Brevet FR2026669A1 — publié le 19700918

La présente invention concerne une bouée d'amarrage en un seul point pour le chargement ou le déchargement d'un navire transportant un gaz ou un liquide, consistant en un corps de bouée comportant une partie rotative à laquelle un navire peut être atta-- 5 ehé par un câble d'amarrage ou une chaîne d'amarrage. Des bouées de ce type, qui sont spécialement importantes pour le chargement ou le déchargement au large des côtes de navi-res-citernes à pétrole ou à gaz, ont été utilisées d'une manière croissante ces dernières années. Des bouées de ce type sont dé-10 crites, notamment, dans les brevets britanniques n° 997 451» 1031 492, 1017 849, 1039 749, 1039 251. l'utilisation toujours croissante de très gros navires-citernes a entraîné un besoin toujours croissant de telles bouées d'amarrage en un seul point, car le tirant d'eau important des 15 très gros navires-citernes les empêche d'entrer dans de nombreux ports existants, de sorte que le chargement ou le déchargement au large est souvent la seule possibilité. Comme les très gros navires-citernes ont souvent -une capacité allant jusqu'à 300 000 tonnes et plus, il est souhaitable 20 qu'on dispose d'une bouée d'amarrage en un seul point utilisable pour l'amarrage et le chargement ou le déchargement de très gros navires-citernes. la présente invention concerne donc une bouée d'amarrage en Tin seul point qui transmet les forces des câbles d'amarrage ou 25 des chaînes d'amarrage du navire aussi favorablement que possible à la bouée, de telle sorte que cette dernière est particulièrement utilisable, mais pas exclusivement, avec les très gros navires-citernes. A cet effet, la bouée d'amarrage en un seul point selon 30 l'invention est caractérisée en ce que la partie rotative est réalisée sous la forme d'un anneau, cet anneau étant monté sur la partie supérieure du corps de la bouée de façon que l'anneau puisse tourner autour d'un axe vertical, le câble d'amarrage ou la chaîne d'amarrage venant en contact avec l'anneau tangentiellement0 35 Dans un mode de réalisation attrayant de la bouée selon l'invention, l'extrémité du câble d'amarrage ou de la chaîne d'amarrage située près de la bouée est divisée en deux parties, dont chacune vient en contact avec l'anneau tangentiellement. 69 43865 2 2026669 L'anneau peut avantageusement être monté sur le corps de la bouée au moyen d'un roulement à rouleaux qui est conçu de manière qu'il puisse absorber à la fois des forces axiales importantes et des forces radiales importantes. 5 Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limi tatifs, on a représenté un mode de réalisation de l'invention. - la figure 1 est une vue en coupe verticale de la partie supérieure d'une bouée selon l'invention» - la figure 2 est une vue de dessus de la bouée ; 10 - la figure 3 est une vue latérale de la bouée ; - la figure 4 est une coupe à plus grande échelle du roulement ; - la figure 5 est une vue schématique en plan de la bouée avec les flexibles reliant la bouée à la canalisation sous-marine ; 15 - la figure 6 est une vue latérale schématique de la bouée avec les flexibles reliant la bouée à la canalisation sous-marine $ - la figure 7 est une vue en plan d'un flotteur utilisé pour les flexibles représentés sur les figures 5 et 6 ; 20 - la figure 8 est une coupe suivant I-I du flotteur représenté sur la figure 7. Un corps de bouée consiste en une paroi intérieure cylindrique b, une paroi extérieure cylindrique 5, un couvercle 7, une paroi inférieure 13, des membrures radiales 3 et des cloisons ra-25 diales 4. Un collier 8 est fixé à la partie inférieure de la paroi extérieure 5. Le collier 8 est prévu pour être attaché à des câbles d'ancrage ou des chaînes d'ancrage pour permettre que la bouée soit ancrée. A cet effet, le collier 8 comporte des ouvertures 10 auxquelles les extrémités supérieures des chaînes ou câbles 30 d'ancrage peuvent être fixées. Les lignes en pointillé 9 sur la figure 3 montrent schématiquement comment les chaînes ou câbles d'ancrage sont normalement disposés. La partie supérieure de la paroi extérieure 5 comporte une défense 11, par exemple en caoutchouc. Le corps 1 de la bouée est d'une construction étanche à 35 l'eau telle qu'il ait toujours de la fLottabilité. Si on le désire, l'intérieur du corps 1 de la bouée peut être rempli de mousse de matière plastique, par exemple de mousse de polyuréthane, de façon que le corps de la bouée conserve sa fLottabilité même dans le cas 69 43865 3 2026669 de domaâges, par exemple par une collision. Le centre du corps 1 de la bouée contient un raccord rotatif 12 pour canalisations. Ce raccord 12 pour canalisations consiste en une partie inférieure 16 qui est fixée rigidement au corps 5 1 de la bouée, une tête 15 montée sur la partie inférieure 16 au moyen d'un roulement de façon que la tête 15 puisse tourner autour d'un axe vertical par rapport à la partie inférieure 16. Une bague d'étanchéité 18 assure que l'accouplement rotatif entre la partie inférieure 16 et la tête 15 soit étanche aux liquides. 10 Deux éléments radiaux de tuyauterie 19 sont reliés à la tête 15* Chacun des éléments de tuyauterie 19 est relié à un coude 21 su moyen d'une pièce intermédiaire flexible 20. Chaque coude 21 à son tour est relié à une portion de canalisation 24 par une vanne 23. A l'extrémité de chaque portion de canalisation 24, un coude 15 26 est fixé au moyen d'un raceord rotatif 25. Le raccord 25 permet la rotation de chaque coude 26 autour d'un axe vertical associé. Le eoude 26 est prévu pour être relié à un flexible flottant de la manière usuelle, de façon à réaliser le raccordement avec le navire pour charger ou décharger un gaz ou un liquide. 20 La canalisation intérieure verticale 6 s'étend légèrement au-dessus du couvercle 7 et l'extrémité supérieure de cette paroi comporte un roulement 32, dont le dessus est fermé d'une manière étanche notamment par -on élément d'étanchéité 33, le roulement 32 supportant une lourde pièce annulaire 28 de façon que la pièce an-25 nulaire 28 puisse tourner autour d'un axe vertical par rapport au corps 1 de la bouée. Un élément 29 s'étendant radialement est fixé rigidement à la pièce annulaire 28. Les portions de canalisations 24 sont fixées à cet élément 29 au moyen d'éléments de fixation 30 et 31. 30 Chacun des coudes 21 est fixé à la pièce annulaire 28 au moyen d'éléments de fixation 36. La tête 15 est munie d'un feu 35 comme signal contre les collisions pour la navigation. La partie inférieure 16 du raccord 12 comporte deux élé-35 ments radiaux de tuyauterie 37. Chacun de ces éléments de tuyauterie 37 peut être relié à une canalisation sur le fond de l'eau (sa surface est indiquée par la référence 2) pour le chargement ou le déchargement de gaz ou de liquide. 69 43865 4 2026669 Diamétralement opposée à l'élément 29, une plate-forme 38 s1étendant radialement est fixée rigidement à la partie annulaire 28.-Cette plate-forme 38 est réalisée de manière qu'elle puisse contenir une certaine quantité de lest (non représenté). 5 La plate-forme 38 est équipée d'un petit treuil 39 d'une construction en elle-même connue. De plus, une échelle 40 est fixée à la plate-forme 38 pour permettre à l'équipage de monter sur la plateforme 38 à partir du couvercle 7. Une structure protectrice 41 est fixée sur la plate-forme 38 et l'anneau 28. 10 La pièce annulaire 28 comporte aussi une plate-forme s'étendant plus loin qui est désignée par la référence 45. Une plate-forme 46 est fixée à la pièce annulaire 28 dans une position diamétralement opposée à celle de la plate-forme 45. Cette plateforme 46 est équipée d'un treuil 47 et d'une échelle 48. 15 Au-dessus de la plate-forme 45, deux chaînes 49 et 50 (la manière dont elles sont disposées est indiquée partiellement par une ligne en pointillé) sont fixées tangentielleaent à la pièce annulaire 28 au moyen de pièces de fixation 51 en forme de U avec des goupilles associées 52. Les goupilles 52 sont fixées horizonta-20 lement à la pièce annulaire 28 de façon que les chaînes 49 et 50 puissent osciller dans un plan vertical. Les extrémités libres des chaînes 49 et 50 sont reliées entre elles par un anneau 53. Une chaîne 54 (sa disposition est indiquée partiellement aussi par une ligne en pointillé) est attachée à l'autre côté de l'anneau 53. La 25 chaîne 54, qui sera appelée ci-après chaîne d'amarrage, sert à amarrer un navire à la bouée, par exemple par deux haussières en Nylon. Sur la figure 1, la ligne en pointillé inclinée verticalement vers le bas montre la disposition de la chaîne d'amarrage 54 quand aucun navire n'est amarré à la bouée. Dans ce cas, la chaîne d'amar-30 rage 54 est suspendue verticalement. Les lignes en pointillé 54a et 54b montrent d'autres positions de la chaîne d'amarrage 54 et des chaînes 49 et 50, respectivement, par exemple quand le navire amarré à la bouée est chargé dans une mesure plus ou moins grande. Une structure en acier 58 est fixée à la plate-foime 45 et partiellement 35 à l'anneau 28. La structure en acier 58 sert à guider la chaîne d'amarrage 54, spécialement quand le navire flotte au-delà de la bouée en raison de certaines conditions de courant et de vent. Les plate -formes 38 , 46 et l'anneau 28 sont pourvus d'un 43865 5 2026669 garde-fou 59» le corps 1 de la bouée comporte un certain nombre de trous d'homme 60 et 61, respectivement, éventuellement équipés de couvercles associés, trous qui sont accessibles au moyen d'échelles 62 et 63, respectivement. L'extrémité de l'élément 29 s'éten-5 dant radial ement est équipée d'une échelle 64* Des poulies 70 et 71 jouent le rôle de guides pour des câbles 72, qui servent à attacher les flexibles flottants (non représentés) aux coudes 26. Les câbles 72 peuvent être attachés à un oeil 73 sur l'élément 29 s'étendant radialement. 10 La plate-forme 38 est munie d'une tige verticale de gui dage 74. Cette tige sert à empêcher les haussières de passer sous la plate-forme 38 quand le navire flotte au-delà de la bouée. four permettre un réglage de la résistance à la rotation de l'anneau 28 suivant le besoin, un mécanisme est prévu, dont un 15 mode de réalisation possible est représenté schématiquement sur la figure 3* Ce mécanisme consiste en une barre 75 fixée à l'anneau 28, l'extrémité de cette barre étant pourvue d'un patin 76. La résistance rencontrée par l'anneau 28 durant la rotation peut être réglée par déplacement du patin 76 vers le haut ou vers le bas. Il 20 est même possible de bloquer l'anneau 28 au moyen de ce mécanisme. Il sera évident qu'il est possible d'utiliser d'autres modes de réalisation du mécanisme pour régler la résistance à la rotation de l'anneau 28, et pour le bloquer. Par exemple, l'anneau 28 peut être pourvu d'une pince, dont la mâchoire vient en contact 25 avec un rail fixe disposé concentriquement à l'anneau 28. Quand le navire, par exemple un navire-citerne, est attaché à la chaîne d'amarrage 54, de façon que l'avant du navire soit attaché à l'extrémité libre, le navire peut modifier sa position de façon qu'il offre une résistance minimale aux forces du vent, 30 du courant et de la houle, comme c'est habituellement le cas avec les bouées d'amarrage en un seul point. Comme l'anneau 28 est monté sur le corps 1 de la bouée de façon à pouvoir tourner, le navire peut tourner librement autour de la bouée d'amarrage en un seul point. Du fait de la présence du roulement 32, l'anneau 28 35 peut tourner autour d'un axe vertical sans difficulté. Le roulement 32 est réalisé sous la forme d'un roulement à rouleaux. Ce roulement à rouleaux 32 est conçu de manière qu'il puisse absorber les forces tant horizontales que verticales. De 43865 6 2026669 plus, le roulement à rouleaux est construit d'une manière si robuste qu'il puisse supporter des forces très importantes. Ceci est nécessaire, car le roulement à rouleaux doit être capable d'absorber les forces résultant du fait qu'un narire est amarré avec son 5 aTant à l'anneau 28 au moyen de la chaîne 54» Il sera évident que le roulement à rouleaux 32 doit être capable de supporter les forces d'amarrage à la fois verticales et horizontales. La figure 1 montre que la chaîne d'amarrage 54 peut former différents angles avec le plan horizontal ; voir à ce propos les lignes en pointillé 10 54a et 54b. Ainsi, les forces horizontales et les forces verticales exercées sur l'anneau 28 varieront avec l'angle avec le plan horizontal. Le roulement à rouleaux 32, qui doit être capable d'absorber toutes les forces d'amarrage, doit donc satisfaire à des 15 exigences sévères. Ce roulement à rouleaux, qui peut avoir un diamètre intérieur de 4 m ou plus, est représenté en détail sur la figure 4 et sera décrit ci-après. La partie supérieure de la paroi intérieure cylindrique 6 est d'une réalisation exceptionnellement robuste de façon qu'elle 20 soit capable de transmettre les forces exercées sur le roulement 32 au. corps 1 de la bouée. Cette partie supérieure s'étend au-dessus du couvercle 7 et est munie à l'extérieur d'un anneau plat 80, qui est fixé rigidement, par exemple par soudage, à la partie de la paroi 6 s'étendant au-dessus du couvercle 7. L'anneau 80 sup-25 porte l'anneau intérieur 81 du roulement à rouleaux 32, comme représenté. Il peut y avoir avantageusement une pâte de matière plastique ou du ciment 86 appliqué entre l'anneau intérieur 81, l'anneau 80 et la paroi 6. Un boulon 82 sert à fixer l'anneau intérieur 81 solidement. Le roulement à rouleaux 32 comporte deux 30 anneaux extérieurs, à savoir m anneau extérieur inférieur 83 et m anneau extérieur supérieur 84. Ces anneaux 83 et 84 sont reliés à la partie annulaire 28 de la manière décrite ci-après. Un anneau plat 85 est fixé rigidement à la pièce annulaire 28, par exemple par une soudure. Au moyen d'un assemblage 35 par boulons et écrous, les anneaux extérieurs 83 et 84 sont fixés rigidement à l'anneau 85. Une pâte de matière plastique ou du ciment 88 est également appliqué entre l'anneau extérieur 84 et la pièce annulaire 28. Des rouleaux horizontaux 89 et des rouleaux 69 43865 7 2026669 verticaux 90 sont prévus entre les anneaux intérieur et extérieurs 81, 83 et 84. Les rouleaux horizontaux 89 servent à absorber les forces verticales et les rouleaux verticaux 90 servent à absorber les forces horizontales. Les bagues d'étanchéité 91» 92, et 93 5 entre les anneaux extérieurs et intérieur empêchent l'entrée de matières étrangères. Une protection supplémentaire contre l'entrée de l'eau de mer est fournie par la bague d'étanchéité 94 au fond et le joint à labyrinthe 95 au sommet. L'eau de mer qui pénètre peut être évacuée du joint 95 par un tube 96. Des yeux 27 sont 10 fixés à la pièce annulaire 28 à des fins de levage et pour attacher des lignes de retenue ou dans des buts du même genre. Des canalisations sous-marines 101 (voir la figure 6) servent à amener un liquide ou un gaz à la bouée ou à les évacuer de la bouée. Les canalisations 101 s'étendent le long du fond 102 15 de la mer. Comme la bouée 1 se déplace constamment sur l'eau, l'assemblage entre les canalisations métalliques 101 et la bouée 1 doit être flexible. Un assemblage flexible entre les canalisations 101 et la bouée 1 peut être assuré simplement par des flexibles 103, qui sont maintenus à une forme en 3 dans un plan vertical par des flot-20 teurs 104. Les flexibles 103 sont formés d'éléments 105, qui sont reliés entre eux par des brides 106. La figure 5 montre le cas où on utilise deux flexibles 103, mais il est évidemment possible aussi d'utiliser un seul flexible 103 ou plus de deux flexibles 103. 25 Les flotteurs 104 sont représentés en détail sur les figures 7 et 8 et vont être décrits maintenant. Chacun de deux tuyaux métalliques parallèles 107, dont les extrémités sont munies de brides 108, est entouré par un cylindre creux coaxial 109, ces cylindres étant reliés aux tuyaux 30 métalliques 107 par des plaques terminales et des cloisons radiales 111, et la disposition étant telle que deux chambres 113 et 114, respectivement, soient formées à l'intérieur-de chaque cylindre 109. Les deux cylindres représentés sont reliés rigidement l'un à l'autre par des plaques 112. 35 Deux canalisations 115 sont reliées aux extrémités de cha que chambre 114. L'extrémité libre de chaque canalisation 115 est munie d'une vanne 116 et d'un élément d'accouplement 117 pour raccordement d'une canalisation de chargement ou de déchargement à la 69 43865 8 2026669 canalisation 115* Les chambres 114 sont munies chacune d'un bouchon de remplissage 118, tandis que les chambres 113 peuvent comporter chacune une soupape de respiration 119. Comme représenté sur les figures 5 et 6, chacun des 5 flotteurs 104 est monté entre deux éléments de flexible 105 par assemblage des brides 106 aux brides 108. Ainsi, les éléments de flexible 105 sont reliés directement aux tuyaux métalliques 107, de sorte que le liquide ou le gaz peut passer par les tuyaux 107 durant le chargement ou le déchargement, 10 Les flexibles 103 sont montéscomme suit. Les éléments de flexible 105 sont reliés entre eux par les brides 106, les flotteurs 104 étant intercalés entre certaines paires d*éléments 105, par exemple comme représenté sur les figures 5 et 6, de façon qu'on obtienne les flexibles 103 des longueurs 15 voulues. Les extrénités des flexibles 103 résultants sont alors reliées à la canalisation 101 et à la bouée 1, respectivement. Pour cette opération, il est nécessaire que la fLottabilité des flotteurs 104 soit réduite à zéro par remplissage des flotteurs 104 d'un 20 liquide approprié. Une fois que les flexibles 103 ont été montés de la manière décrite ci-dessus, la flottabilité des flotteurs 104 doit être régLée de manière que lés flexibles 103 adoptent la forme en S représentée sur la figure 6. 25 Le mode opératoire est le suivant. Une partie du liquide de lestage présent dans les chambres 114 est déchargée jusqu'à ce que les flotteurs 104 aient obtenu la flottabilité désirée. Ceci peut s'effectuer en reliant une conduite d'air comprimé (non représentée) aux canalisations 115 d'un côté de chaque flotteur 104. 30 Ensuite, on ouvre les valves 116 concernées et on fait passer l'air comprimé dans les chambres 114» Une fois qu'une pression suffisamment élevée est établie, on ouvre la valve 116 opposée, de manière que du liquide de lestage soit chassé des chambres 114. Une fois que le flotteur atteint le niveau désiré au-dessus du fond 102 de la 35 mer, on referme cette dernière valve 116, de façon qu'il ne puisse pas sortir d'autre liquide de lestage des chambres 114. Le flexible à air est ensuite débranché du flotteur. 69 43865 9 2026669 - RBVRljnTflATTOHg _ 1.- Une bouée d'amarrage en un seul point pour le chargement ou le déchargement d'un navire transportant un liquide ou un gaz, consistant en un corps de bouée comportant une partie rotative 5 à laquelle un navire peut être attaché au moyen d'un câble d'amarrage ou d'une chaîne d'amarrage, caractérisée en ce que la partie rotative est réalisée sous la forme d'un anneau, cet anneau étant monté sur la partie supérieure du corps de la bouée de façon que l'anneau puisse tourner autour d'un axe vertical, le câble d'amar- 10 rage ou la chaîne d'amarrage venant en contact avec l'anneau tan-gentiellement. 2.- Une bouée d'amarrage en un seul point selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité du câble d'amarrage ou de la chaîne d'amarrage située près de la bouée est divisée en 15 deux parties, chacune venant en contact avec l'anneau tangentiel-1ement. 3.- Une bouée d'amarrage en un seul point selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'anneau est monté sur le corps de la bouée au moyen d'un roulement à rouleaux qui est 20 conçu de façon qu'il puisse absorber des forces importantes tant axiales que radiales. 4.- Une bouée d'amarrage en un seul point selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la circonférence de l'anneau comporte au moins une plate-forme s'étendant radiale- 25 ment. 5.— Une bouée d'amarrage en un seul point selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une plate-forme s'étendant radia-lesaent contient une canalisation de transport de gaz ou de liquide, dont une extrémité est reliée à un raceord rotatif central, l'au- 30 tre extrénité étant prévue pour être reliée à un flexible flottant qui peut établir une communication avec le navire. b»- Une bouée d'amarrage en un seul point selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'une plate-forme s'éten-dant radiale ment porte un treuil. 35 7.- Une bouée d'amarrage en un seul point selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'une plate-forme s'étendant radialement est prévue sous la partie du câble d'amarrage ou de la chaîne d'amarrage venant en contact tangentielbment avec 69 4386S 10 2026669 l'anneau. 8.- Une bouée d'amarrage eu un seul point selon l'une des revendications 1 à 7, qui est ancrée dans une masse d'eau, la bouée étant reliée à une canalisation sous-marine au moyen d'un 5 flexible,, caractérisée en ce que le flexible est maintenu à une forme en S au moyen de flotteurs dont la flottabilité est réglable, le coude en. S étant situé dans un plan vertical sous l'eau. 9«- Une bouée d'amarrage en un seul point selon la revendication 8, caractérisée en ce que les flotteurs comportent des 10 chambres, des moyens étant prévus pour introduire du liquide dans les chambres ou évacuer du liquide des chambres, de façon à régler la flottabilité. 10.- Une bouée d'amarrage en un seul point selon l'une des revendications 8 et 9, pourvue de deux canalisations sous-15 marines parallèles et de deux flexibles parallèles qui établissent la communication avec la bouée, caractérisée en ce que les flotteurs sont conçus de façon qu'ils relient les Hexibles entre eux de manière que les flexibles restent ainsi en relation parallèle.