WO2018141831A1 - Structure métallique pour le support de conduites fluidiques et installation industrielle comprenant une telle structure métallique - Google Patents

Structure métallique pour le support de conduites fluidiques et installation industrielle comprenant une telle structure métallique Download PDF

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WO2018141831A1
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WO
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longitudinal
transverse
metal structure
beams
horizontal plane
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PCT/EP2018/052485
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Gregory LEJOSNE
Laurent Paris
Marc Cahay
Jean-Philippe DIMBOUR
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Technip France
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    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
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    • F16L1/06—Accessories therefor, e.g. anchors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/02—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets partly surrounding the pipes, cables or protective tubing
    • 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
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters

Definitions

  • the present invention relates to a metal structure for the support of fluidic conduits, of the type comprising: substantially vertical uprights arranged in a regular horizontal mesh characterized by a first longitudinal direction and a second transverse direction; and a plurality of longitudinal beams and transverse beams, respectively disposed in the longitudinal and transverse directions, each beam connecting two consecutive uprights; the plurality of longitudinal beams comprising at least a first level of longitudinal beams arranged in a first horizontal plane, said first level being able to support a first pipe extending in the transverse direction; the plurality of transverse beams comprising at least a second level of transverse beams arranged in a second horizontal plane, said second level being able to support a second pipe extending in the longitudinal direction; the second horizontal plane being located above the first horizontal plane.
  • Such a structure is intended in particular to be part of an industrial installation on land or at sea, placed on a fixed or floating support and comprising fluidic conduits.
  • Such an installation is for example a floating production, storage and offloading unit (designated by the acronym “FPSO” for “Floating production storage and offloading"), a floating unit of liquefied natural gas (designated by the FLNG for "Floating Liquefied Natural Gas”) or more generally an offshore unit such as a semi-submersible platform, which may be for example a TLP ("Tension Leg Platform" in English), a buoy unloading, floating vertical column or vessel.
  • the installation is a fixed rigid structure of "jacket” type or an oscillating structure subject to the seabed.
  • the units of the aforementioned type generally comprise a large number of interconnected equipment to each other.
  • This equipment is for example interconnected by fluid lines, functional lines, such as power lines, hydraulic transfer lines, and / or information transfer lines.
  • a substructure To manufacture such a unit, it is known to assemble a substructure, and then deposit on said substructure different prefabricated elements separately.
  • These elements include a main steel frame. Said frame serves as mechanical support for a network of fluid lines or pipes. Due to the amount of equipment to be connected, the network is generally very complex and includes a large number of channels that intersect in three dimensions.
  • the pipes are in particular fixed to the main frame by collars whose shape and location depend on the geometry of the network.
  • said network of pipes is designed in parallel to other disciplines such as electricity, instrumentation, mechanical equipment and structure.
  • the present invention relates to a metal structure of the aforementioned type, such that it is devoid of longitudinal beams at the second horizontal plane, said second horizontal plane thus being able to be traversed by the first pipe to the plumb longitudinal beams of the first level.
  • the metal structure comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination:
  • the plurality of longitudinal beams comprises a third level of longitudinal beams disposed in a third horizontal plane, located above the second horizontal plane; and the structure is devoid of transverse beams at said third horizontal plane, said third horizontal plane thus being able to be traversed by the second pipe (42) in line with the transverse beams of the second level;
  • the metal structure comprises several levels of longitudinal beams and several levels of transverse beams, alternated vertically;
  • the metal structure further comprises at least one grid of longitudinal bars and transverse bars disposed respectively in the longitudinal and transverse directions, each bar connecting two consecutive uprights, the longitudinal and transverse bars of said grid being coplanar and located above of the plurality of longitudinal beams and transverse beams; the at least one grid comprises at least one cross reinforcement, each end of said reinforcement being fixed in the middle of a longitudinal or transverse bar;
  • Each of the uprights comprises an upper end provided with a suspension means to a frame.
  • the invention further relates to an industrial plant comprising: a pipe network, extending in three dimensions; a main frame mechanically connected to said network; and at least one metal structure as described above, said metal structure being fixed to the main frame.
  • Said pipe network comprises at least one fluid pipe extending in the longitudinal direction and supported by at least one transverse beam of said metal structure, and / or at least one fluid pipe extending in the transverse direction and supported by at least one a longitudinal beam of said metal structure.
  • the installation comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination:
  • At least one of the ducts of the network comprises at least one longitudinal portion and one transverse portion, respectively extending in the longitudinal and transverse directions, said portions being connected by at least one vertical duct delimited by two elbows; at least one longitudinal portion and the at least one transverse portion being respectively supported by at least one transverse beam and by at least one longitudinal beam of the at least one metal structure;
  • the installation further comprises electrical or instrumentation cables, deployed on the at least one grid;
  • the at least one metal structure is suspended from the main frame.
  • FIG. 1 is a perspective view of a metal structure according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a metal structure according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a first partial view of an installation comprising a metal structure of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a second partial view of the installation of FIG. Figures 1 and 2 show metal structures 10, 1 10 for the driving support, respectively according to a first and a second embodiment of the invention.
  • the metal structure 10, 1 is preferably made of steel.
  • the metal structure 10, 1 10 comprises uprights 12, longitudinal beams 14 and transverse beams 16.
  • the metal structure 10, 1 10 furthermore comprises at least a first grid of wiring 18.
  • FIG 3 partially shows the structure 1 10 of Figure 2, the wiring grid 18 not being particularly represented.
  • the amounts 12 are substantially vertical, arranged in a regular horizontal mesh.
  • Said mesh is characterized by a first longitudinal direction and a second transverse direction.
  • said longitudinal and transverse directions form an angle of between 20 ° and 160 °, said angle being more preferably equal to or close to 90 °.
  • an orthonormal base (X, Y, Z) is considered, X and Y respectively representing the longitudinal and transverse directions, Z representing the vertical.
  • the horizontal mesh of the uprights 12 is formed by the intersections of a series of lines parallel to X and a series of lines parallel to Y.
  • the intervals separating said lines are identical, forming a square mesh.
  • the structure 10 is formed of a single structural unit 20, corresponding to a single cell of the horizontal mesh.
  • Said structural unit 20 is delimited by four uprights 12, distributed on two lines parallel to X and two lines parallel to Y.
  • the structure 1 10 is formed of four structural units 20 contiguous square, each of said units corresponding to a cell of the horizontal mesh. More specifically, the structure 1 10 has nine uprights 12 distributed over three lines parallel to X and three lines parallel to Y. Each upright 12 belongs to one, two or four of the structural units 20.
  • the structures according to the invention are formed of a different number of structural units 20, contiguous along X and / or according to Y.
  • an upper end of the uprights 12 is provided with means 21 for suspending a main frame, as will be described later.
  • Said means 21 make it possible for example to rigidly fix the structure 10, 1 10 to the main frame by welding or bolting.
  • the longitudinal beams 14 and the transverse beams 16 are respectively arranged along X and Y. Each beam has two ends, fixed to two consecutive uprights 12 along X or Y.
  • the longitudinal beams 14 are divided into three longitudinal levels 22, 24, 26.
  • the transverse beams 16 are divided into three levels. transversely 30, 32, 34. Alternatively, the number of longitudinal levels and / or transverse levels is higher.
  • each longitudinal level 22, 24, 26 is formed of two longitudinal beams 14 vis-à-vis one another; and each transverse level 30, 32, 34 is formed of two transverse beams 16 vis-à-vis one another.
  • each longitudinal level 22, 24, 26 defines a horizontal plane.
  • the transverse beams 16 of each transverse level 30, 32, 34 define a horizontal plane.
  • a first horizontal plane 36 is defined by a first longitudinal level 22 located lowest.
  • the first longitudinal level 22 is able to support a first pipe 40 (FIG. 3) extending in the transverse direction Y.
  • a second horizontal plane 38 is defined by a first transverse level 30 located lowest.
  • the second horizontal plane 38 is located above the first horizontal plane 36.
  • the first transverse level 30 is able to support a second pipe 42 (FIG. 3) extending in the longitudinal direction X.
  • a third horizontal plane 44 is defined by a second longitudinal level 24, able to support a third pipe 46 (FIG. 3) extending in the transverse direction Y.
  • the longitudinal levels 22, 24, 26 and the transverse levels 30, 32, 34 are alternated according to Z.
  • the structure 10, 1 10 is devoid of longitudinal beams 14 at the level of the transverse levels 30, 32, 34 and devoid of transverse beams 16 at longitudinal levels 22, 24, 26.
  • the structure 10, 1 10 is devoid of longitudinal beams 14 at the second horizontal plane 38. Said second horizontal plane is thus able to be traversed by the first pipe 40 in line with the longitudinal beams 14 of the first longitudinal level. 22.
  • the structure 10, 1 10 is devoid of transverse beams 16 at the third horizontal plane 44. Said third horizontal plane is thus adapted to be traversed by the second pipe 42 in line with the transverse beams 16 of the first transverse level 30.
  • the structure 10, 1 10 can thus support pipes 40, 42 of large diameter, said diameter being limited by a gap 48 between two longitudinal levels or two consecutive transverse levels.
  • the spacing 48 is identical between all the consecutive longitudinal levels and / or between all the consecutive transverse levels.
  • the spacing 48 is identical for the longitudinal levels and for the transverse levels.
  • the longitudinal levels and the transverse levels have different distances.
  • the first wiring grid 18 is disposed above the longitudinal levels 22, 24, 26 and transverse levels 30, 32, 34.
  • Said first gate 18 comprises a plurality of longitudinal bars 50 and transverse bars 52, coplanar and arranged respectively according to X and Y.
  • the first grid 18 comprises two longitudinal bars 50 and two transverse bars 52 arranged in a square, each bar being fixed to two uprights 12.
  • the first grid 18 further comprises a reinforcement 54 crosswise.
  • Each end of said reinforcement 54 is fixed in the middle of a longitudinal bar 50 or transverse 52.
  • the first grid 18 is particularly intended to support electrical cables and instrumentation.
  • the structure 10, 1 10 further comprises a second gate 58 identical to the first gate 18 and fixed above said first gate.
  • the structure 10, 1 10 thus comprises two wiring stages.
  • FIGS. 3 and 4 are partial views of an industrial installation 120.
  • Said industrial installation comprises in particular a network of pipes 130, partially shown in FIG. 3.
  • the network 130 comprises, for example, the first 40, second 42 and third 46 ducts. previously described.
  • the network 130 also comprises ducts 132 comprising longitudinal ducts 134 and transverse ducts 136, connected by vertical ducts 137 and elbows 138.
  • the installation 120 further comprises a main frame 140, made of steel.
  • the main frame 140 comprises in particular vertical columns 142 and horizontal struts 144, disposed in the upper part of said columns.
  • the main frame 140 also comprises oblique elements 146 of triangulation.
  • the main frame 140 is intended to hold in place the network of pipes 130 which extends in three dimensions.
  • the installation 120 further comprises several metal structures 1 10 as described above.
  • the metal structures 1 10 are suspended from the spacers 144 by the upper ends of their vertical uprights 12.
  • the metal structures 1 10 are intended to support the pipes of the network 130 and to mechanically connect said pipes to the main frame 140.
  • the longitudinal pipes 134 and the transverse pipes 136 of the pipes 132 are supported respectively by transverse levels 30, 32 , 34 and longitudinal levels 22, 24, 26 of said metal structures 1 10.
  • the installation 120 further comprises a network (not shown) of electrical and instrumentation cables, supported by the wiring grids 18, 58.
  • the metal structures 1 10 are manufactured in a standard manner in the workshop, said manufacturing including anti-corrosion type surface treatments.
  • the spacing 48, between two longitudinal levels or two consecutive transverse levels, is chosen in particular according to a maximum diameter of the pipes of the network 130.
  • the main frame 140 is assembled on site, for example on the bridge of a floating unit of the FPSO or FLNG type.
  • a plurality of metal structures 1 10 is then suspended from the spacers 144.
  • the metal structures 1 10 are preassembled to a number of horizontal pipes 40, 42, 46, longitudinal and / or transverse, before being suspended from the chassis 140.
  • the pipe network 130 is then developed, in particular by connecting said horizontal pipes 40, 42, 46 by vertical pipes 137 and elbows 138.
  • Other horizontal pipes may also be added, on the transverse levels 30, 32, 34 and / or on the longitudinal levels 22, 24, 26.
  • 134, 136 is imposed by the level, transverse or longitudinal, which supports each said conduits.
  • a change of direction in the horizontal plane therefore implies a change of vertical level.
  • Said vertical level change results in the connection of a longitudinal portion 134 and a transverse portion 136 by a vertical pipe 137 delimited by two elbows 138.
  • metal structures 1 10 generate great freedom in the development of the spatial geometry of the pipe network 130. It is therefore possible to design a network 130 of complex shape, although adapted to standardized support structures 1 10.
  • the metal structures 10, 1 described above thus provide standardized support for the pipes and cabling of the installation 120, without imposing any spatial constraint during the design of the pipe network 130.

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Abstract

Structure métallique pour le support de conduites fluidiques et installation industrielle comprenant une telle structure métallique La présente invention concerne une structure métallique pour le support de conduites fluidiques, comportant : des montants (12) sensiblement verticaux, et une pluralité de poutres longitudinales (14) et de poutres transversales (16), disposées respectivement selon des directions longitudinale (X) et transversale (Y), un premier niveau (22) de poutres longitudinales, disposées selon un premier plan horizontal, étant apte à supporter une première conduite (40) transversale; un deuxième niveau (30) de poutres transversales, disposées selon un deuxième plan horizontal au-dessus du premier plan horizontal, étant apte à supporter une deuxième conduite (42) longitudinale. La structure est dépourvue de poutres longitudinales au niveau du deuxième plan horizontal (38), ledit deuxième plan horizontal étant ainsi apte à être traversé par la première conduite (40) à l'aplomb des poutres longitudinales (14) du premier niveau (22).

Description

Structure métallique pour le support de conduites fluidiques
et installation industrielle comprenant une telle structure métallique
La présente invention concerne une structure métallique pour le support de conduites fluidiques, du type comportant : des montants sensiblement verticaux, disposés selon un maillage horizontal régulier caractérisé par une première direction longitudinale et par une deuxième direction transversale ; et une pluralité de poutres longitudinales et de poutres transversales, disposées respectivement selon les directions longitudinale et transversale, chaque poutre reliant deux montants consécutifs ; la pluralité de poutres longitudinales comprenant au moins un premier niveau de poutres longitudinales disposées selon un premier plan horizontal, ledit premier niveau étant apte à supporter une première conduite s'étendant selon la direction transversale ; la pluralité de poutres transversales comprenant au moins un deuxième niveau de poutres transversales disposées selon un deuxième plan horizontal, ledit deuxième niveau étant apte à supporter une deuxième conduite s'étendant selon la direction longitudinale ; le deuxième plan horizontal étant situé au-dessus du premier plan horizontal.
Une telle structure est notamment destinée à faire partie d'une installation industrielle à terre ou en mer, posée sur un support fixe ou flottant et comprenant des conduites fluidiques. Une telle installation est par exemple une unité flottante de production, de stockage et de déchargement (désignée par l'acronyme anglais « FPSO », pour « Floating production storage and offloading »), une unité flottante de gaz naturel liquéfié (désignée par l'acronyme anglais « FLNG » pour « Floating Liquefied Natural Gas ») ou plus généralement une unité offshore telle qu'une plate-forme semi- submersible, pouvant être par exemple un TLP (« Tension Leg Platform » en langue anglaise), une bouée de déchargement, une colonne verticale flottante ou un navire. En variante, l'installation est une structure rigide fixe de type « jacket » ou une structure oscillante assujettie au fond de la mer.
Les unités du type précité comportent généralement un grand nombre d'équipements interconnectés les uns aux autres. Ces équipements sont par exemple connectés entre eux par des conduites fluidiques, des lignes fonctionnelles, tels que des lignes électriques, des lignes de transfert hydraulique, et/ou des lignes de transfert d'informations.
Pour fabriquer une telle unité, il est connu d'assembler une sous-structure, et de déposer ensuite sur ladite sous-structure différents éléments préfabriqués séparément. Ces éléments comprennent notamment un châssis principal en acier. Ledit châssis sert de support mécanique à un réseau de conduites fluidiques ou canalisations. En raison de la quantité d'équipements à relier, ledit réseau est généralement très complexe et comprend un grand nombre de canalisations qui s'entrecroisent dans les trois dimensions.
Dans l'état de la technique, les canalisations sont notamment fixées au châssis principal par des colliers dont la forme et l'emplacement dépendent de la géométrie du réseau. Or, pendant la fabrication de l'installation, ledit réseau de canalisations est conçu en parallèle à d'autres disciplines comme l'électricité, l'instrumentation, l'équipement mécanique et la structure.
Les contraintes de temps obligent généralement à installer le châssis principal avant la finalisation de la géométrie du réseau de canalisations, les colliers de fixation étant fixés ensuite individuellement sur ledit châssis au fur et à mesure du développement des études du dit réseau. De plus, l'installation de chaque collier nécessite un traitement de surface particulier, notamment anti-corrosion, en raison des conditions climatiques auxquelles est soumise l'installation.
Il existe donc un besoin de standardisation des dispositifs de fixation des conduites fluidiques au châssis principal, de manière à pouvoir élaborer la géométrie du réseau sans engendrer d'étapes supplémentaires d'installation de colliers et de traitements anti-corrosion.
A cet effet, la présente invention se rapporte à une structure métallique du type précité, telle qu'elle est dépourvue de poutres longitudinales au niveau du deuxième plan horizontal, ledit deuxième plan horizontal étant ainsi apte à être traversé par la première conduite à l'aplomb des poutres longitudinales du premier niveau.
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, la structure métallique comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la pluralité de poutres longitudinales comprend un troisième niveau de poutres longitudinales disposées selon un troisième plan horizontal, situé au-dessus du deuxième plan horizontal ; et la structure est dépourvue de poutres transversales au niveau dudit troisième plan horizontal, ledit troisième plan horizontal étant ainsi apte à être traversé par la deuxième conduite (42) à l'aplomb des poutres transversales du deuxième niveau ;
- la structure métallique comporte plusieurs niveaux de poutres longitudinales et plusieurs niveaux de poutres transversales, alternés verticalement ;
- la structure métallique comprend en outre au moins une grille de barres longitudinales et de barres transversales, disposées respectivement selon les directions longitudinale et transversale, chaque barre reliant deux montants consécutifs, les barres longitudinales et transversales de ladite grille étant coplanaires et situées au-dessus de la pluralité de poutres longitudinales et de poutres transversales ; - l'au moins une grille comporte au moins un renfort en croix, chaque extrémité dudit renfort étant fixée au milieu d'une barre longitudinale ou transversale ;
- chacun des montants comporte une extrémité supérieure munie d'un moyen de suspension à un châssis.
L'invention se rapporte en outre à une installation industrielle comprenant : un réseau de canalisations, s'étendant dans trois dimensions ; un châssis principal mécaniquement relié audit réseau ; et au moins une structure métallique telle que décrite ci-dessus, ladite structure métallique étant fixée au châssis principal. Ledit réseau de canalisations comprend au moins une conduite fluidique s'étendant dans la direction longitudinale et soutenue par au moins une poutre transversale de ladite structure métallique, et/ou au moins une conduite fluidique s'étendant dans la direction transversale et soutenue par au moins une poutre longitudinale de ladite structure métallique.
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'installation comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- au moins l'une des canalisations du réseau comprend au moins une portion longitudinale et une portion transversale, s'étendant respectivement selon les directions longitudinale et transversale, lesdites portions étant connectées par au moins une conduite verticale délimitée par deux coudes, l'au moins une portion longitudinale et l'au moins une portion transversale étant respectivement soutenues par au moins une poutre transversale et par au moins une poutre longitudinale de l'au moins une structure métallique ;
- l'installation comprend en outre des câbles électriques ou d'instrumentation, déployés sur l'au moins une grille ;
- l'au moins une structure métallique est suspendue au châssis principal.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une structure métallique selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'une structure métallique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une première vue partielle d'une installation comprenant une structure métallique de la figure 2 ; et
- la figure 4 est une deuxième vue partielle de l'installation de la figure 3. Les figures 1 et 2 représentent des structures métalliques 10, 1 10 pour le support de conduite, respectivement selon un premier et selon un deuxième modes de réalisation de l'invention.
Dans la description qui suit, les structures métalliques 10 et 1 10 seront décrites simultanément, les éléments communs étant désignés par les mêmes numéros de référence.
La structure métallique 10, 1 10 est de préférence réalisée en acier. La structure métallique 10, 1 10 comporte des montants 12, des poutres longitudinales 14 et des poutres transversales 16. De manière optionnelle, comme représenté aux figures 1 et 2, la structure métallique 10, 1 10 comporte en outre au moins une première grille de câblage 18.
La figure 3 montre partiellement la structure 1 10 de la figure 2, la grille de câblage 18 n'étant notamment pas représentée.
Les montants 12 sont sensiblement verticaux, disposés selon un maillage horizontal régulier. Ledit maillage est caractérisé par une première direction longitudinale et par une deuxième direction transversale. Préférentiellement, lesdites directions longitudinale et transversale forment un angle compris entre 20° et 160°, ledit angle étant plus préférentiellement égal à ou proche de 90°.
Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, on considère une base orthonormée (X, Y, Z), X et Y représentant respectivement les directions longitudinale et transversale, Z représentant la verticale.
Le maillage horizontal des montants 12 est donc formé par les intersections d'une série de droites parallèles à X et d'une série de droites parallèles à Y. De préférence, les intervalles séparant lesdites droites sont identiques, formant un maillage carré.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , la structure 10 est formée d'une unique unité structurelle 20, correspondant à une seule cellule du maillage horizontal. Ladite unité structurelle 20 est délimitée par quatre montants 12, répartis sur deux droites parallèles à X et deux droites parallèles à Y.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, la structure 1 10 est formée de quatre unités structurelles 20 accolées en carré, chacune desdites unités correspondant à une cellule du maillage horizontal. Plus précisément, la structure 1 10 comporte neuf montants 12 répartis sur trois droites parallèles à X et trois droites parallèles à Y. Chaque montant 12 appartient à une, deux ou quatre des unités structurelles 20.
Selon des variantes non représentées, les structures selon l'invention sont formées d'un nombre différent d'unités structurelles 20, accolées selon X et/ou selon Y. De préférence, une extrémité supérieure des montants 12 est munie de moyens 21 de suspension à un châssis principal, comme il sera décrit ultérieurement. Lesdits moyens 21 permettent par exemple de fixer rigidement la structure 10, 1 10 au châssis principal par soudure ou boulonnage.
Les poutres longitudinales 14 et les poutres transversales 16 sont respectivement disposées selon X et selon Y. Chaque poutre comporte deux extrémités, fixées à deux montants 12 consécutifs selon X ou selon Y.
Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, les poutres longitudinales 14 sont réparties en trois niveaux longitudinaux 22, 24, 26. De même, dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, les poutres transversales 16 sont réparties en trois niveaux transversaux 30, 32, 34. En variante, le nombre de niveaux longitudinaux et/ou de niveaux transversaux est plus élevé.
Au niveau de chaque unité structurelle 20, chaque niveau longitudinal 22, 24, 26 est formé de deux poutres longitudinales 14 en vis-à-vis l'une de l'autre ; et chaque niveau transversal 30, 32, 34 est formé de deux poutres transversales 16 en vis-à-vis l'une de l'autre.
Les poutres longitudinales 14 de chaque niveau longitudinal 22, 24, 26 définissent un plan horizontal. De même, les poutres transversales 16 de chaque niveau transversal 30, 32, 34 définissent un plan horizontal.
Par exemple, un premier plan horizontal 36 est défini par un premier niveau longitudinal 22 situé le plus bas. Comme chaque niveau longitudinal, le premier niveau longitudinal 22 est apte à supporter une première conduite 40 (figure 3) s'étendant selon la direction transversale Y.
Un deuxième plan horizontal 38 est défini par un premier niveau transversal 30 situé le plus bas. Le deuxième plan horizontal 38 est situé au-dessus du premier plan horizontal 36. Comme chaque niveau transversal, le premier niveau transversal 30 est apte à supporter une deuxième conduite 42 (figure 3) s'étendant selon la direction longitudinale X.
Un troisième plan horizontal 44 est défini par un deuxième niveau longitudinal 24, apte à supporter une troisième conduite 46 (figure 3) s'étendant selon la direction transversale Y.
Les niveaux longitudinaux 22, 24, 26 et les niveaux transversaux 30, 32, 34 sont alternés selon Z. La structure 10, 1 10 est dépourvue de poutres longitudinales 14 à hauteur des niveaux transversaux 30, 32, 34 et dépourvue de poutres transversales 16 à hauteur des niveaux longitudinaux 22, 24, 26. Par exemple, la structure 10, 1 10 est dépourvue de poutres longitudinales 14 au niveau du deuxième plan horizontal 38. Ledit deuxième plan horizontal est ainsi apte à être traversé par la première conduite 40 à l'aplomb des poutres longitudinales 14 du premier niveau longitudinal 22.
De même, la structure 10, 1 10 est dépourvue de poutres transversales 16 au niveau du troisième plan horizontal 44. Ledit troisième plan horizontal est ainsi apte à être traversé par la deuxième conduite 42 à l'aplomb des poutres transversales 16 du premier niveau transversal 30.
La structure 10, 1 10 peut ainsi supporter des conduites 40, 42 de diamètre élevé, ledit diamètre étant limité par un écartement 48 entre deux niveaux longitudinaux ou deux niveaux transversaux consécutifs.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l'écartement 48 est identique entre tous les niveaux longitudinaux consécutifs et/ou entre tous les niveaux transversaux consécutifs.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel, l'écartement 48 est identique pour les niveaux longitudinaux et pour les niveaux transversaux. En variante, les niveaux longitudinaux et les niveaux transversaux présentent des écartements différents.
La première grille de câblage 18 est disposée au-dessus des niveaux longitudinaux 22, 24, 26 et des niveaux transversaux 30, 32, 34. Ladite première grille 18 comporte une pluralité de barres longitudinales 50 et de barres transversales 52, coplanaires et respectivement disposées selon X et selon Y. Au niveau d'une unité structurelle 20, la première grille 18 comporte deux barres longitudinales 50 et deux barres transversales 52 disposées en carré, chaque barre étant fixée à deux montants 12.
De préférence, au niveau d'une unité structurelle 20, la première grille 18 comporte en outre un renfort 54 en croix. Chaque extrémité dudit renfort 54 est fixée au milieu d'une barre longitudinale 50 ou transversale 52.
La première grille 18 est notamment destinée à supporter des câbles électriques et d'instrumentation. Dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, la structure 10, 1 10 comporte en outre une deuxième grille 58 identique à la première grille 18 et fixée au- dessus de ladite première grille. La structure 10, 1 10 comporte ainsi deux étages de câblage.
Les figures 3 et 4 sont des vues partielles d'une installation industrielle 120. Ladite installation industrielle comprend notamment un réseau de canalisations 130, partiellement représenté à la figure 3. Le réseau 130 comporte par exemple les première 40, deuxième 42 et troisième 46 conduites précédemment décrites. Le réseau 130 comporte également des canalisations 132 comprenant des conduites longitudinales 134 et des conduites transversales 136, reliées par des conduites verticales 137 et par des coudes 138.
L'installation 120 comprend en outre un châssis principal 140, réalisé en acier. Le châssis principal 140 comprend notamment des colonnes verticales 142 et des entretoises horizontales 144, disposées en partie supérieure desdites colonnes. Le châssis principal 140 comprend également des éléments obliques 146 de triangulation.
Le châssis principal 140 est destiné à maintenir en place le réseau de canalisations 130 qui s'étend dans trois dimensions.
L'installation 120 comprend en outre plusieurs structures métalliques 1 10 telles que décrites ci-dessus. Les structures métalliques 1 10 sont suspendues aux entretoises 144 par les extrémités supérieures de leurs montants verticaux 12.
Les structures métalliques 1 10 sont destinées à soutenir les canalisations du réseau 130 et à relier mécaniquement lesdites canalisations au châssis principal 140. En particulier, les conduites longitudinales 134 et les conduites transversales 136 des canalisations 132 sont soutenues respectivement par des niveaux transversaux 30, 32, 34 et par des niveaux longitudinaux 22, 24, 26 desdites structures métalliques 1 10.
L'installation 120 comprend en outre un réseau (non représenté) de câbles électriques et d'instrumentation, supporté par les grilles de câblage 18, 58.
Un procédé de fabrication de l'installation 120 va maintenant être décrit. Les structures métalliques 1 10 sont fabriquées de manière standard en atelier, ladite fabrication incluant des traitements de surface de type anti-corrosion. L'écartement 48, entre deux niveaux longitudinaux ou deux niveaux transversaux consécutifs, est notamment choisi en fonction d'un diamètre maximal des canalisations du réseau 130.
Le châssis principal 140 est assemblé sur site, par exemple sur le pont d'une unité flottante de type FPSO ou FLNG. Une pluralité de structures métalliques 1 10 est ensuite suspendue aux entretoises 144. Selon un mode de réalisation de l'invention, les structures métalliques 1 10 sont préassemblées à un certain nombre de conduites horizontales 40, 42, 46, longitudinales et/ou transversales, avant d'être suspendues au châssis 140.
Le réseau de canalisations 130 est ensuite élaboré, notamment en reliant lesdites conduites horizontales 40, 42, 46 par des conduites verticales 137 et par des coudes 138. D'autres conduites horizontales peuvent également être ajoutées, sur les niveaux transversaux 30, 32, 34 et/ou sur les niveaux longitudinaux 22, 24, 26.
La direction longitudinale ou transversale des conduites horizontales 40, 42, 46,
134, 136 est imposée par le niveau, transversal ou longitudinal, qui supporte chacune desdites conduites. Dans une canalisation 132, un changement de direction dans le plan horizontal implique donc un changement de niveau vertical. Ledit changement de niveau vertical se traduit par le raccord d'une portion longitudinale 134 et d'une portion transversale 136 par une conduite verticale 137 délimitée par deux coudes 138.
Les trois niveaux longitudinaux 22, 24, 26 et les trois niveaux transversaux 30, 32,
34 des structures métalliques 1 10 génèrent une grande liberté dans l'élaboration de la géométrie spatiale du réseau de canalisations 130. Il est donc possible de concevoir un réseau 130 de forme complexe, bien qu'adapté à des structures support 1 10 standardisées.
En parallèle, le réseau (non représenté) de câbles électriques et d'instrumentation est déployé sur les grilles de câblage 18, 58.
Les structures métalliques 10, 1 10 précédemment décrites fournissent ainsi un support standardisé aux canalisations et au câblage de l'installation 120, sans imposer de contrainte spatiale lors de la conception du réseau de canalisations 130.

Claims

REVENDICATIONS
1 .- Structure métallique (10, 1 10) pour le support de conduites fluidiques, comprenant :
- des montants (12) sensiblement verticaux, disposés selon un maillage horizontal régulier caractérisé par une première direction longitudinale (X) et par une deuxième direction transversale (Y), et
- une pluralité de poutres longitudinales (14) et de poutres transversales (16), disposées respectivement selon les directions longitudinale et transversale, chaque poutre reliant deux montants consécutifs,
la pluralité de poutres longitudinales comprenant au moins un premier niveau (22) de poutres longitudinales disposées selon un premier plan horizontal (36), ledit premier niveau étant apte à supporter une première conduite (40) s'étendant selon la direction transversale ;
la pluralité de poutres transversales comprenant au moins un deuxième niveau
(30) de poutres transversales disposées selon un deuxième plan horizontal (38), ledit deuxième niveau étant apte à supporter une deuxième conduite (42) s'étendant selon la direction longitudinale ; le deuxième plan horizontal étant situé au-dessus du premier plan horizontal ;
la structure étant caractérisée en ce qu'elle est dépourvue de poutres longitudinales au niveau du deuxième plan horizontal (38), ledit deuxième plan horizontal étant ainsi apte à être traversé par la première conduite (40) à l'aplomb des poutres longitudinales (14) du premier niveau (22). 2.- Structure métallique selon la revendication 1 , dans laquelle :
- la pluralité de poutres longitudinales comprend un troisième niveau (24) de poutres longitudinales disposées selon un troisième plan horizontal (44), situé au-dessus du deuxième plan horizontal (38) ; et
- la structure est dépourvue de poutres transversales au niveau dudit troisième plan horizontal, ledit troisième plan horizontal étant ainsi apte à être traversé par la deuxième conduite (42) à l'aplomb des poutres transversales du deuxième niveau (30).
3.- Structure métallique selon la revendication 1 ou la revendication 2, comportant plusieurs niveaux (22, 24, 26) de poutres longitudinales et plusieurs niveaux (30, 32, 34) de poutres transversales, alternés verticalement.
4. - Structure métallique selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une grille (18, 58) de barres longitudinales (50) et de barres transversales (52), disposées respectivement selon les directions longitudinale (X) et transversale (Y), chaque barre reliant deux montants (12) consécutifs, les barres longitudinales et transversales de ladite grille étant coplanaires et situées au-dessus de la pluralité de poutres longitudinales et de poutres transversales.
5. - Structure métallique selon la revendication 4, dans laquelle l'au moins une grille comporte au moins un renfort (54) en croix, chaque extrémité dudit renfort étant fixée au milieu d'une barre longitudinale (50) ou transversale (52).
6. - Structure métallique selon l'une des revendications précédentes, dans lesquels chacun des montants (12) comporte une extrémité supérieure munie d'un moyen (21 ) de suspension à un châssis (140).
7. - Installation industrielle (120) comprenant :
- un réseau (130) de canalisations (132), s'étendant dans trois dimensions,
- un châssis principal (140) mécaniquement relié audit réseau (130), et
- au moins une structure métallique (10, 1 10) selon l'une des revendications précédentes, ladite structure métallique étant fixée au châssis principal ;
ledit réseau de canalisations comprenant au moins une conduite fluidique (42, 134) s'étendant dans la direction longitudinale (X) et soutenue par au moins une poutre transversale (16) de ladite structure métallique (10, 1 10), et/ou au moins une conduite fluidique (40, 136) s'étendant dans la direction transversale (Y) et soutenue par au moins une poutre longitudinale (14) de ladite structure métallique.
8. - Installation industrielle selon la revendication 7, dans laquelle au moins l'une des canalisations (132) dudit réseau (130) comprend au moins une portion longitudinale (134) et une portion transversale (136), s'étendant respectivement selon les directions longitudinale et transversale, lesdites portions étant connectées par au moins une conduite verticale (137) délimitée par deux coudes (138),
l'au moins une portion longitudinale (134) et l'au moins une portion transversale (136) étant respectivement soutenues par au moins une poutre transversale (16) et par au moins une poutre longitudinale (14) de l'au moins une structure métallique.
9. - Installation industrielle selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans laquelle l'au moins une structure métallique (10, 1 10) est selon la revendication 4 ou la revendication 5, ladite installation comprenant en outre des câbles électriques ou d'instrumentation, déployés sur l'au moins une grille (18, 58).
10. - Installation industrielle selon l'une des revendications 7 à 9, dans laquelle l'au moins une structure métallique (10, 1 10) est selon la revendication 6, ladite structure métallique étant suspendue au châssis principal (140).
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