La présente invention concerne un embout de connexion d'une conduite flexible de transport de fluide, la conduite flexible comprenant au moins une gaine tubulaire et au moins une couche d'armures de traction disposée extérieurement par rapport à la gaine tubulaire, la couche d'armures comprenant une pluralité d'éléments d'armure filiformes, l'embout comportant :

- une voûte d'extrémité

- un capot fixé sur la voûte d'extrémité, la voûte d'extrémité et le capot délimitant une chambre de réception d'au moins un tronçon d'extrémité de chaque élément d'armure filiforme,

- un capteur de détection d'au moins une information représentative d'un milieu situé dans la conduite flexible.

La conduite est en particulier mais non exclusivement une conduite flexible de type non liée (« unbonded »), destinée au transport d'hydrocarbures à travers une étendue d'eau, tel qu'un océan, une mer, un lac ou une rivière. .

Une telle conduite flexible est par exemple réalisée suivant les documents normatifs API 17J (Spécification for Unbonded Flexible Pipe) et API RP 17B (Recommended Practice for Flexible Pipe) établis par l'American Petroleum Institute et/ou leur équivalent ISO 13628 établi par l'International Organization for Standardization.

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.

La conduite est généralement disposée à travers une étendue d'eau, entre un ensemble de fond, destiné à recueillir le fluide exploité dans le fond de l'étendue d'eau et un ensemble de surface flottant destiné à collecter et à distribuer le fluide. L'ensemble de surface peut être une plateforme semi-submersible, un FPSO ou un autre ensemble flottant.

Dans certains cas, pour l'exploitation de fluides en eaux profondes ou en eaux très profondes, la conduite flexible présente une longueur supérieure à 800 m. Les extrémités, de la conduite, présentent des embouts pour le raccordement à l'ensemble de fond et à l'ensemble de surface ainsi que des embouts intermédiaires pour la connexion des différentes sections formant conduite, entre elles. Dans ces applications, les paramètres externes tels que la température du fluide, la pression interne, et la composition des gaz deviennent critiques. Il est donc nécessaire de suivre en continu l'intégrité de la conduite.

À cet effet, de nombreux exploitants pétroliers ont introduit des méthodes de suivi en continu de la conduite durant les périodes de production.

En particulier, il est très avantageux de suivre périodiquement l'évolution d'informations représentatives du milieu gazeux présent dans l'annulaire de la conduite, à l'extérieur de la gaine de pression, et à l'intérieur de la gaine externe de protection.

Les informations représentatives sont par exemple choisies parmi la température du milieu, sa pression, son humidité, son contenu en eau, notamment en eau de mer, et la composition chimique des gaz présents dans le milieu.

Pour suivre ces paramètres, la demande WO 2009/146710 décrit un embout instrumenté de conduite flexible, comportant un spectroscope photoacoustique.

Le spectroscope est raccordé à au moins deux fibres optiques s'étendant à travers l'embout, pour amener un signal optique d'alimentation du spectroscope, propre à engendrer une onde acoustique traversant le milieu à mesurer et pour récupérer un signal optique formé à partir de l'onde acoustique et le renvoyer en surface.

Le spectroscope est un capteur actif alimenté électriquement par un fil d'alimentation de puissance électrique, par une batterie, ou par un dispositif de conversion d'une puissance lumineuse transmise à travers une fibre optique en une puissance électrique.

Un tel embout ne donne pas entière satisfaction. L'intégration de fibres optiques à l'intérieur de la conduite, et à l'intérieur des embouts nécessite de grandes précautions lors de la fabrication, afin de ne pas détériorer les fibres ou d'engendrer une atténuation trop importante sur celles-ci.

De plus, pour assurer un bon fonctionnement, il est nécessaire de modifier la structure de l'embout et/ou de la conduite, ce qui nécessite souvent une requalification fastidieuse et coûteuse de la conduite.

Un but de l'invention est d'obtenir un dispositif de suivi de l'intégrité d'une conduite flexible, qui soit simple et efficace à utiliser, tout en ne nécessitant pas de modifications substantielles de la structure de l'embout et/ou de la conduite.

À cet effet, l'invention a pour objet un embout du type précité, caractérisé en ce que le capteur de détection est un capteur passif, activable depuis l'extérieur de l'embout par une transmission sans fil.

L'embout selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - il définit un conduit d'évacuation de gaz hors de l'embout, le capteur de détection étant placé dans le conduit d'évacuation de gaz ;

- le capteur de détection comporte au moins un détecteur à ondes acoustiques de surface ;

- le capteur de détection comporte une antenne de réception d'un signal électromagnétique sans fil d'interrogation, et un traducteur amont propre à convertir le signal électromagnétique d'interrogation en un signal acoustique de détection circulant dans le détecteur à ondes acoustiques de surface ;

- le capteur de détection comporte un réflecteur, propre à rediriger le signal acoustique de détection vers le traducteur amont pour convertir le signal acoustique de détection en un signal électromagnétique porteur d'une information représentative, l'antenne de réception étant propre à émettre sans fil vers l'extérieur le signal électromagnétique porteur ;

- le capteur de détection comporte un traducteur aval et une antenne d'émission, le détecteur à ondes acoustiques de surface étant disposé entre le traducteur amont et le traducteur aval, le traducteur aval étant propre à convertir le signal acoustique de détection en un signal électromagnétique porteur d'une information représentative, l'antenne d'émission étant propre à émettre sans fil vers l'extérieur le signal électromagnétique porteur ;

- le capteur de détection comporte au moins deux détecteurs à ondes acoustique de surface, chaque détecteur étant propre à modifier un signal acoustique de détection en fonction d'une information représentative distincte ;

- le capteur de détection comporte une antenne de réception commune à au moins deux détecteurs ;

- l'antenne de réception est une antenne microruban ;

- l'information représentative est choisie parmi la température du milieu, la pression du milieu, l'humidité du milieu, et/ou la composition en un composé donné, tel que de l'eau de mer ou bien un gaz d'hydrocarbure comme par exemple le méthane, le butane, le sulfure d'hydrogène (H ₂ S), le dioxyde de carbone (C0 ₂ ) ou bien une combinaison de ces gaz.

L'invention a également pour objet une conduite flexible, comprenant au moins une gaine tubulaire et au moins une couche d'armures de traction disposée extérieurement par rapport à la gaine tubulaire, la couche d'armures comprenant une pluralité d'éléments d'armure filiformes,

caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un embout tel que décrit plus haut. La conduite flexible selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :

- elle comporte au moins un annulaire situé extérieurement par rapport à la gaine tubulaire, l'embout définissant un conduit d'évacuation de gaz hors de l'annulaire, le capteur de détection étant placé dans le conduit d'évacuation de gaz.

L'invention a aussi pour objet un nécessaire de suivi de l'intégrité d'une conduite flexible, comportant:

- un embout tel que décrit plus haut;

- un dispositif d'interrogation, situé à l'extérieur de l'embout, le dispositif d'interrogation comportant une antenne d'émission d'un signal sans fil d'interrogation destiné à être reçu par le capteur de détection à travers l'embout, et une antenne de réception d'un signal sans fil porteur d'une information représentative, reçu du capteur de détection à travers l'embout.

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

- le dispositif d'interrogation est porté par un véhicule télécommandé et/ou par un plongeur ;

- le dispositif d'interrogation est propre à interroger plusieurs détecteurs au sein d'un même capteur ou/et plusieurs capteurs,

le dispositif d'interrogation étant propre à engendrer un signal d'interrogation multiplexé, avantageusement par multiplexage à code orthogonal en fréquence.

L'invention a aussi pour objet un procédé de suivi de l'intégrité d'une conduite flexible, comportant les étapes suivantes :

- fourniture d'un nécessaire tel que décrit plus haut;

- émission d'un signal sans fil d'interrogation par le dispositif d'interrogation vers le capteur de détection à travers l'embout ;

- génération d'un signal sans fil porteur d'une information représentative par le capteur de détection ;

- transmission du signal sans fil porteur de l'information représentative à travers l'embout ;

- réception du signal sans fil porteur de l'information représentative par le dispositif d'interrogation. Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :

- le capteur de détection comporte un détecteur à ondes acoustiques de surface, le procédé comportant la génération d'un signal acoustique de détection circulant sur le détecteur à ondes acoustiques de surface à partir du signal sans fil d'interrogation, et la génération du signal sans fil porteur de l'information représentative, à partir du signal acoustique de détection ayant circulé sur le détecteur.

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 partiellement écorchée d'un tronçon d'une conduite flexible sur laquelle est monté un embout selon l'invention ;

- la figure 2 est une vue schématique simplifiée, prise en coupe suivant un plan axial médian, des parties pertinentes d'un premier embout d'une conduite flexible selon l'invention ;

- la figure 3 est une vue schématique des parties pertinentes d'un premier nécessaire de suivi selon l'invention ;

- la figure 4 est une vue schématique d'un capteur de détection utilisé dans le premier nécessaire de suivi ;

- la figure 5 est une vue schématique d'un capteur de détection utilisé dans un deuxième nécessaire de suivi selon l'invention ;

- la figure 6 est une vue schématique d'un capteur de détection utilisé dans un troisième nécessaire de suivi selon l'invention ;

- la figure 7 est une vue schématique d'un exemple de détecteur de température ;

- la figure 8 est une vue schématique d'un exemple de détecteur de pression ;

- la figure 9 est une vue schématique d'un exemple de détecteur d'un composé gazeux ;

- la figure 10 est une vue agrandie du capteur du premier nécessaire de suivi selon l'invention ;

- la figure 1 1 est une vue schématique d'une installation d'exploitation de fluide comportant un nécessaire de suivi selon l'invention ;

- la figure 12 est une vue schématique d'une variante d'installation comportant un nécessaire de suivi selon l'invention ;

- la figure 13 est une vue analogue à la figure 1 1 d'une autre variante d'installation comportant un nécessaire de suivi selon l'invention ; - la figure 14 est une vue schématique simplifiée, prise en coupe suivant un plan axial médian, des parties pertinentes d'un deuxième embout selon une autre réalisation de la conduite flexible selon l'invention ; et

- la figure 15 est une vue schématique simplifiée, prise en coupe suivant un plan axial médian, des parties pertinentes d'une variante du premier embout de conduite flexible selon l'invention.

Dans tout ce qui suit, les termes « extérieur » et « intérieur » s'entendent généralement de manière radiale par rapport à un axe A-A' de la conduite, le terme « extérieur » s'entendant comme relativement plus éloigné radialement de l'axe A-A' et le terme « intérieur » s'étendant comme relativement plus proche radialement de l'axe A-A' de la conduite.

Les termes « avant » et « arrière » s'entendent de manière axiale par rapport à un axe A-A' de la conduite, le terme « avant » s'entendant comme relativement plus éloigné du milieu de la conduite et plus proche d'une de ses extrémités, le terme « arrière » s'entendant comme relativement plus proche du milieu de la conduite et plus éloigné d'une de ses extrémités. Le milieu de la conduite est le point de la conduite situé à égale distance des deux extrémités de cette dernière.

Un premier nécessaire 1 1 de suivi de l'intégrité d'une conduite flexible est illustré schématiquement par la figure 3.

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 (non visible sur la Figure 1 ) dont les parties pertinentes sont représentées sur la figure 2.

En référence à la figure 1 , la conduite 10 délimite 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', entre l'extrémité amont et l'extrémité aval de la conduite 10. Il débouche à travers les embouts 14.

La conduite flexible 10 est destinée à être disposée à travers une étendue d'eau 15 pour la réalisation d'une installation 17 d'exploitation de fluide, notamment d'hydrocarbures, dont des exemples sont illustrés sur les figures 1 1 à 13.

L'étendue d'eau 15 est par exemple, une mer, un lac ou un océan. La profondeur de l'étendue d'eau 15 au droit de l'installation d'exploitation de fluide est par exemple comprise entre 5 m et 4000 m.

L'installation d'exploitation de fluide 17 comporte avantageusement un ensemble de surface 18, notamment flottant, et un ensemble de fond 19 qui sont généralement raccordés entre eux par la conduite flexible 10 (voir figures 1 1 et 12). En variante, la conduite 10 de l'installation d'exploitation de fluide 17 est située entre deux ensembles de fond 19 sous la surface de l'étendue d'eau 15, avantageusement en appui sur le fond de l'étendue d'eau 15.

La conduite flexible 10 est de préférence 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 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, et API RP17B.

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 situés aux extrémités de la conduite.

Selon l'invention, la conduite 10 comporte au moins une première gaine tubulaire 20 à base de matériau polymère constituant avantageusement une gaine de pression.

La conduite 10 comporte en outre au moins une couche d'armures de traction 24, 25 disposée extérieurement par rapport à la première gaine 20.

Avantageusement, et selon l'utilisation souhaitée, la conduite 10 comporte en outre une carcasse interne 26 disposée à l'intérieur de la gaine de pression 20, une voûte de pression 28 intercalée entre la gaine de pression 20 et la ou les couches d'armures de traction 24, 25 et une gaine externe 30, destinée à la protection de la conduite 10.

De manière connue, la gaine de pression 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'un polyoléfine tel que du polyéthylène, 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).

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

La carcasse 26, 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 permet de reprendre les efforts radiaux d'écrasement.

Dans cet exemple, la carcasse 26 est disposée à l'intérieur de la gaine de pression 20. La conduite est alors désignée par le terme anglais « rough bore » en raison de la géométrie de la carcasse 26. En variante (non représentée), la conduite flexible 10 est dépourvue de carcasse interne 26, elle est alors désignée par le terme anglais « smooth bore ».

L'enroulement hélicoïdal du feuillard métallique profilé formant la carcasse 26 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 voûte de pression 28 est destinée à reprendre les efforts liés à la pression régnant à l'intérieur de la gaine de pression 20. Elle est par exemple formée d'un fil profilé métallique entouré en hélice autour de la gaine 20. Le fil profilé présente généralement une géométrie complexe, notamment en forme de Z, de T, de U, de K, de X ou de l.

La voûte de pression 28 est enroulée en hélice à pas court autour de la gaine de pression 20, c'est-à-dire avec un angle d'hélice de valeur absolue proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.

La conduite flexible 10 selon l'invention comprend au moins une couche d'armures 24, 25 formée d'un enroulement hélicoïdal d'au moins un élément d'armure 29 allongé.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , la conduite flexible 10 comporte une pluralité de couches d'armures 24, 25, notamment une couche d'armures intérieure 24, appliquée sur la voûte de pression 28 (ou sur la gaine 20 lorsque la voûte 28 est absente) et une couche d'armures extérieure 25 autour de laquelle est disposée la gaine extérieure 30.

Chaque couche d'armures 24, 25 comporte des éléments d'armure 29 longitudinaux enroulés à pas long autour de l'axe A-A' de la conduite.

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 25° et 55°.

Les éléments d'armure 29 d'une première couche 24 sont enroulés généralement suivant un angle opposé par rapport aux éléments d'armure 29 d'une deuxième couche 25. Ainsi, si l'angle d'enroulement des éléments d'armure 29 de la première couche 24 est égal à + a, a étant compris entre 25° et 55°, l'angle d'enroulement des éléments d'armure 29 de la deuxième couche d'armure 25 disposée au contact de la première couche d'armures 24 est par exemple égal à - a.

Les éléments d'armure 29 sont par exemple formés par des fils métalliques, notamment des fils en acier, ou par des rubans en matériau composite, par exemple des rubans renforcés de fibres de carbone.

Comme on le verra plus bas, les éléments d'armure 29 présentent chacun un tronçon d'extrémité 32 introduit dans l'embout 14. Le tronçon d'extrémité 32 s'étend jusqu'à une extrémité libre 34 disposée dans l'embout 14. Il présente avantageusement une trajectoire hélicoïdale ou pseudo-hélicoïdale d'axe A-A' dans l'embout 14.

La gaine externe 30 est destinée à empêcher la perméation de fluide depuis l'extérieur de la conduite flexible vers l'intérieur. Elle est avantageusement réalisée en matériau polymère, notamment à base d'un polyoléfine, tel que du polyéthylène, 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).

L'épaisseur de la gaine externe 30 est par exemple comprise entre 5 mm et 15 mm.

La première gaine 20 et la gaine externe 30 définissent entre elles un annulaire

40, susceptible de recevoir un mélange gazeux ayant traversé la première gaine 20, et/ou de l'eau ayant traversé la gaine externe 30 lors d'une détérioration mécanique de la gaine externe 30.

Le fluide présent dans l'annulaire 40 forme un milieu destiné à être analysé par le nécessaire de suivi 1 1 . Ce milieu est apte à migrer dans l'embout 14.

Comme illustré par la figure 2, chaque embout 14 comporte une voûte d'extrémité

50 et un capot extérieur de liaison 51 faisant saillie axialement vers l'arrière à partir de la voûte 50. Le capot 51 délimite, avec la voûte d'extrémité 50, une chambre 52 de réception des extrémités libres 34 des éléments d'armure 29.

L'embout 14 comporte en outre un ensemble avant 54 d'étanchéité autour de la gaine de pression 20, représenté schématiquement sur la figure 2, et un ensemble arrière

56 d'étanchéité autour de la gaine extérieure 30.

Dans cet exemple, l'embout 14 comporte en outre un organe annulaire 60 de support des tronçons d'extrémité 32.

Selon l'invention, l'embout 14 définit au moins un conduit 62 d'évacuation de gaz raccordant l'annulaire 40 à l'extérieur de l'embout 14. Le conduit 62 est avantageusement ménagé à travers la voûte 50. Plus précisément, dans la variante de la figure 15, le conduit 62 d'évacuation de gaz relie l'extérieur de l'embout 14 à un collier de serrage 86 au niveau duquel se concentre les gaz ayant migrés au travers de la première gaine 20.

Dans cet exemple, la voûte d'extrémité 50 est destinée à raccorder la conduite 10 à un autre embout de connexion 14 ou à des équipements terminaux, avantageusement par l'intermédiaire d'une bride d'extrémité (non représentée).

La voûte 50 présente un alésage central destiné à recevoir l'extrémité de la première gaine 20 et à permettre l'écoulement du fluide circulant à travers le passage central 16 vers l'extérieur de la conduite 10. Le capot 51 comporte une paroi périphérique 70 tubulaire s'étendant autour de l'axe A-A'. La paroi périphérique 70 présente un bord avant 72 fixé sur la voûte d'extrémité 50, à l'écart radialement des couches d'armures 24, 25 et un bord arrière 74 s'étendant axialement vers l'arrière au-delà de la voûte d'extrémité 50.

Le capot 51 délimite la chambre 52 radialement vers l'extérieur. Une face arrière de la voûte d'extrémité 50 délimite axialement la chambre 52 vers l'avant.

L'ensemble avant d'étanchéité 54 est avantageusement situé à l'avant de l'embout 14, en contact avec la voûte 50, en étant décalé axialement vers l'avant par rapport à l'ensemble arrière d'étanchéité 56.

De manière connue, il comporte une bague avant 76 de sertissage, destinée à venir en prise sur la gaine de pression 20.

Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , dans lequel la conduite 10 comporte une voûte de pression 28, l'ensemble avant 54 comporte en outre une bague intermédiaire 78 d'arrêt de la voûte de pression 28, et une cale 80 de maintien axial de la voûte 28, interposée entre la bague avant de sertissage 76 et la bague intermédiaire 78.

L'ensemble arrière d'étanchéité 56 est disposé à l'arrière de l'organe annulaire de maintien 60. Il comporte au moins une bague arrière de sertissage 82 sertissant la gaine externe 30.

Dans cet exemple, l'ensemble arrière d'étanchéité 56 comporte en outre une canule 84 de support de la gaine d'étanchéité 30, afin d'intercaler l'extrémité de la gaine 30 entre la bague arrière de sertissage 82 et la canule 84. L'ensemble 56 comprend en outre une bague arrière d'arrêt 88.

L'embout 14 comporte en outre avantageusement un matériau 90 de remplissage solide, tel qu'une résine polymérique thermodurcissable de type epoxy, disposée dans la chambre 52 autour de la voûte 50 et autour des tronçons d'extrémité 34 des éléments d'armure 29

Le matériau 90 remplit sensiblement totalement la chambre 52. Il est de préférence injecté de manière fluide dans la chambre 52 et se solidifie dans celle-ci, en liant les tronçons d'extrémité 34 des éléments d'armure 29 à la voûte 50 et/ou au capot 51 .

Le conduit d'évacuation de gaz 62 comporte dans cet exemple un tronçon arrière axial 92 débouchant vers l'arrière dans la chambre 52, et raccordé de manière fluidique à l'annulaire 40, et un tronçon avant radial 94, débouchant vers l'extérieur par un orifice 96 d'évacuation de gaz. L'embout 14 comporte un bouchon d'obturation du conduit 62 (non représenté). Dans la variante représentée sur la figure 15, le conduit 62 s'étend au moins en partie à travers le matériau de remplissage 90, à l'extérieur des tronçons d'extrémité 32.

Selon un autre mode de réalisation de la conduite 10 représenté sur la figure 14, on prévoit un deuxième annulaire 40' défini entre la gaine externe 30, ici assimilable à une gaine intermédiaire, et une gaine externe 30' réalisée à partir d'un matériau polymérique choisi parmi ceux pouvant être utilisés pour la gaine 30.

Le deuxième annulaire 40' comprend par exemple une couche d'isolation thermique, de préférence réalisée à partir d'une mousse thermoplastique extrudée contenant des agents gonflants ou à partir d'une mousse syntactique extrudée contenant des microsphères de verre.

Selon l'invention, en référence à la figure 3, le nécessaire 1 1 de suivi de l'intégrité de la conduite 10 comporte au moins un embout 14 de la conduite 10, et un capteur 100 de détection d'au moins une information représentative du milieu présent dans l'annulaire 40, disposé dans l'embout 14.

Le nécessaire 1 1 comprend en outre un dispositif d'interrogation 102 propre à interroger le capteur 100 depuis l'extérieur de l'embout 14 par l'intermédiaire d'une transmission sans fil.

L'information représentative est par exemple la température du milieu analysé, la pression du milieu, l'humidité du milieu, la composition en un composé donné dans le milieu, tel que de l'eau de mer ou bien un gaz d'hydrocarbure comme par exemple le méthane, le butane, le sulfure d'hydrogène (H ₂ S), le dioxyde de carbone (C0 ₂ ) ou bien une combinaison de ces gaz.

Le capteur de détection 100 est avantageusement placé dans le conduit d'évacuation de gaz 62, pour être au contact du fluide présent dans le conduit 62. Il est de préférence connecté à l'orifice 96 d'évacuation de gaz, visible sur la figure 2.

Le capteur de détection 100 est de faibles dimensions. Il présente par exemple une dimension maximale inférieure à 50 mm de diamètre, notamment inférieure à 35 mm de diamètre.

Avantageusement, le capteur de détection 100 est disposé dans l'embout 14, à terre ou en mer, avant l'installation de la conduite flexible 10 sur site de production de fluide d'hydrocarbures. En variante, il est tout à fait envisageable de moderniser des conduites flexibles sous-marines déjà installées en équipant au moins un des embouts intermédiaires ou d'extrémités 14 avec au moins un capteur de détection 100. Ainsi on peut obtenir, à posteriori, des informations représentatives du milieu présent dans l'annulaire. Les dimensions des capteurs 100 permettent une telle opération. Selon l'invention, le capteur de détection 100 est un capteur passif interrogeable depuis l'extérieur de l'embout 14 par une transmission sans fil.

Par « capteur passif », on entend que le capteur de détection 100 est dépourvu de source d'énergie externe, tel qu'une batterie, et/ou tel qu'un fil d'alimentation de puissance, notamment électrique, thermique ou optique provenant de l'extérieur de l'embout 14.

Le capteur de détection 100 est ainsi apte à fonctionner sans apport d'énergie externe autre que celui fourni par la transmission sans fil, en particulier par le signal transmis.

En référence à la figure 4, le capteur de détection 100 comporte au moins un détecteur passif 104 propre à collecter une information représentative du milieu à analyser.

Le capteur de détection 100 comporte en outre une antenne 106 de réception d'un signal électromagnétique sans fil d'interrogation. L'antenne 106 est ici également une antenne d'émission d'un signal électromagnétique sans fil porteur de l'information représentative du milieu.

Le capteur de détection 100 comprend par ailleurs, pour chaque détecteur 104, un traducteur 108, propre à convertir le signal électromagnétique sans fil d'interrogation, en un signal acoustique de détection destiné à passer dans le détecteur 104. Le traducteur 108 est ici également propre à convertir le signal acoustique de détection après son passage dans le détecteur 104 en un signal électromagnétique porteur de l'information représentative.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, le capteur de détection 100 comporte en outre, pour chaque détecteur 104, un réflecteur 1 10, propre à rediriger le signal acoustique de détection provenant du détecteur 104 vers le traducteur 108.

Le signal acoustique de détection est de préférence porté par une onde acoustique de surface se déplaçant le long de la surface du détecteur 104.

L'onde acoustique de surface est par exemple une onde de type « onde de Love » qui se propage de manière transverse, sans déplacement vertical. Une telle onde est adaptée particulièrement à un capteur 100 placé dans un milieu liquide.

En variante, l'onde acoustique de surface est une onde de type « onde de Rayleigh » qui présente un déplacement vertical et un couplage très efficace avec la surface sur laquelle se propage.

Dans l'exemple représenté sur la figure 3 et sur la figure 10, le capteur de détection 100 comporte une pluralité de détecteurs 104 montés en parallèle les uns des autres pour mesurer au moins deux informations représentatives distinctes. Comme illustré par la figure 10, les détecteurs 104 montés en parallèle sont tous raccordés à une même antenne 106, par l'intermédiaire d'un traducteur 108 propre, associé à chaque détecteur 104.

Chaque détecteur 104 est de structure adaptée pour obtenir l'information représentative mesurée.

À titre d'exemple, pour la mesure de la température, et comme illustré par la figure 7, le détecteur 104 comporte une plaque porteuse 1 1 1 , au moins un réflecteur intermédiaire 1 12, interposé entre le réflecteur 1 10 et le traducteur 108, pour renvoyer vers le traducteur 108 un signal de détection intermédiaire décalé temporellement par rapport au signal de détection renvoyé par le réflecteur 1 10.

Le volume de la plaque porteuse 1 1 1 et sa longueur varient en fonction de la température, ce qui modifie le décalage temporel entre le signal de détection intermédiaire et le signal de détection renvoyés respectivement par les réflecteurs 1 12, 1 10.

À titre d'exemple, la température peut alors être calculée à partir de la mesure du décalage temporel par calibration.

À titre d'exemple, pour la mesure de pression, et comme illustré par la figure 8, le détecteur 104 comporte au moins une paroi creuse 1 14 définissant une chambre 1 16 de réception du milieu. La paroi creuse 1 14 présente une cloison supérieure 1 18 déformable sous l'effet de la pression du milieu.

Le traducteur 108 et le réflecteur 1 10 sont disposés sur la cloison supérieure 1 18 à l'opposé de la chambre 1 16. La contrainte sur la cloison 1 18 résultant de la pression du gaz influe sur le signal acoustique de détection. Ceci permet la mesure d'une information représentative de la pression régnant dans la chambre 1 16.

Pour assurer une mesure précise, le détecteur de pression 104 illustré par la figure 8 est associé à un détecteur de température 104 tel que décrit sur la figure 7.

Pour la mesure de la concentration en un composé particulier, en référence à la figure 9, le détecteur 104 comporte une plaque porteuse 1 1 1 portant le traducteur 108 et un réflecteur 1 10. Le détecteur 104 comporte en outre un substrat 120 propre à absorber sélectivement un composé détecté, tels que l'eau, ou un autre composé chimique tel qu'un gaz d'hydrocarbure, par exemple du méthane, du butane, du sulfure d'hydrogène (H ₂ S), du dioxyde de carbone (C0 ₂ ) ou bien une combinaison de ces gaz.

Par exemple, le détecteur 104 est positionné au niveau d'un orifice de sortie 96' comme illustré sur la figure 14, de manière à détecter si l'annulaire 40' comprenant la couche d'isolation thermique est inondé suite à une déchirure de la gaine externe 30'. L'adsorption du composé particulier sur le substrat 120 modifie par exemple la masse portée par la plaque porteuse 1 1 1 et influe donc sur le signal acoustique de détection.

Le signal acoustique de détection porte alors une information représentative de la concentration du composé dans le fluide présent en regard du substrat 120.

L'antenne de réception 106 est propre à recevoir le signal électromagnétique d'interrogation, émis depuis l'extérieur de l'embout 14 et transmis à travers l'embout 14, pour le transmettre au traducteur 108.

De préférence, l'antenne de réception 106 est une antenne microruban. Une telle antenne comporte par exemple un substrat diélectrique de faible épaisseur (inférieure par exemple à 5mm), un circuit imprimé disposé sur une première face du substrat, et une plaque métallique de terre, disposée sur une deuxième face du substrat opposée à la première face.

Elle présente par exemple une forme de disque.

L'antenne de réception 106 est logée avantageusement dans l'orifice 96 d'évacuation de gaz. L'antenne 106 présente avantageusement une longueur sensiblement égale à l'étendue radiale du bouchon destiné à obturer le conduit 62. Ceci permet à l'antenne 106 de fournir suffisamment de puissance au traducteur 108. La taille de l'antenne peut varier selon les informations à transmettre/recevoir au/du dispositif d'interrogation 102 ainsi que de la distance les séparant.

Comme indiqué plus haut, l'antenne 106 est aussi avantageusement apte à recevoir un signal électromagnétique porteur, à partir du traducteur 108, et à émettre ce signal vers le dispositif d'interrogation 102, sous forme d'une transmission sans fil.

Le traducteur 108 est propre à recevoir le signal électromagnétique d'interrogation provenant de l'antenne 106, et à engendrer, à partir du signal électromagnétique d'interrogation, un signal acoustique de détection transmis au détecteur 104.

Dans l'exemple représenté sur les figures 4 à 6, le traducteur 108 est un traducteur interdigité.

Il comporte un substrat piézo-électrique 130, un premier groupe de doigts métalliques 132 raccordé à une première borne de l'antenne 106, et un deuxième groupe de doigts métalliques 134 raccordés à une deuxième borne de l'antenne 106.

Les doigts 132, 134 sont portés par le substrat 130.

Les doigts 134 du deuxième groupe sont intercalés entre les doigts 132 du premier groupe, en étant disposés en quinconce.

L'application d'une tension électrique variable entre les doigts 132, 134 résultant de la réception d'un signal électromagnétique d'interrogation par l'antenne 106, provoque par effet piézo-électrique, la déformation du substrat 130 et la génération d'une onde acoustique de surface qui constitue un signal acoustique de détection.

À l'inverse, la déformation du substrat 130 par un signal acoustique de détection provenant du détecteur 104 et du réflecteur 1 10 provoque, par effet piézo-électrique, la génération d'un signal électromagnétique porteur d'une information représentative, qui est transmis à l'antenne 106 en vue de sa réémission vers le dispositif d'interrogation 102.

Le réflecteur 1 10 est propre à réfléchir le signal acoustique de détection provenant du détecteur 104 pour le rediriger vers le détecteur 104 et vers le traducteur 108.

Le dispositif d'interrogation 102 comporte une unité 140 de génération et d'analyse propre à engendrer un signal électromagnétique d'interrogation, et à analyser le signal électromagnétique porteur reçu du capteur 100. Il comporte au moins une antenne 142 d'émission du signal électromagnétique d'interrogation, qui dans cet exemple forme également une antenne de réception du signal électromagnétique porteur.

Le dispositif 102 est avantageusement porté d'un seul tenant par un support 138. Dans une première variante, le support 138 est propre à être saisi par la main d'un opérateur, notamment d'un plongeur 290 (voir figure 12). Dans une deuxième variante, le support 138 est un véhicule télécommandé sous-marin 292, désigné par le terme anglais « Remotly Operated Vehicle » ou « ROV ».

Dans le cas où le dispositif d'interrogation 102 est propre à interroger plusieurs détecteurs 104 au sein du même capteur 100 ou/et plusieurs capteurs 100, l'unité de génération et d'analyse 140 est propre à engendrer un signal d'interrogation multiplexé, par exemple par une technique de multiplexage à code orthogonal en fréquence (OFC).

L'unité de génération et d'analyse 140 est également propre à extraire un signal porteur représentatif correspondant à chaque détecteur 104 de chaque capteur 100, à partir du signal électromagnétique porteur reçu par l'antenne 142, par démultiplexage.

Le dispositif d'interrogation 102 est propre à être placé à l'extérieur de l'embout 14, à une distance comprise par exemple entre quelques centimètres et une centaine de mètres. Avantageusement, cette distance est comprise entre 5 cm et 200 m de l'embout, notamment entre 10 m et 100 m pour mettre en œuvre une interrogation du capteur 100, à l'aide d'une transmission sans fil.

Le fonctionnement du nécessaire 1 1 selon l'invention, pour tester l'intégrité d'une conduite flexible 10 va maintenant être décrit.

Initialement, la conduite flexible 10 est installée dans l'étendue d'eau, avec au moins un embout 14 muni d'un capteur de détection 100, avantageusement placé dans le conduit d'évacuation de gaz 62. Lorsque l'intégrité de la conduite doit être testée, un dispositif d'interrogation 102 est amené au voisinage d'un capteur 100, à l'extérieur de l'embout 14, par exemple à une distance comprise entre 5 cm et 10 m de l'embout 14.

L'unité de génération 140 est alors activée pour engendrer un signal électromagnétique sans fil d'interrogation. Ce signal est émis par l'antenne 142 vers le capteur 100, pour activer le capteur 100.

Le signal électromagnétique d'interrogation est capté par l'antenne de réception 106. Il est transmis depuis l'antenne 106 jusqu'à au moins un traducteur 108. Chaque traducteur 108 convertit le signal électromagnétique d'interrogation en un signal acoustique de détection. À cet effet, le signal électromagnétique d'interrogation excite les groupes de doigts 132, 134, ce qui provoque, par effet piézo-électrique, la génération du signal acoustique de détection.

Le signal acoustique de détection est ensuite transmis à chaque détecteur 104. Au passage du détecteur 104, en fonction de l'information détectée dans le milieu présent au niveau du détecteur 104, le signal acoustique de détection est modifié.

Le signal acoustique de détection atteint ensuite le réflecteur 1 10, où il est renvoyé vers le détecteur 104, puis vers le traducteur 108.

Le traducteur 108 convertit le signal acoustique de détection modifié en un signal électromagnétique porteur de l'information représentative du milieu, comme décrit précédemment, par effet piézo-électrique.

Le signal électromagnétique porteur est ensuite réémis par l'antenne 106 à l'aide d'une transmission sans fil, et est transmis à travers l'embout 14 vers le dispositif d'interrogation 102.

Il est capté par l'antenne 142 et est transmis à l'unité 140 en vue de son analyse. L'opérateur de la conduite 10 obtient ainsi une information représentative du fluide présent dans l'annulaire 40, comme sa température, sa pression, sa teneur en eau, ou/et sa teneur en composés hydrocarbonés.

Ce suivi peut être effectué à tout instant, par une transmission sans fil à l'aide du dispositif 102, qui peut être porté par un plongeur 290 ou par un véhicule télécommandé 292 lorsque l'embout 14 recevant le capteur 100 est situé sous l'eau, comme illustré par la figure 12 ou par la figure 13.

Dans l'exemple de la figure 12, la conduite flexible 10 s'étend à travers l'étendue d'eau 15 entre un ensemble de surface 18 et un ensemble de fond 19. Elle présente ici une configuration en vague (désigné par l'expression anglaise « lazy wave ») et un raccord intermédiaire 300 disposé entre un tronçon inférieur 302 et un tronçon supérieur 304 de la conduite flexible 10. Un capteur 100 est disposé dans l'embout inférieur du tronçon supérieur 304, au niveau du raccord 300, et un autre capteur 100 est disposé dans l'embout supérieur du tronçon inférieur 302, niveau du raccord 300.

Encore un autre capteur 100 est situé au niveau d'un embout inférieur du tronçon inférieur 302.

Dans l'exemple de la figure 13, la conduite flexible 10 raccorde deux ensembles de fond 19. Elle est posée sur le fond de l'étendue d'eau 15. Elle présente un capteur 100 disposé dans chaque embout d'extrémité.

Le dispositif 102 peut également être installé dans une zone dédiée ou bien porté par un opérateur lorsque l'embout 14 recevant le capteur 100 est situé dans l'air, au niveau de l'ensemble de surface 18 destiné à collecter et à distribuer le fluide d'hydrocarbure, comme illustré par la figure 1 1 .

Dans l'exemple de la figure 1 1 , les embouts supérieurs 14 d'une pluralité de conduites flexibles 10 sont fixés sur l'ensemble de surface 18, au-dessus de la surface de l'étendue d'eau 15, dans un volume d'air, ou bien légèrement en dessous, dans la zone d'éclaboussement (désignée par le terme anglais «splash zone »).

Chaque embout 14 est muni d'un capteur 100. Comme illustré par la figure 1 1 , les capteurs 100 des différents embouts 14 sont susceptibles d'être interrogés par le même dispositif 102, le dispositif 102 étant par exemple porté par un utilisateur ou installé dans une zone dédiée de l'ensemble de surface 17.

De même, plus généralement, chaque capteur 100 est propre à être interrogé par des dispositifs 102 distincts.

Le suivi peut en outre être effectué sur toute la durée de vie de la conduite, sans modifier la structure de l'embout 14, puisque les capteurs passifs 100 présentent un encombrement réduit et ne nécessitent pas la présence d'une source d'énergie externe amenée par un fil, ou d'une batterie.

L'énergie fournie par le signal électromagnétique d'interrogation est suffisante pour activer le capteur 100, et chaque détecteur 104 présent au sein du capteur 100.

Il est de plus possible de monter plusieurs détecteurs 104 en parallèle dans le même capteur 100, afin de suivre plusieurs paramètres distincts, par une simple interrogation à l'aide d'un signal électromagnétique d'interrogation multiplexé.

La figure 5 illustre un capteur de détection 100 d'un deuxième nécessaire 1 1 selon l'invention. À la différence du capteur 100 représenté sur la figure 4, le réflecteur 1 10 est remplacé par un traducteur aval 160 raccordé en aval à une antenne d'émission 162.

L'antenne 106 est alors une simple antenne de réception.

Le traducteur aval 160 présente une structure analogue à celle du traducteur amont 108. À la différence du capteur 100 décrit précédemment, une fois que le signal acoustique de détection a traversé le détecteur 104, il est reçu par le traducteur aval 160 pour être converti en un signal électromagnétique porteur de l'information représentative.

Le signal électromagnétique porteur est ensuite réémis par l'antenne 162, avant d'être reçu par le dispositif d'interrogation 102, comme décrit précédemment.

Le fonctionnement du deuxième nécessaire 1 1 selon l'invention est par ailleurs analogue à celui du premier nécessaire 1 1 selon l'invention.

La figure 6 illustre un capteur 100 présentant une antenne 106 avec une structure allongée. L'antenne 106 est par exemple repliable entre une configuration de repos repliée et une configuration active déployée.