Brevet FR2467915A1 — publié le 19810430

L'invention concerne un procédé pour la retenue lune nappe d'hydrocarbures lourds répandue sur le fond de la -mer, par exemple par suite du naufrage d'un navire pétrolier, et un dispositif pour la ìiise en oeuvre dudit procédé. Le naufrage de navires pétroliers transportant des hydrocarbures lourds sur les fonds marins pose des problèmes de pollution qui ne semblent pas avoir encore trouvé de solution satisfaisante. Ces produits, particulièrement visqueux et plus lourie que l'eau de mer, s'e- coulent lentement sur les fonds au gré des courants et produisent une pollution dont les effets n'apparaissent que relativement tardivement. La zone intéressée est en continuelle évolution et peut couvrir une très grande étendue par suite de la lenteur de destruction de la nappe par les bactéries. L'invention a pour but un procédé permettant de limiter la pollution par retenue de l'hydrocarbure lourd dans une zone parfaitement définie et cela pendant ie tempds nécessaire a sa destruction par les bactiéries. le procédé poili la retenue s'une nappe d'hydro- carbures lourds, répandue sur le fond de la mer, est remarquable en ce que l'on définit auteur de la nappe et/ou de la source de pollution i:tne zone de retenue par pose sur le sol sous-marin d'éléments de structure étanche aux hydrocarbures lourds, on ancre chacun des éléments dans le sol de manière qu'ils soient disposés an moifl-s en partie dans un plan vertical séparant la zone de retenue des eaux libres adjacentes, on relie entre eux de manière étanche les éléments de structure. La mise en oeuvre de ce procédé est rendue possible par l'utilisation d'éléments de structure, chaque élément étant constitué d'un corps allongé formant lest et susceptible de reposer sur le sol sous-marin, d'un voile fixé sur le corps selon un plan longitudinal et de moyens ancrage répartis le long du corps allongé, lesdits moyens étant placés dans au moins un plan parai- lèle au plan longitudinal et - s' étendant dans une direction opposée à celle du voile. le transport et la mise en place des éléments de structure sont facilités par l'allègement au moyen de flotteurs et le remorquage est maintenu près du fond à l'aide de channes de lestage. Ces éléments constituent des moyens de réglage de la flottabilité et peuvent être partiellement ou totalement amovibles. Bes explications et figures données ci-après à titre d'exemple, permettront de comprendre comment l'in- vention peut être réalisée. La figure 1 représente schématiquement une zone de retenue formée autour d'un navire coulé. La figure 2 est une vue de c8té d'un tronçon d'éléments de structure servant à la retenue de l'hydrocarbure lourd. La figure 3 est une vue de dessus du tronçon de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 1. Ma figure 5 est une vue en coupe selon V-V de la figure 1. La figure 6 représente un élément en cours de remorquage équipé de flotteurs et de chaînes, Be procédé, dont la mise en oeuvre est représentée schématiquement sur la figure 1, consiste à définir autour de la nappe ou de la source de pollution, 1, par exemple un pétrolier transportant des hydrocarbures lourds, gisant par le fond, une zone de retenue 2 par pose sur le sol sous-marin d'éléments 3 de structure étanche aux hydrocarbures lourds. Ces éléments 3 sont ancrés de manière à constituer un barrage s' étendant au moins en partie dans un plan vertical, afin de séparer la zone de retenue 2 des eaux libres 4. Bes éléments 3 forment, selon l'exemple de la figure, une structure polygonale entourant l'épave. Cette structure est rendue étanche aux angles par des moyens qui seront ultérieurement décrits. La figure 2 montre un tronçon d'élément de structure constitué d'un corps allongé 5 formant lest et susceptible de reposer sur le sol sous-marin 6. A la partie supérieure de ce corps sont fixés, selon son plan longitudinal, un voile continu 7, et à sa partie inférieure, dans au moins un plan parallèle au plan longitudinal, des moyens d'ancrage 8. Ces moyens sont répartis le long du corps allongé, soit d'un seul côté du tube, soit de part et d'autre du tube. Be corps allongé peut également porter à sa partie inférieure et dans le même plan longitudinal que le voile, un deuxième voile continu 9 qui, comme les moyens d'ancrage, s'enfonce dans le sol sous-marin et assure ltétanchéité du barrage aux hydrocarbures lourds en augmentant le chemin que celui-ci aurait à parcourir dans le sol pour se répandre dans les eaux libres. Du fait de la viscosité de L'hydrocarbure, le sol sous-marin présente une bonne étanchéité aux infiltrations. Ce deuxième voile est particulièrement efficace pour compenser les irrégularités de la surface du sol et former entre la partie inférieure du corps allongé et la surface du sol un joint d'étanchéité. Le deuxième voile continu agit également comme moyen d'ancrage. Selon l'exemple de réalisation représenté dans les figures 2 à 5, le corps allongé est constitué d'un tube métallique identique à ceux couramment utilisés pour le transport sous-marin des produits pétroliers. On soude le long d'une génératrice du tube une tôle 7 dont la largeur est fonction du volume d'hydrocarbure lourd à immobiliser à l'intérieur de la zone fermée par les éléments de structure. On soude également sur la génératrice oppo- sée, une tôle 9 de largeur généralement inférieure à celle du premier voile. Cette largeur est déterminée par la perméabilité du fond dans lequel elle va Astre enfoncée et/ou les irrégularités de surface et a pour principale fonction, comme précédemment indiqué, d'éviter les fuites oar capillarité dans le matériau formant le sous-sol. Bes moyens d'ancrage 8 sont constitués, comme montré sur les figures 7 et 4, par deux plaques 10 et il soudées perpendiculairement à un support formé d'une plaque horizontale 12 et de deux berceaux 13 et 14 espacés, fixés sur le tube. La plaque horizontale est fixée tangentiellement au tube et perpendiculairement au plan du premier voile. Généralement, la hauteur des plaques 10 et Il est supérieure à celle du voile central 9, afin d'assurer une pose stable de l'élément ainsi qu'un positionnement du premier voile 7 dans un plan approximativement perpendiculaire à la surface du solo es moyens d ' ancrage servent également, lors de la pose,de stabilisateurs à l'élément de structure. Bes coupes des figures 4 et 5 montrent le mode d'faction des moyens d'ancrage et du voile inférieur. Be nombre de moyens ancrage est déterminé en fonction de la nature du sol et de la force des courants sous-marins. Bes moyens d'ancrage assurent la stabilité de l'ensemble contre l'action des efforts hydrodynamiques et également contre les forces de poussée de l'hydrocarbure lourd enfermé dans la structure. Be temps de destruction de l'hydrocarbure étant de l'ordre d'au moins une dizaine d'années, on prévoit l'enduction de l'ensemble par une couche anticorrosive d'époxy et une protection par des anodes sacrificielles 15 en zinc réparties le long du tube. Bes éléments de structure constituant les côtés du polygone de retenue sont réalisés à partir de longueurs de tube standard selon la méthode utilisée lors du lancement des canalisations destinées à véhiculer des produits pétroliers; Bes tronçons de tube sont préfabriqués à terre et équipés de chaînes et de flotteurs selon la méthode décrite, par exemple dans les brevets français n 2 287 002 et n 2 353 002. L'ensemble est ensuite lancé et remorqué à quelques mètres au-dessus du fond marin jusqu'au lieu d'installation finale Bes flotteurs sont conçus de façon à équilibrer le poids apparent de l'élément et une partie du poids de la chaîne. La figure 6 montre une vue partielle de l'élément de structure 3 au cours du transport jusqu'au site d'installation remorqué par le remorqueur 18 à l'aide de l'aussière 19 maillée sur la tête de traction 20. Des flotteurs 16 soulèvent l'élément au-dessus du fond 6 et des chaînes 17, glissant librement sur le fond, retiennent llensemble légèrement écarté au-dessus du fond. Dans de telles conditions, l'ensemble tube flotteurs-chaînes prend librement une position d'équilibre à un certain niveau du fond tandis qu'une certaine longueur de chaîne repose sur le fond marin. Cette longueur est définie de façon à ce que le frottement chaîne/sol soit tel qu'il compense l'action sur le tube du courant latéral. L'ensemble reste alors stable lorsque soumis au courant latéral une fois llélé- ment placé sur son lieu d'implantation final. Ses deux extrémités sont positionnées avec exactitude par rapport aux points de connexion. Bes flotteurs et chaînes sont alors détachés et remontent (flottabilité positive) alors que l'élément descend lentement pour reposer librement sur le fond marin. Les moyens d'ancrage s'enfoncent en premier dans le sol et assurent ainsi le maintien vertical de llélé- ment. Le voile central inférieur s'enfoncera entièrement lors de la fin de pose de l'élément par remplissage du tube métallique en eau de mer. Selon une variante de la méthode de pose, les flotteurs sont lestés et viennent reposer avec les chaînes sur le fond marin constituant ainsi un moyen d'ancrage supplémentaire. Selon une autre variante, seuls les flotteurs sont amovibles et récupérables. A titre d'exemple, une structure de retenue telle que représentée figure 1, convenant à une épave dont le cubage d'hydrocarbure lourd est de l'ordre de 40 000 tonnes, définira un triangle de 500 m de base pour une hauteur de 200 m. Avec une hauteur de structure de 1,20 m, le volume enfermé dans la structure sera de 60 000 m3. L'excédent de cubage de la structure par rapport au volume effectif d'hydrocarbure permet de laisser entre celui-ci et les eaux vives, une couche d'eau peu perturbée par les courants et évite le débordement de la nappe. Be procédé tel que décrit ne demande que la mise en oeuvre d'un matériel dont les composants sont disponibles et dont les méthodes de pose sont bien connues. I1 présente par suite l'avantage d'hêtre relativement bon marché et de pouvoir être mis en oeuvre dans les plus brefs délais. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la retenue d'une nappe d'hydrocarbures lourds, répandue sur le fond de la mer, caractérisé en ce que l'on définit autour de la nappe et/ou de la source de pollution une zone de retenue par pose sur le sol sous-marin d'éléments de structure étanche aux hydrocarbures lourds, on ancre chacun des éléments dans le sol de manière qu'ils soient disposés au moins en partie dans un plan vertical séparant la zone de retenue des eaux libres, on relie entre eux de manière étanche les éléments de structure. 2. Elément de structure pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'ilest constitué d'un corps allongé formant lest et susceptible de reposer sur le sol sous-marin, d'un voile fixé sur le corps selon un plan longitudinal et de moyens d'ancrage répartis le long du corps allongé, lesdits moyens étant placés dans au moins un plan parallèle au plan longitudinal et s' étendant dans une direction opposée à celle du voile. 3. Elément de structure selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième voile disposé dans le plan longitudinal et dans une direction opposée à celle du premier voile. 4. Elément de structure selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le corps allongé est constitué d'un tube métallique sur une génératrice duquel est fixé un voile métallique et en ce que les moyens d'ancrage sont formés de plaques métalliques fixées symétriquement par rapport à la génératrice opposée à celle portant le voile. 5. Elément de structure selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le deuxième voile est fixé au tube métallique selon une génératrice diamétralement opposée à celle portant le premier voile. 6. Elément de structure selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'ancrage sont portés par une plaque fixée approximativement tangentiellement au tube et perpendiculairement au plan du premier voile. 7. Elément de structure selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque portant les moyens d'ancrage est pourvue de berceaux, disposés dans des plans perpendiculaires à l'axe du tube, fixés au tube. 8. Elément de structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur du deuxième voile est inférieure à la hauteur des moyens d'ancrage. 9. Elémênts de structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube comporte de place en place des anodes sacrificielles. 10. Elément de structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qutil comporte des moyens de réglage de la flottabilité. 11. Elément de structure selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont constitués par des flotteurs et des chaînes. 12. Elément de structure selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'au moins les flotteurs sont amovibles.