Brevet FR2393113A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne un dispositif pour la récupération d'une nappe de pétrole sur de liteau, par exemple en mer. Il arrive fréquemment qu'à la suite d'un accident ou d'une fausse manoeuvre des quantités plus ou moins importantes de pétrole soient déversées dans la mer. Le pétrole étant d'une densité plus petite que l'eau, il s'étend en nappe à la surface. Certains procédé de récupération connus consistent à employer des détergents. Le pétrole récupéré par ces procédés n'est plus utilisable, car il se présente en émulsion. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif qui permette d'une part de récupérer le pétrole afin d'éviter les pollutions, et d'autre part de réutiliser le pétrole ainsi récupéré. Un dispositif suivant l'invention, pour la récupération d'une nappe de pétrole sur de l'eau, est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un récipient mobile, étanche et semi-immergé comportant sur ses parois externes des séries d'ouvertures alignées sensiblement au niveau de la ligne de flottaison dudit récipient, tandis que des canalisations d'aspiration débouchent dans la partie inférieure du récipient, et sont reliées à des systèmes de pompage, pour pomper séparément l'eau et le pétrole qui se séparent d'eux-mêmes à l'intérieur du récipient, du fait de leurs densités différentes. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention le récipient comporte, à proximité du fond, une vanne manoeuvrable depuis le haut, cette vanne étant ouverte au moment de la mise en service du dispositif pour introduire rapidement dans le récipient le volume d'eau nécessaire à lui assurer une flottaison normale. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le pétrole pompé dans le récipient est recueilli dans une citerne de stockage, tandis que l'eau est rejetée à 11 extérieur, le système destiné à pompé l'eau étant en liaison avec une régulation faisant varier le débit d'eau pompée pour maintenir sensiblement constant le degré d'immersion du récipient. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le récipient est constitué par une cuve destinée à être utilisée à proximité dlun bateau comportant d'une part au moins une citerne pour recueillir le pétrole, et d'autre part les pompes qui aspirent le pétrole et l'eau dans la cuve, la liaison entre les pompes et la cuve étant assurée par l'intermédiaire d'une série de canalisations, chaque canalisation comprenant d'une part une portion centrale rigide et maintenue sur liteau par l'interne médijire de bouées, et d'autre part deux portions d'extrémité flexibles reliées l'une au bateau, et l'autre à la cuve. Suivant une variante de l'invention, le récipient est constitué par un bateau, les ouvertures étant percées tout autour de sa coque, tandis ou'une citerne dans laquelle on recueille le pétrole pompé est aménagée dans la portion centrale du bateau. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le récipient est muni de deux jauges indiquant l'une le niveau supérieur de l'eau contenue dans le récipient, l'autre le niveau supérieur du pétrole, chaque jauge comprenant une tige verticale mobile solidaire à sa partie inférieure d'un flotteur qui flotte sur le liquide correspondant, et à sa partie supérieure d'un index qui se déplace devant une graduation lisible à distance. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le dis- positif comprend un tuyau flottant, souple et lesté destiné à encercler la nappe de pétrole sur l'eau pendant que l'on effectue la récupération, ce tuyau étant divisé en plusieurs compartiments étanches sur sa longueur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le tuyau est fait en un profilé en matière plastique présentant, en section transversale, d'une part une partie supérieure allongée verticalement, et d'autre part une partie inférieure renflée et solidaire de place en place de lests maintenant l'ensemble dans l'orientation souhaitée. Suivant une variante de l'invention, le tuyau est de section transversale circulaire, et est rempli d'eau en partie. Suivant une autre var ante de l'invention, les parois montantes du récipient, qui sont munies d'ouvertures sensiblement au niveau de la ligne de flottaison, sont adjacentes à une paroi supérieure qui recouvre le récipient au-dessus du niveau de la ligne de flottaison, cette paroi supérieure étant également pourvue d'ouvertures. Suivant une autre variante de l'invention, le récipient est rigidement solidaire d'au moins un flotteur latéral qui porte, vers le haut, un panneau pare-vagues à claire-voie, et qui rend ledit récipient insubmersible. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 est une section schématique d'un dispositif suivant l'invention. - fifre 2 est une vue de dessus du même dispositif. - Figure 3 oit une section de la cuve du dispositif de la figure 1. - Figure 4 est une vue en section longitudinale d'un dispositif suivant une variante de l'invention, aménagé dans un bateau. - Figure 5 est une vue de dessus d'un dispositif suivant l'invention. - Figure 6 est une vue latérale d'un tuyau d'encerclement suivant l'invention. - Figure 7 est une section VII-VII (fig 6). - Figures 8 et 9 sont d'autres variantes, suivant des sections VII VII (fig 6). - Figure 10 est une vue latérale d'un bateau aménagé suivant une autre variante de l'invention. - Figure 11 est une section XI-XI (fig 10). - Figure 12 est une section XII-XII (fig 10). - Figure 13 est une vue par l'arrière d'un bateau aménagé sui nt une autre variante de l'invention. - Figure 14 est une vue latérale d'une uve sui nt une autre variante de l'invention. - Figure 15 est une vue de dessus d'une cuve suivant une autre variante de l'invention. - Figure 16 est une sect on XVI-XVI (fig 15). Tel qu'on l'a représenté sur la figure 1, le dispositif suivant l'invention comprend, en premier lieu, une cuve semi-immergée 1 dont les parois externes verticales comportent, au voisinage de la ligne de flottaison, des séries d'ouvertures 2. Une vanne 3, placée au niveau du fond 4 de la cuve, peut être actionnée depuis le haut de la cuve pour mettre son espace interne directement en communication avec l'extérieur. Une première canalisation d'aspiration 5 débouche à l'intérieur de la cuve, légèrement au-dessus du niveau du fond. Une deuxième canalisation d'aspiration 6 débouche également à l'intérieur de la cuve, au-dessus de la canalisation 5. Chaque canalisation est reliée à un tuyau flexible 7 par ailleurs relié à une extrémité d'un tuyau rigide 8 maintenu sur liteau par l'intermédiaire de bouées 9 (voir figure 2). L'autre extrémité de chaque tuyau 8 est reliée à un autre tuyau flexible 10 branché sur une pompe Il montée sur un bateau 12. La canalisation de sortie de la pompe Il qui correspond à la canalisation 5 est tournée en direction de l'eau, vers l'extérieur du bateau. Au contraire, la canalisation de sortie de la pompe qui correspond à la canalisation 6 est tournée en direction d'une citerne 13 du bateau. Le fonctionnement est le suivant. Tout d'abord, pour mettre le dispositif en service, on ouvre la vanne 3 et on laisse la cuve 1 s'enfoncer dans l'eau jusqu'à ce que la ligne de flottaison arrive sensiblement au niveau des ouvertures 2. On referme alors la vanne 3. puis on commande la mise en route des pompes 11. De ce fait, le volume interne de la cuve 1 est mis en dépression, et une aspiration se produit au niveau des ouvertures 2. Si l'eau est recouverte d'une nappe de pétrole 15, les ouvertures 2 laissent pénétrer dans la cuve à la fois l'eau et le pétrole.Lorsqu'ils sont à l'intérieur de la cuve, pratiquement au repos, ces deux liquides se séparent d'eux-mêmes, par gravité, l'eau restant au fond en face de la canalisation 5, alors que le pétrole, moins dense que l'eau, se rassemble au-dessus en face de la Ca- nalisation 6. L'eau aspirée par la canalisation 6 est donc directement rejetée vers l'extérieur, tandis que le pétrole est récupéré par l'intermédiaire de la canalisation 5 et stocké dans la citerne 13 du bateau 12. Pour maintenir sensiblement constant le degré d'immersion de la cuve, on prévoit une régulation en liaison avec la pompe il associée à la Ca- nalisation 5, cette régulation faisant varier le débit d'eau pompée. On comprend que le pétrole récupéré puisse être parfaitement réutilisable, puisqu'il n'est mélangé à aucun autre produit tel que du détergent. En outre, le dispositif évite toute pollution, car la nappe de pétrole a naturellement tendance à être aspirée par la cuve, et à s'en rappro cher. Pour mieux contrôler le bon fonctionnement du dispositif, on peut installer deux jauges 16 et 17 dans la cuve 1, comme illustré sur la figure 3, la jauge 16 indiquant la hauteur du niveau supérieur de l'eau et la jauge 17 indiquant la hauteur du niveau supérieur du pétrole dans la cuve. Chaque jauge comprend une tige verticale 18 solidaire à sa partie inférieure d'un flotteur 19 qui flotte sur la surface du liquide correspondant, et à sa partie supérieure, s'étendant au-dessus de la cuve, d'un index 20 qui se déplace devant une graduation 21. La graduation 21 et l'index 20 de chaque jauge sont lisibles à distance, par exemple à partir du bateau 12. Suivant une variante illustrée sur la figure 4, des ouvertures 22 semblables aux ouvertures 2 sont percées dans la coque d'un bateau 23, le long de la ligne de flottaison. Une citerne 24 est aménagée dans la portion centrale du bateau, pour le stockage du pétrole, l'avant et l'arrière du bateau recevant le mélange d'eau et de pétrole déversé par les ouvertures 22. Dans ce cas, les pompes sont montées sur le bateau meme, ce dernier étant muni d'un moyen de propulsion autonome. Dans tous les cas, il est avantageux que le récipient utilisé pour recueillir la nappe de pétrole comporte plusieurs rangées d'ouvertures situées les unes au-dessus des autres, afin que le dispositif reste efficace même lorsqu'il y a des vagues. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention illustrée sur les figures 5 à 9, le dispositif comprend en outre un tuyau 25 que lton installe sur l'eau de manière à encercler la nappe de pétrole 15. Le volume interne du tuyau 25 est rempli en partie d'air et en partie d'eau, comme on peut le voir sur la figure 7. En outre, le tuyau comporte de place en place des parois internes transversales 26 (fig 6) délimitant des compartiments étanches. L'eau sert de lest, pour assurer une immersion partielle du tuyau, qui est fait de préférence en une matière souple, pour pouvoir suivre exactement la surface de l'eau, même quand il y a des va tes. Le tuyau peut être fait en un profilé de matière plastique, sa see- tion transversale pouvant être diversement conçue. Ainsi, dans le cas de la figure 7, le tuyau comporte une partie supérieure 27 allongée verticalement et une partie inférieure 28 renflée Le tuyau est solidaire de place en place de lests inférieurs 29 qui le maintiennent dans l'orientation désirée. Dans le cas de la figure 8, la section transversale du tuyau 25 est rectangulaire. Enfin, dans le cas de la figure 9, il s'agit simplement d'un tuyau cylindrique de section circulaire. On notera que le dispositif suivant l'invention peut servir pour récupérer du pétrole sur la mer, tout aussi bien que sur un lac ou un quelconque plan d'eau. La récupération d'une nappe de pétrole par mauvais temps est rendue plus difficile en raison de la présence des vagues, en particulier en mer. On décrira donc ci-dessous plusieurs variantes permettant de récupérer du pétrole au sein mame des vagues. Dans le cas de la figure 1Q, ona représenté un bateau 30 dans lequel les parois montantes latérales 31 pourvues d'ouvertures 2 de la coque sont adjacentes à une paroi supérieure 32 recouvrant le bateau au-dessus de la ligne de flottaison 33. Comme on peut le voir sur la figure 11, la paroi supérieure 32, qui est également pourvue d'ouvertures 2, présente de chaque côté une surface externe concave inclinée vers le bas vers l'extérieur du bateau. La totalité du volume interne du bateau est occupée par une cuve de récupération dans laquelle se déversent l'eau et le pétrole entrant par les diverses ouvertures 2. En outre, des canalisations 34 débouchant dans le fond du bateau sont reliées à des pompes 35 assurant le rejet de l'eau pompée (fig 12).L'une des extrémités d'une canalisation flexible 36 est solidaire d'un flotteur qui flotte sur la surface supérieure du pétrole contenu dans le bateau, l'autre extrémité de la canalisation 36 étant solidaire d'un embout fixe 37. On comprend que les ouvertures 2 de la paroi supérieure 32 laissent entrer le pétrole et liteau des vagues 38, tandis que les pompes 35 fonc tionnent en permanence. Lorsque le bateau est rempli de pétrole, il se dirige vers un bateau-citerne ou un pétrolier situé à proximité, et on pompe le pétrole récupéré par l'intermédiaire de la canalisation 36. Comme on l'a représenté sur la figure 13, le bateau 30 peut être rigidement solidaire de flotteurs latéraux 39 par l'intermédiaire de bras 40. Chaque flotteur 39 porte, vers le haut, un panneau pare-vagues à claire-voie 41. D'une part, les panneaux 41 atténuent les vagues, sans pour autant s'opposer au passage de liteau et du pétrole, et assurent ainsi une meil apeure récupération par les ouvertures 2. D'autre part, les flotteurs 39 rendent 1 t embarcation insubmergible. La cuve représentée sur la figure 14 comporte une paroi supérieure bombée 42 munie d'ouvertures 2 de la même fsgon que sa paroi latérale 43. Comme dans le cas du bateau de la figure 10, la récupération peut donc également s'effectuer qu niveau de la paroi supérieure lorsqu'il y a des vagues 38. Une cuve peut aussi être solidaire d'un flotteur 44 portant un panneau pare-vagues 45 (fig 15 et 16). Dans ce cas, le flotteur 44 et le pare-vagues 45 sont continus et circulaires. REVEMDIC4TIONS 1. Dispositif pour la récupération d'une nappe de pétrole sur de l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un récipient mobile, étanche et semi-immergé comportant sur ses parois externes des séries d'ou vertures alignées sensiblement au niveau de la ligne de flottaison dudit récipient, tandis que des canalisations d'aspiration débouchent dans la artie inférieure du récipient,et sont reliées à des systèmes de pompage, pour pomper skparément l'eau et le pétrole qui se séparent d'eux-mêmes à l'intérieur du récipient, du fait de leurs-densités différentes. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le récipient comporte, à proximité du fond, une vanne manoeuvrable depuis le haut, cette vanne étant à ouvrir au moment de la mise en service du dispositif pour introduire rapidement dans le récipient le volume d'eau nécessaire à lui assurer une flottaison normale. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient est associé à au moins une citerne de stockage dans laquelle on recueille le pétrole pompé, tandis que l'eau est directement rejetée à l'extérieur. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système destiné à pomper l'eau est en liaison avec une régulation faisant varier le débit d'eau pompée dans le récipient, pour maintenir sensiblement constant le degré d'immersion dudit récipient. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient est constitué par une cuve destinée à eAtre utilisée à proximité d'un bateau comportant d'une part au moins une citerne pour recueillir le pétrole, et d'autre part les pompes qui aspirent le pétrole et liteau dans la cuve, la liaison entre les pompes et la cuve étant assurée par l'intermédiaire de canalisations, chaque canalisation comprenant d'une part une portion centrale rigide maintenue sur l'eau par l'intermédiaire de bouées, et d'autre part deux portions d'extrémité flexibles reliées l'une au bateau, et l'autre à la cuve. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le récipient est constitué par un bateau, les ouvertures étant percées tout autour de sa coque, tandis qu'une citerne dans laquelle on recueille le pétrole pompé est aménagée dans la portion centrale du bateau, et que deux récipients de récupération dans lesquels s'ouvrent les ouvertures sont aménagés de part et d'autre de la citerne. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni de deux jauges indiquant l'une la hauteur du niveau supérieur de 11 eau dans le récipient, l'autre la hauteur du niveau supérieur du pétrole dans le récipient, chaque jauge comprenant une tige verticale mobile solidaire, à sa partie inférieure, d'un flotteur qui flotte sur la surface supérieure du liquide correspondant, et à sa partie supérieure d'un index qui se déplace devant une graduation lisible à distance. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un tuyau flottant, souple et lesté destiné à entourer au moins en partie la nappe de pétrole sir l'eau. 9. Dispositif siivant la revendication 8, caractérisé en ce que le tuyau est constitué par un profilé en matière plastique présentant, en section transversale, d'une part une partie supérieure allongée verticalement, et d'autre part une partie inférieure renflée et solidaire de place en place de lests maintenant l'ensemble dans l'orientation souhaitée. 10. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le tuyau est de section transversale circulaire, son lest étant constitué par de l'eau dont il est en partie rempli. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois montantes du récipient, qui sont munies d'ouvertures sensiblement au niveau de la ligne de flottaison, sont adjacentes à une paroi supérieure qui recouvre le récipient au-dessus du niveau de la ligne de flottaison, cette paroi supérieure étant également pourvue d'ouvertures. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récipient est rigidement solidaire d'au moins un flotteur latéral qui porte, vers le haut, un panneau pare-vagues à claire-voie, ce qui rend ledit récipient insubmersible.