OA19573A

OA19573A - A method of assembling pipe elements with a double jacket for the transport of fluids.

Info

Publication number: OA19573A
Application number: OA1202000222
Authority: OA
Inventors: Raymond Hallot; Vincent Cocault-Duverger
Original assignee: Saipem S.A.
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2020-12-11

Abstract

L'invention concerne un procédé d'assemblage d'éléments de conduite à double enveloppe pour le transport de fluides, chaque élément de conduite (2, 2') comprenant une enveloppe interne (4, 4') comprenant à une extrémité un renflement (8), et une enveloppe externe (10, 10') comprenant à une extrémité un renfoncement (28), le procédé comprenant les étapes successives : mise en place de la conduite en intercalant au niveau d'une extrémité libre de celle-ci une première cale de blocage (20) venant axialement en butée entre le renflement de son enveloppe interne et une extrémité correspondante de son enveloppe externe, l'assemblage bout à bout de l'enveloppe interne (4') d'un nouvel élément de conduite (2') sur l'enveloppe interne de la conduite, l'accostage de l'enveloppe externe (10') du nouvel élément de conduite sur l'enveloppe externe de la conduite en la faisant coulisser le long de son enveloppe interne, et l'assemblage bout à bout de l'enveloppe externe du nouvel élément de conduite sur l'enveloppe externe de la conduite en intercalant au préalable une seconde cale de blocage (22) venant en butée axiale contre le renflement de l'enveloppe interne de la conduite au niveau de son extrémité libre et le renfoncement de l'enveloppe externe au niveau d'une extrémité correspondante de celle-ci.The invention relates to a method for assembling double-jacketed pipe elements for transporting fluids, each pipe element (2, 2') comprising an inner casing (4, 4') comprising at one end a bulge (8), and an outer casing (10, 10') comprising at one end a recess (28), the method comprising the successive steps: positioning the pipe by inserting at a free end thereof a first locking wedge (20) axially abutting between the bulge of its inner casing and a corresponding end of its outer casing, end-to-end assembly of the inner casing (4') of a new pipe element (2') on the inner casing of the pipe, docking the outer casing (10') of the new pipe element on the outer casing of the pipe by sliding it along its inner casing, and end-to-end assembly of the outer casing of the new pipe element on the outer casing of the pipe by first inserting a second locking wedge (22) which comes into axial abutment against the bulge of the internal casing of the pipe at its free end and the recess of the external casing at a corresponding end thereof.

Description

Titre de l'inventionTitle of the invention

Procédé d'assemblage d'éléments de conduite à double enveloppe pour le transport de fluidesMethod of assembling double-cased pipe elements for the transport of fluids

Arrière-plan de l'inventionBackground of the invention

La présente invention se rapporte au domaine général de la construction en mer de conduites sous-marines reposant au fond ou assurant la liaison fond-surface pour le transfert d'hydrocarbures, par exemple de pétrole et de gaz, issus de puits de production sous-marins.The present invention relates to the general field of the construction at sea of subsea pipelines resting on the bottom or providing the bottom-to-surface connection for the transfer of hydrocarbons, for example oil and gas, from subsea production wells. sailors.

Elle concerne plus précisément les conduites sous-marines à double enveloppe de type « Pipe In Pipe » ou PIP, c'est-à-dire « conduite dans une conduite », dans laquelle une enveloppe interne transporte les fluides et une enveloppe externe coaxiale à l'enveloppe interne est en contact avec le milieu ambiant, c'est-à-dire avec l'eau de mer.It relates more precisely to submarine pipes with a double jacket of the "Pipe In Pipe" or PIP type, that is to say "pipe in a pipe", in which an internal envelope transports the fluids and an external envelope coaxial with the internal envelope is in contact with the ambient environment, that is to say with sea water.

L'espace annulaire entre les deux enveloppes peut être rempli d'un matériau isolant ou encore être vidé de tout gaz de façon à assurer une isolation thermique pour les fluides circulant dans le conduit interne. De telles conduites coaxiales sous-marines sont particulièrement utilisées dans le cadre d'installations par grandes profondeurs où la température de l'eau est typiquement de 4°C, ou pour de longs raccordements.The annular space between the two envelopes can be filled with an insulating material or else be emptied of any gas so as to provide thermal insulation for the fluids circulating in the internal duct. Such subsea coaxial pipes are particularly used in the context of installations at great depths where the water temperature is typically 4 ° C, or for long connections.

Généralement, les conduites sous-marines à double enveloppe sont assemblées à terre en une pluralité de sections de conduite appelées « rames », chaque section de conduite étant réalisée à partir d'un ou plusieurs éléments unitaires de conduite, de l'ordre de 10 à 1000m selon la capacité de tenue en charge du système de pose. Ces sections de conduite sont alors transportées en mer sur un navire où elles sont raccordées les unes aux autres au fur et à mesure de leur pose en mer (par un procédé dit en J, en S, en déroulé ou en sections flottées).Generally, double-cased submarine pipes are assembled on land in a plurality of pipe sections called “reams”, each pipe section being made from one or more individual pipe elements, of the order of 10 at 1000m depending on the load bearing capacity of the laying system. These pipe sections are then transported to sea on a ship where they are connected to each other as they are laid at sea (by a process known as J, S, unwound or floated sections).

Les techniques de pose nécessitent de raccorder chaque nouvelle section de conduite à la conduite déjà installée en mer avant de descendre cette nouvelle section de conduite dans la mer en déplaçant le navire de pose vers l'avant. Cette étape de raccordement s'effectue typiquement en soudant bout à bout les extrémités libres en acier des enveloppes internes et externes respectives de la nouvelle section de conduite et de la conduite déjà installée en mer.The laying techniques require connecting each new pipe section to the pipe already installed at sea before lowering this new pipe section into the sea by moving the laying vessel forward. This connection step is typically carried out by butt-welding the free steel ends of the respective internal and external casings of the new pipe section and of the pipe already installed at sea.

Par ailleurs, lorsque la conduite installée au fond de la mer est en service et que la température du fluide qu'elle transporte atteint des températures modérées à hautes (de l'ordre de 50 à 150°C), l'augmentation de température provoque une dilatation de l'enveloppe 5 interne des différentes sections de la conduite par rapport à leur enveloppe externe plus froide (car isolée et en contact avec l'eau de mer à une température basse de l'ordre de 3 à 5°C). Cette dilatation de l'enveloppe interne des sections de conduite se traduit par une compression de l'enveloppe interne, cette dernière étant en effet bloquée 10 à chaque extrémité de la conduite sous-marine par les éléments de fermeture de l'espace annulaire entre les deux enveloppes.Moreover, when the pipe installed at the bottom of the sea is in service and the temperature of the fluid it transports reaches moderate to high temperatures (of the order of 50 to 150 ° C), the temperature increase causes expansion of the internal casing 5 of the various sections of the pipe with respect to their colder outer casing (because it is insulated and in contact with sea water at a low temperature of the order of 3 to 5 ° C.). This expansion of the internal envelope of the pipe sections results in compression of the internal envelope, the latter in fact being blocked at each end of the submarine pipe by the elements for closing the annular space between the pipes. two envelopes.

Lors de la pose, les enveloppes internes des différentes sections de conduite se compriment sous leur poids propre. Ce poids se transmet à la conduite externe à leur raccordement et s'équilibre par une contrainte 15 de traction dans la conduite externe. La partie basse de la conduite étant aussi sujette à mouvement fléchissant, il peut en résulter un effort combiné trop important si les raccordements mécaniques entre les deux conduites sont trop distants. De plus, une précontrainte de compression est capturée lors de la construction. Combinés à la montée en 20 température en phase de service, ces efforts peuvent entraîner le flambement de la conduite sur le fond marin, et si ce flambement est trop sévère, l'ouvrage peut s'en trouver ruiné. En effet, lorsqu'elle repose au fond de la mer, la conduite est restreinte dans ses déplacements par son environnement. Sous l'effet conjugué de la pression et de la température 25 à l'intérieur de l'enveloppe interne, il résulte de ces déplacements un risque de dommage de la conduite.During installation, the internal envelopes of the different pipe sections compress under their own weight. This weight is transmitted to the outer pipe at their connection and is balanced by a tensile stress in the outer pipe. Since the lower part of the pipe is also subject to bending movement, this may result in too great a combined force if the mechanical connections between the two pipes are too far apart. In addition, a compressive prestress is captured during construction. Combined with the rise in temperature during the service phase, these forces can cause the pipe to buckle on the seabed, and if this buckling is too severe, the structure can be ruined. Indeed, when it rests at the bottom of the sea, the conduct is restricted in its movements by its environment. Under the combined effect of the pressure and the temperature inside the internal casing, there results from these displacements a risk of damage to the pipe.

Afin de limiter ces effets, il est connu de positionner des pièces intermédiaires d'ancrage en acier forgé (dénommées « intermediate blukheads » en anglais) entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe 30 de la conduite. Ces pièces intermédiaires d'ancrage permettent notamment de transférer les contraintes mécaniques subies par l'enveloppe interne lors de la pose de la conduite vers l'enveloppe externe. Elles sont généralement positionnées tous les kilomètres le long de la conduite, mais cet intervalle peut être augmenté ou diminué en fonction 35 des conditions particulières de la pose, des propriétés de la conduite et de la profondeur d'eau.In order to limit these effects, it is known practice to position intermediate forged steel anchoring pieces (called “intermediate blukheads”) between the internal casing and the outer casing 30 of the pipe. These intermediate anchoring parts make it possible in particular to transfer the mechanical stresses undergone by the internal casing during the laying of the pipe to the outer casing. They are generally positioned every kilometer along the pipe, but this interval can be increased or decreased depending on the particular laying conditions, the properties of the pipe and the water depth.

Le recours à des pièces intermédiaires d'ancrage nécessite non seulement de disposer de telles pièces en acier forgé, mais également de les incorporer à la conduite lors de la pose de celle-ci depuis le navire. L'incorporation de ces pièces requiert la soudure de deux demi-coquilles sur l'enveloppe externe de la conduite pour rabouter l'enveloppe externe succédant à l'ancrage des pièces intermédiaires. Or, cette soudure est lente à réaliser et présente une composante longitudinale qui est difficile à garantir avec un niveau de qualité adéquat.The use of intermediate anchoring parts requires not only having such forged steel parts available, but also incorporating them into the pipe when it is installed from the ship. The incorporation of these parts requires the welding of two half-shells on the outer casing of the pipe to join the outer casing succeeding the anchoring of the intermediate parts. However, this weld is slow to produce and has a longitudinal component which is difficult to guarantee with an adequate level of quality.

Pour éviter le recours à des pièces intermédiaires d'ancrage, on connaît du document FR 3,032,511 un dispositif d'anti-glissement et d'auto-centrage qui est positionné entre l'enveloppe interne et l'enveloppe externe de la conduite lors de sa pose. Ce dispositif, qui se présente sous la forme d'un anneau en élastomère pris en sandwich entre deux plaques métalliques que l'on serre pour comprimer l'anneau, permet d'assurer un maintien et la concentricité de l'enveloppe interne à l'intérieur de l'enveloppe externe. Toutefois, les contraintes mécaniques reprises par ce dispositif sont limitées, de l'ordre de 2 à 5 tonnes-force.To avoid the need for intermediate anchoring parts, document FR 3,032,511 discloses an anti-slip and self-centering device which is positioned between the inner casing and the outer casing of the pipe during its pose. This device, which is in the form of an elastomer ring sandwiched between two metal plates which are tightened to compress the ring, ensures the maintenance and the concentricity of the internal envelope to the inside the outer casing. However, the mechanical stresses taken up by this device are limited, of the order of 2 to 5 ton-force.

On connaît également du document WO 2011/007075 le recours à des pièces intermédiaires d'ancrage dont l'incorporation dans la conduite ne nécessite pas la soudure de demi-coquilles. Ces pièces d'ancrage constituent néanmoins un pont thermique froid depuis l'enveloppe externe vers l'enveloppe interne de la conduite qui est préjudiciable.Also known from document WO 2011/007075 is the use of intermediate anchoring parts whose incorporation into the pipe does not require the welding of half-shells. These anchoring parts nevertheless constitute a cold thermal bridge from the outer casing to the inner casing of the pipe which is detrimental.

Objet et résumé de l'inventionPurpose and summary of the invention

La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un procédé d'assemblage permettant de s'affranchir des pièces intermédiaire d'ancrage et des demi-coquilles tout en limitant sensiblement le pont thermique entre l'enveloppe externe et l'enveloppe interne de la conduite.The main object of the present invention is therefore to alleviate such drawbacks by proposing an assembly method making it possible to dispense with the intermediate anchoring parts and half-shells while substantially limiting the thermal bridge between the outer casing and the shell. internal casing of the pipe.

Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un procédé d'assemblage d'éléments de conduite à double enveloppe pour le transport de fluides, chaque élément de conduite comprenant une enveloppe interne destinée à recevoir les fluides à transporter et comprenant à une extrémité un renflement au niveau d'une face externe, et une enveloppe externe destinée à être positionnée autour de l'enveloppe interne en lui étant coaxiale et comprenant à une extrémité un renfoncement au niveau d'une face interne, le procédé comprenant les étapes successives :According to the invention, this object is achieved by means of a method of assembling double-cased pipe elements for the transport of fluids, each pipe element comprising an internal casing intended to receive the fluids to be transported and comprising at a end, a bulge at the level of an external face, and an external envelope intended to be positioned around the internal envelope while being coaxial with it and comprising at one end a recess at the level of an internal face, the method comprising the successive steps :

la mise en place du premier élément de conduite en intercalant au niveau d'une extrémité libre de celle-ci une première cale annulaire de blocage venant axialement en butée entre le renflement de son enveloppe interne et une extrémité correspondante de son enveloppe externe ;the establishment of the first pipe element by interposing at a free end thereof a first annular blocking wedge coming axially into abutment between the bulge of its internal casing and a corresponding end of its outer casing;

l'assemblage bout à bout de l'enveloppe interne d'un nouvel élément de conduite sur l'enveloppe interne du premier élément de conduite au niveau de l'extrémité libre de celui-ci ;the end-to-end assembly of the inner casing of a new pipe member on the inner casing of the first pipe member at the free end thereof;

l'accostage de l'enveloppe externe du nouvel élément de conduite sur l'enveloppe externe du premier élément de conduite en la faisant coulisser le long de son enveloppe interne ; et l'assemblage bout à bout de l'enveloppe externe du nouvel élément de conduite sur l'enveloppe externe du premier élément de conduite en intercalant au préalable une seconde cale annulaire de blocage venant en butée axiale contre le renflement de l'enveloppe interne du premier élément de conduite au niveau de son extrémité libre et le renfoncement de l'enveloppe externe du nouvel élément de conduite au niveau d'une extrémité correspondante de celle-ci.docking the outer casing of the new pipe element on the outer casing of the first pipe member by sliding it along its inner casing; and the end-to-end assembly of the outer casing of the new pipe element on the outer casing of the first pipe member by first interposing a second annular blocking wedge coming in axial abutment against the bulge of the inner casing of the first pipe element at its free end and the recess of the outer casing of the new pipe element at a corresponding end thereof.

Le procédé selon l'invention prévoit de recourir à un renflement au niveau de l'enveloppe interne et à un renfoncement au niveau de l'enveloppe externe de chaque nouvel élément de conduite à assembler de façon à créer une double butée mécanique lorsque les deux enveloppes glissent l'une sur l'autre au cours de la pose. En particulier, grâce à la présence de deux cales de blocage et des renflements et renfoncements, les enveloppes externe et interne sont bloquées longitudinalement l'une par rapport à l'autre dans les deux directions. Cette double butée mécanique permet de s'affranchir du recours à des pièces intermédiaires d'ancrage en acier forgé.The method according to the invention provides for the use of a bulge at the level of the internal casing and a recess at the level of the outer casing of each new pipe element to be assembled so as to create a double mechanical stop when the two casings slide over each other during the pose. In particular, thanks to the presence of two blocking wedges and the bulges and recesses, the outer and inner envelopes are blocked longitudinally with respect to one another in both directions. This double mechanical stop eliminates the need for intermediate forged steel anchoring parts.

De plus, cette double butée mécanique permet de transmettre les efforts axiaux entre les deux enveloppes de l'élément de conduite pendant la pose, notamment pendant une pose en J. Par le même mécanisme, cette double butée mécanique permet de limiter, voire d'inverser la précontrainte de compression induite dans l'enveloppe interne de la conduite par l'opération de pose. En outre, cette double butée mécanique permet de transmettre les efforts axiaux entre les deux^ enveloppes de la conduite lors de sa mise en service. Enfin, les cales de blocage utilisées dans le procédé selon l'invention sont de préférence réalisées en polymère, ce qui limite très sensiblement le pont thermique créé entre l'enveloppe externe et l'enveloppe interne de la conduite.In addition, this double mechanical stop makes it possible to transmit the axial forces between the two envelopes of the pipe element during installation, in particular during a J-shaped installation. By the same mechanism, this double mechanical stop makes it possible to limit or even reduce reverse the compressive prestress induced in the internal casing of the pipe by the installation operation. In addition, this double mechanical stop makes it possible to transmit the axial forces between the two casings of the pipe when it is put into service. Finally, the blocking wedges used in the process according to the invention are preferably made of polymer, which very substantially limits the thermal bridge created between the outer casing and the inner casing of the pipe.

Le procédé peut comprendre en outre, préalablement à la mise en place de la conduite, la construction de la conduite dans une station de soudage.The method may further comprise, prior to the installation of the pipe, the construction of the pipe in a soldering station.

Dans ce cas, la construction de la conduite peut comprendre les étapes successives : le maintien d'un élément de conduite dans la tour de pose, le positionnement d'une bague de séparation au niveau de l'extrémité libre de l'enveloppe externe de l'élément de conduite, l'accostage et l'activation d'un dispositif de mise en tension sur l'élément de conduite afin d'étirer l'enveloppe interne de l'élément de conduite d'une longueur prédéterminée, le positionnement de la première cale annulaire de blocage, le transfert de la charge du dispositif de mise en tension sur la première cale de blocage et sur la bague de séparation, et le retrait de mise en tension.In this case, the construction of the pipe can include the successive stages: the maintenance of a pipe element in the laying tower, the positioning of a separating ring at the level of the free end of the outer casing of the pipe member, docking and activating a tensioning device on the pipe member in order to stretch the inner shell of the pipe member by a predetermined length, the positioning of the first annular blocking block, transferring the load from the tensioner to the first blocking block and the separator ring, and removing the tensioner.

De préférence, le renfoncement de l'enveloppe externe du nouvel élément de conduite s'étend longitudinalement sur une distance suffisante pour recouvrir la première et la seconde cale de blocage.Preferably, the recess of the outer casing of the new pipe element extends longitudinally over a sufficient distance to cover the first and the second blocking wedge.

De préférence également, la seconde cale de blocage s'étend longitudinalement sur une longueur supérieure à celle de la première cale de blocage afin de faciliter les opérations de réparation de la soudure.Also preferably, the second blocking wedge extends longitudinally over a length greater than that of the first blocking wedge in order to facilitate weld repair operations.

Un joint annulaire d'étanchéité peut être positionné autour de l'enveloppe interne du nouvel élément de conduite en venant en butée contre la seconde cale de blocage ou contre une butée mécanique aménagée sur l'enveloppe interne afin de limiter les infiltrations d'eau accidentelles au sein de l'espace annulaire entre les enveloppes interne et externe de la conduite.An annular seal can be positioned around the internal casing of the new pipe element by abutting against the second blocking block or against a mechanical stop fitted on the internal casing in order to limit accidental water infiltration. within the annular space between the internal and external envelopes of the pipe.

De préférence encore, les première et seconde cales de blocage sont segmentées et sont réalisées en polymère.More preferably, the first and second locking wedges are segmented and are made of polymer.

L'assemblage bout à bout de l'enveloppe interne d'un nouvel élément de conduite sur l'enveloppe interne de la conduite au niveau de l'extrémité libre de celle-ci peut être réalisé par dépôt d'un cordon de soudure. De plus, l'accostage de l'enveloppe externe du nouvel élément de conduite sur l'enveloppe externe de la conduite peut être réalisé au moyen d'un outillage de centrage.The end-to-end assembly of the internal casing of a new pipe element on the internal casing of the pipe at the level of the free end of the latter can be achieved by depositing a weld bead. In addition, the docking of the outer casing of the new pipe element on the outer casing of the pipe can be achieved by means of a centering tool.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below, with reference to the appended drawings which illustrate exemplary embodiments thereof without any limiting nature. In the figures:

- les figures IA à 1K illustrent différentes étapes du procédé d'assemblage d'éléments de conduite à double enveloppe selon l'invention ; et- Figures IA to 1K illustrate different steps of the method of assembling double-cased pipe elements according to the invention; and

- la figure 2 est une vue en coupe et partielle d'un détail de la figure 1K.- Figure 2 is a sectional and partial view of a detail of Figure 1K.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

L'invention s'applique à la pose (ou construction en mer) d'une conduite sous-marine à double enveloppe de type « Pipe in Pipe » (ou « PIP »), c'est-à-dire une conduite qui comprend une enveloppe interne destinée à transporter des hydrocarbures issus de puits de production et une enveloppe externe disposée autour de l'enveloppe interne en lui étant coaxiale et destinée à être en contact direct avec l'eau de mer environnante.The invention applies to the laying (or construction at sea) of an underwater pipe with a double casing of the "Pipe in Pipe" (or "PIP") type, that is to say a pipe which comprises an internal envelope intended to transport hydrocarbons from production wells and an external envelope arranged around the internal envelope while being coaxial with it and intended to be in direct contact with the surrounding seawater.

Ce type de conduite sous-marine est typiquement utilisé dans la production offshore d'hydrocarbures par grande profondeur. Dans le cadre de telles installations, les conduites à double enveloppe peuvent être assemblées à terre en plusieurs sections de conduite, chaque section de conduite étant formée à partir d'un ou plusieurs éléments de longueur unitaire (on parle également de « rames »), de l'ordre de 10 à 100 m selon la capacité de tenue du système de pose.This type of submarine pipe is typically used in the offshore production of hydrocarbons at great depth. In the context of such installations, the double-walled pipes can be assembled on land in several pipe sections, each pipe section being formed from one or more elements of unit length (this is also referred to as "trains"), of the order of 10 to 100 m depending on the holding capacity of the laying system.

Lors de la pose (en J ou en S), les sections de conduite sont raccordées les unes aux autres à bord du navire et au fur et à mesure de leur installation en mer. Plus précisément, avec la pose en J, la conduite sous-marine est typiquement descendue du navire de pose pratiquement verticale (entre +30° et -10° par rapport à la verticale). Cette inclinaison quasi-verticale de la conduite diminue au fur et à mesure de son déplacement vers le bas jusqu'à épouser la pente du fond de la mer. Avec ρξ la pose en S, la conduite sous-marine est typiquement descendue du navire de pose pratiquement à l'horizontale et se courbe ensuite pour atteindre le fond marin. Bien entendu, l'invention s'applique également à la construction d'une conduite à double enveloppe par un procédé en déroulé.During the laying (in J or S), the pipe sections are connected to each other on board the ship and as they are installed at sea. More precisely, with the J-laying, the pipe under -marine is typically lowered from the laying vessel practically vertical (between + 30 ° and -10 ° with respect to the vertical). This quasi-vertical inclination of the pipe decreases as it moves downwards until it matches the slope of the seabed. With ρξ the S-shaped installation, the submarine pipe is typically lowered from the vessel by lays practically horizontally and then bends to reach the seabed. Of course, the invention also applies to the construction of a double jacket pipe by an unwound process.

Les figures IA à 1K illustrent les différentes étapes sur un navire de pose en J d'une conduite à double enveloppe selon un mode de réalisation du procédé d'assemblage selon l'invention.FIGS. 1A to 1K illustrate the different steps on a ship for laying a J-shaped pipe with a double jacket according to one embodiment of the assembly method according to the invention.

Sur la figure IA, est représenté en position verticale, un élément de conduite 2 centré sur un axe longitudinal X-X et destiné à former la conduite à double enveloppe selon l'invention.In FIG. 1A, is shown in a vertical position, a pipe element 2 centered on a longitudinal axis X-X and intended to form the double jacket pipe according to the invention.

Cet élément de conduite 2 comprend une enveloppe interne 4 qui est destinée à recevoir les fluides à transporter, cette enveloppe interne 4 comprenant, à une extrémité libre un épaulement de tensionnement 6 faisant saillie radialement au niveau d'une face externe, et un renflement 8 décalé longitudinalement par rapport à son extrémité libre.This pipe element 2 comprises an internal envelope 4 which is intended to receive the fluids to be transported, this internal envelope 4 comprising, at one free end, a tensioning shoulder 6 projecting radially at an external face, and a bulge 8 offset longitudinally with respect to its free end.

L'élément de conduite 2 comprend également une enveloppe externe 10 qui est destinée à être positionnée autour de l'enveloppe interne en lui étant coaxiale, cette enveloppe externe 10 comprenant notamment un épaulement de tensionnement 12 faisant saillie radialement au niveau d'une face externe.The pipe element 2 also comprises an outer casing 10 which is intended to be positioned around the inner casing while being coaxial with it, this outer casing 10 comprising in particular a tensioning shoulder 12 projecting radially at an outer face. .

L'élément de conduite 2 est maintenu verticalement dans la station de soudage d'une tour de pose en J. Une bague de séparation 14 peut ensuite être installée au niveau de l'extrémité libre de l'enveloppe externe 10 de l'élément de conduite. Outre la fonction de transmission d'effort axial, cette bague de séparation 14 sert de latte de soudage lors de la soudure bout à bout de l'enveloppe externe décrite ci-après. Il est également possible d'imaginer que la bague de séparation soit intégrée directement au corps de l'enveloppe interne de l'élément de conduite.The pipe element 2 is held vertically in the soldering station of a J-laying tower. A separator ring 14 can then be installed at the free end of the outer casing 10 of the pipe element. conduct. In addition to the function of transmitting axial force, this separating ring 14 serves as a welding lath during the butt welding of the outer casing described below. It is also possible to imagine that the separation ring is integrated directly into the body of the internal casing of the pipe element.

Comme représenté sur la figure IB, une pluralité de vérins hydrauliques 16 (par exemple au nombre de six) d'un dispositif de mise en tension sont déployés autour de l'élément de conduite. Ces vérins présentent des mâchoires 18 qui viennent s'accoster, d'une part sur l'épaulement de tensionnement 6 de l'enveloppe interne, et d'autre part sur l'épaulement de tensionnement 12 de l'enveloppe externe,As shown in FIG. 1B, a plurality of hydraulic jacks 16 (for example six in number) of a tensioning device are deployed around the pipe element. These jacks have jaws 18 which come together, on the one hand on the tensioning shoulder 6 of the internal casing, and on the other hand on the tensioning shoulder 12 of the outer casing,

Les vérins 16 du dispositif de mise en tension sont alors déployés afin d'étirer l'enveloppe interne 4 de l'élément de conduite d'une longueur prédéterminée (figure IC). La course des vérins est ainsi déterminée en fonction de la longueur des enveloppes de l'élément de conduite. Typiquement, cette course est de l'ordre du mètre.The jacks 16 of the tensioning device are then deployed in order to stretch the internal casing 4 of the pipe element by a predetermined length (FIG. IC). The stroke of the jacks is thus determined as a function of the length of the casings of the driving element. Typically, this stroke is of the order of a meter.

Au cours de l'étape suivante (figure ID), une première cale annulaire de blocage 20 est positionnée en venant axialement en butée entre le renflement 8 de l'enveloppe interne et une extrémité correspondante de l'enveloppe externe. Afin de réaliser cette opération sans nécessiter d'outillage spécifique, la première cale annulaire de blocage est segmentée.During the next step (FIG. ID), a first annular blocking wedge 20 is positioned axially in abutment between the bulge 8 of the inner casing and a corresponding end of the outer casing. In order to carry out this operation without requiring specific tools, the first annular blocking wedge is segmented.

La charge des vérins 16 du dispositif de mise en tension peut alors être transférée : les vérins sont rétractés et après une légère course vers le bas (de l'ordre de quelques centimètres), la charge est transférée sur la première cale de blocage 20 et sur la bague de séparation 14. Le dispositif de mise en tension 16 est ensuite retiré (figure 1E).The load of the jacks 16 of the tensioning device can then be transferred: the jacks are retracted and after a slight downward stroke (of the order of a few centimeters), the load is transferred to the first blocking wedge 20 and on the separation ring 14. The tensioning device 16 is then removed (Figure 1E).

On notera que la mise en tension de l'élément de conduite tel que décrit précédemment a pour avantage de limiter, voire de supprimer les ouvrages annexes généralement requis pour contrôler le flambement de la conduite ou de gestion des portées libres et des déplacements longitudinaux accumulés, souvent nommés « pipe walking ».It should be noted that the tensioning of the pipe element as described above has the advantage of limiting, or even eliminating the ancillary structures generally required to control the buckling of the pipe or of management of free spans and accumulated longitudinal displacements, often called "pipe walking".

Selon une étape optionnelle, il est ensuite possible d'installer un joint annulaire d'étanchéité autour de l'enveloppe interne de l'élément de conduite pour garantir l'étanchéité de l'espace annulaire entre les enveloppes interne et externe. A cet effet, cette étape consiste à découper une portion 4a de l'enveloppe interne 4 de l'élément de conduite pour en retirer l'épaulement de tensionnement 6, puis à chanfreiner l'extrémité de cette enveloppe interne pour effectuer une opération de soudage (figure 1F). On notera que lorsqu'un joint en élastomère peut être utilisé, il n'est pas utile de découper l'enveloppe interne car l'élasticité de ce type de joint permet de le passer par-dessus le renflement 6.According to an optional step, it is then possible to install an annular sealing gasket around the internal casing of the pipe element to guarantee the sealing of the annular space between the inner and outer casings. To this end, this step consists in cutting a portion 4a of the internal casing 4 of the pipe element in order to remove the tensioning shoulder 6 therefrom, then in chamfering the end of this inner casing to perform a welding operation. (figure 1F). It should be noted that when an elastomeric seal can be used, it is not useful to cut the internal envelope because the elasticity of this type of seal allows it to be passed over the bulge 6.

Comme représenté sur la figure IG, une seconde cale annulaire de blocage 22 est alors insérée pour venir en butée axiale contre le renflement 8 de l'enveloppe interne de la conduite au niveau de son extrémité libre et l'extrémité de l'enveloppe externe 10.As shown in FIG. IG, a second annular blocking wedge 22 is then inserted to come into axial abutment against the bulge 8 of the internal casing of the pipe at its free end and the end of the outer casing 10. .

Un joint annulaire d'étanchéité 24 peut alors être coulissé autour de l'enveloppe interne 4 de l'élément de conduite, par exemple en utilisant un outil spécifique, pour venir en butée contre la seconde cale de blocage 22.An annular seal 24 can then be slid around the internal casing 4 of the pipe element, for example using a specific tool, to come into abutment against the second locking wedge 22.

Au cours de l'étape suivante illustrée par la figure 1H, on vient assembler bout à bout l'enveloppe interne 4' d'un nouvel élément de conduite 2' sur l'enveloppe interne 4 de la conduite 2 ainsi construite au niveau de l'extrémité libre de celle-ci. Cet assemblage est réalisé en déposant un cordon de soudure 30 entre ces deux enveloppes internes.During the next step illustrated by FIG. 1H, the internal casing 4 'of a new pipe element 2' is assembled end to end on the internal casing 4 of the pipe 2 thus constructed at the level of the pipe. free end thereof. This assembly is carried out by depositing a weld bead 30 between these two internal envelopes.

Un outillage de centrage 26 constitué de deux demi-coquilles est ensuite installé autour de l'extrémité inférieure de l'enveloppe externe 10' du nouvel élément de conduite 2', cette extrémité inférieure étant munie d'un renfoncement 28 au niveau de sa face interne (figure II).A centering tool 26 consisting of two half-shells is then installed around the lower end of the outer casing 10 'of the new pipe element 2', this lower end being provided with a recess 28 at its face. internal (figure II).

L'étape suivante consiste à réaliser un accostage de l'enveloppe externe 10' du nouvel élément de conduite 2' sur l'enveloppe externe 10 de la conduite 2 en la faisant coulisser le long de son enveloppe interne 4' (figure IJ).The next step is to dock the outer casing 10 'of the new pipe element 2' on the outer casing 10 of the pipe 2 by sliding it along its inner casing 4 '(FIG. IJ).

L'outillage de centrage est récupéré, puis on réalise une mise à joint et le dépôt d'un cordon de soudure 32 entre les extrémités respectives de l'enveloppe externe 10' du nouvel élément de conduite 2' et de l'enveloppe externe 10 de la conduite 2 (figure 1K).The centering tool is recovered, then a joint is made and the deposition of a weld bead 32 between the respective ends of the outer casing 10 'of the new pipe element 2' and of the outer casing 10. of pipe 2 (Figure 1K).

On notera que la bague de séparation 14 sert de latte de soudage lors de la soudure bout à bout de l'enveloppe externe 10' du nouvel élément de conduite 2' sur l'enveloppe externe 10 de la conduite 2.It will be noted that the separating ring 14 serves as a welding lath during the butt welding of the outer casing 10 'of the new pipe element 2' on the outer casing 10 of the pipe 2.

Les étapes précédentes sont réitérées autant de fois que nécessaire pour obtenir la longueur voulue de la conduite puis cette dernière est descendue en mer.The previous steps are repeated as many times as necessary to obtain the desired length of the pipe, then the pipe is lowered into the sea.

En liaison avec la figure 2, on décrira maintenant de façon plus précise l'assemblage entre les extrémités respectives de l'enveloppe externe 10' du nouvel élément de conduite 2' et de l'enveloppe externe 10 de la conduite 2.In conjunction with FIG. 2, the assembly between the respective ends of the outer casing 10 'of the new pipe element 2' and of the outer casing 10 of the pipe 2 will now be described more precisely.

Sur cette figure 2, le renflement 8 de l'enveloppe interne 4 de la conduite présente deux flancs latéraux 8a formant chacun un angle ot de l'ordre de 60° avec l'axe longitudinal de l'enveloppe interne. A ίοIn this FIG. 2, the bulge 8 of the internal casing 4 of the pipe has two lateral flanks 8a each forming an angle ot of the order of 60 ° with the longitudinal axis of the internal casing. A ίο

De même, le renfoncement 28 de l'enveloppe externe 10' de l'élément de conduite 2' présente un flanc latéral 28a formant un angle β de l'ordre de 60° avec l'axe longitudinal de l'enveloppe externe.Likewise, the recess 28 of the outer casing 10 'of the pipe element 2' has a lateral flank 28a forming an angle β of the order of 60 ° with the longitudinal axis of the outer casing.

La première et la seconde cale de blocage 20, 22 se présente sous la forme de segments de cale qui ont une section droite en forme de polygone (ici un heptagone) avec des flancs latéraux venant en contact avec les flancs latéraux respectifs du renflement 8 de l'enveloppe interne de la conduite et du renfoncement 28 de l'enveloppe externe de l'élément de conduite.The first and the second blocking wedge 20, 22 is in the form of wedge segments which have a cross section in the form of a polygon (here a heptagon) with lateral flanks coming into contact with the respective lateral flanks of the bulge 8 of the internal casing of the pipe and of the recess 28 of the outer casing of the pipe element.

On notera que le renfoncement 28 de l'enveloppe externe 10' s'étend de préférence longitudinalement sur une distance d suffisante pour recouvrir la première et la seconde cale de blocage 20, 22. Ainsi, le soudage bout à bout de l'enveloppe externe 10' du nouvel élément de conduite 2' sur l'enveloppe externe 10 de la conduite 2 peut être réalisé au niveau de la bague de séparation 14 sans endommager les première et seconde cales de blocage 20, 22.It will be noted that the recess 28 of the outer casing 10 'preferably extends longitudinally over a distance d sufficient to cover the first and the second blocking wedge 20, 22. Thus, the butt welding of the outer casing 10 'of the new pipe element 2' on the outer casing 10 of the pipe 2 can be made at the level of the separation ring 14 without damaging the first and second blocking wedges 20, 22.

On notera également que la seconde cale de blocage 22 peut s'étendre longitudinalement sur une longueur qui est supérieure à celle sur laquelle s'étend la première cale de blocage 20. Cette disposition permet de faciliter les opérations de réparation de la soudure. En effet, si le cordon de soudure 32 devait être gougé sur une longueur typique d'environ 20 mm, la procédure décrite par les figures II à 1K peut être effectuée à l'envers, à savoir :It will also be noted that the second blocking wedge 22 can extend longitudinally over a length which is greater than that over which the first blocking wedge 20 extends. This arrangement makes it possible to facilitate the weld repair operations. Indeed, if the weld bead 32 were to be gouged over a typical length of about 20 mm, the procedure described by Figures II to 1K can be performed backwards, namely:

- l'enveloppe externe 10' est retirée ;- the outer casing 10 'is removed;

- l'extrémité de l'enveloppe externe est pourvue d'un chanfrein ;- the end of the outer casing is provided with a chamfer;

- la seconde cale annulaire de blocage 22 est remplacée par une cale annulaire de hauteur réduite de la longueur gougée ;- The second annular blocking wedge 22 is replaced by an annular wedge of reduced height by the gouged length;

- le joint annulaire d'étanchéité est coulissé pour venir en butée sur cette cale annulaire ; et- The annular seal is slid to come into abutment on this annular wedge; and

- il est procédé à la mise à joint et au soudage des deux enveloppes 10 et 10'.- The jointing and welding of the two envelopes 10 and 10 'is carried out.

Claims

1. A method of assembling pipe elements with a double casing for the transport of fluids, each pipe element (2, 2 ') comprising an internal casing (4, 4') intended to receive the fluids to be transported and comprising to one end a bulge (8) at an outer face, and an outer casing (10, 10 ') intended to be positioned around the inner casing while being coaxial with it and comprising at one end a recess (28) at the level of an internal face, the method comprising the successive steps:

the establishment of the first pipe element by interposing at a free end thereof a first annular blocking wedge (20) coming axially into abutment between the bulge (8) of its internal casing (4) and a corresponding end of its outer casing (10);

the end-to-end assembly of the inner casing (4 ') of a new pipe element (2') on the inner casing (4) of the first pipe member at the level of the free end thereof ;

docking the outer casing (10 ') of the new pipe element on the outer casing (10) of the first pipe member by sliding it along its inner casing; and the end-to-end assembly of the outer casing of the new pipe element on the outer casing of the first pipe member by first interposing a second annular blocking wedge (22) coming into axial abutment against the bulge (8) of the inner casing of the first pipe element at its free end and the recess (28) of the outer casing of the new pipe member at a corresponding end thereof.

2. The method of claim 1, further comprising, prior to the installation of the pipe, the construction of the pipe in a soldering station.

3. The method of claim 2, wherein the construction of the pipe comprises the successive steps:

maintaining a pipe element (2) in the laying tower; positioning a separating ring (14) at the free end of the outer casing (8) of the pipe element;

docking and activating a tensioning device on the pipe member in order to stretch the inner shell (4) of the pipe member by a predetermined length;

the positioning of the first annular blocking wedge (20);

transferring the load from the tensioning device onto the first blocking wedge (20) and onto the separation ring (14); and

10 removal of the tensioning device.

4. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the recess (28) of the outer casing (10) of the new pipe element extends longitudinally for a distance (d) sufficient to cover the first. and the second blocking block.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, wherein the second locking wedge (22) extends longitudinally over a length greater than that of the first locking wedge (20).

6. Method according to any one of claims 1 to 3, wherein an annular seal (24) is positioned around the inner casing (4) of the new pipe element abutting against the second shim. blocking or against a mechanical stop 25 provided on the internal casing.

7. Method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first and second locking wedges (20, 22) are segmented.

8. Method according to any one of claims 1 to 7, wherein the end-to-end assembly of the internal casing of a new pipe element on the internal casing of the pipe at the level of the free end of the pipe. this is produced by depositing a weld bead 35 (30).

9. Method according to any one of claims 1 to 8, wherein the first and second blocking wedge are made of polymer.

10. A method according to any one of claims 1 to 9, wherein the docking of the outer casing (10 ') of the new pipe element on the outer casing (10) of the pipe is achieved by means of 'a centering tool (26).