Brevet FR2230543A1 — publié le 19741220

La présente invention a pour objet un dispositif de chargement en fluide d'un navire à partir d'une plate-forme. On sait que parmi la prospection et l'exploitation du pétrole sous-marin (gisements off-shore) on utilise des plates-formes de types différents. Selon une technique mise au point par la demanderesse, la plate-forme est composée d'une embase lourde reposant sur le fond marin. La plateforme proprement dite est placée à la partie supérieure d'un fût cylindrique en acier, dont la partie inférieure est reliée à l'embase lourde par l'intermédiaire d'un joint à la cardan. Le fût comporte dans sa partie immergée des flotteurs assurant la stabilité et le couple de redressement sous les efforts de renversement dus à la houle, au courant, au vent à la charge en tête de plate-forme et à la traction du navire amarré. L'inclinaison maximale du fût est ainsi limitée à une vingtaine de degrés. De telles plates-formes peuvent servir comme postes d'amarrage et de chargement de navires pétroliers en hydrocarbures transitant par ladite plate-forme. On peut effectuer l'amarrage du navire à la plate-forme à l'aide d'aussières, et charger le navire à l'aide d'une conduite flexible solidaire de la plate-forme et dont l'autre extrémité est verrouillée sur la tubulure d'entrée du manifold du pétrolier. Une telle solution présente de nombreux inconvénients. La conduite flexible flottant à la surface de l'eau, elle se déforme au passage des vagues et s'use, notamment à son extrémité est raccordée au poste de chargement. De plus, il/souvent nécessaire d'avoir un bâtiment de servitude pour amarrer au pétrolier la conduite flexible. Cela diminue bien sûr les possibilités de chargement lorsque l'état de la mer est défavorable La présente invention a précisément pour objet un dispositif d'amarrage et de chargement d'un navire en fluide à partir d'une plate-forme qui pallie les-#inconvénients cités ci-dessus, en supprimant la conduite flexible flottante et bâtiment de servitude. Le dispositif de chargement d'un navire, objet de l'invention se caractérise en ce qu'il comprend un bras rigide de forme allongée articulé à l'une de ses extrémités sur ladite plate-forme et comportant à son autre extrémité des moyens mécaniques de liaison avec un massif d'amarrage solidaire dudit navire, ledit bras supportant une conduite rigide sur toute sa longueur, ladite conduite étant reliée à l'une de ses extrémités à une canalisation solidaire de ladite plate-forme et à son autre extrémité à un tube flexible muni à son extrémité libre de moyens de raccordement à une deuxième canalisation solidaire dudit navire. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens mécaniques de liaison sont constitués par un dispositif amortisseur ayant même axe que ledit bras, l'extrémité dudit amortisseur non-liée audit bras comportant un élément de connecteur mécanique. De toutes façons, l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles on a représenté: - sur la figure 1, une vue en élévation d'un premier mode de réalisation du dispositif, - sur la figure 2, une vue en élévation d'un deuxième mode de réalisation du dispositif dans lequel le bras rigide comporte à son extrémité libre un flotteur et une pièce d'appui sur l'étrave du navire, et sur la figure 3, des schémas montrant la mise en oeuvre du dispositif. Dans ce qui précède, on a décrit un type particulier de plate-forme, mais il va de soi que le dispositif peut s'appliquer à tout autre type de plate-forme ancrée en mer. De même le fluide transvasé n'est pas nécessairement du pétrole. Il peut s'agir de n'importe quel fluide. Sur la figure 1, on a représenté la tête tournante 2 de la plate-forme située à la partie supérieure du fût 4 émergeant à la surface de l'eau figurée par le trait horizontal 6. Le navire pétrolier à charger est désigné sous la référence générale 8. Le dispositif de chargement proprement dit comprend essentiellement un bras rigide 10. Le bras 10 peut avantageusement être constitué par un treillis métallique comprenant des montants principaux 12 raidis par des entretoises 14. Le bras 10 possède à chacune de ses extrémités une pièce massive respectivement 16 et 18. La pièce 16 est articulée par rapport à la tête tournante 2, autour de l'axe horizontal 19. A l'intérieur du treillis, le bras 10 comporte une conduite rigide 20. Cette conduite traverse la pièce massive 16 par un alésage et est raccordée à la conduite 22 (solidaire de la tête tournante 2j par le joint tournant 24. La conduite 22 est elle-même reliée à la canalisation principale 26 par le joint tournant 28. L'autre extrémité de la conduite rigide 20 est connectée à un tube flexible ou à un élément de conduite articulé 30. La deuxième extrémité du tube 30 comporte des moyens connus de raccordement à la tubulure 32 du manifold du navire 8. Le bras 10 est muni d'un dispositif amortisseur 34 représenté très schématiquement contre la pièce massive 18 et qui a même axe que le bras 10. Cet amortisseur peut être de tout type (mécanique, hydraulique) assurant une raideur importante et servantflimiter les efforts appliqués au bras pendant les opérations d'amarrage du navire pétrolier et de chargement. L'amortisseur 34 comporte à son autre extrémité l'élément mâle d'un connecteur d'amarrage 36 avec le navire associé à un système à rotule 38. L'élément femelle dudit connecteur faisant partie du massif d'amarrage solidaire dudit navire, une aussière de poste flottante 39 est maillée à l'extrémité de la pièce 36. Le bras d'amarrage 10 peut être remonté en position verticale d'attente Il (représentée en pointillés) grâce au câble 40, passant sur la poulie 42 et mu par un treuil non représenté.Ce treuil sert également à équilibrer le bras dans sa position de service. Pour mettre en oeuvre le dispositif, on met le bras en position de service, équilibré par le treuil de manoeuvre du câble 40, et on l'oriente grâce à un dispositif débrayable d'entrainement de la tête tournante 2, dans la direction de l'aussière de poste 39 (Fig. 3a). Le navire prend l'aussière 39, équipée à son extrémité d'une petite bouée 41; il la passe dans l'évidement de la partie femelle du connecteur 45, et la tourne sur un guindeau (Fig.3b). Le navire se hale sur l'aussière 39, en s'aidant si necessalre de- sa machine. La traction sur l'aussière 39 maintient en permanence le bras 10 dirigé vers l'avant du-navire (Fig.3c). Lorsque les pièces 36 et 45 viennent en contact, elles sont automatiquement et instantanément verrouillées (Fig. 3d). A l'aide de la potence de manutention 44 on remonte le tube flexible 30 pour venir le fixer sur la tubulure 32. Le navire 8 et la plate-forme se trouvent ainsi amarrés grâce au bras rigide 10. Les mouvements relatifs de ces deux ensembles sont autorisés grâce aux articulations 19 et 38. Les efforts appliqués au bras sont limités à des valeurs admissi bles par le dispositif amortisseur 34. Sur la figure 2 on a représenté une variante de réalisation du dispositif. Pour les parties communes à ces deux variantes, on a bien sûr conservé les mêmes références. Le connecteur d'amarrage est constitué par un massif d'appui 36' comportant une rotule 38' sur laquelle vient se fixer l'extrémité libre de l'amortisseur 34. Le massif d'appui 36' est rendu solidaire du navire 8 par des cables tels que 46. Dans une variante, le bras 10 comporte à son extrémité libre un flotteur 48. Ce flotteur est par exemple constitué par un fût en tôle rempli d'air, et soudé sous le bras 10. Le fût a un volume tel que l'extrémité libre du bras 10 soit hors de l'eau. Le bras peut rester en position basse entre deux opérations de chargement. On a représenté en II, sur la Fig. 1, en pointillés, le bras 10 en position relevée (pas de flotteur). Le tube flexible 30 est alors rentré le long du bras 10. Il est possible par ailleurs, comme on l'a représenté sur la figure 2 de remplacer le tube rigide 22 et le joint tournant 24 par un tube flexible 22'. RE#ENDICAT10NS 1 Dispositif de chargement en fluide dun navire à partir dune plate-forme émergeant de l'eau, notamment d'une plate-forme articulée, caractérisé en ce qu'il comprend un bras rigide de forme allongée articulé à l'une de ses extrémités sur ladite plate-forme, l'articulation étant située au-dessus de la surface de l'eau et permettant au moins des mouvements de rotation autour d'un axe horizontal, et comportant à son autre extrémité des moyens mécaniques de liaison avec un massif d'amarrage solidaire dudit navire, ledit bras supportant une conduite rigide sur toute sa longueur, ladite conduite étant reliée à l'une de ses extrémités à une canalisation solidaire de ladite plate-forme et, à son autre extrémité à un tube flexible muni à son extrémité libre de moyens de raccordement à une deuxième canalisation solidaire dudit navire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques de liaison sont constitués par un massif d'appui, lié audit bras par une articulation 30 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens mécaniques de liaison sont constitués par un élément mâle de connecteur solidaire dudit bras par une articulation, l'élément femelle dudit connecteur étant lié au navire 4.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un dispositif amortisseur à double effet, ayant même axe que ledit bras et constitué par au moins un amortisseur, est incorporé entre le bras et ses articulations 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications t à 4, caractérisé en ce que le bras rigide est constitué par une structure métallique en treillis. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bras rigide est équipé deun dispositif d'équilibrage et de relevage, constitué par un câble mu par un treuil solidaire de la plate-forme 70 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit bras comporte à son extrémité libre un flotteur, ayant une forme telle que le bras est totalement hors de l'eau lorsqu'il est amarré au navire Nouvelles revendications déposées après premier projet d Avis Docentai.re 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité de la partie mâle du connecteur est équipée d'une aussière de poste susceptible de coulisser dans un évidement axial de la partie femelle dudit connecteur. Nouvelles revendications déposées après premier Projet d'Avis Documentaire.