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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRESSURISING THE INNER FLOW SPACE OF A FLEXIBLE PIPE INTENDED FOR TRANSPORTING HYDROCARBONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/072155
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for pressurising the inner flow space of an underwater flexible pipe intended for transporting hydrocarbons, which includes the following steps: a) providing a flexible pipe which includes a reinforcement layer made up of a short-pitch winding of at least one metal wire with non-contiguous turns around a thermoplastic polymer sheath defining an inner space; b) filling the inner space of the flexible pipe with an oil; c) increasing the inner pressure Pi of the flexible pipe to at least 10 MPa, the inner pressure being exerted by said oil; and then d) maintaining the inner pressure Pi of the flexible pipe at a pressure of at least 10 MPa for a time D of at least one minute, characterised in that said oil has a kinematic viscosity at 40°C, measured according to the ASTM D445 standard, of more than 10 mm2/s. Said method makes it possible to reduce or even to prevent the appearance of cavitations and cracks on the polymer sheath.

Inventors:
EPSZTEIN, Thomas (4 rue du Grateret, Voillecomte, Voillecomte, 52130, FR)
BRUSSELLE-DUPEND, Nadège (11 rue des Godardes, Rueil Malmaison, 92500, FR)
LEFEBVRE, Xavier (28 rue des Glaises, Conflans-Sainte-Honorine, Conflans-Sainte-Honorine, 78700, FR)
Application Number:
EP2016/075753
Publication Date:
May 04, 2017
Filing Date:
October 26, 2016
Export Citation:
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Assignee:
TECHNIP FRANCE (6-8 Allée de l'Arche Faubourg de l'Arche ZAC Danton, Courbevoie, 92400, FR)
International Classes:
F16L11/08; E21B47/10; G01M3/28; G01N3/12
Domestic Patent References:
WO2015025095A12015-02-26
Foreign References:
EP2653288A12013-10-23
Other References:
ANONYMOUS: "Figure 6-4. Viscosity-temperature graph for crude oils (courtesy of ASTM D-341)", 30 September 2009 (2009-09-30), XP002760769, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160812]
Attorney, Agent or Firm:
COLOMBIE, Damien et al. (Lavoix, 2 place d'Estienne d'Orves, Paris, 75009, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . - Méthode de mise en pression de l'espace interne d'écoulement d'une conduite flexible sous-marine destinée au transport d'hydrocarbures comprenant les étapes suivantes :

a) fournir une conduite flexible comprenant une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives autour d'une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne, puis b) remplir l'espace interne de la conduite flexible avec une huile, puis

c) augmenter la pression interne Pi de la conduite flexible jusqu'à au moins 10MPa, la pression interne étant exercée par ladite huile, puis

d) maintenir la pression interne Pi de la conduite flexible à une pression d'au moins

10MPa pendant une durée D d'au moins une minute,

caractérisée en ce que ladite huile a une viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 supérieure à 10 mm2/s.

2. - Méthode selon la revendication 1 , dans laquelle, lors des étapes c) et d), la pression interne Pi est supérieure ou égale à 20 MPa, notamment supérieure ou égale à 30 MPa, de préférence supérieure ou égale à 40 MPa, par exemple supérieure ou égale à 50 MPa, 100 MPa ou 150 MPa.

3.- Méthode selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'huile a une viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 supérieure à 100 mm2/s, notamment supérieure à 250 mm2/s, typiquement supérieure à 400 mm2/s, de préférence supérieure à 500 mm2/s, par exemple supérieure à 750 mm2/s.

4. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la durée D de l'étape d) est d'au moins une heure, de préférence d'au moins deux heures.

5. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle lors de l'étape d), la température de l'huile comprise entre -5 et 30°C.

6. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle lors de l'étape d), la température de l'huile est supérieure à 30°C, notamment supérieure ou égale à 40°C.

7. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant :

éventuellement, avant l'étape b), une étape bO) consistant à enrouler la conduite flexible sur une bobine ou un panier,

après l'étape d), une étape e) consistant à diminuer la pression interne Pi de la conduite flexible jusqu'à pression atmosphérique, puis éventuellement une étape f) consistant à vider l'huile de la conduite flexible.

8. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les étapes c) et d) sont répétées n fois, où n est un nombre entier supérieur ou égal à 1 .

9. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant, entre les étapes b) et c), une étape cO) consistant à mettre en pression l'espace interne de la conduite flexible à une pression interne P0 inférieure à 10MPa, puis à maintenir l'espace interne de la conduite flexible à la pression interne P0 pendant une durée supérieure à 30 minutes, la pression interne P0 étant de préférence la pression atmosphérique.

10. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant :

- avant l'étape b), une étape a) consistant en introduire dans la conduite flexible un tuyau dont le diamètre est inférieur au diamètre interne de la conduite flexible, et

- avant l'étape c), une étape β) consistant à remplir le tuyau d'un fluide de nature différente de l'huile.

1 1 . - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant avant l'étape b) ou simultanément à l'étape b), une étape δ) consistant en introduire dans la conduite flexible un matériau solide.

12. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , comprenant, avant l'étape a), une étape a0) de préparation de la conduite flexible, comprenant typiquement :

une extrusion pour former une gaine polymérique, l'extrusion étant réalisée sur une autre couche, puis

l'assemblage de la gaine polymérique avec la couche de renforcement.

13. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle l'huile est une huile de synthèse, de préférence choisie parmi une huile poly-alpha-oléfine, une huile de silicone, une huile-ester, une huile-polyester, et un mélange de celles-ci.

14.- Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle la gaine polymérique est en polyoléfine, en polyamide, en homopolymère de poly(fluorure de vinylidène) ou en copolymère de fluorure de vinylidène et d'au moins un autre monomère.

15. - Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle la couche de renforcement constituée d'un enroulement de fil métallique à spires non jointives est une voûte de pression et la gaine polymérique est une gaine polymérique interne d'étanchéité.

16. - Méthode selon la revendication 15, dans laquelle la conduite flexible comprend, de l'extérieur vers l'intérieur de la conduite :

une gaine polymérique externe d'étanchéité (10),

- une ou plusieurs nappe(s) d'armure(s) de traction (12,14),

la voûte de pression (18), la gaine polymérique interne d'étanchéité (20), et

éventuellement une carcasse métallique (22).

17. Dispositif permettant la mise en pression interne d'une conduite flexible sous- marine destinée au transport d'hydrocarbures comprenant :

i) une conduite flexible comprenant une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives autour d'une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne,

ii) un équipement pour mettre la conduite flexible à une pression interne Pi d'au moins 10MPa, et

iii) un équipement pour maintenir la conduite flexible à la pression interne Pi pendant une durée D d'au moins une minute,

caractérisée en ce que ledit équipement pour mettre la conduite flexible à une pression interne Pi est une huile comprenant une viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 supérieure à 10 mm2/s.

Description:
Méthode de mise en pression de l'espace interne d'écoulement d'une conduite flexible destinée au transport d'hydrocarbures

La présente invention concerne une méthode de mise en pression de l'espace interne d'écoulement d'une conduite flexible destinée au transport d'hydrocarbures en eau profonde.

Les conduites flexibles peuvent être utilisées à grande profondeur, typiquement jusqu'à 3000 mètres de profondeur. Elles permettent le transport de fluides, notamment d'hydrocarbures, ayant une température atteignant typiquement 130°C et pouvant même dépasser les 150°C et une pression interne pouvant atteindre 100 MPa (1000 bar), voire 150 MPa (1500 bar).

Les conduites flexibles de transport des hydrocarbures comportent généralement, de l'extérieur vers l'intérieur de la conduite, une couche de renforcement et une gaine polymérique.

La gaine polymérique assure l'étanchéité de la conduite. Le matériau constitutif de la gaine polymérique devrait être stable chimiquement et capable de résister mécaniquement au fluide transporté et à ses caractéristiques (composition, température et pression). Le matériau de la gaine polymérique devrait combiner des caractéristiques de ductilité, de longévité (généralement, la conduite doit avoir une durée de vie d'au moins 20 ans), de résistance mécanique, à la chaleur et à la pression. Ce matériau devrait notamment être inerte chimiquement vis-à-vis des composés chimiques constituant le fluide transporté. Typiquement, les hydrocarbures transportés comprennent du pétrole brut, de l'eau et des gaz sous pression. Divers matériaux polymères tels que des polyoléfines, des polyamides, notamment le polyamide 1 1 , ou encore des polymères fluorés, comme le polyfluorure de vinylidène (PVDF), sont usuellement utilisés dans la gaine polymérique des conduites flexibles.

La couche de renforcement confère à la conduite sa résistance aux efforts radiaux. Elle est constituée d'éléments longitudinaux enroulés, typiquement un enroulement de fil métallique à spires non jointives, de façon à garantir la flexibilité de la conduite flexible. Un espace, appelé « déjoint », existe donc entre chaque spire de la couche de renforcement. La forme et la taille (largeur, profondeur) du déjoint est dépendant de la forme du fil, de son épaisseur et du pas de pose (figure 2).

Selon les normes industrielles en vigueur, une conduite flexible destinée au transport d'hydrocarbures doit subir avant sa commercialisation un test d'acceptation usine (« factory acceptance test » FAT en anglais) qui est un test de mise en pression de l'espace interne d'écoulement de la conduite flexible. Ce test est réalisé dans des conditions plus sévères que les conditions d'utilisation de la conduite flexible afin d'anticiper tout défaut de la conduite flexible. Le test est décrit au paragraphe 10.3 de la norme API 17J (3ème édition - 1 er janvier 2009). Lors de ce test, l'espace interne de la conduite est rempli d'eau puis est mis sous pression, cette pression étant exercée par l'eau. La pression du test est typiquement de 1 ,3 fois la pression de calcul, où la pression de calcul (« design pressure » en anglais) est telle que définie dans la norme ci-dessus. Pour une conduite flexible pour le transport sous-marin d'hydrocarbures, la pression de design peut dans certains cas être supérieure ou égale à 68 MPa (680 bar), le test d'acceptation usine est donc réalisé à une pression supérieure ou égale à 100 MPa (1000 bar) (15 kPSI). Ce test est typiquement constitué de deux cycles en pression.

Sous l'effet de la pression interne dans la conduite, la gaine polymérique, qui est relativement souple, est plaquée contre la face interne de la couche de renforcement. La partie de la gaine polymérique qui n'est localement pas supportée par la couche de renforcement (c'est-à-dire la partie en face du déjoint) se déforme sous l'effet de la pression (figure 5). Ce phénomène de déformation de la gaine polymérique dans les déjoints de la couche de renforcement est appelé fluage ou extrusion de la gaine polymérique. Cette déformation est d'autant plus grande que :

- la pression est élevée,

- la température est élevée et

- l'épaisseur de la gaine polymérique est faible.

A la pression interne du test d'acceptation d'usine, la déformation de la gaine polymérique dans le déjoint est grande. Dans bien des cas, le niveau de déformation est tel que le déjoint de la couche de renforcement est complètement rempli (c'est-à-dire que la hauteur de fluage est égale à la profondeur du déjoint).

Dans ces conditions, ces déformations peuvent être à l'origine de l'apparition de cavitations et/ou craquelures (« crazing » en anglais) sur la gaine polymérique. La cavitation est l'apparition et/ou la croissance de micro vide dans la matière en réponse à une sollicitation mécanique (déformation). Ce phénomène peut être ou non associé à un blanchiment de la matière. Le phénomène de craquelure apparaît lorsque la déformation est telle que la cavitation seule ne suffit plus à accommoder la déformation. Ces cavitations et/ou craquelures peuvent conduire à terme à l'apparition de fissures et à une perte d'étanchéité de la gaine polymérique.

La demande EP 2 653 291 décrit des méthodes de préparation d'une conduite flexible comprenant une gaine polymérique et une couche de renforcement présente sur la surface externe de la gaine polymérique comprenant : - soit le remplissage de la conduite par un fluide, typiquement de l'eau, puis sa mise sous pression à une température supérieure à la température ambiante, typiquement autour de 40°C,

- soit le remplissage de la conduite par un produit chimique, puis sa mise sous pression. Le produit chimique peut être une huile hydrocarbonée, un fluide, un solvant, un liquide ionique ou un liquide supercritique, de préférence de l'acétone. Ces méthodes sont décrites comme permettant de réduire l'apparition de cavitations et de craquelures sur la gaine polymérique lors de la mise sous pression interne de la conduite flexible.

Des tests ont été réalisés par l'inventeur de la présente demande en remplissant d'eau une conduite comprenant une gaine en PVDF recouverte d'une couche de renforcement et en la soumettant à une pression de 120 MPa (1200 bar) à une température supérieure ou égale à 40°C. Ces tests ont permis de confirmer que la mise en pression à ces températures permet de diminuer le phénomène de cavitation. Des marques de cavitations subsistent après la mise en pression, et des marques locales de craquelures sont observées. Ainsi, les cavitations et craquelures subsistent même après une mise en pression de l'espace interne d'écoulement de la conduite flexible à une température supérieure à la température ambiante.

Le développement d'une méthode de mise en pression de l'espace interne d'écoulement d'une conduite permettant de réduire, voire d'empêcher, les cavitations et les craquelures est donc recherché.

A cet effet, selon un premier objet, l'invention concerne une méthode de mise en pression de l'espace interne d'écoulement d'une conduite flexible sous-marine destinée au transport d'hydrocarbures comprenant les étapes suivantes :

a) fournir une conduite flexible comprenant une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives autour d'une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne, puis b) remplir l'espace interne de la conduite flexible avec une huile, puis

c) augmenter la pression interne Pi de la conduite flexible jusqu'à au moins 10MPa, la pression interne étant exercée par ladite huile, puis

d) maintenir la pression interne Pi de la conduite flexible à une pression d'au moins 10MPa pendant une durée D d'au moins une minute, notamment au moins une heure, de préférence au moins deux heures,

caractérisée en ce que ladite huile a une viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 supérieure à 10 mm 2 /s. Contre toute attente, l'inventeur de la présente demande a démontré que le fait d'augmenter la viscosité cinématique du fluide utilisé pour appliquer la pression interne Pi permet de limiter, voire de supprimer l'apparition de cavitations et de craquelures. Il a été observé que, lors la mise en pression interne Pi de la conduite par une huile dont la viscosité cinématique est telle que définie ci-dessus, la gaine polymérique se déforme dans le déjoint, mais sans former de cavitations (ou en formant moins que lorsque le fluide n'a pas une telle viscosité cinématique).

De façon inattendue, il a été observé que pour les huiles à forte viscosité, la gaine polymérique avait la capacité de se déformer sans former de cavitation (figure 6). Ce phénomène n'est pas totalement expliqué, mais il semblerait qu'il provienne de l'effet plastifiant de ce type d'huile.

Au sens de la présente demande, on entend par :

« pression interne » : la pression exercée à l'intérieur de la conduite flexible par le fluide qu'elle contient,

- « pression de calcul » (« design pressure » en anglais) : la pression de calcul telle que définie dans la norme API 17J du 1 er janvier 2009,

« huile » : un fluide liquide à la température ambiante (environ 20°C) à une pression de 10 MPa. Généralement, l'huile est liquide à la température ambiante (environ 20°C) à la pression atmosphérique (de l'ordre de 1 bar). De préférence, l'huile est liquide à 0°C à la pression atmosphérique (de l'ordre de 1 bar).

La méthode comprend une étape a) de fourniture d'une conduite flexible. La conduite flexible comprend, de l'extérieur vers l'intérieur :

une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives, et

- une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne.

Cet espace interne est l'espace interne d'écoulement qui permet le transport des hydrocarbures.

De préférence, la gaine polymérique comprend un polymère thermoplastique, notamment choisi parmi les polyoléfines, les polyamides, les homopolymères de poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) et les copolymères de fluorure de vinylidène et d'au moins un autre monomère (c'est-à-dire autre que le fluorure de vinylidène), de préférence choisi parmi les monomères suivants le hexafluoropropylène (HFP), le chlotrifluoroéthylène (CTFE), le tri-fluoroéthylène (TrFE), le perfluoro(méthylvinyl)éther, le perfluoro(éthylvinyl)éther, le perfluoro(propylvinyl)éther, le tétrafluoroéthylène, le perfluorobutyléthylène, le fluoropropylène, , chlorodifluoroethylene, le chlorofluoroethylene, le fluoroéthylene, et le monomère de formule suivante CH 2 =CH-CF 2 - (CF 2 ) 4 -CF 3 .

La gaine polymérique comprend typiquement au moins 50% en masse de polymère thermoplastique. La gaine polymérique peut également comprendre des charges, par exemple :

entre 0 et 50% en masse de charges minérales conductrices, telles que des nanotubes de carbone,

entre 0 et 50% en masse de silsesquioxane oligomérique polyédrique (POSS) afin d'augmenter les propriétés mécaniques de la gaine polymérique, plus particulièrement sa résistance au fluage,

des composés chimiquement actifs avec les composés acides (généralement H 2 S et/ou C0 2 ) de manière à neutraliser irréversiblement les effets corrosifs desdits composés acides.

La gaine polymérique est typiquement tubulaire, a généralement un diamètre de 50 mm à 600 mm, de préférence de 50 à 400 mm, une épaisseur de 1 mm à 150 mm, préférentiellement de 40 à 100 mm et une longueur de 1 m à 10 km.

La couche de renforcement est constituée d'un enroulement de fil métallique à spires non jointives, de préférence à pas court. Dans la présente demande, la notion d'enroulement à pas court désigne tout enroulement hélicoïdal selon un angle d'hélice proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°.

La méthode peut comprendre, avant l'étape a), une étape a 0 ) de préparation de la conduite flexible, comprenant typiquement :

une extrusion pour former une gaine polymérique, l'extrusion étant réalisée sur une autre couche (typiquement une carcasse), puis

- l'assemblage de la gaine polymérique avec la couche de renforcement.

De préférence, l'étape aO) de préparation de la conduite flexible peut comprendre après l'assemblage de la gaine polymérique avec la couche de renforcement, une sous- étape supplémentaire de montage d'organes de raccordements aux extrémités de la conduite flexible. Les organes de raccordements sont notamment des embouts d'extrémités et dans lesquels chacune des couches de la conduite flexible est insérée.

Typiquement, ces étapes b), c) et d) sont mises en œuvre juste après avoir préparé la conduite flexible, généralement avant sa commercialisation. En effet, les conduites flexibles subissent après leur fabrication et avant leur commercialisation un test de pression afin de vérifier leur résistance aux conditions d'utilisation. Ainsi, la méthode selon l'invention peut être réalisée dans le cadre d'un test de pression. Le test de pression peut être réalisé sur le site de fabrication de la conduite flexible comme par exemple dans le cadre du test d'acceptation usine (« factory acceptance test » FAT en anglais) ou d'un test d'acceptation usine prolongé (« extended factory acceptance test » eFAT en anglais) ou d'un test en eau peu profonde (« shallow water test » SWT en anglais). Le test de pression peut également être réalisé en dehors du site de fabrication, comme par exemple dans le cadre d'un test d'intégration après l'installation de la conduite flexible sur site offshore («System intégration test » SIT en anglais).

La méthode peut comprendre, avant l'étape b), une étape bO) consistant à enrouler la conduite flexible sur une bobine ou un panier.

La méthode comprend une étape b) consistant à remplir l'espace interne de la conduite flexible avec une huile dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 du 1 er février 2015 est supérieure à 10 mm 2 /s.

La viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 du 1 er février 2015 de l'huile utilisée dans la méthode est supérieure à 10 mm 2 /s, généralement supérieure à 100 mm 2 /s, notamment supérieure à 250 mm 2 /s, typiquement supérieure à 400 mm 2 /s, de préférence supérieure à 500 mm 2 /s, par exemple supérieure à 750 mm 2 /s.

De préférence, l'huile n'est pas miscible à l'eau à température ambiante.

Généralement, l'huile est une huile de synthèse, de préférence choisie parmi une huile poly-alpha-oléfine, une huile de silicone, une huile-ester, une huile-polyester, et un mélange de celles-ci.

Dans un mode de réalisation préféré, l'huile est une huile poly-alpha-oléfine (PAO)

(ou un mélange d'huiles poly-alpha-oléfine), notamment celles fournies par INEOS (notamment la gamme Durasyn ® ), Chevron Philips Chemical (notamment la gamme SynFluid ® ), ou Exxon mobil (notamment la (gamme SpectraSyn™).

On peut notamment citer :

- l'huile Durasyn ® 174 I (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 412 mm 2 /s), l'huile Durasyn ® 180R (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 930 mm 2 /s) et l'huile Durasyn ® 1801 (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 1286 mm 2 /s), fournies par INEOS,

- l'huile SynFluid ® mPAO 65 cSt (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 605 mm 2 /s), l'huile SynFluid ® mPAO 100 cSt (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 1023 mm 2 /s) et l'huile SynFluid® mPAO 150 cSt (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 1719 mm 2 /s), fournies par Chevron Philips Chemical, et l'huile SpectraSyn™ 40 (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 396 mm 2 /s) et l'huile SpectraSyn™ 100 (dont la viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D 445 est de 1240 mm 2 /s), fournies par Exxon mobil.

La méthode selon l'invention comprend une étape c) consistant à augmenter la pression interne Pi de la conduite flexible jusqu'à au moins 10MPa, la pression interne étant exercée par l'huile, puis une étape d) consistant à maintenir la pression interne Pi de la conduite flexible à une pression d'au moins 10MPa pendant une durée D d'au moins une minute, notamment au moins une heure, de préférence au moins deux heures.

Typiquement, la pression interne Pi lors des étapes c) et d) est supérieure ou égale à 20 MPa, notamment supérieure ou égale à 30 MPa, de préférence supérieure ou égale à 40 MPa, par exemple supérieure ou égale à 50 MPa, 100 MPa ou 150 MPa. La pression interne Pi est généralement inférieure à 500 MPa.

Le maintien de la conduite flexible à la pression interne Pi lors de l'étape d) dure au moins une minute, notamment au moins une heure, de préférence au moins deux heures, typiquement au moins dix heures, par exemple au moins 24 heures. De préférence, la durée D de maintien de la conduite flexible à la pression interne Pi lors de l'étape d) est supérieure ou égale à 24 heures. Généralement, la durée D du maintien à la pression interne Pi est inférieure à 72 heures. La pression interne Pi est considérée comme maintenue lorsque la baisse de pression interne dans la conduite flexible sur une heure est de moins de 1 %.

Dans un mode de réalisation, lors l'étape d), la température de l'huile est compris entre -5°C et 30°C, typiquement la température ambiante (de l'ordre de 20°C).

Dans un autre mode de réalisation, lors de l'étape d), la température de l'huile est supérieure à 30°C, notamment supérieure ou égale à 40°C, et de préférence inférieure à 70°C. Une température supérieure ou égale à 40°C permet avantageusement de réduire encore l'apparition de cavitations. Typiquement, la méthode comprend alors, avant l'étape b), une étape γ) consistant à chauffer l'huile à une température supérieure ou égale à 40°C.

Généralement, pendant l'étape d), la pression interne Pi de la conduite flexible, et éventuellement la température de l'huile, sont mesurées, typiquement soit en continu, soit à des intervalles de temps (par exemple au maximum toutes les 30 minutes). Généralement, on vérifie que la mise en pression interne Pi de la conduite ne provoque pas de dépassement des facteurs d'utilisation de la conduite flexible au-delà de ceux définis aux tableaux 6 et 7 de la norme API 17J du 1 er janvier 2009. Typiquement, pendant l'étape d), on vérifie si des fuites d'huile hors de la conduite sont observées. Si des fuites d'huiles sont observées, la gaine polymérique n'assure plus son rôle d'étanchéité.

Les étapes c) et d) peuvent être répétées n fois, où n est un nombre entier supérieur ou égal à 1 . Généralement, n est inférieur à 20, notamment inférieur à 10. Par exemple n vaut 1 (il y a alors 2 séquences, où une séquence consiste à la succession des étapes c) et d)) ou n vaut 2 (il y a alors 3 séquences).

Dans un mode de réalisation, la pression interne Pi de la conduite flexible est différente pour chaque séquence. Typiquement, la pression interne Pi est augmentée d'une séquence à l'autre. La méthode peut comprendre entre deux séquences une étape d1 ) consistant à diminuer la pression interne Pi de la conduite flexible, typiquement jusqu'à pression atmosphérique.

Typiquement, n est égal à 1 . La méthode comprend alors les étapes suivantes : a) fournir une conduite flexible comprenant une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives autour d'une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne, puis b) remplir l'espace interne de la conduite flexible avec une huile, puis

c) augmenter la pression interne Pi de la conduite flexible jusqu'à au moins 10MPa, la pression interne étant exercée par ladite huile, puis

d) maintenir la pression interne Pi de la conduite flexible à une pression d'au moins 10MPa pendant une durée D d'au moins une minute, notamment d'au moins une heure, de préférence d'au moins deux heures, puis

d1 ) éventuellement diminuer la pression interne Pi de la conduite flexible, typiquement jusqu'à pression atmosphérique, puis

c') augmenter la pression interne Pi' de la conduite flexible jusqu'à une pression supérieure à Pii , la pression interne étant exercée par ladite huile, puis

d') maintenir la pression interne Pi' de la conduite flexible à une pression supérieure à

Pi 1 pendant une durée D d'au moins une minute, notamment d'au moins une heure, de préférence d'au moins deux heures.

Dans un autre mode de réalisation, la pression interne Pi de la conduite flexible est identique pour chaque séquence. Typiquement, la méthode comprend alors entre deux séquences une étape d1 ) consistant à diminuer la pression interne Pi de la conduite flexible, typiquement jusqu'à pression atmosphérique.

Typiquement, n est égal à 1 . La méthode comprend alors les étapes suivantes : a) fournir une conduite flexible comprenant une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives autour d'une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne, puis b) remplir l'espace interne de la conduite flexible avec une huile, puis c) augmenter la pression interne Pi de la conduite flexible jusqu'à au moins 10MPa, la pression interne étant exercée par ladite huile, puis

d) maintenir la pression interne Pi de la conduite flexible à une pression d'au moins 10MPa pendant une durée D d'au moins une minute, notamment d'au moins une heure, de préférence d'au moins deux heures, puis

d1 ) diminuer la pression interne Pi de la conduite flexible, typiquement jusqu'à pression atmosphérique, puis

c') augmenter la pression interne Pi de la conduite flexible jusqu'à au moins 10MPa, la pression interne étant exercée par ladite huile, puis

d') maintenir la pression interne Pi de la conduite flexible à une pression d'au moins

10MPa pendant une durée D d'au moins une minute, notamment d'au moins une heure, de préférence d'au moins deux heures.

Lorsque la méthode comprend la mise en œuvre de plusieurs séquences, où une séquence consiste à la succession des étapes c) et d), la température de l'huile de chaque étape d) peut être identique ou différente de celle de l'étape d) qui lui succède.

Lorsque les étapes c) et d) sont répétées n fois, la durée D du maintien à la pression interne Pi de chaque étape d) peut être identique ou différente de celle de l'étape d) qui lui succède.

La méthode peut comprendre des étapes supplémentaires à celles définies ci- dessus.

Par exemple, elle peut comprendre, entre les étapes b) et c), une étape cO) consistant à mettre en pression l'espace interne de la conduite flexible à une pression interne P 0 inférieure 10MPa, puis à maintenir l'espace interne de la conduite flexible à la pression interne P 0 pendant une durée supérieure à 30 minutes. Cette étape cO) est une étape de pré-conditionnement. La durée de maintien de l'espace interne de la conduite flexible à la pression interne P 0 est supérieure à 30 minutes, notamment supérieure à 2 heures, par exemple supérieure à 24 heures. La pression interne P 0 , peut par exemple être la pression atmosphérique (de l'ordre de 1 bar). De préférence, l'étape cO) de préconditionnement est réalisée à une température de la gaine polymérique supérieure à 30°C, voire supérieure à 60°C et généralement inférieure à 70°C.

Dans un mode de réalisation, la méthode comprend :

- avant l'étape b), une étape a) consistant en introduire dans la conduite flexible un tuyau dont le diamètre est inférieur au diamètre interne de la conduite flexible, et

- avant l'étape c), une étape β) consistant à remplir le tuyau d'un fluide de nature différente de l'huile (figure 4). La longueur du tuyau est généralement supérieure ou égale à la longueur de la conduite flexible.

Typiquement, le fluide de l'étape β) est une solution aqueuse, comme de l'eau. Dans ce mode de réalisation, lors de l'étape b), seul l'espace 405 entre le tuyau et la conduite flexible est rempli d'huile telle que définie ci-dessus. Lors de l'étape β), l'espace 404 qui correspond à l'intérieur du tuyau est rempli du fluide. Les étapes b) et β) peuvent être réalisées dans n'importe quel ordre. Ce mode de réalisation permet d'éviter de remplir la totalité de la conduite flexible avec de l'huile, donc de minimiser la quantité d'huile utilisée, et est donc particulièrement avantageux lorsque l'huile est coûteuse.

Le tuyau est choisi dans un matériau inerte à la fois au fluide et à l'huile utilisés. La forme du tuyau est quelconque, généralement sa section est circulaire. Le tuyau peut être dans un matériau souple, et sa section peut ne prendre une forme circulaire que lorsqu'il est rempli du fluide lors de l'étape β).

Dans un autre mode de réalisation, la méthode comprend, avant l'étape b) ou simultanément à l'étape b), une étape δ) consistant en introduire dans la conduite flexible un matériau solide. Ce matériau solide peut être introduit avant l'étape b) (avant de remplir la conduite avec l'huile) ou simultanément à l'étape b) (typiquement l'huile introduite comprend le matériau solide). Le matériau solide est choisi dans un matériau inerte à l'huile utilisée. Il peut être polymérique. Ses dimensions et sa forme peuvent être variables. Par exemple, le matériau peut être sous forme de jonc polymère qui a l'avantage d'être flexible. On évite ainsi également de remplir la totalité de la conduite flexible avec de l'huile, donc on minimise la quantité d'huile utilisée.

Généralement, la méthode comprend, après l'étape d), une étape e) consistant à diminuer la pression interne Pi de la conduite flexible, typiquement jusqu'à pression atmosphérique, puis éventuellement une étape f) consistant à vider l'huile de la conduite flexible.

La conduite flexible peut comprendre entre la gaine polymérique et la couche de renforcement une bande anti-fluage, qui permet de réduire encore l'apparition de cavitations.

De préférence, la couche de renforcement est une voûte de pression.

De préférence, la gaine polymérique est une gaine polymérique interne d'étanchéité.

La conduite flexible de transport des hydrocarbures utilisée dans la méthode selon l'invention comporte généralement, de l'extérieur vers l'intérieur de la conduite : une gaine polymérique externe d'étanchéité 10, typiquement pour protéger l'ensemble de la conduite et notamment pour empêcher l'eau de mer de pénétrer dans son épaisseur,

une ou plusieurs nappe(s) d'armure(s) de traction 12,14, généralement deux, - une voûte de pression 18 (qui correspond à la couche de renforcement définie ci- dessus),

une gaine polymérique interne d'étanchéité 20 (qui correspond à la gaine polymérique définie ci-dessus), et

éventuellement une carcasse métallique 22 (figure 1 ).

- des organes de raccordements (non représentés) à chaque extrémité de la conduite flexible, lesdits organes de raccordement comportant notamment des embouts d'extrémités.

Si la conduite flexible comprend une carcasse métallique 22, elle est dite à passage non lisse ("rough-bore" en langue anglaise). Si la conduite flexible est exempte de carcasse métallique 22, elle est dite à passage lisse ("smooth-bore" en langue anglaise). Généralement, pour le transport d'hydrocarbures, une conduite comportant une carcasse 22 est préférée, alors qu'une conduite exempte de carcasse 22 sera adaptée pour le transport d'eau et/ou de vapeur d'eau sous pression.

La carcasse métallique 22 et la voûte de pression 18 sont constituées d'éléments longitudinaux enroulés à pas court, et elles confèrent à la conduite sa résistance aux efforts radiaux tandis que les nappes d'armures de traction 12,14 sont constituées de fils métalliques enroulés selon des pas longs pour reprendre les efforts axiaux. Dans la présente demande, la notion d'enroulement à pas court désigne tout enroulement hélicoïdal selon un angle d'hélice proche de 90°, typiquement compris entre 75° et 90°. La notion d'enroulement à pas long recouvre quant à elle les angles d'hélice inférieurs à 60°, typiquement compris entre 20° et 60° pour les nappes d'armures.

La nature, le nombre, le dimensionnement et l'organisation des couches constituant la conduite flexible sont essentiellement liés à leurs conditions d'utilisation et d'installation. La conduite flexible mise en œuvre dans la méthode peut comprendre des couches polymériques et/ou métalliques et/ou composites supplémentaires à celles susmentionnées entre deux couches adjacentes.

Par exemple, elle peut comprendre :

- une frette réalisée par l'enroulement à pas court d'au moins un fil métallique avantageusement de section transversale autour de la voûte de pression pour augmenter la résistance à l'éclatement de la conduite, et/ou - une couche de maintien telle qu'une bande en aramide à résistance mécanique élevée (Technora® ou Kevlar®) entre la gaine polymérique externe et les nappes d'armures de traction, ou entre deux nappes d'armures de traction, et/ou

- et éventuellement une ou plusieurs couches anti-usure (" anti-wear layer " en anglais) en matériau polymérique tel qu'un polyamide plastifié ou non en contact soit avec la face interne de la couche de maintien précitée, soit avec sa face externe, soit avec les deux faces, cette couche anti-usure permettant d'éviter que la couche de maintien s'use au contact avec des armures métalliques. Les couches anti-usure, qui sont bien connues de l'homme du métier, sont généralement réalisées par enroulement hélicoïdal d'un ou plusieurs rubans obtenus par extrusion d'un matériau polymérique à base de polyamide, de polyoléfines, ou de PVDF (" polyvinylidene fluoride " en anglais). On pourra aussi se reporter au document WO 2006/120320 qui décrit des couches anti-usure constituées de rubans en polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polyphenylsulfone (PPSU), polyetherimide (PEI), polytétrafluoroéthylène (PTFE), polyétheréthercétone (PEEK) ou polysulfure de phénylène (PPS).

La conduite flexible utilisée dans la méthode selon l'invention convient notamment au transport de fluides, notamment d'hydrocarbures dans les fonds marins et ce, à de grandes profondeurs. Plus précisément elle est dite de type non lié ("unbonded" en anglais) et elle est ainsi décrite dans les documents normatifs publiés par l'American Petroleum Institute (API), API 17J (3 ème édition - 1 er janvier 2009) et API RP 17B (3 ème édition - mars 2002).

La méthode selon l'invention permet avantageusement :

- de remplacer le test d'acceptation usine selon le paragraphe 10.3 de la norme API 17J (3ème édition - 1 er janvier 2009) par une méthode dans laquelle l'apparition de cavitations ou de craquelures sur la gaine polymérique est diminuée, voire supprimée,

- d'étendre le domaine d'application de gaine polymérique aux hautes pressions. En effet, aujourd'hui, certains matériaux polymériques ne sont pas utilisés comme gaine polymérique interne car les cavitations et/ou craquelures apparaissant lorsqu'une telle gaine est mise sous pression provoquent une perte d'étanchéité.

- de réduire, voire d'empêcher, les cavitations et les craquelures sans avoir à modifier la nature des couches de la conduite flexible, la méthode de préparation de chacune de ses couches et la méthode d'assemblage de ces couches. La méthode selon l'invention est donc très facile à mettre en œuvre et donc peu coûteuse.

Selon un deuxième objet, l'invention concerne une conduite flexible sous-marine susceptible d'être obtenue par le procédé précité. Par rapport à une conduite n'ayant pas subi la méthode selon l'invention, la conduite selon l'invention se distingue par l'absence de craquelure sur la gaine polymérique thermoplastique et/ou par un taux de cavitation plus faible, voire nul. Le volume de gaine avec cavitation est donc plus faible. Les craquelures et cavitations peuvent notamment être observées avec un microscope électronique à balayage (MEB). Le taux de cavitation est par ailleurs lié à une variation de densité locale de la gaine polymérique, qui est mesurée selon la norme ASTM D792 du 1 er novembre 2013. Typiquement, la densité de la gaine polymérique d'une conduite flexible sous-marine ayant subi la méthode selon l'invention diminue de moins de 5%, voire moins de 2%, par exemple moins de 1 % par rapport à la densité de cette gaine polymérique avant la mise en œuvre de la méthode. A titre de comparaison, la densité de la gaine polymérique d'une conduite flexible sous-marine ayant subi un test de un test d'acceptation usine (FAT) tel que décrit au paragraphe 10.3 de la norme API 17J (3ème édition - 1 er janvier 2009) diminue de plus de 5% par rapport à la densité de cette gaine avant ce test.

Selon un troisième objet, l'invention concerne l'utilisation de la conduite flexible sous-marine précitée pour le transport d'hydrocarbures.

Selon un quatrième objet, l'invention concerne un dispositif permettant la mise en pression interne d'une conduite flexible sous-marine destinée au transport d'hydrocarbures comprenant :

i) une conduite flexible comprenant une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives autour d'une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne, ladite conduite étant typiquement conçue pour rester étanche lorsque la pression dans l'espace interne atteint une valeur égale à 10MPa,

ii) un équipement pour mettre la conduite flexible à une pression interne Pi d'au moins 10MPa, et

iii) un équipement pour maintenir la conduite flexible à la pression interne Pi pendant une durée D d'au moins une minute, notamment d'au moins une heure, de préférence d'au moins deux heures,

caractérisée en ce que ledit équipement pour mettre la conduite flexible à une pression interne Pi est une huile comprenant une viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 supérieure à 10 mm 2 /s.

Ce dispositif permet de mettre en œuvre le procédé selon l'invention. Le dispositif est typiquement une installation de test de pression, par exemple une installation de test d'acceptation usine, une installation de test d'acceptation usine prolongé, une installation de test en eau peu profonde ou une installation de test d'intégration après l'installation de la conduite flexible sur site offshore.

Généralement, la conduite flexible est raccordée à l'équipement pour la mettre à une pression interne Pi d'au moins 10MPa. Cet équipement comprend typiquement :

- deux vannes (qui servent à obturer l'espace interne de la conduite flexible) (typiquement, chacune des extrémités de la conduite flexible est raccordée à une vanne) et

- une pompe (qui permet de mettre l'huile située dans l'espace interne de la conduite sous pression et de la maintenir sous pression)

éventuellement un réservoir non souterrain (qui permet de stocker l'huile).

De préférence, la conduite flexible est raccordée audit équipement pour pressuriser l'intérieur de la conduite flexible à la pression Pi d'au moins 10 MPa par l'intermédiaire des organes de raccordements, lesdits organes de raccordement comportant notamment les embouts d'extrémités.

Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend :

i) la conduite flexible comprenant une couche de renforcement constituée d'un enroulement à pas court d'au moins un fil métallique à spires non jointives autour d'une gaine polymérique thermoplastique définissant un espace interne,

ii) un équipement pour mettre la conduite flexible à une pression interne Pi d'au moins 10MPa, et

iii) un équipement pour maintenir à la pression interne Pi pendant une durée D d'au moins une minute, notamment d'au moins une heure, de préférence d'au moins deux heures,

caractérisée en ce que :

- ledit équipement pour mettre la conduite flexible à une pression interne Pi est une huile comprenant une viscosité cinématique à 40°C mesurée selon la norme ASTM D445 supérieure à 10 mm 2 /s, et

la pression interne Pi de la conduite flexible est d'au moins 10MPa. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux figures.

La figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'une conduite flexible pouvant être utilisée dans la méthode selon l'invention et comprenant, de l'extérieur vers l'intérieur : - une gaine polymérique externe d'étanchéité 10,

- une nappe externe d'armure de traction 12,

- une nappe interne d'armure de traction 14 enroulée en sens opposé de la nappe externe 12,

- une voûte de pression 18 de reprise des efforts radiaux générés par la pression des hydrocarbures transportés,

- une gaine polymérique interne d'étanchéité 20, et

- une carcasse interne 22 de reprise des efforts radiaux d'écrasement.

Aucune gaine polymérique intermédiaire n'est représentée sur la figure 1 . Comme explicité ci-dessus, on ne sortirait pas du champ de présente invention si la conduite comprenait une ou plusieurs gaine(s) polymérique(s) intermédiaire(s).

Du fait de la présence de la carcasse interne 22, cette conduite est dite à passage non lisse ("rough-bore" en langue anglaise). La méthode selon l'invention pourrait aussi être mise en œuvre avec une conduite dite à passage lisse ("smooth-bore" en langue anglaise), ne comportant pas de carcasse interne.

De même, on ne sortirait pas du champ de la présente invention en supprimant la voûte de pression 18, sous réserve que les angles d'hélice des fils constituant les nappes d'armures 12, 14 soient proches de 55° et en sens opposé.

Les nappes d'armures 12, 14 sont obtenues par enroulement à pas long d'un ensemble de fils en matériau métallique ou composite, de section généralement sensiblement rectangulaire. L'invention s'appliquerait aussi si ces fils avaient une section de géométrie circulaire ou complexe, du type par exemple T autoagrafé. Sur la figure 1 , seules deux nappes d'armures 12 et 14 sont représentées, mais la conduite pourrait aussi comporter une ou plusieurs paires supplémentaires d'armures. La nappe d'armures 12 est dite externe car elle est ici la dernière, en partant de l'intérieur de la conduite, avant la gaine d'étanchéité externe 10.

La conduite flexible peut également comprendre des couches non représentées sur la figure 1 , telles que :

une frette réalisée par l'enroulement à pas court d'au moins un fil métallique avantageusement de section transversale autour de la voûte de pression 18 pour augmenter la résistance à l'éclatement de la conduite, et/ou

- une couche de maintien entre la gaine polymérique externe 10 et les nappes d'armures de traction 12 et 14, ou entre deux nappes d'armures de traction, et/ou

- une ou plusieurs couches anti-usure (" anti-wear layer " en anglais) en matériau polymérique en contact soit avec la face interne de la couche de maintien précitée, soit avec sa face externe, soit avec les deux faces, cette couche anti-usure permettant d'éviter que la couche de maintien s'use au contact avec des armures métalliques. Les couches anti-usure, qui sont bien connues de l'homme du métier, sont généralement réalisées par enroulement hélicoïdal d'un ou plusieurs rubans obtenus par extrusion d'un matériau polymérique à base de polyamide, de polyoléfines, ou de PVDF (" polyvinylidene fluoride " en anglais). On pourra aussi se reporter au document WO 2006/120320 qui décrit des couches anti-usure constituées de rubans en polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polyphenylsulfone (PPSU), polyetherimide (PEI), polytétrafluoroéthylène (PTFE), polyétheréthercétone (PEEK) ou polysulfure de phénylène (PPS).

La figure 2 est une vue en coupe de la gaine polymérique 202 et de la couche de renforcement constituée d'un enroulement de fil à spires non jointives 204. La surface 208 de la gaine polymérique 202 est du côté interne de la conduite. Un déjoint 206 existe entre chaque spire de la couche de renforcement 204.

La figure 3 illustre une installation adaptée pour mettre la méthode en œuvre. L'huile est dirigée à l'intérieur de la première extrémité 306 de la conduite flexible

301 à travers une pompe 308 (dans le sens de la flèche A). La conduite flexible 301 est enroulée sur une bobine 310 pendant la méthode.

Lorsque la méthode est mise en œuvre à une température supérieure à la température ambiante (où la température ambiante est la température extérieure dans la zone du test (c'est-à-dire température sur le site de fabrication de la conduite), l'installation comprend typiquement un appareil de chauffage 304 connecté d'une part à un conduit d'entrée de l'huile 302 et d'autre part à une vanne d'alimentation 307. Cet élément de chauffage n'est pas nécessaire lorsque la méthode est mise en œuvre à température ambiante.

L'huile est pompée à l'intérieur de l'espace interne de la conduite flexible 301 à partir d'un réservoir d'huile 300 connecté au conduit d'entrée d'huile 302. La conduite flexible 301 est également reliée à un manomètre qui permet de contrôler la pression interne Pi. Une vanne d'alimentation 307 se situe entre l'appareil de chauffage 304 et la pompe 308. La conduite flexible 301 est aérée grâce à une vanne d'isolation 312 qui permet notamment de purger l'air de la conduite flexible 301 . L'huile qui sort de la seconde extrémité 314 de la conduite flexible 301 peut être réintroduite à travers la pompe 308 (dans le sens de la flèche B grâce au conduit 316, dont seule une partie est montrée). Ensuite, la seconde extrémité 314 de la conduite flexible 301 est fermée grâce à une vanne d'isolation 312 et la conduite flexible 301 est mise sous pression grâce à la pompe 308 jusqu'à la pression interne Pi désirée, et maintenue à cette pression pendant la durée désirée grâce à la fermeture des deux vannes 307, 312. Une fois que cette durée est écoulée, la vanne d'isolation 312 peut être réouverte pour diminuer la pression à l'intérieur de la conduite flexible 301 jusqu'à pression atmosphérique (environ 1 bar).

La figure 4 est une vue en coupe de la conduite flexible comprenant une couche de renforcement 401 et une gaine polymérique 402 dans le mode de réalisation de la méthode dans lequel un tuyau 403 a été introduit dans la conduite (étape a)). Lors de l'étape b), l'espace 405 entre le tuyau et la conduite flexible est rempli d'huile telle que définie ci-dessus. Lors de l'étape β), l'espace 404 qui correspond à l'intérieur du tuyau est rempli du fluide.

La figure 5 est une vue en coupe de la gaine polymérique 502 et de la couche de renforcement 504 constituée d'un enroulement de fil à spires 506 non jointives d'une conduite flexible soumise à un test d'acceptation usine selon le paragraphe 10.3 de la norme API 17J (3ème édition - 1 er janvier 2009), c'est-à-dire en la mettant sous pression interne d'eau (comparatif). La surface interne 508 de la gaine polymérique 502 est du côté interne de la conduite. La surface externe 510 de la gaine polymérique 502 est du côté externe de la conduite. Un déjoint 512 existe entre chaque spire 506 de la couche de renforcement 504.

La surface externe 510 présente des déformations locales au niveau des déjoints 512, et notamment des déformations radiales. Ainsi, la surface 510 présente, au droit des déjoints 512, une excursion massive 514 du matériau polymère à l'intérieur des déjoints 512 et de chaque côté des excursions massives 514, sensiblement au droit des bords internes 516, 518 des spires 506, un retrait 520 du matériau polymère. En effet, sous l'action de la pression, la gaine polymérique 502 vient s'appliquer à force contre les spires 506 de la couche de renforcement 504 et le matériau polymère vient fluer à travers les déjoints 512. Mais, lorsque l'on cesse d'appliquer la pression, le matériau se rétracte au niveau des bords interne 516, 518. Ce fluage à travers les déjoints 512 peut conduire à une décohésion du matériau polymère au sein des excursions massives 514 et à un retrait et un endommagement de la matière au niveau de la surface externe 510 de la gaine polymérique 502. Ces phénomènes se manifestent soit lors du test d'acceptation usine, soit ultérieurement lorsqu'elle est en fonctionnement sur le site de production d'hydrocarbures. De plus, à l'opposé du côté de la surface interne 508 de la gaine polymérique 502, on observe des défauts 522 dus au phénomène de cavitation. Ces phénomènes sont liés à la mise en pression de l'intérieur de la conduite flexible.

Contre toute attente, il s'avère que la mise en pression de l'espace interne de la conduite flexible par une huile telle que définie ci-dessus permet non seulement de réduire les phénomènes d'endommagement de la surface externe 510 au niveau des déjoints 512, mais aussi les conséquences des phénomènes de cavitation. En effet, comme expliqué ci-après en référence à la figure 6, en remplaçant l'eau par l'huile telle que définie ci-dessus, le retrait au niveau des bords internes 516, 518 des déjoints 512 ainsi que la propagation des défauts 522 présents dans les excursions 514 et au niveau de la face interne 508 de la gaine polymérique 502 sont minimisés.

La figure 6 est une vue en coupe de la gaine polymérique 502 et de la couche de renforcement 504 constituée d'un enroulement de fil à spires 506 non jointives d'une conduite flexible soumise à la méthode selon l'invention, c'est-à-dire en la mettant sous pression interne d'une huile telle que définie ci-dessus. On observe que de chaque côté des déjoints 512, la surface externe 510 de la gaine polymérique 502 tangente les bords internes 516, 518 des spires 506, et que les zones de retrait, telles qu'illustrées sur la figure 5 ont disparu. De plus, au sein des excursions 514 et du côté de la surface interne 508 de la gaine polymérique 502, il n'apparaît plus de traces des phénomènes de cavitation, ni de zones de décohésion observés précédemment.

Le remplacement de l'eau par une huile telle que définie ci-dessus permet de remplir l'intérieur des déjoints 512 en minimisant les contraintes internes dans la matière polymérique. Cette minimisation des contraintes permet de ne pas générer de cavitation.

La figure 7 est une image obtenue par observation au microscope électronique à balayage (MEB) avec un grossissement x5000 de la peau interne de la gaine polymérique interne d'étanchéité de la conduite flexible de l'exemple et qui n'a pas été mise sous pression (référence).

La figure 8 est une image obtenue par observation au microscope électronique à balayage (MEB) avec un grossissement x5000 de la peau interne de la gaine polymérique interne d'étanchéité de la conduite flexible de l'exemple et qui a été mise sous pression, la pression ayant été exercée par de l'eau (comparatif).

La figure 9 est une image obtenue par observation au microscope électronique à balayage (MEB) avec un grossissement x5000 de la peau interne de la gaine polymérique interne d'étanchéité de la conduite flexible de l'exemple et qui a été mise sous pression, la pression ayant été exercée par de l'huile Marcol 52 (comparatif).

La figure 10 est une image obtenue par observation au microscope électronique à balayage (MEB) avec un grossissement x5000 de la peau interne de la gaine polymérique interne d'étanchéité de la conduite flexible de l'exemple et qui a été mise sous pression, la pression ayant été exercée par de l'huile Durasyn 1741 (selon l'invention).

Exemples Des tests de mises en pression avec deux séquences de maintien en pression (n = 1 ) ont été réalisés avec trois fluides différents dont les natures, densités et viscosités sont fournies au tableau 1 .

Les trois conduites flexibles ST 63.60103 (Technip) identiques utilisées :

comprenaient de l'extérieur vers l'intérieur de la conduite :

une gaine polymérique externe d'étanchéité (10),

une ou plusieurs nappe(s) d'armure(s) de traction (12,14),

une voûte de pression (18),

une gaine polymérique interne d'étanchéité (20) en PVDF faiblement plastifié

(Gammaflex ® TP22) (diamètre interne de 77,50 mm), et

une carcasse métallique (22),

avaient une longueur initiale de la conduite du flexible (avec embouts) de 5,67 m, un diamètre interne est de 2,5", un diamètre externe de 142 mm, une pression de design élevée (702 bar) et une pression de « factory acceptance test » (FAT) de 1054 bar. Les tests ont été réalisés à une température de 20°C.

Chaque conduite flexible a été enroulée sur une bobine dont le rayon R était de 672 mm (rayon choisi de façon à avoir un niveau de déformation sur la génératrice tendue de la gaine polymérique en PVDF supérieur à 5%). Le niveau de déformation initial sur la peau interne de la gaine de pression était de 5,22%.

A la fin de cette phase, l'espace interne de la conduite flexible a été relié à des vannes et à une pompe, puis rempli du fluide de test à pression atmosphérique pendant au moins 24h. Les étapes suivantes ont alors été réalisées :

Montée en pression à 5 bar/min jusqu'à 850 bar, puis 1 bar/min jusqu'à Pi = 1054 bar. Maintien de la pression à Pi = 1054 bar pendant 1 heure.

Dépressurisation de 1054 bar à 1 bar avec une vitesse de dépressurisation de 100 bar/heure.

Montée en pression à 5 bar/min jusqu'à 850 bar, puis 1 bar/min jusqu'à Pi = 1054 bar. Maintien de la pression Pi = 1054 bar pendant 24 heures.

Dépressurisation de 1054 bar à 1 bar avec une vitesse de dépressurisation de 100 bar/heure.

Vidange de l'espace interne de la conduite flexible.

La conduite flexible a alors été déroulée et remise au droit.

La conduite flexible a alors disséquée en partant de la dernière couche (gaine externe) jusqu'à la gaine polymérique interne d'étanchéité.

La gaine polymérique interne d'étanchéité a ensuite été prélevée dans une zone correspondant à un enroulement supérieur à 5,0% et sur la génératrice tendue.

La gaine polymérique interne d'étanchéité a alors été caractérisée au niveau de la peau interne. Une observation au microscope électronique à balayage (MEB) (appareil JEOL JSM 6390-LV) avec un grossissement x5000 a permis de comparer l'état de la matière dans cette zone à l'échelle du micron, afin de d'observer l'évolution du taux de cavitation.

Les résultats des observations MEB obtenues sur une gaine non testée (référence) ainsi que sur les gaines prélevées sur les 3 conduites flexible testées avec les 3 fluides sont présentés aux figures 7 à 10.

A partir de ces clichés, il est possible de conclure que :

un test en pression sur conduite flexible réalisé avec de l'eau ou l'huile Marcol 52 provoque une augmentation significative du taux de cavitation de la gaine PVDF. un test en pression sur une conduite flexible réalisé avec l'huile Durasyn 1741 ne provoque pas d'augmentation significative du taux de cavitation de la gaine PVDF.