FR2832206A1 - Flotation device able to withstand pressures found in deep water, e.g. for ensuring flotation of pipeline or other equipment as it is positioned at great depth - Google Patents
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Abstract
Description
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Le domaine technique de la présente invention est celui des dispositifs de flottaison destinés aux pipelines pour assurer le transport des hydrocarbures en mer. The technical field of the present invention is that of flotation devices intended for pipelines for transporting hydrocarbons at sea.
L'épuisement des réserves d'hydrocarbures offshore dans les domaines classiques d'exploitation a provoqué l'émergence d'installations en grandes profondeurs (de l'ordre du kilomètre). Le terme installation désigne globalement les têtes de puits sous-marins, les platesformes, etc...). On sait que, dans ce cas, le transport des fluides est très souvent assuré par des tubes en acier ou autres qui interviennent à toutes les étapes de l'extraction du pétrole, et en particulier par des pipelines horizontaux disposés au fond de la mer pour relier les différentes parties d'une même installation. Ces pipelines sont nommés en vocable anglais flowlines . Ils sont réalisés à partir de tubes intermédiaires en acier d'une longueur de douze mètres environ et assemblés par la suite pour former des tronçons de plusieurs kilomètres de long qui viennent reposer au fond de la mer. The depletion of offshore hydrocarbon reserves in conventional areas of exploitation has led to the emergence of installations at great depths (of the order of a kilometer). The term installation generally designates subsea well heads, platforms, etc.). We know that, in this case, the transport of fluids is very often ensured by steel or other tubes which are involved in all stages of oil extraction, and in particular by horizontal pipelines arranged at the bottom of the sea to connect the different parts of the same installation. These pipelines are named in English term flowlines. They are made from intermediate steel tubes of a length of around twelve meters and then assembled to form sections several kilometers long which come to rest at the bottom of the sea.
On connaît plusieurs méthodes de pose de ces pipelines au fond de la mer. Several methods are known for laying these pipelines at the bottom of the sea.
Une méthode consiste à transporter les tubes sur une barge et à les assembler en mer soit de manière quasi horizontale (pose dite en S) ou quasi verticale (pose dite en J). One method consists in transporting the tubes on a barge and assembling them at sea either in an almost horizontal manner (so-called S-pose) or almost vertical (so-called J-pose).
Une autre méthode consiste à réaliser sur la terre ferme le pipeline en grande longueur puis à l'enrouler sur une roue que l'on amène sur les lieux de pose à l'aide d'une barge et à le dérouler en mer à l'endroit voulu sur le fond de la mer. Another method consists in carrying out the pipeline on long land on land, then winding it on a wheel which is brought to the installation site using a barge and unrolling it at sea at wanted place on the bottom of the sea.
Une autre méthode, dite par tirage, est fondée sur le remorquage en mer jusqu'au site offshore du pipeline après assemblage sur la terre ferme des tubes élémentaires sur une grande longueur (plusieurs kilomètres). Il faut alors que la masse du pipeline dans l'eau soit faible, par exemple inférieure à 40 kg par mètre linéaire, ou qu'il soit flottant si le pipeline est tiré entre deux eaux. Another method, known as pulling, is based on towing at sea to the offshore site of the pipeline after assembly on land of the elementary tubes over a great length (several kilometers). The mass of the pipeline in the water must therefore be low, for example less than 40 kg per linear meter, or it must be floating if the pipeline is drawn between two waters.
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Pour obtenir les conditions de flottaison satisfaisantes, on a recours à des moyens annexes. On peut relier le pipeline à un ou plusieurs flotteurs pour donner une flottaison suffisante par effet d'Archimède. Si on envisage une profondeur importante (1000 mètres par exemple), il faut augmenter l'épaisseur de la paroi du flotteur ou du tube transporteur pour lui permettre de résister à la pression d'eau. Il devient alors trop lourd pour assurer sa fonction de flotteur. Pour y remédier, on a proposé de pressuriser le flotteur ou le tube transporteur avec de l'azote pour équilibrer la pression interne avec la pression hydrostatique. On ne dépasse pas actuellement des profondeurs de 1 000 mètres avec ce système pour des raisons pratiques de sécurité et de masse volumique de l'azote pressurisé. To obtain satisfactory flotation conditions, recourse is had to additional means. One can connect the pipeline to one or more floats to give sufficient buoyancy by Archimedes effect. If you are considering a significant depth (1000 meters for example), you must increase the thickness of the wall of the float or of the transport tube to allow it to resist the water pressure. It then becomes too heavy to perform its function as a float. To remedy this, it has been proposed to pressurize the float or the transport tube with nitrogen to balance the internal pressure with the hydrostatic pressure. We do not currently exceed depths of 1,000 meters with this system for practical reasons of safety and density of pressurized nitrogen.
Pour remplacer le tube transporteur, on a proposé d'utiliser des pains de mousse syntactique ou des réservoirs cylindriques réalisés le plus souvent en matériau composite afin d'allier une masse faible et une bonne résistance au flambage. Ces deux solutions sont très onéreuses. To replace the conveyor tube, it has been proposed to use syntactic foam bars or cylindrical reservoirs most often made of composite material in order to combine a low mass and good buckling resistance. These two solutions are very expensive.
C'est pourquoi le but de la présente invention est de fournir un dispositif de flottaison utilisable à très grande profondeur, simple et économique, adapté au tirage ou à la pose d'un pipeline et dont la flottaison peut être ajustée. This is why the aim of the present invention is to provide a flotation device which can be used at very great depth, simple and economical, suitable for drawing or laying a pipeline and the flotation of which can be adjusted.
On a cité ci-dessus l'exemple de la pose des pipelines mais il est bien évident que le dispositif selon l'invention peut être utilisé lors de la pose d'autres systèmes sous-marins, relevant de l'industrie du pétrole ou d'autres secteurs industriels sans aucune modification. We cited above the example of laying pipelines but it is obvious that the device according to the invention can be used when laying other subsea systems, belonging to the petroleum industry or 'other industrial sectors without any modification.
L'invention a donc pour objet un dispositif de flottaison par exemple pour assurer la flottaison d'un pipeline immergé à grande profondeur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une enceinte constituée d'un ensemble de pièces rigides délimitant entre elles un ou plusieurs espaces libres et séparées les unes des autres par une couche de matériau plastiquement déformable, ladite The invention therefore relates to a flotation device for example to ensure the flotation of a submerged pipeline at great depth, characterized in that it comprises at least one enclosure made up of a set of rigid parts delimiting between them one or several free spaces separated from each other by a layer of plastically deformable material, said
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enceinte étant séparée du pipeline et reliée à celui-ci par un moyen de liaison. enclosure being separated from the pipeline and connected to it by a connecting means.
Selon une première caractéristique, les pièces rigides sont réalisées dans un matériau présentant une limite élastique élevée, choisi par exemple dans le groupe constitué par le verre, l'acier, les matériaux composites ou l'aluminium. According to a first characteristic, the rigid parts are made of a material having a high elastic limit, chosen for example from the group consisting of glass, steel, composite materials or aluminum.
Selon une autre caractéristique, les pièces rigides présentent une symétrie de révolution circulaire, par exemple sous la forme de rondelles, de troncs de cône. According to another characteristic, the rigid parts have a symmetry of circular revolution, for example in the form of washers, truncated cones.
Selon encore une autre caractéristique, les pièces rigides présentent une partie radiale annulaire rattachée à une paroi latérale. According to yet another characteristic, the rigid parts have an annular radial part attached to a side wall.
La paroi latérale peut être perpendiculaire ou inclinée par rapport à la partie radiale. The side wall may be perpendicular or inclined with respect to the radial part.
Avantageusement, les pièces rigides présentent une partie radiale sous la forme d'un disque rattachée à une paroi latérale. Advantageously, the rigid parts have a radial part in the form of a disc attached to a side wall.
Selon encore une autre caractéristique, la couche de matériau plastiquement déformable est constituée par un matériau élasto-plastique ou un métal relativement mou. According to yet another characteristic, the layer of plastically deformable material consists of an elastoplastic material or a relatively soft metal.
Avantageusement, le matériau élasto-plastique est constitué par du polyuréthane ou du caoutchouc, ou de l'époxy. Advantageously, the elastoplastic material consists of polyurethane or rubber, or epoxy.
Selon encore une caractéristique, les pièces rigides sont disposées au sein de la couche du matériau élastoplastique, ledit matériau réalisant une liaison étanche avec les pièces annulaires. According to another characteristic, the rigid parts are arranged within the layer of the elastoplastic material, said material making a sealed connection with the annular parts.
Selon encore une autre caractéristique, la couche de matériau élasto-plastique est disposée autour des pièces annulaires ou à l'intérieur de celles-ci. According to yet another characteristic, the layer of elasto-plastic material is disposed around or inside the annular parts.
Avantageusement, la couche de matériau élasto-plastique présente une épaisseur comprise entre environ 0,5 et 20 mm. Advantageously, the layer of elastoplastic material has a thickness of between approximately 0.5 and 20 mm.
Avantageusement encore, le métal relativement mou est constitué par du plomb ou de l'aluminium recuit. Advantageously also, the relatively soft metal consists of lead or annealed aluminum.
Selon encore une autre caractéristique, l'enceinte comprend une couche de matériau étanche constituée par du According to yet another characteristic, the enclosure comprises a layer of waterproof material constituted by
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polypropylène ou polyéthylène appliquée sur la surface externe des pièces rigides. polypropylene or polyethylene applied to the external surface of rigid parts.
Avantageusement, la couche de matériau étanche est thermo-rétractable. Advantageously, the layer of waterproof material is heat-shrinkable.
Selon encore une autre caractéristique, le moyen de liaison est constitué par une attache de fixation et une sangle. According to yet another characteristic, the connecting means consists of a fastening clip and a strap.
Selon encore une autre caractéristique, l'enceinte est limitée de part et d'autre par deux parois latérales et un collier appliqué sur cette paroi et solidaire de l'enceinte. According to yet another characteristic, the enclosure is limited on either side by two side walls and a collar applied to this wall and secured to the enclosure.
Avantageusement, les colliers des deux extrémités de l'enceinte sont reliés entre eux par des tirants. Advantageously, the collars of the two ends of the enclosure are interconnected by tie rods.
Selon encore une autre caractéristique, les parois latérales sont liées à l'extrémité de l'enceinte par collage ou soudage afin d'assurer l'étanchéité. According to yet another characteristic, the side walls are linked to the end of the enclosure by gluing or welding in order to ensure sealing.
Avantageusement, les pièces rigides sont constituées de verre. Advantageously, the rigid parts are made of glass.
Une application du dispositif de flottaison est particulièrement destinée à l'allègement de systèmes de pipelines sous-marins. An application of the flotation device is particularly intended for the lightening of subsea pipeline systems.
Un tout premier avantage du dispositif de flottaison selon l'invention réside dans le fait que la pression hydrostatique régnant aux profondeurs envisagées n'est plus un obstacle à l'utilisation des flotteurs. A very first advantage of the flotation device according to the invention lies in the fact that the hydrostatic pressure prevailing at the envisaged depths is no longer an obstacle to the use of the floats.
Un autre avantage réside dans l'utilisation d'un ensemble plus léger que l'acier pour réaliser l'enceinte. Another advantage lies in the use of an assembly lighter than steel to make the enclosure.
Un autre avantage réside dans la possibilité d'utiliser des pièces annulaires fabriquées dans un matériau qui ne permet pas la réalisation de pièces tubulaires de grande longueur. L'exemple typique est constitué par le verre qui ne se prête pas à la fabrication de pièces de masse unitaire supérieure à une dizaine de Kg. Another advantage lies in the possibility of using annular parts made of a material which does not allow the production of tubular parts of great length. The typical example consists of glass which does not lend itself to the production of parts with a unit mass greater than ten kg.
Un autre avantage réside dans l'utilisation de pièces annulaires dont la résistance spécifique (limite élastique/densité) est élevée, comme par exemple le verre et les composites. Another advantage lies in the use of annular parts whose specific resistance (elastic limit / density) is high, such as for example glass and composites.
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D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture du complément de description donné ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure 1 illustre en coupe un premier mode de réalisation du dispositif de flottaison selon l'invention, - la figure 2 illustre diverses configurations des pièces annulaires d'un dispositif de flottaison, - les figures 3A et 3B illustrent en coupe un autre mode de réalisation de la paroi latérale de l'enceinte du dispositif de flottaison selon l'invention, - la figure 4 illustre en coupe un autre mode de réalisation de la paroi de l'enceinte selon l'invention, - la figure 5 représente en coupe un mode de réalisation du dispositif de flottaison selon l'invention, - les figures 6 et 7 illustrent des assemblages particuliers de pièces rigides, - les figures 8 et 9 illustrent d'autres exemples de réalisation de pièces rigides, et - la figure 10 illustre un dispositif de flottaison avec un assemblage de pièces rigides. Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the additional description given below for information only in relation to the drawings in which: - Figure 1 illustrates in section a first embodiment of the flotation device according to the invention, - Figure 2 illustrates various configurations of the annular parts of a flotation device, - Figures 3A and 3B illustrate in section another embodiment of the side wall of the enclosure of the device flotation according to the invention, - Figure 4 illustrates in section another embodiment of the wall of the enclosure according to the invention, - Figure 5 shows in section an embodiment of the flotation device according to the invention, - Figures 6 and 7 illustrate particular assemblies of rigid parts, - Figures 8 and 9 illustrate other embodiments of rigid parts, and - Figure 10 illustrates a disp buoyancy device with an assembly of rigid parts.
Comme indiqué précédemment, l'invention propose un dispositif de flottaison définissant un nouveau type de flotteur peu onéreux à réaliser et offrant une souplesse d'utilisation dans la pose d'un pipeline au fond de la mer à grande profondeur. Il s'agit typiquement de véhiculer du pétrole brut d'un point à un autre. As indicated above, the invention proposes a flotation device defining a new type of inexpensive float to be produced and offering flexibility of use in laying a pipeline at the bottom of the sea at great depth. This typically involves transporting crude oil from one point to another.
Comme il ressort de ce qui précède, les pièces rigides sont de forme et de réalisation variées. L'intérêt du dispositif de flottaison selon l'invention réside dans le fait que ces pièces assemblées délimitent un espace interne rempli d'air ou d'un gaz quelconque, ledit espace étant continu ou discontinu. Lorsque les pièces sont annulaires, elles délimitent un espace interne continu entre toutes ces pièces annulaires. Dans ce cas, la forme des pièces annulaires peut être très simple par exemple une rondelle ou bien une forme plus complexe en incluant une paroi radiale perforée et une paroi latérale reliée à cette paroi As is apparent from the above, the rigid parts are of various shapes and embodiments. The advantage of the flotation device according to the invention lies in the fact that these assembled parts delimit an internal space filled with air or any gas, said space being continuous or discontinuous. When the parts are annular, they delimit a continuous internal space between all these annular parts. In this case, the shape of the annular parts can be very simple, for example a washer, or a more complex shape by including a perforated radial wall and a side wall connected to this wall.
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radiale. La paroi latérale peut avoir une forme quelconque régulière continue ou non. Dans ce cas la paroi latérale peut être reliée de différentes manières à la paroi radiale. Elle peut à titre d'exemple être fixée à la périphérie de la paroi radiale en s'étendant d'un seul côté ou de part et d'autre de ladite paroi radiale. Elle peut également être fixée en un endroit quelconque de la paroi latérale. La paroi latérale peut se présenter également sous la forme d'une aile fixée d'un côté et une autre aile de forme différente fixée de l'autre côté, toutes deux sur la paroi radiale. Le flotteur peut être constitué également sans sortir du cadre de l'invention d'un assemblage de pièces rigides présentant une paroi radiale pleine continue reliée à une paroi latérale de forme quelconque comme expliqué précédemment. Ces pièces sont assemblées en reliant l'extrémité des parois latérales contiguës à l'aide de joints. Dans ce cas, deux pièces adjacentes délimitent un espace interne fermé rempli d'air ou d'un gaz quelconque. Quelle que soit la forme des pièces rigides, la flottabilité est toujours assurée et elle est ajustée en fonction des exigences souhaitées. radial. The side wall may have any regular shape, continuous or not. In this case the side wall can be connected in different ways to the radial wall. It can for example be fixed to the periphery of the radial wall extending on one side or on either side of said radial wall. It can also be fixed anywhere on the side wall. The side wall may also be in the form of a wing fixed on one side and another wing of different shape fixed on the other side, both on the radial wall. The float can also be made without departing from the scope of the invention of an assembly of rigid parts having a continuous solid radial wall connected to a side wall of any shape as explained above. These parts are assembled by connecting the end of the adjoining side walls using joints. In this case, two adjacent rooms delimit a closed internal space filled with air or any gas. Whatever the shape of the rigid parts, buoyancy is always ensured and it is adjusted according to the desired requirements.
Les pièces rigides peuvent être fabriquées de manière classique, par exemple par moulage. Il suffit de réaliser un moule suivant la forme désirée pour fabriquer les pièces par moulage à partir de matière fondue. The rigid parts can be manufactured in a conventional manner, for example by molding. It suffices to make a mold in the desired shape to manufacture the parts by molding from molten material.
Sur la figure 1, on a représenté une coupe partielle du dispositif de flottaison 1 selon l'invention dont la paroi délimite une enceinte 2, ou flotteur, constituée d'un assemblage de pièces annulaires 3 reliées entre elles par des couches annulaires 4 de matériau plastiquement déformable par exemple un matériau élasto-plastique. Les pièces 3 sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal Dl. La liaison entre chaque pièce 3 et chaque couche 4 est obtenue de manière classique par exemple par collage ou vulcanisation in situ ou un moulage in situ. Sur cette figure, les parois latérales fermant l'enceinte ne sont pas représentées. In Figure 1, there is shown a partial section of the flotation device 1 according to the invention whose wall defines an enclosure 2, or float, consisting of an assembly of annular parts 3 connected together by annular layers 4 of material plastically deformable, for example an elastoplastic material. The parts 3 are symmetrical with respect to the longitudinal axis Dl. The connection between each part 3 and each layer 4 is obtained in a conventional manner, for example by in situ bonding or vulcanization or in situ molding. In this figure, the side walls closing the enclosure are not shown.
Les épaisseurs dl, d2 et d3 des pièces annulaires 3 The thicknesses dl, d2 and d3 of the annular parts 3
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sont choisies en fonction de la nature de leur matériau constitutif et de la profondeur à laquelle l'enceinte 2 doit assurer la flottabilité requise. Une épaisseur dl de l'ordre de 1 à 50 mm permet d'assurer une bonne résistance aux profondeurs envisagées. Il en est de même de l'épaisseur d2 de la couche 4 qui peut être de l'ordre de 1 à 10 mm. On peut, comme représenté sur la figure, choisir une épaisseur sensiblement équivalente pour les pièces 3 et les couches 4. are chosen according to the nature of their constituent material and the depth at which the enclosure 2 must ensure the required buoyancy. A thickness dl of the order of 1 to 50 mm ensures good resistance to the envisaged depths. It is the same for the thickness d2 of the layer 4 which can be of the order of 1 to 10 mm. As shown in the figure, it is possible to choose a substantially equivalent thickness for the parts 3 and the layers 4.
L'épaisseur d3 de l'enceinte peut être de l'ordre de 10 à 50 mm pour un diamètre externe d4 de l'ordre de 150 à 800 mm, ce qui offre un diamètre interne d5 de l'ordre de 100 à 700 mm. The thickness d3 of the enclosure can be of the order of 10 to 50 mm for an external diameter d4 of the order of 150 to 800 mm, which provides an internal diameter d5 of the order of 100 to 700 mm .
Les pièces annulaires peuvent être réalisées en différents matériaux ayant une limite élastique élevée. On entend par limite élevée une valeur de l'ordre de 1000 MPa. The annular parts can be made of different materials having a high elastic limit. By high limit is meant a value of the order of 1000 MPa.
On citera à titre d'exemple le verre, l'acier, les matériaux composites, l'aluminium. On utilisera de manière préférée le verre. Examples include glass, steel, composite materials, aluminum. Glass will preferably be used.
Dans le cas particulier du verre qui présente une densité de 2,5 environ, on peut réaliser économiquement une enceinte présentant une résistance très élevée à la pression hydrostatique. Il faut noter que le verre trouve une application tout à fait inattendue dans ce domaine technique. In the particular case of glass which has a density of approximately 2.5, it is possible to economically produce an enclosure having a very high resistance to hydrostatic pressure. It should be noted that glass finds a completely unexpected application in this technical field.
Les couches 4 de matériau plastiquement déformable peuvent être réalisées dans un matériau élasto-plastique du type polyuréthane, polyéthylène, époxy, polypropylène ou un caoutchouc tel le EPDM (éthylène propylène diène monomère). The layers 4 of plastically deformable material can be produced in an elastoplastic material of the polyurethane, polyethylene, epoxy, polypropylene type or a rubber such as EPDM (ethylene propylene diene monomer).
Les couches 4 de matériau plastiquement déformable peuvent également être constituées par un métal relativement mou tel le plomb, le cuivre recuit ou l'aluminium recuit. L'étanchéité doit alors être assurée par une couche isolante comme il sera expliqué ci-après. The layers 4 of plastically deformable material can also consist of a relatively soft metal such as lead, annealed copper or annealed aluminum. Sealing must then be ensured by an insulating layer as will be explained below.
Le flotteur ainsi réalisé comporte un espace 5 libre interne continu qui peut contenir de l'air ou un autre gaz après fermeture afin d'améliorer sa flottabilité. The float thus produced has a continuous internal free space 5 which may contain air or another gas after closure in order to improve its buoyancy.
Sur la figure 2, on a représenté différentes formes de In Figure 2, different forms of
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réalisation des pièces annulaires 3 présentant une symétrie par rapport à l'axe longitudinal D2. La pièce 3a présente une forme annulaire dont la réalisation a été expliquée précédemment. La pièce 3b présente en section une forme en I. Une réalisation de ce type offre une plus grande surface d'accrochage de la couche 4 et une plus grande rigidité. La pièce 3c présente en section une forme tronconique et offre les mêmes avantages que la pièce 3b. La pièce 3d présente en section une forme en L et la pièce 3e une forme en Z. Ces formes sont données à titre indicatif et l'enceinte selon la figure 1 peut comprendre des pièces annulaires 3 ayant une ou plusieurs des formes représentées sur la figure 2. realization of the annular parts 3 having a symmetry with respect to the longitudinal axis D2. The part 3a has an annular shape, the production of which has been explained above. The part 3b has an I-shaped cross-section. An embodiment of this type offers a larger surface for attaching the layer 4 and greater rigidity. The part 3c has a frustoconical shape in section and offers the same advantages as the part 3b. The 3d part has an L-shaped section in section and the 3rd part has a Z shape. These shapes are given for information only and the enclosure according to FIG. 1 can include annular parts 3 having one or more of the shapes represented in the figure. 2.
On peut également utiliser une pièce 3f telle que représentée sur la figure 6. La géométrie tronconique présente un avantage certain pour les pièces fabriquées par moulage où il faut prévoir un léger évasement pour permettre le démoulage. Selon cette réalisation, les pièces sont montées tête-bêche. Ces pièces sont également symétriques par rapport à l'axe D6. Elles sont réunies entre elles par le joint 6 disposé au niveau de la petite base et le joint 7 disposé au niveau de la grande base. One can also use a part 3f as shown in Figure 6. The frustoconical geometry has a certain advantage for parts manufactured by molding where it is necessary to provide a slight flare to allow demolding. According to this embodiment, the parts are mounted head to tail. These parts are also symmetrical with respect to the axis D6. They are joined together by the seal 6 disposed at the level of the small base and the seal 7 disposed at the level of the large base.
Elles délimitent l'espace interne 5 continu. They delimit the continuous internal space 5.
Pour fabriquer la conduite selon l'invention, on peut opérer de différentes manières, par exemple par empilage ou en utilisant un mandrin qui est retiré ultérieurement après assemblage. On dispose ou on insère alternativement les pièces annulaires 3 et pour constituer la couche 4 on coule une couche de matériau plastiquement déformable, par exemple le matériau élasto-plastique ou bien on insère des feuilles en matière élasto-plastique entre les pièces en s'assurant d'une bonne adhésion entre celles-ci. On peut également utiliser de la même manière un métal relativement mou se déformant plastiquement tel le plomb ou l'aluminium recuit. To manufacture the pipe according to the invention, one can operate in different ways, for example by stacking or by using a mandrel which is removed later after assembly. The annular pieces 3 are placed or inserted alternately and to form the layer 4 a layer of plastically deformable material is poured, for example the elastoplastic material or else sheets of elastoplastic material are inserted between the pieces making sure good adhesion between them. One can also use in the same way a relatively soft metal deforming plastically such as lead or annealed aluminum.
Si on utilise une pièce annulaire selon la figure 6, on procède comme indiqué ci-dessus mais en interposant les joints 6 et 7 entre chaque pièce annulaire. Une couche de If an annular part is used according to FIG. 6, we proceed as indicated above but by interposing the seals 6 and 7 between each annular part. A layer of
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matériau élasto-plastique de même nature que la couche 4 peut alors être utilisée pour recouvrir extérieurement les pièces 3f et les joints 6 et 7. elastoplastic material of the same kind as layer 4 can then be used to externally cover the parts 3f and the seals 6 and 7.
Sur les figures 3A et 3B, on a représenté deux demicoupes d'une enceinte 2 selon lesquelles la couche 4 de matériau élasto-plastique est réalisée de manière différente. Sur la figure 3A, la couche 4 délimite le profil interne 8a de l'enceinte alors que sur la figure 3B elle délimite son profil externe 8b. Une combinaison de ces deux réalisations peut être envisagée par l'homme de l'art sans aucune difficulté. Quel que soit le mode de réalisation, les pièces annulaires 3a réunies entre elles délimitent l'espace libre 5 continu. In FIGS. 3A and 3B, two half-sections of an enclosure 2 have been shown according to which the layer 4 of elastoplastic material is produced in a different manner. In FIG. 3A, the layer 4 delimits the internal profile 8a of the enclosure whereas in FIG. 3B it delimits its external profile 8b. A combination of these two embodiments can be envisaged by those skilled in the art without any difficulty. Whatever the embodiment, the annular parts 3a joined together delimit the continuous free space 5.
Selon une autre forme de réalisation de l'enceinte 2 selon l'invention représentée sur la demi-coupe de la figure 4, les pièces annulaires 3 sont totalement noyées dans la couche 9 de matériau élasto-plastique. Dans cette configuration, on assure une bonne adhésion entre les pièces annulaires et une protection totale vis-à-vis du milieu extérieur. Bien entendu, la pièce annulaire 3a peut être remplacée par l'une des formes représentées sur la figure 2. On peut aussi dans cette configuration combiner plusieurs formes différentes de pièces annulaires. Cette réalisation offre l'avantage de délimiter en une seule opération le profil interne et le profil externe de l'enceinte 2. According to another embodiment of the enclosure 2 according to the invention shown in the half-section of Figure 4, the annular parts 3 are completely embedded in the layer 9 of elastoplastic material. In this configuration, good adhesion is ensured between the annular parts and total protection vis-à-vis the external environment. Of course, the annular part 3a can be replaced by one of the shapes shown in FIG. 2. It is also possible in this configuration to combine several different shapes of annular pieces. This embodiment offers the advantage of delimiting in a single operation the internal profile and the external profile of the enclosure 2.
On peut fabriquer un tronçon de flotteur en longueur finie, par exemple de 10 m, muni d'un élément de raccordement aux deux extrémités comme il sera décrit ciaprès en relation avec la figure 5. It is possible to manufacture a section of float in finite length, for example 10 m, provided with a connecting element at the two ends as will be described below in relation to FIG. 5.
On a représenté sur cette figure 5, un exemple de réalisation de l'enceinte 2 présentant une forme sensiblement cylindrique. Elle se présente sous la forme d'un ensemble globalement cylindrique fixé à un pipeline 10 par des moyens de liaison 11. Chaque moyen est constitué par une attache 12 de fixation se présentant sous la forme d'un orin reliant l'enceinte 2 au pipeline 10 et d'une sangle 13 disposée autour du pipeline. On comprend que This FIG. 5 shows an example of an embodiment of the enclosure 2 having a substantially cylindrical shape. It is in the form of a generally cylindrical assembly fixed to a pipeline 10 by connection means 11. Each means consists of a fastening clip 12 in the form of a cable connecting the enclosure 2 to the pipeline 10 and a strap 13 arranged around the pipeline. We understand that
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plusieurs enceintes 2 peuvent être reliées au pipeline en un même point ou en des points différents suivant la flottabilité que l'on veut lui assurer. Cette réalisation permet de rendre temporaire la fixation des enceintes en détachant les orins le moment venu. Ces enceintes peuvent donc être réutilisées. Suivant cette figure, on a représenté l'enceinte en séparant selon une réalisation avantageuse les fonctions d'étanchéité et de reprise des efforts axiaux entre les pièces annulaires. several enclosures 2 can be connected to the pipeline at the same point or at different points depending on the buoyancy that it is desired to provide. This achievement makes it possible to temporarily fix the speakers by detaching the ruts when the time comes. These speakers can therefore be reused. According to this figure, the enclosure is shown by separating according to an advantageous embodiment the functions of sealing and resumption of axial forces between the annular parts.
L'enceinte 2 est constituée'd'un ensemble de pièces annulaires 14, par exemple en verre, espacées par des couches 4 de matériau plastiquement déformable. Les pièces annulaires 14 sont disposées suivant un pas régulier. Les matériaux du type polypropylène ou polyéthylène ou caoutchouc ou époxy conviennent parfaitement à cet usage. The enclosure 2 consists of a set of annular parts 14, for example made of glass, spaced apart by layers 4 of plastically deformable material. The annular parts 14 are arranged in a regular pitch. Materials of the polypropylene or polyethylene or rubber or epoxy type are perfectly suitable for this use.
L'ensemble peut être enfilé dans une gaine 15 assurant l'étanchéité vis-à-vis de l'extérieur. Elle peut être réalisée également sous la forme d'un élément tubulaire thermorétractable. Il suffit alors de le chauffer légèrement pour le rétreindre sur les pièces annulaires 14 et maintenir celles-ci solidement en place. La gaine 15 permet d'assurer une protection de l'enceinte contre les chocs qui peuvent dans le cas du verre être néfastes. The assembly can be threaded into a sheath 15 ensuring sealing against the outside. It can also be produced in the form of a heat-shrinkable tubular element. It then suffices to heat it slightly to shrink it on the annular parts 14 and to hold them securely in place. The sheath 15 ensures protection of the enclosure against shocks which may in the case of glass be harmful.
L'enceinte 2 peut être utilisée telle que car elle offre d'excellentes performances sur le plan de la résistance à la pression hydrostatique tout en gardant une masse réduite. Ainsi, si on compare l'acier et le verre, on peut faire travailler le verre à des valeurs de contraintes élevées. Le verre atteint typiquement une contrainte de compression à la rupture de 2 000 MPa, alors que les aciers n'autorisent guère plus de 4 à 500 MPa à la limite élastique, tout en ayant une densité trois fois plus forte. The enclosure 2 can be used as such because it offers excellent performance in terms of resistance to hydrostatic pressure while keeping a reduced mass. Thus, if we compare steel and glass, we can make the glass work at high stress values. Glass typically reaches a compressive stress at break of 2,000 MPa, while steels hardly allow more than 4 to 500 MPa at the elastic limit, while having a density three times higher.
La surface intérieure de l'enceinte peut être recouverte à l'aide d'une couche 16 de matériau étanche distincte, reliée par exemple par collage, de même nature que la gaine 15 ou qui peut être le matériau élastoplastique lui-même si celui-ci est relié de manière étanche aux pièces annulaires. The inner surface of the enclosure can be covered with a layer 16 of separate waterproof material, connected for example by gluing, of the same nature as the sheath 15 or which can be the elastoplastic material itself if it it is tightly connected to the annular parts.
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L'enceinte 2 est équipée d'une fermeture d'extrémité de part et d'autre constituée par deux parois 17 qui sont, dans l'exemple illustré, en appui contre la pièce annulaire terminale 14a. Chaque paroi 17 peut être réalisée en un matériau du type acier, aluminium ou un polymère permettant de réaliser une liaison étanche avec la gaine 15. La liaison peut être renforcée par l'interposition d'un collier 18 prenant appui sur la paroi 17 et sur la couche 15 de l'enceinte. Eventuellement, les deux colliers 18 peuvent être reliés ensemble à l'aide de tirants 19 vissés ou soudés. Bien entendu, les colliers 18 peuvent être réunis par une pièce unique de manière à constituer un ensemble compact. The enclosure 2 is equipped with an end closure on either side constituted by two walls 17 which are, in the example illustrated, bearing against the terminal annular part 14a. Each wall 17 can be made of a material of the steel, aluminum or polymer type allowing a tight connection to be made with the sheath 15. The connection can be reinforced by the interposition of a collar 18 bearing on the wall 17 and on layer 15 of the enclosure. Optionally, the two collars 18 can be connected together using tie rods 19 screwed or welded. Of course, the collars 18 can be joined by a single piece so as to constitute a compact assembly.
Sur la figure 7, on a représenté en demi-coupe une enceinte 2 partielle, d'axe longitudinal D7, constituée de pièces rigides 20 dont la paroi radiale 21 est pleine, ladite paroi étant prolongée d'un seul côté par une paroi latérale 22 suivant un angle obtus. Les pièces 20 sont disposées tête-bêche par interposition des joints 23 et 24. In Figure 7, there is shown in half-section a partial enclosure 2, of longitudinal axis D7, consisting of rigid parts 20 whose radial wall 21 is full, said wall being extended on one side by a side wall 22 at an obtuse angle. The parts 20 are arranged head to tail by interposing the seals 23 and 24.
Deux pièces 20 consécutives délimitent un espace fermé 25 qui peut être rempli d'air ou d'un gaz quelconque. Two consecutive pieces 20 delimit a closed space 25 which can be filled with air or any gas.
Sur les figures 8 et 9, on a représenté une pièce ayant la même forme générale. La coupe longitudinale représentée montre sur la figure 8 que l'enceinte peut être réalisée à partir de pièces 26 comportant une paroi radiale 27 pleine reliée à une paroi latérale 28 présentant une forme générale tronconique. Sur la figure 8, on voit que la paroi radiale 28 est reliée sensiblement au niveau de la partie médiane de la paroi latérale 28 et au niveau du bord de cette paroi radiale. Sur la figure 9, la coupe longitudinale montre une pièce annulaire 29 comprenant une paroi radiale 30 perforée reliée à une paroi latérale 31. In Figures 8 and 9, there is shown a part having the same general shape. The longitudinal section shown shows in Figure 8 that the enclosure can be made from parts 26 having a full radial wall 27 connected to a side wall 28 having a generally frustoconical shape. In FIG. 8, it can be seen that the radial wall 28 is connected substantially at the level of the middle part of the side wall 28 and at the edge of this radial wall. In FIG. 9, the longitudinal section shows an annular part 29 comprising a perforated radial wall 30 connected to a side wall 31.
Cette pièce 29 est sensiblement identique par sa forme générale à la pièce rigide 27. This part 29 is substantially identical in its general shape to the rigid part 27.
Un flotteur réalisé à partir d'un assemblage des pièces 26 sera globalement conforme au flotteur représenté sur la figure 5, des joints étant disposés entre ces pièces. A float produced from an assembly of the parts 26 will generally conform to the float shown in FIG. 5, seals being arranged between these parts.
Sur la figure 10, on a représenté un flotteur réalisé à In Figure 10, there is shown a float made at
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partir de pièces 29. Dans ce flotteur, il n'y a pas d'espace libre continu mais des espaces individuels délimités par deux pièces rigides consécutives. Dans cet exemple, les pièces 29a, 29b et 29c sont ajustées têtebêche par l'intermédiaire d'un joint 32. Ce joint peut être réalisé comme décrit précédemment, par exemple à partir de polyuréthane, de EPDM ou de métal mou. Un tube extérieur 33 est appliqué sur la surface extérieure de la paroi latérale 31 des pièces sous la forme d'une frette obtenue par thermoformage pour obtenir un rétreint et une application étroite sur les pièces 29. Cette frette s'applique de façon intime sur chaque paroi latérale des pièces 29. Sur la figure, on a laissé un espace libre entre le tube 33 et les parois 31 pour des raisons de clarté du dessin. Les pièces rigides délimitent des espaces internes fermés ou clos dont deux sont visibles sur la figure. L'espace 34 est délimité par les pièces 29a et 29b et l'espace 35 par les pièces 29b et 29c. Ces espaces fermés sont soit remplis d'air soit remplis d'un gaz. Ces espaces sont isolés les uns des autres sans communication entre eux. Préférentiellement, les pièces rigides 29 sont réalisées en verre. La structure du flotteur peut être complétée comme décrit en relation avec la figure 5 par les parois d'extrémité. En variante, on pourrait prévoir deux pièces d'extrémité dont les parois radiales assurent l'étanchéité du flotteur. Enfin, une couche de matériau élasto-plastique peut être disposée entre le tube 33 et la paroi latérale 31 des pièces 29. starting from parts 29. In this float, there is no continuous free space but individual spaces delimited by two consecutive rigid parts. In this example, the parts 29a, 29b and 29c are adjusted head to tail via a seal 32. This seal can be produced as described above, for example from polyurethane, EPDM or soft metal. An outer tube 33 is applied to the outer surface of the side wall 31 of the parts in the form of a hoop obtained by thermoforming to obtain a constriction and a narrow application on the parts 29. This hoop is applied intimately on each side wall of the parts 29. In the figure, a free space has been left between the tube 33 and the walls 31 for reasons of clarity of the drawing. The rigid parts delimit closed or closed internal spaces, two of which are visible in the figure. The space 34 is delimited by the parts 29a and 29b and the space 35 by the parts 29b and 29c. These closed spaces are either filled with air or filled with a gas. These spaces are isolated from each other without communication between them. Preferably, the rigid parts 29 are made of glass. The structure of the float can be completed as described in relation to Figure 5 by the end walls. Alternatively, one could provide two end pieces whose radial walls seal the float. Finally, a layer of elastoplastic material can be placed between the tube 33 and the side wall 31 of the parts 29.
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Citations (2)
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GB1277364A (en) * | 1969-03-06 | 1972-06-14 | Uniroyal Inc | Improvements in marine hose with floats |
US4764137A (en) * | 1986-11-13 | 1988-08-16 | Frank Schulte | Floatable dredge hose |
-
2001
- 2001-11-14 FR FR0114694A patent/FR2832206B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1277364A (en) * | 1969-03-06 | 1972-06-14 | Uniroyal Inc | Improvements in marine hose with floats |
US4764137A (en) * | 1986-11-13 | 1988-08-16 | Frank Schulte | Floatable dredge hose |
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