Brevet FR2357761A1 — publié le 19780203

L'invention concerne des systèmes de conduites de pompas ge assoiés de façon permanente aux soutes a eau ou ballasts d'un bateau-citerne possédant un grand nombres de ballasts séparés. Ces dernières années, la pollution croissante des ré gions portuairest des régions côtières et de la mer par du pétrole et des chargemats semblables a donné naissance a un besoin croissant pour un contrôle plus efficace et une limitation plus forte des pertes de chargement des navires. A cet égard, on souhaite in- troduire des ballasts séparés grace auxquels on est capable d'em-'-;; pecher une contamination de l'eau de lestage par du pétrole et d'autres chargements. I1 est également souhaitable de pouvoir assu- rer que ces ballasts séparés ne sont utilisés que pour le lestage, et de pouvoir contrôler l'eau de lestage sortant de ces ballast sé- parés, de façon A garantir qu'elle n'est pas mélangee à du pétrolel ou un autre chargement. Dans un système connu dans lequel la pompe de ballast est submergée dans le ballast, on a utilisé un système de conduites relativement compliqué avec une pompe et cinq soupapes séparées. On utilise une premiere ramification commandée par soupape, connec tée du côté de la mer par l'intermédiaire d'une prise d'eau de mert une seconde ramification commandée par soupape connectée au ballast pour lui fournir le lest, une troisibme ramification commandée par soupape connectée au ballast pour en enlever le lest, et une conduite de circulation commandée par soupape pour transporter l'eau de lestage vers le cté de la mer et å partir de celui-ci, å l'extérieur de la pompe.En plus d'avoir une construction relativement compliquée, avec de nombreux composants séparesJ dtetre compliqué à l'usage et de ce fait assez sensible & des défauts techniques dans les composants et/ou des défauts de fonctionnement de ces composants, le système connu n'assure pas une possibilité suffisante de contrôle de l'eau de lestage lors de la vidange. Ainsi, avec le système connu il est seulement possible de pomper l'eau de lestage vers et à partir du coté de la mer par l'intermédiaire de la prise d'eau de mer.Cependant, la possibil*;d'un contrôle n'est pas suffisamment créée dans un tel système lors de l'évacua- tion de l'eau de lestage par l'intermédiaire de la prise d'eau de mer et, de ce fait il est nécessaire d'avoir dans le système connu une conduite supplémentaire avec soupape associée pour pouvoir transporter l'eau de lestage vers le haut jusqu'au pont, pour un contrôle visuel. Cette conduite supplémentaire complique encore le système connu. Un but de l'invention est d'obtenir une solution plus simple avec moins de soupapes et moins de ramifications. En accord'avec cela, dans un système de conduites asso-, cié de façon permanente à un ballast d'un bateau-citerne ayant un grand nombre de ballasts séparés, le perfectionnement consiste en ce que le système comprend une pompe prévue pour transporter l'veau de lestage dans des directions opposées, en suivant un seul trajet dans le système, une direction allant du cdté de la mer vers le fond du ballast en passant par une première soupape, une première ramification et une seconde ramification, et l'autre direction allant du ballast vers le c8té de la mer en suivant un trajet choisi entre un trajet direct passant par la seconde et la premi ère ramifications et la première soupape, et un trajet indirect passant par la seconde ramification, une troisième ramification et une seconde soupape y associée, vers l'atmosphère au-dessus du ni-j veau de la mer. Selon l'invention, il est ainsi possible de n'utiliser , que trois ramifications et deux soupapes tout en assurant la pos- 1 sibilité pratique et souhaitable de controler ce qui sort du ballast et de faire fonctionner aisément le système dans différentes conditions de travail.Ces simplifications de construction et de fonctionnement sont avant tout rendues possibles par l'utilisation d'un système de conduites de pompage prévu pour pomper de l'eau de lestage dans deux directions opposées en suivant un seul trajet dans le système, Une telle solution peut étre mise en pratique de nombreuses façon différentes, Une première possibilité consiste à employer une pompe dans laquelle le moteur d'entraInement peut inverser à volonté la direction d'entraSnement. Par exemple, on peut employer un moteur d'entratnement hydraulique dans lequel la direction d'écoulement peut être inversée à volonté dans les conduites associées pour l'alimentation et le retour du milieu d'entratnement. Une autre possibilité consiste à permettre un réglage de l'inclinaison des pales de la pompe, par exemple, avec un moteur électrique, pendant le fonctionnement de la pompe, pour transporter le milieu pompé dans des directions opposées. Une troisième possibilité consiste à avoir un moteur d'entralnement pouvant wetre couplé à deux rotors de pompe dise rentes à inclinaisons opposées, le rotor de pompe restant étant couplé de façon libre. I1 est également possible d'utiliser d'autres solutions plus compliquées sans avoir à en discuter plus longent ici. On préfère avoir une seule ramification sans soupape entre le ballast et sa pompe. De cette façon il est possible d'assurer que la pompe, lorsqu'elle transporte de l'eau de lestage dans une direction dans ledit trajet dans le système de conduites de pompage, fournit nécessairement de l'eau de lestage venant du ballast et que, lorsqu'elle transporte de l'eau de lestage dans la direction opposée dans ledit trajet dans le système de conduites de pompage, elle fournit nécessairement de l'eau de lestage au réservoir. Par con séquent, il est possible très simplement, au moyen d'une simple commande à soupape, de diriger à volonté l'eau de lestage soit di-; rectement vers la mer, soit vers la mer en passant par l'atmosphè-: re, avec une commande correspondante aisée en ce que l'alimentation ne se fait qulà partir du ballast. On obtient une solution spécialement simPLe en ce qui concerne la construction du fait que la troisième ramification est reliée au système de conduites de pompage en un point entre la pompe et la première soupape. Un autre but de l'invention est de permettre de trans former des soutes à chargement existantes en ballasts séparés et, de ce fait d'effectuer unereconversion significative de la flotte existante de bateaux-citernes. L'invention comprend de ce fait également un procédé pour transformer des soutes de chargement en ballasts séparés, ce procédé consistant à fixer d'abord une soupape comprise dans le système de conduites de pompage, au côté interne du ballas t, pour le remplir et le vider, et à découper ensuite un passage dans la coque du bateau, entre la mer et la soupape. Ce problème a été résolu de manière simple et efficace sans devoir mettre les bateaux-citernes en cale sèche et, de plus,; par r nagement direct dans une soute, indépendamment des autres, dans n'importe quelles régions portuaires ou côtières. Les systé- mes de conduites de pompage ont été fournis sous forme d'ensembles -à montage aisé, directement à bord des bateaux-citernes, et le montage a été effectué par mer suffisamment calme , permettant atemplorer des scaphandriers ou des hommes-grenouwlles pour le travail à ltextErieur. D'autres aspects, caractéristiques et avantages de l'in- Invention apparaitront de la description détaillée qui suit, et des dessins annexés sur lesquels La Figure 1 est unereprésentation schématique d'un sys-, thème de conduites de pompage connu, La Figure 2 est une représentation schématique d'un système de conduites de pompage de l'invention, La Figure 3 est une vue de profil, partiellement en coupe, d'un système de conduites pompage selon un premier mode de réalisation de l'invention, et J La Figure 4 est une vue i profil, partiellement en cou- pe, d'un système de conduites de pompage selon un second mode de réalisation de l'invention. A la Figure 1, on voit un ballast ou soute à eau 10a ayant une prise d'eau de mer 11 et un système de conduites de pom page 12a associé de façon permanente, submergé dans le ballast. ! En 13a, on voit le niveau de l'eau de lestage dans le ballast, et en 14a le niveau de l'eau à l'extérieur du bateau. Une conduite principale 15, avec une pompe associée 16 pour le ballast, s'étend d partir de la prise 11. Une première soupape 17 et une seconde soupape 18 sont insérées dans la conduite principale entre la prise 11 et la pompe 16, et une troisième soupape 19 est insérée entre la pompe 16 et le ballast.Le système de conduites de pompa ge comprend de plus une conduite d'aspiration 20, avec une qua trirème soupape 21 associée, pour le transport de l'eau de lesta ge du ballast a la pompe. La conduite d'aspiration 20 est branchée sur la conduite principale entre la seconde soupape 18 et la pompe 16. De plus, il y a une conduite de circulation 22, avec une cinquième soupape associée 23, pour transporter l'eau de lestage de I la pompe à la prise 11. La conduite de circulation s'étend d'un premier point dans la conduite principale, entre la pompe 16 et i la la troisième soupape 19, et un second point dans la conduite prin-1 cipale, entre la première soupape 17 et la seconde soupape 18. On peut effectuer, gracie aux cinq suupapes, les opérations de com mande requises pour transporter l'eau de lestage dans le ballast et å partir de celui-ci. En ouvrant les trois premières soupapes, 17, 18 et 19 (les soupapes 21 et 23 sont fermées), on peut trans porter l'eau de lestage directement de la mer au ballast et, en ouvrant la première, -la quatrième et la cinquième soupapes, 17, 21, 23 ( les soupapes 18 et 19 sont fermées), on peut transporter direc tement l'eau de lestage du ballast vers la mer. A la Figure 2, on voit un système plus simple selon l'invention, avec lequel on obtient de plus une plus grande possi milité de contrôle. On voit un ballast 10b dans lequel est submer gé un système de conduitesde pompage associé de façon permanente, 12b. Le niveau de l'eau de lestage dans > ballast est indiqué en 13b, et le niveau de l'eau a l'extérieur du bateau en 14b. On On voit une connexion de conduite de pompage avec rami- fication en un point de distribution 25. Une première ramification 26 part du point 25 directement vers la mer, en passant par une première soupape 27, et une seconde ramification 28 dans laquelle est insérée une pompe de ballast 29, part du point 25 vers le bal flat, tandis qu'unie troisième ramification 30, avec la soupape 31 associée, part du point 25 vers un point 32 sur le ponts c'est dire au-dessus du pont ou à un niveau convenable au-dessus du re père pour la plus forte charge. Le système de conduites de pompage illustré est previi pour transporter de l'eau de lestage dans deux directions opposées dans un seul trajet dans le système, en passant par la pompe asso ciée. En pratique, cela peut etre résolu de plusieurs manières, et on décrit dans ce qui suit deux solutions particulièrement intéres santes. A la Figure 3, on voit un rotor de pompe 32 mené, par l'intermédiaire d'un arbre moteur 33, par un moteur d'entraSnement hydraulique 34. Le moteur d'entraInement est relié à deux condui tes parallèles pour milieu d'entraînement, 35 et 36, que l'on peut; commuter de conduite d'alimentation en conduite de retour , et vice versa, grace a une soupape de couplage 37. Les conduites 35, 36 sont entourées par une chemisede protection 38 qui communique avec une chemise de protection 39 autour du moteur d'entrainement 34. Les chemises de protection 38, 39 peuvent servir à recevoir une fuite possible de milieu d'entranement, et peuvent empêcher ce dernier d'être mélangé a l'eau de lestage.Ce problème peut par exemple être résolu au moyen d'une solution correspondant à celle décrite dans le brevet norvégien no. 123 115. En inversant la direction d'entraînement du moteur d'en tratnement, par inversion du milieu d'entrainement dans les con duites associées, on peut changer la direction d'écoulement dans la pompe de manière simple et efficace. Un avantage particulier est que l'inversion de la direction d'entrainement du moteur de la pompe peut être commandée par une simple soupape disposée sur le pont. A la Figure 4, on voit un autre mode de réalisation dans lequel le moteur d'entratnement hydraulique est remplacé par un Ull moteur électrique 40 Dans le mode de réalisation illustré, on utilise une direction de rotation permanente pour le moteur, et l'inversion du sens de pompage de la pompe est obtenue par un ; positif de commande 41 qui règle l'inclinaison des pales 43 du rotor 42 de la pompe. Dans les modes de réalisation illustrés aux Figures 3 et 4, on utilise une conduite assez courte dans la première et la seconde ramifications. La première ramification 26, qui s'étend horizontalement, est reliée au coté du bateau par un raccord hori-; zontal relativement court, 26a, et celui-ci communique avec la mer d l'extérieur du bateau par I'intermédiaire d'un passage 26b qui est découpé directement dans b cbté du bateau. La soupape 27 est couplée par une extrémité directement au cOté opposé do raccord, et son extrémité opposée est couplée à une courte portion de con duite 26c qui s'étend jusqu'au point de distribution 25.A partir du point 25S la seconde ramification 28 sort d'abord horizontale ment vers l'estérieur et s'incurve ensuite (partie 28a) vers une portion de conduite 28b dirigée vertiodbment vers le bas,.une pour; tion inférieure de sortie 28c étant agencée à une certaine dis tance au-dessus du fond 10a du ballast. On voit en 44 des tasseaux de fixation pour supporter l'unité de pompage et les connexions par conduites associées sur le fond du ballast.Du point 25, la troisême ramification 30 s'étend verticalement vers le haut, vers le pont du bateau où se trouve la soupape 31 associe. Il est clair que le rotor de la pompe des Figures 3 et 4 est disposé dans la partie inférieure de la seconde ramification 28, juste au-dessus de la portion de sortie, mais il est également possible de placer le rotor plus haut dans la ramification 28. En disposant le rotor de la pompe dans la ramification sans soupape 28 du système de conduite, et aussi bas que possi ble dans la ramification 28, on s'assure que le rotor est submer gé à tout moment dans l'eau de lestage, ou peut entre facilement submergé dans l'eau de lestage en ouvrant la soupape dans la pre- mière ramification 26 allant vers la mer,pendant le remplissa du ballast avec de l'eau de lestage aussi bien que pendant lts vidange du ballast de son eau de lestage. I1 est également souhai table d'avoir une connexion par conduite relativement courte entre le fond du ballast et le coté de la mer.On obtient un fonctionne ment particulièrement simple du système de conduites de pompage en ne devant commander qu'une seule soupape pour chaque opération de remplissage ou de vidange, de telle sorte que le risque d'un fonctionnement erroné des composants du système est évité et qu'il est facilement possible de contrôler le contenu du ballast. La Figure 3 sut également servir à illustrer une soute de bateau 50 qui doit être transformée de soute de chargement en ballast séparé. On voit le niveau 51 de la mer à l'extérieur du bateau et on suppose que la soute est vide au départ. Le système de conduites de pompage 52 est fixé à l'intérieur de la soute en /position basse, par des tasseaux de fixation 44, et au c6té du bateau, à une certaine distance au-dessus du fond de la soute, par le raccord horizontal 26a. De plusc le système de conduites de pompage peut être fixé au cêté du bateau à des niveaux conve nables dans la soute de manière non représentée. La première soupape 27 est fixée directement au racicord 26a face au coté du bateau. Lorsque le raccord 26a et la soupape associée 27 sont fixés au côté du bateau, le passez 26b est découpé au chalumeau dans ce dernier, à partir du côté de la mer1 et débouche directement sur la soupape. Lorsque le système de conduites de pompage est monté, la soute est prête à être utili sée, et de l'eau de lestage peut y etre introduite ou en être enlevée par la soupape 27 et le rotor de pompage 32 du système de t conduites. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation reprssentés et décrits, qui n'ont été chois qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1. Système de conduites de pompage associé de façon per manente a une soute à eau ou ballast d'un bateau-citerne possédant un grand nombre de ballasts séparés, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe prévue pour transporter de l'eau de lestage dans des directions opposées le long d'un seul trajet dans le système, iune direction allant de la mer vers le fond du ballast en passant par une première soupape, une première ramification et une seconde! ramification, et la direction opposée allant du ballast vers la mer en suivant un trajet choisi entre un trajet direct passant part la seconde et la première ramifications et la première soupape, et ;;un trajet indirect passant par la seconde ramification, une troi sième ramification et une seconde soupape y associée,vers l'atmos phère,au-dessus du niveau de la mer. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe entraînée par un moteur pouvant tourner dans des directions opposées. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur d'entrarnement est un moteur hydraulique relié à t des conduites pour fluiez moteur prévues pour être commutées de conduites d'alimentation en conduites de retour- par inversion de la direction d'écoulement dru fluide moteur. 4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe ayant un rotor pourvu de pales prouvant être réglées de loin. 5. Système selon la mvendication 1, caractérisé en ce que la seconde ramification est disposée entre la pompe et le bal-l last et est dépourvue de soupape. 6. 6. Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que la troisième ramification est reliée à un point de distribu tion du système. situé entre la pompe et la première soupape. 7. Procédé pour transformer des soutes de chargement en soutes à eau ou ballasts séparés, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer au cbte intérieur de la soute une première soupape compri se dans le système de conduites de pompage de la revendication 1, pour remplir le ballast de lest et le vider, et à découper ensuite un passage-dans la coque du bateau, directement entre la mer et la soupape.