Brevet FR2410092A1 — publié le 19790622

La présente invention concerne une barrière flottante et plus particulièrement une barrière flottante pour l'huile, les chocs et les vagues, convenant pour entre disposée de façon semipermanente autour d'une installation marine. Las barrières flottantes pour l'huile et les vagues sont déjà cour ment utilisées. Un exemple de barrière flottante de ce type pour lthuile et les vagues est représenté sur les figures 1 et 2. La figure :1 est une vue en perspective d'une barrière re flottante montee autour d'une installation pour la protéger contre l'huile et contre les vagues, et la figure 2 est une vue en perspective plus détaillée d'une partie de la paroi de la barrière de la figure 1. La barrière de la figure 1 comporte un certain nombre d'éléments flottants 2t entourant une installation marine 1 'extrémité d'un élément flottant long 2' est liée à une extrémité de l'élément flottant long voisin 2' par un élément de barrière flexible intermédiaire 3'. installation marine 1' et les éléments flottants 2* sont amarrés par des chaines 30 ou par des râbles. Âvec cette combinaison, il est possible d'obtenir l'interception de l'huile et des vagues du fait que les éléments flottants 2t et les barrières flexibles 5 dépassent convenablement au-dessus et au-dessous de la surface de la mer. Un autre exemple de barrière flottante pour l'huile et les vagues est représenté en perspective sur la figure 3a et en coupe transversale sur la figure 3b. Un élément flottant â deux corps jumelés est utilisé suivant cet exemple, des tubes cylindriques 5' étant disposés parallèlement l'un à l'autre et étant unis par des entretoises 6', les éléments/voisins étant reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une plaque d'interception 4' flexible ou à charnière. Un certain nombre d'éléments flottants sont connectés en série pour entourer l'installation marine et il est possible d'assurer l'interception de l'huile et des vagues. Avec le arrangement comportant des éléments flottants â un seul corps 2' en série de la façon représentée sur la figure 1, il n'est pas possible d'obtenir une sûreté complète pour empe- cher la diffusion de l'huile pouvant déborder.En effet, un débordement d'huile peut être entraîné dans une direction par les vagues et la marée, provoquant une augmentation de l'épaisseur de la couche dthuile du même ordre de grandeur que le tirant de l'élément flottant 2s, de sorte qu'une partie de la nappe dthui- le peut passer en dessous des surfaces inférieures des éléments 2' alors qu'elle est entrainée par un courant de marée.De plus, en raison des mouvements verticaux des éléments flottants 2' et des mouvements verticaux de la surface de la mer, il est difficile d'empêcher parfaitement l'échappement de l'huile. On a donc essayé de disposer les éléments flottants 2' en plusieurs rangées au lieu d'une seule, nais alors il est tres compliqué d'amarrer les éléments flottants 2. On a pensé que l'utilisation de.l'élément flottant du type jumelé représenté sur la fig.3a éviterait les inconvémients mentionnés, et l'élément flottant du type jumelé a été conçu pour correspondre à l'arrangement à deux rangées d'éléments flottants 2' de la figure 1. Dans le cas d'utilisation dsélénentss flottants du type à corps jumelés, on estime que l'interception de l'huile, l'interception des vagues et l'amortissement des chocs quand un navire frappe les éléments flottants peuvent être améliorés par rapport au système comportant une seule rangée d'éléments flottants 2'. Toutefois, en ce qui concerne l'élément flottant du type à corps jumelés, les entretoises 6* situées entre les corps jumelés ainsi que les plaques de liaison 7* peu- vent être brisées accidentellement du fait des effets répétés de fatigue provoqués par les vagues et d1autres causes, de sorte que la durabilité est incertaine. On a donc recherché un élément flottant plus perfectionné. Colle il a été exposé ci-dessus, l'élément flottant d'un type antérieur a le plus souvent été utilisé conte clôture pour l'huile en cas d'échappement accidentel d'huile, et on a considéré que les flotteurs sont installés en cas d'accident et qus ils sont enlevés après un traitement permettant de collecter l'huile échappée, de sorte que ce système a été utile, rême si sa durabilité était mauvaise.Mais, quand les flotteurs sont montés de façon semi-permanente autour d'une installation narine et dans le cas de phénomènes marins sévères, le système n'a pas donné satisfaction du point de vue de sa résistance et de sa durabilité. La présente invention a pour objet un élément flottant robuste et durable pouvant être utilisé dans de nombreux cas peur former une barrière pour l'huile , les chocs et les vague8. Suivant une caractéristique, l'invention concerne une barrière flottante pour lthuile, les chocs et les vagues, cette barrière comportant des moyens pour dévier le courant d'huile flottant sur l'eau et pour intercepter l'huile déviée dans une direction perpendiculaire à ce courant, des moyens pour amoindrir la force de choc exercée par un navire ou un autre corps flottant et des moyens pour intercepter les vagues. Selon une autre caractéristique, l'invention concerne une barrière flottante pour lthuile, les chocs et les vagues, caractérisée en ce quelle comporte un premier élément flottant formé en disposant en série longitudinalement un certain nombre de eaissons-flottants avec des intervalles réguliers, un second élément flottant formé de la meme façon que le premier et disposé parallèlement- au premier élément flottant de façon que les surfaces latérales opposées des caissons flottants formant le premier et le second éléments flottants soient décalés les uns par rapport aux autres avec des séparateurs ayant pour fonction d'intercepter les chocs et ayant de la flottabilité, interposés entre ces surfaces latérales opposées des caissons flottants du premier et du second éléments flottants, et des chaines ou des câbles pour amarrer les caissons flottants les uns aux autres. Selon une autre caractéristique, l'invention concerne une barrière flottante pour l'huile, les chocs et les vagues, caractérisée par un certain nombre de caissons flottants longs disposés en série avec des intervalles réguliers, une seconde série de caissons flottants longs disposés parallèlement à la première série, les surfaces latérales opposées des caissons flottants étant decalées les unes par rapport aux autres, et des séparateurs en matière absorbant les chocs ayant des caractéristiques élastiques, par exemple en caoutchouc entre les caissons, les caissons flottants étant amarrés les uns aux autres par des chaines ou des câbles afin qu'une partie des surfaces latérales des séparateurs constitue des surfaces d'interception pour em- pêcher le passage d'un fluide dans la direction horizontale. Une barrière flottante pour l'huile, les chocs et les vagues selon l'invention peut être utilisée comme barrière permanente pour l'huile et les chocs pour un réservoir marin de stockage du pétrole, pour une installation marine, pour unaéroport marin, etc. Les caracteristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description qui va suivre, donnée à sinrp2s titre dtexemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: En ce qui concerne l'art antérieur: Fig.1 est une vue en perspective d'une barrière flottante d'un type antérieur, cette barrière ayant été décrite dans le préambule, Fig.2 est une vue en perspective plus détaillée dune partie de la barrière de la figure 1, Fig.3a est une vue en perspective d'une barrière flottante d'un autre type antérieur, cette barrière ayant été décrite dans le préambule, Fig.3b est une coupe verticale d'un élément flottant de la barrière de la figure 3a, En ce qui concerne l'invention:: Fig.4 est une vue en perspective d'une partie d'une bar rière selon un mode de mise en oeuvre de l'inventSon, Fig. Sa est une vue en élévation d'un séparateur utilisé dans la barrière de la figure 4, Fig.5b est une vue en plan du séparateur de la figure Sa, Fig.6 est une vue en plan dune barrière selon un autre mode de mise enoeuvre de l'invention, Fig.7 est une vue en plan montrant l'amarrage de la bar rière de la figure 6, Fig.8 représente schématiquement la fonction de barrière pour l'huile dans le cas d'échappement d'une quantité importante d'huile, et Fig.9 représente schématiquement l'action de la barrière contre les chocs. Une barrière flottante pour l'huile, les chocs et les vagues selon un mode de mise en oeuvre de l'invention est décrite ci-après en considérant les figures 4 à 9. Cette barrière comporte des caissons flottants 11, chacun sous la forme d'un caisson parallèlépipédique rectangle, ces caissons étant disposés en série à des distances régulières pour former un premier ensemble flottant, ou flotteur, et dont les extrémités opposées sont munies de tampons 12 en matière élastique pour empêcher l'endommagement de ces extrémités quand elles se frappent les unes les autres, les extrémités opposées étant attachées les unes aux autres par des chaines 13 pour maintenir des intervalles déterminés entre ces extrémités.La barrière comporte aussi des caissons flottants 11, de même forme que les caissons flottants 11 et qui sont disposés parallèlement aux caissons flottants il tout en étant décalés, pour former un second ensemble flottant, ou flotteur, ces caissons 11' étant attachés aux caissons Il par des chaînes 15 pour maintenir une distance prédéterminée entre ces caissons. Les caissons flottants 11 et 11 sont ancrés an fond de la mer par des chaises 16. Le séparateur 14 représenté sur les figures 5a et 5b est formé par empilage de pneumatiques usés 31, ces pneumatiques étant liés les uns aux autres au moyen de câbles.Une matière flottante, telle aucune mousse de polystyrène, forme un remplissage entre un certain nombre de ces pneumatiques afin que le séparateur 14 puisse flotter avec un tirant approprié, et de même des éléments et des feuilles de polystyrène peuvent être placés dans le séparateur 14 afin de boucher une partie de la section transversale pour empêcher ICé coulement des fluides dans la direction horizontale. La figure 6 est une vue en plan d'une variante suivant laquelle les caissons flottants 11 et 11* sont disposés en trois rangées de caissons alignés et la figure 7 est une vue en plan d'une autre variante suivant laquelle une paroi 42 dépassant dun quai 41 est engagée entre des séparateurs 14 situés sur les cotés opposés de la paroi, comice si la paroi 42 faisait partie de la barrière flottante. Le fonctionnement dtune barrière flottante pour lthuile, les chocs et les vagues selon invention est le suivant: Le fonctionnement eomme barrière pour intercepter l'huile est d'abord décrit ci-après en considérant la figure 8 pour le cas où une quantité importante de pétrole a échappé en raison dtun accident ou d'une cause équivalente à partir de l'in talla- tion marine entourée par l'ensemble des caissons flottants Il et 11' du type représenté sur la figure 60 Même quand l'ensemble des caissons flottants 11 entoure parfaitement la masse de pétrole 51 qui a échappé, ce pétrole 51 est entraîné dans certains endroits de la barrière par l'action de la marée ou des vagues pour former unie accumulation épaisse de pétrole et, en raison des mouvements verticaux des caissons flottants 11, une partie de la masse de pétrole 51 est convertie en gouttelettes de pétrole 52 qui passent sous la surface inférieure du caisson flottant Il et sous la surface inférieure du séparateur 14, pour remonter ensuite vers la surface de l'eau à travers 1 espace existant entre les caissons Il et 11' et le séparateur 14. Par suite, les mouvements des gouttes 52 autour du premier caisson flottant Il et ensuite sous le second caisson flottant 11', ou bien le long du premier séparateur 14 et ensuite du séparateur suivant 14 situé latéralement, ne peuvent pas se produire facilement, de sorte que l'interception du pétrole par la barrière est totalement obtenue. De plus, si l'on augmente le nombre de rangées parallèles de caissons flottants 11, on peut obtenir une interception efficace du pétrole par la barrière, même dans le cas de vagues violentes. Le fonctionnement comme barrière contre les chocs est décrit ci-aprEs en considérant la figure 9. Si un navire 70 frappe accidentellement le caisson flottant 11, celui-ci est dé- placé par le navire en étant retenu par les chaines ancrage 16, et le séparateur 14 est comprimé entre les caissons flottants Il et 11'. Comme le séparateur 14 est formé d'un grand nombre de pneunatiques usés mais élastiques, il peut absorber énergie cinétique du navire 60 au moment du choc. Cette absorption d'é- nergie peut augmenter quand le nombre de rangées parallèles de caissons 11 est augmenté, et par suite quand le nombre de séparateurs est augmenté. De plus, l'effet en tant que barrière contre les vagues est remarquable parce que l'énergie des vagues peut être dissipée par l'utilisation efficace de l'absorption d'énergie par frottement résultant du mouvement relatif entre le séparateur 14 et les caissons flottants Il et 11' et ltesu confinée entre ces caissons. Une barrière flottante selon l'invention construite de la façon décrite ci-dessus peut être utilisée dans de nombreux buts, tels que l'interception du pétrole, l'action anti-choc et l'amortissement des vagues, et l'on obtient les effets suivants: (1) alors que la barrière flexible existant entre les extrémités des caissons flottants d'un système antérieur peut être brisée du fait du mouveient des vagues, la barrière flottante selon l'invention peut avoir une durabilité semi-perma- nente en construisant le séparateur lui-même avec une structure dtinterception afin que le pétrole ne puisse pas passer au-delà du séparateur, (2) dans le cas dune barrière à éléments flottants du type jumelé, il peut arriver que l'entretoise rigide soit brisée par fatigue mécanique Par contre, avec la structure d'assemblage flexible comportant des séparateurs et des chaines selon l'invention, ce risque n'existe pas. On notera, en ce qui concerne les caissons flottants que bien qu'un élément parallélépipédique long ayant une hauteur dtenviron 1 à 5 mètres et une longueur d'environ 10 à 50 mètres ait été utilisé selon 11 exemple onaidêre', un tabe cylindrique peut aussi être utilisé. Dans ce cas, la surface latérale du séparateur doit avoir une forme complémentaire de la surface circulaire extérieure du tube. Eh ce qui concerne le séparateur, en dehors des pneumatiques assemblés avec un liant en matière mousse, il est possible aussi d'utiliser des matières flottantes et élastiques, soit individuellement, soit en combinaison. Par exemple, il est possible envisager des matières du type caoutchouc, du polystyrène mousse, du polyuréthane mousse et d'autres matières pour former le séparateur. REVEWDIGAXIONS 1.- Barrière flottante pour l'huile, les chocs et les vagues, caractérisée par des moyens pour dévier le courant d'huile flottant sur l'eau et pour intercepter l'huile ainsi déviée dans une direction perpendiculaire à l'écoulement, des moyens pour amortir la force de choc exercée par un navire ou un autre corps flottant, et des moyens pour intercepter les va guets. 2.- Barrière selon la revendication 1, caractérisée par un premier ensemble flottant formé par un certain nombre de caissons flottants reliés en série dans la direction longitudinale avec les intervalles réguliers, un second ensemble flottant formé de la même façon que le premier et disposé parallèlement au premier pour que les surfaces latérales opposées des caissons flottants formant le premier ensemble flottant et le second ensemble flottant soient décalées les unes par rapport aux autres, des séparateurs ayant des caractéristiques d'amortisseurs de chocs et d'interception Ainsi que de flottabilité interposés entre les surfaces latérales des caissons flottants du premier et du second ensembles flottants, et des chaines ou des câbles amarrant les caissons flottants les uns aux autres.