Brevet FR2358514A1 — publié le 19780210

La présente invention concerne un appareil pour enlever les polluants flottant sur une masse doleau, cet appareil comportant une entrée pour les polluants liquides et pour l'eau. L'invention est particulierement destinée à répondre au besoin d'enlèvement du pétrole de la surface de l'eau, et en parti culier dans le cas des mers instables ou houleuses. Il est connu d'utiliser des appareils aspirateurs dont l'entrée est considérée tenue en position voulue par des flotteurs. Cependant, ce système à aspiration n'a pas donné satisfaction dans le cas d'une mer houleuse. Il est connu aussi des appareils écumeurs, par exemple basés sur l'adherence à une surface, dans lesquels des disques tournant autour d'axes horizontaux captent l'huile et l'élèvent à un niveau au-dessus de la surface de l'eau, l'huile étant raclée à ce niveau et entant envoyée dans un réservoir collecteur. Cet ensemble à disques rotatifs constitue une partie d'un petit navire. L'expérience a montré que ces systèmes écumeurs ne sont pas satisfaisants sur une mer instable ou fortement houleuse. L'inconvénient particulier commun aux appareils à aspiration et aux appareils d'écumage est qu'ils sont prévus pour le cas de quantités relativement limitées de produits polluants. Par suite, leur capacité ne permet de les utiliser pratiquement qu'en eauxcalms et dans des zones limitées, par exemple le bassin d'un port. Des navires spéciaux équipés pour enlever et récu pérer le pétrole présent sur l'eau sont connus aussi. Par exemple les navires dans lesquels une entrée pour un mélange de pétrole et d'eau est disposée à l'avant du navire, souvent avec des bras collecteurs dépassant sur les deux côtés de l'entrée. Ces bras ont pour fonction de guider la couche surperficielle de l'eau vers l'entrée. Des dispositifs de différents types sont utilisés à l'intérieur du navire pour séparer l'huile de l'eau. Cependant, ces systènfsne conviennent bien que dans le cas des eaux calmes ainsi que par beau templs. Les navires connus ont aussi une capacité relativement faible, et par suite sont principalement destinés au cas d'une pollution relativement limitée. Le développement constant de l'extraction de pétrole au large a augmenté le risque d'échappement de pétrole en grande quantité, et, par suite, il est évident qu'il est nécessaire de disposer d'un équipement pouvant non seulement enlever des quantités importantes d'agents polluants mais aussi pouvant travailler dans des conditions atmosphériques relativement sévères. L'invention est basée sur les systbmf8 aspiration considérés ci-dessus avec lesquels l'entrée pour l'aspiration est maintenue flottante dans la région de la surface de l'eau. En cas de mer forte, il a été trouvé difficile de maintenir l'orifice d'aspiration au niveau désiré pour que le dispositif aspire un mélange d'huile et d'eau à tout moment. La présente invention a pour objet un appareil à aspiration perfectionné de façon que l'entrée d'aspiration soit toujours maintenue dans une position dans laquelle l'huile ou un mélange d'huile et d'eau est aspiré. Ce résultat est obtenu en utilisant la force dynamique de l'eau, cette force agissant sur une plaque maintenue pour flotter à un niveau prédéterminé en dessous de la surface de l'eau, Le dispositif d'aspiration lui-mEme est fixé à la plaque et débouche au-dessus ou sur le côté supérieur de la plaque. Il est très important, pour que la plaque puisse suivre les mouvements de l'eau et reste à une profondeur constante en dessous de la surface de l'eau, qu'elle ait une certaine superficie afin que les mouvements de l'eau poussent eux-mêmes la plaque et I'ensemble des poids suspendus à la plaque pour la faire monter ou descendre avec une force suffisante. C'est ainsi la force dynamique de l'eau agissant sur la plaque qui maintient la plaque en position flottante et,par suite, maintient l'épaisseur voulue de la couche d'eau au-dessus de la plaque. Les flotteurs, du fait de leur flottabilité, contribuent aussi à cet effet, mais la principale fonction des flotteurs est de régler le niveau de la plaque en dessous de la surface de l'eau. L'invention concerne ainsi un appareil pour enlever les agents polluants flottant sur la surface de l'eau, cet appareil ayant une entrée pour les polluants liquides et l'eau, l'appareil étant carac tdrise par un élément en forme de plaque flottant à un niveau en dessous de la surface de l'eau, et par un système aspirateur pour aspirer le liquide d'un niveau situé au-dessus de la plaque. Au moyen du dispositif aspirateur, il est ainsi possible d'aspirer le liquide se trouvant audessus de la plaque où la concentration des polluants est importante. Corme le plaque flotte à une certaine profondeur en dessous de la surface, profondeur choisie en fonction de l'épaisseur de la couche de polluants et de la capacité d'aspiration, il est possible d'assurer que l'aspiration ait tourjours lieu à partir de la couche dans laquelle la concentration des polluants est importante. La plaque suivra les mouvements de l'eau et se trouvera toujours la même distance désirée de la surface de l'eau. Le systeme aspirateur comporte de préférence un tube- aspirateur débouchant sur le c8té supérieur ou au-dessus du côté supérieur de la plaque, ce tube étant raccordé a un tuyau flexible, par exemple un tuyau flexible télescopique sur le cOté inférieur de la plaque. Le tube d'aspiration peut aussi etre raccordé & un tuyau flexible d'aspiration. Le tuyau flexible est raccordé à une pompe qui envoie le liquide aspiré un réservoir séparateur dans lequel, si le polluant est du pétrole, il est séparé de l'eau et est envoyé dans un réservoir collecteur, et l'eau rejetée à la mer. L'invention convient en particulier pour l'utilisation en mer dans des conditions atmosphériques variables. L'appareil peut être monts sur des navires de types différents. Pendant l'utilisation, la surface de l'eau ainsi que le pétrole ou la couche de polluant flottant sur l'eausont dirig vers le dispositif d'entrée qui peut être représenté par un caisson ayant une ou plusieurs ouvertures. Dans chaque caisson, il existe une plaque flottant à un niveau prédéterminé en dessous de la surface de l'eau.La distance en dessous de la surface peut être reglée et maintenue et quand le niveau de l'eau à l'intérieur du caisson varie du fait des vagues ou des mouvements du caisson (c'est-à- dire du navire) la plaque suit les mouvements de l'eau et reste toujours pratiquement à la mEme distance en dessous de la surface. Il est ainsi assuré que l'appareil aspire toujours du liquide d'une couche superficielle dans laquelle la concentration du pétrole ou des polluants est importante, L'appareil peut aussi entre sous la forme d'une unité indépendante pouvant être mise en place à partir d'un navire ou d'un autre support fixe ou flottant. Dans ce dernier cas, la plaque suivra aussi les mouvements de l'eau de façon que l'aspiration ait toujours lieu a partir de la couche superficielle où la concentration des polluants ou du pétrole est importante. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée a titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente schématiquement un système selon l'inveation pour collecter le pétrole flottant à la surface de l'eau, - la figure 2 représente schématiquement en perspective une forme de caisson avec l'ouverture d'entrée et la plaque associée, - la figure 3 est une vue schématique en élévation latérale d'un navire pouvant être muni d'un ou plusieurs caissons du type représenté sur les figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue en plan du navire de la figure 3, - la figure 5 représente schématiquement un appareil flottant sur la mer, et - la figure 6 est une vue en plan de l'appareil de la figure 5. Sur la figure 1, la surface de l'eau est indiquée en 1 et un navire est indiqué schématiquement en 2. Un caisson d'entrée 3 est monté dans le navire, ce caisson constituant un compartiment pour contenir une plaque 5. Le caisson-3 comporte une ouverture large 4 s'étendant au-dessus et en dessous de la surface 1 de l'eau. L'eau et les polluants, par exemple une couche d'huile ou de pétrole, peuvent ainsi pénétrer dans le caisson 3. La plaque peut être en partie rigide et en partie flexible. Sa position b l'intérieur du caisson est réglée au moyen de barres verticales de guidage 6 et 7 qui coopèrent avec les éléments de guidage portés par la plaque 5. La plaque 5 est munie de flotteurs O et 9.Les flotteurs ont pour but d'assurer que la plaque, dans sa position de base en eau calme, flotte à la profondeur voulue en dessous de la surface 1 de l'eau. Cette distance peut être réglée du fait que la flottabilité ou la forme des flotteurs peut entre ajustée d'une façon connue. Les barres de guidage 6 et 7 ont pour but d'empêcher les mouvements latéraux de la plaque 5 par rapport au caisson 3. Un tube d'aspiration 10 débouche au-dessus ou sur le côté supérieur de la plaque 5 et il est raccordé b un tuyau flexible d'aspiration 11 qui est raccordé à une pompe 12. La pompe refoule le mélange de pétrole et d'eau à travers une canalisation 13 vers un réser- voir séparateur 14 a partir duquel l'huile passe A travers une cana lintion 15 vers Un ou plusieurs réservoirs collecteurs, tandis que l'eau est rejetée à la mer à travers une canalisation 16. La figure 2 représente le caisson et ses constituants qui sont désignés par les mêmes références que sur la figure 1. Les flotteurs 8 et 9 sont représentés avec des formes en prismes, mais, bien entendu, ils peuvent avoir n'importe quelle autre forme. Les barres de guidage 6 et 7 traversent des pattes 17 et 18 qui dépassent des bords opposés de la plaque 5. Les figures 3 et 4 représentent l'appareil en place à bord d'un navire. De préférence, des caissons 3 sont placés à babord et à tribord, approximativement vers le milieu suivant la longueur du navire ot les conditions sont le moins instables quand le navire est en ser. L'ouverture 4 du caisson 3 est alors située sur le -flanc du navire et il peut exister une ou plusieurs ouvertures. De même, il peut exister plusieurs caissons 3 placés côte à côte ou en des points choisis le long du côte du navire. Les popes et le réservoir séparateur sont désignés par les s références que sur la ligne 1.En plus du réservoir sépara- teur 14, des réservoirs 19 sont ajoutés pour collecter le pétrole. Des bras collecteurs 20 et 21 dépassent des côtés du navire. D'autres détails de la construction des bras collecteurs et de leur pontage sur les côtés du navire, ainsi que des supports tels que des poutres 22 et des flotteurs 23, etc. ne sont pas donnés car ces éléments sont connus. Les figures 5 et 6 représentent un appareil monté dans la mer. Des suspensions à la Cardan 25 sont montées sur un tube vertical 24. La suspension à la Cardan est formée d'un anneau intérieur 26 et d'un anneau extérieur 27. L'anneau intérieur 26 est fixé au tube vertical 24 et l'anneau extérieur 27 supporte trois bras 28, 29 et 30 qui -ddpassent radialement en position horizontale en étant espacés de 1200 de la façon représentée sur la figure 6. Une plaque 31 est fixée au côté intérieur des bras. A ltextré ite extérieure de chaque bras est fixé un écrou 32 dans lequel est vissé un boulon 33. Le boulon 33 est connecté à son extrtiité supérieure un flotteur 34. A I'intérieur du tube vertical 24 est situé un tube intérieur 35 avec interposition d'un joint glissant 36, le tube 24 constituant ainsi le tube extérieur d'un dispositif télescopique. Le tube intérieur 35 est raccordé d'une façon convenable à une pompe d'aspiration (non représentée) montée à bord du navire 37. La référence 38 indique le raccordement entre le dispositif aspirateur et le navire. Le dispositif aspirateur peut aussi, par exemple,être monté à l'extérieur d'un support fixe, par exemple un réservoir de stockage se trouvant en mer, sur un quai ou autre. L'entrée de l'extrémité supérieure du tube vertical 24 est placée à une distance voulue au-dessus de la plaque 31 et, par suite, à la distance voulue en dessous de la surface de l'eau 39. La profondeur à laquelle se trouve la plaque 31 peut entre réglée en réglant la distance entre les flotteurs 34 et la plaque 31 au moyen des raccords à vis 33 et 32. La flottabilité des flotteurs 34 peut aussi entre réglée suivant les besoins. Quand l'appareil est positionné de la façon représentée sur la figure 5, il peut aspirer efficacement la couche de liquide 40. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1. Appareil pour enlever les polluants flottant sur une masse d'eau, caractérisé par un dispositif d'entriez une plaque tenue pour flotter b un niveau en dessous de la surface de l'eau et un système d'aspiration pour aspirer le liquide se trouvant au-dessus de la plaque. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'aspiration comporte un tube d'aspiration ouvert sur le cOté supérieur de la plaque et relié à un tuyau flexible d'aspiration sur le côté inférieur de la plaque. 3. Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que le tube aspirateur est télescopique. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube aspirateur est flexible. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la plaque est suspendue par des cardans au tube aspirateur. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que la plaque est munie de flotteurs. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les flotteurs sont réglables dans la direction verticale-par rapport à la plaque. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plaque est située dans un caisson ayant une entrée pour les polluants flottant sur l'eau et l'eau.