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- L'invention se rapporte à un procédé d'assemblage
des ~léments successifs constituant une conduite ~ous-marine
au cours de la pose en mer ain~i qu'au dispositif de mise en
oeuvre.
Bien que 1'invention se rapporte tout particuli~rement
au procéd~ de pose connu sous la désignation de pose en J,
c'e~t-~-dire selon lequel la pente de la conduite varie de
façon à n'imposer à celle-ci aucun point d'inflexion, elle
s'applique en fait ~ tous les procédé~ où l'extr~mit~ de la
tO conduite à bord de la barge de pose subit un déplacement par
rapport à la barge en raison du tangage et du pilonnement
provoqué3 par la houle et les intempéries.
L'un d~s avantages du procédé de pose en J est d'é-
viter l'emploi de rampe~ de grandes dimen~ions ayant des cour-
bures bien définies et de présenter une sécurit~ importante
contre les d~formations accidentelles en raison de la suppres-
sion des points d'inflexion le long de la courbe formée par la
conduite dont l'extrémité repose sur le fond. Cependant, si
l'expérience a pu r~v~ler qu'en maintenant 80U~ un certain an-
gle l~extrémité en surface de la conduite, on était assuré
de sa mise en place sans déformations accidentelles, les ex-
pérl~ences réalisées jusqu'à ce jour n'ont porté que sur de~
conduites de faible section et en eau assez peu profonde, le
diamètre des tubes utilisés ~tant au plu~ égal à 25 om enriron.
On s'est aperçu, cependant, au cours de développement
de programmes mathématiques de simulation dynamique pour des
conduites de diamètre sup~rieur et pour des poses à toute
~r~,.
profondeur, que quelles que soient les inclinaisons données
à la rampe portant l'extrémité de la conduite, on ne pouvait
éviter l'apparition d'ondes de déformations tran~ersales dès
que la tension appliquée à l'extrémité de la conduite n'~tait
plus sup~rieure à une certaine tension critique, le maintien
~'
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des conditions requises ne pouvant 8tre obtenu en raison des
mouvements de la barge et notamment de son pilonnement.
~'ob~et principal de la présente invention est un
procédé de pose de conduite sou~marine ~elon lequel l'extré-
mité de la conduite en cours de pose e~t toujours soumise à
un effort sup~rieur à l'effort critique, au-dessou~ duquel
apparaissent les ondes de d~foxmations trans~ersales, par llu-
tilisation d'un di~positif compensant les diverses variations
d'efforts appliqués à la conduite en raison du déplacement
relatif de la barge et de la conduite.
Un autre objet de l'invention e~t un dispositif de
mise en oeuvre du proc~dé précéde~t dans lequel l~a mise SOU3
tenaion de l'extrémité de 1~ conduite en cour~ d'attente de
raccordement à un second tronçon est obtenue par un moyen de
liaison de l'extrémité de la conduite à la barge comportant
un dispositif de suspension déformable et r~glable.
~ Ainsi, quels que soient les mouvements de la barge
- par rapport à l'extrémité de la conduite, on évite l'apparition
de toute onde de déformation, une Ruspension hydropneumatique,
par exemple, étant r~glée pour exercer une tension supérieure
à la tension limite ohoisie pour la profondeur de pose et le
diamètre de la conduite.
Un autre objet de l'invention est un dispositif du
type précédent comportant en outre un second moyen de suspen-
' 'i
; sion souple et réglable destin~ à soutenir le tronçon de con-
duite à raccorder à l'extrémité de la partie d~jà immergée et
soutenue par le premier moyen de suspension, les premier et se-
cond moyens de suspension étant liés entre eux par un disposi-
tif assurant la synchronisation des mouvements de l'extrémité
de ladite conduite et du tronçon ~ racoorder.
Un tel dispositif a~sure donc simultanément le main-
tien sous une tension sup~rieure à une tension critique de
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- l'extr~mit~ superieure de la conduite en cours de pose ainsi
que la synchronisation du mouVement de l~extrémité de la con-
duite et du tron~on à raccorder. Il de~ient alors possible
d'utiliser tout dispositif connu pour raccorder des elements en
maintenant un effort de traction sur la conduite.
Conformement au procéde de pose en J, on déplace alors
la barge d'une longueur égale ~ celle du tron~on en ramenant
progressivement l'extrémité supérieure du tronçon en regard du
premier moyen de suspension.
10Plus précisément, les demandeurs revendiquent un
procédé d'assemblage de tronçons successifs a une partie de con-
duite sous-marine deia immergee, au cours de la pose en mer de
ladite conduite, au moyen d'un dispositif prevu sur un support
de surface et comportant: une rampe de pose de la conduite, mon-
tée sur le support et inclinable vers le fond de la mer, et une
rampe d'alimentation de tronçons de conduite à être assembles a
la partie déja immergee; cette rampe d'alimentation etant montée
sur le support pour qu'elle puisse pivoter entre une position
d'alimentation en troncons et une position d'alignement d'un
tronçon, pose sur le support, avec la conduite immergee pour per-
mettre audit tronçon d'y être raccordé. Selon ce procédé on sus-
pend l'extremite supérieure de la conduite immergée sur la rampe
de pose, élastiquement relativement à ladite rampe de pose, pour
assurer a ladite extrémité une tension prédéterminée et pour
qu'elle soit sollicitee parallelement a ladite rampe de pose,
ladite tension étant capable d'amortir les efforts engendres par
le deplacement du support provoque par le pilonnement.
Les demandeurs revendiquent egalement un dispositif
pour la mise en oeuVre du procede precité, dispositif qui com-
~ 30 porte: une rampe de pose de la conduite, montee sur ledit
- support et inclinable vers le fond de mer; une rampe d'alimenta-
tion de tronçons de conduite a être assemblés a ladite partie
déja immergee et des moyens montant cette rampe sur le support
,.~ .
~ - 3 -
` -` `` ~06730(~
de surface po~r qu'ell~ pivote entre une positi.on d'alimenta-
tion en tron~cons et une position d'alignement d'un tronc,on avec
ladite conduite pour y atre r~ccorde, et des moyens suspendant
1'extremité supér~eure de la conduite ~mmergee ~ la rampe de
- pose elastiquement reIativement à ladite rampe de pose de fac,on
a assurer une tension prédeterminée à ladite conduite, tension
capable d'amort~r les efforts engendrés par le déplacement du
support de surface provoqué par le pilonnement.
D'autres objets et caracteristiques de l'invention
n~ 10 apparaitront au cours de la description suivante faite en
référence au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple non
limitatif, un mode de realisation du dispositif de mise en
oeuvre d'un procédé de pose en J d'une conduite sous-marine.
- .
~ Sur le dessin:
la figure 1 représente la vue générale schématique
avec arrachement du dispositif, le dispositif d'alimentation
du tronc,on à raccorder étant figuré dans deux positions dis-
tinctes,
~:;i la figure 2 la vue agrandie de l'extrémité du disposi-
tif d'alimentation, et
la figure 3 la vue agrandie de la rampe de pose.
La barge de pose, qui peut être tout support de sur-
face, a été désignée par 20. Ce support contient une rampe de
pose 1 dont l'inclinaison peut ~tre modifiée par rotation autour
de l'arbre 5. Une rampe d'alimentation 9, articulée autour d'un
arbre 6, permet d'ame~er un nouveau tronçon 14 dans le prolonge-
ment du dernier tronc,on 50 de la conduite immergée ou pipe-line P.
~'extr~mité du dernier tronc~on 50 de la conduite P est
. maintenue par un ]eu de m~choires 22, de tout type désiré,
entrai.nées par une coulisse 2 se depl~c~ant longitudinalement
~ 3a -
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sur la rampe 1 par la sollicitation d~un v~rin 42. A cet effet,
1~ extr~mité de la tige 43 du v~rin 42 est li~e ~ la coulis~e
2, le corps du v~rin étant ~olidaire de la rampe ~. La chambre
de commande du piston relié à 18 tige 43 est connec~ée par la
conduite 49 ~ deux accumulateurs hydropneumatique~ 44.
De m8me, le nouveau tronçon 14 est maintenu sur la
rampe 9 par des mâchoires 12 mont~es sur une ~tructure 11 en-
tra~née par une coulis~e 10. ~e~ m~choires 12 peuvent être
de tout type et sont fixée~ en tout point approprié. ~a liai~on
entre la rampe 9 et la coulisse 10 est assurée par un v~rin
46 dont la chambre de commande est connectée aux accumulateurs
hydropneumatiques 48 par les conduites 47. Afin de faciliter
~: l'alignement du nouveau tronçon ~4 et de l~extr~mité 50 de la
conduite P, le tronçon 14 est support~ sur la rampe 9 par des
rouleaux réglable~ 41. On peut ainsi procéder au vissage des
joint~ ou assurer encore, selon le cas, le parallèli~me des
chanfreins des tronçons lorsque les joints sont soudés.
Bien que des glis~ières aient été prévues pour le
guidage des pièces mobiles ; mâohoire~ 12 et 22, couli6ses 2
et 10, ces glissières nlont pas ét~ représe~tées pour plus de
clarté du dessin.
~inclinaison de la rampe 1 eet contrôlée, dans le
mode de réali~ation repr~ent~, par un s~t~me télescopique
38 à vis et écrou articulé en 37 ~ur le support de sur$ace
et commandé par exemple par un moto-réducteur 45. Le dépla-
cement de l'axe 33 de l~extrémité du systame téle~copique 38
entr~ne la rotation de la rampe 1 autour de l~arbre 5 par
la biellette 36 articulée sur la rampe en 32. ~axe 33 est en
outre relié au support de surface 20 par la biellette 34 au
3 point d~articulation 35.
~e relevage de la rampe 9 autour de l~arbre 6 de
même axe que l'arbre 5 peut ~'effectuer par exemple au moyen
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du c~ble 30 et du treuil ~1, ou encore au m~yen de v~rins di~-
pos~s en tous endroits appropriés. Des moyens-.de verrouillage
quelconques représèntés sch~matiquemen~ par les crochets 52 et
53, ce dernier étant oommandé par le vérin 58, assurent si on
le désire la solidarisation des rampes 1 et 9~
~ orsque les rampes 1 et 9 sont rendues solidaires ou
sont dans le prolongement l~une de l~autre, les coulisses 2 et
10 peu~ent être reli~es entre elles par exemple au moyen du
vérin de synchronisation 8 solidaire de la coulisse 10. La
tige 55 du vérin porte à 90n extrémité un dispositif d'accro-
chage 7 venant s~encliqueter sur llextrémité 3 dlun bras 54
solidaire de la coulisse 2. ~a commande de l'accrcchage ou du
~' déverrouillage peut être réalisée par tout dispositif et ne né-
cessite aucun effort important du vérin 8 sur sa tige 55. On
assure de la sorte la synchronisation des deux coulis~es 2 et 10
et éventuellement le repositionnement de la coulisse 10 par
rapport à la coulisse 2 après avoir commandé le déplacement de
la tige 55 de la longueur n~cessairs et après l~avoir immobilisée.
Le vérin 8 ~oue ainsi le rôle d'~n embrayage à position régla-
ble.
~e support de surface étant pourvu de tous moyens ap-
propri~s pour conserver une position fixe au cours de llopération
de raccordement du tronçon 14, pUi8 pour se déplacer d'une lon-
gueur égale à celle du tronçon lorsque l~extrémité inférieure
de la conduite P repose dé~ sur le fond, on règle l~inclinai-
son de la rampe 1 en ~onction de la profondeur de pose et des
caractéristiques de la conduite P : diamètre et poids en par-
ticulier, de façon que celle-ci conserve à chaque instant une
position voisine de la position désirée lorsque le tronçon 50
se trouve guidé entre les rouleaux 41 de la rampe 1.
De m8me, le réglage de la pres~ion des accumulateur~
44 est tel qu'il permet, pour la profondeur et la conduite don-
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nées, de communiquer ~ la eoulisse 2 un ef~ort tel que, quelles
que soient les conditions de la mer, les m~choires 22 exercent
toujours sUr le tronson 50 un effort de traction é~itant toute
onde de dé~ormation trans~ersale.
~a pre~sion de~ accumulateur~ 48 est aussi réglée de
façon que la coulisQe 10 ~quilibre constamment le poids du
nouveau tronçon 14 se trouvant hors de l~eau.
Supposons que l'extrémité dénudée du tronçon 50 soit
retenue par les m~choire~ 22, supportées par la rampe 1, mais
0 glissant sur celle-ci avec la coulisse 2 et que la rampe 9 se
trouve en position horizontale. On charge alors, par tout moyen
connu, un nouveau tronçon 14 sur les rouleaux 13, des contre
galets 13a complètant le maintien au cours du basculement ul-
térieur de la rampe. ~lextrémit~ du tronçon 14 est saisie par
le~ mâchoires 12. Dans cette position, la coulisse 10 est à
son extrême droite en raison de la pression exercée par les ac-
cumulateurs 48 sur le vérin 46. Avant la commande du bascule-
ment de la rampe 9 au moyen du treuil 31, on introduit dans le
tronçon un connecteur 15 fixé au c~ble électro-porteur 18 pas-
æant autour de la poulie 16 dont l~axe est porté par un ensemble
17 entra~né par la coulisse 10. Le câble 18 passe sur une pou-
lie 24, reliée d'une part à la coulisse 2 et sur la poulie 25
solidaire de la rampe 1 avant de s~enrouler sur le treuil de
commande 4. Ainsi, lorsqu~en fin de relevage de la rampe 9, on
verrouille les crochets 52 et 53 et que llon solidarise les
coulisses 2 et 10 au moyen du rérin 8 dont le dispositif d'ac-
crochage 7 se fixe sur l~extr~mit~ 3 du bras 54, les déplacements
des poulies 24 et 16 sont synchronisés. Il en résulte que le
connecteur 15 conserve sa position par rapport aux tronçons 50
et 14, quels que soient les mouvements de pilonnement subis par
le support de surface 20, si l'on s~abstient de commander le
treuil 4.
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La synchronisation des coulisses 2 et 10 s'effectue
progressivement ~ l~aide du vérin de synchronisation 8 dès que
le dispositif 7 est encliqueté sur l'extrémité ~ du bras 54
en recentrant la course de fonctionnement de la coulisse 2 par
rapport à la course de la coulisse 10, puis en bloquant le
vérin 8 dans cette positi~n. ~e~ vérins 42, 46 et 8 ont donc
de préférence une course identique C.
A l'intérieur de la conduite P, on peut disposer
d'un di~positif 29 de contr~le du calibre de la conduite qui
peut être semblable à celui décrit au brevet français No.
2,242,657 delivre le 26 avril 1976 aux noms des Societes
dites : Compagnie Française des Pétroles, Etudes Pétrolières
Marines, Ateliers et Cha~ltiers de Bretagne - A.C.B., Compagnie
Maritime d'Expertises, Compagnie Générale pour les Développements
opérationnels de~ richess~s sous-marines (DORIS). Ce dispo-
sitif qui peut se bloquer de façon étanche dans le tube en cas
de calibre non conforme peut être tiré par un c~ble 28 portant
également une source 27 pour le contrôle radiographique des
tronçons successifs ainsi qu'un dispositif de fixation 19 équi-
pé d'un jeu de mâchoires 21 pour prendre appui sur la paroi
interne du tronçon 50, des joints, gonflables ou non, emp8chant
toute pénétration d'eau ~ l'int~rieur de la conduite P. ~'ex-
trémit~ du dispoGitif 19 comporte un moyen d'accrochage capa-
ble dl8tre connecté ou déconnecté du connecteur 15 commandé
par le c~ble ~lectro-porteur 18.
Alnsi, il suffit, après mise en synchronisme des dé-
place~entæ des coulisses 2 et 10, de co~nander le treuil 4 pour
descendre le câble ~lectroporteur 18 jusqu'~ ce que le con~
necteur 15 se verrouille sur le dispositif de fixation 19 sou-
3 tenant, par le c~ble 28, la source 27 et le dispositif cali-
breur 29. Apr~s relâchement des m~choires 21 du dispositif t9,
le nouveau tronçon 14 est descendu par la translation des ma-
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choires 12 c~mmandée par de~ v~rins 56, en r~glant l~alignement
de~ tronçons 14 et 50 lorsque ce~ tubes son~ vissés ou en rè-
glant le parallèlisme des chanfrein~ lorsque ces tubes sont
soud~s. Ce r~glage pQUt s~sffectuer par exemple à llaide de~
`- rouleaux t3 réglable~ dans deu~ directions différentes. Après
glissement du tube 14 sur le di~positif 19, le~ m~choires 21
peuvent de nouveau être serrées sur la paroi. interne de ce
tronçon.
La soudure du tronçon 14 à l~extrémité 50 de la con-
duite s~effectue en utilisant un plancher de travail 39 qui æedéplace avec la coulisse 2 de ~orte que, pendant toute la sou-
dure, le plancher est fixe par rapport au tube. En fin de sou-
dure, le di~positif de fixation 19 est déverrouillé du tube par
:~ les m~choires 21 libèrant le tronçon 50 de façon à ramener la
source 27 dans le plan de la soudure par enroulement du câble
électro-porteur 18 sur le treuil 4. Les mâchoires intérieures
21 sont alors remises en action à cette nouvelle position.
Le treuil 4 est remis progressivement en tension de
façon ~ reprendre par le câble ~8 le poids ae la conduite com-
plétée par le tronçon 14. Après desserrage des m~choires 22et 12, le treuil 4 permet de descendre le plan de la soudure
au niveau du seoond plancher de travail 40 où s~effectue llen-
robage du joint et des parties dénudées de la conduite raccordée
au nouveau tronçon 14. Apres cette dernière opération, le sup-
port de surface 20 peut être déplac~ de la longueur du tronçon
14 ~usqu~ son nouveau point fixe, la conduite étant descendue
progressivement le long de la rampe par l~action du treuil 4.
La vitesse de déroulement du treuil est régulée de façon ~
maintenir une plage correcte de fonctionnement des deux cou-
lisse~ afin que pendant tout le mou~ement la coulisse exercetoujours une force de traction sur l~extrémité de la conduite.
Lorsque le support de surface atteint le nouveau point fixe,
'~' 10 67 30~
l~extr~mité sup~rieure du tronçon 14 raccord~ constituant l'ex-
trémité de la conduite P est arr~tée à la hauteur des m~choires
22 de la rampe 1. ~es m~choires intérieures 21 du dispositif
de fixation 19 sont débloquées de façon ~ remonter ce dispo-
sitif ~ l~aide du treuil 4 pour être prêt à recevoir un nouveau
tronçon. Le câble électro-porteur 18 commande le décrochage
du connecteur 15 qui se libare du dispositif 19. Apr~G lib~-
- ration des moyens de verrouillage 52, 5~, la rampe 9 est rame-
n~e à l~horizontale pour une nouvelle alimentation après déver-
rouillage du connecteur 7 du vérin 8.
~ien que la structure et le procédé décrits soient
particulièrement bien adaptés pour la pose de conduites de
- toute~ dimensions a toute profondeur, de nombreuses modifications
pourraient 8tre apportées dans les d'iverses parties constituant
la structure ou dans les diverses phases du procédé. C'est
ainsi qu~au lieu de synchroniser les mouvements des coulisses
2 et 10 par le vérin 8, on pourrait contrôler les pression~ des
v~rins 42 et 46 après basculement de la rampe 9 de façon à
faire supporter la totalité du poids par la coulisse 2. De
même, on pourrait mesurer le déplacement de la coulisse 2 de
façon à asservir l~extrémité d'un vérin auxiliaire tributaire
'' de la coulisse 10 pour qu~elle suive le mouvement de la cou-
lisse 2, un verrouillage méoanique quelconque solidarisant les
deux coulisses après synchronisation. On peut utiliser par
exemple les m~choires du dispositif de fixation 19.
On pourrait de même remplacer le système télescopique
38 de la commande de l~inclinaison de la rampe 1 par un bras
de longueur fixe et faire varier la position de son point dlap-
pui 37 sur le support de surface à l~aide d'une glissi~re.
Quant aux diverses mâchoires utilisées 12 ou 22 par
exemple, elles peuvent 8tre d~un type conventionnel utilisé dans
les op~rations de forage~ et se présenter sous la forme dtun
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bo~tier contenant des coins de serrage ma~oeuvré~ par tout
dispositif moteur.
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