La présente invention concerne un embout de connexion d'une ligne flexible, la ligne flexible comportant au moins une gaine tubulaire et au moins un élément longiligne disposé autour de la gaine tubulaire, l'embout comprenant :

- une partie d'extrémité de la gaine tubulaire ;

- un tronçon d'extrémité de chaque élément longiligne ;

- une voûte d'extrémité et un capot délimitant une chambre de réception de chaque tronçon d'extrémité ;

l'embout définissant au moins un passage d'évacuation d'un gaz présent dans la ligne flexible vers l'extérieur de la ligne flexible, l'embout comprenant un élément d'obturation sélective disposé dans le passage d'évacuation, l'élément d'obturation sélective étant propre à permettre l'évacuation de gaz à travers le passage d'évacuation dans le sens allant de l'intérieur vers l'extérieur de la ligne flexible et à empêcher la circulation de fluide à travers le passage d'évacuation au-delà de l'élément d'obturation sélective depuis l'extérieur vers l'intérieur.

La ligne flexible est notamment une conduite flexible telle que décrite par exemple dans les documents normatifs API 17J (Spécification for Unbonded Flexible Pipe), API RP 17B (Recommended Practice for Flexible Pipe) et API 16C (Choke and Kill Equipment) établis par l'American Petroleum Institute. La conduite flexible est avantageusement de type non liée (« unbonded » en anglais).

La conduite est généralement formée d'un ensemble de couches concentriques et superposées. Elle est considérée comme « non liée » au sens de la présente invention dès lors qu'au moins une des couches de la conduite est apte à se déplacer longitudinalement par rapport aux couches adjacentes lors d'une flexion de la conduite. En particulier, une conduite non liée est une conduite dépourvue de matériaux liants raccordant des couches formant la conduite

En variante, la conduite flexible est un faisceau composite de type « integrated production bundle », comprenant au moins un tube de transport de fluide et un ensemble de câbles électriques ou optiques propres à transporter une puissance électrique ou hydraulique ou une information entre le fond et la surface de l'étendue d'eau.

Plus généralement, la ligne flexible est un ombilical, tel que décrit dans le document normatif publié par l'American Petroleum Institute (API), API17E « Spécification for Subsea Umbilicals ».

Les conduites flexibles comportent généralement une gaine externe de protection définissant un volume intérieur et au moins une gaine imperméable disposée à l'intérieur du volume intérieur. Cette gaine imperméable est par exemple une gaine de pression délimitant un passage de circulation de fluide ou une gaine intermédiaire disposée entre la gaine de pression et la gaine externe.

Des couches d'armures de traction formées par des nappes de fils généralement métalliques sont disposées dans l'espace annulaire entre la gaine imperméable et la gaine externe, pour assurer une bonne résistance à la traction.

Les gaz qui sont contenus dans les fluides transportés par la conduite, tels que des hydrocarbures, du dioxyde de carbone, et du sulfure d'hydrogène sont susceptibles de passer dans l'espace annulaire par diffusion à travers la ou les gaines.

Ces gaz, et l'eau qui peut éventuellement diffuser dans l'annulaire sont susceptibles de corroder les éléments d'armure. En outre, ces gaz s'accumulent dans l'annulaire lorsque la conduite est située au fond de l'étendue d'eau. Lorsque la conduite est remontée en surface, il est nécessaire d'évacuer les gaz, faute de quoi la gaine externe est susceptible d'éclater, puisque la pression hydrostatique s'appliquant sur la conduite diminue significativement.

Pour éviter ce phénomène, il est connu par exemple de EP0341 144 de raccorder l'espace annulaire à l'extérieur de la conduite par un passage d'évacuation des gaz s'étendant à travers l'embout.

Le passage est muni d'une soupape propre à s'ouvrir en cas de surpression à l'intérieur de la conduite par rapport à la pression extérieure.

Un tel dispositif est efficace, mais peut encore être amélioré. En effet, bien que la soupape décrite dans EP0341 144 soit testée en usine en la soumettant à une pression externe, elle peut rencontrer un dysfonctionnement mécanique. Parfois, des organismes et/ou du sable sont susceptibles d'obstruer la soupape et de l'empêcher de se refermer convenablement.

Dans ce cas, l'eau située à l'extérieur de la conduite est susceptible de pénétrer dans l'espace annulaire à travers la soupape elle-même, et/ou à travers les moyens d'étanchéité disposés autour de la soupape.

Ceci n'est pas satisfaisant, notamment dans les applications pour lesquelles le fournisseur de la conduite doit garantir que l'espace annulaire de la conduite ne sera jamais inondé pendant la durée d'utilisation.

Un but de l'invention est donc de fournir un embout destiné à une ligne flexible qui empêche l'éclatement de la gaine externe lors d'une remontée de la conduite, tout en garantissant que la ligne flexible ne sera pas inondée lors de son utilisation normale.

A cet effet, l'invention a pour objet un embout du type précité, caractérisé par : - au moins un organe de fermeture bidirectionnelle du passage d'évacuation disposé dans le passage d'évacuation et/ou à sa sortie, l'organe de fermeture bidirectionnelle étant propre à passer d'une configuration fermée d'obturation du passage d'évacuation à une configuration ouverte d'évacuation d'une surpression de gaz dans le passage d'évacuation.

L'embout selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :

- au moins un organe de fermeture bidirectionnelle est formé par un disque de rupture propre à passer de sa configuration fermée à sa configuration ouverte par éclatement ;

- le disque de rupture est formé en matériau polymère ou en matériau métallique ;

- le disque de rupture présente au moins une partie creuse définissant au moins une zone préférentielle de rupture, d'épaisseur inférieure à l'épaisseur d'une zone périphérique du disque de rupture, la partie creuse présentant un contour circulaire ou en forme de croix ;

- l'embout comporte une surface d'appui transversal de l'organe de fermeture bidirectionnelle, disposée transversalement par rapport au passage d'évacuation, la surface d'appui transversal délimitant une ouverture traversante, l'embout comportant un organe de placage de l'organe de fermeture bidirectionnelle sur la surface d'appui transversal, l'organe de fermeture bidirectionnelle étant maintenu fixe entre la surface d'appui transversal et l'organe de placage, en regard de l'ouverture traversante ;

- l'embout comporte un support additionnel interposé entre la surface d'appui transversal et l'organe de fermeture bidirectionnelle en regard de l'ouverture traversante, le support additionnel étant monté libre par rapport à la surface d'appui transversal ;

- au moins un organe de fermeture bidirectionnelle est situé en aval de l'élément d'obturation sélective, dans le sens allant depuis l'intérieur vers l'extérieur de la ligne flexible ;

- au moins un organe de fermeture bidirectionnelle est situé dans l'élément d'obturation sélective ;

- l'élément d'obturation sélective comporte une soupape mobile, et un organe de perçage de l'organe de fermeture bidirectionnelle, monté mobile conjointement avec la soupape mobile ;

- au moins un organe de fermeture bidirectionnelle est situé en amont de l'élément d'obturation sélective, dans le sens allant depuis l'intérieur vers l'extérieur de la ligne flexible ; - l'organe de fermeture bidirectionnelle est monté coaxialement avec l'élément d'obturation sélective ;

- au moins un organe de fermeture bidirectionnelle est formé par une vanne actionnable depuis l'extérieur de la ligne flexible ;

- l'embout définit au moins un passage auxiliaire d'évacuation d'un gaz présent dans la ligne flexible vers l'extérieur de la ligne flexible, distinct du passage d'évacuation, le passage auxiliaire d'évacuation étant dépourvu d'élément d'obturation sélective disposé dans le passage auxiliaire d'évacuation, l'embout comportant un organe auxiliaire de fermeture bidirectionnelle du passage auxiliaire d'évacuation disposé dans le passage auxiliaire d'évacuation et/ou à sa sortie, l'organe auxiliaire de fermeture bidirectionnelle étant propre à passer d'une configuration fermée d'obturation du passage auxiliaire d'évacuation à une configuration ouverte d'évacuation d'une surpression de gaz dans le passage auxiliaire d'évacuation.

L'invention a également pour objet une ligne flexible, comportant :

- au moins une gaine tubulaire

- au moins un élément longiligne disposé autour de la gaine tubulaire,

- un embout tel que défini plus haut.

L'invention a en outre pour objet un procédé comprenant les étapes suivantes :

- accumulation de gaz dans une ligne flexible telle que définie plus haut, l'organe de fermeture bidirectionnelle occupant sa configuration fermée ;

- passage de l'organe de fermeture bidirectionnelle de sa configuration fermée à sa configuration ouverte ;

- évacuation du gaz hors de la ligne flexible par circulation à travers le passage d'évacuation, l'élément d'obturation sélective et l'organe de fermeture bidirectionnelle.

Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :

- l'organe de fermeture bidirectionnelle comporte un organe de rupture, l'organe de fermeture bidirectionnelle passant de sa configuration fermée à sa configuration ouverte par éclatement de l'organe de rupture sous l'effet d'une surpression ;

- l'organe de fermeture bidirectionnelle comporte une vanne, l'organe de fermeture bidirectionnelle passant de sa configuration fermée à sa configuration ouverte par actionnement de la vanne depuis l'extérieur de la conduite ;

- l'accumulation de gaz se produit lorsque la ligne flexible est disposée en profondeur dans l'étendue d'eau, le passage d'évacuation de l'organe de fermeture bidirectionnelle de sa configuration fermée à sa configuration ouverte se produisant avant une remontée de la ligne flexible vers la surface, ou lors de la remontée de la ligne flexible vers la surface.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective éclatée du tronçon central d'une ligne flexible selon l'invention ;

- la figure 2 est une vue partielle, prise suivant un plan axial médian, d'un détail d'un embout de la ligne flexible selon l'invention, munie d'un organe de fermeture bidirectionnelle disposé en aval d'un élément d'obturation sélective ;

- la figure 3 est une vue de dessus du détail de la figure 2 ;

- la figure 4 est une vue de détail de l'organe de fermeture bidirectionnelle ;

- la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 lors de l'ouverture de l'organe de fermeture bidirectionnelle ;

- la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 pour un autre embout selon l'invention ;

- les figures 7 et 8 sont des vues analogues respectivement aux figures 3 et 4 pour un autre embout selon l'invention ;

- les figures 9 et 10 sont des vues analogues respectivement aux figures 3 et 4 pour un autre embout selon l'invention ;

- les figures 1 1 , 12 et 13 sont des vues analogues respectivement aux figures 2, 4 et 5 pour un autre embout selon l'invention, dans lequel l'organe de fermeture bidirectionnelle est disposé en amont de l'élément d'obturation sélective ;

- les figures 14 et 15 sont des vues en coupe d'un élément d'obturation sélective muni d'un organe de fermeture bidirectionnelle, respectivement dans sa configuration fermée et dans sa configuration ouverte ;

- la figure 16 est une vue analogue à la figure 14, pour une variante d'élément d'obturation sélective ;

- la figure 17 est une vue en coupe suivant un plan axial médian d'un autre embout selon l'invention.

Dans tout ce qui suit, les termes « amont » et « aval » s'entendent par rapport au sens normal de circulation d'un fluide. En particulier, ils s'entendent ici généralement depuis l'intérieur de la ligne flexible vers l'extérieur de la ligne flexible.

Une première ligne flexible selon l'invention, formée par une conduite flexible 10, est illustrée partiellement par les figures 1 à 5. La conduite flexible 10 comporte un tronçon central 12 illustré en partie sur la figure 1 . Elle comporte, à chacune des extrémités axiales du tronçon central 12, un embout d'extrémité 14, visible partiellement sur la figure 2.

En référence à la figure 1 , la conduite 10 délimite, dans son volume intérieur 15, un passage central 16 de circulation d'un fluide, avantageusement d'un fluide pétrolier. Le passage central 16 s'étend suivant un axe A-A', qu'il contient, entre l'extrémité amont et l'extrémité aval de la conduite 10. Il débouche à travers les embouts 14.

Le diamètre du passage central 16 est avantageusement compris entre 50 mm (2") et 500 mm (20").

Le fluide convoyé par la conduite 10 est par exemple un gaz ou un liquide extrait du sous-sol marin.

La conduite flexible 10 est destinée à être disposée à travers une étendue d'eau (non représentée) dans une installation d'exploitation de fluide, notamment d'hydrocarbures.

L'étendue d'eau est par exemple, une mer, un lac ou un océan. La profondeur de l'étendue d'eau au droit de l'installation d'exploitation de fluide est par exemple comprise entre 50 m et 4000 m.

L'installation d'exploitation de fluide comporte un ensemble de surface, généralement flottant, et un ensemble de fond (non représenté) qui sont généralement raccordés entre eux par la conduite flexible 10.

La conduite flexible 10 est dans cet exemple une conduite « non liée » (désignée par le terme anglais « unbonded »).

Au moins deux couches adjacentes de la conduite flexible 10 sont libres de se déplacer longitudinalement l'une par rapport à l'autre lors d'une flexion de la conduite.

Avantageusement, toutes les couches adjacentes de la conduite flexible sont libres de se déplacer l'une par rapport à l'autre. Une telle conduite est par exemple décrite dans les documents normatifs publiés par l'American Petroleum Institute (API), API 17J (Mai 2014, 4 ^ème édition), API RP17B (Mai 2014, 5 ^ème édition) et API 16C (Mars 2015, 2 ^ème édition).

Comme illustré par la figure 1 , la conduite 10 délimite une pluralité de couches concentriques autour de l'axe A-A', qui s'étendent continûment le long du tronçon central 12 jusqu'aux embouts 14 (non visibles sur la figure 1 ) situés aux extrémités de la conduite.

La conduite 10 comporte ici au moins une première gaine tubulaire 20 à base de matériau polymère constituant une gaine de pression. La conduite 10 comprend une deuxième gaine tubulaire externe 22, destinée à la protection de la conduite 10. La gaine interne 20 définit avec la gaine externe 22 au moins un espace annulaire

26.

Dans cet exemple, la conduite 10 comporte, dans l'espace annulaire 26, une voûte de pression 30, et optionnellement, une frette interne 32 enroulée autour de la voûte de pression 30.

La conduite 10 comporte en outre une pluralité de couches d'armures de traction 34, 36 disposées extérieurement par rapport à la voûte de pression 30 et par rapport à la frette 32.

Avantageusement, la conduite 10 comporte en outre une carcasse interne 42 disposée à l'intérieur de la gaine interne 20.

La carcasse 42, lorsqu'elle est présente, est formée par exemple d'un feuillard métallique profilé, enroulé en spirale. Les spires du feuillard sont avantageusement agrafées les unes aux autres, ce qui reprend les efforts radiaux d'écrasement.

L'enroulement hélicoïdal du feuillard métallique profilé formant la carcasse 42 est à pas court, c'est-à-dire qu'il présente un angle d'hélice de valeur absolue proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.

Dans cet exemple, la carcasse 42 est disposée à l'intérieur de la gaine interne 20. La conduite 10 est alors désignée par le terme anglais « rough bore » en raison de la géométrie de la carcasse 42.

En variante (non représentée), la conduite 10 est dépourvue de carcasse interne

42, elle est alors désignée par le terme anglais « smooth bore ».

De manière connue, la gaine interne 20 est destinée à confiner de manière étanche le fluide transporté dans le passage 16. Elle est formée en matériau polymère, par exemple à base d'une polyoléfine tel que du polyéthylène ou du polypropylène, à base d'un polyamide tel que du PA1 1 ou du PA12, ou à base d'un polymère fluoré tel que du polyfluorure de vinylidène (PVDF) ou du perfluoro alkoxy (PFA).

L'épaisseur de la gaine interne 20 est par exemple comprise entre 5 mm et 20 mm.

Dans cet exemple, la voûte de pression 30 est destinée à reprendre les efforts liés à la pression régnant à l'intérieur de la gaine interne 20. Elle est par exemple formée d'un fil profilé métallique entouré en hélice autour de la gaine 20. Le fil profilé présente de préférence une géométrie, notamment en forme de Z. La géométrie en Z permet d'améliorer la résistance mécanique générale de la conduite 10 et permet aussi de réduire sa masse.

En variante, le fil profilé présente une géométrie en forme de T, de U, de K, de X ou de I. La voûte de pression 30 est enroulée en hélice à pas court autour de la gaine interne 20, c'est-à-dire avec un angle d'hélice de valeur absolue proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.

La frette 32, lorsqu'elle est présente, est constituée par un enroulement en spirale d'au moins un fil avantageusement de section transversale rectangulaire autour de la voûte de pression 30.

La superposition de plusieurs fils enroulés autour de la voûte de pression 30 peut avantageusement remplacer une épaisseur totale de frette 32 donnée. Ceci augmente la résistance à l'éclatement de la conduite 10. L'enroulement du au moins un fil est à pas court, c'est-à-dire avec un angle d'hélice de valeur absolue proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.

Dans une variante de réalisation de l'invention, la voûte de pression 30 et la frette 32 sont remplacées par une voûte de pression d'épaisseur plus importante formée à partir d'un fil profilé en métal présentant une géométrie en forme de T, de U, de K, de X ou de I, et/ou à partir d'au moins une bande en aramide à résistance mécanique élevée (Technora® ou Kevlar®), et/ou à partir d'au moins une bande composite comprenant une matrice thermoplastique dans laquelle sont noyées des fibres de carbone ou des fibres de verre.

Dans une autre variante de réalisation de l'invention, la conduite 10 ne comporte pas de voûte de pression. Une telle structure de conduite flexible est dite « équilibrée » (non représentée).

La conduite 10 comprend au moins une paire de couches d'armures croisées de résistance à la traction 34, 36 disposées au-dessus de la frette 32.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , la conduite flexible 10 comporte au moins une paire de couches d'armures 34, 36.

En variante, la conduite flexible 10 comporte plusieurs paires de couches d'armures 34, 36 superposées les unes sur les autres, par exemple deux paires de couches d'armures internes 34, 36.

Chaque paire comporte une première couche d'armures 34 appliquée sur la frette 32, sur la voûte 30, sur la gaine 20 ou sur une autre paire de couches d'armures, et une deuxième couche d'armures 36, disposée autour de la première couche d'armures 34.

Chaque couche d'armures 34, 36 comporte au moins un élément d'armure 44 longitudinal enroulé à pas long autour de l'axe A-A' de la conduite 10.

Par « enroulé à pas long », on entend que la valeur absolue de l'angle d'hélice est inférieure à 60°, et est typiquement comprise entre 20° et 60°. Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , la valeur absolue de l'angle d'hélice de chaque couche d'armures internes 34, 36 est supérieure à 45°, et est notamment comprise entre 50° et 60°, et est environ égale à 55°.

Les éléments d'armure 44 d'une première couche 34 sont enroulés généralement suivant un angle opposé par rapport aux éléments d'armure 44 d'une deuxième couche 36. Ainsi, si l'angle d'enroulement des éléments d'armure 44 de la première couche 34 est égal à + a, a étant compris entre 20° et 60°, l'angle d'enroulement des éléments d'armure 44 de la deuxième couche 36 disposée au contact de la première couche 34 est par exemple de - a, avec a compris entre 20° et 60°.

Les éléments d'armure 44 sont par exemple formés par des fils métalliques ou en matériau composite, ou par des rubans à résistance mécanique élevée.

Dans cet exemple, chaque couche d'armures 34, 36 repose sur au moins une bande anti-usure (non représentée). La bande anti-usure est par exemple réalisée en plastique, notamment à base d'un polyamide ou d'un polyfluorure de vinylidène (PVDF). Elle présente une épaisseur inférieure à l'épaisseur de chaque gaine 20, 22.

Avantageusement, un ruban de maintien tel qu'une bande en aramide à résistance mécanique élevée (Technora® ou Kevlar®) est enroulé autour de la deuxième couche d'armures 36 la plus à l'extérieur par rapport à l'axe A-A', pour assurer un maintien mécanique des couches d'armures 34, 36. Alternativement, les fibres d'aramide sont remplacées par des fibres de verre.

La gaine externe 22 est destinée à protéger l'espace annulaire 26 en empêchant la pénétration non contrôlée de fluide depuis l'extérieur de la conduite flexible 10 vers l'intérieur. Elle est avantageusement réalisée en matériau polymère, notamment à base d'une polyoléfine tel que du polyéthylène ou du polypropylène, à base d'un polyamide tel que du PA1 1 ou du PA12, ou à base d'un polymère fluoré tel que du polyfluorure de vinylidène (PVDF) ou du perfluoro alkoxy (PFA).

L'épaisseur de la gaine externe 22 est par exemple comprise entre 5 mm et 20 mm.

La gaine externe 22 est étanche. Elle empêche la pénétration de liquide depuis l'extérieur de la conduite 10 vers l'espace annulaire 26.

D'une manière connue, en référence à la figure 2, la conduite 10 est raccordée à l'ensemble de surface par l'embout 14.

Chaque embout 14 comporte une voûte d'extrémité 50, et un capot 51 délimitant avec la voûte 50 une chambre 52 de réception des tronçons d'extrémités des éléments d'armure 44, et des parties d'extrémité des couches formant la conduite 10, en particulier les parties d'extrémité des gaines 20, 22, de la voûte 30 et de la frette 32 lorsqu'elles sont présentes.

L'embout 14 comporte des éléments de sertissage (non représentés) de l'extrémité de chaque gaine 20, 22. Les éléments de sertissage sont destinés respectivement à assurer l'étanchéité entre l'extérieur de la conduite 10 et l'espace annulaire 26, et entre l'espace annulaire 26 et le passage central 16, autour de la gaine interne 20.

Dans cet exemple, la voûte d'extrémité 50 est destinée à raccorder la conduite 10 à un autre embout 14 ou à des équipements terminaux de fond et/ou de surface, avantageusement par l'intermédiaire d'une bride d'extrémité.

La voûte d'extrémité 50 présente un alésage central destiné à recevoir l'extrémité de la gaine de pression 20 et à permettre l'écoulement du fluide circulant à travers le passage central 16 vers l'extérieur de la conduite 10.

L'embout 14 définit en outre un passage d'évacuation 60 des gaz collectés dans l'espace annulaire 26 pour les convoyer à l'extérieur de la conduite flexible 10. L'embout 14 comporte en outre un élément d'obturation sélective 62 du passage 60, disposé dans le passage d'évacuation 60 et avantageusement, un ensemble d'étanchéité 64 monté en amont de l'élément d'obturation sélective 62.

Selon l'invention, l'embout 14 comporte en outre un organe de fermeture bidirectionnelle 66 interposé dans le passage d'évacuation 60, et un ensemble 68 de montage de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66.

Le passage d'évacuation 60 raccorde l'espace annulaire 26 à un orifice de sortie 70 débouchant radialement à l'extérieur de l'embout 14. Il s'étend successivement à travers la chambre 52, et à travers la voûte 50.

Selon une variante de réalisation de l'embout (non représentée), l'orifice de sortie

70 débouche à l'extérieur de l'embout 14 selon une direction qui n'est pas radiale à l'axe A-A'. Par exemple, l'orifice de sortie débouche à l'extérieur de l'embout selon une direction longitudinale ou sensiblement oblique par rapport à l'axe A-A'.

Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le passage d'évacuation 60 est délimité en amont par un conduit 72 traversant la chambre 52 jusqu'à la voûte 50. Il comporte en aval un tronçon 74 longitudinal et un tronçon 76 radial ménagés dans la voûte 50.

Le tronçon longitudinal 74 s'étend ici avantageusement de manière inclinée par rapport à l'axe A-A' du passage central 16.

Le tronçon radial 76 comporte, en s'écartant radialement de l'axe A-A', une région amont 78, une région intermédiaire 80 d'étendue transversale supérieure à celle de la région amont 78, et une région aval 82 d'étendue transversale supérieure à celle de la région intermédiaire 80.

La région intermédiaire 80 et la région amont 78 délimitent entre elles un épaulement interne 84 sur lequel s'appuie l'ensemble d'étanchéité 64. Elle présente sur sa surface périphérique un filetage interne.

La région aval 82 et la région intermédiaire 80 définissent entre elles un épaulement externe 86 au niveau de l'élément d'obturation sélective 62.

La région aval 82 présente un bord extérieur 88 sur lequel s'appuie l'ensemble de montage 68 de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66.

L'élément d'obturation sélective 62 est propre à empêcher en permanence le passage de fluide à travers l'orifice 70 dans le sens allant depuis l'extérieur vers l'intérieur de la conduite 10.

Il est en outre apte à permettre l'évacuation de gaz à travers le passage d'évacuation 60 dans le sens depuis l'intérieur de la conduite 10 vers l'extérieur, lorsque la différence de pression entre l'amont de l'élément d'obturation sélective 62 et l'aval de l'élément d'obturation sélective 62 est supérieure à une valeur seuil donnée.

L'élément d'obturation sélective 62 est propre à empêcher le passage de fluide, lorsque la différence de pression entre l'amont de l'élément d'obturation sélective 62 et l'aval de l'élément d'obturation sélective 62 est inférieure à la valeur seuil donnée.

Dans cet exemple, l'élément d'obturation sélective 62 est formé par une valve antiretour.

En référence à la figure 14, il comporte un corps de base 90 creux, monté dans le passage 60, avantageusement entre la région intermédiaire 80 et la région aval 82, et un insert 92 fermant partiellement le corps de base creux 90, définissant avec le corps de base 90, un passage traversant 95 de circulation de fluide.

L'élément d'obturation sélective 62 comporte en outre une soupape d'obturation 94, montée mobile dans le passage de circulation 95 entre une position de fermeture du passage 95, visible sur la figure 14, et une position d'ouverture du passage 95. Il comporte un ressort taré 96 propre à solliciter en permanence la soupape 94 vers sa position de fermeture.

L'élément d'obturation sélective 62 définit un siège 98 faisant saillie dans le passage 95 pour l'appui étanche de la soupape 94 dans la position de fermeture.

Le siège 98 empêche le déplacement de la soupape 94 vers l'intérieur de la conduite 10. Dans cet exemple, la soupape 94 est creuse. Elle présente une cavité intérieure 100 et des ouvertures traversantes 102 de passage de gaz débouchant dans la cavité intérieure 100.

Dans la position de fermeture, la soupape 94 s'appuie sur une surface intérieure du siège 98 et obture de manière étanche le passage 95. La soupape 94 est maintenue contre le siège 98 par le ressort 96 tant que la différence de pression entre l'amont de l'élément d'obturation sélective 62 et l'aval de l'élément d'obturation sélective 62 est inférieure à la valeur seuil donnée.

Lorsque la différence de pression entre l'amont de l'élément d'obturation sélective 62 et l'aval de l'élément d'obturation sélective 62 augmente au-dessus de la valeur seuil, la soupape 94 se déplace vers l'extérieur à rencontre de la force engendrée par le ressort 96.

La soupape s'écarte du siège 98, autorisant le passage de gaz depuis l'intérieur vers l'extérieur, notamment depuis l'espace annulaire 26 à travers le passage d'évacuation 60.

La valeur seuil dépend de la raideur du ressort 96. Cette valeur seuil est par exemple supérieure à 1 barg et est notamment comprise entre 0,5 barg et 5 barg.

L'ensemble d'étanchéité 64 est ici formé par une bague 104 disposée en appui entre l'épaulement interne 84 et l'élément d'obturation sélective 62.

La figure 14, qui illustre une variante, a été utilisée ici pour décrire les éléments principaux de l'élément d'obturation sélective 62. Contrairement à la figure 14, dans le mode de réalisation des figures 1 à 5, l'organe de fermeture bidimensionnelle 66 n'est avantageusement pas porté par l'élément d'obturation sélective 62.

Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 5, l'organe de fermeture bidimensionnelle 66 est disposé en aval de l'élément d'obturation sélective 62.

L'organe de fermeture bidimensionnelle 66 est destiné à empêcher l'eau de l'étendue d'eau de pénétrer à l'intérieur de l'espace annulaire 26, tout en autorisant les gaz d'être évacués de l'espace annulaire 26 vers l'extérieur lors de l'ouverture de l'élément d'obturation sélective 62, par exemple lors de la remontée de la conduite 10.

L'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est ici formé par un disque de rupture

1 10 monté transversalement dans le passage 60 ou à la sortie de celui-ci.

Le disque de rupture 1 10 est avantageusement formé en matériau polymère, notamment à base d'une polyoléfine tel que du polyéthylène ou du polypropylène, à base d'un polyamide tel que du PA1 1 ou du PA12, à base d'un polymère fluoré tel que du polyfluorure de vinylidène (PVDF) ou du perfluoro alkoxy (PFA), ou à base d'un polyuréthane. Le disque 1 10 peut également être formé à partir d'un matériau métallique tel que par exemple, un acier au carbone, un acier inoxydable, en aluminium, en titane, en platine ou encore, à partir d'un alliage métallique tel qu'un alliage de nickel (Hastelloy ou Monel) ou super-alliage de nickel (Inconel).

L'ensemble de montage 68 comporte une platine 1 12 montée sur le bord extérieur

88 pour recevoir le disque de rupture 1 10, et un organe 1 14 de placage du disque de rupture 1 10. L'ensemble de montage 68 comporte avantageusement une plaque de fermeture 1 16.

La platine 1 12 comprend un manchon périphérique 120 définissant un trou central 122 et une paroi transversale ajourée 124 interposée dans le trou central pour recevoir en appui le disque de rupture 1 10.

Le manchon périphérique 120 est fixé sur la voûte 50 par exemple par vissage. Un joint d'étanchéité 126 est interposé entre le manchon 120 et le bord extérieur 88.

Le trou central 122 définit ici la sortie du passage 60.

La paroi transversale ajourée 124 définit une surface transversale 128 d'appui du disque de rupture 1 10. Elle présente au moins une ouverture traversante 130 débouchant dans la surface transversale 128.

La bague de blocage 1 14 est insérée dans le manchon périphérique 120 pour plaquer la périphérie du disque de rupture 1 10 contre la surface transversale d'appui 128. La bague 1 14 est maintenue fixement par l'intermédiaire de la plaque de fermeture 1 16 disposée extérieurement et exerçant une pression de contact sur celle-ci.

Alternativement, la bague de blocage 1 14 est fixée dans le manchon périphérique 120 par exemple par vissage.

Elle présente une lumière centrale 132, qui débouche en regard du disque de rupture 1 10.

En référence à la figure 4, le rapport entre l'étendue transversale D1 de l'ouverture traversante 130 et l'épaisseur E du disque de rupture 1 10 est défini en fonction de la pression maximale extérieure que le disque de rupture 1 10 doit supporter en service. Plus la pression est élevée, plus l'étendue transversale D1 est réduite et plus l'épaisseur E est augmentée.

Généralement, l'épaisseur du disque 1 10 est comprise entre 1 mm et 10 mm, notamment entre 3 mm et 5 mm. L'étendue transversale maximale D1 de l'ouverture traversante 130 est par exemple comprise entre 0,5 mm et 5 mm, notamment entre 1 mm et 3 mm.

L'étendue transversale maximale D2 de la lumière centrale 132 et l'épaisseur E du disque 1 10 sont par ailleurs choisies en fonction de la pression différentielle maximum permise entre l'intérieur et extérieur de la conduite 10. Plus cette pression différentielle est élevée, plus l'étendue transversale D2 est réduite, et plus l'épaisseur E est augmentée.

Généralement, l'étendue transversale maximale D2 de la lumière centrale 132 est comprise entre 10 mm et 30 mm, notamment entre 15 mm et 25 mm.

La pression différentielle maximum permise est inférieure à la pression d'éclatement de la gaine externe 22.

Lorsqu'une pression différentielle inférieure à la pression différentielle maximum permise s'applique, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 occupe une configuration fermée d'obturation étanche du passage d'évacuation 60. Il empêche le gaz présent à l'intérieur du passage d'évacuation 60, en amont de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 de sortir de la conduite 10, même si l'élément d'obturation sélective 62 le laisse passer. Il empêche par ailleurs le liquide présent à l'extérieur de la conduite 10 d'entrer dans le passage d'évacuation 60 au-delà de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66.

Lorsqu'une pression différentielle supérieure à la pression différentielle maximum permise s'applique, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 passe spontanément dans une configuration ouverte d'évacuation d'une surpression de gaz dans le passage d'évacuation 60.

Dans le cas où l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est un disque de rupture 1 10, celui-ci est propre à se rompre dans la région en regard de l'ouverture traversante 130 et de la lumière centrale 132 pour laisser passer le gaz comme illustré sur la figure 5.

De préférence, la pression différentielle maximum permise de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est inférieure à la valeur seuil à partir de laquelle l'élément d'obturation sélective 62 laisse passer les gaz. Ainsi, dès que l'élément d'obturation sélective 62 s'ouvre pour laisser passer les gaz de l'espace annulaire 26, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 passe spontanément dans sa configuration ouverte d'évacuation.

En particulier, la pression différentielle d'éclatement du disque de rupture 1 10 est inférieure à la valeur seuil donnée de déplacement de la soupape 94 vers l'extérieur.

La plaque de fermeture 1 16 est fixée sur le manchon 120 pour recouvrir la lumière centrale 132 et pour comprimer la bague de blocage 1 14 sur le disque de rupture 1 10. Elle définit l'orifice 70 à travers lequel le gaz s'échappe hors de la conduite 10.

Le fonctionnement de l'embout 14 selon l'invention va maintenant être décrit.

Initialement, après la fabrication de la conduite et l'assemblage de l'embout 14, l'élément d'obturation sélective 62 est mis en place dans le passage 60. Son bon fonctionnement est testé en usine. Ceci étant fait, le disque de rupture 1 10 est mis en place sur la surface transversale d'appui 128. Les dimensions du disque de rupture 1 10 ont été choisies en fonction de la pression différentielle maximale tolérée entre l'espace annulaire 26 et l'extérieur de la conduite 10, et de la pression maximale extérieure que doit supporter le disque de rupture 1 10, comme expliqué plus haut.

Puis, la bague de blocage 1 14 est insérée dans le trou central 122 pour enserrer une région périphérique du disque de rupture 1 10 entre la bague de blocage 1 14 et la surface transversale d'appui 128.

La platine 1 12 et la plaque de fermeture 1 16 sont montées sur la voûte 50, au niveau du bord extérieur 88. Le montage peut être réalisé à terre, ou bien en mer directement sur le navire de pose.

L'organe de fermeture bidirectionnelle 66 formé par le disque de rupture 1 10 ferme donc de manière totalement étanche le passage d'évacuation 60 empêchant la pénétration d'eau au-delà de l'organe de fermeture 66.

Ceci est le cas, même si un dysfonctionnement se produit sur l'élément d'obturation sélective 62, ou sur l'ensemble d'étanchéité 64, notamment dès le début de l'utilisation de la conduite 10.

Une telle fermeture étanche garantit que l'espace annulaire 26 ne soit pas inondé par de l'eau lors de l'immersion de la conduite 10. Ceci permet donc, dans les cas où la pression différentielle (différence entre la pression dans l'espace annulaire 26 et la pression externe à la conduite 10) se maintient inférieure à la pression différentielle maximale permise et où il n'y a pas de condensation d'eau dans l'espace annulaire 26 après diffusion d'eau à travers la gaine de pression 20, en s'affranchissant des phénomènes de corrosion usuels par exemple, d'optimiser la sélection des matériaux des couches 30, 32, 34 et 36 notamment et partant, de réduire l'épaisseur des éléments mécaniques de la conduite. Ceci concerne notamment les fils constituant la voûte de pression 30, la frette interne 32 et les couches d'armures de traction 34, 36.

La pose de la conduite est simplifiée et la taille des équipements nécessaires (par exemple les bouées de flottaison) pour que la conduite adopte une configuration adéquate dans l'étendue d'eau est diminuée.

En outre, la conduite 10 présente une meilleure résistance au flambage latéral des éléments d'armure 44, et ne requiert pas de protection cathodique des éléments d'armure 44.

Le montage simple du disque de rupture 1 10 permet de modifier les conditions d'utilisation de la conduite, avec un impact minimal sur la conduite 10 elle-même. Ce montage peut être effectué directement sur un navire de pose. La conduite 10 peut donc être immergée simplement, et de manière sûre dans l'étendue d'eau.

Lors de la remontée de la conduite 10, si la pression différentielle s'appliquant de part et d'autre de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 augmente au-delà de la pression différentielle maximale permise, l'organe de fermeture bidirectionnelle passe dans sa configuration ouverte, avantageusement par éclatement du disque 1 10, pour libérer le gaz sous pression présent à l'intérieur de la conduite 10, comme illustré sur la figure 5.

Ceci empêche l'éclatement de la gaine externe 22.

Dans la variante illustrée par la figure 6, la paroi transversale ajourée 124 délimite, dans la surface transversale d'appui 128, une cuvette 150 s'étendant autour de l'ouverture traversante 130.

L'embout 14 comprend en outre un support additionnel 152, monté libre par rapport au disque de rupture 1 10 et par rapport à la paroi transversale ajourée 124, en étant reçu dans la cuvette 150.

Le support additionnel 152 couvre l'ouverture traversante 130 et s'applique contre le disque de rupture 1 10. Il est réalisé en métal.

Le support additionnel 152 empêche le fluage du disque du rupture 1 10 à travers l'ouverture traversante 130 sous l'effet de la pression externe. Toutefois, il reprend totalement la pression interne s'appliquant à travers l'ouverture traversante 130, et la transmet librement au disque de rupture 1 10.

Le fonctionnement de l'embout 14 illustré sur ces figures reste analogue à celui décrit précédemment.

Dans la variante illustrée par les figures 7 et 8, le disque de rupture 1 10 présente au moins une partie creuse 160 définissant une zone préférentielle de rupture, d'épaisseur inférieure à l'épaisseur d'une zone périphérique du disque de rupture 1 10.

La zone préférentielle de rupture formée par la partie creuse 160 présente ici un contour circulaire.

Par ailleurs, la paroi transversale ajourée 124 comporte une pluralité d'ouvertures traversantes 130 décentrées, réparties autour de l'axe central du disque de rupture 1 10.

Dans la variante illustrée par les figures 9 et 10, la partie creuse 160 présente une forme de croix. Les ouvertures traversantes 130 décentrées sont disposées entre les branches de la croix.

En variante (non représentée), le disque 1 10 présente plusieurs parties creuses 160 définissant une grille. L'embout 14 illustré sur les figures 1 1 et 12 diffère de celui représenté sur les figures 2 à 5 en ce que l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est disposé en amont de l'élément d'obturation sélective 62.

Dans cet exemple, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est placé dans la région amont 78 du tronçon 76, sur un épaulement amont 164.

En référence à la figure 12, l'épaulement amont 164 définit la surface d'appui 128 qui présente en son centre une ouverture traversante 130.

La bague de blocage 1 14 est vissée dans la région amont 78 pour plaquer la périphérie du disque de rupture 1 10 contre la surface d'appui 128.

L'élément d'obturation sélective 62 est monté en aval de la bague de blocage 1 14.

Le fonctionnement de l'embout 14 est par ailleurs analogue à celui décrit précédemment.

Lorsqu'une pression différentielle s'appliquant de part et d'autre de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 augmente au-delà de la pression différentielle maximale permise, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 passe dans sa configuration ouverte, avantageusement par éclatement du disque 1 10, pour libérer les gaz sous pression à l'intérieur de la conduite 10, comme illustré par la figure 13.

Le disque 1 10 éclate dans la lumière centrale 132 définie dans la bague 1 14. Le disque de rupture 1 10 étant disposé en amont de l'élément d'obturation sélective 62, il n'est pas soumis sauf exceptions à l'eau de l'étendue d'eau et reste donc fiable au cours du temps.

En outre, en cas de défaillance de l'élément d'obturation sélective 62, le disque de rupture 1 10 empêche l'inondation de l'espace annulaire.

Dans la variante représentée sur les figures 14 et 15, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est disposé directement dans l'élément d'obturation sélective 62, ici en aval de la soupape 94.

Dans cet exemple, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est disposé dans une cuvette 170 ménagée dans la partie supérieure de l'insert 92.

Une paroi transversale ajourée 124 est disposée dans la cuvette 170, sous le disque de rupture 1 10 pour définir une surface d'appui 122 qui supporte le disque de rupture 1 10.

Lorsqu'une pression différentielle s'appliquant de part et d'autre de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 augmente au-delà de la pression différentielle maximale permise, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 passe dans sa configuration ouverte, avantageusement par torsion et/ou éclatement du disque 1 10 pour libérer les gaz sous pression à l'intérieur de la conduite 10, comme illustré par la figure 15. La présence de l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 monté à l'extrémité aval de l'élément d'obturation sélective 62 garantit que la soupape 94 et le ressort 96 restent à l'abri de toute contamination, tant par l'eau que par les matériaux solides ou les organismes susceptibles d'entrer dans l'embout 14.

Dans la variante illustrée par la figure 16, l'élément d'obturation sélective 62 comporte en outre un organe de perçage 172 monté mobile sur la soupape 94 pour se déplacer conjointement avec la soupape 94 entre la position de fermeture du passage 95 et la position d'ouverture du passage 95.

Dans la position d'ouverture du passage 95, l'organe de perçage 172 perce la paroi transversale 124 et le disque de rupture 1 10 pour libérer les gaz sous pression présents à l'intérieur de la conduite.

Dans la variante illustrée par la figure 17, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est formé par une vanne actionnable 180 depuis l'extérieur de la conduite 10. La vanne 180 est par exemple disposée dans un conduit 182 faisant saillie le long de la voûte 50.

L'embout 14 comporte en outre un dispositif 184 de pilotage de la vanne 180 entre la configuration fermée et la configuration ouverte. Le dispositif 184 est propre à être manœuvré depuis l'extérieur de la conduite par un plongeur ou par un véhicule sous- marin télécommandé (« remotely operated vehicle » ou « ROV »).

Le fonctionnement de l'organe de fermeture 66 représenté sur la figure 17 diffère de celui représenté sur les figures précédentes en ce que la vanne 180 est actionnée avant l'installation de la ligne flexible pour passer en configuration de fermeture, avant l'immersion de la conduite 10 dans l'étendue d'eau. De préférence, un test usine est réalisé sur l'embout 14 pour vérifier le bon fonctionnement de l'organe de fermeture 66 avant que la conduite 10 ne soit installée.

Avant la remontée de la conduite 10, ou lors de la remontée de la conduite 10, un plongeur ou un véhicule sous-marin télécommandé s'approche de l'embout 14 pour atteindre le dispositif 184 de pilotage.

Le dispositif 184 est alors actionné pour passer la vanne 180 de la configuration fermée à la configuration ouverte. La conduite 10 est alors remontée jusqu'à la surface. Le gaz sous pression éventuellement présent à l'intérieur de la conduite 10 est libre de s'évacuer à travers l'élément d'obturation sélective 62, par exemple une valve anti-retour et la vanne 180 dans la configuration ouverte.

Dans une variante (non représentée), l'embout 14 définit en outre au moins un passage auxiliaire d'évacuation d'un gaz présent dans la conduite flexible 10 vers l'extérieur de la conduite flexible 10, distinct du passage d'évacuation 60. Le passage auxiliaire d'évacuation est dépourvu d'élément d'obturation sélective 62 disposé dans le passage auxiliaire d'évacuation.

L'embout 14 comporte un organe auxiliaire de fermeture bidirectionnelle du passage auxiliaire d'évacuation disposé dans le passage auxiliaire d'évacuation et/ou à sa sortie. L'organe auxiliaire de fermeture bidirectionnelle est propre à passer d'une configuration fermée d'obturation du passage auxiliaire d'évacuation à une configuration ouverte d'évacuation d'une surpression de gaz dans le passage auxiliaire d'évacuation.

L'organe auxiliaire de fermeture bidirectionnelle est identique à l'un des organes de fermeture bidirectionnelle 66 décrits plus haut, notamment en regard des figures ci- dessus. Il comporte par exemple un disque de rupture 1 10

L'organe auxiliaire de fermeture bidirectionnelle n'étant pas monté en série avec un élément d'obturation sélective 62, il est propre à passer dans une configuration ouverte pour empêcher l'éclatement de la gaine étanche définissant l'espace annulaire 26 vers l'extérieur en cas de défaillance de l'élément d'obturation sélective 62 ou de remontée de la ligne flexible trop rapide (à une vitesse supérieure à celle permise par le système de drainage incluant l'élément d'obturation sélective 62 et l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 en parfait état de fonctionnement).

Dans tous les cas décrits précédemment, dans la configuration fermée, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 empêche au repos, sans autre action extérieure, le passage de fluide depuis l'intérieur vers l'extérieur de la conduite et depuis l'extérieur vers l'intérieur de la conduite.

Dans la configuration ouverte, l'organe de fermeture bidirectionnelle 66 permet au repos, sans aucune action extérieure, notamment sans l'application d'une pression sur l'organe de fermeture bidirectionnelle 66, le passage du fluide depuis l'extérieur vers l'intérieur ou depuis l'intérieur vers l'extérieur.

L'organe de fermeture bidirectionnelle 66 est donc propre à rester stable en configuration ouverte. Ceci est différent notamment d'une soupape, qui ne s'ouvre que lorsqu'une pression s'applique sur la soupape.