice d'une première couche 40 de bande 52 autour de la couche sacrificielle 41 . L'angle d'hélice de la première couche 40 varie en fonction du rapport entre la vitesse de translation axiale et la vitesse de rotation relative de la couche sacrificielle 41 et de la bande 52.
En variante, l'angle d'hélice de la première couche 40 est fixé par le positionnement angulaire du dispositif tournant portant la bobine par rapport à l'axe A-A' de la couche sacrificielle 41 .
Dans un mode de réalisation, la couche sacrificielle 41 est disposée autour d'un mandrin apte à absorber les contraintes de compression résultant de l'enroulage de la bande 52.
En variante, la couche sacrificielle 41 présente une épaisseur suffisante pour supporter les efforts de compression lors de l'enroulage.
Avantageusement, au moins une couche supplémentaire 54 est enroulée pardessus la première couche 50 de manière identique à l'enroulage de la première couche 50.
Le sens de rotation du dispositif tournant par rapport à la couche sacrificielle 41 est inversé pour l'enroulage de chaque couche supplémentaire 54.
En variante, toutes les couches supplémentaires 54 sont enroulées avec un même sens de rotation.
Chaque bande 52 est avantageusement enduite de liant sur une surface interne enroulée en contact avec la couche sacrificielle 41 ou avec la couche de bandes 52 précédente.
En variante, plusieurs bandes 52 portées par plusieurs bobines sont enroulées parallèlement. Ceci est notamment le cas lorsque l'angle d'hélice par rapport à l'axe A-A' est trop faible pour qu'une unique bande 52 recouvre toute la surface de la couche sacrificielle 41 . Ceci permet également de former plusieurs couches successives présentant des angles d'hélice identiques.
Une fois la couche interne de protection interne 40 formée, le procédé comprend la fabrication d'au moins une gaine tubulaire 20 autour de la couche interne de protection 40, par exemple par extrusion.
Le procédé comprend ensuite une étape de disposition d'une voûte de pression 30 et de deux couches d'armures de traction 34, 36, extérieurement par rapport à la gaine tubulaire 20, les couche d'armures comprenant une pluralité d'éléments d'armure 44 filiformes.
Le procédé comprend enfin une étape de fabrication d'une deuxième gaine 22 disposée extérieurement par rapport aux armures de traction, par exemple par extrusion. La couche de protection interne 40 de la conduite 10 selon l'invention présente une structure mécanique avantageuse, notamment en ce qu'elle ne comporte pas de raccords constituant des points de faiblesse à l'abrasion, mais est réalisée de manière continue.
Elle présente de plus une géométrie multicouche qui empêche la propagation de fissures dans la profondeur de la couche de protection interne 40.
De plus, elle peut combiner plusieurs matériaux différents qui confèrent à la couche de protection interne 40 résultante des propriétés mécaniques appropriées.
Enfin, le procédé de fabrication de la couche de protection interne 40 est simple à mettre en œuvre, puisque les bobines de bandes 52 de matériau sont facilement disponibles et aisément transportables et manipulables. La fabrication de la couche de protection 40 est donc intégrée dans celle de la conduite 10, notamment en termes de longueur, ce qui évite d'avoir à prévoir un poste supplémentaire pour le montage de la couche de protection interne 40. Le coût de fabrication est donc plus faible.
De plus, la couche sacrificielle 41 permet préférentiellement de s'affranchir de l'utilisation d'un mandrin de grande longueur.
La couche sacrificielle 41 forme un support efficace et robuste pendant la fabrication de la conduite 10. Elle sert en particulier de « gabarit » pour conformer les bandes 52 sous la forme d'un tube cylindrique et pour l'assemblage des bandes 52 entre elles.
Lors de l'utilisation de la conduite 10 pour le transport d'un matériau abrasif, notamment entre l'ensemble de fond 16 situé au fond de l'étendue d'eau 13 et l'ensemble de surface 15 situé à la surface de l'étendue d'eau 13, la couche sacrificielle 41 de la conduite 10 est érodée par le transport du matériau abrasif.
Par exemple, la couche sacrificielle 41 est totalement érodée après une durée de transport du matériau abrasif inférieure à 100 heures, notamment inférieure à 80 heures.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Conduite (10) flexible non liée de transport d'un matériau abrasif, comprenant :
- au moins une gaine tubulaire (20) délimitant un passage de circulation (1 1 ) du matériau abrasif ;
- au moins une couche d'armures de traction (34, 36) disposée extérieurement par rapport à la gaine tubulaire (20), la couche d'armures (34, 36) comprenant une pluralité d'éléments d'armure (44) filiformes ;
- une couche interne de protection (40) disposée à l'intérieur de la gaine tubulaire (20) dans le passage de circulation (1 1 ) ;
caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
- une couche sacrificielle (41 ) disposée à l'intérieur de la couche interne de protection (40) dans le passage de circulation (1 1 ) ;
la couche interne de protection (40) comportant une pluralité de bandes (52) de matériau résistant à l'abrasion enroulées autour de la couche sacrificielle (41 ).
2. - Conduite (10) selon la revendication 1 , dans laquelle la couche sacrificielle (41 ) est formée à partir d'une polyoléfine.
3.- Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle au moins une partie des bandes (52) de la couche interne de protection (40) est formée à partir d'un matériau polymère choisi parmi un caoutchouc, notamment un caoutchouc naturel ou un caoutchouc artificiel, avantageusement à base de styrène butadiène, de butadiène, de nitrile butadiène, de chloroprène, de butyle, d'éthylène-propylène-diène monomère, un thermoplastique polyuréthane, ou un thermoplastique élastomère.
4. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les bandes (52) de la couche interne de protection (40) sont enroulées en hélice à pas long autour de la couche sacrificielle (41 ) avec un angle d'hélice compris, en valeur absolue, entre 15° et 55°.
5. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les bandes (52) de la couche interne de protection (40) sont enroulées en hélice à pas court autour de la couche sacrificielle (41 ) avec un angle d'hélice compris, en valeur absolue, entre 75° et 90°.
6.- Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche interne de protection (40) comprend plusieurs couches (50, 54) de bandes (52) enroulées les unes sur les autres.
7.- Conduite (10) selon la revendication 6, dans laquelle les bandes (52) d'au moins l'une des couches (50, 54) sont enroulées dans un sens d'enroulement opposé au sens d'enroulement des bandes (52) d'une autre couche (50, 54).
8. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans laquelle les bandes (52) d'au moins l'une des couches (50, 54) sont formées d'un second matériau différent du matériau polymère.
9. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les bandes (52) de la couche de protection interne (40) sont collées les unes aux autres, ainsi qu'à la couche sacrificielle (41 ).
10. - Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche interne de protection (40) présente une épaisseur supérieure à 10 mm.
1 1 .- Conduite (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la conduite (10) présente une longueur supérieure à 10 m.
12.- Procédé de fabrication d'une conduite (10) flexible non liée de transport d'un matériau abrasif, comprenant les étapes suivantes :
- fabrication d'au moins une gaine tubulaire (20) autour d'une couche interne de protection (40) ;
- disposition d'au moins une couche d'armures de traction (34, 36) extérieurement par rapport à la gaine tubulaire (20), la couche d'armures de traction (34, 36) comprenant une pluralité d'éléments d'armure (44) filiformes ;
caractérisé en ce que le procédé de fabrication comprend, avant la fabrication de la gaine tubulaire (20), les étapes suivantes :
- fourniture d'au moins une couche sacrificielle (41 ) tubulaire ;
- formation de la couche interne de protection (40) par enroulage d'au moins une couche (50, 54) de bandes (52) autour de la couche sacrificielle (41 ).
13.- Procédé de fabrication selon la revendication 12, dans lequel la couche sacrificielle (41 ) est disposée autour d'un mandrin au cours de l'étape de formation de la couche interne de protection (40) par enroulage des bandes (52).
14.- Utilisation d'une conduite (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à
1 1 pour le transport d'un matériau abrasif entre un ensemble de fond (16) situé au fond d'une étendue d'eau (13) et un ensemble de surface (15) situé à la surface de l'étendue d'eau (13), dans laquelle la couche sacrificielle (41 ) de la conduite (10) est érodée par le transport du matériau abrasif.
15.- Utilisation selon la revendication 14, dans laquelle la couche sacrificielle (41 ) est totalement érodée après une durée de transport du matériau abrasif inférieure à 100 heures, notamment inférieure à 80 heures.
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