WO2019129804A1 - Conduite de circulation d'un fluide - Google Patents

Conduite de circulation d'un fluide Download PDF

Info

Publication number
WO2019129804A1
WO2019129804A1 PCT/EP2018/097018 EP2018097018W WO2019129804A1 WO 2019129804 A1 WO2019129804 A1 WO 2019129804A1 EP 2018097018 W EP2018097018 W EP 2018097018W WO 2019129804 A1 WO2019129804 A1 WO 2019129804A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
separation
section
fluid
strips
strip
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/097018
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent MUTRICY
Original Assignee
Naval Energies
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Naval Energies filed Critical Naval Energies
Publication of WO2019129804A1 publication Critical patent/WO2019129804A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/22—Multi-channel hoses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • F03G7/05—Ocean thermal energy conversion, i.e. OTEC
    • 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
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/14—Laying or reclaiming pipes on or under water between the surface and the bottom
    • 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
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/14—Laying or reclaiming pipes on or under water between the surface and the bottom
    • F16L1/15—Laying or reclaiming pipes on or under water between the surface and the bottom vertically
    • 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
    • F16L11/02—Hoses, i.e. flexible pipes made of fibres or threads, e.g. of textile which may or may not be impregnated, or provided with an impermeable layer, e.g. fire-hoses
    • 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
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/133—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting buoyant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the present invention relates to a flow conduit of a fluid.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a fluid circulation pipe and to a thermal energy system of the sea.
  • the invention relates to the field of thermal energy of the seas also designated by the acronym ETM or to the field of air conditioning with seawater, also known by the acronym SW AC for "Sea Water Air Conditionning", meaning, in French, "air conditioning with sea water”. More generally, the invention relates to any upwelling installation of a large amount of cold water drawn at 200 meters (m) deep and beyond.
  • the circulation pipe In order to draw cold deep water, the circulation pipe generally has a long length, for example, greater than 600 meters (m), and may have a length of more than 1000 m.
  • a circulation pipe adapted to be traversed by a fluid comprising a plurality of modular sections assembled to each other defining an internal volume of fluid passage.
  • Each modular section comprises a membrane portion and a succession of central rings arranged inside the membrane, that is to say in the interior volume delimited by the membrane portion, connected to each other by cables .
  • each section comprises two end rings each attached to each end of the membrane portion of said section.
  • Each end ring of the modular section is adapted to be attached to an end ring of another modular section so as to mount the pipe. When the circulation line is mounted, a portion of each end ring protrudes into the interior volume delimited by the pipe.
  • the invention relates to a fluid circulation duct comprising at least one section suitable for being immersed in a first fluid, the at least one section comprising a plurality of separation strips, each separation strip being extending along a length of the circulation pipe and having a cross section of the shape of a "C", each separation strip comprising a side wall and two free edges, the two free edges of a separation strip being fixed on a side wall of another separation strip of the plurality of separation strips, the set of separation strips delimiting a tubular space for circulation of the first fluid and a plurality of subspaces adapted to receive each at least partly a second fluid, the subspaces each being separate from the tubular space.
  • the circulation line comprises one or more of the following characteristics taken in isolation or in any technically possible combination:
  • a subspace of the at least one section is watertight relative to another subspace of said section.
  • the at least one section comprises a number of subspaces comprised between twelve and twenty.
  • each separation strip having a cross-section of the shape of a "C" has a width and a length, the width of each separation strip being between 1 meter and 3 meters and the length of each separation strip being comprised between 20 meters and 1250 meters.
  • a diameter is defined for the tubular space, the diameter of the tubular space being between 2 meters and 5 meters.
  • the set of subspaces defines an annular space of the section and the plurality of separation strips defines an inner wall and an outer wall of the distinct section of the inner wall, the tubular space of the section being delimited by the internal wall and the annular space being delimited by the inner wall and the outer wall, the at least one section further comprising a plurality of reinforcing strips, the reinforcing strips being arranged on the inner wall and / or on the outer wall; of the at least one section, each reinforcing strip being fixed to at least two adjacent separation strips of said section, each reinforcing strip being in particular fixed on the at least two adjacent separation strips by welding, vulcanization or by sealed stitching.
  • the circulation duct comprises at least one ballast, the ballast comprising a weight and a link, the weight being fixed to the link and a portion of the link being inserted and fixed between two adjacent separation strips of the at least one section, at least one portion further comprising weight retaining strips and each retaining band being secured to both of one of the separation strips from the two adjacent divider strips and a portion of the ballast tie , the link of the ballast having come from matter with one of the bands of separation.
  • the subject of the invention is also a method for manufacturing a fluid circulation duct comprising at least one section suitable for being immersed in a first fluid, the at least one section comprising a plurality of separation strips, each separation strip extending along a length of the circulation pipe and having a cross-section of the shape of a "C", each separation strip comprising a side wall and two free edges, the two free edges of a separation strip being fixed on a side wall of another separation strip of the plurality of separation strips, the set of separation strips delimiting a tubular space for circulating the first fluid and a plurality of clean subspaces each receiving at least a second fluid, the subspaces being each separate from the tubular space, the method comprising at least the steps of providing a plurality of In the separation strips, conform each "C" separation strip so that a cross-section of the separation strip has the shape of a "C”, each separation strip comprising a side wall and two free edges, fasten the free edges of each separation strip on the side wall of another separation strip of the plurality of
  • the invention also relates to a thermal energy system of the seas comprising at least one fluid circulation line as defined above.
  • the thermal energy system of the seas comprises one or more of the following characteristics taken individually or in any technically possible combination:
  • the thermal energy system of the seas comprises at least one condenser adapted to be fed with the first fluid.
  • the circulation pipe is suitable for supplying a condenser located on the ground.
  • the circulation pipe is intended to supply a condenser arranged on a floating platform clean to float on a surface of the sea.
  • FIG. 1 is a schematic view of an example of a circulation duct for a fluid of a thermal energy system of the seas
  • FIG. 2 is a schematic view of a longitudinal section of the circulation pipe of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a diagrammatic view of a cross section of the circulation duct according to the transverse section plane III-III identified in FIG. 2,
  • FIG. 4 is an enlargement of the zone IV in FIG. 3 which illustrates a portion of the circulation pipe
  • FIG. 5 is a schematic view of another example of a fluid circulation conduit.
  • a fluid circulation duct 10 of a marine thermal energy system is shown in FIG. 1.
  • the circulation duct 10 is intended to be immersed in seawater.
  • the ETM system exploits the temperature difference of surface waters and cold deep waters as explained above.
  • the fluid circulation line 10 is therefore a cold seawater circulation line.
  • circulation line 10 the fluid circulation line 10 is referred to as "circulation line 10".
  • the ETM system (not shown in the figures) comprises an evaporator supply pipe, a working fluid, a working fluid pump, an evaporator, at least one discharge pipe, an expansion turbine, a generator current, a cold fluid pump 12, and a condenser.
  • the supply pipe is suitable for supplying the evaporator with hot fluid, for example surface water.
  • the working fluid is, for example ammonia.
  • the working fluid pump is adapted to bring the working fluid to the evaporator.
  • the evaporator is able to evaporate under high pressure the working fluid flowing in closed circuit under the effect of the hot fluid.
  • the discharge pipe is able to discharge the hot fluid at sea after passing through the evaporator.
  • the discharge pipe is sometimes referred to as the discharge pipe.
  • the expansion turbine is connected by a shaft to the current generator. In the expansion turbine, the working fluid is able to be relaxed.
  • the cold fluid pump 12 is able to bring a cold fluid to the condenser.
  • the cold fluid corresponds to cold deep seawater raised by the circulation pipe 10.
  • the depth of the cold fluid to be pumped is called for the following, depth of pumping.
  • the cold fluid pump 12 is arranged at the upper part of the circulation pipe 10, or downstream of the circulation pipe 10.
  • the circulation pipe 10 operates in a vacuum.
  • the terms “upper” and “lower” refer to the direction of circulation of cold deep water in the flow line 10.
  • an upper element of the circulation pipe 10 is located downstream the circulation pipe 10 with respect to a lower element of the circulation pipe 10 in the direction of flow of deep water in the circulation pipe 10.
  • the condenser is configured to be fed with cold fluid.
  • the working fluid is also able to be fed to the condenser to be cooled and condensed.
  • the heated cold fluid is suitable for being discharged at sea by a discharge pipe.
  • the condenser is suitable for being fed with a large flow of deep water.
  • the feed rate of the condenser is, for example, between 10 m 3 / s and 100 m 3 / s.
  • a quantity A lies between a first value A1 and a second value A2 when, on the one hand, the quantity A is greater than or equal to the size A1 and, on the other hand, the quantity A is less than or equal to the second value A2.
  • Figure 1 also shows a station 14 located on land, close to the coast. The ETM system is arranged in the station 14.
  • the circulation line 10 is connected to the station 14 by a collector 16.
  • the collector 16 is adapted to recover the cold fluid downstream of the cold fluid pump 12.
  • the collector 16 is connected to the condenser.
  • the circulation line 10 is a so-called “onshore” driving line signifying, in French, "on the ground". It is understood in the following description by onshore circulation line, a circulation pipe forming part of an ETM system whose station 14 is located on the ground and clean to follow the topography of a seabed 18. In this case the circulation pipe 10 is suitable for supplying a condenser situated on the ground.
  • the circulation line 10 is, in this example, a flexible pipe.
  • the dimension of an element of the circulation pipe 10 measured in the axial direction AA ' is called “length”.
  • the dimension of an element of the circulation pipe 10 measured in the radial direction is called “width”.
  • transverse sectional plane is a plane of section normal to the axial direction AA '.
  • transverse sectional plane is identified by the sectional plane III-III in FIG.
  • cross section the section of an element of the circulation pipe in a transverse sectional plane.
  • circulation line 10 in the operating configuration that the circulation pipe 10 is able to return a first cold fluid and a second fluid is received in sub-units. 10.
  • the subspaces are defined later in the following description.
  • circulation line 10 in the idle configuration that the circulation line 10 is not suitable for raising the first cold fluid.
  • the dimensions of the circulation pipe 10 defined below, are, unless otherwise specified, the dimensions of the circulation pipe 10 in the rest configuration.
  • the circulation duct 10 comprises a plurality of sections 20, a plurality of weights 21, a first orifice 22, a second orifice 24, a first closure system 26, a second closure system 28 and a system for regulating a pressure.
  • An axis is defined for each section 20.
  • the sections 20 are fixed to each other so that the axes of the sections are aligned with each other.
  • the assembly formed by the axes of the sections 20 coincides with the axis AA '.
  • Each section 20 has an upper end 20A and a lower end 20B defined in the axial direction AA '.
  • An upper end section 20S and a lower end section 20I are defined.
  • a plurality of sections 20, said intermediate sections, is arranged between the upper section 20S and the lower section 20I.
  • the sections 20 are connected via their upper ends 20A and lower 20B.
  • a lower end 20B of an upper section 20 is connected to an upper end 20A of a lower section 20.
  • the sections 20 are welded to each other.
  • the sections 20 are assembled by vulcanization or sealed seam, for example by gluing.
  • the circulation line 10 has a length l c significant, for example, between five kilometers (km) and seven km. In this case, a lower end of the circulation pipe 10 is located at a depth of between 600 meters (m) and 1100 m depth.
  • the length l T of each section 20 is between 20 m and 1250 m.
  • the length l T of a section 20 is equal to one kilometer.
  • the circulation pipe 10 comprises between five sections 20 and seven sections 20.
  • the weight of the ballast 21 is between 1 ton and 5 tons.
  • Each section 20 is adapted to be immersed in a first fluid 31.
  • the first fluid 31 is, for example, a liquid.
  • the first fluid 31 is, in this example, seawater.
  • the weights 21 are partly in contact with the seabed 18 and are at the interface between the circulation pipe 10 and the seabed 18.
  • each weight 21 comprises a link 32, one of whose ends is fixed to the section 20 and the other end of which comprises a weight 34 placed on the seabed 18.
  • the weight 34 stabilizes the circulation pipe 10, especially when the circulation pipe 10 is subjected to the sea currents.
  • ballast 21 is attached to each section 20.
  • the weights 21 are evenly distributed along the length of the circulation pipe 10.
  • section 20 is detailed.
  • FIG. 4 is an enlarged schematic view of a portion of a section 20.
  • the widths and the angles represented in this figure are not to scale and are intentionally deformed with respect to reality to facilitate visualization by the reader and so his understanding.
  • the section 20 has a cylindrical shape of AA 'axis with a circular base.
  • Each section 20 has a weight of between 1 ton and 50 tons.
  • the section 20 comprises a plurality of separation strips 36.
  • the separation strips 36 delimit a tubular space 38 of the circulation duct 10 and a plurality of subspaces 40 distinct from the tubular space 38.
  • the section 20 further comprises a plurality of reinforcing strips 42 and holding strips 44 of the ballast 21.
  • Each separation strip 36 extends along the length of the circulation pipe 10.
  • Each separation strip 36 has a cross section S of the shape of a "C".
  • Each separation strip 36 comprises a side wall 46 and two free edges 48.
  • the free edges 48 of a separation strip 36 are attached to the side wall 46 of the other separation strip 36 over the entire length of the free edges 48.
  • a portion of the side wall 46 of a separation strip 36 adjacent to the two free edges 48 is also fixed on the side wall 46 of the other separation strip 36.
  • Fixing a separation strip 36 on another separation strip 36 is a sealed fastener.
  • a fluid contained in one of the separation strips 36 does not does not communicate fluidically through the attachment with the fluid contained in the other separation strip.
  • the two free edges 48 are fixed on the side wall 46 of another separation strip 36 by welding.
  • the two free edges 48 of a separation strip 36 are fixed on the lateral wall 46 of another separation strip 36 by vulcanization or by sealed stitching, for example by gluing.
  • each separation strip 36 has an inner circular arc C int and an outer circular arc C ext .
  • an “internal circular arc C int” is a circular arc arranged facing the tubular space 38 in the radial direction and an “external circular arc C ext” is a circular arc arranged next to a direction opposite to the tubular space 38 in the radial direction.
  • the internal circular arc C int has a center O int .
  • the radius R int is the segment that connects the center O int of the internal circular arc C int to a point of the internal circular arc C int .
  • the radius R int of the internal arc C int is equal to 1, 12 m for example.
  • An angle ⁇ is defined as the angle at the center of the inner circle C int .
  • the angle a is, for example, between 30 degrees and 10 degrees.
  • the angle is 55 degrees.
  • the length of the arc C int is equal to the product of the angle a and the radius R int of the internal circular arc C int .
  • the external circular arc C ext also has a center O ext .
  • the radius R ext is the segment which connects the center O ext of the external circular arc C ext to a point of the external circular arc C ext .
  • the radius R ext of the external circular arc C ext is equal to 0.91 m for example.
  • An angle b is also defined as the angle at the center of the external circular arc C ext .
  • the angle b is, for example, between 90 degrees and 150 degrees.
  • the angle b measures 147 degrees.
  • the length of the external circular arc C ext is equal to the product of the angle b and the radius R ext of the external circular arc C ext .
  • each separation strip 36 For each separation strip 36, the straight line (m) connecting the center O int of the internal circular arc C int and the center O ext of the external circular arc C ext is parallel to the radial direction.
  • Each separation strip 36 whose section S is in the shape of a C further has a width L B s and a length l BS .
  • the width L BS of the separation strip 36 is the width of the separation strip 36 measured along the line (m) between the vertex of the internal circular arc C int and the apex of the external arc. C ext .
  • the width L BS of the separation strip 36 is between 1 m and 3 m.
  • the width L BS of the separation strip 36 is 2.07 m.
  • the length l BS of the separation strip 36 is equal to the length l T of the section 20.
  • Each separation strip 36 is flexible.
  • Each separation strip 36 is a membrane.
  • the membrane is made of textile, for example polyester fibers coated with polyvinyl chloride (PVC) or synthetic rubber.
  • the number of separation strips 36 is between 12 and 20.
  • the number of separation strips 36 is 20.
  • the plurality of separation strips 36 defines an inner wall 50 and an outer wall 51 of the section 20 distinct from the inner wall 50.
  • the separation strips 36 delimit the tubular space 38 for circulating the first fluid 31.
  • tubular space 38 is delimited by the internal wall 50 of the section 20.
  • the diameter D of the tubular space 38 is defined as being the diameter of the circle passing through the edges of the internal circular arcs C int of the separation strips 36.
  • the diameter D of the tubular space 38 is between 2 m and 8 m.
  • the diameter D of the tubular space 38 is between 2 m and 5 m.
  • the diameter D of the tubular space 38 is equal to 4 m.
  • the separation strips 36 delimit, in addition, the plurality of subspaces 40 of the section 20, the subspaces 40 being each separate from the tubular space 38.
  • All of the subspaces 40 form an annular space of the section 20. More specifically, the annular space is delimited by the inner wall 50 and the outer wall 51.
  • the subspaces 40 of the section 20 are arranged circumferentially around the tubular space 42. In other words, the subspaces 40 are arranged radially around the axis of the section 20. Each subspace 40 is adapted to receive at least partly a second fluid 52.
  • the second fluid 52 is, for example, a liquid.
  • the second fluid 52 is, for example, water.
  • the second fluid 52 is fresh water.
  • Freshwater has a much lower salinity than seawater salinity.
  • Seawater contains between 30 grams (g) and 40 grams of dissolved salts in one kilogram of seawater while water sweet includes only one gram.
  • the separation strips 36 provide a sealing function.
  • the separation strips 36 are sealed to the first fluid 31 and the second fluid 52.
  • Each subspace 40 is sealed with respect to another subspace 40 of the section 20.
  • the second fluid 52 adapted to be contained in a subspace 40 does not communicate with the second fluid to be contained in a particular fluid. other subspace 40.
  • the number of subspaces 40 is between 12 and 20.
  • the number of subspaces 40 is 20.
  • the plurality of reinforcing strips 42 is distributed into a plurality of internal reinforcing strips 42A and a plurality of external reinforcing strips 42B.
  • the internal reinforcement strips 42A and external 42B are also generically referred to hereinafter as "reinforcement strips 42".
  • an “internal reinforcing strip 42A” is a reinforcement strip 42 arranged facing the tubular space 38 in the radial direction and an “external reinforcing strip 42B” is a reinforcement strip 42 arranged next to a direction opposite to the tubular space 38 in the radial direction.
  • Each internal reinforcing strip 42A is fixed in the tubular space 38 at a time on two adjacent separation strips 36. More specifically, each internal reinforcing strip 42A is fixed on a portion of two adjacent separation strips 36.
  • the internal reinforcing strips 42A are arranged on the inner wall 50 of the section 20.
  • Each outer reinforcing strip 42B is attached to the outside of the tubular space 38 on two adjacent separation strips 36 at the same time. More specifically, each outer reinforcing strip 42B is attached to a portion of two adjacent separation strips 36.
  • the external reinforcing strips 42B are arranged on the outer wall 51 of the section 20.
  • Each reinforcing strip 42 is flexible.
  • Each reinforcing strip 42 is a membrane.
  • the membrane is also made of textile, for example polyester fibers coated with polyvinyl chloride (PVC) or synthetic rubber.
  • Each reinforcing strip 42 has a cross section of the shape of a "V".
  • Each reinforcing strip 42 has a top 54 and two side walls 56.
  • each reinforcing strip 42 is arranged between two adjacent separation strips 36.
  • Each sidewall 56 of each reinforcing strip 42 is attached to a portion of the sidewall 46 of each adjacent separation strip 36.
  • Each reinforcing strip 42 is welded to the side walls 46 of each separation strip 36.
  • each reinforcing strip 42 is fixed on the side wall 46 of a separating strip 36 by vulcanization or by sealed stitching, for example by gluing.
  • the retaining strips 44 make it possible to reinforce the fastening of the ballast 21 to the section 20.
  • the portion of the link 32 of the ballast 21 is, for example, welded between two adjacent separation strips 36.
  • the link 32 of the ballast 21 is also made of textile, for example polyester fibers coated with PVC or synthetic rubber.
  • the portion of the link 32 ballast is for example fixed by vulcanization or sealed seam, obtained for example by gluing.
  • each holding strip 44 is both secured to a portion of the link 32 of the ballast 21 and the side face 46 of a separate adjacent strip separation 36.
  • the link 32 of the ballast 21 is integral with one of the separation strips 36.
  • the section 20 also comprises reinforcement strips 42 capable of reinforcing the attachment of the ballast 21 to the section 20.
  • Each holding strip 44 is also flexible.
  • Each reinforcing strip 42 is a membrane.
  • the membrane is also made of textile, for example polyester fibers coated with polyvinyl chloride (PVC) or synthetic rubber.
  • each separation strip 39 of a section 20 is aligned with another separation strip 36 of another section 20.
  • each space 40 of a section 20 is aligned along a direction parallel to the axial direction AA 'with the subspaces 40 of the other sections 20 forming the circulation pipe 10.
  • the separation strips 36 of a section 20 are fixed to the separation strips 36 of another section 20 by welding.
  • the separation strips 36 of a section 20 are fixed to the separation strips 36 of another section 20 by vulcanization or sealed seam, for example by gluing.
  • the set of subspaces 40 aligned in a direction parallel to the axial direction AA 'communicating with each other form a subspace of the circulation pipe 10.
  • the first access orifice 22 at the subspaces 40 of the circulation pipe 10 is delimited by the upper end 20A of the upper end section 20S.
  • the second access orifice 24 to the subspaces 40 of the circulation pipe 10 is delimited by the lower end 20B of the lower end section 20I.
  • the first closure system 26 is arranged at the upper end of the circulation pipe 10.
  • the first closure system 26 comprises, for example, a first annular plate 58 attached to the side walls 46 of the separation strips 36.
  • the first annular plate 58 has a plurality of filling orifices 60 of the subspaces 40 of the sections 20.
  • the first annular plate 58 at least partly closes the first access orifice 22.
  • the second closure system 28 is arranged at the lower end of the circulation pipe 10 and closes the second access port 24.
  • the second closure system 28 comprises, for example, as well as the first closure system 26, a second annular plate 62 attached to the side walls 46 of the separation strips 36.
  • the pressure regulation system is adapted to regulate a pressure P EA of the second fluid 52 received in each subspace 40 of each section 20.
  • the pressure P EA of the second fluid 52 to be received in the sub spaces 40 corresponds to the pressure of the second fluid 52 when the circulation pipe 10 is in the operating configuration.
  • the pressure control system includes, for example, a second fluid reserve 30A 52 and a plurality of lines 30B.
  • the second fluid reserve 30A 52 comprises, for example, a second fluid column 52 arranged on the ground.
  • the pressure P E A of the second fluid 52 is determined as a function of the height of the second fluid column 52.
  • the second fluid reserve 30A 52 is, for example, a freshwater tower.
  • the second fluid reserve 30A 52 comprises a bladder reservoir (not shown in the figures).
  • a bladder tank includes a bladder, a pump and an enclosure in which a bladder is arranged.
  • a supply of pressurized air is interposed between a wall of the enclosure and the bladder to compress the liquid contained in the bladder.
  • the pump is adapted to feed the bladder when the pressure of the liquid contained in the bladder is less than a predetermined value which is in this case the pressure P EA .
  • Each pipe 30B is adapted to be connected to each orifice 60 of the first annular plate 58.
  • each pipe 30B is able to be permanently connected to each orifice 60 of the first plate ring 58.
  • the pressure regulation system is part of the first closure system 26.
  • the first annular plate 58 and the pipes 38B close off the first access orifice 22.
  • the first and second annular plates 58, 62 and the pressure control system are thus able to seal a subspace 40 of the circulation line 10 with respect to another subspace 40 of the circulation line 10.
  • the pressure P EA is, for example, between 1 bar and 3 bars.
  • the pressure P EA of the second fluid 52 is greater than or equal to 1 bar and less than or equal to 1, 6 bar.
  • the width L BS of each separation strip 36 is, for example, between 1.06 m and 3.18 m.
  • the width L BS of each separation strip 36 is 2.20 m.
  • the radius R int of the inner circle arc C int measures, for example, 1.22 m and the angle of the angle is 57 degrees.
  • the radius R ext of the external circular arc C ext measures, for example, 0.99 m and the angle b measures, for example, 149 degrees.
  • the angle b measures, for example, 147 degrees.
  • Each section 20 of the circulation line 10 is first manufactured.
  • a plurality of separation strips 36 are provided.
  • the separation strips 36 are planar. In other words, the separation strips 36 are not conformed in C.
  • Each separation strip 36 which is not C-shaped has a width equal, for example, to 5.2 m.
  • each separation strip 36 is then C-shaped so that a cross-section of each separation strip 36 is in the shape of a "C".
  • each free edge 48 of a separation strip 36 is fixed on the side wall 46 of another separation strip 36 so that the plurality of the C-shaped separation strips 36 delimits a tubular space 38 of circulation of the first fluid 31 and a plurality of subspaces 40 each adapted to house the second fluid 52.
  • the reinforcement strips 42 are V-shaped so that a cross-section of each reinforcing strip 42 is V-shaped.
  • V-shaped reinforcing strips 42 are fixed on the separation strips 36.
  • the internal reinforcing strips 42A are attached between each adjacent separation strip.
  • the outer reinforcing strips 42B are attached between each adjacent separation strip except between two adjacent external reinforcing strips 42B.
  • the interface between two adjacent external reinforcement strips 42B left without reinforcing strip 42 leaves a free space for fixing the link 32 of the ballast 21 to the section 20.
  • a portion of the link 32 of the ballast 21 is fixed between two adjacent separation strips 36.
  • each separation strip 36 is aligned with each other separation strip 36 of another section 20 along a direction parallel to the axial direction AA ' .
  • the side wall 46 and the free edges 48 of a separation strip 36 are aligned in a direction parallel to the axial direction XX 'with respectively the side wall 46 and the free edges 48 of each other separation strip 38 another section 20.
  • the first annular plate 58 and the second annular plate 62 are respectively mounted at the upper end 20A of the upper end section 20S and at the lower end 20B of the lower end section 20I. Then, each link 32 of the weights 21 is fixed between two adjacent separation strips 36 of a separate section 20.
  • the holding strips 44 are then attached to the sections 20.
  • each retaining band 44 is fixed by section 20.
  • Each retaining band 44 is attached to the link 32 of the ballast 21 and to a separate separation strip 36.
  • each line 30B of the pressure control system in fluid communication with the second fluid reserve 30A 52 is connected to a respective filling orifice 60 of the first annular plate 58.
  • the second fluid 52 When using the circulation line 10, the second fluid 52 is received in each subspace 40 of the sections 20.
  • the second fluid 52 is pressurized to the pressure P EA by the pressure control system.
  • the circulation pipe 10 floats between two waters and the weights 34 of the weights 21 are in contact with the seabed 18.
  • the cold fluid pump 12 is in operation and sucks the first cold fluid 31.
  • the suction of the first cold fluid 31 It causes a depression in the circulation line 10.
  • the first cold fluid 31 circulates in the collector 16 and is fed to the condenser to cool the condenser.
  • the circulation conduit 10 has a simpler structure than known conduits including cables and rings.
  • the circulation pipe 10 is in particular easier to manufacture. This saves time in the manufacture of the circulation pipe 10.
  • the circulation line 10 is lighter than known circulation lines with cables and rings. This facilitates the transport of the circulation pipe 10.
  • the circulation pipe 10 can be manufactured in the workshop and transported to the operating site by land or river transport for example.
  • the circulation line 10 is made of a strong fabric, the circulation line 10 is able to withstand extreme environmental conditions.
  • the circulation pipe 10 ensures an optimal rise of the first fluid 31.
  • the fact of pressurizing the second fluid 52 makes it possible to limit the deformation of the circulation pipe 10 due to the depression in the tubular space 38 and to the marine currents. . Depression tends to reduce the diameter D of the tubular space 38, in other words of the flow section of the first fluid 31.
  • the pressurization of the subspaces 40 makes it possible to stiffen the circulation duct 10 and to maintain a width L BS constant separation bands 36.
  • the circulation pipe 10 thus makes it possible to maintain high flow rates for the return of the first cold fluid 31.
  • the weights 21 in contact with the seabed 18 make it possible to stabilize the circulation pipe 10 which is subjected to the marine currents. Thanks to the weights 32, the movements of the circulation pipe 10 are therefore limited.
  • the subspaces 40 of the circulation line 10 are sealed with respect to each other, it is possible to fill the different subspaces 40 with different second fluids 52, for example water of different densities. This makes it possible to adjust the buoyancy of the circulation pipe 10.
  • FIG. 5 another embodiment of the circulation line 10 is described. This mode is only described by difference with respect to the embodiment of the circulation line 10 of FIGS. 1 to 4.
  • the structure of the circulation pipe 10 described with reference to FIG. 5 differs from the structure of the circulation pipe 10 described with reference to FIGS. 1 to 4 in the position of the weights 32.
  • the circulation pipe 10 is a circulation pipe called “offshore” circulation pipe meaning, in French, “at sea” or “offshore”. It is understood in the remainder of the application by an offshore circulation line, a circulation line 10 forming part of an ETM system arranged on a floating platform 64 located at sea and which floats on a surface of the sea 66.
  • the circulation pipe 10 is intended to feed a condenser located on the floating platform 64.
  • the floating platform 64 is held in the same place by anchoring means (not shown in the figures) which connect the platform 64 to the seabed 18.
  • the anchoring means are configured to maintain the floating platform 64 in a position vis-à-vis - movements induced by swell and sea currents.
  • the circulation duct 10 is fixed to a bottom of the platform 64. More specifically, an upper end of the circulation duct 10 is arranged in a hole 68 formed in a bottom of the floating platform 64, also called a well, or in English Moon-pool.
  • the length l c of the circulation line 10 in the operating configuration is equal to 1100 m.
  • the circulation line 10 comprises, for example, at least one ballast 21 at its lower end to limit the deformation of the circulation line 10 caused by the depression and to limit the impact of the current on the displacement of the circulation pipe 10
  • the circulation line 10 comprises three weights 21, arranged at 120 degrees from each other.
  • Each ballast 21 is attached to the lower section 20I.
  • Each link 32 of the weights 21 is for example also fixed between two adjacent separation strips 36 of the lower section 20I.
  • Each holding strip 44 is fixed on a portion of the link 32 and on a separate adjacent partition strip 36.
  • the circulation pipe 10 is, on the one hand, more easily conveyed by river or land transport and is, on the other hand, more easily transported to the exploitation site located at sea.
  • the circulation pipe 10 comprises a single section 20.
  • first access orifice 22 to the annular space 38 of said section 20 is delimited by the upper end 20A of the section 20 and the second access orifice 24 to the annular space 38 is delimited by the lower end 20B of the section 20.
  • the embodiments of the circulation line 10 described above may be taken individually from one another or combined with one another, for the technically compatible embodiments of one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

L'invention concerne une conduite de circulation d'un fluide comprenant au moins un tronçon propre à être immergé dans un premier fluide (31), l'au moins un tronçon comprenant une pluralité de bandes de séparation (36), chaque bande de séparation (36) s'étendant le long d'une longueur de la conduite de circulation et présentant une section transversale (S) de la forme d'un « C », chaque bande de séparation (36) comprenant une paroi latérale (46) et deux bords libres (48) fixés sur une paroi latérale (46) d'une autre bande de séparation (36) de la pluralité de bandes de séparation (36), l'ensemble des bandes de séparation (36) délimitant un espace tubulaire (38) de circulation du premier fluide (31) et une pluralité de sous-espaces (40) propres à recevoir chacun au moins en partie un deuxième fluide (52), les sous-espaces (40) étant distincts chacun de l'espace tubulaire (38).

Description

Conduite de circulation d’un fluide
La présente invention concerne une conduite de circulation d’un fluide. La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d’une conduite de circulation d’un fluide et à un système d’énergie thermique des mers.
L’invention se rapporte au domaine de l’énergie thermique des mers aussi désigné par le sigle ETM ou encore au domaine de la climatisation à l’eau de mer, connue aussi sous l’acronyme SW AC pour « Sea Water Air Conditionning », signifiant, en français, « climatisation à l’eau de mer ». Plus généralement l’invention est relative à toute installation en mer de remontée d’une quantité importante d’eau froide puisée à 200 mètres (m) de profondeur et au-delà.
Il existe des systèmes d’énergie thermique des mers qui produisent de l’électricité en utilisant le principe d’un cycle thermodynamique de Carnot basé sur la différence de températures entre les eaux superficielles et les eaux profondes. Par exemple, la température des eaux superficielles peut atteindre ou même dépasser 25°C, alors que les eaux profondes qui sont privées du rayonnement du soleil ont des températures inférieures à 4°C.
De tels systèmes ETM ont besoin d’une conduite de circulation pour aspirer et remonter de l’eau froide. Afin d’aspirer les eaux profondes froides, la conduite de circulation présente généralement une longueur importante, par exemple, supérieure à 600 mètres (m), et peut avoir une longueur de plus de 1000 m.
Il est connu du document FR 3 017 179, une conduite de circulation propre à être parcourue par un fluide comprenant une pluralité de tronçons modulaires assemblés les uns aux autres délimitant un volume interne de passage de fluide. Chaque tronçon modulaire comprend une portion de membrane et une succession d’anneaux centraux agencés à l’intérieur de la membrane, c’est-à-dire dans le volume intérieur délimité par la portion de membrane, reliés les uns aux autres par des câbles. En outre, chaque tronçon comprend deux anneaux d’extrémité chacun fixés à chaque extrémité de la portion de membrane dudit tronçon. Chaque anneau d’extrémité du tronçon modulaire est adapté pour être fixé à un anneau d’extrémité d’un autre tronçon modulaire de sorte à monter la conduite. Lorsque la conduite de circulation est montée, une portion de chaque anneau d’extrémité fait saillie dans le volume intérieur délimité par la conduite.
Toutefois, aucune des conduites de circulation précitées n’est parfaitement satisfaisante.
En effet, l’architecture d’une telle conduite de circulation comprenant des câbles et des anneaux est relativement complexe. De plus, les pièces composant la conduite de circulation sont lourdes. En outre, une telle conduite comprenant des câbles et des anneaux est complexe à monter.
De plus, du fait de l’aspiration des eaux profondes, une dépression est créée dans la conduite de circulation qui tend à réduire la section d’écoulement du fluide. Or, le système ETM implique la remontée d’un volume d’eau important avec un débit élevé de l’ordre de 10 m3/s à 100 m3/s.
Il existe donc un besoin pour une conduite de circulation d’un fluide plus légère, de structure simplifiée, qui résiste aux conditions environnementales extrêmes et qui permette de transférer des débits d’eaux profondes importants.
A cet effet, l’invention concerne une conduite de circulation d’un fluide comprenant au moins un tronçon propre à être immergé dans un premier fluide, l’au moins un tronçon comprenant une pluralité de bandes de séparation, chaque bande de séparation s’étendant le long d’une longueur de la conduite de circulation et présentant une section transversale de la forme d’un « C », chaque bande de séparation comprenant une paroi latérale et deux bords libres, les deux bords libres d’une bande de séparation étant fixés sur une paroi latérale d’une autre bande de séparation de la pluralité de bandes de séparation, l’ensemble des bandes de séparation délimitant un espace tubulaire de circulation du premier fluide et une pluralité de sous-espaces propres à recevoir chacun au moins en partie un deuxième fluide, les sous-espaces étant distincts chacun de l’espace tubulaire.
Selon des modes de réalisation particuliers, la conduite de circulation comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- les deux bords libres d’une bande de séparation sont fixés sur une paroi latérale d’une autre bande de séparation par soudure, par vulcanisation ou par couture étanchéifiée.
- un sous-espace de l’au moins un tronçon est étanche par rapport à un autre sous-espace dudit tronçon.
l’au moins un tronçon comprend un nombre de sous-espaces compris entre douze et vingt.
- chaque bande de séparation présentant une section transversale de la forme d’un « C » présente une largeur et une longueur, la largeur de chaque bande de séparation étant comprise entre 1 mètre et 3 mètres et la longueur de chaque bande de séparation étant comprise entre 20 mètres et 1250 mètres.
- un diamètre est défini pour l’espace tubulaire, le diamètre de l’espace tubulaire étant compris entre 2 mètres et 5 mètres. - l’ensemble des sous-espaces définit un espace annulaire du tronçon et la pluralité de bandes de séparation définit une paroi interne et une paroi externe du tronçon distincte de la paroi interne, l’espace tubulaire du tronçon étant délimité par la paroi interne et l’espace annulaire étant délimité par la paroi interne et la paroi externe, l’au moins un tronçon comprenant, en outre, une pluralité de bandes de renfort, les bandes de renfort étant agencées sur la paroi interne et/ou sur la paroi externe de l’au moins un tronçon, chaque bande de renfort étant fixée à la fois sur au moins deux bandes de séparation adjacentes dudit tronçon, chaque bande de renfort étant notamment fixée sur les au moins deux bandes de séparation adjacentes par soudure, par vulcanisation ou par couture étanchéifiée.
- la conduite de circulation comprend au moins un lest, le lest comprenant un poids et un lien, le poids étant fixé au lien et une portion du lien étant intercalée et fixée entre deux bandes de séparation adjacentes de l’au moins un tronçon, l’au moins un tronçon comprenant, en outre, des bandes de maintien du lest et chaque bande de maintien étant solidaire à la fois de l’une des bandes de séparation parmi les deux bandes de séparation adjacentes et d’une portion du lien du lest, le lien du lest étant venu de matière avec l’une des bandes de séparation.
L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une conduite de circulation d’un fluide comprenant au moins un tronçon propre à être immergé dans un premier fluide, l’au moins un tronçon comprenant une pluralité de bandes de séparation, chaque bande de séparation s’étendant le long d’une longueur de la conduite de circulation et présentant une section transversale de la forme d’un « C », chaque bande de séparation comprenant une paroi latérale et deux bords libres, les deux bords libres d’une bande de séparation étant fixés sur une paroi latérale d’une autre bande de séparation de la pluralité de bandes de séparation, l’ensemble des bandes de séparation délimitant un espace tubulaire de circulation du premier fluide et une pluralité de sous- espaces propres à recevoir chacun au moins en partie un deuxième fluide, les sous- espaces étant distincts chacun de l’espace tubulaire, le procédé comprenant au moins les étapes de fournir une pluralité bandes de séparation, conformer chaque bande de séparation en « C » de sorte qu’une section transversale de la bande de séparation présente la forme d’un « C », chaque bande de séparation comprenant une paroi latérale et deux bords libres, fixer les bords libres de chaque bande de séparation sur la paroi latérale d’une autre bande de séparation de la pluralité de bandes de séparation, l’ensemble des bandes de séparation délimitant un espace tubulaire de circulation du premier fluide et une pluralité de sous-espaces propres à recevoir chacun au moins en partie un deuxième fluide.
L’invention a également pour objet un système d’énergie thermique des mers comprenant au moins une conduite de circulation d’un fluide tel que défini précédemment.
Selon des modes de réalisation particuliers, le système d’énergie thermique des mers comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
le système d’énergie thermique des mers comprend au moins un condenseur propre à être alimenté avec le premier fluide.
- la conduite de circulation est propre à alimenter un condenseur situé à terre.
- la conduite de circulation est destinée à alimenter un condenseur agencé sur une plateforme flottante propre à flotter sur une surface de la mer.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d’un exemple de conduite de circulation d’un fluide d’un système d’énergie thermique des mers,
- la figure 2 est une vue schématique d’une section longitudinale de la conduite de circulation de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue schématique d’une section transversale de la conduite de circulation selon le plan de coupe transversal lll-lll identifié sur la figure 2,
- la figure 4 est un agrandi de la zone IV sur la figure 3 qui illustre une portion de la conduite de circulation, et
- la figure 5 est une vue schématique d’un autre exemple de conduite de circulation d’un fluide.
Une conduite de circulation 10 d’un fluide d’un système d’énergie thermique des mers (ETM) est représentée sur la figure 1. La conduite de circulation 10 est destinée à être immergée dans l’eau de mer.
Le système ETM exploite la différence en température des eaux superficielles et des eaux profondes froides comme expliqué précédemment. La conduite de circulation 10 de fluide est donc une conduite de circulation d’eau de mer froide.
Dans la suite de la présente description, la conduite de circulation 10 de fluide est appelée « conduite de circulation 10 ».
Le système ETM (non représenté sur les figures) comprend un tuyau d’alimentation d’un évaporateur, un fluide de travail, une pompe de fluide de travail, un évaporateur, au moins un tuyau de refoulement, une turbine de détente, un générateur de courant, une pompe de fluide froid 12, et un condenseur. Le tuyau d’alimentation est propre à alimenter l’évaporateur en fluide chaud, par exemple les eaux superficielles.
Le fluide de travail est, par exemple de l’ammoniac.
La pompe de fluide de travail est propre à amener le fluide de travail à l’évaporateur.
L’évaporateur est propre à évaporer sous haute pression le fluide de travail circulant en circuit fermé sous l’effet du fluide chaud.
Le tuyau de refoulement est propre à refouler en mer le fluide chaud après son passage dans l’évaporateur. Le tuyau de refoulement est parfois également appelé conduite de refoulement.
La turbine de détente est reliée par un arbre au générateur de courant. Dans la turbine de détente, le fluide de travail est propre à être détendu.
La pompe de fluide froid 12 est propre à amener un fluide froid vers le condenseur. Le fluide froid correspond aux eaux de mer profondes froides remontées par la conduite de circulation 10. La profondeur du fluide froid destiné à être pompé est appelée pour la suite, profondeur de pompage. Dans l’exemple illustré sur la figure 1 , la pompe de fluide froid 12 est agencée à la partie supérieure de la conduite de circulation 10, soit en aval de la conduite de circulation 10. La conduite de circulation 10 fonctionne en dépression.
Dans tout ce qui suit, les termes « supérieur » et « inférieur » s’entendent par rapport au sens de circulation des eaux profondes froides dans la conduite de circulation 10. Ainsi, un élément supérieur de la conduite de circulation 10 est situé en aval de la conduite de circulation 10 par rapport à un élément inférieur de la conduite de circulation 10 selon le sens de circulation de des eaux profondes dans la conduite de circulation 10.
Le condenseur est configuré pour être alimenté en fluide froid. Le fluide de travail est également propre à être amené vers le condenseur pour être refroidi et condensé. Le fluide froid réchauffé est propre à être refoulé en mer par un tuyau de refoulement.
Le condenseur est propre à être alimenté avec un débit important d’eaux profondes. Par exemple le débit d’alimentation du condenseur est compris, par exemple, entre 10 m3/s et 100 m3/s.
Dans la suite de la description, les expressions « comprise », « compris » sont à entendre au sens large. Ainsi, une grandeur A est comprise entre une première valeur A1 et une deuxième valeur A2 lorsque, d’une part, la grandeur A est supérieure ou égale à la grandeur A1 et, d’autre part, la grandeur A est inférieure ou égale à la deuxième valeur A2. La figure 1 montre aussi une station 14 située à terre, proche de la côte. Le système ETM est agencé dans la station 14.
La conduite de circulation 10 est raccordée à la station 14 par un collecteur 16. Le collecteur 16 est propre à récupérer le fluide froid en aval de la pompe de fluide froid 12. Le collecteur 16 est raccordé au condenseur.
Dans l’exemple décrit, la conduite de circulation 10 est une conduite de circulation dite conduite « onshore » signifiant, en français, « à terre ». Il est entendu dans la suite de la description par conduite de circulation onshore, une conduite de circulation faisant partie d’un système ETM dont la station 14 est située à terre et propre à suivre la topographie d’un fond marin 18. Dans ce cas, la conduite de circulation 10 est propre à alimenter un condenseur situé à terre. La conduite de circulation 10 est, dans cet exemple, une conduite flexible.
Il est défini pour la suite une direction axiale AA’. Il est aussi défini une direction radiale, perpendiculaire à la direction axiale AA’.
Dans la suite de la présente description, la dimension d’un élément de la conduite de circulation 10 mesurée selon la direction axiale AA’ est appelée « longueur ». En outre, la dimension d’un élément de la conduite de circulation 10 mesurée selon la direction radiale est appelée « largeur ».
Il est également défini, dans la présente description, un plan de coupe transversal. Le plan de coupe transversal est un plan de coupe normal à la direction axiale AA’. Un tel plan de coupe transversal est identifié par le plan de coupe lll-lll sur la figure 2.
Ainsi, dans la suite de la présente description, la section d’un élément de la conduite de circulation dans un plan de coupe transversal est appelée « section transversale ».
Par ailleurs, il est entendu pour la suite de la description par « conduite de circulation 10 dans la configuration de fonctionnement » que la conduite de circulation 10 est propre à remonter un premier fluide froid et qu’un deuxième fluide est reçu dans des sous-espaces de la conduite de circulation 10. Les sous-espaces sont définis ultérieurement dans la suite de la description.
Par contraste, il est entendu par « conduite de circulation 10 dans la configuration de repos » que la conduite de circulation 10 n’est pas propre à remonter le premier fluide froid.
En outre, les dimensions de la conduite de circulation 10 définies dans la suite, sont, à défaut de précision contraire, les dimensions de la conduite de circulation 10 dans la configuration de repos. En référence aux figures 1 et 2, la conduite de circulation 10 comprend une pluralité de tronçons 20, une pluralité de lests 21 , un premier orifice 22, un deuxième orifice 24, un premier système d’obturation 26, un deuxième système d’obturation 28 et un système de régulation d’une pression.
Il est défini un axe pour chaque tronçon 20.
Les tronçons 20 sont fixés l’un à l’autre de telle sorte que les axes des tronçons sont alignés les uns avec les autres. L’ensemble formé par les axes des tronçons 20 est confondu avec l’axe AA’.
Chaque tronçon 20 présente une extrémité supérieure 20A et une extrémité inférieure 20B définies selon la direction axiale AA’.
Il est défini un tronçon d’extrémité supérieure 20S et un tronçon d’extrémité inférieure 20I. Une pluralité de tronçons 20, dits tronçons intermédiaires, est agencée entre le tronçon supérieur 20S et le tronçon inférieur 20I.
Les tronçons 20 sont raccordés via leurs extrémités supérieures 20A et inférieures 20B. Autrement dit, une extrémité inférieure 20B d’un tronçon supérieur 20 est raccordée à une extrémité supérieure 20A d’un tronçon inférieur 20.
Par exemple, les tronçons 20 sont soudés les uns aux autres.
En variante, les tronçons 20 sont assemblés par vulcanisation ou par couture étanchéifié, par exemple par collage.
Dans la configuration de fonctionnement, la conduite de circulation 10 présente une longueur lc importante comprise, par exemple, entre cinq kilomètres (km) et sept km. Dans ce cas, une extrémité inférieure de la conduite de circulation 10 est située à une profondeur comprise entre 600 mètres (m) et 1 100 m de profondeur.
Par exemple, dans la configuration de fonctionnement de la conduite de circulation 10, la longueur lT de chaque tronçon 20 est comprise entre 20 m et 1250 m.
Par exemple, la longueur lT d’un tronçon 20 est égale à un kilomètre.
Selon le cas illustré, la conduite de circulation 10 comprend entre cinq tronçons 20 et sept tronçons 20.
Par exemple, le poids du lest 21 est compris entre 1 tonne et 5 tonnes.
Chaque tronçon 20 est propre à être immergé dans un premier fluide 31.
Le premier fluide 31 est, par exemple, un liquide.
Le premier fluide 31 est, dans cet exemple, de l’eau de mer.
Les lests 21 sont en partie en contact avec le fond marin 18 et sont à l’interface entre la conduite de circulation 10 et le fond marin 18.
Comme également visible sur la figure 1 , chaque lest 21 comprend un lien 32 dont l’une des extrémités est fixée au tronçon 20 et dont l’autre extrémité comprend un poids 34 posé sur le fond marin 18. Le poids 34 permet de stabiliser la conduite de circulation 10, notamment lorsque la conduite de circulation 10 est soumise aux courants marins.
Par exemple, un lest 21 est fixé à chaque tronçon 20.
Les lests 21 sont régulièrement répartis le long de la longueur de la conduite de circulation 10.
En référence aux figures 2 à 4, un exemple de tronçon 20 est détaillé.
La figure 4 est une vue schématique agrandie d’une portion d’un tronçon 20. Les largeurs et les angles représentés sur cette figure ne sont pas à l’échelle et sont volontairement déformés par rapport à la réalité pour en faciliter la visualisation par le lecteur et ainsi sa compréhension.
Le tronçon 20 présente une forme cylindrique d’axe AA’ à base circulaire.
Chaque tronçon 20 a un poids compris entre 1 tonne et 50 tonnes.
Le tronçon 20 comprend une pluralité de bandes de séparation 36. Les bandes de séparation 36 délimitent un espace tubulaire 38 de la conduite de circulation 10 et une pluralité de sous-espaces 40 distincts de l’espace tubulaire 38.
Le tronçon 20 comprend, en outre, une pluralité de bandes de renfort 42 et des bandes de maintien 44 du lest 21.
Chaque bande de séparation 36 s’étend le long de la longueur de la conduite de circulation 10.
Chaque bande de séparation 36 présente une section S transversale de la forme d’un « C ».
Chaque bande de séparation 36 comprend une paroi latérale 46 et deux bords libres 48.
Comme cela est visible sur la figure 4, au moins les deux bords libres 48 d’une bande de séparation 36 sont fixés sur la paroi latérale 46 d’une autre bande de séparation 36. Les deux bandes de séparation 36 sont des bandes de séparation adjacentes.
Les bords libres 48 d’une bande de séparation 36 sont fixés à la paroi latérale 46 de l’autre bande de séparation 36 sur toute la longueur des bords libres 48.
En variante et en complément, une portion de la paroi latérale 46 d’une bande de séparation 36 adjacente aux deux bords libres 48 est également fixée sur la paroi latérale 46 de l’autre bande de séparation 36.
La fixation d’une bande de séparation 36 sur une autre bande de séparation 36 est une fixation étanche. Ainsi, un fluide contenu dans l’une des bandes de séparation 36 ne communique pas fluidiquement à travers la fixation avec le fluide contenu dans l’autre bande de séparation.
Les deux bords libres 48 sont fixés sur la paroi latérale 46 d’une autre bande de séparation 36 par soudure.
En variante, les deux bords libres 48 d’une bande de séparation 36 sont fixés sur la paroi latérale 46 d’une autre bande de séparation 36 par vulcanisation ou par couture étanchéifiée, par exemple par collage.
La section transversale S de chaque bande de séparation 36 présente un arc de cercle interne Cint et un arc de cercle externe Cext.
Par définition, un « arc de cercle interne Cint » est un arc de cercle agencé en regard de l’espace tubulaire 38 selon la direction radiale et un « arc de cercle externe Cext » est un arc de cercle agencé en regard d’une direction opposée à l’espace tubulaire 38 selon la direction radiale.
L’arc de cercle interne Cint présente un centre Oint.
Il est défini un rayon Rint de l’arc de cercle Cint. Le rayon Rint est le segment qui relie le centre Oint de l’arc de cercle interne Cint à un point de l’arc de cercle interne Cint.
Le rayon Rint de l’arc de cercle interne Cint est égal à 1 ,12 m par exemple.
Il est défini un angle a comme étant l’angle au centre de l’arc de cercle interne Cint. L’angle a est compris, par exemple, entre 30 degrés et 1 10 degrés. Par exemple, l’angle a mesure 55 degrés.
La longueur de l’arc de cercle Cint est égal au produit de l’angle a et du rayon Rint de l’arc de cercle interne Cint.
L’arc de cercle externe Cext présente aussi un centre Oext.
Il est défini un rayon Rext de l’arc de cercle Cext. Le rayon Rext est le segment qui relie le centre Oext de l’arc de cercle externe Cext à un point de l’arc de cercle externe Cext.
Le rayon Rext de l’arc de cercle externe Cext est égal à 0,91 m par exemple.
Il est aussi défini un angle b comme étant l’angle au centre de l’arc de cercle externe Cext.
L’angle b mesure est compris, par exemple, entre 90 degrés et 150 degrés. Par exemple, l’angle b mesure 147 degrés.
La longueur de l’arc de cercle externe Cext est égal au produit de l’angle b et du rayon Rext de l’arc de cercle externe Cext.
Pour chaque bande de séparation 36, la droite (m) reliant le centre Oint de l’arc de cercle interne Cint et le centre Oext de l’arc de cercle externe Cext est parallèle à la direction radiale. Chaque bande de séparation 36 dont la section S est de la forme d’un C présente, en outre, une largeur LBs et une longueur lBS.
La largeur LBS de la bande de séparation 36 est la largeur de la bande de séparation 36 mesurée le long de la droite (m) entre le sommet de l’arc de cercle interne Cint et le sommet de l’arc de cercle externe Cext. La largeur LBS de la bande de séparation 36 est comprise entre 1 m et 3 m. Par exemple, la largeur LBS de la bande de séparation 36 est de 2,07 m.
La longueur lBS de la bande de séparation 36 est égale à la longueur lT du tronçon 20.
Chaque bande de séparation 36 est flexible.
Chaque bande de séparation 36 est une membrane. A titre d’illustration, la membrane est en textile, par exemple en fibres de polyester enduites de polychlorure de vinyle (PVC) ou de caoutchouc synthétique.
Le nombre de bandes de séparation 36 est compris entre 12 et 20. Par exemple, le nombre de bandes de séparation 36 est égal à 20.
La pluralité de bandes de séparation 36 définit une paroi interne 50 et une paroi externe 51 du tronçon 20 distincte de la paroi interne 50.
Les bandes de séparation 36 délimitent l’espace tubulaire 38 de circulation du premier fluide 31.
Plus précisément, l’espace tubulaire 38 est délimité par la paroi interne 50 du tronçon 20.
Il est défini un diamètre D de l’espace tubulaire 38. Le diamètre D de l’espace tubulaire 38 est défini comme étant le diamètre du cercle passant par les bords des arcs de cercle internes Cint des bandes de séparation 36.
Par exemple, lorsque la conduite de circulation 10 est dans la configuration de fonctionnement, le diamètre D de l’espace tubulaire 38 est compris entre 2 m et 8 m. En particulier, le diamètre D de l’espace tubulaire 38 est compris entre 2 m et 5 m. Par exemple, le diamètre D de l’espace tubulaire 38 est égal à 4 m.
Les bandes de séparation 36 délimitent, en outre, la pluralité de sous-espaces 40 du tronçon 20, les sous-espaces 40 étant distincts chacun de l’espace tubulaire 38.
L’ensemble des sous-espaces 40 forment un espace annulaire du tronçon 20. Plus précisément, l’espace annulaire est délimité par la paroi interne 50 et la paroi externe 51 .
Les sous-espaces 40 du tronçon 20 sont agencés circonférentiellement autour de l’espace tubulaire 42. Autrement dit, les sous-espaces 40 sont agencés radialement autour de l’axe du tronçon 20. Chaque sous-espace 40 est propre à recevoir au moins en partie un deuxième fluide 52.
Le deuxième fluide 52 est, par exemple, un liquide.
Le deuxième fluide 52 est, par exemple, de l’eau.
Par exemple, le deuxième fluide 52 est de l’eau douce. L’eau douce présente une salinité très inférieure à la salinité de l’eau de mer. L’eau de mer comprend entre 30 grammes (g) et 40 grammes de sels dissous dans un kilogramme d’eau de mer alors que l’eau douce n’en comprend qu’un gramme.
Les bandes de séparation 36 assurent une fonction d’étanchéité. Les bandes de séparation 36 sont étanches au premier fluide 31 et au deuxième fluide 52.
Chaque sous-espace 40 est étanche par rapport à un autre sous-espace 40 du tronçon 20. Autrement dit, le deuxième fluide 52 propre à être contenu dans un sous- espace 40 ne communique pas avec le deuxième fluide propre à être contenu dans un autre sous-espace 40.
Le nombre de sous-espaces 40 est compris entre 12 et 20. Par exemple, le nombre de sous-espaces 40 est égal à 20.
La pluralité de bandes de renfort 42 est répartie en une pluralité de bandes de renfort internes 42A et une pluralité de bandes de renfort externes 42B.
Les bandes de renfort internes 42A et externes 42B sont aussi appelées de manière générique dans la suite de la présente description « bandes de renfort 42 ».
Par définition, une « bande de renfort interne 42A » est une bande de renfort 42 agencée en regard de l’espace tubulaire 38 selon la direction radiale et une « bande de renfort externe 42B» est une bande de renfort 42 agencée en regard d’une direction opposée à l’espace tubulaire 38 selon la direction radiale.
Chaque bande de renfort interne 42A est fixée dans l’espace tubulaire 38 à la fois sur deux bandes de séparation 36 adjacentes. Plus précisément, chaque bande de renfort interne 42A est fixée sur une portion de deux bandes de séparation 36 adjacentes.
Autrement dit, les bandes de renfort internes 42A sont agencées sur la paroi interne 50 du tronçon 20.
Chaque bande de renfort externe 42B est fixée à l’extérieur de l’espace tubulaire 38 à la fois sur deux bandes de séparation 36 adjacentes. Plus précisément, chaque bande de renfort externe 42B est fixée sur une portion de deux bandes de séparation 36 adjacentes.
Autrement dit, les bandes de renfort externes 42B sont agencés sur la paroi externe 51 du tronçon 20.
Chaque bande de renfort 42 est flexible. Chaque bande de renfort 42 est une membrane. Par exemple, la membrane est également en textile, par exemple en fibres de polyester enduites de polychlorure de vinyle (PVC) ou de caoutchouc synthétique.
Chaque bande de renfort 42 présente une section transversale de la forme d’un « V ». Chaque bande de renfort 42 présente un sommet 54 et deux parois latérales 56.
Le sommet 54 de chaque bande de renfort 42 est agencé entre deux bandes de séparation 36 adjacentes.
Chaque paroi latérale 56 de chaque bande de renfort 42 est fixée sur une portion de la paroi latérale 46 de chaque bande de séparation 36 adjacente.
Chaque bande de renfort 42 est fixée par soudure sur les parois latérales 46 de chaque bande de séparation 36.
En variante, chaque bande de renfort 42 est fixée sur la paroi latérale 46 d’une bande de séparation 36 par vulcanisation ou par couture étanchéifié, par exemple par collage.
Les bandes de maintien 44 permettent de renforcer la fixation du lest 21 au tronçon 20.
Comme visible sur la figure 4, une portion du lien 32 du lest 21 est fixée entre deux bandes de séparation 36 adjacentes.
La portion du lien 32 du lest 21 est, par exemple, soudée entre deux bandes de séparation 36 adjacentes.
A titre d’illustration, le lien 32 du lest 21 est également en textile, par exemple en fibres de polyester enduites de PVC ou de caoutchouc synthétique.
En variante, la portion du lien 32 du lest est par exemple fixée par vulcanisation ou par couture étanchéifiée, obtenu par exemple par collage.
Ainsi, chaque bande de maintien 44 est à la fois solidaire d’une portion du lien 32 du lest 21 et de la face latérale 46 d’une bande de séparation 36 adjacente distincte.
Selon un exemple de réalisation, le lien 32 du lest 21 est venu de matière avec l’une des bandes de séparation 36. Dans ce cas, le tronçon 20 comporte également des bandes de renfort 42 propres à renforcer la fixation du lest 21 au tronçon 20.
Chaque bande de maintien 44 est également est flexible.
Chaque bande de renfort 42 est une membrane. Par exemple, la membrane est également en textile, par exemple en fibres de polyester enduites de polychlorure de vinyle (PVC) ou de caoutchouc synthétique.
Lorsque les tronçons 20 sont assemblés les uns aux autres pour former la conduite de circulation 10, chaque bande de séparation 39 d’un tronçon 20 est alignée avec une autre bande de séparation 36 d’un autre tronçon 20. Ainsi, chaque sous- espace 40 d’un tronçon 20 est alignés le long d’une direction parallèle à la direction axiale AA’ avec les sous-espaces 40 des autres tronçons 20 formant la conduite de circulation 10.
Les bandes de séparation 36 d’un tronçon 20 sont fixées aux bandes de séparation 36 d’un autre tronçon 20 par soudage.
En variante, les bandes de séparation 36 d’un tronçon 20 sont fixées aux bandes de séparation 36 d’un autre tronçon 20 par vulcanisation ou par couture étanchéifiée, par collage par exemple.
L’ensemble des sous-espaces 40 alignés selon une direction parallèle à la direction axiale AA’ communiquant entre eux forment un sous-espace de la conduite de circulation 10.
Comme visible en particulier sur la figure 2, le premier orifice d’accès 22 aux sous- espaces 40 de la conduite de circulation 10 est délimité par l’extrémité supérieure 20A du tronçon d’extrémité supérieure 20S.
Le deuxième orifice d’accès 24 aux sous-espaces 40 de la conduite de circulation 10 est délimité par l’extrémité inférieure 20B du tronçon d’extrémité inférieure 20I.
Le premier système d’obturation 26 est agencé à l’extrémité supérieure de la conduite de circulation 10.
Le premier système d’obturation 26 comprend, par exemple, une première plaque annulaire 58 fixée aux parois latérales 46 des bandes de séparation 36.
Par exemple, la première plaque annulaire 58 présente une pluralité d’orifices de remplissage 60 des sous-espaces 40 des tronçons 20.
Ainsi, la première plaque annulaire 58 obture au moins en partie le premier orifice d’accès 22.
Le deuxième système d’obturation 28 est agencé à l’extrémité inférieure de la conduite de circulation 10 et obture le deuxième orifice d’accès 24.
Le deuxième système d’obturation 28 comprend, par exemple, de même que le premier système d’obturation 26, une deuxième plaque annulaire 62 fixée aux parois latérales 46 des bandes de séparation 36.
Le système de régulation d’une pression est propre à réguler une pression P EA du deuxième fluide 52 reçu dans chaque sous-espace 40 de chaque tronçon 20. En particulier, la pression P EA du deuxième fluide 52 propre à être reçu dans les sous- espaces 40 correspond à la pression du deuxième fluide 52 lorsque la conduite de circulation 10 est dans la configuration de fonctionnement. Le système de régulation de pression comprend, par exemple, une réserve 30A de deuxième fluide 52 et une pluralité de canalisations 30B.
La réserve 30A de deuxième fluide 52 comprend, par exemple, une colonne de deuxième fluide 52 agencée à terre. La pression PEA du deuxième fluide 52 est déterminée en fonction de la hauteur de la colonne de deuxième fluide 52. La réserve 30A de deuxième fluide 52 est, par exemple, un château d’eau douce.
En variante, la réserve 30A de deuxième fluide 52 comprend un réservoir à vessie (non représenté sur les figures). Un réservoir à vessie comprend une vessie, une pompe et une enceinte dans laquelle est agencée une vessie. Une réserve d’air sous pression est intercalée entre une paroi de l’enceinte et la vessie pour comprimer le liquide contenu dans la vessie. La pompe est propre à alimenter la vessie lorsque la pression du liquide contenu dans la vessie est inférieure à une valeur prédéterminée qui est en l’occurrence la pression PEA.
Chaque canalisation 30B est propre à être connectée à chaque orifice 60 de la première plaque annulaire 58. Lorsque la conduite de circulation 10 est dans la configuration de fonctionnement, chaque canalisation 30B est propre à être connectée en permanence à chaque orifice 60 de la première plaque annulaire 58.
Le système de régulation de pression fait donc partie, dans cet exemple, du premier système d’obturation 26. Ainsi, la première plaque annulaire 58 et les canalisations 38B obturent le premier orifice d’accès 22.
La première et la deuxième plaques annulaires 58, 62 et le système de régulation de pression sont donc propres à rendre étanche un sous-espace 40 de la conduite de circulation 10 par rapport à un autre sous-espace 40 de la conduite de circulation 10.
La pression P EA est comprise, par exemple, entre 1 bar et 3 bars.
Plus précisément, la pression P EA du deuxième fluide 52 est supérieure ou égale à 1 bar et inférieure ou égale à 1 ,6 bars.
Dans la configuration de fonctionnement, la largeur LBS de chaque bande de séparation 36 est comprise, par exemple entre 1 ,06 m et 3,18 m. Par exemple, la largeur LBS de chaque bande de séparation 36 est de 2,20 m.
En outre, dans la configuration de fonctionnement de la conduite de circulation 10, le rayon Rint de l’arc de cercle interne Cint mesure, par exemple, 1 ,22 m et l’angle l’angle a mesure 57 degrés.
De même, dans la configuration de fonctionnement de la conduite de circulation 10, le rayon Rext de l’arc de cercle externe Cext mesure, par exemple, 0,99 m et l’angle b mesure, par exemple, 149 degrés.
Alternativement, l’angle b mesure, par exemple, 147 degrés. Un procédé de fabrication d’une conduite de circulation 10 est à présent décrit.
Chaque tronçon 20 de la conduite de circulation 10 est tout d’abord fabriqué.
Pour fabriquer un tronçon 20, une pluralité de bandes de séparation 36 sont fournies. Lorsque les bandes de séparation 36 sont fournies, les bandes de séparation 36 sont planes. Autrement dit, les bandes de séparation 36 ne sont pas conformées en C.
Chaque bande de séparation 36 qui n’est pas conformée en C présente une largeur égale, par exemple, à 5,2 m.
Les bandes de séparation 36 sont ensuite conformées en C de sorte qu’une section transversale de chaque bande de séparation 36 présente la forme d’un « C ».
Puis, chaque bord libre 48 d’une bande de séparation 36 est fixé sur la paroi latérale 46 d’une autre bande de séparation 36 de sorte que la pluralité des bandes de séparation 36 conformées en C délimite un espace tubulaire 38 de circulation du premier fluide 31 et une pluralité de sous-espaces 40 propres à loger chacun le deuxième fluide 52.
Les bandes de renforts 42 sont conformées en V de sorte qu’une section transversale de chaque bande de renfort 42 présente la forme d’un V.
Puis, les bandes de renfort 42 conformées en V sont fixée sur les bandes de séparation 36.
Par exemple, les bandes de renfort internes 42A sont fixées entre chaque bande de séparation adjacente.
Par exemple, les bandes de renfort externes 42B sont fixés entre chaque bande de séparation adjacente sauf entre deux bandes de renfort externes 42B adjacentes. L’interface entre deux bandes de renfort externes 42B adjacentes laissée sans bande de renfort 42 laisse un espace libre pour fixer le lien 32 du lest 21 au tronçon 20.
Une portion du lien 32 du lest 21 est fixée entre deux bandes de séparation 36 adjacentes.
Une fois les tronçons 20 fabriqués, les tronçons 20 sont assemblés les uns aux autres de sorte que chaque bande de séparation 36 est alignée avec chaque autre bande de séparation 36 d’un autre tronçon 20 le long une direction parallèle à la direction axiale AA’. Dans ce cas, la paroi latérale 46 et les bords libres 48 d’une bande de séparation 36 sont alignés suivant une direction parallèle à la direction axiale XX’ avec respectivement la paroi latérale 46 et les bords libres 48 de chaque autre bande de séparation 38 d’un autre tronçon 20.
La première plaque annulaire 58 et la deuxième plaque annulaire 62 sont montées respectivement à l’extrémité supérieure 20A du tronçon d’extrémité supérieure 20S et à l’extrémité inférieure 20B du tronçon d’extrémité inférieure 20I. Puis, chaque lien 32 des lests 21 est fixé entre deux bandes de séparation 36 adjacentes d’un tronçon distinct 20.
Les bandes de maintien 44 sont ensuite fixées aux tronçons 20.
Dans le présent exemple, deux bandes de maintien 44 sont fixées par tronçon 20. Chaque bande de maintien 44 est fixée au lien 32 du lest 21 et à une bande de séparation distincte 36.
Puis, les sous-espaces 40 de la conduite de circulation 10 sont remplis du deuxième fluide 52 sous la pression PEA.
Pour cela, chaque canalisation 30B du système de régulation de pression en communication fluidique avec la réserve 30A de deuxième fluide 52 est connectée à un orifice de remplissage 60 respectif de la première plaque annulaire 58.
Un procédé d’utilisation de la conduite de circulation 10 est à présent décrit.
Lors de l’utilisation de la conduite de circulation 10, le deuxième fluide 52 est reçu dans chaque sous-espace 40 des tronçons 20. Le deuxième fluide 52 est pressurisé à la pression P EA par le système de régulation de pression. La conduite de circulation 10 flotte entre deux eaux et les poids 34 des lests 21 sont en contact avec le fond marin 18. La pompe de fluide froid 12 est en fonctionnement et aspire le premier fluide froid 31. L’aspiration du premier fluide froid 31 induit une dépression dans la conduite de circulation 10. Une fois aspiré par la pompe de fluide froid 12, le premier fluide froid 31 circule dans le collecteur 16 et est amené au condenseur pour refroidir le condenseur.
La conduite de circulation 10 présente une structure plus simple que les conduites connues comprenant des câbles et des anneaux.
La conduite de circulation 10 est en particulier plus simple à fabriquer. Ceci permet de gagner du temps dans la fabrication de la conduite de circulation 10.
En outre, la conduite de circulation 10 est plus légère que les conduites de circulation connues présentant des câbles et des anneaux. Ceci permet de faciliter le transport de la conduite de circulation 10. En effet, la conduite de circulation 10 peut être fabriquée en atelier et acheminée jusqu’au site d’exploitation par transport terrestre ou fluvial par exemple.
En outre, la conduite de circulation 10 étant fabriquée en un textile résistant, la conduite de circulation 10 est propre à résister aux conditions environnementales extrêmes.
Le fait de prévoir des bandes de renfort 42 permet de limiter les efforts d’arrachement sur les bandes de séparation 36 formant les tronçons 20. De même, le fait de prévoir des bandes de maintien 44 du lest 21 au tronçon 20 permet de limiter les efforts d’arrachement sur le lien 32 du lest 21 et/ou sur les bandes de maintien 36 adjacentes.
De plus, la conduite de circulation 10 assure une remontée optimale du premier fluide 31. Le fait de pressuriser le deuxième fluide 52 permet de limiter la déformation de la conduite de circulation 10 due à la dépression dans l’espace tubulaire 38 et aux courants marins. La dépression tend à diminuer le diamètre D de l’espace tubulaire 38, autrement dit de la section d’écoulement du premier fluide 31. La pressurisation des sous- espaces 40 permet de rigidifier la conduite de circulation 10 et de conserver une largeur LBS constante des bandes de séparation 36.
La conduite de circulation 10 permet donc de conserver des débits importants de remontée de premier fluide 31 froid.
En outre, le fait de remplir les sous-espaces 40 avec de l’eau douce dont la densité est inférieure à la densité de l’eau de mer environnante dans laquelle la conduite de circulation 10 est immergée permet de rendre la conduite de circulation 10 flottante entre deux eaux. La paroi externe 51 est alors disposée à distance du fond marin 18. Ceci permet d’éviter une détérioration de la conduite 10 et en particulier une usure des bandes de séparation 36 par rapport au cas où les bandes de séparation 36 sont en contact avec le fond marin 18.
Les lests 21 en contact avec le fond marin 18 permettent de stabiliser la conduite de circulation 10 qui est soumise aux courants marins. Grâce aux lests 32, les mouvements de la conduite de circulation 10 sont donc limités.
En outre, du fait que les sous-espaces 40 de la conduite de circulation 10 sont étanches les uns par rapport aux autres, il est possible de remplir les différents sous- espaces 40 avec des deuxièmes fluides 52 différents, par exemple de l’eau de densités différentes. Ceci permet d’ajuster la flottabilité de la conduite de circulation 10.
En référence à la figure 5, un autre mode de réalisation de la conduite de circulation 10 est décrit. Ce mode est décrit uniquement par différence par rapport au mode de réalisation de la conduite de circulation 10 des figures 1 à 4.
Dans ce mode de réalisation, la structure de la conduite de circulation 10 décrite en référence à la figure 5 se différencie de la structure de la conduite de circulation 10 décrite en référence aux figures 1 à 4 en la position des lests 32.
La conduite de circulation 10 est une conduite de circulation dite conduite de circulation « offshore » signifiant, en français, « en mer » ou « au large ». Il est entendu dans la suite de la demande par une conduite de circulation offshore, une conduite de circulation 10 faisant partie d’un système ETM agencé sur une plateforme flottante 64 située en mer et qui flotte sur une surface de la mer 66. La conduite de circulation 10 est destinée à alimenter un condenseur situé sur la plateforme flottante 64.
La plateforme flottante 64 est maintenue au même endroit par des moyens d’ancrage (non représentées sur les figures) qui relient la plateforme 64 au fond marin 18. Les moyens d’ancrage sont configurés pour maintenir la plateforme flottante 64 en position vis-à-vis des mouvements induits par la houle et les courants marins.
La conduite de circulation 10 est fixée à un fond de la plateforme 64. Plus précisément, une extrémité supérieure de la conduite de circulation 10 est agencée dans un trou 68 ménagé dans un fond de la plateforme flottante 64 aussi appelé puits ou, en anglais, « moon-pool ».
En fonction du site d’exploitation, la longueur lc de la conduite de circulation 10 dans la configuration de fonctionnement est égale à 1 100 m.
La conduite de circulation 10 comprend, par exemple, au moins un lest 21 à son extrémité inférieure pour limiter la déformation de la conduite de circulation 10 causée par la dépression et pour limiter l’impact du courant sur le déplacement de la conduite de circulation 10. Par exemple, la conduite de circulation 10 comprend trois lests 21 , agencés à 120 degrés l’un de l’autre.
Chaque lest 21 est fixé au tronçon inférieur 20I.
Chaque lien 32 des lests 21 est par exemple également fixé entre deux bandes de séparation 36 adjacentes du tronçon inférieur 20I.
En complément, la fixation d’un lest 21 est également renforcée par deux bandes de maintien 44.
Chaque bande de maintien 44 est fixée sur une portion du lien 32 et sur une bande de séparation 36 adjacente distincte.
Du fait de sa légèreté, la conduite de circulation 10 est, d’une part, plus facilement acheminée par transport fluvial ou terrestre et est, d’autre part, plus facilement transportée jusqu’au site d’exploitation situé en mer.
Selon un autre mode de réalisation, la conduite de circulation 10 comprend un unique tronçon 20.
Dans ce cas, le premier orifice d’accès 22 à l’espace annulaire 38 dudit tronçon 20 est délimité par l’extrémité supérieure 20A du tronçon 20 et le deuxième orifice d’accès 24 à l’espace annulaire 38 est délimité par l’extrémité inférieure 20B du tronçon 20.
Les modes de réalisation de la conduite de circulation 10 décrits ci-dessus peuvent être pris individuellement les uns des autres ou être combinés entre eux, pour les modes de réalisation techniquement compatibles entre eux.

Claims

REVENDICATIONS
1 .- Conduite de circulation (10) d’un fluide comprenant au moins un tronçon (20) propre à être immergé dans un premier fluide (31 ),
l’au moins un tronçon (20) comprenant une pluralité de bandes de séparation (36), chaque bande de séparation (36) s’étendant le long d’une longueur de la conduite de circulation (10) et présentant une section transversale (S) de la forme d’un « C », chaque bande de séparation (36) comprenant une paroi latérale (46) et deux bords libres (48), les deux bords libres (48) d’une bande de séparation (36) étant fixés sur une paroi latérale (46) d’une autre bande de séparation (36) de la pluralité de bandes de séparation (36), l’ensemble des bandes de séparation (36) délimitant un espace tubulaire (38) de circulation du premier fluide (31 ) et une pluralité de sous-espaces (40) propres à recevoir chacun au moins en partie un deuxième fluide (52), les sous-espaces (40) étant distincts chacun de l’espace tubulaire (38).
2.- Conduite de circulation (10) selon la revendication 1 , dans laquelle les deux bords libres (48) d’une bande de séparation (36) sont fixés sur une paroi latérale (46) d’une autre bande de séparation (36) par soudure, par vulcanisation ou par couture étanchéifiée.
3.- Conduite de circulation (10) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle un sous-espace (40) de l’au moins un tronçon (20) est étanche par rapport à un autre sous- espace (40) dudit tronçon (20).
4.- Conduite de circulation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l’au moins un tronçon comprend un nombre de sous-espaces (40) compris entre douze et vingt.
5.- Conduite de circulation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle chaque bande de séparation (36) présentant une section transversale (S) de la forme d’un « C » présente une largeur (LBS) et une longueur (lBS), la largeur (LBS) de chaque bande de séparation (36) étant comprise entre 1 mètre et 3 mètres et la longueur (lBS) de chaque bande de séparation (36) étant comprise entre 20 mètres et 1250 mètres.
6.- Conduite de circulation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle un diamètre (D) est défini pour l’espace tubulaire (38), le diamètre (D) de l’espace tubulaire (38) étant compris entre 2 mètres et 5 mètres.
7.- Conduite de circulation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle l’ensemble des sous-espaces (40) définit un espace annulaire du tronçon (20) et dans laquelle la pluralité de bandes de séparation (36) définit une paroi interne (50) et une paroi externe (51 ) du tronçon (20) distincte de la paroi interne (50), l’espace tubulaire (38) du tronçon (20) étant délimité par la paroi interne (50) et l’espace annulaire étant délimité par la paroi interne (50) et la paroi externe (51 ),
l’au moins un tronçon (20) comprenant, en outre, une pluralité de bandes de renfort (42), les bandes de renfort (42) étant agencées sur la paroi interne (50) et/ou sur la paroi externe (51 ) de l’au moins un tronçon (20), chaque bande de renfort (42) étant fixée à la fois sur au moins deux bandes de séparation (36) adjacentes dudit tronçon (20), chaque bande de renfort (42) étant notamment fixée sur les au moins deux bandes de séparation (36) adjacentes par soudure, par vulcanisation ou par couture étanchéifiée.
8.- Conduite de circulation (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant au moins un lest (21 ), le lest (21 ) comprenant un poids (34) et un lien (32), le poids (34) étant fixé au lien (32) et une portion du lien (32) étant intercalée et fixée entre deux bandes de séparation (36) adjacentes de l’au moins un tronçon (20), l’au moins un tronçon (20) comprenant, en outre, des bandes de maintien (44) du lest (21 ) et chaque bande de maintien (44) étant solidaire à la fois de l’une des bandes de séparation (36) parmi les deux bandes de séparation (36) adjacentes et d’une portion du lien (32) du lest (21 ), le lien (32) du lest (21 ) étant venu de matière avec l’une des bandes de séparation (36).
9.- Procédé de fabrication d’une conduite de circulation (10) d’un fluide, la conduite de circulation (10) d’un fluide comprenant au moins un tronçon (20) propre à être immergé dans un premier fluide (31 ),
l’au moins un tronçon (20) comprenant une pluralité de bandes de séparation (36), chaque bande de séparation (36) s’étendant le long d’une longueur de la conduite de circulation (10) et présentant une section transversale (S) de la forme d’un « C », chaque bande de séparation (36) comprenant une paroi latérale (46) et deux bords libres (48), les deux bords libres (48) d’une bande de séparation (36) étant fixés sur une paroi latérale (46) d’une autre bande de séparation (36) de la pluralité de bandes de séparation (36), l’ensemble des bandes de séparation (36) délimitant un espace tubulaire (38) de circulation du premier fluide (31 ) et une pluralité de sous-espaces (40) propres à recevoir chacun au moins en partie un deuxième fluide (52), les sous-espaces (40) étant distincts chacun de l’espace tubulaire (38),
le procédé comprenant au moins les étapes de :
- fournir une pluralité bandes de séparation (36),
- conformer chaque bande de séparation (36) en « C » de sorte qu’une section transversale (S) de la bande de séparation (36) présente la forme d’un « C », chaque bande de séparation (36) comprenant une paroi latérale (46) et deux bords libres (48),
- fixer les bords libres (48) de chaque bande de séparation (36) sur la paroi latérale (46) d’une autre bande de séparation (36) de la pluralité de bandes de séparation (36), l’ensemble des bandes de séparation (36) délimitant un espace tubulaire (38) de circulation du premier fluide (31 ) et une pluralité de sous-espaces (40) propres à recevoir chacun au moins en partie un deuxième fluide (52).
10.- Système d’énergie thermique des mers comprenant au moins une conduite de circulation (10) d’un fluide selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
1 1 .- Système d’énergie thermique des mers selon la revendication 10, comprenant au moins un condenseur propre à être alimenté avec le premier fluide (31 ), la conduite de circulation (10) étant propre à alimenter un condenseur situé à terre ou la conduite de circulation (10) étant destinée à alimenter un condenseur agencé sur une plateforme flottante (64) propre à flotter sur une surface de la mer (66).
PCT/EP2018/097018 2017-12-29 2018-12-27 Conduite de circulation d'un fluide WO2019129804A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1763388 2017-12-29
FR1763388A FR3076338B1 (fr) 2017-12-29 2017-12-29 Conduite de circulation d'un fluide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019129804A1 true WO2019129804A1 (fr) 2019-07-04

Family

ID=61224178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/097018 WO2019129804A1 (fr) 2017-12-29 2018-12-27 Conduite de circulation d'un fluide

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3076338B1 (fr)
WO (1) WO2019129804A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2326229A1 (fr) * 1975-10-03 1977-04-29 Grihangne Andre Agencement de parois minces constituant l'enveloppe de revolution d'un conduit d'aspiration ou d'un reservoir en depression par rapport au milieu exterieur
US4116009A (en) * 1976-08-24 1978-09-26 Daubin Scott C Compliant underwater pipe system
US20100122532A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Industrial Technology Research Institute Ocean thermal energy conversion system and condenser thereof
FR2978979A1 (fr) * 2011-08-11 2013-02-15 Dcns Troncon modulaire et autonome d'une conduite d'eau, conduite d'eau comprenant des tels troncons, systeme d'energie thermique des mers comprenant une telle conduite d'eau, procede et dispositif de deploiement d'une telle conduite
FR3017179A1 (fr) 2014-02-06 2015-08-07 Dcns Troncon modulaire d'une conduite d'eau, conduite d'eau comprenant de tels troncons et systeme d'energie thermique des mers comprenant une telle conduite d'eau

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2326229A1 (fr) * 1975-10-03 1977-04-29 Grihangne Andre Agencement de parois minces constituant l'enveloppe de revolution d'un conduit d'aspiration ou d'un reservoir en depression par rapport au milieu exterieur
US4116009A (en) * 1976-08-24 1978-09-26 Daubin Scott C Compliant underwater pipe system
US20100122532A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Industrial Technology Research Institute Ocean thermal energy conversion system and condenser thereof
FR2978979A1 (fr) * 2011-08-11 2013-02-15 Dcns Troncon modulaire et autonome d'une conduite d'eau, conduite d'eau comprenant des tels troncons, systeme d'energie thermique des mers comprenant une telle conduite d'eau, procede et dispositif de deploiement d'une telle conduite
FR3017179A1 (fr) 2014-02-06 2015-08-07 Dcns Troncon modulaire d'une conduite d'eau, conduite d'eau comprenant de tels troncons et systeme d'energie thermique des mers comprenant une telle conduite d'eau

Also Published As

Publication number Publication date
FR3076338B1 (fr) 2020-01-17
FR3076338A1 (fr) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110070031A1 (en) System for underwater compressed fluid energy storage and method of deploying same
KR101878389B1 (ko) 해양 온도차 발전소
US3467013A (en) Submarine fluid transmission system and conduit therefor
JP2012532275A (ja) 低抵抗流体圧式作動シリンダおよびシステム
KR102142166B1 (ko) 해양 열에너지 변환 발전소
BR112021007337A2 (pt) geração de energia elétrica debaixo d'água
WO2015118128A1 (fr) Tronçon modulaire d'une conduite d'eau, conduite d'eau comprenant de tels tronçons et système d'énergie thermique des mers comprenant une telle conduite d'eau
WO2019129804A1 (fr) Conduite de circulation d'un fluide
EP2785952A1 (fr) Installation de liaisons fond-surface flexibles multiples sur au moins deux niveaux
WO2019129805A1 (fr) Conduite de circulation d'un liquide
FR2978979A1 (fr) Troncon modulaire et autonome d'une conduite d'eau, conduite d'eau comprenant des tels troncons, systeme d'energie thermique des mers comprenant une telle conduite d'eau, procede et dispositif de deploiement d'une telle conduite
WO1993006002A1 (fr) Plate-forme petroliere flottante a pilonnement controlable
EP3286069A1 (fr) Support flottant avec section horizontale variable avec la profondeur
FR2808263A1 (fr) Dispositif de transfert d'un fluide entre au moins deux supports flottants
EP0014659B1 (fr) Dispositif souple d'aspiration de fluide à grand débit, notamment pour le pompage de l'eau de mer en profondeur
FR2461194A1 (fr) Dispositif pour accumuler un gaz comprime sous l'eau
US12044200B2 (en) Submersible hydraulic assembly with facilitated deployment, facilitated maintenance and improved torsional stiffness for an energy storage plant, energy storage plant comprising said submersible hydraulic assembly, method for performing maintenance operations on a energy storage plant and method for assembling/disassembling an energy storage plant
WO2008145862A2 (fr) Bouée sous-marine à éléments modulaires
WO2016198250A1 (fr) Ensemble de prélèvement d'eau à partir d'une structure disposée à la surface ou dans une étendue d'eau, installation et procédé de fabrication associés
FR3068759A1 (fr) Conduite propre a etre parcourue par un fluide
FR3068761B1 (fr) Dispositif de decouplage de mouvement entre une plateforme flottante et une conduite
FR2650624A1 (fr) Ensemble comportant un tube prolongateur et un conduit de chemisage de ce tube
EP3332115B1 (fr) Dispositif de production d'électricité a partir d'écoulements de fluide liquide
FR3086353A1 (fr) Flotteur pour plateforme flottante, notamment pour eolienne flottante.
EP2640923B1 (fr) Tour d'exploitation de fluide dans une étendue d'eau et procédé d'installation associé.

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18830846

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18830846

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1