EP2201280B1

Floating support comprising a device for the retention and securing of a subsea pipe

Abstract

A floating support including a retaining and holding device for retaining and holding a pipe suspended from a floating support of the type comprising a ship for laying a bottom-to-surface connection pipe. The retaining and holding device comprises at least a first collar releasably locked around an end forging of a pipe element together with a support part at the floating support, said support part including load transfer and a rotary joint enabling the inclination of the pipe to be guided and having an effect of automatically centering the pipe.

EP2201280B1, drawing sheet 1
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17 claims: 1 independent, 16 dependent

  1. 1
    Support flottant (20) comprenant un dispositif de retenue et maintien d'une conduite sous-marine (10) en suspension à partir dudit support flottant et une conduite, la conduite comportant une première pièce forgée de révolution (1) soudée à l'extrémité supérieure de ladite conduite formant une section de conduite tubulaire interne sensiblement de même diamètre que celui de ladite conduite, caractérisé en ce que le dit dispositif de retenue et maintien comprend :a- une dite première pièce forgée comprenant une première protubérance radiale (1a) périphérique sur sa surface externe, ladite première protubérance radiale comprenant en sous face une première surface de contact de révolution (1b), b- au moins un premier collier (2) verrouillé de façon amovible autour et contre ladite première pièce forgée en sous face de la dite protubérance au niveau de ladite première surface de contact (1b) de ladite première protubérance, ladite première surface de contact coopérant en appui sur une deuxième surface de contact de révolution (2b) du dit premier collier, ledit premier collier formant une deuxième protubérance radiale (2a), de préférence une deuxième protubérance de révolution, de plus grand diamètre que ladite première protubérance, ladite deuxième protubérance étant apte à retenir les extrémités (21a) de bras de préhension (21) installé sur ledit support flottant et permettant de lever ou descendre ladite conduite en translation par rapport audit support flottant sensiblement dans l'axe (Z 1 Z' 1 ) de la dite conduite à son extrémité supérieure, et c- un moyen de support (5) reposant sur une plateforme fixe (22) traversée dans un premier passage (22a) par la conduite , la dite plateforme étant solidaire dudit support flottant, le dit moyen de support et la dite plateforme entourant ladite conduite et supportant directement ou indirectement ledit premier collier, ledit premier collier présentant une troisième surface de contact de révolution (2c) en sous face dudit premier collier et coopérant en appui directement ou indirectement sur ledit moyen de support, ledit moyen de support (5) comportant un moyen de transfert de charge et d'articulation en rotation (5 1 ) permettant le guidage de l'inclinaison de l'axe (Z 1 Z' 1 ) de la dite conduite à sa dite extrémité supérieure dans un cône virtuel d'angle au sommet (2α) inférieur à 10°, de préférence inférieur à 5° par rapport à un axe (ZZ') perpendiculaire à la dite plateforme, et assurant une répartition sensiblement uniforme des charges sur toute les dites surfaces de contact (1b,2b) lorsque la dite conduite exerce un appui non uniforme sur les dites surfaces de contact (1b,2b) et ledit moyen de support, provocant une dite inclinaison de la conduite.
  2. 2
    Support flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première protubérance (1a) présente une épaisseur (e) de 10 à 50 mm, de préférence inférieure à 30 mm, de préférence encore de 15 à 25 mm.
  3. 3
    Support flottant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen d'articulation en rotation est un moyen d'articulation à effet d'auto centrage de la conduite lorsque celle-ci est inclinée par mouvements dudit support flottant (20).
  4. 4
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de support (5) est une pièce de support de révolution solidaire dudit support flottant, reposant sur la dite plateforme (22), la dite pièce support (5) comportant un premier orifice de passage central (5a), de diamètre plus grand que celui de ladite première protubérance, et ledit moyen de transfert de charge et d'articulation en rotation permet une articulation libre en rotation de l'axe des dites première pièce forgée, premier collier et dites surfaces de contact dans la limite dudit cône d'angle au sommet (2α) par rapport à l'axe (ZZ') de la dite pièce de support (5) et du dit premier orifice de passage central (5a).
  5. 5
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit moyen de transfert de charges et d'articulation en rotation (5 1 ) est un moyen d'articulation flexible comprenant une butée lamifiée de révolution (6) comprenant une pluralité de couches élastomère (6 1 ) intercalées entre des renforts rigides (6 2 ), de préférence métalliques, définissant au repos des surfaces de révolution de même axe que l'axe de révolution (ZZ') de la dite première pièce forgée (1), dite pièce support (5), et dit premier collier (2).
  6. 6
    Support flottant selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen d'articulation flexible est du type rotule comprenant desdites butées lamifiées sphériques.
  7. 7
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit moyen de transfert de charge et d'articulation en rotation (5 1 ) et ledit moyen de support (5) sont constitués par une pluralité de vérins hydrauliques (7), de préférence au moins 3 vérins hydrauliques régulièrement répartis autour dudit premier passage (22a) de ladite plateforme (22) et de ladite conduite, les corps de vérins (7 1 ) reposant sur ladite plateforme (22) autour dudit premier passage (22a) à travers lequel passe la conduite (10), et les tiges ou pistons (7 2 ) desdits vérins comportant de préférence à leurs extrémités des petites rotules d'articulation libre en rotation(7 3 ), les dites extrémités de tiges de vérins soutenant directement ou indirectement ladite troisième surface de contact (1c) dudit premier collier (2), les dits corps de vérins étant reliés entre eux de manière à ce que des échanges de fluide puissent intervenir entre eux pour créer une translation différentiée desdites tiges des différents vérins lorsque un appui non uniforme s'exerce sur les dites extrémités de tiges de vérins.
  8. 8
    Support flottant selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite pièce support de révolution (5) et ledit moyen de transfert de charge par articulation en rotation (5 1 ) comprennent une rotule mécanique constituée de 2 pièces rigides dont une pièce inférieure de révolution (8 1 ) reposant sur ladite plateforme et une pièce supérieure de révolution (8 2 ), ledit premier collier venant en appui directement ou indirectement sur ladite pièce supérieure, la dite pièce inférieure (8 1 ) présentant une surface supérieure de contact de section sphérique concave (8 1 a) coopérant en glissement avec une surface convexe complémentaire de section sphérique (8 2 b) constituant la surface inférieure de ladite pièce supérieure de ladite pièce support, l'une au moins desdites surfaces concave et convexe comprenant un revêtement anti friction, de préférence un revêtement de polymère.
  9. 9
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième surfaces de contact (1b, 2b) sont des surfaces de révolution tronconiques inclinées par rapport à l'axe (Z 1 Z' 1 ) de ladite première pièce forgée, de préférence d'un angle (β) de 30 à 60°, de préférence encore d'environ 45°.
  10. 10
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite troisième surface de contact (2c) dudit premier collier est une surface de révolution tronconique, de préférence sensiblement de même inclinaison que lesdites première et deuxième surfaces de contact tronconiques.
  11. 11
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit premier collier coopère indirectement avec ledit moyen de support par l'intermédiaire d'un deuxième collier (3) verrouillé de façon amovible autour de la surface externe d'une partie dudit premier collier incluant ladite troisième surface de contact (2c), ledit deuxième collier comprenant une quatrième surface de contact de révolution (3a) sur laquelle ladite troisième surface de contact dudit premier collier est en appui, ledit deuxième collier présentant de préférence un diamètre externe maximal et un diamètre interne de passage plus grands que le diamètre externe maximal et respectivement diamètre interne de passage dudit premier collier, ledit deuxième collier présentant en partie inférieure une cinquième surface de contact de révolution (3b) coopérant directement ou indirectement en appui sur une sixième surface de contact de révolution (9a) en partie supérieure dudit moyen de support.
  12. 12
    Support flottant selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' il comprend un troisième collier (4) verrouillé autour d'une partie inférieure au moins d'un dit deuxième collier, le dit troisième collier comprenant une septième surface de contact de révolution supérieure (4a) sur laquelle vient en appui ladite cinquième surface de contact (3b) de révolution dudit deuxième collier et une huitième surface de contact de révolution (4b) inférieure venant directement en appui contre ladite sixième surface de contact (9a) en partie supérieure dudit moyen de support, de préférence ledit troisième collier présentant un diamètre externe maximal et un diamètre interne de passage plus grands que le diamètre externe maximal et respectivement le diamètre interne de passage dudit deuxième collier.
  13. 13
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que lesdits premier, deuxième et le cas échéant troisième colliers (2, 3, 4) sont constitués de plusieurs parties formant des sections angulaires (2 1 , 2 2 , 2 3 ) de collier(s) circulaire(s), lesdites parties ou sections angulaires de colliers étant verrouillées (2 4 ) entre elles de façon amovible ou de préférence seulement deux parties adjacentes (2 1 -2 3 ) étant verrouillées entre elles, les autres parties (2 1 -2 2 , 2 2 -2 3 ) étant articulées (2 5 ) entre elles à chaque extrémité de manière à pouvoir ouvrir ledit collier après déverrouillage de façon amovible.
  14. 14
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ladite conduite est un ensemble de conduites coaxiales du type PiP et ladite première pièce forgée est une pièce de jonction à l'extrémité d'une première partie (10a) de l'ensemble de conduites coaxiales à assembler, ladite pièce de jonction comprenant des branches de révolution externes (11a,11b) et internes (12a,12b) délimitant deux cavités annulaires (13a,13b), dont des premières branches externe (11a) et interne (12a) sont soudées respectivement aux extrémités dites conduites externe (10-1) et interne (10-2) de ladite partie dudit ensemble de deux conduites coaxiales, ladite première protubérance (1a) étant formée sur la surface externe d'une zone de pleine épaisseur (13c) entre les deux cavités annulaires, et de préférence ladite première branche interne (12a) étant plus longue que ladite première branche externe (11a).
  15. 15
    Support flottant selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant un dispositif pour le raccordement et la pose de parties successives d'une conduite sous-marine depuis ledit support flottant, comprenant une tour de pose en J, caractérisé en ce que la dite plateforme (22) sur laquelle repose ledit moyen de support (5) est située en partie basse de ladite tour perpendiculairement à l'axe de la dite tour et le dit moyen de transfert de charges et d'articulation en rotation autorise une dite inclinaison dans un dit cône d'axe correspondant à l'axe de la dite tour.
  16. 16
    Procédé de retenue et maintien d'une conduite sur un support selon la revendication 15, caractérisé en ce qu' on réalise les étapes dans lesquelles :a) on soude à l'extrémité supérieure de ladite conduite une dite pièce forgée comprenant une dite première protubérance, et b) on verrouille un dit premier collier en appui contre ladite première surface de contact de ladite première protubérance, et c) on met en place le cas échéant, desdits troisième et deuxième colliers (4,3) verrouillés et en appui contre un dit moyen de support (5) solidaire d'une dite plateforme (22) en partie basse de ladite tour de pose en J (23), et d) on descend une première partie de conduite comportant une dite première pièce forgée avec une dite première protubérance à l'extrémité supérieure de ladite première partie de conduite, à l'aide de dits bras de préhension (21) jusqu'à venir en appui sur ledit moyen de support (5) ou, le cas échéant, sur lesdits deuxième ou troisième colliers, ledit premier collier (2) étant verrouillé contre ladite première protubérance (1a), lesdits bras de préhension (21) retenant ledit premier collier, de préférence en sous-face d'une dite deuxième protubérance (2a).
  17. 17
    Procédé de raccordement de 2 parties de conduite et pose en mer de la conduite ainsi raccordée à partir d'un support flottant (20) comprenant une tour de pose en J (23) selon la revendication 15 caractérisé en ce qu' on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :1- on met en place le cas échéant des dits troisième et deuxième colliers (4,3) verrouillés et en appui contre une dite pièce support (5) solidaire d'une dite plateforme (22) en partie basse de ladite tour de pose en J (23), 2- on descend une première partie (10a) de conduite comportant une dite première pièce forgée avec une dite première protubérance à l'extrémité supérieure de ladite première partie de conduite, à l'aide de dits bras de préhension (21) jusqu'à venir en appui sur ledit moyen de support (5) ou le cas échéant lesdits deuxième ou troisième collier, un dit premier collier (2) étant verrouillé contre ladite première protubérance (1a), lesdits bras de préhension retenant ledit premier collier de préférence en sous face d'une dite deuxième protubérance (2a) le cas échéant, et 3- on descend une deuxième partie de conduite (10b) comportant une dite première pièce forgée (1) avec une dite première protubérance à son extrémité supérieure à l'aide desdits bras de manutention coopérant avec ledit premier collier verrouillé autour de la dite première pièce forgée, jusqu'à positionner l'extrémité inférieure de ladite deuxième partie de conduite comportant de préférence une deuxième pièce de jonction forgée (1 1 ) avec ou sans dite première protubérance, mise bout à bout avec l'extrémité supérieure de ladite première pièce forgée à l'extrémité supérieure de ladite première partie de conduite, et 4- on réalise le raccordement de préférence par soudage des dites première et deuxième pièces forgées (1,1 1 ), et 5- on relève quelque peu la conduite raccordée à l'aide desdits bras de préhension (21) et on déverrouille et retire au moins ledit premier collier, et 6- on descend la conduite raccordée en mer à travers les orifices desdits premier et deuxième orifices de passage (5a,22a) dudit moyen de support (5) et dite plateforme (22).
Independent claims17