[go: up one dir, main page]

FR3161008A1 - Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether) - Google Patents

Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether)

Info

Publication number
FR3161008A1
FR3161008A1 FR2403643A FR2403643A FR3161008A1 FR 3161008 A1 FR3161008 A1 FR 3161008A1 FR 2403643 A FR2403643 A FR 2403643A FR 2403643 A FR2403643 A FR 2403643A FR 3161008 A1 FR3161008 A1 FR 3161008A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
layer
polymeric material
polymeric
pipe
reinforcing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2403643A
Other languages
French (fr)
Inventor
Frederic Demanze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TechnipFMC Subsea France SAS
Original Assignee
TechnipFMC Subsea France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TechnipFMC Subsea France SAS filed Critical TechnipFMC Subsea France SAS
Priority to FR2403643A priority Critical patent/FR3161008A1/en
Publication of FR3161008A1 publication Critical patent/FR3161008A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • F16L11/081Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire
    • F16L11/083Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire three or more layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/153Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems for flexible pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Conduite flexible sous-marine comprenant une couche polymérique intermédiaire à base de poly(éther de p-phénylène) La présente invention concerne une conduite flexible sous-marine destinée au transport comprenant de l’intérieur vers l’extérieur : - une gaine polymérique interne d'étanchéité, - au moins deux couches de renforcement, - une gaine polymérique externe d'étanchéité, la conduite comprenant en outre, entre la gaine polymérique interne d'étanchéité et la gaine polymérique externe d'étanchéité, au moins une couche en matériau polymérique comprenant un PPE, une méthode de transport d’hydrocarbures et/ou de gaz l’utilisant, et l’utilisation d’une couche en matériau polymérique comprenant un PPE comme couche anti-usure ou comme couche d’isolation thermique dans une conduite flexible. Figure pour l'abrégé : 1 Subsea Flexible Pipe Comprising an Intermediate Polymeric Layer Based on Poly(p-phenylene ether) The present invention relates to a subsea flexible pipe for transportation, comprising, from the inside to the outside: - an inner polymeric sealing sheath, - at least two reinforcing layers, - an outer polymeric sealing sheath, the pipe further comprising, between the inner polymeric sealing sheath and the outer polymeric sealing sheath, at least one layer of polymeric material comprising a PPE, a method for transporting hydrocarbons and/or gases using it, and the use of a layer of polymeric material comprising a PPE as an anti-wear layer or as a thermal insulation layer in a flexible pipe. Figure for abstract: 1

Description

Conduite flexible sous-marine comprenant une couche polymérique intermédiaire à base de poly(éther de p-phénylène)Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether)

La présente invention concerne une conduite sous-marine destinée au transport des hydrocarbures en eau profonde ou au transport de gaz, typiquement de méthane, de sulfure d’hydrogène, de dioxyde de carbone ou d’un mélange de ceux-ci.The present invention relates to an underwater pipeline intended for the transport of hydrocarbons in deep water or for the transport of gas, typically methane, hydrogen sulfide, carbon dioxide or a mixture thereof.

Ces conduites sont susceptibles d'être utilisées sous fortes pressions, supérieures à 100 bars, voire jusqu’à 1000 bars, et à des températures élevées, supérieures à 110°C, voire 130°C, pendant de longues périodes de temps, c'est-à-dire plusieurs années, typiquement 20 ans.These pipes are likely to be used under high pressures, greater than 100 bars, or even up to 1000 bars, and at high temperatures, greater than 110°C, or even 130°C, for long periods of time, i.e. several years, typically 20 years.

Les conduites sous-marines destinées au transport des hydrocarbures ou de gaz en eau profonde comprennent généralement une gaine polymérique externe d'étanchéité, au moins deux couches de renforcement autour d’une gaine polymérique interne d'étanchéité, dans laquelle circulent les hydrocarbures et/ou les gaz.Subsea pipelines intended for the transport of hydrocarbons or gas in deep water generally comprise an external sealing polymer sheath, at least two layers of reinforcement around an internal sealing polymer sheath, in which the hydrocarbons and/or gases circulate.

La plupart des conduites flexibles utilisées dans l’industrie pétrolière offshore sont des conduites flexibles comportant généralement, de l’intérieur vers l’extérieur :Most flexible pipes used in the offshore oil industry are flexible pipes, generally comprising, from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- une gaine polymérique interne d’étanchéité,- an internal polymeric sealing sheath,

- au moins une couche de renforcement constituée de fils métalliques ou en matériau composite enroulés en hélice autour de la gaine interne d’étanchéité (il s’agit typiquement d’au moins une nappe d’armures de traction, généralement au moins deux nappes d’armure de traction),- at least one reinforcing layer made of metal or composite material wires wound helically around the internal sealing sheath (this is typically at least one layer of tensile armor, generally at least two layers of tensile armor),

- une gaine polymérique externe d’étanchéité.- an external polymeric sealing sheath.

Ces conduites sont qualifiées de conduites « usuelles » ci-après. La structure de ces conduites flexibles est décrite dans les documents normatifs API RP 17B (2021) et API 17J (2021) publiés par l’American Petroleum Institute.These pipes are referred to as “usual” pipes below. The structure of these flexible pipes is described in the API RP 17B (2021) and API 17J (2021) standard documents published by the American Petroleum Institute.

Elles sont utilisées notamment en eau profonde dans l’industrie pétrolière et gazière. Typiquement, elles sont utilisées pour le transport de fluides d’hydrocarbures, ou encore pour la réinjection de dioxyde de carbone dans un réservoir sous-marin. Les conduites flexibles pétrolières s’étendent généralement à travers une étendue d’eau entre un ensemble de surface et un ensemble de fond. Ces conduites peuvent également s’étendre entre deux ensembles de surface.They are used particularly in deep water in the oil and gas industry. Typically, they are used for the transport of hydrocarbon fluids, or for the reinjection of carbon dioxide into a subsea reservoir. Flexible oil pipelines generally extend across a body of water between a surface assembly and a bottom assembly. These pipelines can also extend between two surface assemblies.

L’étendue d’eau est par exemple, une mer, un lac ou un océan. La profondeur de l’étendue d’eau au droit de l’installation d’exploitation des hydrocarbures ou du gaz est par exemple comprise entre 500 m et 4000 m.The body of water is, for example, a sea, a lake or an ocean. The depth of the body of water at the hydrocarbon or gas exploitation installation is, for example, between 500 m and 4000 m.

L’installation comporte un ensemble de surface et un ensemble de fond ou deux ensembles de surface qui sont typiquement raccordés entre eux par la conduite flexible.The installation comprises a surface assembly and a bottom assembly or two surface assemblies which are typically connected together by the flexible conduit.

L’ensemble de fond est destiné à recueillir le fluide exploité dans le fond de l’étendue d’eau. L’ensemble de surface est généralement flottant. Il est destiné à collecter, potentiellement traiter, et à distribuer le fluide. Il est avantageusement formé par une unité flottante de production, de stockage et de déchargement appelée FPSO (« Floating Production, Storage and Offloading » en langue anglaise), une unité flottante dédiée au gaz naturel liquéfié appelée FLNG (« Floating Liquified Natural Gas » en langue anglaise), une plate-forme semi-submersible ou une bouée de déchargement. En variante, l’ensemble de surface est une structure rigide fixe de type « jacket » ou une structure oscillante assujettie au fond de la mer pouvant être par exemple un TLP (« Tension Leg Platform » en langue anglaise).The bottom assembly is intended to collect the fluid exploited in the bottom of the body of water. The surface assembly is generally floating. It is intended to collect, potentially treat, and distribute the fluid. It is advantageously formed by a floating production, storage and offloading unit called FPSO (Floating Production, Storage and Offloading), a floating unit dedicated to liquefied natural gas called FLNG (Floating Liquified Natural Gas), a semi-submersible platform or an offloading buoy. Alternatively, the surface assembly is a fixed rigid structure of the "jacket" type or an oscillating structure secured to the seabed which may be, for example, a TLP (Tension Leg Platform).

Dans certains cas, pour l’exploitation de fluides en eaux profondes, la conduite flexible présente une longueur supérieure à 800 m, voire supérieure à 1000 m ou à 2000 m pour des applications en eaux ultra-profondes.In some cases, for the exploitation of fluids in deep water, the flexible pipe has a length greater than 800 m, or even greater than 1000 m or 2000 m for applications in ultra-deep water.

Pour les grandes profondeurs, la conduite flexible est dimensionnée pour résister à une pression hydrostatique très importante, par exemple 200 bar pour une conduite immergée à 2000 m de profondeur.For great depths, the flexible pipe is sized to withstand very high hydrostatic pressure, for example 200 bar for a pipe submerged at a depth of 2000 m.

De plus, la conduite flexible est généralement dimensionnée pour résister à une tension axiale supérieure au poids total de la conduite flexible suspendue à un ensemble de surface et s’étendant sous l’eau depuis la surface jusqu’au fond marin. Ceci est notamment le cas lorsque la conduite flexible est utilisée comme une conduite montante
(« riser » en anglais) destinée à assurer en service une liaison verticale entre le fond marin et l’ensemble de surface. La capacité de la conduite flexible à supporter son propre poids lorsqu’elle est suspendue dans l’eau permet notamment de faciliter son installation en mer à partir d’un navire de pose.
In addition, the flexible pipe is generally sized to withstand axial tension greater than the total weight of the flexible pipe suspended from a surface assembly and extending underwater from the surface to the seabed. This is particularly the case when the flexible pipe is used as a riser
("riser" in English) intended to provide a vertical connection between the seabed and the surface assembly in service. The flexible pipe's ability to support its own weight when suspended in the water makes it easier to install at sea from a laying vessel.

Cependant, ces conduites flexibles ont généralement un poids élevé, ce qui rend leur installation en eau profonde et ultra-profonde complexe et coûteuse. De plus, les conduites montantes de ce type doivent généralement être équipées de bouées pour les applications à grande profondeur, ce qui induit des dépenses supplémentaires et d’éventuels problèmes de stockage à bord des navires de pose. Enfin, les couches de renfort, lorsqu’elles sont métalliques, sont généralement sensibles à la corrosion, notamment à la corrosion sous l’influence de gaz acides du type H2S et CO2présents dans les hydrocarbures de certains gisements.However, these flexible pipes are generally heavy, making their installation in deep and ultra-deep water complex and expensive. In addition, risers of this type must generally be equipped with buoys for deep-water applications, which leads to additional expenses and possible storage problems on board laying vessels. Finally, the reinforcing layers, when metallic, are generally sensitive to corrosion, particularly corrosion under the influence of acid gases such as H 2 S and CO 2 present in the hydrocarbons of certain deposits.

Pour pallier à ces problèmes, des conduites flexibles allégées comportant une structure tubulaire de renfort en matériau composite comprenant une matrice thermoplastique et des fibres de renfort noyées dans la matrice ont été développées, à savoir les conduites flexibles dites « hybrides ». Dans ces conduites flexibles dites
« hybrides », la carcasse métallique, la gaine polymérique interne d’étanchéité ainsi que la voûte de pression de la conduite flexible décrite ci-dessus sont remplacées par un tuyau composite thermoplastique (TCP).
To overcome these problems, lightweight flexible pipes comprising a tubular reinforcement structure made of composite material comprising a thermoplastic matrix and reinforcing fibers embedded in the matrix have been developed, namely so-called "hybrid" flexible pipes. In these so-called flexible pipes
"hybrids", the metal carcass, the internal polymeric sealing sheath as well as the pressure vault of the flexible pipe described above are replaced by a thermoplastic composite pipe (TCP).

Les conduites flexibles dites « hybrides » comportent donc, de l’intérieur vers l’extérieur :The so-called “hybrid” flexible pipes therefore comprise, from the inside to the outside:

- une gaine polymérique interne tubulaire,- an internal tubular polymer sheath,

- une structure tubulaire de renfort réalisée à partir d’un enroulement de plusieurs bandes en matériau composite,- a tubular reinforcement structure made from a winding of several strips of composite material,

- éventuellement une gaine polymérique intermédiaire,- possibly an intermediate polymer sheath,

- au moins une couche de renforcement constituée de fils métalliques ou en matériau composite enroulés en hélice autour de la gaine polymérique intermédiaire (typiquement au moins une nappe d’armures de traction),- at least one reinforcing layer made of metal or composite material wires wound in a helix around the intermediate polymer sheath (typically at least one layer of tensile armor),

- une gaine polymérique externe d’étanchéité.- an external polymeric sealing sheath.

La structure tubulaire de renfort reprend généralement l’essentiel des efforts radiaux appliqués à la conduite flexible hybride. La structure tubulaire de renfort présente en outre une fonction de barrière aux gaz, tels que les gaz acides du type H2S et CO2contenus dans les hydrocarbures transportés à l’intérieur de la gaine polymérique interne tubulaire. Elle permet ainsi de protéger les éléments métalliques de renfort de la conduite flexible contre les phénomènes de corrosion ou le matériau composite de la couche de renfort d’une dégradation induite par ces gaz. La structure tubulaire de renfort peut être liée ou non liée à la gaine polymérique interne tubulaire.The tubular reinforcement structure generally absorbs most of the radial forces applied to the hybrid flexible pipe. The tubular reinforcement structure also has a barrier function to gases, such as acid gases of the H 2 S and CO 2 type contained in the hydrocarbons transported inside the tubular internal polymer sheath. It thus protects the metallic reinforcement elements of the flexible pipe against corrosion phenomena or the composite material of the reinforcement layer from degradation induced by these gases. The tubular reinforcement structure may or may not be bonded to the tubular internal polymer sheath.

La ou les couches de renforcement constituée(s) de fils métalliques ou en matériau composite sont similaires à celle des conduites flexibles de type non lié, c’est-à-dire qu’elles sont constituées de fils enroulés hélicoïdalement. Il s’agit généralement de nappes d’armures de traction.The reinforcement layer(s) made of metal wires or composite material are similar to those of unbonded flexible pipes, i.e. they are made of helically wound wires. These are generally tensile armor layers.

En outre, optionnellement, ces conduites flexibles hybrides peuvent comporter une carcasse interne située à l’intérieur de la gaine polymérique interne tubulaire.Additionally, optionally, these hybrid flexible pipes can include an internal carcass located inside the tubular internal polymer sheath.

Ces conduites flexibles hybrides sont notamment décrites dans l’article « Unbonded Flexible Pipe : Composite Reinforcement for Optimized Hybrid Design » écrit par N. Dodds, V. Jha, J. Latto et D. Finch, et publié sous la référence OTC-25753 lors de la conférence « Offshore Technology Conference » qui s’est tenue à Houston du 4 au 7 mai 2015, ou dans les demandes GB 2 504 065 et WO 2018/091693.These hybrid flexible pipes are notably described in the article “Unbonded Flexible Pipe: Composite Reinforcement for Optimized Hybrid Design” written by N. Dodds, V. Jha, J. Latto and D. Finch, and published under the reference OTC-25753 during the “Offshore Technology Conference” held in Houston from May 4 to 7, 2015, or in applications GB 2 504 065 and WO 2018/091693.

Un des freins à l’utilisation des conduites hybrides est leur faible performance en flexion, qui induit un rayon de courbure minimal (« minimum bend radius » MBR en anglais) élevé. En effet, la structure liée des TCPs des conduites hybrides les rend plus rigides que des tuyaux à base de couches non liées les unes aux autres, c’est-à-dire dans lesquelles les couches peuvent avoir un mouvement l’une par rapport à l’autre. Ainsi, selon les exigences requises lors de la pose de la conduite flexible et de son utilisation, on préfèrera soit une conduite flexible de structure de type décrite dans les documents normatifs API RP 17B (2021) et API 17J (2021), soit une conduite hybride.One of the obstacles to the use of hybrid pipes is their poor bending performance, which results in a high minimum bend radius (MBR). Indeed, the bonded structure of the TCPs in hybrid pipes makes them more rigid than pipes made from layers that are not bonded to each other, i.e. in which the layers can move relative to each other. Thus, depending on the requirements for the installation and use of the flexible pipe, either a flexible pipe of the type described in the API RP 17B (2021) and API 17J (2021) standards, or a hybrid pipe, will be preferred.

Que la conduite ait une structure usuelle ou bien qu’elle soit hybride, la nature, le nombre, le dimensionnement et l'organisation des couches constituant les conduites flexibles sont essentiellement liés à leurs conditions d'utilisation et d'installation.Whether the pipe has a standard structure or is hybrid, the nature, number, dimensioning and organization of the layers constituting the flexible pipes are essentially linked to their conditions of use and installation.

Les conduites peuvent comprendre des couches supplémentaires à celles susmentionnées. Les conduites flexibles peuvent notamment comprendre des couches polymériques supplémentaires. L’utilisation des matériaux thermoplastiques au sein des conduites flexibles non liées est résumée dans les documents normatifs API RP 17B (2021) et API 17J (2021) publiés par l’American Petroleum Institute.Pipes may include additional layers to those listed above. In particular, flexible pipes may include additional polymeric layers. The use of thermoplastic materials in unbonded flexible pipes is summarized in the API RP 17B (2021) and API 17J (2021) standards published by the American Petroleum Institute.

L’homme du métier préfère généralement éviter d’utiliser un polymère amorphe au sein d’une couche polymérique d’une conduite flexible, car il craint une mauvaise résistance à la fissuration sous contrainte. Or, l’apparition de fissures doit être évité pour prévenir les pertes de fluide transporté, et donc pour des raisons économiques et environnementales. Le polyphénylèneéther (PPE) étant amorphe, il n’est pas ou est très peu utilisé dans les conduites flexibles.The skilled person generally prefers to avoid using an amorphous polymer within a polymer layer of a flexible pipe, because he fears poor resistance to stress cracking. However, the appearance of cracks must be avoided to prevent losses of transported fluid, and therefore for economic and environmental reasons. Since polyphenylene ether (PPE) is amorphous, it is not or is very little used in flexible pipes.

Les conduites flexibles peuvent comprendre en particulier une couche anti-usure (" anti-wear layer " en anglais) et/ou une couche d’isolation thermique.Flexible pipes may include in particular an anti-wear layer and/or a thermal insulation layer.

Que la conduite flexible soit « usuelle » ou soit hybride, les différentes couches non liées sont, dans une certaine limite, mobiles les unes par rapport aux autres, de manière à permettre à la conduite flexible de fléchir aisément. Lorsque la conduite comprend plusieurs couches de renforcement métallique ou en matériau composite adjacentes, cette mobilité induit une friction entre elles et les couches adjacentes, et conduit à terme à leur usure prématurée.Whether the flexible pipe is "standard" or hybrid, the different unbonded layers are, to a certain extent, mobile relative to each other, so as to allow the flexible pipe to flex easily. When the pipe comprises several adjacent layers of metal or composite material reinforcement, this mobility induces friction between them and the adjacent layers, and ultimately leads to their premature wear.

Aussi, afin d'éviter qu'au moins deux de ces couches de renforcement métallique ou en matériau composite ne soient directement en contact l'une contre l'autre, ce qui provoquerait leur usure, une couche intermédiaire en matériau polymérique, appelée « couche anti-usure » ("anti-wear layer " en langue anglaise), peut être interposée.Also, in order to prevent at least two of these layers of metallic or composite material reinforcement from being in direct contact with each other, which would cause them to wear, an intermediate layer of polymeric material, called an "anti-wear layer", can be interposed.

La demande WO 2006/120320 décrit une conduite flexible pour le transport d’hydrocarbures comprenant une couche anti-usure en polymère amorphe, de préférence en polysulfone (PSU), polyéthersulfone (PES), polyphénylsulfone (PPSU) ou en polyétherimide (PEI). La demande WO 2022/243424 décrit une conduite flexible pour le transport d’hydrocarbures comprenant notamment une couche anti-usure en polypropylène homopolymère spécifique et une gaine d’étanchéité interne ou externe en polymère thermoplastique, le polyphénylèneéther (PPE) étant listé parmi les polymères utilisables.Application WO 2006/120320 describes a flexible pipe for the transport of hydrocarbons comprising an anti-wear layer made of amorphous polymer, preferably polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polyphenylsulfone (PPSU) or polyetherimide (PEI). Application WO 2022/243424 describes a flexible pipe for the transport of hydrocarbons comprising in particular an anti-wear layer made of specific homopolymer polypropylene and an internal or external sealing sheath made of thermoplastic polymer, polyphenylene ether (PPE) being listed among the polymers that can be used.

Cette couche intermédiaire anti-usure peut toutefois se détériorer rapidement, lorsque la conduite flexible subit des contraintes sévères, telles que celles rencontrées pour l'exploitation de certains gisements pétroliers sous-marins, située à grande profondeur, et où l'hydrocarbure est à une température élevée supérieure à 110°C voire 130°C, et/ou dans le cas de conditions dynamiques (variations de courbures du flexible) sévères. Dans de telles conditions, cette couche intermédiaire anti-usure peut endurer des températures voisines de 110 °C et des pressions de contact de l'ordre de 300 à 400 bars. Une des détériorations les plus usuelles est une perte d’épaisseur de la couche anti-usure par fluage, qui peut limiter, voire même anéantir, la protection conférée par la couche anti-usure aux couches de renforcement qui l’entourent.This intermediate anti-wear layer can, however, deteriorate rapidly when the flexible pipe is subjected to severe stresses, such as those encountered during the exploitation of certain underwater oil fields, located at great depth, and where the hydrocarbon is at a high temperature above 110°C or even 130°C, and/or in the case of severe dynamic conditions (variations in bends of the hose). Under such conditions, this intermediate anti-wear layer can withstand temperatures close to 110°C and contact pressures of around 300 to 400 bars. One of the most common deteriorations is a loss of thickness of the anti-wear layer by creep, which can limit, or even destroy, the protection provided by the anti-wear layer to the reinforcing layers surrounding it.

Le développement de couche anti-usure présentant une meilleure résistance au fluage dans les conditions d’utilisation d’une conduite, à savoir au moins 100 bar et au moins 110°C, est donc requis.The development of an anti-wear layer with better creep resistance under the conditions of use of a pipeline, namely at least 100 bar and at least 110°C, is therefore required.

Par ailleurs, les conduites flexibles peuvent comprendre une couche d’isolation thermique.In addition, flexible pipes may include a layer of thermal insulation.

Il existe une importante différence de température entre l’extérieur de la conduite (généralement la température de l’eau de mer à grande profondeur, soit quelques degrés) et l’intérieur de la conduite, où le fluide est à une température élevée supérieure à 110°C. On cherche à limiter la baisse en température du fluide transporté. En particulier, la baisse de sa température induit une augmentation de sa viscosité, ce qui peut nuire à son écoulement le long de la conduite. Pour ce faire, les conduites sont munies d’une couche intermédiaire d’isolation thermique généralement localisée entre la gaine polymérique externe d’étanchéité et la couche de renforcement la plus externe.There is a significant temperature difference between the outside of the pipe (usually the temperature of seawater at great depth, i.e. a few degrees) and the inside of the pipe, where the fluid is at a high temperature above 110°C. The aim is to limit the drop in temperature of the transported fluid. In particular, the drop in its temperature leads to an increase in its viscosity, which can impair its flow along the pipe. To achieve this, the pipes are equipped with an intermediate layer of thermal insulation generally located between the external polymeric sealing sheath and the outermost reinforcing layer.

Une couche réalisée par enroulement de bandes en PVC-c moussé est généralement utilisée lorsque la conduite est utilisée en profondeur d’eau moyenne et/ou température moyenne. Le PVC-c moussé est dans un premier temps extrudé sous forme de bandes qui sont ensuite enroulées à pas court pour former une couche. Cette couche est non étanche. Si une étanchéité est recherchée, elle peut être munie d’une gaine étanche sous la couche de bandes isolantes, et/ou d’une gaine externe pour maintenir l’ensemble. Lorsque la conduite est utilisée en eau plus profonde ou à température plus élevée, une couche réalisée par enroulement de bandes en polypropylène pur ou en mousse de polypropylène syntactique est préférée, car la mousse de polypropylène a une meilleure résistance hydrostatique que la mousse de PVC-c.A layer made by winding foamed PVC-c strips is generally used when the pipe is used in medium water depth and/or medium temperature. The foamed PVC-c is first extruded in the form of strips which are then wound with a short pitch to form a layer. This layer is not waterproof. If waterproofing is required, it can be provided with a waterproof sheath under the layer of insulating strips, and/or an external sheath to hold the assembly together. When the pipe is used in deeper water or at higher temperatures, a layer made by winding strips of pure polypropylene or syntactic polypropylene foam is preferred, as polypropylene foam has better hydrostatic resistance than PVC-c foam.

Un des enjeux actuels est que les gisements de gaz ou d’hydrocarbures s’amenuisent et/ou sont de qualité moindre. Les hydrocarbures présents dans les puits sont de plus en plus visqueux et les extraire et les transporter requiert des températures de plus en plus élevées, désormais souvent supérieures à 110°C. Les couches polymériques de la conduite, notamment les couches anti-usure et les gaines d’isolation, sont donc elles aussi soumises à des températures de plus en plus élevées, ce qui requiert le développement de matériaux polymériques ayant une meilleure résistance thermique, tout en maintenant des propriétés mécaniques et d’aptitudes à la transformation acceptables. En outre, en ce qui concerne une couche d’isolation thermique, le matériau doit maintenir ses performances d’isolation thermique.One of the current challenges is that gas or hydrocarbon deposits are dwindling and/or of lower quality. The hydrocarbons present in wells are increasingly viscous and extracting and transporting them requires increasingly high temperatures, now often above 110°C. The polymeric layers of the pipe, particularly the anti-wear layers and the insulating sheaths, are therefore also subjected to increasingly high temperatures, which requires the development of polymeric materials with better thermal resistance, while maintaining acceptable mechanical properties and processability. In addition, with regard to a thermal insulation layer, the material must maintain its thermal insulation performance.

Un des objectifs de la présente invention est de fournir une conduite sous-marine pour le transport d’hydrocarbures et/ou de gaz (en particulier de de méthane, de sulfure d’hydrogène, de dioxyde de carbone ou d’un mélange de ceux-ci) comprenant une gaine polymérique intermédiaire, typiquement une couche anti-usure ou une couche d’isolation thermique, qui présente un bon compromis entre la résistance thermique, en particulier à des températures supérieures à 110°C, la résistance mécanique, en particulier la résistance au fluage à de telles températures et à des pressions d’au moins 100 bar, et l’aptitude à la transformation (« processability » en anglais), et en outre, lorsque cette couche est une couche d’isolation thermique, une faible conductivité thermique, et ce sur toute la durée de vie de la conduite, typiquement 20 ans.One of the objectives of the present invention is to provide a subsea pipeline for the transport of hydrocarbons and/or gas (in particular methane, hydrogen sulfide, carbon dioxide or a mixture thereof) comprising an intermediate polymeric sheath, typically an anti-wear layer or a thermal insulation layer, which has a good compromise between thermal resistance, in particular at temperatures above 110°C, mechanical strength, in particular creep resistance at such temperatures and at pressures of at least 100 bar, and processability, and furthermore, when this layer is a thermal insulation layer, low thermal conductivity, and this over the entire service life of the pipeline, typically 20 years.

Un des objectifs est de fournir une conduite comprenant une gaine polymérique intermédiaire et que cette conduite soit apte au transport sous-marin d’hydrocarbures et/ou de gaz (en particulier de de méthane, de sulfure d’hydrogène, de dioxyde de carbone ou d’un mélange de ceux-ci) à des températures élevées, typiquement d’au moins 110°C.One of the objectives is to provide a pipe comprising an intermediate polymeric sheath and for this pipe to be suitable for the underwater transport of hydrocarbons and/or gases (in particular methane, hydrogen sulfide, carbon dioxide or a mixture thereof) at high temperatures, typically at least 110°C.

A ces effets, selon un premier objet, l’invention concerne une conduite flexible sous-marine destinée au transport d’hydrocarbures et/ou de gaz comprenant de l’intérieur vers l’extérieur :To these ends, according to a first object, the invention relates to a flexible underwater pipe intended for the transport of hydrocarbons and/or gas comprising from the inside to the outside:

- une gaine polymérique interne d'étanchéité,- an internal polymeric sealing sheath,

- au moins deux couches de renforcement,- at least two layers of reinforcement,

- une gaine polymérique externe d'étanchéité,- an external polymeric sealing sheath,

la conduite comprenant en outre, entre la gaine polymérique interne d'étanchéité et la gaine polymérique externe d'étanchéité, au moins une couche en matériau polymérique,the pipe further comprising, between the internal polymeric sealing sheath and the external polymeric sealing sheath, at least one layer of polymeric material,

caractérisée en ce que ledit matériau polymérique :characterized in that said polymeric material:

- comprend au moins 50% en poids de poly(éther de p-phénylène) (PPE), et- comprises at least 50% by weight of poly(p-phenylene ether) (PPE), and

- a un module de flexion mesuré à 20°C selon la norme ASTM D 638-14 supérieur à 2000 MPa .- has a flexural modulus measured at 20°C according to ASTM D 638-14 greater than 2000 MPa.

L’invention repose sur la découverte qu’un tel matériau polymérique présente un bon compromis entre capacité à être transformé et caractéristiques mécaniques, notamment une bonne résistance au fluage à des pressions de plus de 100 bar et une température de 110°C, et une faible conductivité thermique.The invention is based on the discovery that such a polymeric material presents a good compromise between its ability to be transformed and mechanical characteristics, in particular good creep resistance at pressures of more than 100 bar and a temperature of 110°C, and low thermal conductivity.

De plus, un tel matériau polymérique résiste aux conditions de pression et de température mentionnées ci-dessus.Moreover, such a polymeric material is resistant to the pressure and temperature conditions mentioned above.

De plus, il présente une résistance chimique compatible avec son utilisation comme matériau polymérique d’une couche d’une conduite flexible pour le transport d’hydrocarbures. L’espace annulaire (espace entre la gaine polymérique interne et la gaine polymérique externe d'étanchéité de la conduite) dans lequel se situe la gaine polymérique comprend des gaz et/ou des acides (CO2et H2S en particulier). Avantageusement, le matériau polymérique n’est pas sensible à l’hydrolyse, à la différence d’une couche à base de polyamide. En outre, le matériau polymérique est peu, voire pas, sensible à la plastification induite par le CO2.In addition, it has a chemical resistance compatible with its use as a polymeric material of a layer of a flexible pipe for the transport of hydrocarbons. The annular space (space between the internal polymeric sheath and the external polymeric sheath for sealing the pipe) in which the polymeric sheath is located comprises gases and/or acids (CO 2 and H 2 S in particular). Advantageously, the polymeric material is not sensitive to hydrolysis, unlike a polyamide-based layer. In addition, the polymeric material is little, if at all, sensitive to plasticization induced by CO 2 .

Le matériau polymérique présente une résistance au fluage qui permet que la couche formée à partir de celui-ci maintienne une épaisseur suffisante pour que les couches de renforcement qui l’entourent ne rentrent pas en contact, et donc ne s’usent pas l’une contre l’autre, ce qui est avantageux pour son utilisation en tant que couche anti-usure. L’utilisation d’un tel matériau permet d’amoindrir la perte d’épaisseur de la couche anti-usure, ce qui est avantageux car plus l’épaisseur de la couche anti-usure est maintenue, mieux elle protège les couches de renforcement qui l’entourent.The polymeric material has a creep resistance that allows the layer formed from it to maintain a sufficient thickness so that the reinforcing layers surrounding it do not come into contact, and therefore do not wear against each other, which is advantageous for its use as an anti-wear layer. The use of such a material makes it possible to reduce the loss of thickness of the anti-wear layer, which is advantageous because the more the thickness of the anti-wear layer is maintained, the better it protects the reinforcing layers surrounding it.

Le matériau polymérique présente une faible conductivité thermique qui permet que la couche formée à partir de celui-ci soit utile en tant que gaine d’isolation thermique.The polymeric material has low thermal conductivity which makes the layer formed from it useful as a thermal insulation sheath.

Malgré la proportion élevée en PPE au sein du matériau polymérique, le matériau polymérique tel que défini ci-dessus possède une bonne résistance à la fissuration sous contrainte.Despite the high proportion of PPE within the polymeric material, the polymeric material as defined above has good resistance to stress cracking.

DéfinitionsDefinitions

Par « transport d’hydrocarbures et/ou de gaz », on entend transport d’hydrocarbures, de gaz ou d’un mélange de ceux-ci. Le gaz est de préférence du méthane (CH4), du sulfure d’hydrogène (H2S), du dioxyde de carbone (CO2) ou un mélange de ceux-ci."Transport of hydrocarbons and/or gas" means the transport of hydrocarbons, gas or a mixture thereof. The gas is preferably methane (CH 4 ), hydrogen sulfide (H 2 S), carbon dioxide (CO 2 ) or a mixture thereof.

On entend par le terme « polymère thermoplastique » désigner un polymère qui devient moins visqueux, ou plus liquide, ou liquide lorsqu’on le chauffe suffisamment et qui conserve de manière réversible sa thermoplasticité. On oppose généralement les polymères thermoplastiques aux polymères thermodurcissables qui se transforment de manière irréversible en un réseau polymère insoluble et non formable à chaud.The term "thermoplastic polymer" refers to a polymer that becomes less viscous, or more liquid, or liquid when heated sufficiently and that reversibly retains its thermoplasticity. Thermoplastic polymers are generally contrasted with thermosetting polymers, which irreversibly transform into an insoluble, non-formable polymer network when heated.

On entend par le terme « homopolymère » désigner un polymère constitué d’une seule unité de répétition.The term "homopolymer" means a polymer consisting of a single repeating unit.

On entend par « copolymère » désigner un polymère issu de la copolymérisation d'au moins deux types de monomères chimiquement différents, appelés comonomères. Un copolymère est donc formé d'au moins deux unités de répétition issues de monomères différents. Il peut également être formé de trois ou plus unités de répétition issues de monomères différents.A copolymer is a polymer resulting from the copolymerization of at least two types of chemically different monomers, called comonomers. A copolymer is therefore formed from at least two repeating units derived from different monomers. It can also be formed from three or more repeating units derived from different monomers.

Le copolymère peut être à structure homogène, notamment de type statistique, alterné ou aléatoire, ou à structure hétérogène, notamment de type séquencé ou à blocs. En particulier, on entend par le terme « copolymère séquencé » ou « copolymère à blocs » désigner des copolymères au sens précité, dans lesquels au moins deux blocs d’homopolymères distincts sont liés de manière covalente. La longueur des blocs peut être variable. Les blocs peuvent être composés de 1 à 1000, de préférence de 1 à 500, de préférence encore de 1 à 100, et en particulier de 1 à 50 unités de répétition, respectivement. Le lien entre les deux blocs d’homopolymères peut être : une simple liaison covalente ou, un motif non répétitif intermédiaire appelé bloc de jonction.The copolymer may have a homogeneous structure, in particular of the statistical, alternating or random type, or a heterogeneous structure, in particular of the sequenced or block type. In particular, the term "block copolymer" or "block copolymer" is understood to denote copolymers in the aforementioned sense, in which at least two distinct homopolymer blocks are covalently linked. The length of the blocks may be variable. The blocks may be composed of 1 to 1000, preferably 1 to 500, more preferably 1 to 100, and in particular 1 to 50 repeating units, respectively. The link between the two homopolymer blocks may be: a simple covalent bond or an intermediate non-repeating unit called a junction block.

Par des polymères « de même nature », on entend au sens de la présente invention que les polymères sont propres à fondre et à former un mélange intime, sans séparation de phase, après refroidissement.By polymers “of the same nature”, it is meant, within the meaning of the present invention, that the polymers are capable of melting and forming an intimate mixture, without phase separation, after cooling.

On entend par « essentiellement constitué d’unité(s) » signifier que l’/les unité(s) représente(nt) une proportion molaire de 95% à 99,9% par rapport au nombre total de moles des unités de répétition dans le polymère.“Consisting essentially of unit(s)” means that the unit(s) represent(s) a molar proportion of 95% to 99.9% of the total number of moles of repeating units in the polymer.

On entend par « constitué d’unité(s) » signifier que l’/les unités(s) représente(nt) une proportion molaire d’au moins 99,9%, notamment 100%, dans le polymère par rapport au nombre de moles total des unités de répétition dans le polymère.“Consisting of unit(s)” means that the unit(s) represent(s) a molar proportion of at least 99.9%, in particular 100%, in the polymer relative to the total number of moles of repeating units in the polymer.

On entend par le terme « température de transition vitreuse », noté Tg, désigner la température à laquelle un polymère au moins partiellement amorphe passe d’un état caoutchoutique vers un état vitreux, ou vice versa, telle que mesurée par analyse calorimétrique différentielle (DSC) selon la norme NF ISO 11357-2:2020, en deuxième chauffe, utilisant des rampes de température en chauffe et en refroidissement à 20°C/min. Dans la présente demande, quand il est fait référence à une température de transition vitreuse, il s’agit plus particulièrement de, sauf indication contraire, la température de transition vitreuse en demi-hauteur de palier telle que définie dans cette norme.The term "glass transition temperature", denoted T g , is understood to mean the temperature at which an at least partially amorphous polymer passes from a rubbery state to a glassy state, or vice versa, as measured by differential scanning calorimetry (DSC) according to standard NF ISO 11357-2:2020, in second heating, using temperature ramps in heating and cooling at 20°C/min. In the present application, when reference is made to a glass transition temperature, it is more particularly, unless otherwise indicated, the glass transition temperature at half-step height as defined in this standard.

On entend par le terme « résistance au choc Charpy », ou plus simplement « résistance au choc », désigner la résistance au choc de barreaux de dimension 80*10*4 mm3entaillés type A, telle que mesurée selon la norme ISO 179:2010. La mesure effective correspond à la moyenne de 10 tests effectués consécutivement. Une entaille (en V avec un rayon de fond d’entaille de 0,25 +/- 0,05 mm) peut être mise en œuvre sur un dispositif spécialement prévu à cet effet (Automatic Notchvis Plus), commercialisé par la société Ceast). Les barreaux sont ensuite laissés au repos pendant 24h. La mesure de résistance au choc peut être réalisée sur une machine d’essai de choc Zwick 5102.The term "Charpy impact strength", or more simply "impact strength", refers to the impact strength of bars of size 80*10*4 mm 3 notched type A, as measured according to ISO 179:2010. The actual measurement corresponds to the average of 10 tests carried out consecutively. A notch (V-shaped with a notch bottom radius of 0.25 +/- 0.05 mm) can be implemented on a device specially designed for this purpose (Automatic Notchvis Plus), marketed by the company Ceast). The bars are then left to rest for 24 hours. The impact strength measurement can be carried out on a Zwick 5102 impact testing machine.

Les formes singulières « un » et « le » appliquées aux constituants du matériau polymérique, tels le PEE, signifient par défaut « au moins un » et respectivement « ledit au moins un ». Les formes singulières incluent néanmoins, sans qu’il soit besoin de le rappeler à chaque fois, les modes de réalisation où « un » signifie « un seul » et « le » signifie « le seul ».The singular forms “un” and “le” applied to the constituents of the polymeric material, such as PEE, mean by default “at least one” and respectively “said at least one”. The singular forms nevertheless include, without it being necessary to repeat it each time, the embodiments where “un” means “a single one” and “le” means “the only one”.

Dans tout ce qui suit, les termes « extérieur » ou « externe » et « intérieur » ou « interne » s’entendent respectivement comme plus éloigné radialement de l’axe de la conduite flexible, et comme plus proche radialement de l’axe de la conduite flexible. Les expressions « couche la plus externe » ou « couche la plus interne » s’entendent respectivement comme la couche la plus éloignée radialement de l’axe de la conduite flexible, et comme la couche la plus proche radialement de l’axe de la conduite flexible. La conduite flexible selon l’invention comprend au moins deux couches de renforcement. Parmi ces couches de renforcement, il y en a une qui est la couche de renforcement la plus externe et qui est donc la couche de renforcement la plus éloignée radialement de l’axe de la conduite flexible, et il y en a une autre qui est la couche de renforcement la plus interne et qui est donc la couche de renforcement la plus proche radialement de l’axe de la conduite flexible.In all that follows, the terms "outer" or "external" and "inner" or "inner" are understood respectively as being radially farthest from the axis of the flexible pipe, and as being radially closer to the axis of the flexible pipe. The expressions "outermost layer" or "innermost layer" are understood respectively as being the layer radially farthest from the axis of the flexible pipe, and as being the layer radially closest to the axis of the flexible pipe. The flexible pipe according to the invention comprises at least two reinforcing layers. Among these reinforcing layers, there is one which is the outermost reinforcing layer and which is therefore the reinforcing layer radially farthest from the axis of the flexible pipe, and there is another which is the innermost reinforcing layer and which is therefore the reinforcing layer radially closest to the axis of the flexible pipe.

Par « couche adjacente à une couche », on entend que les deux couches se suivent dans la structure de la conduite et qu’aucune autre couche (quelle que soit sa nature) n’est localisée entre elles.By "layer adjacent to a layer" is meant that the two layers follow each other in the structure of the pipe and that no other layer (whatever its nature) is located between them.

Par « deux couches de renforcement consécutives », on entend deux couches de renforcement qui se suivent dans la structure de la conduite flexible, sans qu’aucune autre couche de renforcement ne soit localisée entre ces deux couches de renforcement. Par exemple dans une structure (couche de renforcement A / couche de renforcement B / couche de renforcement C), les couches de renforcement A et B sont consécutives l’une de l’autre et les couches de renforcement B et C sont consécutives l’une de l’autre, mais les couches de renforcement A et C ne sont pas consécutives l’une de l’autre, car il y a une couche de renforcement B localisée entre elles. Deux couches de renforcement consécutives peuvent être adjacentes (aucune autre couche entre elles) ou non adjacentes, car il peut y avoir une ou plusieurs autres couches entre elles, sous réserve que cette(s) autre(s) couche(s) ne soit(ent) pas une(des) couche(s) de renforcement. Typiquement, cette ou ces autre(s) couche(s) peut(vent) être une(des) couche(s) polymérique(s). Par exemple, dans une structure (couche de renforcement A / couche polymérique B / couche de renforcement C), les couches de renforcement A et C sont consécutives.By "two consecutive reinforcement layers" is meant two reinforcement layers that follow one another in the structure of the flexible pipe, without any other reinforcement layer being located between these two reinforcement layers. For example, in a structure (reinforcement layer A / reinforcement layer B / reinforcement layer C), reinforcement layers A and B are consecutive to each other and reinforcement layers B and C are consecutive to each other, but reinforcement layers A and C are not consecutive to each other, because there is a reinforcement layer B located between them. Two consecutive reinforcement layers may be adjacent (no other layer between them) or non-adjacent, because there may be one or more other layers between them, provided that this/these other layer(s) is/are not a reinforcement layer(s). Typically, this/these other layer(s) may be a polymeric layer(s). For example, in a structure (reinforcing layer A / polymeric layer B / reinforcing layer C), reinforcing layers A and C are consecutive.

Dans la présente demande, la notion d'enroulement à pas long recouvre tout enroulement hélicoïdal selon un angle d'hélice inférieur ou égal à 60°, notamment inférieur ou égal à 55°, typiquement compris entre 20° et 60°, par exemple entre 25° et 45°, l’angle étant par rapport à l’axe de la conduite flexible.In the present application, the concept of long pitch winding covers any helical winding with a helix angle less than or equal to 60°, in particular less than or equal to 55°, typically between 20° and 60°, for example between 25° and 45°, the angle being relative to the axis of the flexible pipe.

La notion d'enroulement à pas court désigne tout enroulement hélicoïdal selon un angle d'hélice proche de 90°, typiquement de 75° à 90°.The concept of short pitch winding refers to any helical winding with a helix angle close to 90°, typically 75° to 90°.

Couche en matériau polymérique comprenant un PPELayer of polymeric material comprising a PPE

La conduite selon l’invention comprend au moins une couche intermédiaire (c’est-à-dire entre la gaine polymérique interne d'étanchéité et la gaine polymérique externe d'étanchéité) en matériau polymérique comprenant au moins 50% en poids, notamment au moins 60% en poids, de préférence au moins 65% en poids, de poly(éther de p-phénylène) (PPE). La couche en matériau polymérique comprend généralement moins de 99% en poids, parfois moins de 95% en poids de PPE.The pipe according to the invention comprises at least one intermediate layer (i.e. between the internal polymeric sealing sheath and the external polymeric sealing sheath) made of polymeric material comprising at least 50% by weight, in particular at least 60% by weight, preferably at least 65% by weight, of poly(p-phenylene ether) (PPE). The layer of polymeric material generally comprises less than 99% by weight, sometimes less than 95% by weight of PPE.

Avantageusement, utiliser au moins de 50% en poids de PPE au sein du matériau polymérique permet que le matériau polymérique ait une température de transition vitreuse (Tg) élevée, ce qui lui permet de résister aux températures élevées rencontrées lorsque la conduite est mise en opération, et en particulier d’avoir une bonne résistance au fluage à au moins 100 bar et au moins 110°C . Cette température de transition vitreuse dépend également de la nature et de la proportion des éventuels autres composants du matériau polymérique.Advantageously, using at least 50% by weight of PPE within the polymeric material allows the polymeric material to have a high glass transition temperature (Tg), which allows it to withstand the high temperatures encountered when the pipe is put into operation, and in particular to have good creep resistance at at least 100 bar and at least 110°C. This glass transition temperature also depends on the nature and proportion of any other components of the polymeric material.

De préférence, le matériau polymérique a une température de transition vitreuse (Tg) supérieure ou égale à 130°C, étant entendu que lorsque le matériau polymérique a plusieurs températures de transition vitreuse, au moins l’une d’entre elles (et de préférence celle correspondant au PPE) est supérieure ou égale à 130°C. Par exemple, le matériau polymérique peut comprendre un ou plusieurs additifs qui induisent l’apparition de pics secondaires de faibles Tg en calorimétrie mais ce(s) pic(s) ne doivent pas être pris en compte.Preferably, the polymeric material has a glass transition temperature (Tg) greater than or equal to 130°C, it being understood that when the polymeric material has several glass transition temperatures, at least one of them (and preferably the one corresponding to the PPE) is greater than or equal to 130°C. For example, the polymeric material may comprise one or more additives which induce the appearance of secondary peaks of low Tg in calorimetry but this (these) peak(s) must not be taken into account.

Le poly(éther de p-phénylène) (PPE), également appelé polyphénylèneéther (PPE), ou poly(oxyde de phénylène) (PPO) est un polymère thermoplastique qui a l’avantage d’être adapté à des températures élevées.Poly(p-phenylene ether) (PPE), also called polyphenylene ether (PPE), or poly(phenylene oxide) (PPO) is a thermoplastic polymer which has the advantage of being suitable for high temperatures.

Le PPE peut être un homopolymère ou un copolymère. Lorsqu’il s’agit d’un copolymère, le PPE peut être un copolymère (éther de p-phénylène A) / (éther de p-phénylène B, ledit (éther de p-phénylène B) étant différent du (éther de p-phénylène A), ou bien un copolymère (éther de p-phénylène) A / polymère B, ledit polymère B n’étant pas un poly(éther de p-phénylène). De préférence, le polymère B est un polymère thermoplastique, notamment un polystyrène (PS), une polyoléfine telle que le polyéthylène ou le polypropylène, un polyamide (PA) ou un poly(sulfure de phénylène (PPS). Par exemple, le PPE peut être un copolymère poly(éther de p-phénylène) / polyoléfine, par exemple obtenu par greffage d’un poly(éther de p-phénylène) avec une polyoléfine fonctionnalisée par l’anhydride maléique, typiquement lors de la phase de malaxage à l’état fondu, en utilisant un liant comme la phénylène diamine.PPE can be a homopolymer or a copolymer. When it is a copolymer, the PPE may be a (p-phenylene ether A) / (p-phenylene ether B) copolymer, said (p-phenylene ether B) being different from (p-phenylene ether A), or a (p-phenylene ether) A / polymer B copolymer, said polymer B not being a poly(p-phenylene ether). Preferably, the polymer B is a thermoplastic polymer, in particular a polystyrene (PS), a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, a polyamide (PA) or a poly(phenylene sulfide (PPS). For example, the PPE may be a poly(p-phenylene ether) / polyolefin copolymer, for example obtained by grafting a poly(p-phenylene ether) with a polyolefin functionalized with maleic anhydride, typically during the kneading phase in the melted, using a binder such as phenylenediamine.

De préférence, les unités éther de p-phénylène du PPE ont la formule (I) suivante :Preferably, the p-phenylene ether units of PPE have the following formula (I):

(I) (I)

dans laquelle :in which:

- n est un nombre entier supérieur à 2 représentant le nombre d’unités dans le PPE (et est typiquement de 10 à 1 000 000, notamment de 20 à 10 000),- n is an integer greater than 2 representing the number of units in the PPE (and is typically from 10 to 1,000,000, especially from 20 to 10,000),

- indépendamment dans chaque unité, R1et R2représentent indépendamment un hydrogène, un halogène ou un groupe Alk ou –X-Alk où :- independently in each unit, R 1 and R 2 independently represent a hydrogen, a halogen or an Alk or –X-Alk group where:

- Alk représente un alkyle linéaire ou ramifié en C1-C12, notamment en C1-C6, de préférence en C1-C3, ledit alkyle étant éventuellement substitué par un ou plusieurs groupes choisis parmi un hydroxyle et un halogène et- Alk represents a linear or branched C 1 -C 12 alkyl, in particular C 1 -C 6 , preferably C 1 -C 3 , said alkyl being optionally substituted by one or more groups chosen from a hydroxyl and a halogen and

- X représente O, SH, (CO) ou –(C=O)-O.- X represents O, SH, (CO) or –(C=O)-O.

Lorsque les groupes R1et R2sont les mêmes d’une unité à l’autre, le PPE est un homopolymère.When the R1 and R2 groups are the same from one unit to another, PPE is a homopolymer.

De préférence, dans chaque unité, l’un des groupes R1et R2est H et l’autre est choisi parmi H et un alkyle linéaire ou ramifié en C1-C12, notamment en C1-C6, de préférence en C1-C3. On peut par exemple citer le poly(oxyde de 2,6-diméthyl-1,4-phénylène) (R1représente H et R2méthyle).Preferably, in each unit, one of the groups R 1 and R 2 is H and the other is chosen from H and a linear or branched C 1 -C 12 alkyl, in particular C 1 -C 6 , preferably C 1 -C 3 . Mention may for example be made of poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (R 1 represents H and R 2 methyl).

Un PPE préféré est celui de formule (I) dans lequel R1et R2représentent H. Il s’agit du poly(oxyde de 1,4-phénylène).A preferred PPE is that of formula (I) in which R 1 and R 2 represent H. This is poly(1,4-phenylene oxide).

Le PPE peut être le seul polymère thermoplastique du matériau polymérique. Le matériau polymérique est par exemple constitué de PPE et d’un ou plusieurs additifs, notamment ceux définis ci-après.The PPE may be the only thermoplastic polymer in the polymeric material. The polymeric material is, for example, made up of PPE and one or more additives, in particular those defined below.

Le matériau polymérique peut alternativement comprendre au moins un autre polymère thermoplastique qui n’est pas un PPE, au moins un élastomère thermoplastique ou un mélange de ceux-ci. Cet(s) autre(s) polymère(s) thermoplastique(s) et/ou cet(s) élastomère(s) thermoplastique(s) permet(tent) avantageusement d’améliorer l’aptitude à la transformation et/ou les propriétés mécaniques du matériau polymérique, notamment la température de fléchissement sous charge (TFC) (ou « HDT » pour Heat Deflection Temperature en langue anglaise). Toutefois, ils peuvent causer une diminution de la température de transition vitreuse du matériau polymérique et donc sa résistance au fluage. C’est pourquoi la proportion maximale en polymère thermoplastique autre que PPE, élastomère thermoplastique ou mélange de ceux-ci est inférieure ou égale à 50% en poids par rapport au poids du matériau polymérique.The polymeric material may alternatively comprise at least one other thermoplastic polymer which is not a PPE, at least one thermoplastic elastomer or a mixture thereof. This(these) other thermoplastic polymer(s) and/or this(these) thermoplastic elastomer(s) advantageously make it possible to improve the processability and/or the mechanical properties of the polymeric material, in particular the heat deflection temperature (HDT). However, they may cause a reduction in the glass transition temperature of the polymeric material and therefore its creep resistance. This is why the maximum proportion of thermoplastic polymer other than PPE, thermoplastic elastomer or mixture thereof is less than or equal to 50% by weight relative to the weight of the polymeric material.

Ledit au moins un polymère thermoplastique est typiquement choisi parmi un polystyrène (PS), une polyoléfine telle que le polyéthylène ou le polypropylène, un polyamide (PA) et un poly(sulfure de phénylène (PPS), de préférence parmi un polystyrène (PS), une polyoléfine, et un poly(sulfure de phénylène (PPS), de manière particulièrement préférée parmi un polypropylène et un polystyrène.Said at least one thermoplastic polymer is typically chosen from a polystyrene (PS), a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, a polyamide (PA) and a polyphenylene sulfide (PPS), preferably from a polystyrene (PS), a polyolefin, and a polyphenylene sulfide (PPS), particularly preferably from a polypropylene and a polystyrene.

Un des inconvénients du polyamide est qu’il a tendance à s’hydrolyser en présence d’eau, souvent contenu dans les bruts de production (vieillissement chimique). L’hydrolyse est rapide lorsqu’il est soumis à des températures (de l’ordre de 110°C et plus) et à des valeurs de pH faibles (pH inférieur à 7). Ainsi, de préférence, le matériau polymérique est exempt de polyamide.One of the disadvantages of polyamide is that it tends to hydrolyze in the presence of water, often contained in raw materials (chemical aging). Hydrolysis is rapid when subjected to temperatures (around 110°C and above) and low pH values (pH less than 7). Therefore, preferably, the polymeric material is free of polyamide.

Le matériau polymérique peut être exempt d’autre polymère thermoplastique que ceux spécifiquement mentionnés ci-dessus.The polymeric material may be free of any thermoplastic polymer other than those specifically mentioned above.

L’élastomère thermoplastique comprend généralement une polyoléfine, telle que le polyéthylène ou le polypropylène, associée à un élastomère, et est par exemple choisi parmi le SBS (styrène butadiène styrène), le SEBS (styrène éthylène butadiène styrène) et l’EPDM (éthylène propylène diène monomère).The thermoplastic elastomer generally comprises a polyolefin, such as polyethylene or polypropylene, combined with an elastomer, and is for example chosen from SBS (styrene butadiene styrene), SEBS (styrene ethylene butadiene styrene) and EPDM (ethylene propylene diene monomer).

Le matériau polymérique peut comprendre un ou plusieurs additifs, de préférence non polymères.The polymeric material may comprise one or more additives, preferably non-polymeric ones.

Avantageusement, le matériau polymérique comprend de 0% à 30%, typiquement de 0% à 25%, notamment de 1% à 20%, ou encore de 2% à 10% en poids d’additifs, par rapport au poids total de matériau polymérique.Advantageously, the polymeric material comprises from 0% to 30%, typically from 0% to 25%, in particular from 1% to 20%, or even from 2% to 10% by weight of additives, relative to the total weight of polymeric material.

Parmi les additifs, on peut citer une ou plusieurs charges. Parmi les charges envisageables, on peut mentionner notamment la silice et l’alumine, les charges nucléantes telles que des charges minérales, notamment le talc, des charges carbonées, notamment les nanotubes de carbone ou les noirs de carbone, des charges céramiques, notamment le nitrure de bore (NB), ou des oxydes métalliques, notamment ZnO ou MgO, ou des charges renforçantes telles que les fibres de verre ou les fibres de carbone.Among the additives, one or more fillers may be mentioned. Among the possible fillers, one may mention in particular silica and alumina, nucleating fillers such as mineral fillers, in particular talc, carbon fillers, in particular carbon nanotubes or carbon blacks, ceramic fillers, in particular boron nitride (BN), or metal oxides, in particular ZnO or MgO, or reinforcing fillers such as glass fibers or carbon fibers.

Parmi les additifs, on peut citer un ou plusieurs additifs fonctionnels. On peut mentionner comme tels par exemples les agents antistatiques, les agents antioxydants, les agents anti-UV, les stabilisants à l’état fondu, les agents conducteurs, les modifiants choc, les agents de compatibilisation, les agents ignifugeants, des agents d’expansion, les agents aptes à diminuer le coefficient de frottement comme le PTFE, les agents nucléants, les agents de réticulation, les agents de couplage, les colorants ainsi que les agents réactifs tels que les carbonates alcalins. En particulier, lorsque le matériau polymérique comprend, en plus du PPE, au moins un autre polymère thermoplastique, le matériau polymérique comprend généralement un agent de compatibilisation qui permet de faciliter et d’améliorer leur mélange. Par ailleurs, lorsque le matériau polymérique est moussé, il peut comprendre un ou plusieurs agents d’expansion et éventuellement un agent nucléant.Among the additives, one or more functional additives may be mentioned. Examples that may be mentioned as such are antistatic agents, antioxidant agents, anti-UV agents, stabilizers in the melt state, conductive agents, impact modifiers, compatibilizing agents, flame retardants, blowing agents, agents capable of reducing the coefficient of friction such as PTFE, nucleating agents, crosslinking agents, coupling agents, colorants as well as reactive agents such as alkali carbonates. In particular, when the polymeric material comprises, in addition to PPE, at least one other thermoplastic polymer, the polymeric material generally comprises a compatibilizing agent which makes it possible to facilitate and improve their mixing. Furthermore, when the polymeric material is foamed, it may comprise one or more blowing agents and optionally a nucleating agent.

Parmi les additifs, on peut citer un ou plusieurs plastifiants. Le plastifiant peut par exemple être choisi parmi les composés défini dans l’ouvrageHandbook of Plasticizersédité par Georges Wypych. Par exemple, le matériau polymérique comprend de 0% à 5% en poids de plastifiant.Among the additives, one or more plasticizers may be mentioned. The plasticizer may, for example, be chosen from the compounds defined in the book Handbook of Plasticizers edited by Georges Wypych. For example, the polymeric material comprises from 0% to 5% by weight of plasticizer.

Selon un mode de réalisation, le matériau polymérique comprend, voire est constitué de :According to one embodiment, the polymeric material comprises, or even consists of:

- de 50 à 100%, notamment de 60 à 99%, typiquement de 65 à 95%, de préférence de 70 à 85% de PPE,- from 50 to 100%, in particular from 60 to 99%, typically from 65 to 95%, preferably from 70 to 85% of PPE,

- de 0 à 50%, notamment de 1 à 40%, typiquement de 5 à 35%, de préférence de 15 à 30% d’un ou plusieurs polymères thermoplastiques, notamment tels que définis ci-dessus, et- from 0 to 50%, in particular from 1 to 40%, typically from 5 to 35%, preferably from 15 to 30% of one or more thermoplastic polymers, in particular as defined above, and

- de 0 à 30%, notamment de 0 à 20%, typiquement de 0 à 10%, de préférence de 1 à 5% d’un ou plusieurs additifs, notamment tel que défini ci-dessus.- from 0 to 30%, in particular from 0 to 20%, typically from 0 to 10%, preferably from 1 to 5% of one or more additives, in particular as defined above.

Le matériau polymérique de la couche a de préférence un indice de fluidité mesuré selon ISO 1133 révisée en 2011 à 230°C sous une masse de 2,16 kg inférieur ou égal à 4,0 g/10 minutes. De tels indices de fluidité facilitent en effet la préparation d’une bande ou d’une gaine tubulaire par extrusion. L’utilisation de matériau polymérique d’indice de fluidité plus élevé peuvent conduire à des bandes ou couches dont l’épaisseur n’est pas suffisamment homogène, ce qui nuit à ses performances. L’indice de fluidité est généralement supérieur à 0,1 g/10 minutes, notamment supérieur à 0,3 g/10 minutes, de préférence supérieur ou égal à 2,0 g/10 minutes.The polymeric material of the layer preferably has a melt flow index measured according to ISO 1133 revised in 2011 at 230°C under a mass of 2.16 kg of less than or equal to 4.0 g/10 minutes. Such melt flow indices facilitate the preparation of a strip or tubular sheath by extrusion. The use of polymeric material with a higher melt flow index can lead to strips or layers whose thickness is not sufficiently uniform, which is detrimental to its performance. The melt flow index is generally greater than 0.1 g/10 minutes, in particular greater than 0.3 g/10 minutes, preferably greater than or equal to 2.0 g/10 minutes.

Le matériau polymérique de la couche en matériau polymérique peut avoir l’une, plusieurs, ou toutes les propriétés listées ci-après.The polymeric material of the polymeric material layer may have one, more, or all of the properties listed below.

Le matériau polymérique de la couche en matériau polymérique de la conduite a un module de flexion mesuré à 20°C selon la norme ASTM D 638-14 supérieur à 2000 MPa, notamment supérieur ou égal à 2100 MPa, de préférence supérieur ou égal à 2250 MPa, de manière particulièrement préférée supérieur ou égal à 2500 MPa. Ces modules de flexion sont particulièrement adaptés pour que la couche de matériau polymérique ait une bonne résistance au fluage à au moins 100 bar et au moins 110°C. Le module de flexion du matériau polymérique est généralement inférieur à 4,0 GPa, typiquement inférieur à 3,5 GPa, notamment inférieur à 3,2 GPa, de préférence inférieur à 3,0 GPa. Au sens de la présente demande, lorsque le matériau polymérique est moussé, le module de flexion est celui du matériau polymérique de la mousse, et pas celui de la mousse de matériau polymérique. Ainsi, le module de flexion ne se mesure pas sur la mousse, mais sur le matériau polymérique sous forme non moussée, typiquement sur un échantillon de matériau polymérique non moussé extrudé.The polymeric material of the polymeric material layer of the pipe has a flexural modulus measured at 20°C according to the ASTM D 638-14 standard greater than 2000 MPa, in particular greater than or equal to 2100 MPa, preferably greater than or equal to 2250 MPa, particularly preferably greater than or equal to 2500 MPa. These flexural moduli are particularly suitable for the polymeric material layer to have good creep resistance at at least 100 bar and at least 110°C. The flexural modulus of the polymeric material is generally less than 4.0 GPa, typically less than 3.5 GPa, in particular less than 3.2 GPa, preferably less than 3.0 GPa. For the purposes of the present application, when the polymeric material is foamed, the flexural modulus is that of the polymeric material of the foam, and not that of the polymeric material foam. Thus, the flexural modulus is not measured on the foam, but on the polymeric material in unfoamed form, typically on a sample of extruded unfoamed polymeric material.

De préférence, le matériau polymérique de la couche en matériau polymérique de la conduite a une HDT, mesurée selon ASTM D 648-18 et sous 1,8 MPa, supérieure à 70 °C et idéalement supérieures à 80 °C, voire même supérieures à 80 °C. De telles HDT permettent également une bonne résistance au fluage, et sont ainsi avantageusement plus élevés que la HDT du polypropylène (autour de 40/50°C) qui est parfois utilisé comme matériau de couche anti-usure.Preferably, the polymeric material of the polymeric material layer of the pipe has an HDT, measured according to ASTM D 648-18 and under 1.8 MPa, greater than 70 °C and ideally greater than 80 °C, or even greater than 80 °C. Such HDTs also allow good creep resistance, and are thus advantageously higher than the HDT of polypropylene (around 40/50 °C) which is sometimes used as an anti-wear layer material.

De préférence, le matériau polymérique de la couche en matériau polymérique de la conduite a une déformation nominale à la rupture telle que mesurée selon la norme ISO 527-1A:2019 à 20°C supérieure à 8%, typiquement supérieure à 10%, notamment supérieur à 15%, de préférence supérieur à 20%.Preferably, the polymeric material of the polymeric material layer of the pipe has a nominal strain at break as measured according to ISO 527-1A:2019 at 20°C greater than 8%, typically greater than 10%, in particular greater than 15%, preferably greater than 20%.

De préférence, le matériau polymérique de la couche en matériau polymérique de la conduite a une résistance au choc Charpy selon la norme ISO 179-1:2010/1eA supérieure à 5 KJ/m², préférablement supérieure à 6 KJ/m², préférablement encore supérieure à 7 KJ/m², et de manière davantage préférée supérieure à 8 KJ/m².Preferably, the polymeric material of the polymeric material layer of the pipe has a Charpy impact strength according to ISO 179-1:2010/1eA greater than 5 KJ/m², preferably greater than 6 KJ/m², more preferably greater than 7 KJ/m², and more preferably greater than 8 KJ/m².

De préférence, et en particulier lorsque la couche est utilisée en tant que couche d’isolation thermique, le matériau polymérique de la couche en matériau polymérique de la conduite a une conductivité thermique à 20°C inférieure à 0,25 W/(m.K), de préférence inférieure à 0,20 W/(m.K) et de manière particulièrement préférée inférieure à 0,17 W/(m.K) telle que mesurée selon ISO 22007-4:2024.Preferably, and in particular when the layer is used as a thermal insulation layer, the polymeric material of the polymeric material layer of the pipe has a thermal conductivity at 20°C of less than 0.25 W/(m.K), preferably less than 0.20 W/(m.K) and particularly preferably less than 0.17 W/(m.K) as measured according to ISO 22007-4:2024.

Dans un mode de réalisation, le matériau polymérique de la couche en matériau polymérique a un module en flexion supérieur à 2500 MPa à 20°C selon ASTM D 638-14, une conductivité thermique inférieure à 0,17 W/(m.K) selon ISO 22007-4:2024 et une HDT, mesurée selon ASTM D 648-18 et sous 1,8 MPa, supérieure à 100 °C.In one embodiment, the polymeric material of the polymeric material layer has a flexural modulus greater than 2500 MPa at 20°C according to ASTM D 638-14, a thermal conductivity less than 0.17 W/(m.K) according to ISO 22007-4:2024 and an HDT, measured according to ASTM D 648-18 and under 1.8 MPa, greater than 100°C.

Le matériau polymérique tel que défini ci-dessus peut être moussé ou non moussé.The polymeric material as defined above may be foamed or unfoamed.

Lorsque le matériau polymérique est moussé, le module de flexion décrit ci-dessus est celui du matériau polymérique de la mousse, et non celui de la mousse de matériau polymérique.When the polymeric material is foamed, the flexural modulus described above is that of the polymeric material of the foam, not that of the polymeric material foam.

De préférence, lorsque le matériau polymérique est moussé, il contient au moins 70%, de préférence au moins 80% en poids de PPE. Ces proportions élevées en PPE permettent que la couche obtenue ait un module de flexion suffisant pour être utilisée comme couche intermédiaire dans une conduite flexible.Preferably, when the polymeric material is foamed, it contains at least 70%, preferably at least 80% by weight of PPE. These high proportions of PPE allow the resulting layer to have a sufficient flexural modulus to be used as an intermediate layer in a flexible pipe.

Le mode de réalisation dans lequel le matériau polymérique est moussé est particulièrement intéressant lorsque la couche en matériau polymérique est utilisée en tant que couche d’isolation thermique. Par contre, pour une utilisation en tant que couche anti-usure, on préfèrera généralement que le matériau polymérique ne soit pas moussé.The embodiment in which the polymeric material is foamed is particularly advantageous when the layer of polymeric material is used as a thermal insulation layer. On the other hand, for use as an anti-wear layer, it will generally be preferred that the polymeric material is not foamed.

Que le matériau polymérique soit moussé ou non moussé, la couche en matériau polymérique peut :Whether the polymeric material is foamed or unfoamed, the polymeric material layer can:

- soit être réalisée par enroulement hélicoïdal, généralement à pas court, d'au moins une bande dudit matériau polymérique,- either be produced by helical winding, generally with a short pitch, of at least one strip of said polymeric material,

- soit être une gaine tubulaire obtenue par extrusion.- either be a tubular sheath obtained by extrusion.

En général, la bande dudit matériau polymérique a une section de forme rectangulaire, ou proche de celle-ci. De préférence, la bande a une épaisseur de 0,1 à 10,0 mm, de préférence de 0,5 à 5,0 mm et/ou une largeur de 30 à 200 mm, de préférence de 40 à 150 mm. La longueur de la bande est variable et peut atteindre 5 km de long.In general, the strip of said polymeric material has a rectangular cross-section, or close to it. Preferably, the strip has a thickness of 0.1 to 10.0 mm, preferably 0.5 to 5.0 mm and/or a width of 30 to 200 mm, preferably 40 to 150 mm. The length of the strip is variable and can be up to 5 km long.

Lorsque la couche est réalisée par enroulement hélicoïdal d'au moins une bande dudit matériau polymérique moussé, la conduite peut comprendre une ou plusieurs couche(s) polymérique(s) supplémentaire(s) du côté interne et/ou externe de la couche en matériau polymérique, afin d’améliorer l’étanchéité et/ou la cohésion de la couche en matériau polymérique.When the layer is produced by helical winding of at least one strip of said foamed polymeric material, the pipe may comprise one or more additional polymeric layer(s) on the internal and/or external side of the layer of polymeric material, in order to improve the sealing and/or cohesion of the layer of polymeric material.

Lorsque le matériau polymérique est moussé, le mode de réalisation dans lequel la couche est une gaine tubulaire obtenue par extrusion est toutefois préféré. En effet, le fait de pouvoir directement extruder une gaine moussée présente de nombreux avantages par rapport à l’utilisation d’une couche réalisée par enroulement d’une bande de matériau moussé :

  • Le fait d’utiliser des bandes enroulées à pas court fait qu’il peut exister entre chaque bande un espace (typiquement rempli d’un fluide tel qu’un gaz et/ou de l’eau), qui est néfaste en ce qu’il augmente la conductivité thermique globale de la couche.
  • Il n’est généralement pas nécessaire d’insérer une couche polymérique supplémentaire du côté interne de la couche en matériau polymérique, et l’absence de cette couche améliore l’isolation thermique car la couche en matériau polymérique est plus proche du fluide transporté. En effet, plus la couche en matériau polymérique est du côté externe de la conduite, moins elle est efficace pour isoler thermiquement, et réciproquement plus elle est du côté interne (donc plus proche du fluide transporté), plus elle est efficace pour isoler thermiquement. Ainsi, plus il y a de couches du côté interne de la couche en matériau polymérique, plus cela l’éloigne du fluide transporté, et moins elle est efficace pour isoler thermiquement.
  • L’épaisseur d’une gaine d’isolation obtenue par extrusion peut être plus facilement optimisée que celle d’une couche obtenue à partir d’enroulement de bandes, l’épaisseur de la couche étant alors un multiple de l’épaisseur unitaire des bandes.
When the polymeric material is foamed, the embodiment in which the layer is a tubular sheath obtained by extrusion is however preferred. Indeed, the fact of being able to directly extrude a foamed sheath has many advantages compared to the use of a layer produced by winding a strip of foamed material:
  • Using short-pitch wound strips means that there may be a gap between each strip (typically filled with a fluid such as gas and/or water), which is detrimental in that it increases the overall thermal conductivity of the layer.
  • It is generally not necessary to insert an additional polymeric layer on the inner side of the polymeric material layer, and the absence of this layer improves thermal insulation because the polymeric material layer is closer to the transported fluid. Indeed, the more the polymeric material layer is on the outer side of the pipe, the less effective it is at thermal insulation, and conversely, the more it is on the inner side (therefore closer to the transported fluid), the more effective it is at thermal insulation. Thus, the more layers there are on the inner side of the polymeric material layer, the further it is from the transported fluid, and the less effective it is at thermal insulation.
  • The thickness of an insulating sheath obtained by extrusion can be more easily optimized than that of a layer obtained from winding strips, the thickness of the layer then being a multiple of the unit thickness of the strips.

Lorsque la couche est en matériau polymérique moussé (qu’elle soit une gaine tubulaire obtenue par extrusion ou réalisée par enroulement hélicoïdal d’au moins une bande), le matériau polymérique moussé a de préférence une porosité à cellules fermées, ce qui évite toute interconnexion entre cellules et donc le passage de l’eau de mer et l’inondation de l’annulaire de la conduite flexible (c’est-à-dire l’espace entre la couche en matériau polymérique moussé et la gaine polymérique interne de la conduite).When the layer is made of foamed polymeric material (whether it is a tubular sheath obtained by extrusion or made by helical winding of at least one strip), the foamed polymeric material preferably has closed-cell porosity, which prevents any interconnection between cells and therefore the passage of seawater and flooding of the annulus of the flexible pipe (i.e. the space between the layer of foamed polymeric material and the internal polymeric sheath of the pipe).

Lorsque la couche est en matériau polymérique moussé (qu’elle soit une gaine tubulaire obtenue par extrusion ou réalisée par enroulement hélicoïdal d’au moins une bande), elle peut en outre comprendre deux couches polymériques, l’une qui revêt la surface externe de la couche en matériau polymérique moussé, et l’autre qui revêt la surface interne de la couche en matériau polymérique moussé. Cette couche polymérique peut être considérée comme une peau de la couche en matériau polymérique moussé. Cette couche polymérique a typiquement une épaisseur de 10 micron à 1 mm. Elle permet de limiter, voire d’empêcher, la diffusion de l’eau de mer et/ou de protéger le matériau polymérique moussé en cas de déchirure accidentelle de la gaine polymérique externe d’étanchéité et d’inondation de l’espace annulaire de la conduite flexible. Les couches polymériques sont généralement créées lors du processus de moussage en adaptant les paramètres de process. Alternativement, chaque ou les couche(s) polymérique(s) peut(vent) être obtenue(s) par extrusion sur la couche de matériau polymérique moussé (ceci peut être effectué en 2 passages, en coextrusion, en tandem) ou encore en enroulant, de préférence selon un pas court, des bandes de polymère puis en les soudant. Le matériau de la couche polymérique utile à titre de gaine de protection peut être identique ou différent de celui du matériau polymérique moussé (mais le matériau de la couche polymérique utile à titre de gaine de protection n’est pas moussé). La couche en matériau polymérique moussé et la couche qui la revêt peuvent être non liées, ou liées, et ce par l’intermédiaire d’un adhésif ou non.When the layer is made of foamed polymeric material (whether it is a tubular sheath obtained by extrusion or made by helical winding of at least one strip), it may also comprise two polymeric layers, one which covers the external surface of the layer of foamed polymeric material, and the other which covers the internal surface of the layer of foamed polymeric material. This polymeric layer can be considered as a skin of the layer of foamed polymeric material. This polymeric layer typically has a thickness of 10 microns to 1 mm. It makes it possible to limit, or even prevent, the diffusion of seawater and/or to protect the foamed polymeric material in the event of accidental tearing of the external sealing polymeric sheath and flooding of the annular space of the flexible pipe. The polymeric layers are generally created during the foaming process by adapting the process parameters. Alternatively, each polymeric layer(s) may be obtained by extrusion onto the layer of foamed polymeric material (this may be carried out in 2 passes, by coextrusion, in tandem) or by winding, preferably with a short pitch, strips of polymer and then welding them. The material of the polymeric layer useful as a protective sheath may be identical to or different from that of the foamed polymeric material (but the material of the polymeric layer useful as a protective sheath is not foamed). The layer of foamed polymeric material and the layer covering it may be unbonded, or bonded, whether or not by means of an adhesive.

Afin d’obtenir une efficacité en terme d’isolation thermique et une capacité à résister à des pressions et températures élevées, il est nécessaire d’avoir un compromis entre la densité du matériau polymérique moussé et sa résistance à la compression. A cette fin, un taux de porosité de 10% à 80% est préféré, et de 20% à 70%, et de préférence de 30% à 60%. Le taux de porosité peut être déterminé par mesure de densité.In order to achieve thermal insulation efficiency and the ability to withstand high pressures and temperatures, it is necessary to have a compromise between the density of the foamed polymeric material and its compressive strength. For this purpose, a porosity rate of 10% to 80% is preferred, and 20% to 70%, and preferably 30% to 60%. The porosity rate can be determined by density measurement.

Le diamètre des porosités est de préférence inférieur à 200 microns, préférentiellement inférieur à 100 microns et encore mieux inférieur à 50 microns, tel que mesuré par microscopie, de préférence microscopie à balayage (MEB). Dans le cas où les pores sont de type ovoïde (étirée dans le sens d’extrusion), la taille ci-dessus s’entend comme le plus petit diamètre.The diameter of the pores is preferably less than 200 microns, preferably less than 100 microns and even better less than 50 microns, as measured by microscopy, preferably scanning electron microscopy (SEM). In the case where the pores are of the ovoid type (stretched in the direction of extrusion), the above size is understood as the smallest diameter.

Chaque couche en matériau polymérique peut être monocouche ou multicouches, par exemple bi- ou tri-couches.Each layer of polymeric material can be single-layer or multi-layer, for example two- or three-layer.

Lorsque la couche comprend plusieurs couches polymériques, les matériaux polymériques des couches peuvent être identiques ou différentes (par exemple il peut s’agir de deux matériaux polymériques distincts dans chaque couche en matériau polymérique, sous réserve bien sûr qu’au moins l’une des couches soit en matériau polymérique tel que défini ci-dessous). Typiquement, la ou les autre(s) couche(s) polymérique(s) est(sont) exempte(s) de PPE. De manière préférée, le matériau polymérique de cette au moins une autre couche est choisi parmi les polyoléfines, les polymères fluorés, en particulier le PVDF et le PVC, avantageusement le PVC surchloré ou PVCc.When the layer comprises several polymeric layers, the polymeric materials of the layers may be identical or different (for example, it may be two distinct polymeric materials in each layer of polymeric material, provided of course that at least one of the layers is of polymeric material as defined below). Typically, the other polymeric layer(s) is(are) free of PPE. Preferably, the polymeric material of this at least one other layer is chosen from polyolefins, fluoropolymers, in particular PVDF and PVC, advantageously superchlorinated PVC or PVCc.

Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus dans lequel le matériau polymérique moussé est revêtue du côté interne et du côté externe par une couche polymérique utile à titre de gaine de protection, la couche est tricouches (couche polymérique utile à titre de gaine de protection / couche de matériau polymérique moussé / couche polymérique utile à titre de gaine de protection).In the embodiment described above in which the foamed polymeric material is coated on the inner side and the outer side with a polymeric layer useful as a protective sheath, the layer is three-layer (polymeric layer useful as a protective sheath / layer of foamed polymeric material / polymeric layer useful as a protective sheath).

De préférence, la couche en matériau polymérique est monocouche, ce qui exclut les couches multicouches, et ce, que les couches soient non liées entre elles ou liées entre elles, notamment par un adhésif ou parce qu’elles ont été formées par coextrusion. Une unique couche plutôt que deux ou plus permet d’éviter l’accumulation de gaz entre les couches.Preferably, the layer of polymeric material is single-layer, which excludes multi-layer layers, whether the layers are not bonded together or bonded together, in particular by an adhesive or because they have been formed by coextrusion. A single layer rather than two or more makes it possible to avoid the accumulation of gas between the layers.

La couche en matériau polymérique de la conduite flexible est typiquement tubulaire, a généralement un diamètre de 50 mm à 600 mm, de préférence de 50 à 400 mm, et/ou une longueur de 1 m à 10 km.The polymeric material layer of the flexible pipe is typically tubular, generally has a diameter of 50 mm to 600 mm, preferably 50 to 400 mm, and/or a length of 1 m to 10 km.

Selon une première alternative, la couche en matériau polymérique est une couche anti-usure.According to a first alternative, the layer of polymeric material is an anti-wear layer.

De préférence, la couche en matériau polymérique de la conduite flexible a alors une épaisseur supérieure de 0,2 à 2 mm. Par « épaisseur », on désigne l’épaisseur moyenne sur la totalité de la couche. Généralement, l’épaisseur de la couche est la même à ±5%, typiquement à ±2%, à tout endroit de la couche. Cette épaisseur peut être mesurée avec un pied à coulisse.Preferably, the polymeric material layer of the flexible pipe then has a thickness greater than 0.2 to 2 mm. The term "thickness" refers to the average thickness over the entire layer. Generally, the thickness of the layer is the same within ±5%, typically ±2%, at any point in the layer. This thickness can be measured with a caliper.

En particulier lorsque la couche en matériau polymérique est une couche anti-usure, la couche en matériau polymérique peut être localisée entre deux couches de renforcement consécutives. La couche en matériau polymérique est alors entourée par deux couches de renforcement. La couche en matériau polymérique peut être :Particularly when the polymeric material layer is an anti-wear layer, the polymeric material layer can be located between two consecutive reinforcement layers. The polymeric material layer is then surrounded by two reinforcement layers. The polymeric material layer can be:

- non adjacente aux couches de renforcement qui l’entourent (il y a alors une ou plusieurs couches entre la couche en matériau polymérique et chaque couche de renforcement),- not adjacent to the reinforcing layers surrounding it (there are then one or more layers between the polymeric material layer and each reinforcing layer),

- adjacente à l’une des couches de renforcement ou non adjacente à l’autre couche de renforcement,- adjacent to one of the reinforcement layers or not adjacent to the other reinforcement layer,

- adjacente à chacune des couches de renforcement. Ceci constitue le mode de réalisation préféré. Dans ce cas, la couche en matériau polymérique est la seule couche entre les deux couches de renforcement.- adjacent to each of the reinforcing layers. This is the preferred embodiment. In this case, the layer of polymeric material is the only layer between the two reinforcing layers.

Lorsque la couche en matériau polymérique n’est pas adjacente à l’une des couches de renforcement qui l’entourent, il peut par exemple y avoir une couche de maintien entre ladite couche de renforcement et la couche en matériau polymérique.When the layer of polymeric material is not adjacent to one of the reinforcing layers surrounding it, there may, for example, be a retaining layer between said reinforcing layer and the layer of polymeric material.

Le matériau polymérique de la couche anti-usure est de préférence non moussé, ce qui permet une meilleure résistance mécanique, notamment au fluage.The polymeric material of the anti-wear layer is preferably non-foamed, which allows better mechanical resistance, particularly against creep.

La couche anti-usure peut :The anti-wear layer can:

- soit être une gaine tubulaire obtenue par extrusion, typiquement sur une couche de renforcement,- either be a tubular sheath obtained by extrusion, typically on a reinforcing layer,

- soit être réalisée par enroulement hélicoïdal, généralement à pas court, d'au moins une bande dudit matériau polymérique. Les spires de la (des) bande(s) ne sont pas nécessairement soudées entre elles. Une telle couche anti-usure n’est donc généralement pas étanche.- or be made by helical winding, generally with a short pitch, of at least one strip of said polymeric material. The turns of the strip(s) are not necessarily welded together. Such an anti-wear layer is therefore generally not waterproof.

Selon une deuxième alternative, la couche en matériau polymérique est une couche d’isolation thermique.According to a second alternative, the layer of polymeric material is a thermal insulation layer.

De préférence, la couche en matériau polymérique de la conduite flexible a alors une épaisseur supérieure à 3 mm, notamment supérieure à 4 mm, de préférence supérieure à 5 mm, de manière particulièrement préférée supérieure à 6 mm. Par « épaisseur », on désigne l’épaisseur moyenne sur la totalité de la couche. Généralement, l’épaisseur de la couche est la même à ±5%, typiquement à ±2%, à tout endroit de la couche. Cette épaisseur peut être mesurée avec un pied à coulisse.Preferably, the layer of polymeric material of the flexible pipe then has a thickness greater than 3 mm, in particular greater than 4 mm, preferably greater than 5 mm, particularly preferably greater than 6 mm. The term “thickness” refers to the average thickness over the entire layer. Generally, the thickness of the layer is the same within ±5%, typically within ±2%, at any point in the layer. This thickness can be measured with a caliper.

En particulier lorsque la couche en matériau polymérique est une couche d’isolation thermique, la couche en matériau polymérique est localisée entre la couche de renforcement la plus externe et la gaine polymérique externe d'étanchéité.Particularly when the polymeric material layer is a thermal insulation layer, the polymeric material layer is located between the outermost reinforcing layer and the outer polymeric sealing sheath.

Structure de la conduite et différentes couchesPipe structure and different layers

La conduite comprend une gaine polymérique d’étanchéité interne.The pipe includes an internal sealing polymer sheath.

Le matériau constitutif de la gaine polymérique d'étanchéité interne doit être stable chimiquement et capable de résister mécaniquement au fluide transporté et à ses caractéristiques (composition, température et pression). Le matériau doit combiner des caractéristiques de ductilité, de résistance au temps (généralement, la conduite doit avoir une durée de vie d’au moins 20 ans), de résistance mécanique, à la chaleur et à la pression. Le matériau doit notamment être inerte chimiquement vis-à-vis des composés chimiques constituant le fluide transporté ou avoir un vieillissement dont la cinétique est compatible avec l’application.The material constituting the internal sealing polymer sheath must be chemically stable and capable of mechanically resisting the transported fluid and its characteristics (composition, temperature and pressure). The material must combine characteristics of ductility, resistance to time (generally, the pipe must have a lifespan of at least 20 years), mechanical resistance, heat and pressure. In particular, the material must be chemically inert with respect to the chemical compounds constituting the transported fluid or have aging kinetics compatible with the application.

Divers matériaux polymères peuvent être utilisés dans la gaine polymérique interne d'étanchéité de la conduite flexible sous-marine, généralement des matériaux thermoplastiques. La gaine polymérique interne d'étanchéité est par exemple en polyoléfine telle qu’un polyéthylène, notamment un polyéthylène moyenne ou haute densité, ou un polypropylène, en polyamide, notamment le polyamide 11 ou 12, en fluorure de polyvinylidène (PVDF), copolymères de polyfluorure de vinylidène et de polyhexafluoropropylène (PVDF-HFP), en poly(sulfure de phénylène) (PPS), en PAI (polyamide-imide), en PEI (polyéther-imide), en PSU (polysulfone), en PPSU (polyphénylsulfone), en PES (polyéthersulfone), en PAS (polyarylsulfone), en PPE (polyphénylèneéther), en PPS (polysulfure de phénylène), en LCP (polymères à cristaux liquides), en PPA (polyphtalamide), en polyétheréthercétone (PEEK), en PEK (polyéthercétone), en PEEKK (polyétheréthercétonecétone), en PEKK (polyéthercétonecétone), en PEKEKK (polyéthercétoneéthercétonecétone), en copolymères de ceux-ci, et/ou en leurs mélanges.Various polymer materials can be used in the internal polymeric sealing sheath of the subsea flexible pipeline, usually thermoplastic materials. The internal polymeric sealing sheath is, for example, made of polyolefin such as polyethylene, in particular medium or high density polyethylene, or polypropylene, polyamide, in particular polyamide 11 or 12, polyvinylidene fluoride (PVDF), copolymers of polyvinylidene fluoride and polyhexafluoropropylene (PVDF-HFP), poly(phenylene sulfide) (PPS), PAI (polyamide-imide), PEI (polyether-imide), PSU (polysulfone), PPSU (polyphenylsulfone), PES (polyethersulfone), PAS (polyarylsulfone), PPE (polyphenylene ether), PPS (polyphenylene sulfide), LCP (liquid crystal polymers), PPA (polyphthalamide), polyetheretherketone (PEEK), PEK (polyetherketone), PEEKK (polyetheretherketoneketone), PEKK (polyetherketoneketone), PEKEKK (polyetherketoneetherketoneketone), copolymers thereof, and/or mixtures thereof.

La gaine polymérique interne d'étanchéité a généralement un diamètre de 50 mm à 600 mm, de préférence de 50 à 400 mm, et/ou une épaisseur de 1 mm à 150 mm, préférentiellement de 4 à 20 mm et/ou une longueur de 1 m à 10 km.The internal polymeric sealing sheath generally has a diameter of 50 mm to 600 mm, preferably 50 to 400 mm, and/or a thickness of 1 mm to 150 mm, preferably 4 to 20 mm and/or a length of 1 m to 10 km.

La conduite comprend au moins deux couches de renforcement.The pipe includes at least two layers of reinforcement.

Généralement, chaque couche de renforcement est constituée d’un enroulement hélicoïdal d’au moins un fil à spires non jointives. Le fil est généralement métallique ou en matériau composite, notamment un composite à base de polymère thermoplastique ou thermodurcissable généralement renforcé par des fibres.Typically, each reinforcing layer consists of a helical winding of at least one wire with non-contiguous turns. The wire is usually metallic or made of a composite material, particularly a composite based on a thermoplastic or thermosetting polymer, generally reinforced with fibers.

Typiquement, la conduite comprend au moins une nappe d’armures de traction en tant que couche de renforcement, de préférence au moins deux nappes d’armures de traction, généralement un nombre pair de nappes d’armures de traction. Les nappes d'armures de traction sont constituées de fils enroulés selon des pas longs. Le fil est métallique ou en matériau composite, notamment un composite à base de polymère thermoplastique ou thermodurcissable, généralement renforcé par des fibres. Les nappes d’armure en matériau composite sont typiquement obtenues par procédé de pultrusion.Typically, the pipe comprises at least one tensile armor ply as a reinforcing layer, preferably at least two tensile armor plies, generally an even number of tensile armor plies. The tensile armor plies are made of wires wound in long pitches. The wire is metallic or made of a composite material, in particular a composite based on a thermoplastic or thermosetting polymer, generally reinforced with fibers. The armor plies made of composite material are typically obtained by a pultrusion process.

Les éléments d’armure d’une première nappe sont enroulés généralement suivant un angle opposé par rapport aux éléments d’armure d’une deuxième nappe. Ainsi, si l’angle d’enroulement par rapport à l’axe de la conduite des éléments d’armure de la première nappe est égal à + α, α étant un angle d'hélice inférieur ou égal à 60° par rapport à l’axe de la conduite flexible, l’angle d’enroulement par rapport à l’axe de la conduite des éléments d’armure de la deuxième nappe consécutive à la première nappe est typiquement de - α.The armor elements of a first layer are generally wound at an opposite angle to the armor elements of a second layer. Thus, if the winding angle relative to the pipe axis of the armor elements of the first layer is equal to + α, α being a helix angle less than or equal to 60° relative to the axis of the flexible pipe, the winding angle relative to the pipe axis of the armor elements of the second layer following the first layer is typically - α.

Généralement, chacune des nappes d’armure de traction est non liée aux couches polymériques adjacentes. Par « non lié », on entend que les nappes d’armure de traction sont libres de se déplacer par rapport aux couches polymériques adjacentes (en particulier par rapport à la couche en matériau polymérique si elle est adjacente). Typiquement, les nappes d’armure de traction de la conduite flexible ne sont pas noyées (« embedded » en anglais) dans une gaine polymérique ou élastomérique (en particulier dans la couche en matériau polymérique). De même, il n’y a de préférence pas d’adhésif entre les couches de renforcement et la(les) couche(s) polymérique(s) adjacente(s) (en particulier la couche en matériau polymérique adjacente).Generally, each of the tensile armor plies is unbonded to the adjacent polymeric layers. By “unbonded” is meant that the tensile armor plies are free to move relative to the adjacent polymeric layers (in particular relative to the polymeric material layer if it is adjacent). Typically, the tensile armor plies of the flexible pipe are not embedded in a polymeric or elastomeric sheath (in particular in the polymeric material layer). Similarly, there is preferably no adhesive between the reinforcement layers and the adjacent polymeric layer(s) (in particular the adjacent polymeric material layer).

Typiquement, dans le cas où la conduite flexible en service est amenée à supporter des pressions élevées, les nappes d'armures de traction ont pour fonction principale de reprendre les efforts axiaux liés d’une part à la pression interne régnant à l’intérieur de la conduite flexible et d’autre part au poids de la conduite flexible notamment lorsqu’elle est suspendue.Typically, in the case where the flexible pipe in service is required to withstand high pressures, the main function of the tensile armor layers is to absorb the axial forces linked on the one hand to the internal pressure prevailing inside the flexible pipe and on the other hand to the weight of the flexible pipe, particularly when it is suspended.

Dans un mode de réalisation, la conduite comprend au moins deux nappes d’armures de traction et la couche en matériau polymérique est localisée entre deux nappes d’armures consécutives, et est de préférence adjacente à chacune de ces nappes d’armure consécutives. La couche en matériau polymérique assure alors généralement la fonction de couche anti-usure.In one embodiment, the pipe comprises at least two tensile armor plies and the layer of polymeric material is located between two consecutive armor plies, and is preferably adjacent to each of these consecutive armor plies. The layer of polymeric material then generally provides the function of an anti-wear layer.

Dans un autre mode de réalisation, la couche en matériau polymérique est localisée entre la nappe d’armure la plus externe et la gaine polymérique externe d'étanchéité. La couche en matériau polymérique assure alors généralement la fonction de couche d’isolation thermique.In another embodiment, the layer of polymeric material is located between the outermost armor ply and the outer polymeric sealing sheath. The layer of polymeric material then generally provides the function of a thermal insulation layer.

La conduite flexible peut comprendre, en tant que couche de renforcement, un ruban de renfort ou couche de maintien entre la gaine polymérique externe d’étanchéité et la nappe d’armures (la nappe la plus externe quand il y a plusieurs nappes d’armures). Ce ruban de renfort est formé par exemple d’une couche anti-flambement de résistance mécanique élevée afin de limiter le flambement de la(des) nappe(s) d’armures de traction dans l’éventualité où la conduite serait soumise au phénomène d’effet de fond inverse. Cette couche anti-flambement est par exemple en aramide. Le ruban de renfort est enroulé autour de la nappe d’armures la plus externe, avantageusement comme indiqué dans la Norme API 17J de 2021.The flexible pipe may include, as a reinforcing layer, a reinforcing tape or retaining layer between the outer polymeric sealing sheath and the armor ply (the outermost ply when there are several armor plies). This reinforcing tape is formed, for example, of a high mechanical strength anti-buckling layer in order to limit the buckling of the tensile armor ply(ies) in the event that the pipe is subject to the reverse bottom effect phenomenon. This anti-buckling layer is, for example, made of aramid. The reinforcing tape is wrapped around the outermost armor ply, advantageously as indicated in API Standard 17J of 2021.

Dans un mode de réalisation, la couche en matériau polymérique est localisée entre le ruban de renfort et la nappe d’armure la plus externe, et est de préférence adjacente au ruban de renfort et à la nappe d’armure la plus externe La couche en matériau polymérique assure alors généralement la fonction de couche anti-usure.In one embodiment, the layer of polymeric material is located between the reinforcing tape and the outermost armor ply, and is preferably adjacent to the reinforcing tape and the outermost armor ply. The layer of polymeric material then generally provides the function of an anti-wear layer.

Dans un autre mode de réalisation, la couche en matériau polymérique est localisée entre le ruban de renfort et la gaine polymérique externe d'étanchéité. La couche en matériau polymérique assure alors généralement la fonction de couche d’isolation thermique.In another embodiment, the layer of polymeric material is located between the reinforcing tape and the external polymeric sealing sheath. The layer of polymeric material then generally provides the function of a thermal insulation layer.

La conduite flexible comprend une gaine polymérique externe d’étanchéité pour empêcher l’eau de mer de pénétrer au sein de la conduite flexible. Cela permet notamment de protéger les couches de renforcement de l’eau de mer et donc de prévenir le phénomène de corrosion par l’eau de mer.The flexible pipe includes an external polymeric sealing sheath to prevent seawater from penetrating into the flexible pipe. This protects the reinforcement layers from seawater and therefore prevents the phenomenon of corrosion by seawater.

La gaine polymérique externe d’étanchéité est avantageusement réalisée à base d’une polyoléfine, telle que du polyéthylène, à base d’un polyamide, tel que du PA11 ou du PA12, à base d’un polymère fluoré tel que du polyfluorure de vinylidène (PVDF), ou à base d’un thermoplastique élastomère comprenant une polyoléfine, telle que le polyéthylène ou le polypropylène, associée à un élastomère du type SBS (styrène butadiène styrène), SEBS (styrène éthylène butadiène styrène), EPDM (éthylène propylène diène monomère), polybutadiène, polyisoprène ou polyéthylène-butylène.The external polymeric sealing sheath is advantageously made from a polyolefin, such as polyethylene, from a polyamide, such as PA11 or PA12, from a fluorinated polymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF), or from a thermoplastic elastomer comprising a polyolefin, such as polyethylene or polypropylene, combined with an elastomer of the SBS (styrene butadiene styrene), SEBS (styrene ethylene butadiene styrene), EPDM (ethylene propylene diene monomer), polybutadiene, polyisoprene or polyethylene-butylene type.

L’épaisseur de la gaine polymérique externe d’étanchéité est par exemple comprise entre 5 mm et 15 mm.The thickness of the external polymeric sealing sheath is, for example, between 5 mm and 15 mm.

La gaine polymérique externe d'étanchéité est généralement la couche la plus externe de la conduite flexible (elle n’est donc revêtue par aucune autre couche).The outer polymeric sealing sheath is generally the outermost layer of the flexible pipe (it is therefore not coated by any other layer).

De préférence, la gaine polymérique interne d'étanchéité et/ou la gaine polymérique externe d'étanchéité (est) sont exempte(s) de PPE.Preferably, the inner polymeric sealing sheath and/or the outer polymeric sealing sheath (is) are free of PPE.

La conduite peut en outre comprendre une carcasse métallique. Si la conduite comprend une carcasse métallique, elle est dite à passage non lisse ("rough-bore" en langue anglaise). Si la conduite est exempte de carcasse métallique, elle est dite à passage lisse ("smooth-bore" en langue anglaise).The pipe may also include a metal casing. If the pipe includes a metal casing, it is said to have a rough-bore. If the pipe does not have a metal casing, it is said to have a smooth-bore.

La fonction principale de la carcasse métallique est de reprendre les efforts radiaux dirigés de l’extérieur vers l’intérieur de la conduite afin d’éviter l’effondrement (« collapse » en langue anglaise) de tout ou partie de la conduite sous l’effet de ces efforts. Ces efforts sont notamment liés à pression hydrostatique exercée par l’eau de mer lorsque la conduite flexible est immergée. Ainsi, la pression hydrostatique peut atteindre un niveau très élevé lorsque la conduite est immergée à grande profondeur, par exemple 200 bar lorsque la conduite est immergée à une profondeur de 2000 m si bien qu’il est alors souvent indispensable de pourvoir la conduite flexible d’une carcasse métallique.The main function of the metal casing is to absorb radial forces directed from the outside to the inside of the pipe in order to prevent the collapse of all or part of the pipe under the effect of these forces. These forces are notably linked to the hydrostatic pressure exerted by seawater when the flexible pipe is submerged. Thus, the hydrostatic pressure can reach a very high level when the pipe is submerged at great depth, for example 200 bar when the pipe is submerged at a depth of 2000 m, so it is often essential to provide the flexible pipe with a metal casing.

La carcasse métallique a aussi pour fonction d’empêcher l’effondrement de la gaine polymérique interne d’étanchéité lors d’une décompression rapide d’une conduite flexible ayant transporté des hydrocarbures. En effet, les gaz contenus dans les hydrocarbures diffusent lentement à travers la gaine polymérique interne d’étanchéité et se retrouvent en partie piégés dans l’espace annulaire compris entre la gaine polymérique interne d’étanchéité et la gaine polymérique externe d’étanchéité. Par suite, lors d’un arrêt de production engendrant une décompression rapide de l’intérieur de la conduite flexible, la pression régnant dans cet espace annulaire peut temporairement devenir nettement supérieure à la pression régnant à l’intérieur de la conduite, ce qui en l’absence de carcasse métallique conduirait à l’effondrement de la gaine polymérique interne d’étanchéité.The metal casing also serves to prevent the internal polymeric sealing sheath from collapsing during rapid decompression of a flexible pipe that has transported hydrocarbons. Indeed, the gases contained in the hydrocarbons diffuse slowly through the internal polymeric sealing sheath and become partly trapped in the annular space between the internal polymeric sealing sheath and the external polymeric sealing sheath. Consequently, during a production shutdown causing rapid decompression of the interior of the flexible pipe, the pressure in this annular space may temporarily become significantly higher than the pressure inside the pipe, which in the absence of a metal casing would lead to the collapse of the internal polymeric sealing sheath.

La carcasse métallique est constituée d’éléments longitudinaux enroulés hélicoïdalement à pas court. Ces éléments longitudinaux sont des feuillards ou des fils en acier inoxydable agencés en spires agrafées les unes aux autres. Avantageusement, la carcasse métallique est réalisée en profilant un feuillard en forme de S puis en l’enroulant en hélice de façon à agrafer entre elles les spires adjacentes.The metal carcass is made up of longitudinal elements wound helically with a short pitch. These longitudinal elements are stainless steel strips or wires arranged in turns stapled to each other. Advantageously, the metal carcass is made by profiling a strip into an S shape and then winding it helically so as to staple the adjacent turns together.

Par suite, généralement, pour le transport d’hydrocarbures, une conduite comportant une carcasse métallique est préférée. En outre, lorsque la conduite est destinée à la fois à transporter des hydrocarbures et à être immergée à grande profondeur, alors la carcasse métallique devient indispensable dans la plupart des applications.Therefore, generally, for the transport of hydrocarbons, a pipe with a metal casing is preferred. Furthermore, when the pipe is intended both to transport hydrocarbons and to be submerged at great depth, then the metal casing becomes essential in most applications.

La carcasse métallique est généralement adjacente à la gaine polymérique interne d’étanchéité. La carcasse métallique n’étant pas adjacente à une autre couche de renforcement, elle ne subit pas d’usure par frottement et n’est donc de préférence pas revêtue de couche anti-usure.The metal carcass is generally adjacent to the internal polymeric sealing sheath. Since the metal carcass is not adjacent to another reinforcing layer, it is not subject to frictional wear and is therefore preferably not coated with an anti-wear layer.

Deux variantes préférées sont décrites ci-après pour la structure de la conduite, selon qu’il s’agisse d’une conduite flexible usuelle, typiquement dont la structure est telle que décrite dans les documents normatifs API RP 17B (2021) et API 17J (2021), ou bien d’une conduite hybride.Two preferred variants are described below for the structure of the pipe, depending on whether it is a usual flexible pipe, typically whose structure is as described in the standard documents API RP 17B (2021) and API 17J (2021), or a hybrid pipe.

Conduite flexible « usuelle »“Usual” flexible pipe

Selon une première variante, la conduite flexible, comprend (voire est constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :According to a first variant, the flexible pipe comprises (or is made up of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- éventuellement une voûte de pression en tant que couche de renforcement,- possibly a pressure vault as a reinforcing layer,

- au moins une nappe d’armures de traction en tant que couche de renforcement, de préférence au moins deux nappes d’armures de traction,- at least one tensile armor layer as a reinforcing layer, preferably at least two tensile armor layers,

- éventuellement un ruban de renfort en tant que couche de renforcement,- possibly a reinforcing tape as a reinforcing layer,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité,- the external polymeric sealing sheath,

la conduite comprenant en outre, entre la gaine polymérique interne d'étanchéité et la gaine polymérique externe d'étanchéité, au moins une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus.the pipe further comprising, between the internal polymeric sealing sheath and the external polymeric sealing sheath, at least one layer of polymeric material as defined above.

La voûte de pression est une couche de renforcement supplémentaire destinée à reprendre les efforts radiaux liés à la pression interne et dirigés de l’intérieur vers l’extérieur de la conduite, afin d’éviter l’éclatement de la gaine polymérique interne sous l’effet de la pression régnant à l’intérieur de la conduite.The pressure vault is an additional reinforcing layer intended to absorb the radial forces linked to the internal pressure and directed from the inside to the outside of the pipe, in order to prevent the internal polymer sheath from bursting under the effect of the pressure prevailing inside the pipe.

Usuellement, la voûte de pression est située vers l'intérieur de la conduite. C’est une couche plus interne que la(es) nappe(s) d’armures de traction. La voûte de pression est constituée d’éléments longitudinaux enroulés à pas court, par exemple des fils métalliques de forme Z (zêta), C, T (téta), U, K, X ou I, et/ou d’au moins une bande en aramide, et/ou d’au moins une bande composite comprenant une matrice polymérique dans laquelle sont noyées des fibres de renfort, par exemple des fibres en verre, en carbone, en aramide, et/ou en basalte.Usually, the pressure vault is located towards the inside of the pipe. It is a more internal layer than the tensile armor layer(s). The pressure vault is made up of longitudinal elements wound with a short pitch, for example metal wires of shape Z (zeta), C, T (theta), U, K, X or I, and/or at least one aramid strip, and/or at least one composite strip comprising a polymer matrix in which reinforcing fibers are embedded, for example glass, carbon, aramid, and/or basalt fibers.

Sa présence n’est pas indispensable, en particulier lorsque les angles d’hélice des fils constituant les nappes d’armures de traction sont proches de 55°. En effet, cet angle d’hélice particulier confère aux nappes d’armures de traction la capacité de reprendre, en plus des efforts axiaux, les efforts radiaux exercés sur la conduite flexibles et dirigés de l’intérieur vers l’extérieur de la conduite.Its presence is not essential, particularly when the helix angles of the wires constituting the tensile armor plies are close to 55°. Indeed, this particular helix angle gives the tensile armor plies the capacity to absorb, in addition to axial forces, the radial forces exerted on the flexible pipe and directed from the inside to the outside of the pipe.

En outre, pour des pressions internes élevées, il est connu d’ajouter une frette réalisée par l’enroulement à pas court d’au moins un fil métallique avantageusement de section transversale rectangulaire autour de la voûte de pression pour augmenter la résistance à l’éclatement de la conduite.Furthermore, for high internal pressures, it is known to add a hoop made by winding at least one metal wire, advantageously of rectangular cross-section, with a short pitch around the pressure vault to increase the burst resistance of the pipe.

De manière préférée et notamment pour les applications en grande profondeur, outre les nappes d’armures de traction, la conduite flexible selon la première variante comprend une voûte de pression et, éventuellement une frette, intercalée entre la gaine polymérique interne d’étanchéité et les nappes d’armures de traction.Preferably and in particular for deep-sea applications, in addition to the tensile armor layers, the flexible pipe according to the first variant comprises a pressure vault and, possibly, a hoop, inserted between the internal polymeric sealing sheath and the tensile armor layers.

La conduite flexible peut en outre comprendre, en tant que couche de renforcement ou couche de maintien, un ruban de renfort entre la gaine polymérique externe d’étanchéité et la nappe d’armures (la nappe la plus externe quand il y a plusieurs nappes d’armures). Ce ruban de renfort est formé par exemple d’une couche anti-flambement de résistance mécanique élevée afin de limiter le flambement de la(des) nappe(s) d’armures de traction dans l’éventualité où la conduite serait soumise au phénomène d’effet de fond inverse. Cette couche anti-flambement est par exemple en aramide. Le ruban de renfort est enroulé autour de la nappe d’armures la plus externe, avantageusement comme indiqué dans la Norme API 17J de 2021.The flexible pipe may further comprise, as a reinforcing layer or retaining layer, a reinforcing tape between the outer polymeric sealing sheath and the armor ply (the outermost ply when there are several armor plies). This reinforcing tape is formed, for example, of an anti-buckling layer of high mechanical strength in order to limit the buckling of the tensile armor ply(ies) in the event that the pipe is subject to the reverse bottom effect phenomenon. This anti-buckling layer is, for example, made of aramid. The reinforcing tape is wrapped around the outermost armor ply, advantageously as indicated in API Standard 17J of 2021.

La conduite flexible est de préférence de type non lié, c’est-à-dire que ses couches de renforcement, telles que la(les) nappe(s) d’armures de traction et/ou la voûte de pression, sont non liées à la(aux) couche(s) polymérique(s) adjacente(s), telles que la gaine polymérique interne d’étanchéité et/ou la gaine polymérique externe d’étanchéité et/ou la couche en matériau polymérique tubulaire telle que définie ci-dessus. Par « non lié », on entend que les couches de renforcement sont libres de se déplacer par rapport aux couches polymériques. Typiquement, les couches de renforcement de la conduite flexible ne sont pas noyées (« embedded » en anglais) dans une gaine polymérique ou élastomérique. De même, il n’y a de préférence pas d’adhésif entre les couches de renforcement et la(les) couche(s) polymérique(s) adjacente(s).The flexible pipe is preferably of the unbonded type, that is to say that its reinforcing layers, such as the tensile armor ply(ies) and/or the pressure vault, are unbonded to the adjacent polymeric layer(s), such as the inner polymeric sealing sheath and/or the outer polymeric sealing sheath and/or the layer of tubular polymeric material as defined above. By “unbonded” is meant that the reinforcing layers are free to move relative to the polymeric layers. Typically, the reinforcing layers of the flexible pipe are not embedded in a polymeric or elastomeric sheath. Similarly, there is preferably no adhesive between the reinforcing layers and the adjacent polymeric layer(s).

Alternativement, la conduite flexible est de type lié, c’est à dire qu’au moins une des couches de renforcement, souvent métallique ou en matériau composite, est liée à une couche polymérique adjacente. Si la couche de renforcement est intercalée entre deux couches polymériques, une seule ou les deux faces de la couche de renforcement peut(peuvent) être liée(s) à la(les) couche(s) polymérique(s) adjacente(s). Chacune des couches de renforcement peut être liée à une couche polymérique adjacente, et ce par une face de la couche de renforcement, ou par ses deux faces lorsque la couche de renforcement est intercalée entre deux couches polymériques. Par exemple, la gaine polymérique interne d’étanchéité peut être liée à la couche de renforcement la plus interne. Cette liaison peut être obtenue grâce à l’utilisation d’un adhésif ou d’un élastomère entre deux couches adjacentes, ou bien en noyant au moins une face de la couche de renforcement dans la gaine polymérique ou élastomérique adjacente.Alternatively, the flexible pipe is of the bonded type, that is to say that at least one of the reinforcing layers, often metallic or made of composite material, is bonded to an adjacent polymeric layer. If the reinforcing layer is sandwiched between two polymeric layers, one or both faces of the reinforcing layer may be bonded to the adjacent polymeric layer(s). Each of the reinforcing layers may be bonded to an adjacent polymeric layer, by one face of the reinforcing layer, or by both faces when the reinforcing layer is sandwiched between two polymeric layers. For example, the internal polymeric sealing sheath may be bonded to the innermost reinforcing layer. This bond may be obtained through the use of an adhesive or an elastomer between two adjacent layers, or by embedding at least one face of the reinforcing layer in the adjacent polymeric or elastomeric sheath.

La couche comprenant un matériau polymérique telle que définie est typiquement :The layer comprising a polymeric material as defined is typically:

- entre la voûte de pression et la frette (il s’agit alors généralement d’une couche anti-usure),- between the pressure vault and the hoop (this is generally an anti-wear layer),

- entre la frette et la nappe d'armures de traction la plus interne (il s’agit alors généralement d’une couche anti-usure),- between the hoop and the innermost tensile armor layer (this is generally an anti-wear layer),

- entre la voûte de pression et la nappe d'armures de traction la plus interne (il s’agit alors généralement d’une couche anti-usure), et/ou- between the pressure vault and the innermost tensile armor layer (this is generally an anti-wear layer), and/or

- entre deux nappes d'armures de traction consécutives (il s’agit alors généralement d’une couche anti-usure) et/ou- between two consecutive layers of tensile armor (this is generally an anti-wear layer) and/or

- entre la nappe d'armures de traction la plus externe et le ruban de renfort (il s’agit alors généralement d’une couche anti-usure), et/ou- between the outermost tensile armor layer and the reinforcing tape (this is generally an anti-wear layer), and/or

- si le ruban de renfort est présent, entre le ruban de renfort et la gaine polymérique externe d'étanchéité (il s’agit alors généralement d’une couche d’isolation thermique), ou bien, si le ruban de renfort est absent, entre la nappe d’armures de traction la plus externe et la gaine polymérique externe d'étanchéité (il s’agit alors généralement d’une couche d’isolation thermique).- if the reinforcing tape is present, between the reinforcing tape and the external polymeric sealing sheath (this is then generally a thermal insulation layer), or, if the reinforcing tape is absent, between the outermost tensile armor layer and the external polymeric sealing sheath (this is then generally a thermal insulation layer).

Dans un premier mode de réalisation de cette première variante, la conduite comprend au moins deux nappes d’armures de traction et la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus est localisée entre deux nappes d’armures consécutives, et est de préférence adjacente à chacune de ces deux nappes d’armure consécutives. La conduite flexible, comprend alors (voire est constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :In a first embodiment of this first variant, the pipe comprises at least two tensile armor plies and the layer of polymeric material as defined above is located between two consecutive armor plies, and is preferably adjacent to each of these two consecutive armor plies. The flexible pipe then comprises (or even consists of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- éventuellement une voûte de pression en tant que couche de renforcement,- possibly a pressure vault as a reinforcing layer,

- au moins deux nappes d’armures de traction en tant que couches de renforcement, la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus étant localisée entre deux nappes d’armures consécutives et étant de préférence adjacente à chacune de ces nappes d’armure consécutives,- at least two tensile armor plies as reinforcing layers, the layer of polymeric material as defined above being located between two consecutive armor plies and preferably being adjacent to each of these consecutive armor plies,

- éventuellement un ruban de renfort en tant que couche de renforcement, et- possibly a reinforcing tape as a reinforcing layer, and

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Typiquement, lorsque la conduite flexible comprend deux nappes d’armures de traction, la conduite flexible, comprend (voire est constituée de) de l’intérieur vers
l’extérieur :
Typically, when the flexible pipe comprises two layers of tensile armor, the flexible pipe comprises (or is made up of) from the inside towards
the exterior:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- éventuellement une voûte de pression en tant que couche de renforcement,- possibly a pressure vault as a reinforcing layer,

- une nappe d’armures de traction interne en tant que couche de renforcement,- an internal tensile armor layer as a reinforcing layer,

- la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus, de préférence adjacente à la nappe d’armures de traction interne,- the layer of polymeric material as defined above, preferably adjacent to the internal tensile armor layer,

- une nappe d’armures de traction externe en tant que couches de renforcement, de préférence adjacente à la couche en matériau polymérique,- an external tensile armor layer as reinforcing layers, preferably adjacent to the polymeric material layer,

- éventuellement un ruban de renfort en tant que couche de renforcement, et- possibly a reinforcing tape as a reinforcing layer, and

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Lorsque la conduite comprend plus de deux nappes d’armures de traction, elle comprend une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus localisée entre deux nappes d’armures consécutives. De préférence, elle comprend alors plusieurs couches en matériau polymérique telles que définies ci-dessus, typiquement une couche en matériau polymérique telle que définie entre toutes les nappes d’armures consécutives. Si « m » est le nombre de nappes d’armures, il y a alors « m-1 » couches en matériau polymérique.When the pipe comprises more than two tensile armor plies, it comprises a layer of polymeric material as defined above located between two consecutive armor plies. Preferably, it then comprises several layers of polymeric material as defined above, typically a layer of polymeric material as defined between all the consecutive armor plies. If “m” is the number of armor plies, then there are “m-1” layers of polymeric material.

Dans un deuxième mode de réalisation de cette première variante, la conduite comprend une voûte de pression et la couche en matériau polymérique est localisée entre la voûte de pression et la nappe d’armure de traction (ou la nappe d’armure de traction la plus interne lorsqu’il y a plusieurs nappes d’armure de traction).In a second embodiment of this first variant, the pipe comprises a pressure vault and the layer of polymeric material is located between the pressure vault and the tensile armor ply (or the innermost tensile armor ply when there are several tensile armor plies).

La conduite flexible, comprend alors (voire est constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :The flexible pipe then includes (or is made up of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une voûte de pression en tant que couche de renforcement,- a pressure vault as a reinforcing layer,

- une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus, de préférence adjacente à la voûte de pression,- a layer of polymeric material as defined above, preferably adjacent to the pressure vault,

- au moins une nappe d’armure de traction interne en tant que couche de renforcement, de préférence adjacente à la couche en matériau polymérique,- at least one internal tensile armor ply as a reinforcing layer, preferably adjacent to the polymeric material layer,

- une nappe d’armures de traction externe en tant que couche de renforcement,- an external tensile armor layer as a reinforcing layer,

- éventuellement un ruban de renfort en tant que couche de renforcement, et- possibly a reinforcing tape as a reinforcing layer, and

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Le premier mode et le deuxième mode de réalisation de la première variante peuvent être combinés entre eux. Ainsi, dans un troisième mode de réalisation, la conduite comprend une voûte de pression et au moins deux nappes d’armures de traction, et au moins deux couches en matériau polymérique telles que définies ci-dessus, où une première couche en matériau polymérique est localisée entre la voûte de pression et la nappe d’armure de traction la plus interne et est de préférence adjacente à celles-ci, et une deuxième couche en matériau polymérique est localisée entre deux nappes d’armures consécutives et est de préférence adjacente à chacune de ces deux nappes d’armure consécutives. Lorsque la conduite comprend deux nappes d’armures, elle comprend alors (voire est constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :The first embodiment and the second embodiment of the first variant can be combined with each other. Thus, in a third embodiment, the pipe comprises a pressure vault and at least two tensile armor plies, and at least two layers of polymeric material as defined above, where a first layer of polymeric material is located between the pressure vault and the innermost tensile armor ply and is preferably adjacent to them, and a second layer of polymeric material is located between two consecutive armor plies and is preferably adjacent to each of these two consecutive armor plies. When the pipe comprises two armor plies, it then comprises (or is made up of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une voûte de pression en tant que couche de renforcement,- a pressure vault as a reinforcing layer,

- une première couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus, de préférence adjacente à la voûte de pression,- a first layer of polymeric material as defined above, preferably adjacent to the pressure vault,

- une nappe d’armure de traction interne en tant que couche de renforcement, où la nappe d’armure de traction interne est de préférence adjacente à la première couche en matériau polymérique,- an internal tensile armor ply as a reinforcing layer, wherein the internal tensile armor ply is preferably adjacent to the first layer of polymeric material,

- une deuxième couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus, de préférence adjacente à la nappe d’armure de traction interne,- a second layer of polymeric material as defined above, preferably adjacent to the internal tensile armor layer,

- une nappe d’armure de traction externe en tant que couche de renforcement, où la nappe d’armure de traction externe est de préférence adjacente à la deuxième couche en matériau polymérique,- an external tensile armor ply as a reinforcing layer, wherein the external tensile armor ply is preferably adjacent to the second layer of polymeric material,

- éventuellement un ruban de renfort en tant que couche de renforcement, et- possibly a reinforcing tape as a reinforcing layer, and

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Ce premier, deuxième et troisième modes de réalisation de la première variante sont particulièrement adaptés lorsque la couche en matériau polymérique est utile en tant que couche anti-usure. Ainsi, généralement, la(es) couche(s) en matériau polymérique définies dans les premier, deuxième et troisième modes de réalisation est(sont) une(des) couches anti-usure.These first, second and third embodiments of the first variant are particularly suitable when the layer of polymeric material is useful as an anti-wear layer. Thus, generally, the layer(s) of polymeric material defined in the first, second and third embodiments is (are) one or more anti-wear layers.

Dans un quatrième mode de réalisation de cette première variante, la conduite comprend une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus entre la couche de renforcement la plus externe et la gaine polymérique externe d'étanchéité.In a fourth embodiment of this first variant, the pipe comprises a layer of polymeric material as defined above between the outermost reinforcing layer and the outer polymeric sealing sheath.

La conduite flexible, comprend alors typiquement (voire est constituée de), de l’intérieur vers l’extérieur :The flexible pipe then typically includes (or is made up of), from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- éventuellement une voûte de pression en tant que couche de renforcement,- possibly a pressure vault as a reinforcing layer,

- au moins une nappe d’armures de traction en tant que couche de renforcement, de préférence au moins deux nappes d’armures de traction,- at least one tensile armor layer as a reinforcing layer, preferably at least two tensile armor layers,

- éventuellement un ruban de renfort en tant que couche de renforcement,- possibly a reinforcing tape as a reinforcing layer,

- la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus,- the layer of polymeric material as defined above,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Ce quatrième mode de réalisation est particulièrement adapté lorsque la couche en matériau polymérique est utile en tant que couche d’isolation thermique. Ainsi, généralement, la(es) couche(s) en matériau polymérique définie(s) dans le quatrième mode de réalisation est(sont) une(des) gaine(s) d’isolation.This fourth embodiment is particularly suitable when the layer of polymeric material is useful as a thermal insulation layer. Thus, generally, the layer(s) of polymeric material defined in the fourth embodiment is(are) an insulating sheath(s).

Ce quatrième mode de réalisation de la première variante peut être combiné avec chacun des premier, deuxième et troisième mode de réalisation de la première variante définis ci-dessus. Une telle combinaison est particulièrement préférée lorsque l’on souhaite que la conduite comprenne à la fois une couche d’isolation thermique et une ou plusieurs couches d’usure. Par exemple, la conduite flexible, peut comprendre (voire être constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :This fourth embodiment of the first variant may be combined with each of the first, second and third embodiments of the first variant defined above. Such a combination is particularly preferred when it is desired that the pipe comprises both a thermal insulation layer and one or more wear layers. For example, the flexible pipe may comprise (or even consist of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- éventuellement une voûte de pression en tant que couche de renforcement,- possibly a pressure vault as a reinforcing layer,

- une première couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus,- a first layer of polymeric material as defined above,

- au moins deux nappes d’armures de traction en tant que couches de renforcement, une deuxième couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus étant localisée entre deux nappes d’armures consécutives et étant de préférence adjacente à ces nappes d’armure consécutives,- at least two tensile armor plies as reinforcing layers, a second layer of polymeric material as defined above being located between two consecutive armor plies and preferably being adjacent to these consecutive armor plies,

- éventuellement un ruban de renfort en tant que couche de renforcement,- possibly a reinforcing tape as a reinforcing layer,

- une troisième couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus,- a third layer of polymeric material as defined above,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Conduite flexible hybrideHybrid flexible driving

Dans une seconde variante, la conduite comprend de l’intérieur vers l’extérieur :In a second variant, the conduct includes from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une structure composite de renfort en tant que couche de renforcement, la structure composite de renfort comprenant un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées, chaque couche de renfort étant réalisée à partir d’une matrice thermoplastique renforcée avec des fibres,- a composite reinforcing structure as a reinforcing layer, the composite reinforcing structure comprising a winding of at least two laminated reinforcing layers, each reinforcing layer being made from a thermoplastic matrix reinforced with fibers,

- éventuellement une couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique,- possibly a sealing layer made of a thermoplastic material,

- au moins une nappe d’armures de traction en tant que couche de renforcement,- at least one tensile armor layer as a reinforcing layer,

- éventuellement un ruban de renfort,- possibly a reinforcing tape,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité,- the external polymeric sealing sheath,

la conduite comprenant en outre, entre la gaine polymérique interne d'étanchéité et la gaine polymérique externe d'étanchéité, au moins une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus.the pipe further comprising, between the internal polymeric sealing sheath and the external polymeric sealing sheath, at least one layer of polymeric material as defined above.

La carcasse métallique est typiquement telle que décrite ci-dessus.The metal frame is typically as described above.

La structure tubulaire de renfort peut être non liée à la gaine polymérique interne tubulaire, ou être liée à la gaine polymérique interne tubulaire, et ce par l’intermédiaire d’un adhésif ou non.The tubular reinforcement structure may be unbonded to the tubular internal polymer sheath, or may be bonded to the tubular internal polymer sheath, whether by means of an adhesive or not.

La structure composite de renfort comporte au moins une, de préférence une pluralité de couches de renfort laminées, et éventuellement, une couche anti-délamination interposée entre au moins deux couches de renfort.The composite reinforcement structure comprises at least one, preferably a plurality of laminated reinforcement layers, and optionally, an anti-delamination layer interposed between at least two reinforcement layers.

Chaque couche de renfort laminée comporte une superposition de couches composites de renfort. Chaque couche de renfort comporte une matrice en polymère et des fibres de renfort noyées dans la matrice en polymère.Each laminated reinforcement layer consists of a superposition of composite reinforcement layers. Each reinforcement layer consists of a polymer matrix and reinforcing fibers embedded in the polymer matrix.

De préférence, chaque couche de renfort de la structure composite de renfort est formée d’un enroulement d’au moins une bande composite présentant plusieurs couches de fibres noyées dans une matrice thermoplastique, chaque bande ayant une longueur supérieure à au moins 10 fois sa largeur et à au moins 10 fois son épaisseur.Preferably, each reinforcing layer of the composite reinforcing structure is formed from a winding of at least one composite strip having several layers of fibers embedded in a thermoplastic matrix, each strip having a length greater than at least 10 times its width and at least 10 times its thickness.

Par exemple, la longueur de chaque bande composite est supérieure à 100 m et est comprise entre 100 m et 4500 m et/ou la largeur de chaque bande composite est comprise entre 6 mm et 50 mm et/ou l’épaisseur de chaque bande composite est comprise entre 0,1 mm et 1 mm.For example, the length of each composite strip is greater than 100 m and is between 100 m and 4500 m and/or the width of each composite strip is between 6 mm and 50 mm and/or the thickness of each composite strip is between 0.1 mm and 1 mm.

Le nombre de couches composites au sein de la structure composite de renfort est typiquement de 2 à 300, notamment de 10 à 200, de préférence de 20 à 100. Généralement, ce nombre est toujours pair pour assurer l’équilibre de la structure composite de renfort.The number of composite layers within the reinforcing composite structure is typically from 2 to 300, in particular from 10 to 200, preferably from 20 to 100. Generally, this number is always even to ensure the balance of the reinforcing composite structure.

L’épaisseur de chaque couche composite laminée est généralement comprise entre 1 mm et 30 mm.The thickness of each laminated composite layer is generally between 1 mm and 30 mm.

De préférence, chaque bande composite présente à 23°C, un module de traction supérieur à 10 GPa, notamment compris entre 30 GPa et 170 GPa, tel que mesuré par la Norme NF EN 2561, Janvier 1996, une élongation à la rupture supérieure à 1 %, notamment comprise entre 1 % et 5%, telle que mesurée par la Norme NF EN 2561, Janvier 1996, et/ou une résistance à la traction maximale supérieure à 100 MPa, et notamment comprise entre 350 MPa et 3500 MPa telle que mesurée par la Norme NF EN 2561, Janvier 1996.Preferably, each composite strip has at 23°C, a tensile modulus greater than 10 GPa, in particular between 30 GPa and 170 GPa, as measured by Standard NF EN 2561, January 1996, an elongation at break greater than 1%, in particular between 1% and 5%, as measured by Standard NF EN 2561, January 1996, and/or a maximum tensile strength greater than 100 MPa, and in particular between 350 MPa and 3500 MPa as measured by Standard NF EN 2561, January 1996.

La valeur absolue de l’angle d’hélice d’enroulement de chaque bande composite par rapport à l’axe de la conduite flexible est généralement comprise entre 20° et 85°, typiquement comprise entre 50° et 85°, de préférence entre 55° et 70°. Ceci assure une élongation du composite sous l’effet de la pression interne. Un tel angle d’hélice permet également une coopération adéquate avec les nappes d’armures.The absolute value of the winding helix angle of each composite strip relative to the axis of the flexible pipe is generally between 20° and 85°, typically between 50° and 85°, preferably between 55° and 70°. This ensures elongation of the composite under the effect of internal pressure. Such a helix angle also allows adequate cooperation with the armor plies.

Le polymère de la matrice de chaque couche de renfort est thermoplastique. Par exemple, le polymère formant la matrice est choisi parmi une polyoléfine telle que du polyéthylène, un polyamide tel que du PA11 ou du PA12, un polymère fluoré tel que du polyfluorure de vinylidène (PVDF), les copolymères polyfluorure de vinylidène et de polyhexafluoropropylène (PVDF-HFP), le PEK (polyéthercétone), le PEEK (polyétheréthercétone), le PEEKK (polyétheréthercétonecétone), le PEKK (polyéthercétonecétone), le PEKEKK (polyéthercétoneéthercétonecétone), le PAI (polyamide-imide), le PEI (polyéther-imide), le PSU (polysulfone), le PPSU (polyphénylsulfone), le PES (polyéthersulfone), le PAS (polyarylsulfone), le PPE (polyphénylèneéther), le PPS (polysulfure de phénylène) les LCP (polymères à cristaux liquides), le PPA (polyphtalamide), les copolymères de ceux-ci et/ou leurs mélanges ou encore un mélange d’un ou de plusieurs de ceux-ci avec un polysiloxane, le PTFE (polytétrafluoroéthylène) ou le PFPE (perfluoropolyéther).The matrix polymer of each reinforcement layer is thermoplastic. For example, the polymer forming the matrix is selected from a polyolefin such as polyethylene, a polyamide such as PA11 or PA12, a fluoropolymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride and polyhexafluoropropylene copolymers (PVDF-HFP), PEK (polyetherketone), PEEK (polyetheretherketone), PEEKK (polyetheretherketoneketone), PEKK (polyetherketoneketone), PEKEKK (polyetherketoneetherketoneketone), PAI (polyamide-imide), PEI (polyether-imide), PSU (polysulfone), PPSU (polyphenylsulfone), PES (polyethersulfone), PAS (polyarylsulfone), PPE (polyphenylene ether), PPS (polyphenylene sulfide), LCP (liquid crystal polymers), PPA (polyphthalamide), copolymers thereof and/or mixtures thereof or a mixture of one or more of these with a polysiloxane, PTFE (polytetrafluoroethylene) or PFPE (perfluoropolyether).

Le polymère de la matrice est avantageusement de même nature que celui de la gaine polymérique interne d'étanchéité. Par « de même nature », on entend le polymère de la gaine polymérique interne d'étanchéité et le polymère de la matrice thermoplastique sont propres à fondre et à former un mélange intime, sans séparation de phase, après refroidissement.The polymer of the matrix is advantageously of the same nature as that of the internal polymeric sealing sheath. By "of the same nature" is meant the polymer of the internal polymeric sealing sheath and the polymer of the thermoplastic matrix are capable of melting and forming an intimate mixture, without phase separation, after cooling.

Les fibres de chaque couche de renfort de la structure composite de renfort sont généralement en verre, en carbone, en aramide, et/ou en basalte, et de préférence en carbone.The fibers of each reinforcing layer of the composite reinforcement structure are generally made of glass, carbon, aramid, and/or basalt, and preferably carbon.

Les fibres sont de préférence agencées, pour chaque couche de renfort, de manière unidirectionnelle dans la matrice thermoplastique. Elles sont alors parallèles les unes aux autres. En variante, les fibres de renfort sont croisées suivant deux directions orthogonales, ou encore sont disposées de manière aléatoire dans la matrice.The fibers are preferably arranged, for each reinforcing layer, unidirectionally in the thermoplastic matrix. They are then parallel to each other. Alternatively, the reinforcing fibers are crossed in two orthogonal directions, or are arranged randomly in the matrix.

La longueur des fibres de renfort dans chaque couche de renfort est supérieure à 100 m, et est notamment comprise entre 100 m et 4500 m.The length of the reinforcing fibers in each reinforcing layer is greater than 100 m, and is in particular between 100 m and 4500 m.

Comme explicité ci-dessus, la structure composite de renfort confère sa résistance radiale à la conduite flexible qui le comprend. La structure composite de renfort permet d’éviter l’écrasement de gaine polymérique interne d'étanchéité lors d’une décompression rapide de la conduite transportant le fluide.As explained above, the composite reinforcement structure provides radial resistance to the flexible pipe that contains it. The composite reinforcement structure prevents the internal polymer sealing sheath from being crushed during rapid decompression of the pipe carrying the fluid.

La conduite flexible peut être exempte de couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique autour de la structure de renfort. De préférence, la nappe d’armure de traction la plus interne de la conduite n’est alors pas liée à la structure composite de renfort.The flexible pipe may be free of a sealing layer of thermoplastic material around the reinforcing structure. Preferably, the innermost tensile armor layer of the pipe is then not bonded to the composite reinforcing structure.

En alternative, la conduite flexible peut comprendre une couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique autour de la structure composite de renfort. La présence de la couche d’étanchéité permet en particulier de protéger la structure composite de renfort contre les effets néfastes des composants présents dans l’annulaire, notamment en évitant la formation de discontinuités. De préférence, la nappe d’armure de traction la plus interne de la conduite n’est alors pas liée à la couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique.Alternatively, the flexible pipe may comprise a sealing layer made of a thermoplastic material around the composite reinforcement structure. The presence of the sealing layer makes it possible in particular to protect the composite reinforcement structure against the harmful effects of the components present in the annulus, in particular by avoiding the formation of discontinuities. Preferably, the innermost tensile armor layer of the pipe is then not bonded to the sealing layer made of a thermoplastic material.

La couche d’étanchéité est formée en matériau thermoplastique. Par exemple, le polymère formant la couche d’étanchéité est choisi parmi une polyoléfine, éventuellement réticulée, telle que du polyéthylène ou du polypropylène; un élastomère thermoplastique (TPE) tel que le polyuréthane thermoplastique (TPE-U ou TPU) ou les copolymères styréniques (TPE-S ou TPS) ou les copolymères de polypropylène et d’éthylène-propylène-diène (PP-EPDM) vulcanisés (TPE-V ou TPV); un polyamide tel que du PA11 ou du PA12 ; ou un polymère fluoré tel que du polyfluorure de vinylidène (PVDF) ou encore les copolymères de polyfluorure de vinylidène et de polyhexafluoropropylène (PVDF-HFP). En variante, la couche d’étanchéité comprend un polymère choisi parmi le PEK (polyéthercétone), le PEEK (polyétheréthercétone), le PEEKK (polyétheréthercétonecétone), le PEKK (polyéthercétonecétone), le PEKEKK (polyéthercétoneéthercétonecétone), le PAI (polyamide-imide), le PEI (polyéther-imide), le PSU (polysulfone), le PPSU (polyphénylsulfone), le PES (polyéthersulfone), le PAS (polyarylsulfone), le PPE (polyphénylèneéther), le PPS (polysulfure de phénylène) les LCP (polymères à cristaux liquides), le PPA (polyphtalamide) et/ou leurs mélanges ou encore un mélange d’un ou de plusieurs de ceux-ci avec un polysiloxane, le PTFE (polytétrafluoroéthylène) ou le PFPE (perfluoropolyéther).The sealing layer is formed from a thermoplastic material. For example, the polymer forming the sealing layer is selected from a polyolefin, optionally crosslinked, such as polyethylene or polypropylene; a thermoplastic elastomer (TPE) such as thermoplastic polyurethane (TPE-U or TPU) or styrenic copolymers (TPE-S or TPS) or vulcanized polypropylene and ethylene-propylene-diene copolymers (PP-EPDM) (TPE-V or TPV); a polyamide such as PA11 or PA12; or a fluoropolymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or copolymers of polyvinylidene fluoride and polyhexafluoropropylene (PVDF-HFP). Alternatively, the sealing layer comprises a polymer selected from PEK (polyetherketone), PEEK (polyetheretherketone), PEEKK (polyetheretherketoneketone), PEKK (polyetherketoneketone), PEKEKK (polyetherketoneetherketoneketone), PAI (polyamide-imide), PEI (polyether-imide), PSU (polysulfone), PPSU (polyphenylsulfone), PES (polyethersulfone), PAS (polyarylsulfone), PPE (polyphenylene ether), PPS (polyphenylene sulfide), LCP (liquid crystal polymers), PPA (polyphthalamide) and/or mixtures thereof or a mixture of one or more of these with a polysiloxane, PTFE (polytetrafluoroethylene) or PFPE (perfluoropolyether).

Le polymère de la couche d’étanchéité est avantageusement de même nature que celui de la matrice thermoplastique de la couche de renfort, plus avantageusement de même nature que celui de la matrice thermoplastique de la couche de renfort et que celui de la gaine polymérique interne d’étanchéité.The polymer of the sealing layer is advantageously of the same nature as that of the thermoplastic matrix of the reinforcing layer, more advantageously of the same nature as that of the thermoplastic matrix of the reinforcing layer and that of the internal polymeric sealing sheath.

L’épaisseur de la couche d’étanchéité est par exemple comprise entre 1 mm et 20 mm, de préférence elle est inférieure ou égale à 15 mm, de préférence de 3 mm à 10 mm.The thickness of the sealing layer is for example between 1 mm and 20 mm, preferably it is less than or equal to 15 mm, preferably from 3 mm to 10 mm.

La couche d’étanchéité peut être formée d’un seul tenant d’une gaine tubulaire polymérique. La couche d’étanchéité est alors typiquement formée à partir d’une gaine tubulaire extrudée en polymère thermoplastique.The sealing layer may be formed from a single piece of polymeric tubular sheath. The sealing layer is then typically formed from an extruded thermoplastic polymer tubular sheath.

En variante, la couche d’étanchéité peut être réalisée à partir d’une structure discontinue, par exemple d’une bande polymérique assemblée. Par exemple, elle est formée par l’enroulement d’au moins deux bandes d’un matériau thermoplastique et par soudage des au moins deux bandes entre elles.Alternatively, the sealing layer may be made from a discontinuous structure, for example from an assembled polymeric strip. For example, it is formed by winding at least two strips of a thermoplastic material and welding the at least two strips together.

Lorsque la couche d’étanchéité est formée d’une gaine tubulaire, elle est avantageusement obtenue par extrusion d’un matériau thermoplastique autour de la structure composite de renfort. Dans ce premier cas, l’épaisseur de la couche d’étanchéité est typiquement de 3 à 15 mm, de préférence de 4 mm à 10 mm.When the sealing layer is formed from a tubular sheath, it is advantageously obtained by extruding a thermoplastic material around the composite reinforcement structure. In this first case, the thickness of the sealing layer is typically 3 to 15 mm, preferably 4 mm to 10 mm.

Lorsque la couche d’étanchéité est formée d’une bande polymérique assemblée, elle est réalisée avantageusement par enroulement de bandes thermoplastiques d’un polymère tel que décrit plus haut, suivi d’une étape de soudage des bandes thermoplastiques. De préférence, les spires d’une première couche sont jointives (bord à bord sans recouvrement) et les spires d’une couche supérieure sont disposées de façon à avoir un recouvrement de deux bandes adjacentes, inférieures assurant l’étanchéité de la couche d’étanchéité. Dans ce second cas, l’épaisseur de la couche d’étanchéité est typiquement inférieure à 3 mm, avantageusement inférieure à 2 mm, encore plus avantageusement inférieure à 1 mmWhen the sealing layer is formed from an assembled polymeric strip, it is advantageously produced by winding thermoplastic strips of a polymer as described above, followed by a step of welding the thermoplastic strips. Preferably, the turns of a first layer are joined (edge to edge without overlap) and the turns of an upper layer are arranged so as to have an overlap of two adjacent, lower strips ensuring the sealing of the sealing layer. In this second case, the thickness of the sealing layer is typically less than 3 mm, advantageously less than 2 mm, even more advantageously less than 1 mm.

La couche d’étanchéité peut être liée ou non liée à la structure composite de renfort.The sealing layer may or may not be bonded to the reinforcing composite structure.

La structure composite de renfort peut présenter une résistance à la traction faible et peut avoir tendance à s’allonger sous l’effet d’efforts axiaux. En reprenant les efforts axiaux, les nappes d’armures de la conduite préviennent avantageusement l’allongement de la structure composite de renfort.The composite reinforcement structure may have low tensile strength and may tend to elongate under the effect of axial forces. By absorbing axial forces, the pipe's armor plies advantageously prevent the composite reinforcement structure from elongating.

La couche comprenant un matériau polymérique telle que définie est typiquement :The layer comprising a polymeric material as defined is typically:

- entre la structure composite de renfort et la nappe d'armures de traction la plus interne (il s’agit alors généralement d’une couche anti-usure), et/ou- between the composite reinforcement structure and the innermost tensile armor layer (this is generally an anti-wear layer), and/or

- entre deux nappes d'armures de traction consécutives (la couche comprenant un matériau polymérique est alors généralement d’une couche anti-usure) et/ou- between two consecutive tensile armor layers (the layer comprising a polymeric material is then generally an anti-wear layer) and/or

- entre la nappe d'armures de traction la plus externe et le ruban de renfort si ce dernier est présent (la couche est alors généralement d’une couche anti-usure), et/ou- between the outermost tensile armor layer and the reinforcing tape if the latter is present (the layer is then generally an anti-wear layer), and/or

- si le ruban de renfort est présent, entre le ruban de renfort et la gaine polymérique externe d'étanchéité (il s’agit alors généralement d’une couche d’isolation thermique), ou bien, si le ruban de renfort est absent, entre la nappe d’armures de traction la plus externe et la gaine polymérique externe d'étanchéité (il s’agit alors généralement d’une couche d’isolation thermique).- if the reinforcing tape is present, between the reinforcing tape and the external polymeric sealing sheath (this is then generally a thermal insulation layer), or, if the reinforcing tape is absent, between the outermost tensile armor layer and the external polymeric sealing sheath (this is then generally a thermal insulation layer).

Dans un premier mode de réalisation de cette seconde variante, la conduite comprend au moins deux nappes d’armures de traction et la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus est localisée entre deux nappes d’armures consécutives et est de préférence adjacente à chacune de ces deux nappes d’armure consécutives.In a first embodiment of this second variant, the pipe comprises at least two tensile armor plies and the layer of polymeric material as defined above is located between two consecutive armor plies and is preferably adjacent to each of these two consecutive armor plies.

La conduite flexible, comprend alors (voire est constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :The flexible pipe then includes (or is made up of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une structure composite de renfort en tant que couche de renforcement, la structure composite de renfort comprenant un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées, chaque couche de renfort étant réalisée à partir d’une matrice thermoplastique renforcée avec des fibres,- a composite reinforcing structure as a reinforcing layer, the composite reinforcing structure comprising a winding of at least two laminated reinforcing layers, each reinforcing layer being made from a thermoplastic matrix reinforced with fibers,

- éventuellement une couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique,- possibly a sealing layer made of a thermoplastic material,

- au moins deux nappes d’armures de traction en tant que couches de renforcement, la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus étant localisée entre deux nappes d’armures consécutives et étant de préférence adjacente à chacune de ces nappes d’armure consécutives,- at least two tensile armor plies as reinforcing layers, the layer of polymeric material as defined above being located between two consecutive armor plies and preferably being adjacent to each of these consecutive armor plies,

- éventuellement un ruban de renfort,- possibly a reinforcing tape,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Typiquement, lorsque la conduite flexible comprend deux nappes d’armures de traction, la conduite flexible, comprend (voire est constituée de) de l’intérieur vers
l’extérieur :
Typically, when the flexible pipe comprises two layers of tensile armor, the flexible pipe comprises (or is made up of) from the inside towards
the exterior:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une structure composite de renfort en tant que couche de renforcement, la structure composite de renfort comprenant un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées, chaque couche de renfort étant réalisée à partir d’une matrice thermoplastique renforcée avec des fibres,- a composite reinforcing structure as a reinforcing layer, the composite reinforcing structure comprising a winding of at least two laminated reinforcing layers, each reinforcing layer being made from a thermoplastic matrix reinforced with fibers,

- éventuellement une couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique,- possibly a sealing layer made of a thermoplastic material,

- une nappe d’armures de traction interne en tant que couche de renforcement,- an internal tensile armor layer as a reinforcing layer,

- la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus, de préférence adjacente à la nappe d’armures de traction interne,- the layer of polymeric material as defined above, preferably adjacent to the internal tensile armor layer,

- une nappe d’armures de traction externe en tant que couches de renforcement, de préférence adjacente à la couche en matériau polymérique,- an external tensile armor layer as reinforcing layers, preferably adjacent to the polymeric material layer,

- éventuellement un ruban de renfort,- possibly a reinforcing tape,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Lorsque la conduite comprend plus de deux nappes d’armures de traction, elle comprend une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus localisée entre deux nappes d’armures consécutives. De préférence, elle comprend alors plusieurs couches en matériau polymérique telles que définies ci-dessus, typiquement une couche en matériau polymérique telle que définie entre toutes les nappes d’armures consécutives. Si « m » est le nombre de nappes d’armures, il y a alors « m-1 » couches en matériau polymérique.When the pipe comprises more than two tensile armor plies, it comprises a layer of polymeric material as defined above located between two consecutive armor plies. Preferably, it then comprises several layers of polymeric material as defined above, typically a layer of polymeric material as defined between all the consecutive armor plies. If “m” is the number of armor plies, then there are “m-1” layers of polymeric material.

Ce premier mode de réalisation de la seconde variante est particulièrement adapté lorsque la couche en matériau polymérique est utile en tant que couche anti-usure. Ainsi, généralement, la(es) couche(s) en matériau polymérique définies dans le premier mode de réalisation est(sont) une(des) couches anti-usure.This first embodiment of the second variant is particularly suitable when the layer of polymeric material is useful as an anti-wear layer. Thus, generally, the layer(s) of polymeric material defined in the first embodiment is (are) one or more anti-wear layers.

Dans un deuxième mode de réalisation de cette seconde variante, la conduite comprend une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus entre la structure de renfort et la nappe d’armure de traction (la nappe d’armure de traction la plus interne lorsqu’il y en a plusieurs).In a second embodiment of this second variant, the pipe comprises a layer of polymeric material as defined above between the reinforcing structure and the tensile armor ply (the innermost tensile armor ply when there are several).

La conduite flexible, comprend alors typiquement (voire est constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :The flexible pipe then typically includes (or is made up of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une structure composite de renfort en tant que couche de renforcement, la structure composite de renfort comprenant un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées, chaque couche de renfort étant réalisée à partir d’une matrice thermoplastique renforcée avec des fibres,- a composite reinforcing structure as a reinforcing layer, the composite reinforcing structure comprising a winding of at least two laminated reinforcing layers, each reinforcing layer being made from a thermoplastic matrix reinforced with fibers,

- éventuellement une couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique,- possibly a sealing layer made of a thermoplastic material,

- la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus,- the layer of polymeric material as defined above,

- au moins une nappe d’armures de traction en tant que couche de renforcement, de préférence au moins deux nappes d’armures de traction,- at least one tensile armor layer as a reinforcing layer, preferably at least two tensile armor layers,

- éventuellement un ruban de renfort,- possibly a reinforcing tape,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Ce deuxième mode de réalisation de la seconde variante est particulièrement adapté pour la première alternative définie ci-dessus, c’est-à-dire lorsque la couche en matériau polymérique est utile en tant que couche anti-usure. Ainsi, généralement, la(es) couche(s) en matériau polymérique définies dans le premier mode de réalisation est(sont) une(des) couches anti-usure.This second embodiment of the second variant is particularly suitable for the first alternative defined above, that is to say when the layer of polymeric material is useful as an anti-wear layer. Thus, generally, the layer(s) of polymeric material defined in the first embodiment is(are) one(s) of the anti-wear layers.

Dans un troisième mode de réalisation de cette seconde variante, la conduite comprend une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus entre la couche de renforcement la plus externe et la gaine polymérique externe d'étanchéité.In a third embodiment of this second variant, the pipe comprises a layer of polymeric material as defined above between the outermost reinforcing layer and the outer polymeric sealing sheath.

La conduite flexible, comprend alors typiquement (voire est constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :The flexible pipe then typically includes (or is made up of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une structure composite de renfort en tant que couche de renforcement, la structure composite de renfort comprenant un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées, chaque couche de renfort étant réalisée à partir d’une matrice thermoplastique renforcée avec des fibres,- a composite reinforcing structure as a reinforcing layer, the composite reinforcing structure comprising a winding of at least two laminated reinforcing layers, each reinforcing layer being made from a thermoplastic matrix reinforced with fibers,

- éventuellement une couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique,- possibly a sealing layer made of a thermoplastic material,

- au moins une nappe d’armures de traction en tant que couche de renforcement, de préférence au moins deux nappes d’armures de traction,- at least one tensile armor layer as a reinforcing layer, preferably at least two tensile armor layers,

- éventuellement un ruban de renfort,- possibly a reinforcing tape,

- la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus,- the layer of polymeric material as defined above,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Ce troisième mode de réalisation de la seconde variante est particulièrement adapté lorsque la couche en matériau polymérique est utile en tant que couche d’isolation thermique. Ainsi, généralement, la(es) couche(s) en matériau polymérique définie(s) dans le deuxième mode de réalisation de la seconde variante est(sont) une(des) gaine(s) d’isolation.This third embodiment of the second variant is particularly suitable when the layer of polymeric material is useful as a thermal insulation layer. Thus, generally, the layer(s) of polymeric material defined in the second embodiment of the second variant is(are) an insulating sheath(s).

Ce troisième mode de réalisation de la seconde variante peut être combiné avec le premier mode et/ou le deuxième mode de réalisation de la seconde variante défini ci-dessus. Une telle combinaison est particulièrement préférée lorsque l’on souhaite que la conduite comprenne à la fois une couche d’isolation thermique et une ou plusieurs couches d’usure. Par exemple, la conduite flexible, peut comprendre (voire être constituée de) de l’intérieur vers l’extérieur :This third embodiment of the second variant may be combined with the first embodiment and/or the second embodiment of the second variant defined above. Such a combination is particularly preferred when it is desired that the pipe comprises both a thermal insulation layer and one or more wear layers. For example, the flexible pipe may comprise (or even consist of) from the inside to the outside:

- éventuellement une carcasse métallique,- possibly a metal frame,

- la gaine polymérique interne d'étanchéité,- the internal polymeric sealing sheath,

- une structure composite de renfort en tant que couche de renforcement, la structure composite de renfort comprenant un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées, chaque couche de renfort étant réalisée à partir d’une matrice thermoplastique renforcée avec des fibres,- a composite reinforcing structure as a reinforcing layer, the composite reinforcing structure comprising a winding of at least two laminated reinforcing layers, each reinforcing layer being made from a thermoplastic matrix reinforced with fibers,

- éventuellement une couche d’étanchéité en un matériau thermoplastique,- possibly a sealing layer made of a thermoplastic material,

- la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus,- the layer of polymeric material as defined above,

- au moins deux nappes d’armures de traction en tant que couches de renforcement, une première couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus en tant que couche anti-usure, la première couche en matériau polymérique étant localisée entre deux nappes d’armures consécutives et étant de préférence adjacente à chacune de ces nappes d’armure consécutives,- at least two tensile armor plies as reinforcing layers, a first layer of polymeric material as defined above as an anti-wear layer, the first layer of polymeric material being located between two consecutive armor plies and preferably being adjacent to each of these consecutive armor plies,

- éventuellement un ruban de renfort,- possibly a reinforcing tape,

- une deuxième couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus en tant que couche d’isolation thermique,- a second layer of polymeric material as defined above as a thermal insulation layer,

- la gaine polymérique externe d'étanchéité.- the external polymeric sealing sheath.

Quel que soit la structure de la conduite et notamment quelle que soit la variante et le mode de réalisation de la variante considérée, la conduite peut également comprendre une ou plusieurs couches polymériques supplémentaires entre deux couches consécutives.Whatever the structure of the pipe and in particular whatever the variant and the embodiment of the variant considered, the pipe may also comprise one or more additional polymeric layers between two consecutive layers.

Par exemple la conduite peut comprendre une couche de maintien soit entre la gaine polymérique externe et la nappe d’armure de traction (la nappe d’armure de traction la plus externe lorsqu’il y a plusieurs nappes d’armures de traction), soit entre deux nappes d’armures de traction consécutives.For example, the pipe may include a retaining layer either between the outer polymer sheath and the tensile armor ply (the outermost tensile armor ply when there are several tensile armor plies), or between two consecutive tensile armor plies.

Selon un deuxième objet, l’invention concerne le procédé de préparation de la conduite définie ci-dessus comprenant l’association d’au moins une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus avec une gaine polymérique interne d'étanchéité, au moins deux couches de renforcement, une gaine polymérique externe d'étanchéité et éventuellement avec la(les) autre(s) couche(s) supplémentaires, notamment celles définies ci-dessus.According to a second subject, the invention relates to the method for preparing the pipe defined above comprising the association of at least one layer of polymeric material as defined above with an internal polymeric sealing sheath, at least two reinforcing layers, an external polymeric sealing sheath and optionally with the other additional layer(s), in particular those defined above.

Les modes de réalisations/alternatives/variantes définies ci-dessus pour les autres objets sont applicables.The embodiments/alternatives/variants defined above for the other objects are applicable.

Le procédé peut comprendre la préparation de la au moins une couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus.The method may comprise preparing the at least one layer of polymeric material as defined above.

Lorsque la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus est une gaine tubulaire, elle est typiquement obtenue par extrusion. L’extrusion est typiquement réalisée sur la couche adjacente du côté interne à la couche en matériau polymérique.When the layer of polymeric material as defined above is a tubular sheath, it is typically obtained by extrusion. The extrusion is typically carried out on the layer adjacent to the inner side of the layer of polymeric material.

Alternativement, la couche en matériau polymérique telle que définie ci-dessus est formée par enroulement hélicoïdal d’au moins une bande en matériau polymérique tel que défini ci-dessus, cet enroulement étant typiquement effectué sur la couche de la conduite qui est adjacente du côté interne à la couche en matériau polymérique, puis éventuellement aboutement des bandes entre elles. Les bandes peuvent être raboutées, typiquement par soudure, notamment par ultrasons, par laser, ou par recouvrement puis chauffage, par exemple au contact de plateau chauffant jusqu’à fusion, ou par collage (avec une colle, un scotch ou un adhésif).Alternatively, the layer of polymeric material as defined above is formed by helical winding of at least one strip of polymeric material as defined above, this winding being typically carried out on the layer of the pipe which is adjacent on the internal side to the layer of polymeric material, then possibly abutting the strips together. The strips can be joined, typically by welding, in particular by ultrasound, by laser, or by covering then heating, for example in contact with a heating plate until melting, or by bonding (with glue, tape or adhesive).

Le procédé peut comprendre une étape préalable ou simultanée de préparation de la au moins une bande en matériau polymérique tel que défini ci-dessus, généralement par extrusion. Le matériau polymérique tel que défini ci-dessus a en effet l’avantage de s’extruder facilement. Généralement, le matériau polymérique tel que défini ci-dessus est extrudé sous forme de feuilles de faible épaisseur et de grande longueur, puis celles-ci sont fendues pour obtenir les bandes de largeur souhaitée (de 30 à 200 mm, de préférence de 40 à 150 mm, typiquement 40, 75,100 ou 126 mm). En alternative, le matériau polymérique tel que défini ci-dessus est extrudé directement sous forme de bande ayant la largeur souhaitée. Les bandes sont alors conditionnées pour les installer sur un dispositif de production de la conduite.The method may comprise a prior or simultaneous step of preparing the at least one strip of polymeric material as defined above, generally by extrusion. The polymeric material as defined above has the advantage of being easy to extrude. Generally, the polymeric material as defined above is extruded in the form of thin, long sheets, then these are slit to obtain the strips of the desired width (from 30 to 200 mm, preferably from 40 to 150 mm, typically 40, 75, 100 or 126 mm). Alternatively, the polymeric material as defined above is extruded directly in the form of a strip having the desired width. The strips are then packaged for installation on a pipe production device.

Lorsque le matériau polymérique de la couche est moussé, le procédé peut comprendre une étape de moussage du matériau polymérique.When the polymeric material of the layer is foamed, the method may comprise a step of foaming the polymeric material.

Le matériau polymérique peut être moussée par voie chimique, par voie physique, ou encore en combinant les deux techniques.The polymeric material can be foamed chemically, physically, or by combining both techniques.

On peut se référer à l’état de l’art sur le moussage chimique (par exemple Handbook of Foaming and Blowing Agents, 1st Edition - January 13, 2017, George Wypych).Reference can be made to the state of the art on chemical foaming (e.g. Handbook of Foaming and Blowing Agents, 1st Edition - January 13, 2017, George Wypych).

Le moussage par voie physique est communément appelé « direct gassing » et comprend généralement la solubilisation de gaz, généralement de CO2et/ou de N2dans le matériau polymérique à l’état fondu. On citera l'exemple du procédé MuCell®, qui utilise un fluide supercritique pour produire par extrusion, un matériau alvéolaire microcellulaire. Le gaz se dissout dans le matériau polymérique sous l'action de la chaleur et de la pression. Des additifs sont éventuellement introduits, par exemple des agents d’expansion, permettant soit d’agir sur la taille des cellules (également appelées pores) et la quantité de cellules ouvertes ou fermées, soit de conférer des propriétés particulières (ignifugation, capacité d’absorption des liquides, etc.). Plusieurs variantes d’extrudeuses sont développées pour ce procédé « direct gassing » : extrudeuses mono-vis très longues (longueur L minimale égale à 30 fois le diamètre D (L/D=30), extrudeuses en tandem, extrudeuses bi-vis par exemple. Ces extrudeuses sont capables non seulement de fondre et de mélanger les composantes du matériau polymérique (PPE, éventuel autre polymère thermoplastique et/ou élastomère thermoplastique, additif), mais également, de disperser l’agent d'expansion physique, refroidir le matériau polymérique contenant l’agent d'expansion et de maintenir une pression suffisante jusqu’à l’extrusion du mélange.Physical foaming is commonly referred to as "direct gassing" and generally involves the solubilization of gases, usually CO2 and/or N2, in the molten polymeric material. An example is the MuCell ® process, which uses a supercritical fluid to produce a microcellular foamed material by extrusion. The gas dissolves in the polymeric material under the action of heat and pressure. Additives are optionally introduced, such as blowing agents, which can either influence the size of the cells (also called pores) and the quantity of open or closed cells, or provide specific properties (flame retardancy, liquid absorption capacity, etc.). Several extruder variants are developed for this "direct gassing" process: very long single-screw extruders (minimum length L equal to 30 times the diameter D (L/D=30), tandem extruders, twin-screw extruders for example. These extruders are capable not only of melting and mixing the components of the polymeric material (PPE, possibly other thermoplastic polymer and/or thermoplastic elastomer, additive), but also of dispersing the physical blowing agent, cooling the polymeric material containing the blowing agent and maintaining sufficient pressure until the mixture is extruded.

Dans le procédé de moussage chimique, le gaz est généré, dans le matériau polymérique, par la décomposition d’au moins un agent d'expansion chimique (« chemical foaming agent » CFA en anglais) dispersés dans le matériau polymérique. Les CFA se décomposent en gaz (diffusant dans le matériau polymérique) et particules solides. Ces dernières servent de sites de nucléation lors du moussage. Un agent nucléant peut également être utilisé afin de créer des sites à partir desquels les pores peuvent croitre. Les extrudeuses standards peuvent être utilisées pour ce procédé (longueur généralement autour de 24 fois le diamètre). En revanche, la vis doit avoir une faculté de mélange suffisante afin que les agents d'expansion chimique soient bien répartis dans la masse. La précision et la stabilité du contrôle de température sont nécessaires pour maintenir un taux d'expansion constant.In the chemical foaming process, gas is generated in the polymeric material by the decomposition of at least one chemical foaming agent (CFA) dispersed in the polymeric material. The CFAs decompose into gas (diffusing in the polymeric material) and solid particles. The latter serve as nucleation sites during foaming. A nucleating agent can also be used to create sites from which pores can grow. Standard extruders can be used for this process (length generally around 24 times the diameter). However, the screw must have sufficient mixing capacity so that the chemical foaming agents are well distributed throughout the mass. Accurate and stable temperature control is necessary to maintain a constant expansion rate.

Que le moussage soit physique ou chimique, il peut conduire à un effondrement de la tenue du matériau polymérique à l’état fondu (« melt ») (diminution de la viscosité) ce qui peut parfois rendre difficile l’obtention d’une porosité homogène. Afin d’augmenter la viscosité du matériau polymérique à l’état fondu, un agents chimique précurseurs d'une réticulation (peroxyde par exemple) et/ou d'un greffage (agent de couplage) des chaînes polymères peut être ajouté au matériau polymérique afin de modifier chimiquement sa structure et d'ajuster ainsi sa viscosité élongationnelle au moussage.Whether foaming is physical or chemical, it can lead to a collapse of the polymeric material's melt strength (reduction in viscosity), which can sometimes make it difficult to obtain homogeneous porosity. In order to increase the viscosity of the polymeric material in the molten state, a chemical agent that is a precursor to crosslinking (e.g. peroxide) and/or grafting (coupling agent) of the polymer chains can be added to the polymeric material in order to chemically modify its structure and thus adjust its elongational viscosity during foaming.

Selon un troisième objet, l’invention a pour objet une conduite sous-marine susceptible d’être obtenue par le procédé précité.According to a third object, the invention relates to an underwater pipe capable of being obtained by the aforementioned method.

Selon un quatrième objet, l’invention a pour objet l’utilisation de la conduite sous-marine précitée pour le transport d’hydrocarbures et/ou de gaz. L’invention concerne également une méthode de transport d’hydrocarbures et/ou de gaz, typiquement de de méthane, de sulfure d’hydrogène, de dioxyde de carbone ou d’un mélange de ceux-ci, comprenant le transport d’hydrocarbures et/ou de gaz au sein d’une conduite telle que définie ci-dessus.According to a fourth object, the invention relates to the use of the aforementioned underwater pipeline for the transport of hydrocarbons and/or gas. The invention also relates to a method for transporting hydrocarbons and/or gas, typically methane, hydrogen sulfide, carbon dioxide or a mixture thereof, comprising the transport of hydrocarbons and/or gas within a pipeline as defined above.

Les modes de réalisations/alternatives/variantes définies ci-dessus pour les autres objets sont applicables.The embodiments/alternatives/variants defined above for the other objects are applicable.

La conduite sous-marine selon l’invention convient au transport de gaz, typiquement du méthane, du sulfure d’hydrogène, du dioxyde de carbone ou d’un mélange de ceux-ci, notamment de dioxyde de carbone en vue de sa réinjection dans le gisement sous-marin d’où les hydrocarbures sont extraits.The subsea pipeline according to the invention is suitable for the transport of gas, typically methane, hydrogen sulfide, carbon dioxide or a mixture thereof, in particular carbon dioxide for reinjection into the subsea reservoir from which the hydrocarbons are extracted.

Avantageusement, et notamment grâce au matériau polymérique à base de PPE de la couche en matériau polymérique définie ci-dessus, la conduite définie ci-dessus est capable de résister à des températures supérieures ou égales à 110°C, de préférence supérieures ou égales à 130°C, notamment supérieures ou égales à 150°C, voire supérieures ou égales à 170°C. Ainsi, les hydrocarbures et/ou les gaz transportés peuvent avoir une température supérieure ou égale à 130°C, notamment supérieures ou égales à 150°C, voire supérieures ou égales à 170°C.Advantageously, and in particular thanks to the PPE-based polymeric material of the polymeric material layer defined above, the pipe defined above is capable of withstanding temperatures greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 130°C, in particular greater than or equal to 150°C, or even greater than or equal to 170°C. Thus, the hydrocarbons and/or gases transported may have a temperature greater than or equal to 130°C, in particular greater than or equal to 150°C, or even greater than or equal to 170°C.

Les conduites flexibles peuvent être utilisées à grande profondeur, typiquement jusqu’à 3000 mètres de profondeur.Flexible pipes can be used at great depths, typically up to 3000 meters deep.

Selon un cinquième objet, l’invention concerne l’utilisation d’une couche en matériau polymérique comprenant au moins 50% en poids, notamment au moins 60%, de préférence au moins 65% en poids, de poly(éther de p-phénylène) (PPE), et ayant un module de flexion mesuré à 20°C selon la norme ASTM D 638-14 supérieur à 2000 MPa en tant que couche d’isolation thermique et/ou en tant que couche anti-usure dans une conduite flexible sous-marine destinée au transport d’hydrocarbures et/ou de gaz comprenant de l’intérieur vers l’extérieur :According to a fifth subject, the invention relates to the use of a layer of polymeric material comprising at least 50% by weight, in particular at least 60%, preferably at least 65% by weight, of poly(p-phenylene ether) (PPE), and having a flexural modulus measured at 20°C according to standard ASTM D 638-14 greater than 2000 MPa as a thermal insulation layer and/or as an anti-wear layer in a flexible underwater pipe intended for the transport of hydrocarbons and/or gas comprising from the inside to the outside:

- une gaine polymérique interne d'étanchéité,- an internal polymeric sealing sheath,

- au moins deux couches de renforcement,- at least two layers of reinforcement,

- une gaine polymérique externe d'étanchéité.- an external polymeric sealing sheath.

Les modes de réalisations/alternatives/variantes définis ci-dessus pour les autres objets sont applicables.The embodiments/alternatives/variants defined above for the other objects are applicable.

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, et aux exemples qui suivent.Other features and advantages of the invention will emerge from reading the description given below of particular embodiments of the invention, given for informational but non-limiting purposes, with reference to the figures and examples which follow.

FIG. 1LaFIG. 1est une vue schématique partielle en perspective d'une conduite flexible « usuelle ». FIG. 1 There FIG. 1 is a partial schematic perspective view of a “usual” flexible pipe.

La conduite flexible 8 comporte un tronçon central illustré en partie sur laFIG. 1. Elle délimite un passage interne de circulation des hydrocarbures ou du gaz qui s’étend suivant un axe A-A’, entre l’extrémité amont et l’extrémité aval de la conduite flexible 8. Il débouche à travers les embouts (non représentés).The flexible pipe 8 has a central section illustrated in part on the FIG. 1 It delimits an internal passage for the circulation of hydrocarbons or gas which extends along an axis A-A', between the upstream end and the downstream end of the flexible pipe 8. It opens out through the end pieces (not shown).

LaFIG. 1illustre une conduite conforme à l'invention comprenant (voire constituée de), de l'extérieur vers l'intérieur :There FIG. 1 illustrates a pipe in accordance with the invention comprising (or even consisting of), from the outside to the inside:

- une gaine polymérique externe d'étanchéité 10,- an external polymeric sealing sheath 10,

- une couche d’isolation thermique 11 comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus,- a thermal insulation layer 11 comprising a polymeric material as defined above,

- une nappe externe d'armures de traction 12 réalisée par enroulement hélicoïdal selon un pas long d'un élément longitudinal métallique ou en matériau composite,- an external layer of tensile armor 12 produced by helical winding with a long pitch of a longitudinal metallic or composite material element,

- une première couche anti-usure 14 comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus,- a first anti-wear layer 14 comprising a polymeric material as defined above,

- une nappe interne d'armures de traction 16 réalisée par enroulement hélicoïdal selon un pas long d'un élément longitudinal métallique ou en matériau composite (en sens opposé de l’enroulement hélicoïdal de l’élément longitudinal de la nappe externe d'armures de traction 12),- an internal layer of tensile armor 16 produced by helical winding with a long pitch of a longitudinal metal or composite material element (in the opposite direction to the helical winding of the longitudinal element of the external layer of tensile armor 12),

- une deuxième couche anti-usure 18 comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus,- a second anti-wear layer 18 comprising a polymeric material as defined above,

- une voûte de pression 20 réalisée par enroulement hélicoïdal selon un pas court d'un élément longitudinal,- a pressure vault 20 produced by helical winding with a short pitch of a longitudinal element,

- une gaine polymérique interne d'étanchéité 22, et- an internal polymeric sealing sheath 22, and

- une carcasse interne 24 de reprise des efforts radiaux d'écrasement.- an internal carcass 24 for absorbing radial crushing forces.

La conduite représentée à laFIG. 1comprend :The conduct represented in the FIG. 1 understand :

- une première couche comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus pour former une première couche anti-usure 14 entre les deux nappes d'armures de traction 12, 16,- a first layer comprising a polymeric material as defined above to form a first anti-wear layer 14 between the two tensile armor plies 12, 16,

- une deuxième couche en matériau polymérique tel que défini ci-dessus pour former une deuxième couche anti-usure 18 entre la voûte de pression 20 et la nappe interne d'armures de traction 16,- a second layer of polymeric material as defined above to form a second anti-wear layer 18 between the pressure vault 20 and the internal tensile armor layer 16,

- une troisième couche en matériau polymérique tel que défini ci-dessus pour former une couche d’isolation thermique 11 entre la gaine polymérique externe d'étanchéité 10 et la nappe externe d'armures de traction 12.- a third layer of polymeric material as defined above to form a thermal insulation layer 11 between the external polymeric sealing sheath 10 and the external tensile armor layer 12.

La première couche anti-usure 14, la deuxième couche anti-usure 18 et la couche d’isolation thermique 11 peuvent indépendamment être une gaine en matériau polymérique tel que défini ci-dessus obtenue(s) typiquement par extrusion, ou une couche réalisée par enroulement hélicoïdal d'au moins une bande d’un matériau polymérique tel que défini ci-dessus.The first anti-wear layer 14, the second anti-wear layer 18 and the thermal insulation layer 11 may independently be a sheath of polymeric material as defined above, typically obtained by extrusion, or a layer produced by helical winding of at least one strip of a polymeric material as defined above.

Grâce à ces deux couches anti-usure 14, 18, les nappes d'armures de traction 12, 16 et la voûte de pression 20 ne sont pas en contact les unes avec les autres, de sorte que, lors du fléchissement de la conduite flexible, il n'y a pas d’usure due aux frottements des couches de renforcement les unes contre les autres.Thanks to these two anti-wear layers 14, 18, the tensile armor plies 12, 16 and the pressure vault 20 are not in contact with each other, so that, when the flexible pipe bends, there is no wear due to friction of the reinforcement layers against each other.

Grâce à la couche d’isolation thermique 11, la conduite flexible est isolée thermiquement et il y a moins de perte de chaleur entre l’intérieur et l’extérieur de la conduite.Thanks to the thermal insulation layer 11, the flexible pipe is thermally insulated and there is less heat loss between the inside and outside of the pipe.

Du fait de la présence de la carcasse interne 24, cette conduite est dite à passage non lisse (" rough bore " en langue anglaise). L'invention pourrait aussi s'appliquer à une conduite dite à passage lisse (" smooth-bore " en langue anglaise), ne comportant pas de carcasse interne.Due to the presence of the internal carcass 24, this pipe is said to have a rough bore. The invention could also be applied to a so-called smooth-bore pipe, not having an internal carcass.

L’invention pourrait s’appliquer à une conduite ne comprenant qu’une seule des trois couches comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus, ou bien que deux de ces trois couches.The invention could be applied to a pipe comprising only one of the three layers comprising a polymeric material as defined above, or only two of these three layers.

De même, on ne sortirait pas du champ de la présente invention en supprimant la voûte de pression 20 et la couche anti-usure 18, et en maintenant la couche anti-usure 14 et/ou la couche d’isolation thermique 11.Likewise, it would not be outside the scope of the present invention to remove the pressure vault 20 and the anti-wear layer 18, and to maintain the anti-wear layer 14 and/or the thermal insulation layer 11.

Sur laFIG. 1, seules deux nappes d'armures de traction 12 et 16 sont représentées, mais la conduite pourrait aussi comporter une ou plusieurs paires supplémentaires d'armures de traction. La couche anti-usure peut alors être présente entre deux nappes d’armures successives. Il peut également y avoir une couche anti-usure entre chacune des nappes d’armures. Par exemple, s’il y a quatre nappes d’armures, la conduite peut comprendre, de l'extérieur vers l'intérieur, une nappe d’armures la plus externe, une première couche anti-usure en matériau polymérique tel que défini ci-dessus, une nappe d’armures intermédiaire externe, une deuxième couche anti-usure en matériau polymérique tel que défini ci-dessus, une nappe d’armures intermédiaire interne, une troisième couche anti-usure en matériau polymérique tel que défini ci-dessus, une nappe d’armures la plus interne, les première, deuxième et troisième couches anti-usure étant identiques entre elles ou différentes.On the FIG. 1 , only two tensile armor plies 12 and 16 are shown, but the pipe could also comprise one or more additional pairs of tensile armor. The anti-wear layer may then be present between two successive armor plies. There may also be an anti-wear layer between each of the armor plies. For example, if there are four armor plies, the pipe may comprise, from the outside to the inside, an outermost armor ply, a first anti-wear layer of polymeric material as defined above, an outer intermediate armor ply, a second anti-wear layer of polymeric material as defined above, an inner intermediate armor ply, a third anti-wear layer of polymeric material as defined above, an innermost armor ply, the first, second and third anti-wear layers being identical to each other or different.

La conduite flexible peut également comprendre des couches non représentées sur laFIG. 1, telle qu’une couche de maintien, par exemple entre la gaine polymérique externe 10 et la nappe d’armures de traction externe 12, ou bien entre deux nappes d’armures de traction 12 et 16, ou bien en contact soit avec la face interne de la couche anti-usure 14, soit avec sa face externe.The flexible conduit may also include layers not shown in the FIG. 1 , such as a retaining layer, for example between the external polymeric sheath 10 and the external tensile armor ply 12, or between two tensile armor plies 12 and 16, or in contact either with the internal face of the anti-wear layer 14, or with its external face.

FIG. 2LaFIG. 2est une vue en perspective partiellement écorchée d’une conduite flexible de type hybride selon l’invention. FIG. 2 There FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a hybrid-type flexible pipe according to the invention.

La conduite flexible 28 comporte un tronçon central illustré en partie sur laFIG. 2. Elle délimite un passage interne de circulation des hydrocarbures ou du gaz qui s’étend suivant un axe A-A’, entre l’extrémité amont et l’extrémité aval de la conduite flexible 28. Il débouche à travers les embouts (non représentés).The flexible pipe 28 has a central section illustrated in part on the FIG. 2 It delimits an internal passage for the circulation of hydrocarbons or gas which extends along an axis A-A', between the upstream end and the downstream end of the flexible pipe 28. It opens out through the end pieces (not shown).

La conduite flexible 28 comprend, de l’intérieur vers l’extérieur :The flexible pipe 28 comprises, from the inside to the outside:

- une gaine polymérique interne d’étanchéité 30,- an internal polymeric sealing sheath 30,

- une structure composite de renfort 31 tubulaire, revêtant la gaine tubulaire 30 et étant liée à celle-ci,- a tubular composite reinforcement structure 31, covering the tubular sheath 30 and being linked to it,

- une couche d’étanchéité 32,- a sealing layer 32,

- une première couche anti-usure 33 comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus,- a first anti-wear layer 33 comprising a polymeric material as defined above,

- une nappe d'armures interne 34 (non liée à la couche d’étanchéité 32 et non liée à la première couche anti-usure 33) réalisée par enroulement hélicoïdal selon un pas long d'un élément longitudinal métallique ou en matériau composite,- an internal armor layer 34 (not bonded to the sealing layer 32 and not bonded to the first anti-wear layer 33) produced by helical winding with a long pitch of a longitudinal metal or composite material element,

- une deuxième couche anti-usure 35 comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus,- a second anti-wear layer 35 comprising a polymeric material as defined above,

- une nappe d'armures externe 36 réalisée par enroulement hélicoïdal selon un pas long d'un élément longitudinal 50 métallique ou en matériau composite (en sens opposé de l’enroulement hélicoïdal de l’élément longitudinal de la nappe interne d'armures de traction 34),- an external armor layer 36 produced by helical winding with a long pitch of a longitudinal element 50 made of metal or composite material (in the opposite direction to the helical winding of the longitudinal element of the internal tensile armor layer 34),

- une couche d’isolation thermique 37 comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus,- a thermal insulation layer 37 comprising a polymeric material as defined above,

- une gaine polymérique externe d'étanchéité 38.- an external polymeric sealing sheath 38.

La conduite représentée à laFIG. 2comprend :The conduct represented in the FIG. 2 understand :

- une première couche comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus pour former une première couche anti-usure 33 entre la structure composite de renfort 31 et la nappe d’armure de traction interne 34,- a first layer comprising a polymeric material as defined above to form a first anti-wear layer 33 between the composite reinforcement structure 31 and the internal tensile armor ply 34,

- une deuxième couche comprenant un matériau polymérique tel que défini ci-dessus pour former une deuxième couche anti-usure 35 entre les deux nappes d'armures de traction 34, 36,- a second layer comprising a polymeric material as defined above to form a second anti-wear layer 35 between the two tensile armor plies 34, 36,

- une troisième couche en matériau polymérique tel que défini ci-dessus pour former une couche d’isolation thermique 37 entre la nappe externe d'armures de traction 36 et la gaine polymérique externe d'étanchéité 38.- a third layer of polymeric material as defined above to form a thermal insulation layer 37 between the external tensile armor layer 36 and the external polymeric sealing sheath 38.

La première couche anti-usure 33, la deuxième couche anti-usure 35 et la couche d’isolation thermique 37 peuvent indépendamment être une gaine en matériau polymérique tel que défini ci-dessus obtenue(s) typiquement par extrusion, ou une couche réalisée par enroulement hélicoïdal d'au moins une bande d’un matériau polymérique tel que défini ci-dessus.The first anti-wear layer 33, the second anti-wear layer 35 and the thermal insulation layer 37 may independently be a sheath of polymeric material as defined above, typically obtained by extrusion, or a layer produced by helical winding of at least one strip of a polymeric material as defined above.

Grâce à ces deux couches anti-usure 33, 35, les nappes d'armures de traction 34, 36 et la structure de renfort 31 ne sont pas en contact les unes avec les autres, de sorte que, lors du fléchissement de la conduite flexible, il n'y a pas d’usure due aux frottements des couches de renforcement les unes contre les autres.Thanks to these two anti-wear layers 33, 35, the tensile armor plies 34, 36 and the reinforcement structure 31 are not in contact with each other, so that, when the flexible pipe bends, there is no wear due to friction of the reinforcement layers against each other.

Grâce à la couche d’isolation thermique 37, la conduite flexible est isolée thermiquement et il y a moins de perte de chaleur entre l’intérieur et l’extérieur de la conduite.Thanks to the thermal insulation layer 37, the flexible pipe is thermally insulated and there is less heat loss between the inside and outside of the pipe.

La conduite flexible 28 est dépourvue de carcasse métallique, elle est désignée par le terme anglais « smooth bore ». La surface interne de la gaine polymérique interne d'étanchéité 30 délimite directement le passage interne d’écoulement et de transport de fluides. On ne sortirait pas du cadre de l’invention si une carcasse métallique était présente. Cette carcasse serait alors revêtue par la gaine polymérique interne d’étanchéité 30.The flexible pipe 28 is devoid of a metal casing; it is designated by the English term “smooth bore”. The internal surface of the internal polymeric sealing sheath 30 directly delimits the internal passage for the flow and transport of fluids. It would not be outside the scope of the invention if a metal casing were present. This casing would then be coated with the internal polymeric sealing sheath 30.

LaFIG. 2illustre une alternative dans laquelle le tuyau composite thermoplastique de la conduite comprend une couche d’étanchéité 32 en un matériau thermoplastique. On ne sortirait pas du cadre de l’invention si cette couche 32 était absente.There FIG. 2 illustrates an alternative in which the thermoplastic composite pipe of the conduit comprises a sealing layer 32 made of a thermoplastic material. It would not be outside the scope of the invention if this layer 32 were absent.

La structure composite de renfort 31 comporte un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées. Chaque couche de renfort laminée comporte une superposition de couches composites de renfort. Chaque couche composite de renfort comporte une matrice thermoplastique 40 et des fibres 42 noyées dans la matrice thermoplastique 40.The composite reinforcement structure 31 comprises a winding of at least two laminated reinforcement layers. Each laminated reinforcement layer comprises a superposition of composite reinforcement layers. Each composite reinforcement layer comprises a thermoplastic matrix 40 and fibers 42 embedded in the thermoplastic matrix 40.

De préférence, chaque couche composite de la structure de renfort 31 est formée d’un enroulement d’au moins une bande composite 44 présentant plusieurs couches de fibres de carbone 42 noyées dans une matrice thermoplastique 40, chaque bande ayant typiquement une longueur supérieure à au moins 10 fois sa largeur et à au moins 10 fois son épaisseur.Preferably, each composite layer of the reinforcing structure 31 is formed from a winding of at least one composite strip 44 having several layers of carbon fibers 42 embedded in a thermoplastic matrix 40, each strip typically having a length greater than at least 10 times its width and at least 10 times its thickness.

Typiquement, lors de la réalisation de chaque couche composite de renfort 21, la ou chaque bande composite 44 est enroulée en hélice autour de la gaine polymérique interne d'étanchéité 30, et est chauffée pour provoquer la fusion partielle de la matrice thermoplastique 40, et la liaison avec les spires successives de la bande composite 44 et la gaine polymérique interne d'étanchéité 40, et éventuellement avec la couche d’étanchéité 32 en un matériau thermoplastique. Avantageusement, les bandes composites 44 sont enroulées en hélice autour de la surface externe définie par la gaine polymérique interne d'étanchéité 30, généralement avec une valeur absolue de l’angle d’hélice d’enroulement tel que défini ci-dessus de chaque bande composite 44 par rapport à l’axe A-A’ de la gaine polymérique interne d'étanchéité 30.Typically, when producing each composite reinforcing layer 21, the or each composite strip 44 is wound helically around the internal polymeric sealing sheath 30, and is heated to cause partial melting of the thermoplastic matrix 40, and bonding with the successive turns of the composite strip 44 and the internal polymeric sealing sheath 40, and possibly with the sealing layer 32 made of a thermoplastic material. Advantageously, the composite strips 44 are wound helically around the external surface defined by the internal polymeric sealing sheath 30, generally with an absolute value of the winding helix angle as defined above of each composite strip 44 relative to the axis A-A' of the internal polymeric sealing sheath 30.

Avantageusement, les opérations sont répétées avec plusieurs couches concentriques pour former la structure composite de renfort 31 avec d’autres bandes composite 44, comme décrit précédemment. La structure composite de renfort 31 est ainsi fabriquée couche par couche, chaque nouvelle couche extérieure présentant une épaisseur sensiblement égale à celle d’une bande composite 44.Advantageously, the operations are repeated with several concentric layers to form the composite reinforcement structure 31 with other composite strips 44, as described previously. The composite reinforcement structure 31 is thus manufactured layer by layer, each new outer layer having a thickness substantially equal to that of a composite strip 44.

Si elle est présente, la couche d’étanchéité 32 en matériau thermoplastique est ensuite formée autour de la structure composite de renfort 31, typiquement soit par extrusion d’un matériau thermoplastique sur la structure composite de renfort 31, soit par enroulement autour de la structure composite de renfort 31 d’au moins deux bandes d’un matériau thermoplastique, puis soudage des au moins deux bandes entre elles, par exemple par rayonnement laser, thermique, électromagnétique ou flash. De préférence, les spires d’une première couche sont jointives (bord à bord sans recouvrement) et les spires d’une couche supérieure sont disposées de façon à avoir un recouvrement de deux bandes adjacentes inférieures assurant l’étanchéité de la couche d’étanchéité en matériau thermoplastique. Les bandes thermoplastiques utilisées sont typiquement préparées par extrusion du matériau thermoplastique.If present, the sealing layer 32 of thermoplastic material is then formed around the composite reinforcement structure 31, typically either by extruding a thermoplastic material onto the composite reinforcement structure 31, or by winding at least two strips of a thermoplastic material around the composite reinforcement structure 31, then welding the at least two strips together, for example by laser, thermal, electromagnetic or flash radiation. Preferably, the turns of a first layer are contiguous (edge to edge without overlap) and the turns of an upper layer are arranged so as to have an overlap of two lower adjacent strips ensuring the sealing of the sealing layer of thermoplastic material. The thermoplastic strips used are typically prepared by extrusion of the thermoplastic material.

ExempleExample

Les bandes (non moussées) ont été obtenues par extrusion sur extrudeuse type Mélaine 65. Les granulés ont été préalablement séchés 3 heures à 100°C.The strips (unfoamed) were obtained by extrusion on a Mélaine 65 type extruder. The granules were previously dried for 3 hours at 100°C.

- Formulation N°1 PPE+TPE (Thermoplastic elastomer) (comparative) : reference FLEX NORYLTMRESIN WCV072- Formulation No. 1 PPE+TPE (Thermoplastic elastomer) (comparative): reference FLEX NORYL TM RESIN WCV072

Epaisseur : 1,5 mmThickness: 1.5 mm

Module: 1750 MPaModulus: 1750 MPa

Fournisseur : SabicSupplier: Sabic

- Formulation N°2 PPE+PP (comparative) : référence PPE Xyron T0703- Formulation No. 2 PPE+PP (comparative): reference PPE Xyron T0703

Epaisseur : 1,5 mmThickness: 1.5 mm

Module: 1900 MPaModulus: 1900 MPa

Fournisseur AsahiKaseiSupplier AsahiKasei

- Formulation N°3 PPE (selon l’invention) : référence Xyron 1002 H- Formulation No. 3 PPE (according to the invention): reference Xyron 1002 H

Epaisseur: 0,47mmThickness: 0.47mm

Module: 2650 MPaModulus: 2650 MPa

Fournisseur : AsahiKaseiSupplier: AsahiKasei

Une première série de tests de fluage a été effectué à 110°C sous 150 bar et entre des déjoints représentatifs de l’arrangement dans une conduite. Après 20 h de test, la formulation N°1 a perdu près de 20% de son épaisseur, alors que la formulation 2 n’a perdu que 11 % de son épaisseur. La formulation N°1 a donc été écartée car la perte d’épaisseur implique une résistance au fluage trop faible.A first series of creep tests was carried out at 110°C under 150 bar and between joints representative of the arrangement in a pipe. After 20 hours of testing, formulation No. 1 had lost almost 20% of its thickness, while formulation 2 had only lost 11% of its thickness. Formulation No. 1 was therefore discarded because the loss of thickness implies too low creep resistance.

Une deuxième série de tests de fluage a été réalisé sur une durée plus longue, à savoir une centaine d’heures, toujours à 110°C sous 150 bar. Il est observé que la formulation 2 présente une réduction d’épaisseur de 17%, alors que la formulation 3 ne présente une réduction d’épaisseur que de 10%. La formulation 3 présente donc une bien meilleure résistance au fluage à 110°C sous 150 bar.A second series of creep tests was carried out over a longer period, namely around 100 hours, still at 110°C under 150 bar. It was observed that formulation 2 showed a thickness reduction of 17%, while formulation 3 only showed a thickness reduction of 10%. Formulation 3 therefore showed much better creep resistance at 110°C under 150 bar.

Claims (13)

Conduite flexible sous-marine destinée au transport d’hydrocarbures et/ou de gaz comprenant de l’intérieur vers l’extérieur :
- une gaine polymérique interne d'étanchéité (22;30),
- au moins deux couches de renforcement (12,16,20;31,34,36),
- une gaine polymérique externe d'étanchéité (10;38),
la conduite comprenant en outre, entre la gaine polymérique interne d'étanchéité et la gaine polymérique externe d'étanchéité, au moins une couche (11,14,18;33,35,37) en matériau polymérique,
caractérisée en ce que ledit matériau polymérique :
- comprend au moins 50% en poids, notamment au moins 60%, de préférence au moins 65% en poids, de poly(éther dep-phénylène) (PPE), et
- a un module de flexion mesuré à 20°C selon la norme ASTM D 638-14 supérieur à 2000 MPa .
Flexible underwater pipeline intended for the transport of hydrocarbons and/or gas comprising from the inside to the outside:
- an internal polymeric sealing sheath (22;30),
- at least two reinforcing layers (12,16,20;31,34,36),
- an external polymeric sealing sheath (10;38),
the pipe further comprising, between the internal polymeric sealing sheath and the external polymeric sealing sheath, at least one layer (11, 14, 18; 33, 35, 37) of polymeric material,
characterized in that said polymeric material:
- comprises at least 50% by weight, in particular at least 60%, preferably at least 65% by weight, of poly( p -phenylene ether) (PPE), and
- has a flexural modulus measured at 20°C according to ASTM D 638-14 greater than 2000 MPa.
Conduite selon la revendication 1, dans laquelle le matériau polymérique a une température de transition vitreuse (Tg) supérieure ou égale à 130°C, étant entendu que lorsque le matériau polymérique a plusieurs températures de transition vitreuse, au moins l’une d’entre elles est supérieure ou égale à 130°C.Pipe according to claim 1, in which the polymeric material has a glass transition temperature (Tg) greater than or equal to 130°C, it being understood that when the polymeric material has several glass transition temperatures, at least one of them is greater than or equal to 130°C. Conduite selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le matériau polymérique comprend en outre au moins un élastomère thermoplastique, ou au moins un autre polymère thermoplastique qui n’est pas un PPE, ou un mélange de ceux-ci.A pipe according to claim 1 or 2, wherein the polymeric material further comprises at least one thermoplastic elastomer, or at least one other thermoplastic polymer which is not a PPE, or a mixture thereof. Conduite selon la revendication 3, dans laquelle le matériau polymérique comprend au moins un autre polymère thermoplastique choisi parmi un polystyrène (PS), une polyoléfine telle que le polyéthylène ou le polypropylène, un polyamide (PA) et un poly(sulfure de phénylène (PPS), de préférence parmi un polystyrène (PS), une polyoléfine, et un poly(sulfure de phénylène (PPS), de manière particulièrement préférée parmi un polypropylène et un polystyrène.Pipe according to claim 3, in which the polymeric material comprises at least one other thermoplastic polymer chosen from a polystyrene (PS), a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, a polyamide (PA) and a polyphenylene sulfide (PPS), preferably from a polystyrene (PS), a polyolefin, and a polyphenylene sulfide (PPS), particularly preferably from a polypropylene and a polystyrene. Conduite selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le matériau polymérique a :
- un indice de fluidité (« melt flow index mesuré selon la norme ISO 1133-1:2022 à 230°C sous une masse de 2,16 kg inférieur ou égal à 4,0 g/10 minutes , et/ou
- une HDT, mesurée selon ASTM D 648-18 et sous 1,8 MPa, supérieure à 70 °C et idéalement supérieures à 80 °C, voire même supérieures à 80 °C, et/ou
- un allongement à la rupture déterminé à 20°C selon l’ASTM D 685-22 d’au moins 20%, et/ou
- une conductivité thermique à 20°C inférieure à 0,25 W/(m.K), de préférence inférieure à 0,20 W/(m.K) et de manière particulièrement préférée inférieure à 0,17 W/(m.K) telle que mesurée selon ISO 22007-4:2024.
A pipe according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymeric material has:
- a melt flow index (measured according to ISO 1133-1:2022 at 230°C under a mass of 2.16 kg) less than or equal to 4.0 g/10 minutes, and/or
- an HDT, measured according to ASTM D 648-18 and under 1.8 MPa, greater than 70°C and ideally greater than 80°C, or even greater than 80°C, and/or
- an elongation at break determined at 20°C according to ASTM D 685-22 of at least 20%, and/or
- a thermal conductivity at 20°C of less than 0.25 W/(mK), preferably less than 0.20 W/(mK) and particularly preferably less than 0.17 W/(mK) as measured according to ISO 22007-4:2024.
Conduite selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le matériau polymérique est moussé, ou n’est pas moussé.A pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein the polymeric material is foamed, or is not foamed. Conduite selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la au moins une couche (11,14,18;33,35,37) en matériau polymérique est :
- soit réalisée par enroulement hélicoïdal d'au moins une bande du matériau polymérique tel que défini à la revendication 1,
- soit une gaine tubulaire obtenue par extrusion du matériau polymérique tel que défini à la revendication 1.
Pipe according to any one of claims 1 to 6, in which the at least one layer (11, 14, 18; 33, 35, 37) of polymeric material is:
- either produced by helical winding of at least one strip of the polymeric material as defined in claim 1,
- either a tubular sheath obtained by extrusion of the polymeric material as defined in claim 1.
Conduite selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la au moins une couche (14,18;33,35) en matériau polymérique est localisée entre au moins deux couches de renforcement consécutives (12,16,20;31,34,36), et est de préférence adjacente à chacune desdites couches de renforcement consécutives (12,16,20;31,34,36).Pipe according to any one of claims 1 to 7, in which the at least one layer (14,18;33,35) of polymeric material is located between at least two consecutive reinforcing layers (12,16,20;31,34,36), and is preferably adjacent to each of said consecutive reinforcing layers (12,16,20;31,34,36). Conduite selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la au moins une couche en matériau polymérique (11;37) est localisée entre la couche de renforcement la plus externe (12;36) de la conduite et la gaine polymérique externe d'étanchéité (10;38).Pipe according to any one of claims 1 to 8, in which the at least one layer of polymeric material (11;37) is located between the outermost reinforcing layer (12;36) of the pipe and the outer polymeric sealing sheath (10;38). Conduite selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant de l’intérieur vers l’extérieur :
- éventuellement une carcasse métallique (24),
- la gaine polymérique interne d'étanchéité (22),
- éventuellement une voûte de pression (20) en tant que couche de renforcement,
- au moins une nappe d’armures de traction (12,16) en tant que couche de renforcement, de préférence au moins deux nappes d’armures de traction (12,16),
- la gaine polymérique externe d'étanchéité (10),
la conduite comprenant en outre, entre la gaine polymérique interne d'étanchéité et la gaine polymérique externe d'étanchéité, au moins une couche (11,14,18) en matériau polymérique telle que définie à la revendication 1.
Pipe according to any one of claims 1 to 9, comprising from the inside to the outside:
- possibly a metal frame (24),
- the internal polymeric sealing sheath (22),
- possibly a pressure vault (20) as a reinforcing layer,
- at least one tensile armor ply (12, 16) as a reinforcing layer, preferably at least two tensile armor ply (12, 16),
- the external polymeric sealing sheath (10),
the pipe further comprising, between the internal polymeric sealing sheath and the external polymeric sealing sheath, at least one layer (11, 14, 18) of polymeric material as defined in claim 1.
Conduite selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant de l’intérieur vers l’extérieur :
- éventuellement une carcasse métallique,
- la gaine polymérique interne d'étanchéité (30),
- une structure composite de renfort (31) en tant que couche de renforcement, la structure composite de renfort (31) comprenant un enroulement d’au moins deux couches de renfort laminées, chaque couche de renfort étant réalisée à partir d’une matrice thermoplastique (40) renforcée avec des fibres (42),
- éventuellement une couche d’étanchéité (32) en matériau thermoplastique,
- au moins une nappe d’armures de traction (34,36) en tant que couche de renforcement,
- la gaine polymérique externe d'étanchéité (38),
la conduite comprenant en outre, entre la gaine polymérique interne d'étanchéité (30) et la gaine polymérique externe d'étanchéité (38), au moins une couche en matériau polymérique (33,35,37) telle que définie à la revendication 1.
Pipe according to any one of claims 1 to 10, comprising from the inside to the outside:
- possibly a metal frame,
- the internal polymeric sealing sheath (30),
- a composite reinforcing structure (31) as a reinforcing layer, the composite reinforcing structure (31) comprising a winding of at least two laminated reinforcing layers, each reinforcing layer being made from a thermoplastic matrix (40) reinforced with fibers (42),
- possibly a sealing layer (32) made of thermoplastic material,
- at least one tensile armor layer (34,36) as a reinforcing layer,
- the external polymeric sealing sheath (38),
the pipe further comprising, between the internal polymeric sealing sheath (30) and the external polymeric sealing sheath (38), at least one layer of polymeric material (33, 35, 37) as defined in claim 1.
Méthode de transport d’hydrocarbures et/ou de gaz comprenant le transport, de préférence à une température supérieure ou égale à 110°C, d’hydrocarbures et/ou de gaz au sein d’une conduite telle que définie à l’une quelconque des revendications 1 à 11.Method of transporting hydrocarbons and/or gas comprising the transport, preferably at a temperature greater than or equal to 110°C, of hydrocarbons and/or gas within a pipe as defined in any one of claims 1 to 11. Utilisation d’une couche (11,14,18;33,35,37) en matériau polymérique comprenant au moins 50% en poids, notamment au moins 60%, de préférence au moins 65% en poids, de poly(éther de p-phénylène) (PPE), et ayant un module de flexion mesuré à 20°C selon la norme ASTM D 638-14 supérieur à 2000 MPa en tant que couche d’isolation thermique et/ou en tant que couche anti-usure dans une conduite flexible sous-marine destinée au transport d’hydrocarbures et/ou de gaz comprenant de l’intérieur vers l’extérieur :
- une gaine polymérique interne d'étanchéité (22;30),
- au moins deux couches de renforcement (12,16,20;31,34,36),
- une gaine polymérique externe d'étanchéité (10;38).
Use of a layer (11,14,18;33,35,37) of polymeric material comprising at least 50% by weight, in particular at least 60%, preferably at least 65% by weight, of poly(p-phenylene ether) (PPE), and having a flexural modulus measured at 20°C according to standard ASTM D 638-14 greater than 2000 MPa as a thermal insulation layer and/or as an anti-wear layer in a flexible underwater pipe intended for the transport of hydrocarbons and/or gas comprising from the inside to the outside:
- an internal polymeric sealing sheath (22;30),
- at least two reinforcing layers (12,16,20;31,34,36),
- an external polymeric sealing sheath (10;38).
FR2403643A 2024-04-09 2024-04-09 Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether) Pending FR3161008A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2403643A FR3161008A1 (en) 2024-04-09 2024-04-09 Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2403643 2024-04-09
FR2403643A FR3161008A1 (en) 2024-04-09 2024-04-09 Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3161008A1 true FR3161008A1 (en) 2025-10-10

Family

ID=91924023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2403643A Pending FR3161008A1 (en) 2024-04-09 2024-04-09 Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether)

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3161008A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006120320A1 (en) 2005-05-11 2006-11-16 Technip France Flexible tubular conduit with an anti-wear jacket
GB2504065A (en) 2012-06-29 2014-01-22 Statoil Petroleum As Subsea flexible riser
EP2379933B1 (en) * 2008-12-22 2018-05-16 ShawCor Ltd. Wrappable styrenic pipe insulations
WO2018091693A1 (en) 2016-11-18 2018-05-24 Technip France Flexible fluid transport pipe, and associated facility and method
WO2022243424A1 (en) 2021-05-21 2022-11-24 Technip N-Power Flexible underwater pipe comprising a wear-resistant polypropylene homopolymer layer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006120320A1 (en) 2005-05-11 2006-11-16 Technip France Flexible tubular conduit with an anti-wear jacket
EP2379933B1 (en) * 2008-12-22 2018-05-16 ShawCor Ltd. Wrappable styrenic pipe insulations
GB2504065A (en) 2012-06-29 2014-01-22 Statoil Petroleum As Subsea flexible riser
WO2018091693A1 (en) 2016-11-18 2018-05-24 Technip France Flexible fluid transport pipe, and associated facility and method
WO2022243424A1 (en) 2021-05-21 2022-11-24 Technip N-Power Flexible underwater pipe comprising a wear-resistant polypropylene homopolymer layer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GEORGE WYPYCH: "Handbook of Foaming and Blowing Agents", 13 January 2017
N. DODDSV. JHAJ. LATTOD. FINCH, UNBONDED FLEXIBLE PIPE : COMPOSITE REINFORCEMENT FOR OPTIMIZED HYBRID DESIGN

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3439871B1 (en) Submarine pipe comprising a sheath comprising a polypropylene homopolymer
EP3601862B1 (en) Flexible pipe with layers of metal armour and layers of composite armour
EP2880348B1 (en) Flexible underwater pipe including a layer including a polyethylene having enhanced heat resistance
WO2019129870A1 (en) Flexible undersea pipeline comprising a multi-layered external sheath
EP2879875B2 (en) Flexible underwater pipe including an inner and/or outer polymeric sealing sheath including polyethylene having a high molecular weight
EP3206866B1 (en) Flexible underwater pipe including a layer including a cross-linked polyethylene with increased thermal resistance
EP3439870B1 (en) Submarine pipe comprising a sheath comprising a polypropylene block copolymer
FR3161008A1 (en) Flexible subsea pipe comprising an intermediate polymeric layer based on poly(p-phenylene ether)
US9266302B2 (en) Flexible underwater pipe including a layer including a polymer resin including surface-modified titanium nanoparticles
EP4359207B1 (en) Thermoplastic composite hose for transporting fluid and flexible pipe comprising same
WO2022243424A1 (en) Flexible underwater pipe comprising a wear-resistant polypropylene homopolymer layer
EP4241003A1 (en) Flexible fluid transport pipe and associated methods
EP3810967B1 (en) Flexible pipe intended to be immersed into a body of water, method for the manufacture and use thereof
EP4676734A1 (en) Underwater pipe comprising an inner sealing sheath made of polyaryletherketone
FR3109195A1 (en) Underwater pipe comprising an internal sealing sheath
FR3090799A1 (en) FLEXIBLE PIPE FOR THE TRANSPORT OF A HYDROCARBON FLUID WITHIN A BODY OF WATER AND ASSOCIATED METHOD
FR3104667A1 (en) Flexible underwater pipe comprising a layer comprising polymethylpentene
WO2019102165A1 (en) Use of pekk for producing parts with low gas permeability

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20251010