Brevet FR2383118A1 — publié le 19781006

L'invention est relative aux ensembles du genre des platesformes pour la récupération ou le stockage, en mer, de produits pétroliers (liquides ou gazeux), donc à implanter sur un fond marin ou autre, généralement appelées Flates-formes offshore. Elle concerne plus spécialement celles constituées essentiellement par une structure flottante et des piles, avec des moyens de manoeuvre du genre vérins ou autres, destinés à permettre de déplacer la structure verticalement par rapport aux piles (plates-formes connues sous le nom anglais de "jacking-up"). I1 est entendu cependant que l'application aux plates-formes susvisées n'est donnéequ'à titre d'exemple, et que l'invention s'appliquerait à tous autres ensembles comprenant une structure traversée par des éléments tels que des piles ou autres, avec des moyens pour faire varier la position relative des piles par rapport à la structure. Dans l'application plus spécialement visée, le transport maritime de la plate-forme jusqu'au site de travail s'effectue par remorquage, les piles étant initialement dans une position haute, c'est-à-dire avec la majeure partie de celles-ci au-dessus de la structure flottante. Après qu'un tel ensemble a été amené au site de travail, les moyens de manoeuvre sont actionnés pour assurer la descente des piles vers le fond marin, jusqu'à ce que celles-ci viennent en contact avec ledit fond. Lorsqu'une bonne assise a été réalisée, on opère, toujours avec les mêmes moyens, le soulèvement de la structure, qui vient alors occuper sa position définitive, pour constituer le pont de la plate-forme, à une hauteur convenable au-dessus du niveau de la mer. La pratique montre que l'actionnement des moyens de manoeuvre, notamment des vérins qu'ils comportent, présente. certains aléas, provenant des chocs auxquels est soumis l'ensemble au cours de la mise en place sur le fond marin. Ces chocs peuvent avoir diverses origines. Tout d'abord, bien que les manoeuvres doivent s'opérer autant que possible par temps calme, une certaine houle est toujours présente, qui soumet ledit ensemble à des chocs intermittents. Mais en outre il faut tenir compte des phénomènes de talonnage qui prennent naissance dans la phase intermédiaire entre le début du contact des pieds des piles avec le sol marin et leur assise définitive. Pendant cette période d'incertitude, la houle provoque un talon nage souvent assez accusé, entraînant des chocs sur les vérins. Ces chocs peuvent être très préjudiciables, étant donné l'importance des efforts développés par les vérins. C'est à remédier notamment à ces inconvénients que vise la présente invention. Selon ladite invention, on fait comprendre, aux susdits moyens de manoeuvre, des dispositifs amortisseurs, notamment comportant des coussins en élastomère, tendant à amortir les chocs. En particulier, dans le cas de vérins à interposer entre, d'une part, des cages de manoeuvre ou autres solidaires de la structure et à I'intérieur desquelles peuvent coulisser les piles, et, d'autre part, les vérins, on peut utiliser des amortisseurs à coussins de caoutchouc séparés par des armatures lamellaires, ou de tout autre type analogue. Dans la mesure où, compte tenu du jeu entre les piles et la structure, un certain balancement des vérins est rendu possible, on donne auxdits coussins une forme telle qu'ils agissent à la manière d'une rotule, en ayant par exemple une allure de calotte sphérique. L'invention comprend, mises à part ces dispositions, certaines autres dispositions qui stutilisent de'préférence en même temps et dont il sera pius explicitement parlé ci-après. Elle vise, plus particulièrement certains modes d'applica- tion, ainsi que certains modes de réalisation, desdites disposi-tions ; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les ensembles-du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissements. Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexes, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. La figure 1, de ces dessins, montre très schématiquement, à petite échelle, une plate-forme à structure flottante (-type jacking-up) à laquelle peut s'appliquer l'invention. La figure 2 montre séparément en perspective partielle, à plus grande échelle, une cage de manoeuvre destinée à être solidaire de la structure flottante et supportant un système de vérins auquel s'applique l'invention. La figure 3 illustre en coupe verticale partielle la liaison entre la structure d'une telle plate-forme, et l'une de ses piles avec les vérins de commande de déplacement relatif entre structure flottante et piles. La figure 4, enfin, montre à plus grande échelle l'un des vérins de manoeuvre, muni de moyens amortisseurs conformes à l'invention. Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisa tion, de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, considérant par exemple une plateforme de type à structure flottante S (fig.l) et à piles P susceptibles de coulisser dans cette structure, de façon à permettre le transport maritime par remorquage, puis l'implantation sur un fond marin F, les piles étant descendues pour prendre appui sur celui-ci, avec enfin élevation de la structure pour venir occuper une position telle que S' au-dessus du niveau de la mer N, et se proposant d'établir les moyens de manoeuvre destinés à permettre ces déplacements relatifs entre structure et piles, on s'y. prend comme suit ou de façon analogue. En ce qui concerne lesdits moyens dans leur ensemble, on peut recourir à diversesdSpositions connues, en utilisant notamment des vérins agissant pas à pas, en combinaison avec des moyens de crabotage venant prendre appui sur les piles P, par exemple sur des trous appropriés prévus sur celles-ci. I1 semble cependant avantageux de recourir au mode de réalisation décrit ci-dessous. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, on prévoit pour chaque pile P une cage de manoeuvre C propre à être rendue solidaire de la structure S et à l'inte- rieur de celle-ci, ladite cage étant destinée à servir de support au système de vérins tout en étant traversée par la pile P avec un jeu convenable permettant notamment de loger les engins de manoeuvre, vérins et autres. On voit sur la figure 2 une cage C de ce genre, en perspective, cette cage étant constituée essentiellement par une série de poteaux 1 réunis par au moins une armature annulaire 2, en étant par exemple soudes aux éléments correspondants de la structure flottante S. Cette cage supporte le système de vérins qui peut compor ter, soit un seul jeu de vérins répartis autour de l'axe de la cage et coopérant avec deux jeux de crabots ou autres moyens propres à venir par exemple coopérer avec des trous de crabotage 3 prévus dans la pile P, soit, et mieux, deux jeux de vérins superposés travaillant l'un après l'autre. Cette dernière solution est représentée sur les dessins où l'on voit (fig. 2 et 3) deux séries de vérins V1 et V2 dont les corps sont fixés aux poteaux 1 de la cage C, tandis que les tiges de manoeuvre 4 sont articulées sur deux couronnes de crabotage, respectivement. inférieure 51 et supérieure 52. La fixation des vérins s'effectue par exemple sur des consoles telles que 6 (fig.3). Les couronnes 51 52 sont donc munies de crabots tels que 7 (fig.3), manoeuvrables eux-mêmes à l'aide de vérins de commande 8. Les piles P peuvent être constituées par des tubes métalliques convenablement entretoisés à l'intérieur, comme montré en 17 (fig.2) ou de toute autre manière. L'ensemble précédent fonctionne de façon telle que les deux groupes de vérins agissent l'un après l'autre, l'un étant libre pendant que l'autre est actionné. Pour ce qui est maintenant des moyens amortisseurs à prévoir, selon l'invention, pour préserver les vérins contre l'action des chocs transmis par la structure ou par les piles, on les agence de façon telle que soient prévus, dans la liaison cinématique entre vérins, structure et piles, des coussins amortisseurs de type approprié, bien entendu assortis aux efforts importants à supporter. Il semble avantageuxde-prévoir ces coussins dans la liaison entre le corps des vérins et les supports les rattachant à la structure S, par exemple les consoles 6. En outre, compte tenu des jeux existants entre structure et piles et, par suite, des oscillations possibles du corps des vérins, on agence lesdits amortisseurs de façon telle qu'ils puissent se prêter à ces oscillations d'amplitude limitée. A cet effet par exemple, stagissant d'établir la liaison entre le corps cylindrique 9 d'un verin (fig. 3 et 4) et la console 6 ou autre élément le supportant, on prévoit des amortisseurs à coussins élastiques aux deux extrémités dudit corps, en les ménageant entre,- dlune part, un support 10 solidaire du corps cylindrique et, d'autre part, un support 11 solidaire de la console 6. Et, pour assurer une possibilité d'oscillation, notamment autour d'un centre tel que O ménagé à peu près au centre du vérin, on fait comporter, tant aux supports 10, 11 qu'aux coussins élastiques, des surfaces sphériques, par exemple de centre 0, lesdits coussins étant constitués par un ensemble de couches d'élastomère 12 alternant avec des armatures 13, couches et armatures présentant la même allure de calottes sphériques. La console 6 est traversée avec jeu par le vérin à travers un corps cylindrique constitué, dans le mode de réalisation représenté, par deux tubes concentriques 14,15 faisant corps avec la console, le tube intérieur 15 étant de diamètre un peu supérieur à celui du corps cylindrique 9 du vérin. Avantageusement, on peut faire contacter le corps 9 du vérin avec le tube intérieur 15, par un élément annulaire 16 s'appuyant contre un anneau formant rotule 17. De cette manière, on donne à l'ensemble du corps de vérin une certaine possibilité d'oscillation, sans cependant qu'apparaissent des jeux excessifs. Les surfaces sphériques susvisées peuvent être continues ou, au contraire, être établies chacune en plusieurs éléments, ou encore être évidées. La matière élastique sera libre ou collée ou soudée, selon l'un des procédés connus en matière de supports élastiques. Enfin, on pourra faire en sorte que l'ensemble amortisseur (couches de métal et de matière élastique) soit rendu aisément démontable. Le montage ou le démontage d'un tel amortisseur pourra avoir lieu en utilisant un système de mâchoires propres à permettre d'écarter les parties avoisinantes et à libérer ainsi l'espace propre à recevoir l'amortisseur, dont la mise en place ou l'extraction peuvent ainsi s' opérer sans difficulté. En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut établir un ensemble dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet, et qui assure, grâce à la présence des amortisseurs susvisés, le fonctionnement correct des vérins sans qu'il soit à craindre une avarie dans les transmissions, par le fait d'un choc brutal sur-les piles ou la structure. On a donc la possibilité, grâce à l'invention, d'augmenter la sécurité des installations du genre en question, notamment lors de leur mise en place sur le site de travail. Comme il va de soi et comme ilrésulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses-modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, le dispositif d'attache souple proposé peut être utilisé dans toutes autres applications comportant le déplacement de charges très importantes dans des conditions de travail au cours desquelles peuvent intervenir des chocs susceptibles de compromettre le bon fonctionnement ou de rendre les manoeuvres difficiles. REVENDICATIONS 1. Ensemble comprenant une structure susceptible d'être déplacée par rapport à des éléments de support, notamment de piles la traversant, plus spécialement du genre des plates-formes pour installations pétrolières ou autres, du type offshore, avec des moyens de manoeuvre, tels que des vérins, pour commander les déplacements relatifs entre structure et pileX caractérisé par le fait que l'on fait comporter aux moyens de manoeuvre des dispositifs amortisseurs, notamment à coussins d'élastomère, pour amortir les chocs susceptibles d'être reçus par les piles et/ou la structure. 2. Ensemble selon la revendication 1, avec des vérins rendus solidaires de la structure et propres à assurer par crabotage le déplacement relatif désiré, caractérisé par le fait que sont interposés, entre les vérins et la structure, notamment aux deux extrémités du corps de chaque vérin, des amortisseurs du type lamellaire, avec des couches de caoutchouc alternant avec des armatures métalliques. 3. Ensemble selon les revetidications 1 et 2, caractérisé par le fait que les amortisseurs sont agencés de façon à permettre une certaine oscillation des vérins, notamment autour d'un centre disposé approximativement en leur milieu. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les surfaces lamellaires des amortisseurs, ainsi que leurssurfacesd'appui sur la structure et sur les vérins, sont de forme sphérique de centre approximativement situé au centre d'oscillation cherché. 5. Ensemble selon les revendications 3 et 4, avec des vérins supportés par exemple par des consoles solidaires de la structure, caractérisé par le fait que le corps du vérin traverse avec jeu une chemise solidaire de la structure ou de la-console, et qu'un contact à rotule est établi dans la région centrale. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que les coussins élastiques sont montés de manière amovible. 7. Ensemble du genre en question, notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les piles sont supportées par des cages de manoeuvre solidaires de la structure et qu'elles traversent avec jeu, et qu'avec cette cage sont combinés deux jeux de vérins superposés, coopérant avec deux couronnes de crabotage.