Brevet FR2271114A1 — publié le 19751212

On connaît déjà de nombreux types d'engins flottantes, notamment pour les forages pétroliers, de tels engins devant etre stabilises pendant l'exécution des travaux. Diverses solutions ont été apportées å ce problème de la stabiIisation compte tenu notamment du fait que ces engins ne possèdent pas d'appareil propulsif leur assurant une autonomie de déplacement. On connaît Ega?ement des navires destinés, par exemple å la pose de cibles sous-marins, -s travaux effectués au moyen de tels navires ne nécessitant pas des arrêts prolongés ni surtout une stabilité parfaite de plate-forme lors de ces arrêts I1 est toutefoisapparu utile, dans certains cas, de- disposer d'engins flottants dont l'autonomie de déplacement nécessaire impose de leur conférer les caractéristiques d'un navire (coque allongée, appareil propulsif) mais qui doivent également étre dotés d'une parfaite stabilité de-plate-forme lors des arrets pour l'exécution des travaux.C'est notamment le cas des engins flottants pour la pose de canalisations pétrolières sousmarines ou plus généralement pour l'exécution de travaux en mer exigeant la manutention,tant sur l'engin lui-meme qutà l'extérieur > de charges tres lourdes pouvant atteindre ou meme dépasser 1.000 tonnes. De tels engins s'apparentant en réalité å des navires seront désignés par ce vocable dans ce qui suit. L'invention a donc pour objet des perfectionnements aux navires destinés aux travaux en mer en vue de leur procurer une stabilite de plate-forme aussi parfaite que possible à l'arret et pendant l'exécution des travaux. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un tel navire comporte, d'une part, sur chaque bord et au voisinage du bordé un lest qui est fixé à la coque et dont le centre de gravité est situé aussi haut que possible au-dessus du centre de gravité général du navire et, d'autre part, un lest variable qui est également disposé sur chaque bord au voisinage du bordé et dont le centre de gravité peut etre réglé depuis une position initiale voisine (en hauteur) de celle du centre de gravité générai du navire jusqu'5 une position finale voisine du fond du navire. Grace å cette disposition, on peut limiter l'ampleur du roulis pour une houle donnée et ainsi accroître le temps de travail malgré les variations de la houle. Cependant, on conserve au navire son aptitude 9 la navigation malgré l'existence des lourdes masses embarquées, telles que les grues. L'invention sera mieux comprise et diverses caracteris- tiques secondaires apparattront au cours de la description qui va suivre en référence au dessin annexé représentant une coupe transversale d'un navire conforme à l'invention. Si l'on se reporte à la figure unique, on voit une coque de navire délimitée par son fond 1, son pont supérieur 2 et son-bordé 3. Sur chaque bord, un lest 4 est fixé au voisinage du bordé. Il s'étend en hauteur sur ;aviron la moitié du creux du navire à partir du pont supérieur et en largeur sur environ 5 à 10% de la demi-largeur du navire. Ce lest peut être constitué par un matériau lourd, tel que le béton ou par un compartiment rempli d'un matériau pulvérulent. De toute façon, ce lest s'étend sur une portion notable de la longueur du navire, de préférence en dehors des régions supportant déjà des charges importantes, telles que les grues. I1 faut cependant noter que le centre de gravité de chacun des lests latéraux est situé, d'une part, latéralement aussi loin que possible de l'axe du navire et, d'autre part, aussi haut que possible pour des raisons qui apparattront plus loin. D'autre part, sur chaque bord est prévu au moins un compartiment 5 délimité par une cloison longitudinale 6 s'étendant sur toute la hauteur du navire. Cette cloison 6 est disposée, à partir du bordé, à une distance comprise entre 20 et 40% de la demi-largeur du navire. Bien entendu, on pourrait prévoir deux ou plusieurs cloisons longitudinales 6 sur chaque bord. Le compartiment 5 est étanche et est équipé de canalisations d'alimentation et de vidange d'eau de mer non représentées ainsi que des installations de pompage correspondantes. Ainsi, ce compartiment constitue un lest variable dont l'utilisation sera expliquée plus loin. I1 faut cependant souligner ici que plusieurs compartiments 5 peuvent etre prévus sur la longueur du navire, chacun d'eux pouvant hêtre isole des autres ou au contraire mis en communication avec eux. De toute façon, ainsi qu'il est bien connu, des cloisonnements intermédiaires non représentés seront avantageusement prévus dans le compartiment 5 en vue d'éviter, lors de son remplissage, l'apparition de "carènes liquides" préjudiciables à la stabilité du navire. Gracie aux dispositions prévues par l'invention, on peut améliorer la stabilité du navire à l'arrêt pendant l'exécution de travaux en mer. On rappelle en effet que la période propre de roulis T d'un navire est approximativement égale -a à formule dans laquelle I est le moment d'inertie massique du navire, P son poids et P-a la différence entre le rayon métacentrique et la distance du centre de gravité au centre de carène. Lorsqu'un navire doit présenter uneparfaite stabilité de plateforme pour- l'exécution de travaux en mer, à l'arret > il est indispensable que sa période propre soit aussi élevée que possible et supérieure aux périodes de houle les plus fréquentes dans les zones de travail prévues. Dans la pratique, il semble utile que la période propre du navire atteigne 12 à 20 s. Toutefois, l'augmentation de la période propre s'accompagne généralement d'une diminution de la stabilité initiale". Cet inconvénient est très grave dans le cas des navires en cause car il risque d'interdire toute manipulation de charges lourdes. L'invention permet de concilier les deux exigences contradictoires qui viennent d'erre évoquées. En effet, la présence d'un lest variable éloigné de l'axe du navire permet d'augmenter très fortement l'inertie massique I et de régler cette valeur en fonction de la période désirée, laquelle dépend elle-meme de la houle rencontrée. Toutefois, on s'est rendu compte que, lorsqu'il s'agit de navires spéciaux du genre auquel l'invention s'intéresse, il n'était pas possibla de se contenter d'un lest variable constitué par de l'eau de faible densité, sous peine de ne pouvoir disposer que d'une plage de variations trop faible pour l'ajustement de la période propre du navire. I1 est évident, en effet, que le volume des compartiments 5 de ballastage doit etre limité à une valeur raisonnable, compte tenu des installations diverses à disposer à l'intérieur du navire. C'est pourquoi on a été conduit à prévoir un lest fixe 4 qui, également placé aussi loin que possible de l'axe du navire, assure à ce dernier une période de roulis élevée et convenable pour la navigation. Lorsque le navire est arrivé sur les lieux des travaux, certains au moins des compartiments 5 sont remplis d'eau de mer jusqu'8 une hauteur convenable pour obtenir la période propre désirée et assurer ainsi la stabilité de plate-ferme recherchée Bien entendu. la plage de variation de la période propre du navire est décldie au moment de sa conception, en fonction des houles qu'il est appelé à rencontrer, tart en navigation qu'à l'arrêt. De ce choix dépend le rapport des poids du lest fixe 4 et du lest variable 5, A cet égard, les études ont montre que le rapport optimal entre le poids du lest fixe et celui du navire ballasté est compris entre 008 et 0,2, la valeur réelle de ce rapport dépendant de la période propre du navire, choisie pour l'exécution des travaux L'invention n'est pas limitée au moAe de réalisation décrit et représenté mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Navire destiné a permettre des travaux en mer, notamment la manutention de charges lourdes etXou la pose de canalisations pétrolières, comportant un lest variable qui est disposé sur chaque bord au voisinage du bordé et dont le centre de gravité peut Btre réglé depuis une position initiale voisine (en hauteur) de celle du centre de gravité général du navire jusqu'a une position finale voisine du fond du navire, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, sur chaque bord et au voisinage du bordé, un lest qui est fixé å la coque et dont le centre de gravité est situé aussi haut que possible au dessous du centre de gravité général du -navire. 2. Navire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lest fixe est constitué, sur chaque bord, par un compartiment rempli d'un matériau lourd, tel que le béton, ledit compartiment s'étendant sur au moins une portion de la longueur du navire depuis le pont supérieur jusqu'a environ la mi-hauteur du bordé, cependant que son épaisseur est comprise entre 5 et 108 de la demilargeur du navire. 3. Navire selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le poids du lest fixe est com- - pris entre 8 et 20% du déplacement maximal du navire