La présente invention concerne une soupape différentielle pour conduite tubulaire flexible sous-marine et, plus particulièrement, une soupape à deux clapets apte à évacuer du gaz, par exemple contenu dans un fluide sous pression circulant dans la conduite flexible.

Les conduites tubulaires flexibles ici concernées sont les conduites non liées telles que décrites dans les normes API 17J « Spécification for Unbonded Flexible Pipe » et API RP 17B « Recommend Practice for Flexible Pipe » publiées par l'American Petroleum Institute (API), auxquelles on pourra se reporter.

Ces conduites tubulaires flexibles utilisées dans le domaine de l'exploitation pétrolière en mer sont destinées au transport des fluides et notamment des hydrocarbures. Elles comprennent au moins un tube interne flexible en matériau polymère, plus communément dénommé gaine interne de pression, dans lequel s'écoulent lesdits hydrocarbures. Les conduites comportent une gaine externe également en matériau polymère et des nappes de renfort, ou armatures, par exemple en matériau métallique ou à base de fibres synthétiques, situées dans la zone annulaire, entre la gaine interne de pression et la gaine externe.

Les conduites peuvent comporter une carcasse en matériau métallique disposée à l'intérieur de la gaine de pression en fonction de leur destination et notamment en fonction de leurs conditions de service et du fluide transporté.

De surcroît, elles sont susceptibles de comporter une gaine, dite gaine intermédiaire située dans la zone annulaire.

Bien que la gaine interne de pression soit étanche aux hydrocarbures, un certain nombre de gaz et de molécules que ces hydrocarbures contiennent sont susceptibles de diffuser à travers la paroi de ladite gaine interne de pression en fonction du matériau qui la constitue, de la concentration desdits gaz et molécules dans les hydrocarbures et des conditions locales, notamment de pression et de température. Ces gaz, qui traversent par perméabilité la paroi de la gaine interne de pression, diffusent dans la zone annulaire de la conduite flexible.

Afin d'éviter l'accumulation de ces gaz dans la zone annulaire et ainsi une surpression dans cette zone annulaire, qui pourrait provoquer l'éclatement du revêtement extérieur ou l'effondrement de la carcasse et partant, la ruine de la conduite, les gaz doivent être évacués vers l'extérieur dans le milieu ambiant. De plus, la présence de ces gaz, couplée à la présence d'eau condensée dans la zone annulaire, est susceptible de corroder les éléments des nappes de renforts situées dans l'annulaire, qui sont généralement en acier. C'est pourquoi, il est important de s'assurer que les gaz qui diffusent dans l'annulaire soient régulièrement évacués dans le milieu ambiant.

Pour l'évacuation de ces gaz, il est connu d'utiliser une soupape de drainage, montée au niveau de l'une au moins des extrémités de la conduite, par exemple au niveau d'un embout de connexion terminal de la conduite, un côté de ladite soupape communiquant avec la zone annulaire alors que l'autre côté communique avec le milieu ambiant, qui peut être soit l'atmosphère, lorsque la soupape est montée à l'extrémité de la conduite située au-dessus de la surface de l'eau, soit l'eau de mer lorsque la soupape est montée au niveau de l'extrémité immergée de la conduite flexible.

De telles soupapes sont agencées pour s'ouvrir et se refermer à des pressions différentielles déterminées entre la zone annulaire et le milieu ambiant. Ainsi, lorsque la pression interne régnant dans la zone annulaire est supérieure d'une certaine valeur à la pression régnant à l'extérieur de la conduite flexible, la soupape s'ouvre permettant d'évacuer les gaz ayant diffusés dans la zone annulaire vers l'extérieur, et se referme rapidement pour qu'aucun fluide ne pénètre dans la zone annulaire. Les soupapes utilisées dans ce contexte s'ouvrent pour une pression différentielle pouvant varier entre 1 et 4 bars, par exemple 2 ou 3 bars ± 0,5 bar.

Ainsi, comme expliqué ci-dessus, l'évacuation des gaz vers le milieu ambiant nécessite des phases d'ouverture-fermeture successives de la soupape, intervenant pendant toute la durée de service de la conduite flexible. Aussi, au fil de cette durée de service, des impuretés telles que du sable et/ou des organismes marins sont susceptibles de s'introduire dans le corps de soupape, en particulier lorsque la soupape se trouve à proximité du fond de la mer et peuvent, à terme, provoquer une usure prématurée des éléments constitutifs de la soupape et même nuire au bon fonctionnement de la soupape.

On connaît du document de brevet EP 0 991 887, une soupape différentielle comportant un système d'évacuation des gaz à double clapets, présentant un corps de soupape dans lequel est ménagée une chambre interne en deux parties, respectivement une partie inférieure destinée à communiquer avec l'annulaire via un passage de communication inférieur et une partie supérieure destinée à communiquer avec l'extérieur via un passage de communication supérieur. Des premier et deuxième clapets sont montés de façon coaxiale dans la chambre interne suivant l'axe du corps de soupape, respectivement dans les passages de communication inférieur et supérieur. Dès l'ouverture du premier clapet sous l'effet de la différence de pression entre la zone annulaire et la chambre interne, le deuxième clapet monté en alignement avec le premier s'ouvre également. Puis, lors de la fermeture du deuxième clapet en fonction de la différence de pression régnant dans la chambre interne et dans le milieu ambiant, le deuxième clapet n'étant pas étanche sur son siège, il se forme des bulles de gaz entre le deuxième clapet et son siège, de sorte que lesdites bulles constituent une barrière à la pénétration de l'eau ou de particules solides dans la chambre interne de la soupape.

Toutefois, ce système pourrait ne pas donner entière satisfaction. En particulier, il subsiste toujours un risque que le passage des bulles de gaz en surpression par rapport à la pression du milieu ambiant, lors de la fermeture du deuxième clapet, n'empêche pas complètement l'introduction d'eau ou de particules solides dans la chambre. En outre, si le passage de communication supérieur dans lequel est monté le deuxième clapet venait à être obstrué, les gaz ne pourraient plus s'échapper vers l'extérieur, au risque de s'accumuler dans la zone annulaire.

Aussi, il existe un besoin pour une soupape d'évacuation des gaz pour une conduite tubulaire flexible, qui soit fiable, compacte et résistante dans le temps.

A cet effet, la présente invention concerne une soupape différentielle pour conduite tubulaire flexible sous-marine destinée au transport des hydrocarbures, ladite soupape étant destinée à l'évacuation vers l'extérieur de la conduite des gaz diffusant dans une zone annulaire de la conduite, ladite soupape comprenant un corps de soupape comportant une partie inférieure apte à communiquer avec ladite zone annulaire par un passage de communication inférieur et une partie supérieure apte à communiquer avec l'extérieur par au moins un chemin d'évacuation des gaz, le corps de soupape comprenant une chambre interne dans laquelle sont montés mobiles d'une part, un clapet principal entre une position d'ouverture et une position de fermeture dudit passage de communication inférieur et, d'autre part, un clapet secondaire, monté coaxial au clapet principal et prenant appui sur un siège supérieur de clapet, entre une position d'ouverture et une position de fermeture dudit au moins un chemin d'évacuation, caractérisée en ce que ladite chambre interne communique avec l'extérieur de la conduite via un chemin d'évacuation principal des gaz vers l'extérieur, ledit chemin d'évacuation principal comportant une pièce poreuse servant de filtre, l'écoulement desdits gaz le long dudit chemin d'évacuation principal à travers ladite pièce poreuse étant indépendant de la position d'ouverture ou de fermeture dudit clapet secondaire.

Ainsi, un avantage de l'invention réside dans l'utilisation d'une pièce poreuse destinée à jouer le rôle de filtre, qui constitue, avec le clapet principal, un premier chemin d'évacuation des gaz vers l'extérieur, dit chemin d'évacuation principal, permettant d'assurer une évacuation contrôlée des gaz et, en particulier, d'éviter que des particules solides en suspension dans le milieu ambiant ne puisse pénétrer à l'intérieur du corps de soupape. En outre, le clapet secondaire, disposé dans le siège supérieur de clapet, qui est fermé en fonctionnement normal, est conçu pour s'ouvrir en cas de saturation de la pièce poreuse, formant ainsi, avec le clapet principal, un second chemin d'évacuation des gaz vers l'extérieur, dit chemin d'évacuation secondaire, ou de secours, permettant d'assurer l'évacuation des gaz vers l'extérieur malgré la saturation de la pièce poreuse. La saturation de la pièce poreuse conduisant à l'obstruction du chemin d'évacuation principal peut résulter de l'obturation au moins partielle des pores de la pièce poreuse ou encore d'un débit de gaz excessif traversant la pièce poreuse. La soupape à double clapets selon l'invention comporte donc deux chemins distincts et parallèles d'évacuation des gaz vers l'extérieur de la conduite, un chemin d'évacuation principal formé par le clapet principal en position d'ouverture et la pièce poreuse, à travers lequel les gaz peuvent circuler indépendamment de la position d'ouverture ou de fermeture du clapet secondaire, et un chemin d'évacuation secondaire, ou de secours, formé par le clapet principal et le clapet secondaire, tous deux en position d'ouverture, en cas de saturation la pièce poreuse.

Avantageusement, ledit clapet secondaire coopère avec ledit siège supérieur de clapet de manière à ce que ledit clapet secondaire puisse s'ouvrir automatiquement en cas de saturation de ladite pièce poreuse, de sorte à former un chemin d'évacuation secondaire des gaz vers l'extérieur depuis ladite chambre interne vers l'extérieur de la conduite.

Selon un premier mode de réalisation, ladite pièce poreuse est fixe et solidaire dudit corps de soupape.

Avantageusement, ladite pièce poreuse peut former au moins en partie ledit siège supérieur de clapet.

Avantageusement, ledit clapet principal est sollicité vers la position de fermeture par un ressort principal logé à l'intérieur d'un siège inférieur de clapet conique pour le clapet principal, ledit ressort principal prenant appui par une extrémité sur une bague de ressort solidaire d'une partie inférieure du clapet principal et par l'autre extrémité sur un épaulement ménagé à l'intérieur du siège inférieur de clapet conique. De préférence, ledit ressort principal est guidé en mouvement par sa périphérie extérieure, par contact radial avec une paroi interne d'une partie inférieure cylindrique dudit siège inférieur de clapet conique, dans laquelle ledit ressort principal est logé.

Avantageusement, ledit clapet secondaire est sollicité vers la position de fermeture par un ressort secondaire prenant appui par une extrémité sur une bague de ressort solidaire d'une partie inférieure du clapet secondaire et par l'autre extrémité sur un épaulement ménagé dans une ouverture centrale dudit siège supérieur de clapet dans laquelle est monté ledit clapet secondaire,

De préférence, ledit ressort secondaire est guidé en mouvement par sa périphérie extérieure, par contact radial avec une paroi interne d'un support cylindrique monté sous ledit siège supérieur de clapet, dans lequel ledit ressort secondaire est logé.

Selon un deuxième mode de réalisation, ladite pièce poreuse est montée solidaire dudit clapet secondaire.

Avantageusement, ledit chemin d'évacuation principal s'étend au moins en partie à l'intérieur du corps dudit clapet secondaire. Ainsi, ledit chemin d'évacuation principal est ménagé partiellement à travers le corps dudit clapet secondaire.

Selon ce deuxième mode de réalisation, ladite pièce poreuse est agencée dans un espace annulaire ménagé dans la tête dudit clapet secondaire.

De manière avantageuse, la pièce poreuse est réalisé en matériau métallique, avantageusement encore, elle est réalisée à partir d'un alliage de nickel, notamment à partir d'une composition d'un alliage de nickel-cuivre tel que défini par les document normatifs ASTM B165 (ou UNS N04400) « Standard Spécification for Nickel-Copper Alloy Seamless Pipe and Tube » et ASTM B164 « Standard Spécification for Nickel-Copper Alloy Rod, Bar and Wire » et, préférentiellement, elle est réalisée en Monel® 400.

L'invention concerne également une conduite tubulaire flexible sous- marine destinée au transport des hydrocarbures comprenant au moins une gaine interne de pression adaptée à véhiculer lesdits hydrocarbures, des gaz contenus dans lesdits hydrocarbures étant susceptibles de diffuser à travers la paroi de ladite gaine interne de pression, et comprenant une gaine externe et au moins une nappe de renfort située dans une zone annulaire comprise entre ladite gaine externe et ladite gaine interne de pression, ladite conduite comprenant un embout de connexion terminal pourvu d'un orifice d'évacuation des gaz au sein duquel est monté une soupape selon l'invention.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la Figure 1 illustre une vue en coupe longitudinale d'une soupape différentielle conforme à l'invention, selon un premier mode de réalisation ;

- les Figures 2a-2c illustrent une vue en coupe longitudinale d'une soupape différentielle conforme à l'invention, selon un deuxième mode de réalisation ;

- la Figure 2d illustre une vue en coupe longitudinale de la soupape différentielle selon les figures 2a-2c, selon une variante de réalisation.

- la Figure 3 illustre schématiquement le fonctionnement de la soupape conforme à l'invention.

En référence à la figure 1 , la soupape différentielle comprend un corps de soupape 1 , pourvu d'un filetage externe 2 pour être vissé sur un élément correspondant 3 d'une conduite tubulaire flexible, par exemple un embout de connexion terminal de la conduite, au niveau d'un orifice d'évacuation des gaz dont est pourvu l'embout. La conduite tubulaire flexible, non représentée, comporte au moins une gaine interne de pression, adaptée à véhiculer des hydrocarbures, des gaz contenus dans les hydrocarbures étant susceptibles de diffuser à travers la paroi de la gaine interne de pression dans une zone annulaire de la conduite comprise entre la gaine interne et une gaine d'étanchéité externe, où sont situées une ou plusieurs nappes de renfort ou armatures de renforcement. Dans une partie inférieure 4 du corps de soupape 1 , est ménagé un passage de communication inférieur 5, qui relie une chambre interne 6 agencée dans le corps de soupape 1 , à l'intérieur de la conduite flexible et plus précisément à la zone annulaire de ladite conduite flexible dans laquelle diffusent les gaz à évacuer. La chambre interne 6 comprend un clapet principal 7 monté mobile dans le passage de communication inférieur, qui peut être ouvert ou fermé en fonction de la différence de pression entre ladite zone annulaire et la chambre interne. Plus précisément, le clapet principal 7 comprend une tête 8 cylindro-conique et une base ou partie inférieure 9 reliées par une tige. La partie conique 10 de la tête 8 prend appui, en position de fermeture du clapet principal 7, sur un siège inférieur de clapet conique 1 1 fixé à l'intérieur du corps de soupape 1 . La base 9 du clapet principal 7 est fixée à une bague de ressort 12, sur laquelle prend appui, par une extrémité, un ressort principal 13 destiné à solliciter le clapet principal 7 vers sa position de fermeture, ledit ressort principal 13 prenant appui, par son autre extrémité, sur un épaulement 14 ménagé à l'intérieur du siège inférieur de clapet conique 1 1 . Le ressort principal 13 est donc logé à l'intérieur du siège inférieur de clapet conique 1 1 en prenant appui par une extrémité sur la bague de ressort 12 solidaire de la base 9 du clapet principal 7 et par l'autre extrémité sur l'épaulement 14 ménagé à l'intérieur du siège inférieur de clapet conique 1 1 .

De façon générale, le tarage du ressort principal 13 et la section du clapet principal 7 sont déterminés pour que l'ouverture du clapet principal 7 soit effective dès que la différence de pression entre la pression régnant dans la zone annulaire de la conduite et la pression régnant dans la chambre interne de la soupape devient égale à 1 bar ± 0,5 bar. Cette pression différentielle d'ouverture du clapet principal 7 de la soupape égale à sensiblement 1 bar, permet de minimiser les risques de surpression dans la zone annulaire et donc, de minimiser, entre autre, les risques d'éclatement de la gaine externe. Il est alors possible de réduire l'épaisseur de cette dernière et ce, même pour des conduites utilisées pour des applications de grandes profondeurs (3000 mètres et plus), ce qui permet avantageusement d'alléger la structure de la conduite et de réduire les coûts de fabrication.

Le siège inférieur de clapet conique 1 1 comprend une gorge annulaire 15 ménagée sur une surface d'appui en regard de la partie conique 10 de la tête 8 du clapet principal 7. Un joint torique 16 est logé dans la gorge annulaire 15 de sorte à être en appui, pour la position de fermeture du clapet principal 7, sur la partie conique 10 de la tête 8 du clapet principal 7. Le joint 16 permet d'assurer un contact étanche de la tête 8 du clapet principal 7 sur le siège inférieur de clapet conique 1 1 en position de fermeture du clapet principal 7. Ainsi, le clapet principal 7 est apte à se refermer en réalisant une étanchéité suffisante grâce au joint torique 16.

Le siège inférieur de clapet conique 1 1 est fixé sur un épaulement intérieur 17 ménagé sur une paroi interne du corps de soupape 1 , sur lequel il est maintenu par l'intermédiaire d'un écrou de maintien 18. Il comporte également une partie inférieure cylindrique 19, qui s'étend à l'opposé de la partie supérieure du siège sur laquelle vient en appui la tête 8 du clapet principal 7 et à l'intérieur de laquelle est logé le ressort principal 13, permettant un guidage en mouvement de ce dernier par sa périphérie extérieure, en particulier par contact radial avec une paroi interne de la partie inférieure cylindrique. Ainsi, le diamètre interne de la partie inférieure cylindrique 19 du siège inférieur de clapet conique 1 1 , qui forme une partie de guidage du ressort principal 13, est sensiblement égal au diamètre externe du ressort principal 13, avec une tolérance suffisante pour permettre le déplacement axial du ressort principal 13 dans la partie inférieure cylindrique 19. Le guidage du mouvement du ressort principal assure une meilleure répétabilité des séquences d'ouverture-fermeture du clapet principal.

En outre, la partie inférieure cylindrique 19 vient en appui contre la paroi interne du corps de soupape 1 par l'intermédiaire d'un joint 20 logé dans une gorge annulaire ménagée dans la surface de la partie inférieure cylindrique 19 en regard de la paroi interne du corps de soupape 1 . Ainsi, le siège inférieur de clapet conique 1 1 est monté de manière étanche sur le corps de soupape 1 . Dans une partie supérieure 21 du corps de soupape 1 , la chambre interne 6 est prévue pour communiquer avec le milieu ambiant extérieur par l'intermédiaire d'un passage de communication central 22 apte à relier la chambre interne 6 au milieu ambiant extérieur. Un système d'évacuation des gaz est mis en place entre ce passage de communication et le milieu ambiant extérieur, constitué d'un système d'évacuation principal et d'un système d'évacuation secondaire, ou de secours, qui vont être décrits plus en détail.

Le système d'évacuation principal des gaz est formé d'une pièce poreuse 23, montée fixe et solidaire du corps de soupape en partie supérieure du corps de soupape 1 dans le passage de communication central de la chambre interne 6, par l'intermédiaire d'un écrou supérieur 24 et d'une bague isolante 25 entourant la pièce poreuse 23 afin de l'isoler électriquement du corps de soupape 1 . Ladite bague isolante 25 est elle-même entourée d'un élément de support 26 rapporté de manière étanche par l'intermédiaire d'un joint 27 contre la paroi interne du corps de soupape 1 . La pièce poreuse 23 joue un rôle d'élément filtrant, empêchant la pénétration de particules solides depuis l'extérieur vers l'intérieur de la soupape et permet une diffusion contrôlée du gaz vers l'extérieur à travers elle grâce à sa structure poreuse. La pièce poreuse 23 est avantageusement réalisée en un matériau métallique et est encore avantageusement réalisée à partir d'une composition d'alliage nickel- cuivre. Préférentiellement, la pièce poreuse 23 est réalisée en Monel® 400, de façon à procurer à ladite pièce poreuse métallique une grande résistance à la corrosion. En outre, la pièce poreuse métallique 23 permet aussi d'éviter la formation et la croissance de la faune marine au niveau de l'évacuation des gaz du corps de soupape 1 .

En outre, la pièce poreuse métallique 23 comporte une ouverture centrale 28 ouverte vers l'extérieur et forme un siège supérieur de clapet 40 auquel est associé un clapet secondaire 29, constituant le système d'évacuation secondaire des gaz, et permettant d'empêcher le passage des gaz au travers de ladite ouverture centrale 28 en position de fermeture du clapet secondaire 29, et d'autoriser leur passage au travers de ladite ouverture centrale 28 en position d'ouverture du clapet secondaire 29. Aussi, le siège supérieur de clapet 40 pour le clapet secondaire 29 est formé au moins en partie de la pièce poreuse 23.

Le clapet secondaire 29 est monté mobile dans l'ouverture centrale 28 de la pièce poreuse métallique 23 par rapport au corps de soupape 1 et est monté coaxialement avec le clapet principal 7. Il comprend une tête 30 cylindro- conique et une base ou partie inférieure 31 reliées par une tige. La partie conique 32 de la tête 30 prend appui en position de fermeture sur une surface d'appui conique du siège supérieur de clapet. La base 31 du clapet secondaire 29 est fixée à une bague de ressort 33, sur laquelle prend appui, par une extrémité, un ressort secondaire 34 destiné à solliciter le clapet secondaire 29 vers sa position de fermeture, ledit ressort secondaire 34 prenant appui, par son autre extrémité, sur un épaulement 35 ménagé dans l'ouverture centrale 28 du siège supérieur de clapet. Le ressort secondaire 34 est préférentiellement logé à l'intérieur d'un support cylindrique 36 monté sous la pièce poreuse métallique 23, entre une rondelle d'appui 37 et la pièce poreuse métallique 23, permettant un guidage du mouvement du ressort secondaire 34 par sa périphérie extérieure, en particulier par contact radial avec une paroi cylindrique interne du support cylindrique 36. Ainsi, le diamètre interne du support de guidage 36 est sensiblement égal au diamètre externe du ressort secondaire 34, avec une tolérance suffisante pour permettre le déplacement axial du ressort principal secondaire 34 dans le support de guidage 36. Tout comme pour le ressort principal, le guidage du mouvement du ressort secondaire 34 assure une meilleure répétabilité des séquences d'ouverture- fermeture du clapet secondaire 29.

Suivant le premier mode de réalisation décrit à la figure 1 , la pièce poreuse est une pièce fixe, indépendante du clapet secondaire 29. Les figures 2a-2c illustrent un deuxième mode de réalisation de la soupape, dans lequel la pièce poreuse est cette fois montée mobile par rapport au corps de soupape et solidaire dudit clapet secondaire. Sur ces figures 2a-2c, les mêmes éléments décrits en référence à la figure 1 sont présents. Ils sont référencés avec des primes pour dénoter la même séquence de références.

Ainsi, en référence aux figures 2a-2c, dans la partie inférieure 4' du corps de soupape V, est disposé le clapet principal 7', monté mobile dans le passage de communication inférieur 5' et qui peut être ouvert ou fermé en fonction de la différence de pression entre la zone annulaire de la conduite et la chambre interne 6' de la soupape. Dans ce mode de réalisation, le clapet principal T comprend une tête 8' cylindro-conique et une base 9'. Dans ce mode de réalisation, la partie conique 10' de la tête 8' prend appui, en position de fermeture, telle qu'illustrée sur la figure 2a, sur un siège inférieur de clapet conique 1 1 ', formé par un épaulement conique ménagé sur la paroi interne du corps de soupape 1 '. Cet appui est réalisé par l'intermédiaire d'un joint torique 16' logé dans une gorge annulaire ménagée dans la partie conique 10' de la tête 8' du clapet principal T. La partie cylindrique 41 de la tête 8' s'étend dans la chambre interne 6' du corps de soupape 1 '. La partie cylindrique 41 prend appui, en position d'ouverture, telle qu'illustrée sur la figure 2b, sur l'extrémité inférieure du siège supérieur de clapet 40' formant un épaulement circulaire. En outre, la partie cylindrique 41 comporte sur sa circonférence, au moins une ouverture 43 ménagée à travers son épaisseur pour permettre le passage des gaz depuis la zone annulaire de la conduite vers la chambre interne 6' lors de l'ouverture du clapet principal T.

Un ressort principal 13', destiné à solliciter le clapet principal 7' dans sa position de fermeture, prend appui par une extrémité, sur un épaulement ménagé sur la tête 8' du clapet principal 7' et prend appui par son autre extrémité sur un épaulement ménagé au niveau du siège supérieur de clapet 40' pour le clapet secondaire 29', monté fixe à l'intérieur du corps de soupape 1 ' dans la partie supérieure de celui-ci. Le ressort principal 13' est donc logé à l'intérieur du volume défini par la chambre interne 6' et s'étend entre la tête 8' du clapet principal 7' et le siège supérieur de clapet 40'. Un guidage en mouvement du ressort principal 13' est réalisé par sa périphérie extérieure, par contact radial avec une paroi interne de la partie cylindrique 41 de la tête 8' cylindro-conique du clapet principal 7' mobile par rapport à la paroi interne du corps de soupape 1 ' dans la chambre interne 6'. De façon générale, le tarage de ce ressort principal 13' répond aux mêmes conditions que celles décrites en référence au ressort principal 13 dans le premier mode de réalisation.

Dans la partie supérieure 21 ' du corps de soupape 1 ', la chambre interne

6' est prévue pour communiquer avec le milieu ambiant extérieur par l'intermédiaire du système d'évacuation principal des gaz constitué par la pièce poreuse 23', jouant le rôle de filtre et qui présente préférentiellement les mêmes caractéristiques de matériau que celles décrites en référence au mode de réalisation de la figure 1 . Suivant ce deuxième mode de réalisation, la pièce poreuse 23' est donc montée solidaire du clapet secondaire 40' et, plus précisément, la pièce poreuse 23' présente une forme de disque et est logée dans un espace annulaire central 42 ménagé dans la tête 30' du clapet secondaire 29'. En outre, le clapet secondaire 29' comprend une ouverture annulaire 44 ménagée au niveau de sa tête 30' pour permettre la communication entre la chambre interne 6' et le milieu ambiant extérieur par l'intermédiaire de la pièce poreuse 23' lors de l'évacuation des gaz. En variante, l'ouverture annulaire 44 est remplacée par la présence de plusieurs trous ménagés dans la tête 30' du clapet secondaire 29'. Par ailleurs, le clapet secondaire 29' est monté mobile dans la partie supérieure 21 ' du corps de soupape 1 ', dans une ouverture centrale 28' du siège supérieur de clapet 40' avec lequel coopère le clapet secondaire 29' pour définir des positions d'ouverture et de fermeture du clapet secondaire 29', permettant respectivement d'autoriser (figure 2c) et d'empêcher (figure 2b) le passage des gaz depuis la chambre interne 6' vers l'extérieur au travers de ladite ouverture 28'. Pour ce faire, la partie conique 32' de la tête 30' cylindrico-conique du clapet secondaire 29' prend appui en position de fermeture sur une surface d'appui conique correspondante du siège supérieur de clapet 40' et un ressort secondaire 34' est destiné à solliciter le clapet secondaire 29' vers sa position de fermeture. Le ressort secondaire 34' s'étend à l'intérieur du ressort principal 13' et est monté solidaire, par une extrémité, de la base 31 ' du clapet secondaire 29' à l'opposé de sa tête 30' et prend appui, par son autre extrémité, sur un épaulement ménagé dans une partie centrale du siège supérieur de clapet 40'. Cet agencement des deux ressorts de rappel 13' et 34' vers la position de fermeture du clapet principal 7' et du clapet secondaire 29' permet un design particulièrement compact de la soupape. En outre, la tête 8' du clapet principal 7' comporte sur sa face supérieure, opposée à la partie conique 10', une zone tronquée 10", permettant de loger la base 31 ' du clapet secondaire 29' lorsque le clapet principal 7' est déplacé en position d'ouverture, tandis que le clapet secondaire 29' est maintenu en position de fermeture. Cette configuration des deux clapets principal et secondaire est illustrée sur la figure 2b.

Dans une variante du second mode de réalisation visible sur la figure 2d, une pluralité de trous débouchant sont ménagés dans le corps du clapet secondaire 29' et forment des canaux 45 latéraux. Les canaux 45 communiquent avec un canal central 46 longitudinal ménagé dans le corps du clapet secondaire 29' s'étendant en partie au niveau de sa base 31 ' jusque dans sa tête 30' cylindro-conique surplombant le corps du clapet secondaire et débouchant dans l'espace annulaire central 42, au contact de la pièce poreuse 23'.

L'ensemble des composants de la soupape différentielle selon l'invention tels que le corps de la soupape 1 , 1 ', les clapets 7, 7' ; 29, 29', les ressorts 13, 13' ; 34, 34', les bagues de ressort 12 ; 33, les écrous 18 ; 24, les joints 16, 16' ; 20 ; 27, la rondelle d'appui 37, la pièce poreuse métallique 23, 23', le siège inférieur de clapet conique 1 1 , 1 1 ', le siège supérieur de clapet 40, 40' sont tous réalisés à partir d'un matériau métallique ou polymérique possédant une excellente résistance chimique, notamment à la corrosion en milieux acides en présence de molécules de sulfure d'hydrogène (H ₂ S). En présence de ces molécules, on parle de condition « sour service ».

En effet, en condition « sour service », un volume plus ou moins important de molécules d'H ₂ S contenues dans le fluide d'hydrocarbures circulant à l'intérieur du passage d'écoulement de la conduite flexible diffuse au travers de la gaine de pression jusque dans la zone annulaire ou des molécules d'eau sont présentes. Partant, la réaction de ces molécules entre elles conduisent à l'apparition de phénomènes de corrosion au niveau des couches de renfort métallique de la conduite mais également au niveau de tous composants métallique et/ou polymérique en communication avec la zone annulaire.

Le fonctionnement de la soupape selon le premier ou le deuxième mode de réalisation de l'invention est le suivant, en référence à la figure 3. La soupape est donc conçue pour évacuer les gaz de l'amont vers l'aval, par rapport au sens d'évacuation des gaz, autrement dit, depuis l'espace annulaire de la conduite vers le milieu ambiant extérieur. Le corps de soupape 1 , 1 ' le clapet principal 7, 7' et le clapet secondaire 29, 29' délimitent un volume de la chambre interne 6, 6' lorsque les clapets principal et secondaire sont tous les deux en position de fermeture. Dès que la différence de pression prédéterminée entre la pression régnant dans la zone annulaire de la conduite et la pression régnant dans la chambre interne 6, 6' de la soupape est égale ou supérieure à 1 bar ± 0,5 bar par exemple, le clapet principal 7, 7' monté dans la partie inférieure du corps de soupape en communication avec la zone annulaire, s'ouvre. De la sorte, les gaz sont acheminés depuis la zone annulaire de la conduite à travers le clapet principal 7, 7' en position d'ouverture, vers la chambre interne 6, 6', d'où ils s'échappent vers le milieu ambiant au travers de l'élément filtrant constitué par la pièce poreuse métallique 23, 23' les gaz diffusant à travers cette pièce poreuse métallique 23, 23' vers le milieu ambiant. La pièce poreuse métallique 23, 23' en monel® 400 selon le mode de réalisation préféré, permet d'évacuer les gaz vers l'extérieur tout en évitant que des particules solides, telles que les sédiments des fonds marins, ne pénètrent du côté aval dans la soupape et viennent obstruer l'évacuation des gaz. Dans ce mode de fonctionnement, qui est le mode de fonctionnement normal de la soupape, l'action du ressort secondaire 34, 34' est suffisante pour empêcher l'ouverture du clapet secondaire 29, 29' qui est donc maintenu en position de fermeture, de sorte que le passage vers l'extérieur au travers de l'ouverture centrale 28, 28' pratiquée dans le siège supérieur de clapet 40, 40'est fermé et, par défaut, les gaz s'échappent suivant un chemin d'évacuation principal 38 au travers de la pièce poreuse métallique 23, 23'.

Le fonctionnement de la soupape selon la variante du second mode de réalisation illustré sur la figure 2d diffère des premier et second mode précédemment décrits en ce que, dès lors que la différence de pression entre la zone annulaire de la conduite et la pression régnant dans la chambre interne 6' de la soupape devient trop importante, le clapet principal 7' s'ouvre et les gaz sont acheminés depuis la zone annulaire de la conduite vers la chambre interne 6'. Les gaz sont ensuite conduits au travers d'une part, l'ouverture annulaire 44 ménagée dans la tête 30' du clapet secondaire 29' et d'autre part, des différents canaux 45 latéraux puis du canal central 46 longitudinal, ladite ouverture annulaire 44 et ledit canal central 46 permettant tous les deux un passage vers l'élément filtrant constitué par la pièce poreuse métallique 23', les gaz diffusant alors à travers cette pièce poreuse métallique 23' vers le milieu ambiant. Dans cette variante, le chemin d'évacuation principal 38 depuis la chambre interne 6' vers le milieu ambiant extérieur en passant au travers de la pièce poreuse métallique 23' est assuré à la fois par l'ouverture annulaire 44 et partiellement par les canaux 45 ; 46 ménagés dans le corps dudit clapet secondaire 29'.

Par contre, lorsque le chemin d'évacuation principal 38 se trouve être obstrué, en cas de saturation de la pièce poreuse métallique 23, 23' soit que cette saturation résulte d'une obturation au moins partielle des pores de la pièce poreuse métallique 23, 23' par des particules solides et/ou organismes marins, soit qu'elle résulte d'un débit excessif des gaz à évacuer, alors la pression régnant dans la chambre interne 6, 6' de la soupape augmente et le ressort secondaire 34, 34' n'est plus suffisant pour empêcher l'ouverture du clapet secondaire 29, 29' inséré dans l'ouverture centrale 28, 28' du siège supérieur de clapet 40, 40'. De façon générale, le tarage du ressort secondaire 34, 34' et la section du clapet secondaire 29, 29' sont déterminés pour que l'ouverture du clapet secondaire 29, 29' soit effective dès que la pièce poreuse métallique est saturée générant une surpression dans la chambre interne.

Ainsi, le passage vers l'extérieur au travers de cette ouverture centrale 28, 28' est ouvert et les gaz introduits dans la chambre interne 6, 6' au travers du clapet principal 7, 7' s'échappent dans le milieu ambiant suivant un chemin d'évacuation secondaire 39 via le clapet secondaire 29, 29' à la suite de l'ouverture de celui-ci. Le clapet secondaire 29, 29' en position d'ouverture permet donc de former un chemin d'évacuation secondaire 39, ou de secours, pour évacuer les gaz au travers de ladite ouverture centrale 28, 28' ayant cheminés depuis la zone annulaire à travers le clapet principal 7, 7' lors de la saturation de la pièce poreuse métallique 23, 23' conduisant à obstruer le chemin d'évacuation principal 38 des gaz vers l'extérieur. A noter que le clapet secondaire 29, 29' n'est destiné à s'ouvrir que dans certaines circonstances particulières, où la pièce poreuse métallique 23, 23' est saturée et notamment, pour des débits importants de gaz à évacuer, de sorte que le risque d'introduction de particules solides par le côté aval est fortement réduit.