Brevet FR2247379A1 — publié le 19750509

La présente invention concerne un système de récupérer tion d'huile (ce terme désigne ici le pétrole brut et autres huiles minérales), notamment un bateau pouvant enlever avec succès les nappes huile dans les ports ou par mer moyenne, plus rapidement qu'il n'était actuellement possible. On a développé de nombreux dispositifs pour la collecte et la récupération de l'huile répandue. Certains de ces dispositifs utilisent des produits absorbants qui sont amenés en contact avec les nappes dthuile, et ensuite enlevés de telle sorte que l'huile peut être extraite et récupérée. Ces dispositifs présentent généralement l'inconvénient d'avoir un taux de ramassage excessivement lent et, si l'on réutilise les produits absorbants, l'inconvénient est un stade supplémentaire de régénération de ces produits absorbants. D'autres systèmes de récupération d'huile actuellement connus comportent des traitements chimiques, mais ceux-ci sont en général considérés comme peu souhaitables, car, même s'ils éliminent les nappes d'huile, les produits chimiques eux-memes tendent à avoirun impact écologique nuisible. En conséquence, les systèmes les plus largement utilisés consistent à rassembler physiquement ou à confiner la nappe d'huile dans une zone relativement petite pour la recueillir et la récupérer. De façon générale, ces dispositifs comportent une barre, un rideau ou une barrière, qui flotte sur la surface de Liteau et balaie une large zone en direction d'un bateau de collecte approprié qui écume l'huile de la surface de liteau. La technique fourmille de barres et de bras de confinement variés d'une sorte ou d'une autre, chacun se proposant de recueillir un volume d'huile plus grand dans la plus petite période de temps. Toutefois, une limitation inhérente de tous ces systèmes de récupération d'huile par barrière de retenue est la formation inévitable dtune vague de front au bord antérieur de la nappe d'huile lorsque celle-ci est poussée sur l'eau vers le bateau de collecte se déplaçant sur bateau. Au delà de certaines vitesses, cette vague de front se brise, créant une turbulence à l'interface entre la nappe huile et la couche d'eau immédiatement sousjacente à la nappe d'huile dans la zone de cette vague, provoquant l'entraînement d'une partie de l'huile dans l'eau, cette partie de huile échappant à la collecte en passant sous le bateau Pour empecher le brisement de la vague et pour tenir compte de cette perte, on a considéré nécessaire de limiter la vitesse du bateau à un maximum d'environ 0,30 mètre par seconde. On a trouvé par exemple que, lorsque la vitesse relative entre le bateau de collecte et l'eau ambiante dépasse cette valeur, il s'ensuit inévitablement un passage considérable d'huile sous le bateau. C'est en conséquence un but de la présente invention de procurer un nouveau système pour récupérer les minces couches superficielles huile et notamment un système pour recueillir les nappes d'huile à des vitesses de récupération nettement supérieures. Selon la présente invention, on a trouvé que la vitesse des systèmes de récupération par barriere de retenue pouvait être accrue de façon importante par rapport à la limitation de vitesse à 0,30 m/seconde, en prévoyant des moyens de freinage qui stétendent vers le bas, à travers la nappe d'huile emprisonnée par une barrière de retenue d'huile et dans la couche d'eau immédiatement sous-jacente à la nappe huile, pour freiner cette eau et réduire sa vitesse par rapport au bateau en mouvement. De façon idéale, la vitesse devrait être réduite au point où l'eau serait presque au repos par rapport à la couche d'huile la recouvrant avant d'atteindre la zone de la vague de front pour empêcher celle-ci de se briser et pour empêcher la perte d'huile résultante.Les moyens de freinage pour freiner la vitesse de l'eau doivent stétendre vers l'avant sur une longueur suffisante en avant de la vague de front engendrée par le bateau se déplaçant à travers la nappe d'huile pour réduire progressivement cette vitesse et ils doivent permettre à l'eau de s'écouler librement vers le bas en passant sous le bateau lorsque ce dernier balaie la nappe d'huile. Avec un tel système, on a trouvé qu'on pouvait atteindre des vitesses de collecte atteignant 1,50 m par seconde, voire plus, pour récupérer l'huile sans perte notable de celle-ci sous la barrière et sous le bateau de récupération. De préférence, les moyens de freinage pour freiner la surface d'une nappe d'huile selon l'invention comportent une multiplicité de plaques parallèles planes rapprochées, s'étendant vers l'avant d'une chambre de collecte à écumage et parallèles à la direction de balayage du bateau. Les plaques s'étendent vers le bas dans la couche d'eau sous-jacente à la nappe d'huile et sont ouvertes vers l'avant, l'arrière et le fond pour permettre à l'eau de circuler librement à travers ces plaques.Les plaques doivent être suffisamment rapprochées pour introduire le frottement suffisant dans la couche d'eau et réduire progressivement sa vitesse par rapport au bateau de telle sorte qu'au moment où le bateau atteint la vague de front dans la nappe d'huile enfermée dans la barrière, l'eau se déplace à une vitesse voisine de celle de la vague de front et du bateau, empochant la vague de front de se briser et réduisant les pertes huile. L'invention sera bien comprise dans la description détaillée donnée ci-après, à titre d'exemple seulement, de plusieurs réalisations de l'invention, en liaison avec le dessin joint, sur lequel La figure 1 représente schématiquement en perspective un bateau de récupération d'huile utilisant une réalisation du système de la présente invention pour freiner la couche d'eau sousjacente à une nappe d'huile La figure2 est une vue schématique en coupe transversale du dispositif représenté sur la figure 1 et illustre la récupération de l'huile par le bateau La figure 2a est une vue en élévation frontale d'une partie du dispositif de freinage de l'eau La figure 3 est une vue partielle en élévation latérale d'une autre réalisation de la présente invention La figure 4 est une vue similaire à la figure 3 et représente un autre dispositif de freinage ;; et La figure 5-est une vue en élévation frontale illustrant schématiquement un autre dispositif pour freiner la couche d'eau sous-jacente par rapport au bateau de récupération. En se reportant aux figures 1 et 2, un bateau de collecte d'huile 10 comporte deux flotteurs latéraux 12 de dimensions et de flottabilité appropriées pour supporter le bateau dans l'eau. Une chambre de collecte huile 16 est montée entre les flotteurs et a une paroi avant 18 et une paroi arrière 20 pour retenir l'huile dans la chambre. De préférence, le fond de la chambre 16 est fermé avec une paroi inférieure perforée 22 dont la surface extérieure est profilée pour faciliter l'écoulement de l'eau sous le bateau lorsque celui-ci se déplace à travers la nappe d'huile. Comme on le voit mieux sur la figure 2, la paroi avant 18 a un passage d'entrée d'huile 14 à écumage et une zone perforée supérieure 23 permettant à huile d'entrer dans la chambre de collecte 16, mais empochant l'introduction de produits solides pouvant flotter à la surface de l'eau. On notera aisément que l'on peut utiliser d'autres chambres de collecte à écumage pour récupérer l'huile accumulée sur la surface de l'eau sans s'écarter du domaine de la présente invention. Des moteurs sont également prévus pour déplacer le bateau, par exemple deux moteurs hors-bord 24, comme on le voit sur le dessin. En variante, les bateaux peuvent être tirés ou poussés dans l'eau par un deuxième bateau. Le bateau a un-pont 25 s'étendant entre les flotteurs 12 pour constituer un bateau-unitaire et supporter l'équipement additionnel.De façon appropriée, cet squi- pement comporte un système pour extraire l'huile recueillie de la chambre 16 et pour séparer l'eau entrainée dans huile. Par exemple, un tel système peut comporter un raccordement 26 s'étendant vers le bas dans la chambre 1 6 et une pompe 28 entrainée par un moteur approprié 30 pour aspirer la couche d'huile recueillie 29 de la chambre 16 et la refouler dans une unité de séparation huile-eau 32. Ce séparateur huile/eau peut être de tout. type apapproprié Un ensemble ou barrière d'emprisonnement ou de retenue d'huile 33 s'étend vers l'avant du bateau 1Q, et plus particulièrement des flotteurs 12, pour diriger la nappe d'huile se-trouvant directement en avant du bateau en direction de la chambre de collecte 16.Un tel ensemble de retenue caractéristique pour diriger une nappe d'huile vers un système de collecte est constitué par deux bras divergents étendant vers l'avant du bateau, comme il est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.716.142 Un ensemble similaire est prévu dans la présente-invention et comporte deux parois latérales espacées 34 qui peuvent s'étendre droit devant le bateau, comme on le voit sur le dessinS ou peuvent être inclinées vers l'extérieur afin de balayer une plus grande étendue lorsque le bateau se déplace à travers bateau. Lorsque l'huile est poussée sur la surface de l'eau en avant du bateau de récupération, il se forme une vague de front dans la nappe huile emprisonnée et, si la vitesse du bateau et en conséquence celle de la vague de front, est accrue au point où la vitesse relative entre la vague de front et la couche d'eau sous-jacente fait se briser cette vague de front, une partie de l'huile est entrainée dans l'eau et n'est pas recueillie. Comme on l'a noté ci-dessus, cette formation inhérente d'une vague de front et la perte résultante d'huile si cette vague se brise ont limité la vitesse maxi male des équipements de balayage à barrière de retenue à environ 0,30 m/seconde.- Selon la présente invention, et contrairement à ces systèmes antérieurs, des moyens de cloisonnement sont prévus et sté- tendent dans la couche bateau sous-jacente à la nappe d'huile emprisonnée entre les parois latérales de l'ensemble de balayage pour introduire un frottement dans cette eau et réduire progressivement sa vitesse par rapport au bateau et à la vague de front. Huile accumulée emprisonnée par l'ensemble de balayage peut ainsi être aisément écumée pour etre amenée dans la chambre de collecte 16 par l'un quelconque de nombreux dispositifs de surface ou à déversoir existants. Les moyens de cloisonnement stétendent de préférence sur toute la largeur-entre les côtés de l'ensemble de balayage et vers l'avant, à une longueur suffisante devant la vague de front pour obtenir la réduction de vitesse progressive nécessaire. Comme on le voit mieux sur les figures 1 et 2, les moyens de cloisonnement comportent de préférence une multiplicité de plaques parallèles planes rapprochées 36 ayant une extrémité antérieure inclinée 38 pour permettre de passer sur de gros objets flottants et se terminant par une extrémité arrière 40 adjacente à la paroi avant 18 d'une chambre de collecte huile 16. Comme on le voit aisément, les plaques 36 slétendent vers le bas dans l'eau sous-jacente à la nappe huile et sont ouvertes vers l'avant et vers l'arrière pour permettre à l'huile de s'écouler librement jusqu'à la chambre, ainsi que vers le fondpour permettre à l'eau de passer librement sous le bateau.De préférence, les plaques 36 sont en retrait comme on le voit sur la figure I et, toutes les cinq plaques environ, on utilise des plaques plus épaisses 37 similaires par ailleurs aux plaques 36 pour constituer des éperons. En utilisant cette multiplicité de plaques verticales rapprochées en avant du bateau et parallèles à l'avance de celuici, on a trouvé qu'on pouvait réduire la vitesse relative entre la nappe d'huile et la couche d'eau sous-jacente et la maintenir à tout moment en dessous de la vitesse critique de 0,30 m/seconde, permettant ainsi d'accroître la vitesse du bateau sans risque que la vague de front ne se brise. Avec la réalisation représentée sur la figure 1, on a trouvé par exemple que l'on pouvait réduire la vitesse de la couche d'eau sous-jacente par rapport au bateau avec des plaques ayant une épaisseur d'environ 0,8 mm , un écartement d'environ 6,3 mm entre chaque plaque et une longueur d'environ 1,-80 m. Avec cette disposition, on peut obtenir des vitesses atteignant 1,50 m/seconde sans brisement de la vague de front et sans que l'huile soit entraînée dans l'eau passant sous le bateau. Pour tenir compte de vagues ayant des hauteurs de 0,60 m du fond à la crête, la hauteur verticale des plaques 36 doit être environ 0,75 à 0,90 m. La figure 3 montre une autre réalisation pour introduire le frottement nécessaire sur la couche d'eau et réduire progressivement sa vitesse par rapport à la couche d'huile et au bateau en mouvement. Dans la réalisation de la figure 3, on envisage d'utiliser une multiplicité de doigts souples 43 ou de fibres s'eten- dant vers le bas depuis une plaque supérieure 44 dans l'eau sousjacente à la nappe d'huile. Les doigts pendants comme les plaques parallèles des figures 1 et 2 procurent les ouvertures nécessaires vers le bas pour permettre à liteau de s'écouler sous le bateau tout en introduisant le frottement nécessaire dans cette couche d'eau sous-jacente. De même, dans la réalisation de la figure 4, on envisage une mousse extrêmement poreuse 46 qui introduit également le frottement nécessaire progressif sur la couche d'eau tout en permettant à l'eau de passer sous le bateau de récupération. Enfin, dans la réalisation de la figure 5, on prévoit une série de doigts ou de fibres horizontaux 48 entre les plaques espacées 37, à travers lesquels la couche d'huile passe pour introduire le frottement nécessaire sur la couche huile sous-jacente tout en permettant à l'eau de s'écouler librement vers le bas et passer sous le bateau. En variante, les doigts 48 peuvent être remplacés par une multiplicité de plaques perforées disposées horizontalement. Dans chacune de ces réalisations, les moyens de freinage réduisent la vitesse de la couche d'eau sous-jacente à une valeur inférieure à la valeur relative critique de 0,30 m/seconde avant d'atteindre la vague de front. Ceci permet à son tour à une couche relativement tranquille d'eau d'approcher la vague de front en ltempêehant de -se briser et en empêchant toute perte huile. La disposition des plaques parallèles des figures 1 à 2a convient particulièrement pour atteindre cette réduction de vitesse, mais il est évident qu'on peut utiliser d'autres moyens de freinage sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de récupération pour récupérer les nappes d'huile de pétrole ou de mazout sur la surface d'une masse d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte ; un bateau ayant une chambre de collecte avec un passage d'entrée dthuile faisan$ face à l'avant ; des moyens pour extraire l'huile recueillie de cette chambre ; un ensemble de retenue d'huile s'étendant vers l'avant de la chambre de collecte et ayant des parois latérales et un avant, un arrière et un fond ouverts formant un passage d'emprisonnement huile pour diriger la nappe huile emprisonnée vers la chambre de collecte et, des moyens de freinage montés entre les parois latérales de cet ensemble de retenue et s'étendant dans la couche d'eau sousjacente à la nappe d'huile emprisonnée par cet ensemble pour introduire un frottement sur cette couche d'eau et réduire sa vitesse par rapport au bateau de façon que cette couche d'eau soit dans un état relativement calme au moment où elle atteint la vague de front créée par le bateau poussant l'huile sur l'eau, ces moyens de freinage s'étendant en avant de la vague de front et permettant à liteau de s'écouler librement vers le bas pour passer sous le bateau 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de freinage du bateau comportent une multiplicité de plaques parallèles planes rapprochées ouvertes à l'avant, à l'arrière et sur le fond, s'étendant vers l'avant de la chambre de collecte dans la direction de balayage du. bateau et situées entre les parois latérales de l'ensemble de retenue. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble de retenue comporte deux branches flottantes espacées formant les parois latérales de la chambre de collecte et une paroi supérieure montée sur la chambre entre les branches, la multiplicité de plaques s'étendant vers le bas depuis la paroi su périeure dans la couche d'eau. 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce queleas moyens de freinage comportent également une multiplicité de doigts s'étendant horizontalement entre les plaques verticales-. 5.- Dispositif selon la revendication t, caractérisé en ce que les moyens de freinage comportent un bloc de mousse extrêmement poreuse monté entre les parois latérales de l'ensemble de retenue et s'étendant vers le bas dans la couche d'eau. 6.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de freinage comportent une multiplicité de doigts individuels pendants verticalement et s'étendant vers le bas dans la couche d'eau. 7.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de collecte a un passage d'entrée d'huile à écumage pour écumer la couche d'huile accumulée par l'ensemble de retenue.