Brevet FR2007930A1 — publié le 19700116

La présente invention concerne une cloche étanche à l'eau ou installation protectrice qui est utilisée conjointement avec des installations fonctionnant à distance qui sont destinées à être submergées dans un fluide tel que l'eau de mer, par exemple9 5 Plus spécialement, l'invention concerne la protection d'installations d'amarrage et de chargement de pétroliers au large qui sont utilisées pour le chargement et le déchargement de matières liquides, en particulier des produits à hase de pétrole, des huiles brutes et des produits chimiques dans des zones où se trouvent des 10 possibilités d'entrée aux docks insuffisantes. On connaît des installations pour charger et décharger des navires allant en mer. Des installations appropriées doivent fournir un moyen pour amarrer et charger un navire qui assure des opérations qui ne soient pas affectées essentiellement par un déplace-15 ment continu du navire dû aux variations de la marée, au degré de charge transporté et à l'action du vent ou des vagues. Pour le chargement de liquides tels que des produits à base de pétrole, des produit s chimiques et autres, on doit également prévoir une conduite entre les chambres d'emmagasinage du navire et des facilités d'em-20 magasinage situées sur la côte. Des installations connues dans la technique pour le chargement et le déchargement de pétroliers, comprennent des jetées permanentes, des dispositifs d'ancrage sous-marins, des bouées flottantes et des mâts de charge rotatifs» Habituellement, les pétroliers sont chargés 25 sur des jetées permanentes dans des eaux ou ports protégés de façon que le navire soit amarré comme semblant se diriger parallèlement aux jetées et une communication de liquide est fournie par des conduites souples. La jetée empêche un mouvement latéral du navire et les conduites souples s'adaptent au mouvement vertical dû à des va-30 riationB provenant de la marée et du chargement sans provoquer de déformation anormale sur les raccordements du navire. Toutefois,, on doit se rendre compte que les jetées ne sont pas disponibles ou appropriées dans un grand nombre de zones éloignées et par conséquent, dans ces zones, l'amarrage et le chargement de pétroliers doivent 35 être effectués sans la protection de jetées fixes permanentes construites dans des ports ou d'autres eaux protectrices. La variante habituelle dans laquelle des jetées permanentes se sont pas disponibles réside dans un mouillage au large par lequel un accouplement souple est prévu pour le transfert de liquide 40 entre une conduite sous-marine fixe reliée à un magasin situé sur 69 14442 -2- 2007930 la côte et un pétrolier amarré se déplaçant sans interruption* Des procédés courants de ce type d'amarrage et de chargement comprennent des dispositifs d'ancrage sous-marins, des bouées flottantes et des mâts de charge rotatifs. Normalement,- les dispositifs de 5 mouillage sous-marins comprennent une conduite sous-marine fixe s'étendant jusqu'à un dispositif d'ancrage placé sur le fond de la mer, accouplée à des tuyaux souples de chargement s'étendant jusqu'à un collecteur de pétrolier. L'amarrage de bout du pétrolier est habituellement prévu pour que ce dernier puisse faire face au 10 vent, aux vagues et au courant. Etant donné que l'émerillon d'af-fourche doit résister à des forces d'amarrage élevées et doit fournir un passage concentrique à la cargaison, il est nécessairement -grand et complexe» Dans un grand nombre d'applications, il est souhaitable de placer cet émerillon d'affourche sur le fond 15 de l'océan afin d'éliminer la grande bouée de surface ou les tours de support qui exigent beaucoup d'entretien et qui constituent des dangers pour la navigation» Toutefois, jusqu'à présent, les problèmes pour construire des émerillons d'affourche sous-marins convenables ont été difficiles en raison de problèmes d'étanchéité et 20 de graissage de l'émerillon d'affourche dans l'eau salée. Suivant la présente invention, on place un dôme ou cloche de plongée étanche à l'eau par-dessus l'émerillon d'affourche sous-marin et on le remplit d'un gaz sous pression afin d'éliminer l'eau de mer de la zone de l'émerillon et de ses éléments associés. On 25 règle facilement le niveau d'eau permis dans le dôme en prévoyant une soupape à flotteur, soupape qui commande la conduite d'alimentation de gaz sous pression» L'utilisation du dôme permet d'utiliser des matières classiques pour construire l'émerillon et permet également d'avoir recours à des constructions d1émerillons 30 moins exotiques, en réalisant ainsi de grandes réductions de coût et de complexité. En plus d'empêcher la pénétration de l'eau de mer, le dôme intercepte la lumière du soleil et» par conséquent, empêche la croissance de plantes marines* De même, le dôme protège les éléments de la vase et de chute de débris» En outre, si on 35 utilise des gaz inertes à l'intérieur du dôme, en évite les problèmes de corrosion. Un avantage supplémentaire réside dans le fait que l'atmosphère gazeuse entourant l'émerillon fournit un milieu sec.qui permet d'effectuer un travail d'entretien efficace en utilisant des outils classiques et si l'atmosphère de gaz i-40 nerte est remplacée par ion mélange d'oxygène, les plongeurs peu 69 14442 -3- 2007930 vent"enlever les appareils de plongée et travailler complètement à l'aise» Bien que l'invention soit décrite comme utilisant de préférence un gaz à l'intérieur du dôme, le recours ac un fluide qui est plus léger que l'eau, tel que le kérosène ou le pétrole, 5 peut également être fait à la place du gaz. Lorsqu'on utilise un liquide au lieu d'un gaz, on peut ajouter un inhibiteur de croissance de plantes marines au liquide si on le désire. La présente invention fournit donc : - un émerillon sous-marin efficace à utiliser conjointement 10 avec une installation d'amarrage à point unique ; - un moyen de protection d1émerillon d'affourche sous-marin • qui assure un fonctionnement parfait et permet une accessibilité et un. accès faciles pendant l'entretien. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressor-15 tiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin donnant à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur le dessin, la figure 1 est une représentation schématique du dispositif 20 de la présente invention d'une installation d'amarrage à point unique et la figure 2 est une vue en plan du moyen de protection à dôme à gaz de la présente invention. En se référant plus en détail à la figure 1 , on voit que le 25 numéro de référence 2 indique un pétrolier* Le pétrolier 2 est fixé à un corps-mort 4 par l'amarre 6. L'émerillon d'affourche sous-marin indiqué de façon générale en 12 présente un bâti 10. Une chaîne d'amarrage 8 fixe le corps-mort 4 au bâti 10 sur un oeillet 14. La partie inférieure du bâti 10 est fixée à demeure à"une plaque-30 tournante 16 destinée à tourner sur un socle 18 de support de plaque-tournante* Des paliers appropriés indiqués schématiquement en 20 et 21 sont prévus pour assurer que la plaque tournante 16 peut tourner librement dans le socle de support 18. Le socle 18 est fixé fermement à un massif de fondation ou base 22 qui est fixé fer-35 mement au lit 24 de l'océan. Un pivot de chargement 26 est fixé dans la zone centrale de la plaque-tournante 16. Le pivot 26 permet une rotation continue de 360° autour d'une canalisation 28, qui est utilisée pour transférer la cargaison de l'émerillon d'affourche T2 à des récipients d'emmagasinage appropriés basés à terre. ^ 40 Le bâti 10 présente également une patte de montage 30. Un dô 69 14442 -4- 2007930 me 40 à gaz est prévu au-dessus de la plaque-tournante et de l'ensemble de pivot et est fixé fermement à la patte 30 et à l'oeillet 14 du bâti 10„ Gomme on peut l'observer plus clairement sur la figure 2, la partie 14 et la patte 30 du bâti 10 font saillie à tra-5 vers la surface du dôme à gaz 40 et y sont fixées par des joints appropriés tels que des soudures 48 et 50. La Patte 30 présente uxl trou de pivotement 52 destiné à recevoir un pivot 36. Le pivot 36 fixe l'extrémité, à étrier 34 d'un bras de chargement 32 à la patte 30± A l'intérieur du bras de chargement 32 est prévue une conduite 10 46 de transfert de chargement* Un raccord souple 38 de canalisatior. est prévu pour transférer le chargement autour du joint rotatif formé par l'étrier.34 et la patte 30» .En se référant de nouveau à la figure 1, on peut constater 40 • qu'en passant à travers la surface du dôme/,lsycanalisation souple 15 38 est reliée au pivot de chargement 26. Ainsi, on peut constater que la présente installation peut s'adapter à tout mouvement du cargo 2 ; le joint à rotule prévu entre le bras de chargement et la patte 30 s'adaptant au mouvement de ntontée et de descente du navire amarré et la plaque-tournante 16 à laquelle est associé le pi-20 vot 26 s'adaptant à l'évitage du pétrolier 2 autour du'point d'amarrage. Pour protéger le pivot de chargement 26, la plaque tournante 1ôf les paliers 20 et 21 et le joint prévu entre la canalisation souple 38 et le pivot 26, du milieu corrosif de l'eau de mer, le dôme 40 présente un moyen pour en éliminer l'eau de mer. Ce moyen 25 comprend un appareil pour introduire un gaz sous pression dans le dôme 40, gaz qui chasse l'eau de mer de son intérieur et comprend une conduite de gaz 54 pour canaliser un gaz sous pression depuis la côte jusqu'au dôme40.La conduite de gaz 54 présente une soupape de commande 58, qui est actionnée par un flotteur 57 gui glisse 30 sur la surface 60 de l'eau contenue dans le dôme 40. Si le niveau 60 de l'eau commence à s'élever, le flotteur 57 s'élève et cette action ouvre la soupape 58, en permettant ainsi au gaz sous pression de pénétrer dans le dôme, et de chasser l'eau contenue dans ce dernier jusqu'à ce que le flotteur revienne vers son niveau dé-35 siré. On voit qu'on obtient un accès facile à 1'intérieur du dôme 40 par l'intervalle périphérique 61 prévu entre la partie inférieure du dôme 40 et la base 22. Comme il a été indiqué ci-dessus si le gaz sous pression contient de l'oxygène, plusieurs plongeurs 40 peuvent facilement travailler, à l'aise et sans avoir d'appareil respiratoire dans le dôme 40 pour effectuer un entretien périodique nécessaire quelconque tel que le graissage des paliers 20 et 21 par exemple. Il va de soi que l'invention a. été décrite ci-dessus à ti-45 tre purement indicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra introduire toute .équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. 69 14442 -5- 2007930 REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'amarrage sous-marin caractérisé par le fait qu'il comprend une base, un bâti, des paliers pour faire tourillonner le bâti sur la base, un joint à rotule destiné à tourner avec le bâti une conduite destinée à transférer un premier fluide au joint au rotu- 5 le et au-delà de ce dernier, une cloche étanche fixée au bâti et s'é-tendant au-dessus des paliers et un moyen pour introduire dans le dô- ' me un second fluide à une pression suffisante pour éliminer l'eau de la zone des paliers et du joint à rotule. 2.- Dispositif d'amarrage de la revendication 1, caractérisé par 10 le fait qu'il comprend une soupape commandée par un flotteur disposé sur le moyen introduisant ledit second fluide. 3.- Dispositif d'amarrage de la revendication 1, caractérisé par le fait que le second fluide est choisi à partir du groupe comprenant l'oxygène, l'azote et leurs mélanges. 15 4.- Dispositif d'amarrage de la revendication 1, caractérisé par le fait que le second fluide est un liquide plus léger que l'eau. 5.- Dispositif d'amarrage de la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit liquide est un lubrifiant. 6.- Dispositif d'amarrage de la revendication 5» caractérisé par 20 le fait que ledit liquide contient un inhibiteur de croissance de plantes marines. 7.- Dispositif d'amarrage sous-marin convenant pour transférer un premier fluide entre une citerne située sur la côte et un navire amarré caractérisé par le fait qu'il comprend une base, une plaque 25 tournante tourillonnant sur la base, un bâti monté sur la plaque tournante, un joint à rotule destiné à tourner avec la plaque tournante, une première conduite communiquant avec le joint à rotule pour transférer ledit fluide entre le joint et le stockage de la côte, une seconde conduite communiquant avec le joint à rotule pour transférer 30 ledit fluide entre le navire amarré et le joint, un dôme étanche aux fluides fixé à demeure au bâti et s1étendant au-dessus de la plaque tournante et un moyen pour introduire dans le dôme un second fluide sous une pression suffisante pour éliminer l'eau de la zone de la plaque tournante. 35 8.- Dispositif d'amarrage de la revendication 7, caractérisé par le fait qu'une soupape commandée par un flotteur est prévue sur le moyen introduisant le second fluide et aue ledit fluide est un gaz inerte. 9«- Installation d'amarrage au large, et de chargement et de déchargement de navires, comprenant, un dispositif d'amarrage sous-marin 69 14442 -6- 2007930 caractérisé par le fait qu'il comprend une base supportée par le fond de l'océrm, une plaque tournante tourillonnant sur la base, un joint à rotule destiné à tourner avec la plaque tournante, le joint à rotule convenant ^our transférer des matières entre une ci-5 terne placée sur la côtefun navire amarré, un bâti d'amarrage monté sur la plaque tournante, une première conduite communiquant avec le joint à rotule pour transférer lesdites matières entre le joint à rotule et la citerne de la côte, une seconde conduite communiquant avec le joint à rotule pour transférer les matières entre le navire amarré tO et le joint à rotule, un dôme étanche au gaz fixé à demeure au bâti et s'étendant au-dessus de la plaque tournante et un moyen pour éliminer l'eau du dôme afin de protéger la plaque tournante, ce dernier moyen comprenant une conduite de gaz par provenance de la côte à l'intérieur du dôme et un moyen de commande pour faire entrer le gaz de la conduite 15 de gaz dans le dôme sous une pression suffisante pour empêcher l'eau de s'élever au-dessus d'un niveau préalablement déterminé. 10.- Installation d'amarrage sous-marin suivant la revendication 9* caractérisée par le fait que le bâti présente une partie d'amarrage et une partie sur laquelle la seconde conduite est articulée, les 20 deux parties s'étendant vers l'extérieur du dôme et y étant reliées à demeure. 11.- Installation d'amarrage sous-marin suivant la revendication 10» caractérisée par le fait qu'un corps-mort destiné à amarrer le navire est relié de façon souple à la partie d'amarrage du bâti.