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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517763A1
Family ID 1961718
Probable Assignee Elf Aquitaine
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF D'ANCRAGE DE CONDUITES SOUS-MARINES DANS UN
FOURREAU FIXE
Abstract
_________________________________________________________________
CONNEXION DE CABLES OU CONDUITES SOUS-MARINES A UNE STRUCTURE
IMMERGEE. DANS UNE TETE DE TRACTION 3 EST LOGE UN NEZ DE COLLECTE
COMPRENANT UN CULOT D'ARRET 5 SOLIDAIRE D'UNE EXTREMITE D'UN CABLE, UN
TRONCON DE CABLE 4, UNE BAGUE DE GUIDAGE 32 ET UNE POIRE DE JONCTION
17 SOLIDAIRE DE L'AUTRE EXTREMITE DU CABLE 4, TIROIR DE VERROUILLAGE
10 EN FORME DE PLAQUE SERVANT DE BUTEE AU CULOT D'ARRET 5 ET MUNI D'UN
ORIFICE EN FORME DE TROU DE SERRURE, DONT UNE PORTION 10A PRESENTE UN
DIAMETRE INFERIEUR AU DIAMETRE DU CULOT D'ARRET 5, EST MONTE AU MOYEN
DES ORGANES DESTRUCTIBLES DANS LA TETE DE TRACTION 3, TRANSVERSALEMENT
A SON AXE, DANS UN PLAN CORRESPONDANT A CELUI DU NEZ DE COLLECTE OU
EST PRESENT LE TRONCON DE CABLE 4, DE FACON A CE QUE LE TIROIR 10 EN
POSITION DE TRAVAIL, BLOQUE PAR BUTEE LE CULOT 5, LE CABLE ETANT A
L'INTERIEUR DE LADITE PORTION 10A, DES MOYENS 31, 36 ETANT PREVUS POUR
BRISER LES ORGANES DESTRUCTIBLES ET POUR FAIRE GLISSER LE TIROIR 10
VERS UNE POSITION, OU UNE AUTRE PORTION 10B DE L'ORIFICE DE DIAMETRE
SUPERIEUR A CELUI DU CULOT 5 EST PLACEE DANS L'AXE DU CABLE. RECEPTION
ET ANCRAGE, COMMANDES A DISTANCE, D'UNE EXTREMITE D'UNE CONDUITE OU
D'UN CABLE SOUS-MARIN.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention se rapporte au domaine de la connexion commandee
a distance d'un ou de plusieurs cables ou conduites sous-marines,
telles que des collectes dans l'industrie petroliere, a une structure
immergee, telle qu'une tete de puits, et plus particulierement a un
dispositif d'an- crage d'une extremite de cable ou de conduite dans un
fourreau fixe. On connait de tels dispositifs aptes a positionner,
orienter et verrouiller par commande a distance, dans lesquels
l'extremite d'une conduite, telle qu'une tete de collecte, est tractee
par l'intermediaire d'une tete de traction fixee a la tete de collecte
au moyen d'un cable passant a tra- vers un fourreau fixe, la tete de
traction est orientee, immobilisee et verrouillee a l'interieur du
fourreau et le cable est libere et largue.
Dans ces dispositifs, l'action du verrouillage doit etre suivie de
l'ac- tion visant a liberer le cable, p ex par commande d'un verin,
les deux actions etant conduites separement Une telle circonstance
presente un risque du a une action supplementaire, si le systeme de
largage du cable ne fonctionne pas et le cable reste prisonnier de la
tete de col- lecte apres le verrouillage.
L'invention a pour but de proposer un dispositif permettant
d'effectuer simultanement au moyen d'un seul moyen de commande, p ex
au moyen d'un verin, le verrouillage de la collecte et la liberation
du cable.
Le dispositif selon l'invention est caracterise en ce que dans la tete
de traction est loge un-nez de collecte comprenant un culot d'arret
so- lidaire d'une extremite d'un cable ou d'une tige, un troncon de
cable a nu ou de tige, une bague de guidage et une poire de jonction
solidaire de l'autre extremite du cable ou de la tige, un tiroir de
verrouillage en forme de plaque servant de butee au culot d'arret et
muni d'un orifice en forme de trou de serrure, dont une portion
presente un diametre tnfe- rieur au diametre du culot d'arret, est
monte au moyen des organes destruc- tibles dans la tete de traction,
transversalement a son axe, dans un plan correspondant a celui du nez
de collecte o est present le troncon de cable a nu ou la tige, de
facon a ce que le tiroir, en position de travail, bloque par butee le
culot d'arret, le cable etant a l'interieur de la- dite portion de
l'orifice, des moyens etant prevus pour briser les or- ganes
destructibles de maintien en place du tiroir et pour faire glisser le
tiroir en translation vers une position o une autre portion de l'ori-
fice du tiroir de diametre superieur a celui du culot d'arret est
placee dans l'axe du cable et libere ce dernier.
Selon un mode de realisation prefere, un verin est monte a l'interieur
du fourreau dans un plan correspondant a l'emplacement du tiroir de
verrouilla-
177-6 3 ge dans la tete de traction, la tete du piston du verin ou son
extension etant logee dans une lumiere que presente le fourreau, de
facon a pou- voir exercer une poussee sur le tiroir et modifier la
position de l'ori- fice en trou de serrure du tiroir par rapport a
l'axe du cable.
Selon une forme avantageuse de realisation, le tiroir se termine a
l'extre- mite opposee a celle recevant la poussee du piston par un
tenon se trou- vant en regard d'une lumiere menagee dans le corps du
fourreau, dont l'em- placement est diametralement oppose a celui du
verin.
D'autres moyens de verrouillage, dont le tiroir est porteur, peuvent
etre egalement envisages.
Les moyens d'orientation angulaire et d'immobilisation de la tete de
trac- tion peuvent comprendre, dans le corps du fourreau, dans un meme
plan ou dans un plan decale, de preference en avant du plan du tiroir
de verrou- illage, au moins un doigt de redressement emergeant en
saillie sur la face interne du fourreau et dans-lequel est loge un
cliquet d'arret muni d'un organe de rappel, sur la face externe de la
tete de traction, des rampes helicoidales convergeantes susceptibles
de cooperer avec ledit doigt de redressement et, au point
deconergeance des rampes, une cavite servant de logement au cliquet
d'arret.
La douille d'adaptation servant de cale a la poire de jonction du nez
de collecte, ainsi que l'extremite de la tete de traction emergeant du
fou- rreau presentent une forme arrondie susceptible-de provoquer sur
son pa- ssage Peffacement du cliquet d'arret.
D'autres particularites de l'invention apparaitront a la lumiere de la
description, qui suit, d'un mode de realisation illustre par les
dessins, dont la figure 1 represente une vue axiale en coupe du
dispositif d'ancra- ge monte dans un fourreau fixe, selon l'invention,
d'une con- duite sous-marine la figure 2 une vue en coupe selon A-A de
la figure 1, et la figure 3 une vue en coupe selon B-B de la figure 1.
Une tete de collecte 1 est solidaire d'une extremite d'une tete de
trac- tion 3 comprenant un element creux de tube 33 muni de frettes de
guidage, un logement 34 pour un culot d'arret 5 du cable 4 et un
logement 35 pour un tiroir de verrouillage 10 A l'extremite opposee de
la tete de traction est loge, a l'interieur-de la tete, un nez de
collecte comprenant un culot d'arret 5 du cable 4, un troncon de cable
a nu 4, une bague de guidage 32 et une poire de jonction 17-La poire
de jonction 17 est calee a l'interieur de la tete de traction 3 au
moyen d'une douille d'adaptation 25 munie d'une bague de serrage 24
pour la mise sous tension du cable 4 traver- sant le nez de collecte.
La poire de jonction 17 et la douille d'adaptation 25 emergent de la
tete de traction 3, un maillon de chaine 26 servant a arrimer un cable
ou une chaine de traction non representee.
Un fourreau fixe 2 se compose d'un pavillon d'entree, d'un troncon en
em- bouchure de trompette, d'une portion cylindrique et d'un
retrecissement tronconique pour un meilleur centrage Il est destine au
guidage de la tete de traction 3 munie du nez de collecte A cette fin,
des moyens d'o- rientation angulaire et d'immobilisation de la tete de
traction 3 a l'in- terieur du fourreau 2 comprennent, d'une part, fixe
sur le corps du fou- rreau un doigt de redressement 16 emergeant en
saillie sur la face interne du fourreau, dans lequel doigt est loge un
cliquet d'arret 18 muni d'un ressort de rappel 12, et d'autre part,
sur la face externe, taillees dans le corps de la tete de traction 3,
deux rampes helicoidales convergeantes, non representees, susceptibles
de cooperer avec le doigt de redressement 16 et, au point de
convergeance des rampes, une cavite, non representee, servant de
logement au cliquet d'arret 18 On peut egalement disposer deux doigts
de redressement places dans le meme plan horizontal La douille
d'adaptation 25, servant de cale a la poire de jonction, ainsi que
l'extre- mite de la tete de traction 3 presentent une forme arrondie
susceptible de provoquer sur son passage l'effacement du cliquet
d'arret 18.
Dans un plan transversal du dispositif, decale par rapport a celui o
sont loges les moyens d'orientation angulaire et d'immobilisation de
la tete de traction decrits precedemment, est place le dispositif de
verrou- illage selon l'invention.
Dans un logement 35 menage a l'interieur de la tete de traction 3 est
monte en coulissement un tiroir 10 d'arret du culot 5 du cable 4 Ce
tiroir 10, cale dans le fourreau 2 au moyen de poussoirs a ressort 22
traversant la tete de traction 3, est maintenu en place au moyen de
gou- pilles cisaillables 7, qui fixent le tiroir aux parois de la tete
de traction 3 Il est muni d'un orifice en forme de trou de serrure,
dont la portion basse 10 a presente un diametre inferieur a celui du
culot 5, tandis que la portion superieure 10 b presente un diametre
superieur a celui du culot.
A l'exterieur du corps de fourreau, dans un plan correspondant a l'em-
placement du tiroir de verrouillage 10, dans la tete de traction 3,
est monte un verin, dont la tete de piston 36 ou son extension est
alignee sur une lumiere que presente le fourreau a cet endroit.
Dans le meme plan transversal, un poussoir 31 est
maintenu-provisoirement en place au moyen de goupilles 7 a dans un
guide de poussoir 19 fixe au corps de fourreau 2 Un jonc elastique en
acier 8 coopere avec un logement menage a la circonference du poussoir
31 pour empecher le retour du pou- ssoir apres verrouillage. Le tiroir
de verrouillage 10 est solidaire, a son extremite opposee a celle
recevant la poussee du poussoir 31, d'un tenon 37 se trouvant en
regard d'une autre lumiere menagee dans le corps du fourreau 2 et dans
la tete de traction 3.
Les axes d'action du doigt de redressement 16 et du tiroir de
verrouillage sont decales d'un angle de 900 et places dans deux plans
transversaux differents, le plan des moyens d'orientation angulaire et
d'immobilisation etant de preference decale en avant du plan du tiroir
de verrouillage.
Au depart de l'operation de la connexion de la tete de collecte a un
fourreau fixe, on monte sur la tete de collecte le dispositif selon
l'in- vention La poire de jonction v etant reliee par le troncon de
cable 4 au culot d'arret 5, on s'assure que ce dernier vienne en butee
contre le tiroir 10 et que la tension du cable soit assuree par la
bague de serrage 24.
Le nez de collecte etant amarre par l'intermediaire de la poire de
jon- ction 17 a un cable ou une chaine de traction, on remorque la
tete de collecte au moyen d'un remorqueur de collecte vers une
structure fixe ou flottante munie d'un treuil de traction- Une
extremite d'un cable messa- ger traversant le fourreau, fixe p ex pres
du fond de la mer, est connec- te au cable ou a la chaine de traction
de la tete de collecte et, grace a l'action du treuil, la tete de
collecte est tractee vers le fourreau.
Lorsque, le nez de collecte loge a l'interieur de la tete de traction,
penetre a l'interieur du fourreau, le guidage de la tete de traction
est facilite par les frettes de guidage et, tandis que la tete de
traction avance, le doigt de redressement 16 du fourreau vient en
butee au fond des rampes helicoidales menagees sur la face externe de
la tete de trac- tion et le cliquet d'arret 18 penetre dans le
logement menage au point de convergeance des rampes dans la tete de
traction.
Les rampes ayant guide la tete de traction dans son deplacement,
celle-ci a pris la position angulaire voulue.
Simultanement, le logement 35 menage dans la tete de traction pour le
ti- roir de verrouillage 10 s'est positionne en regard de la lumiere
laissant passage, d'une part, au poussoir 31 et, d'autre part, au
tenon 37.
On actionne le poussoir 31 au moyen d'un verin muni d'un piston 36,
dont la poussee brise les goupilles 7 et 7 a et provoque l'abaissement
du tiroir de verrouillage 10 Grace a la translation de ce dernier,
c'est la portion l Ob plus large de l'orifice du tiroir qui est placee
dans l'axe du cable
4, de sorte que le culot d'arret 5 puisse librement traverser le
tiroir.
En meme temps, le tenon 37, solidaire du tiroir, penetre dans la
lumiere correspondante menagee dans le corps du fourreau et assure un
verrouilla- ge de la tete de traction dans le fourreau.
Sous l'effet de la-traction du cable de traction attache a la poire de
jonction, le nez de collecte comprenant le cable 4 est libere Ainsi, a
partir du moment du verrouillage, le cable peut etre largue et tracte
librement. Le dispositif selon l'invention permet d'associer et
d'asservir l'action de la liberation du cable a l'action de
verrouillage de la collecte Le nombre de mecanismes est ainsi reduit,
tandis que ce dispositif interdit toute fausse manoeuvre, car le debut
de verrouillage accompli au moyen du cliquet d'arret 18 intervient
avant la liberation du cable L'action du tenon 37 complete le role
dudit cliquet d'arret, qui est celui d'immo- bilisation.
La manoeuvre du dispositif est ainsi extremement simplifiee, car
l'orien- tation et l'immobilisation de la tete de traction se faisant
automatique- ment sous le seul effet de la traction, il suffit
d'actionner le verin au moment voulu pour realiser un raccordement
solidement verrouille.
L'effet de la commande a distance du verin subissant forcement un
certain retard, la premiere action du cliquet permet deja
d'immobiliser la tete de traction Ainsi, l'action du verrouillage se
situe necessairement apres l'immobilisation L'action du systeme
relachant la tension du cable est facilitee, car autrement, on serait
oblige de maintenir une certaine tension du cable jusqu'au
verrouillage de la collecte.
Le dispositif selon l'invention trouve application dans la reception
et l'ancrage d'une extremite d'un ou de plusieurs canalisations ou
cables electriques sous-marins et il peut etre entierement commande
depuis la surface. En particulier, dans l'industrie petroliere, il
permet de relier un puits peripherique a une structure centrale ou
d'ancrer une premiere extremite d'une conduite au pied d'une
plateforme petroliere.
251776 3
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS.
1 Dispositif d'ancrage dans un fourreau fixe de l'extremite d'un ou de
plusieurs cables ou conduites sous-marines, telles que des collectes
dans l'industrie petroliere, apte a positionner, orienter et verrou-
iller par commande a distance ladite extremite, dans lequel l'extre-
mite d'une conduite, telle qu'une tete de collecte (1), est tractee
par l'intermediaire d'une tete de traction (3) fixee a la tete de
collecte (1) au moyen d'un cable passant a travers d'un fourreau fixe
(2), la tete de traction (3) est orientee, immobilisee et verrouillee
a l'interieur du fourreau et le cable est libere et largue, caracte-
rise en ce que dans la tete de traction (3) est loge un nez de
collecte comprenant un culot d'arret (5) solidaire d'une extremite
d'un cable ou d'une tige, un troncon de cable a nu ou de tige (4), une
bague de guidage (32) et une poire de jonction (17) solidaire de
l'autre extremite du cable ou de la tige (4), un tiroir de verrou-
illage (10) en forme de plaque servant de butee au culot d'arret (5)
et muni d'un orifice en forme de trou de serrure, dont une portion (10
a) presente un diametre inferieur au diametre du culot d'arret (5),_
est monte au moyen des organes destructibles (7) dans la tete de
traction (3), transversalement a s on axe, dans un plan correspondant
a celui du nez de collecte, o est present le troncon de cable ou la
tige (4), de facon a ce que le tiroir (10), en position de travail,
bloque par butee le culot d'arret (5), le cable etant a l'interieur de
ladite portion de l'orifice, des moyens (31,36) etant prevus pour
briser les organes destructibles (7) de maintien en place du tiroir
(10) et pour faire glisser le tiroir (10) en translation vers une
position, o une autre portion (lob) de l'orifice du tiroir de diametre
superieur a celui du culot d'arret (5) est placee dans l'axe du cable
et libere ce. dernier.
2 Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce qu'un verin
est monte a l'exterieur du corps du fourreau (2) dans un plan corres-
pondant a l'emplacement du tiroir de verrouillage (10) dans la tete de
traction (3), la tete du piston (36) du verin ou son extension etant
logee dans une lumiere que presente le fourreau, de facon a pou- voir
exercer une poussee sur le tiroir (10) et modifier la position de
l'orifice en trou de serrure du tiroir par rapport a l'axe du cable
(4).
3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que le
tiroir (10) se termine a l'extremite opposee a celle recevant la pou-
ssee du piston par un tenon (37) se trouvant en regard d'une lumiere
menagee dans le corps du fourreau, dont l'emplacement est diametrale-
ment oppose a celui du verin.
4 Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que la poire
de jonction (17) emergeant de la tete de traction (3) est calee a
l'in- terieur de cette derniere'au moyen d'une douille d'adaptation
(25) munie d'une bague de serrage (24) pour la mise sous tension du
cable (4) traversant le nez de collecte.
5 Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que des
moyens d'orientation angulaire et d'immobilisation de la tete de
traction com- prennent, dans le corps du fourreau (2), dans un plan
decale en avant du plan du tiroir de verrouillage (10), au moins un
doigt de redressement (16) emergeant en saillie sur la face interne du
fourreau et dans lequel est loge un cliquet d'arret (18) muni d'un
organe de rappel (12), sur la face externe de la tete de traction (3),
des rampes helicoidales convergeantes susceptibles de cooperer avec
ledit doigt de redressement (16) et, au point de convergeance des
rampes, une cavite servant de logement au cliquet d'arret (18).
6 Dispositif selon l'une des revendications 1 a 5, caracterise en ce
que la douille d'adaptation (25) servant de cale a la poire de jonc-
tion (17) du nez de collecte, ainsi que l'extremite de la tete de
traction (3) emergeant du fourreau (2) presentent une forme arron- die
susceptible de provoquer sur son passage l'effacement du cliquet
d'arret (18).
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