FR3011903A1

FR3011903A1 - Joint flexible pour conduites d'hydrocarbure, procede de detection de fuite dans un tel joint, et systeme de detection de fuite d'hydrocarbure dans un tel joint.

Info

Publication number: FR3011903A1
Application number: FR1359957A
Authority: FR
Inventors: Pierre Croguenec
Original assignee: Techlam SAS
Current assignee: Techlam SAS
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2015-04-17
Anticipated expiration: 2033-10-14
Also published as: BR102014025432A2; FR3011903B1; US9797533B2; BR102014025432B1; CN104565670A; CN104565670B; US20150137506A1

Abstract

L'invention propose un joint flexible (10) de conduite d'un fluide, destiné à réunir de manière étanche et flexible deux conduites de fluide (F), permettant un suivi de maintenance sûr. Le joint comprend une cuve tubulaire (11) munie : • d'une extrémité amont (12) de connexion flexible et étanche à une tubulure amont (13), • d'une extrémité avale (14) de connexion étanche à une tubulure avale, • d'un soufflet tubulaire (15), fixé de manière étanche à l'intérieur de la cuve (11), et définissant ainsi deux espaces concentriques étanches entre eux en fonctionnement normal : un espace interne (16) dans lequel circule le fluide entre l'extrémité amont (12) et l'extrémité avale (14) et un espace périphérique (17), situé entre l'espace interne (16) et la paroi latérale de la cuve (11), et rempli d'un liquide incompressible (18), Il se caractérise en ce qu'il comprend au moins un capteur (C1, C2) de détection d'un fluide hydrocarbure dans un liquide incompressible (18) en cas de rupture de l'étanchéité entre l'espace interne (16) et l'espace périphérique (17).

Description

JOINT FLEXIBLE POUR CONDUITES D'HYDROCARBURE, PROCEDE DE DETECTION DE FUITE DANS UN TEL JOINT, ET SYSTEME DE DETECTION DE FUITE D'HYDROCARBURE DANS UN TEL JOINT.

L'invention concerne un joint flexible pour conduites d'hydrocarbure, un procédé de détection de fuite dans un tel joint, et un système de détection de fuite d'hydrocarbure dans un tel joint. Le développement des forages aux grandes profondeurs (supérieures à 1000 m) a conduit à l'utilisation de plateformes d'exploitation, 1 o de stockage et de déchargement flottantes (appelées FPSO pour « Floating Production, Storage and Offloading unit »). Ces barges sont reliées aux puits par des conduites métalliques (appelées « risers » en anglais) qui permettent la remontée d'hydrocarbures bruts. D'autres conduites sont utilisées pour l'injection d'eau ou de gaz dans les puits ou le transfert de l'huile traitée vers 15 les moyens d'export (navires, pipe-line...). Les conduites sont constituées par un assemblage de tubulures en acier fixées bout à bout. L'une des extrémités de la conduite est reliée au FPSO par un joint flexible permettant une prise d'angle entre la conduite et le FPSO afin de limiter les contraintes sur la conduite en cas de 20 mouvement du FPSO. Le joint flexible est monté sur la plateforme (FPSO). En fonction du remplissage des cuves de la plateforme, le joint flexible peut être immergé ou émergé. Cependant, la profondeur d'immersion ne dépasse par quelques mètres. 25 D'une manière générale, les joints flexibles existant comprennent une cuve tubulaire munie d'une extrémité amont de connexion flexible et étanche à une tubulure amont, et d'une extrémité avale de connexion étanche à une tubulure avale. Dans ce joint l'extrémité amont est un fond ouvert qui 30 supporte, vers l'intérieur de la cuve, un appui tronconique flexible destiné à recevoir de manière étanche une extrémité évasée d'une tubulure amont d'arrivée de fluide (hydrocarbure).

L'extrémité avale est un couvercle monté de manière amovible et étanche sur la cuve tubulaire et comprend, vers l'intérieur de la cuve, une butée tubulaire sensiblement en regard de l'appui tronconique flexible et, vers l'extérieur de la cuve, une tubulure de connexion destinée à être reliée à une canalisation avale de sortie du fluide. Sur les canalisations soumises à la décompression explosive, l'appui tronconique est en lamifié caoutchouc/métal et protégé des hydrocarbures par un soufflet métallique (soufflet en inconel). Ce soufflet est tubulaire, et fixé de manière étanche, d'une 10 part sur le couvercle, autour de la butée tubulaire et, d'autre part, sur l'extrémité évasée de la tubulure amont d'arrivée de fluide en appui contre l'appui tronconique. Le soufflet définit ainsi deux espaces étanches l'un par rapport à l'autre en fonctionnement normal : un espace interne situé à l'intérieur du soufflet et dans lequel s'écoule le fluide, et un espace 15 périphérique situé entre le soufflet, le couvercle, la paroi latérale et l'appui tronconique, et rempli de liquide incompressible. Une rupture d'étanchéité du soufflet métallique (fissure, ...) se traduit par la pollution de la cuve du joint flexible par des hydrocarbures qui risquent d'endommager l'appui tronconique en lamifié caoutchouc/métal et 20 donc de causer potentiellement une rupture du joint en cas de décompression explosive puis une pollution du milieu. Pour éviter cela, les joints flexibles sont régulièrement inspectés pour s'assurer que l'appui tronconique en lamifié caoutchouc/métal est intact. 25 Cependant, cela n'empêche pas les accidents. En outre, l'inspection d'un soufflet métallique oblige le démontage du joint et donc l'arrêt de l'exploitation de la canalisation, ce qui représente des coûts financiers très importants. La présente invention vise donc à permettre un suivi de 30 maintenance du joint flexible sûr, ne nécessitant pas d'interrompre l'exploitation pétrolière, et capable de résister aux contraintes de service (pression, température) et environnementales de l'exploitation du joint (milieu marin et produits corrosifs). L'invention propose de munir le joint flexible d'au moins un capteur de détection du fluide (hydrocarbure) dans un liquide incompressible, 5 et de générer un signal en cas de détection. A cette fin, l'invention a pour objet un joint flexible de conduite d'un fluide, tel qu'un hydrocarbure, destiné à réunir de manière étanche et flexible deux conduites de fluide, le joint comprenant une cuve tubulaire munie 10 - d'une extrémité amont de connexion flexible et étanche à une tubulure amont, - d'une extrémité avale de connexion étanche à une tubulure avale, - d'un soufflet tubulaire, fixé de manière étanche à l'intérieur de la cuve, et définissant ainsi deux espaces concentriques étanches entre eux en 15 fonctionnement normal : un espace interne dans lequel circule le fluide entre l'extrémité amont et l'extrémité avale et un espace périphérique, situé entre l'espace interne et la paroi latérale de la cuve, et rempli d'un liquide incompressible, le joint comprenant, en outre, au moins un capteur de détection de fluide dans 20 le liquide incompressible en cas de rupture de l'étanchéité entre l'espace interne et l'espace périphérique. Selon d'autres modes de réalisation : l'extrémité amont peut être un fond ouvert qui supporte, vers l'intérieur de la cuve, un appui tronconique flexible destiné à recevoir de manière 25 étanche une extrémité évasée d'une tubulure amont d'arrivée de fluide ; l'extrémité avale peut être un couvercle monté de manière amovible et étanche sur la cuve tubulaire et comprend, vers l'intérieur de la cuve, une butée tubulaire sensiblement en regard de l'appui tronconique flexible et, vers l'extérieur de la cuve, une tubulure de connexion 30 destinée à être reliée à une tubulure avale de sortie du fluide ; le soufflet tubulaire étanche au fluide peut être fixé de manière étanche, d'une part sur le couvercle, autour de la butée tubulaire, et est destiné à être fixé, d'autre part, sur l'extrémité évasée d'une tubulure amont d'arrivée de fluide en appui contre l'appui tronconique, définissant ainsi deux espaces étanches l'un par rapport à l'autre en fonctionnement normal : un espace interne situé à l'intérieur du soufflet et dans lequel s'écoule le fluide, et un espace périphérique situé entre le soufflet, le couvercle, la paroi latérale et l'appui tronconique, et rempli de liquide incompressible ; - le capteur de détection de fluide hydrocarbure dans un liquide incompressible peut être un capteur électrique ; le capteur de détection de fluide dans le liquide incompressible peut être un capteur électrique choisi parmi un capteur résistif et un capteur capacitif ; le capteur peut être un capteur capacitif présentant une première et une seconde électrode séparées par un matériau de faible permittivité par rapport au fluide et au liquide incompressible ; les électrodes peuvent être circulaires et agencées de manière concentrique ; les électrodes peuvent être en cuivre et le matériau de faible permittivité est du polyétheréthercétone ; et/ou - le joint flexible peut comprendre plusieurs capteurs, tous étant situés dans l'espace périphérique pour y définir plusieurs zones de détection distinctes. L'invention a également pour objet un procédé de détection de fluide, tel qu'un hydrocarbure, dans un liquide incompressible dans un joint 25 flexible de conduite de fluide précédent, le procédé compenant les étapes suivantes ; (a) réunir de manière étanche et flexible deux tubulures de fluide à l'aide d'un joint flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 30 (b) activer l'un au moins des capteurs de détection de fluide dans le liquide incompressible du joint flexible ; (c) collecter les données issues du ou des capteurs ; (d) transmettre les données collectées à l'étape (c) à un module de contrôle capable de traiter des données collectées, de générer un résultat de traitement et d'émettre un signal d'alarme si le résultat de traitement est conforme à une détection d'un mélange de fluide et de liquide incompressible dans le joint. Les étapes (b) à (d) peuvent être mises en oeuvre de manière continue ou de manière ponctuelle. L'invention a également pour objet un système de détection d'un mélange de fluide, tel qu'un hydrocarbure, et de liquide incompressible 10 dans un joint flexible de conduite de fluide précédent, comprenant : - Un joint flexible précédent ; - Un module d'acquisition et de prétraitement de données issues du ou des capteurs placés dans le joint flexible, capable de générer des données prétraitées ; 15 - Un module de transmission des données prétraitées ; - Un module de contrôle capable de traiter les données transmises par le module de transmission, de générer un résultat de traitement et d'émettre un signal d'alarme si le résultat de traitement est conforme à une détection d'un mélange de fluide et de liquide incompressible dans 20 le joint ; et - Une alimentation électrique reliée au module d'acquisition et de prétraitement de données, au module de transmission, au module de contrôle et, éventuellement, aux capteurs placés dans le joint flexible. Selon d'autres modes de réalisation : 25 - le module d'acquisition et de prétraitement de données et le module de transmission peuvent être agencés à l'extérieur du joint, et le module de contrôle et l'alimentation électrique sont agencés à distance du joint ; le module de transmission peut être une liaison par câble entre le module d'acquisition et de prétraitement de données et le module de 30 contrôle ; - le module de transmission peut être sans fil et comprendre un premier émetteur/récepteur d'ondes acoustiques assurant une communication dans l'eau des données prétraitées vers un deuxième émetteur/récepteur d'ondes acoustiques couplé à un transducteur transformant les ondes acoustiques en ondes électromagnétiques, lui-même couplé à un premier émetteur/récepteur d'ondes s électromagnétiques assurant une communication dans l'air, le module de contrôle comportant un second émetteur/récepteur d'ondes électromagnétiques ; le système de détection peut comprendre, en outre, une mémoire de stockage de données issues du ou des capteurs placés dans le joint 10 flexible et/ou des données prétraitées par le module d'acquisition et de prétraitement de données. Ainsi en détectant la présence d'hydrocarbures dans un liquide incompressible, on peut en déduire une rupture grave d'étanchéité du soufflet métallique pouvant nécessiter un arrêt de production et un 15 remplacement du soufflet. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-après faite en référence aux dessins annexés qui représentent, respectivement : - la figure 1, une vue schématique en coupe d'un premier 20 mode de réalisation de l'invention dans lequel les capteurs sont agencés dans la cuve tubulaire ; - la figure 2, une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel au moins un capteur est agencé dans le couvercle du joint vers l'intérieur de la cuve ; 25 - la figure 3, une vue schématique en perspective d'un capteur capacitif avantageusement utilisé dans un joint flexible selon l'invention ; - la figure 4, une vue schématique en coupe du capteur de la figure 3; 30 - les figures 5 et 6, des graphiques illustrant l'évolution de la permittivité relative en fonction de la fréquence pour des températures de 25°C et 90°C ; - la figure 7, une représentation schématique en plan d'un système de détection selon l'invention. Les deux modes de réalisation des figures 1 et 2 représentent un joint flexible 10 de conduite de fluide, tel qu'un hydrocarbure, réunissant de 5 manière étanche et flexible deux conduites de fluide F. Le joint 10 comprend une cuve tubulaire 11 munie d'une extrémité amont 12 de connexion flexible et étanche à une tubulure amont 13, et d'une extrémité avale 14 de connexion étanche à une tubulure avale (non illustrée). 10 La cuve tubulaire comprend également un soufflet tubulaire 15, fixé de manière étanche à l'intérieur de la cuve 11 et définissant ainsi deux espaces concentriques étanches entre eux en fonctionnement normal : un espace interne 16 dans lequel circule le fluide F entre l'extrémité amont 12 et l'extrémité avale 14, et un espace périphérique 17, situé entre le soufflet 15 tubulaire 15 et la paroi latérale 11 de la cuve. L'espace périphérique 17 est rempli d'un liquide incompressible 18, en général un antigel comprenant de préférence un éthylène glycol et un ou plusieurs additifs. Plus précisément, les joints flexibles illustrés aux figures 1 et 20 2 présentent une extrémité amont 12 constituée par un fond ouvert qui supporte, vers l'intérieur de la cuve 11, un appui tronconique 19 flexible et destiné à recevoir de manière étanche l'extrémité évasée 13a du tuyau amont 13 d'arrivée du fluide. L'appui tronconique 19 est généralement constitué d'un 25 support extérieur 19a en contact étanche avec la cuve 11, par un lamifié 19b de couches de caoutchouc alternées avec des armatures rigides, et par un support intérieur 19c tronconique adapté pour entrer en contact de manière étanche avec l'extrémité évasée 13a du tuyau amont 13. L'extrémité 14 du joint est un couvercle monté de manière 30 amovible et étanche sur la cuve tubulaire 11. Le couvercle 14 comprend, vers l'intérieur de la cuve 11, une butée tubulaire 14a sensiblement en regard de l'appui tronconique 19 flexible et, vers l'extérieur de la cuve 11, une tubulure de connexion 14b destinée à être reliée à une tubulure avale de sortie du fluide (non illustrée). Dans les modes de réalisation illustrés, le soufflet tubulaire 15 étanche au fluide F est fixé de manière étanche d'une part sur le couvercle 14, autour de la butée tubulaire 14a, et d'autre part sur l'extrémité évasée 13a du tuyau amont 13 d'arrivée de fluide qui est en appui contre l'appui tronconique. La butée tubulaire 14a du couvercle 14 contraint l'extrémité évasée du tuyau amont contre l'appui tronconique 19.

Néanmoins, même si cette contrainte est suffisamment forte pour que le tuyau amont reste en appui contre l'appui tronconique 19 pendant l'utilisation, le contact entre la butée tubulaire et l'extrémité évasée n'est pas étanche. Ainsi, durant l'utilisation, du fluide se trouve entre le soufflet 15 tubulaire 15 et la butée tubulaire 14a. Cet agencement définit ainsi deux espaces étanches par rapport à l'autre en fonctionnement normal un espace interne 16 situé à l'intérieur du soufflet et dans lequel s'écoule le fluide, et un espace périphérique 17 situé entre le soufflet 15, le couvercle 14, la paroi latérale 11 20 et l'appui tronconique 19. Conformément à l'invention, le joint flexible comprend au moins un capteur de détection d'un mélange de fluide F et de liquide incompressible en cas de rupture d'étanchéité entre l'espace interne 16 et l'espace périphérique 17. 25 Une redondance des capteurs est préférable. On peut ainsi limiter le risque de détection erronée en cas de détérioration d'un capteur en minimisant le risque de fausse alerte. De plus, en utilisant plusieurs capteurs et donc en inspectant plusieurs zones, on peut estimer plus facilement l'ampleur et la propagation de la fuite. 30 Sur la figure 1, le joint comprend deux capteurs de détection Cl et C2 situés dans l'espace périphérique 17 et logés dans la paroi latérale 11 de la cuve.

Ces capteurs sont reliés à un connecteur 1 par des connexions électriques 2, ici représentées sous la forme de câbles. Alternativement, il peut bien entendu s'agir de pistes métalliques rigides isolées de la cuve.

Le connecteur 1 peut servir pour alimenter les capteurs en énergie et/ou pour transmettre les données issues des capteurs. En disposant plusieurs capteurs dans la cuve 11, on définit plusieurs zones de détection distinctes ce qui permet d'évaluer l'ampleur et la propagation de la fuite, généralement située au niveau du soufflet tubulaire (dans le soufflet lui-même par des fissures ou aux fixations du soufflet sur le couvercle ou sur l'extrémité de la tubulure amont). Bien entendu, les capteurs peuvent être disposés sur toute la périphérie de la cuve et non simplement sur un seul côté comme cela est illustré pour éviter de compliquer les figures. Étant donné que le fluide qui circule est généralement à une pression supérieure à celle du fluide 18, le mélange détecté sera un mélange d'une petite quantité d'hydrocarbure dans le liquide incompressible 18. La fuite se situant généralement au plus près du soufflet tubulaire, il peut être souhaitable de prévoir un capteur C3 (voir figure 2) situé 20 dans l'extrémité avale de connexion étanche à une tubulure avale, par exemple sur le couvercle 14, au plus près de la fixation du soufflet. Les capteurs électriques utilisables dans le cadre de l'invention sont des capteurs résistifs et, avantageusement, des capteurs capacitifs. 25 Ce type de capteur peut être utilisé, en référence aux figures 1 et 2, pour les capteurs C1, C2 et C3. Les capteurs électriques reposent sur le principe que la valeur des caractéristiques électriques (permittivité-conductivité) des milieux environnants (hydrocarbures/liquides incompressibles) est modifiée en 30 fonction de la nature des milieux environnants.

Ces capteurs présentent l'avantage qu'un contact direct entre le capteur et le milieu n'est pas obligatoire pour permettre des mesures fiables. Toutefois, la mesure ne peut se faire qu'à travers un matériau dont les caractéristiques électriques sont adaptées (un isolant électrique). Un exemple de capteur électrique est illustré aux figures 3 et 4. Un capteur capacitif utilisable dans le cadre de l'invention présente une première électrode 21 et une seconde électrode 22 séparées 10 par un matériau 23 de faible permittivité par rapport au fluide et au liquide incompressible. Dans le cadre de l'invention, un matériau de faible permittivité correspond à un matériau ayant une constante diélectrique comprise entre 0 et 5. La permittivité du matériau utilisé doit être proche de celle du fluide à 15 détecter. Les électrodes 21 et 22 sont circulaires et agencées de manière concentrique (voir figure 4). En particulier, l'électrode 21 est un disque et l'électrode 22 est une couronne. 20 Avantageusement, les électrodes sont en cuivre et le matériau de faible permittivité 23 est du polyétheréthercétone ou PEEK. Cet agencement concentrique permet de limiter l'encombrement général du capteur. Le PEEK est une substance résistant chimiquement aux 25 liquides en présence et présente une résistance mécanique adaptée aux contraintes d'exploitation d'un joint flexible en pleine mer et pour la conduite d'hydrocarbures sous pression. Avantageusement, le PEEK peut être chargé avec des fibres de verre afin d'améliorer la résistance mécanique du capteur. 30 En outre, le PEEK résiste chimiquement aux liquides incompressibles classiquement utilisés comprenant du glycol ou aux antigels utilisés normalement dans l'industrie automobile.

Il est également possible d'utiliser des détecteurs de proximité capacitifs tels que le détecteur KA0268 de la société Rechner Sensors. Ce type de détecteur présente l'avantage d'avoir une sensibilité réglable par potentiomètre ce qui permet de l'adapter à tous les 5 types de liquide. Des essais ont été menés avec les détecteurs KA0268 et la permittivité et la conductance pour deux hydrocarbures et deux liquides barrières incompressibles 18 ont été relevées en fonction de la fréquence d'excitation du capteur et la température du liquide. 10 Les graphiques illustrés aux figures 5 et 6 illustrent l'évolution de la permittivité relative en fonction de la fréquence pour les températures de 25°C et 90°C. Ces graphiques montrent que pour tous les liquides testés (hydrocarbures : MOBIM à faible teneur en aromatique, et HANDIL à forte 15 teneur en aromatique ; liquides barrières : Éthylène glycol et Antigel automobile), plus la fréquence augmente plus la permittivité décroit. Une fréquence d'excitation du capteur inférieure à 3kHz permet d'assurer un contrôle optimal grâce à une mesure plus précise de la présence d'hydrocarbures dans le liquide incompressible. 20 En outre, on s'aperçoit que l'utilisation d'antigel automobile comme liquide incompressible permet une différenciation plus nette avec les hydrocarbures et, ainsi, une détection plus précise d'un mélange d'hydrocarbures dans le liquide incompressible (antigel automobile). Une mesure de permittivité est avantageusement utilisée car 25 une mesure de conductivité nécessite un contact direct entre le liquide et les électrodes. Un joint flexible selon l'invention permet donc une détection d'un mélange de fluide, tel qu'un hydrocarbure, et de liquide incompressible. Cette détection comprend les étapes suivantes : 30 (a) réunir de manière étanche et flexible deux conduites de fluide à l'aide d'un joint flexible selon l'invention ; (b) activer l'un au moins des capteurs de détection d'un mélange de fluide et de liquide incompressible ; (c) collecter les données issues du ou des capteurs ; (d) transmettre les données collectées à l'étape (c) à un module de contrôle capable de traiter des données collectées de générer un résultat de traitement et d'émettre un signal d'alarme si le résultat de traitement est conforme à une détection d'un mélange de fluide et de liquide incompressible dans le joint. Bien entendu, les étapes (b) à (d) peuvent être mises en oeuvre soit de manière continue et automatique soit de manière ponctuelle et manuelle, à intervalle régulier de préférence. Le contrôle peut ainsi être réalisé sur demande des opérateurs de la plateforme dans le cadre d'une vérification périodique. Pour mettre en oeuvre une telle détection, l'invention propose 15 un système de détection tel qu'illustré à la figure 7. Ce système comprend : - un joint flexible selon l'invention ; - un module d'acquisition et de prétraitement 30 de données issues du ou des capteurs placés dans le joint flexible 10 et capable de générer des 20 données prétraitées ; - un module de transmission 40 des données prétraitées ; - un module de contrôle 50 capable de traiter les données transmises par le module de transmission, de générer un résultat de traitement et d'émettre un signal d'alarme si le résultat de traitement est conforme à 25 une détection d'un mélange de fluide et de liquide incompressible dans le joint ; et - une alimentation électrique 60 reliée au module d'acquisition et de prétraitement de données 30, au module de transmission 40, au module de contrôle 50 et, éventuellement, aux capteurs Cl , C2, etc. placés 30 dans le joint flexible 10. En effet, selon les options techniques choisies, une source d'énergie électrique peut également ou alternativement être embarquée directement sur le joint flexible lui-même. Ainsi une batterie 3 0 1 1 9 0 3 13 peut être nécessaire pour alimenter les organes de la chaîne installés sur le joint flexible. Avantageusement, le module d'acquisition et de prétraitement de données ainsi que le module de transmission sont agencés 5 à l'extérieur du joint, à proximité immédiate ou sur le joint, et le module de contrôle et l'alimentation électrique est agencé à distance du joint, par exemple sur la barge FPSO. Un tel agencement permet d'éviter une diminution de la qualité du signal émis par les capteurs en raison de la longueur de la 10 connexion entre les capteurs et le module d'acquisition et de prétraitement des données. La même figure 7 illustre deux modes de réalisation possibles pour le système de détection selon l'invention. Dans un premier mode de réalisation, le module de 15 transmission 40 est une liaison filaire par câble 41 entre le module d'acquisition et de prétraitement de données 30 et le module de contrôle 50. Dans le cas d'une transmission filaire, l'information peut être optique ou électrique. Pour diffuser l'information vers la plateforme, il est donc possible d'utiliser de la fibre optique ou des fils électriques. 20 Alternativement ou en combinaison (pour assurer une redondance de la transmission des données), le module de transmission 40 peut être sans fil. Dans le cas d'une transmission sans fil et en fonction des milieux de propagation, deux types d'ondes sont nécessaires. Des ondes 25 acoustiques permettent la communication dans l'eau tandis que des ondes électromagnétiques assurent la transmission dans l'air. Ainsi, le module de transmission peut comprendre un premier émetteur/récepteur 41 d'onde acoustique 42 assurant une communication dans l'eau des données prétraitées vers un deuxième 30 émetteur/récepteur 43 d'onde acoustique. Ce deuxième émetteur 43 est couplé à un transducteur 44 transformant les ondes acoustiques en ondes électromagnétiques.

Il est lui-même couplé à un premier émetteur/récepteur 45 d'onde électromagnétique 46 assurant une communication dans l'air. Le module de contrôle 50 comporte alors un second émetteur/récepteur 47 d'onde électromagnétique pour pouvoir traiter les 5 données. De préférence, le système comprend une mémoire de stockage des données issues du ou des capteurs placés dans le joint selon l'invention. La mémoire peut également stocker les données 10 prétraitées par le module d'acquisition et de prétraitement de données. Bien entendu, l'ensemble des liaisons électriques entre les capteurs et les différents éléments du système selon l'invention sera adapté aux conditions d'exploitation du joint selon l'invention. Par exemple, une protection mécanique peut être ajoutée sur les câbles pour garantir leur 15 bonne tenue dans le temps. On privilégiera ainsi des connexions étanches et protégées des attaques chimiques et mécaniques du milieu d'exploitation. On pourra également prévoir des systèmes redondants pour limiter les risques d'une perte totale de signal ou d'un signal erroné. 20

Claims

REVENDICATIONS1. Joint flexible (10) de conduite d'un fluide, tel qu'un hydrocarbure, destiné à réunir de manière étanche et flexible deux conduites de fluide (F), le joint comprenant une cuve tubulaire (11) munie : - d'une extrémité amont (12) de connexion flexible et étanche à une tubulure amont (13), - d'une extrémité avale (14) de connexion étanche à une tubulure avale, - d'un soufflet tubulaire (15), fixé de manière étanche à l'intérieur de la cuve (11), et définissant ainsi deux espaces concentriques étanches entre eux en fonctionnement normal : un espace interne (16) dans lequel circule le fluide (F) entre l'extrémité amont (12) et l'extrémité avale (14) et un espace périphérique (17), situé entre l'espace interne (16) et la paroi latérale de la cuve (11), et rempli d'un liquide incompressible (18), caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, au moins un capteur (C1, C2, C3) de détection de fluide dans le liquide incompressible (18) en cas de rupture de l'étanchéité entre l'espace interne (16) et l'espace périphérique (17).
2. Joint flexible selon la revendication 1, dans lequel : - l'extrémité amont (12) est un fond ouvert qui supporte, vers l'intérieur de la cuve (11), un appui tronconique (19) flexible destiné à recevoir de manière étanche une extrémité évasée (13a) d'une tubulure amont (13) d'arrivée de fluide ; - l'extrémité avale (14) est un couvercle monté de manière amovible et étanche sur la cuve tubulaire (11) et comprend, vers l'intérieur de la cuve (11), une butée tubulaire (14a) sensiblement en regard de l'appui tronconique (19) flexible et, vers l'extérieur de la cuve (11), une tubulure de connexion (14b) destinée à être reliée à une tubulure avale de sortie du fluide ; - le soufflet tubulaire (15) étanche au fluide (F) est fixé de manière étanche, d'une part sur le couvercle (14), autour de la butée tubulaire(14a), et est destiné à être fixé, d'autre part, sur l'extrémité évasée (13a) d'une tubulure amont (13) d'arrivée de fluide en appui contre l'appui tronconique (19), définissant ainsi deux espaces étanches l'un par rapport à l'autre en fonctionnement normal : un espace interne (16) situé à l'intérieur du soufflet (15) et dans lequel s'écoule le fluide, et un espace périphérique (17) situé entre le soufflet (15), le couvercle (14), la paroi latérale (11) et l'appui tronconique (19), et rempli de liquide incompressible (18).
3. Joint flexible selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, 10 dans lequel le capteur (C1, C2, C3) de détection de fluide hydrocarbure dans un liquide incompressible (18) est un capteur électrique.
4. Joint flexible selon la revendication 3, dans lequel le capteur (C1, C2, C3) de détection de fluide dans le liquide incompressible (18) est un capteur électrique choisi parmi un capteur résistif et un capteur capacitif. 15
5. Joint flexible selon la revendication 4, dans lequel le capteur (C1, C2, C3) est un capteur capacitif (20) présentant une première (21) et une seconde (22) électrode séparées par un matériau (23) de faible permittivité par rapport au fluide (F) et au liquide incompressible (18).
6. Joint flexible selon la revendication 5, dans lequel les électrodes 20 (21, 22) sont circulaires et agencées de manière concentrique.
7. Joint flexible selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les électrodes (21, 22) sont en cuivre et le matériau (23) de faible permittivité est du polyétheréthercétone.
8. Joint flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, 25 comprenant plusieurs capteurs (C1, C2, C3), tous étant situés dans l'espace périphérique (17) pour y définir plusieurs zones de détection distinctes.
9. Procédé de détection de fluide, tel qu'un hydrocarbure, dans un liquide incompressible (18) dans un joint flexible de conduite de fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend 30 les étapes suivantes ;(a) réunir de manière étanche et flexible deux tubulures (13) de fluide à l'aide d'un joint flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; (b) activer l'un au moins des capteurs (C1, C2, C3) de détection de fluide dans le liquide incompressible (18) du joint flexible (10) ; (c) collecter les données issues du ou des capteurs ; (d) transmettre les données collectées à l'étape (c) à un module de contrôle (50) capable de traiter des données collectées, de générer un résultat de traitement et d'émettre un signal d'alarme si le résultat de traitement est conforme à une détection d'un mélange de fluide (F) et de liquide incompressible (18) dans le joint (10).
10. Procédé de détection selon la revendication 9, dans lequel les étapes (b) à (d) sont mises en oeuvre de manière continue ou de manière ponctuelle.
11. Système de détection d'un mélange de fluide (F), tel qu'un hydrocarbure, et de liquide incompressible (18) dans un joint flexible de conduite de fluide selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant : - Un joint flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; - Un module d'acquisition et de prétraitement (30) de données issues du ou des capteurs placés dans le joint flexible (10), capable de générer des données prétraitées ; - Un module de transmission (40) des données prétraitées ; - Un module de contrôle (50) capable de traiter les données transmises par le module de transmission, de générer un résultat de traitement et d'émettre un signal d'alarme si le résultat de traitement est conforme à une détection d'un mélange de fluide (F) et de liquide incompressible (18) dans le joint (10) ; et - Une alimentation électrique (60) reliée au module d'acquisition et de prétraitement de données (30), au module de transmission (40), au module de contrôle (50) et, éventuellement, aux capteurs (C1, C2, C3) placés dans le joint flexible (10).
12. Système de détection selon la revendication 11, dans lequel le module d'acquisition et de prétraitement de données (30) et le module de transmission (40) sont agencés à l'extérieur du joint, et le module de contrôle (50) et l'alimentation électrique (60) sont agencés à distance du joint.
13. Système de détection selon l'une quelconque des revendications 11 à 12, dans lequel le module de transmission (40) est une liaison par câble entre le module d'acquisition et de prétraitement de données (30) et le module de contrôle (50).
14. Système de détection selon l'une quelconque des 10 revendications 11 à 13, dans lequel le module de transmission (40) est sans fil et comprend un premier émetteur/récepteur (41) d'ondes acoustiques (42) assurant une communication dans l'eau des données prétraitées vers un deuxième émetteur/récepteur (43) d'ondes acoustiques couplé à un transducteur (44) transformant les ondes acoustiques en ondes 15 électromagnétiques, lui-même couplé à un premier émetteur/récepteur (45) d'ondes électromagnétiques (46) assurant une communication dans l'air, le module de contrôle (50) comportant un second émetteur/récepteur (47) d'ondes électromagnétiques.
15. Système de détection selon l'une quelconque des 20 revendications 11 à 14, comprenant, en outre, une mémoire de stockage de données issues du ou des capteurs placés dans le joint flexible (10) et/ou des données prétraitées par le module d'acquisition et de prétraitement de données (30). 25