Brevet FR2499497A1 — publié le 19820813

Agencement de vaisseaux. L'invention concerne un vaisseau comportant un système de lestage comprenant plusieurs réservoirs de lestage et des moyens pour introduire de l'eau dans ces réservoirs et pour l'en évacuer. Ici l'expression "système de lestage" inclut le système dit d'assèchement et d'autres systèmes sembla- bles permettant d'envoyer et/ou d'évacuer des quantités d'eau relativement importantes respectivement dans et hors de réservoirs situés à bord d'une structure flottante. Dans des vaisseaux se déplaçant dans des eaux contenant des blocs de glace, il est connu d'utiliser un système de formation de bulles d'air suivant le brevet américain NO 3 580 204 pour améliorer la performance du vaisseau dans la glace. Naturellement l'installation d'un système de formation de bulles d'air du type mentionné implique des coûts considérables du fait que des tubes d'insufflation d'air de dimensions importantes doivent être installés dans le vaisseau. Le système de formation de bulles d'air est utilisé principalement lorsque la quantité de glace est importante, mais lorsque par exemple le vaisseau charge ou décharge un cargo dans un port o lorsqu'il se déplace dans l'eau libre, on n'utilise géné- ralement pas le système de formation de bulles d'air sauf occasionnellement pour manoeuvrer le vaisseau. L'invention se propose de réduire les coûts impliqués par le système de formation de bulles d'air en l'utilisant partiellement aussi dans d'autres buts. Dans un vaisseau suivant l'invention, un système de lestage du type mentionné ci-dessus est combiné avec un système de formation de bulles d'air comprenant des ouvertures ménagées dans la coque du vaisseau au dessous du niveau - 2- de l'eau, et des moyens pour insuffler de l'air, par les- dites ouvertures, dans l'eau entourant la coque. Le sys- tème de lestage et le système de formation de bulles d'air comportent un système de tuyaux commun pouvant être relié alternativement aux réservoirs de lestage pour remplir et vider un ou plusieurs de ces réservoirs, et-au système de formation de bulles d'air pour envoyer de l'air aux ouver- tures situées sous l'eau. Etant donné qu'il est extrême- ment rare qu'on ait à utiliser simultanément le système de lestage et le système de formation de bulles d'air, cette solution est presque idéale du fait qu'elle permet des économies considérables sans impliquer de limitations importantes de l'utilisation de l'un ou l'autre système. Pour commander l'utilisation des deux systèmes- combinés, un système de vannes commande les différentes sections de ce système de tuyaux commun. Le système de vannes est de préférence commandé à distance, on peut uti- liser par exemple un système hydraulique de type connu en soi. Le système de commande des vannes commandées par un fluide peut être alimenté par un ou plusieurs moteurs d'entraînement fournissant également de l'énergie pour produire de l'air comprimé, lorsqu'on le désire, pour le système de formation de bulles d'air. La combinaison du système de lestage avec le système de formation de bulles d'air offre en outre l'avan- tage que dans le cas d'une rupture de la coque le système combiné peut être utilisé pour insuffler de l'air comprimé dans des réservoirs de lestage du vaisseau afin d'empêcher l'eau environnante de pénétrer dans ces réservoirs. L'invention peut être utilisée dans de nombreux types différents de structures flottantes se déplaçant dans des eaux contenant des blocs de glace. L'invention est no- tamment destinée à être utilisée dans des cargos ou d'autres -3- bateaux de longueur importante et comportant un nombre relativement important de réservoirs de lestage, ce qui signifie que le système de lestage doit comporter des tuyaux de longueur considérable. De façon typique, le tuyau principal d'un système de lestage possède un dia- mètre de 400 à 600 mm. Un tuyau servant uniquement à un réservoir de lestage peut avoir un diamètre de 200 à 300 mm. Pour des raisons de sécurité on prévoit habituellement deux pompes de lestage et deux compresseurs d'air. La puissance de pompage nécessaire est habituellement faible par rapport à la puissance d'insufflation d'air nécessaire, dans de nombreux cas juste un dixième de celle-ci. La puis- sance du système de formation de bulles d'air est habituel- lement de 300 à 600 kW pour des cargos et considérablement plus importantes pour des brise-glaces. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan schématique d'un premier mode de réalisation d'un agencement suivant l'invention la figure 2 représente une variante de la fi- gure 1; la figure 3 représente une variante des figu- res 1 et 2; la figure 4 représente une vue en coupe trans- versale d'une partie d'un vaisseau muni d'un agencement suivant l'invention; la figure 5 représente une vue en coupe trans- versale d'une partie d'un vaisseau muni d'un second mode - 4 - de réalisation d'un agencement suivant l'invention; et la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une partie d'un vaisseau muni d'un troisième mode de réalisation d'un agencement suivant l'invention. Sur les figures la référence 1 désigne des compresseurs d'insufflation d'air, la référence 2 désigne une pompe de lestage, la référence 3 désigne des réser- voirs de lestage, et la référence 4 désigne des tuyaux collecteurs pour envoyer de l'air dans l'eau qui entoure la coque du vaisseau. Les différentes unités représentées sont interconnectées au moyen de tuyaux désignés dans leur ensemble par la référence 5. Ces tuyaux sont munis d'un grand nombre de vannes désignées dans leur ensemble par la référence 6. - La figure 1 représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel les deux côtés d'un vaisseau comportent des réservoirs de lestage et des systèmes d'insufflation d'air distincts interconnectés au moyen d'un tuyau principal 5a formant une boucle avec deux sec- tions parallèles 5b et 5c s'étendant suivant la direction longitudinale du vaisseau. Les communications avec l'atmos- phère sont désignées dans leur ensemble par la référence 7. Comme cela ressort des figures, si on le désire le sys- tème représenté peut être utilisé uniquement d'un côté du vaisseau. Les réservoirs de lestage 3 sont remplis d'eau au moyen d'une pompe de lestage 2, rejetant de l'eau pro- venant de la mer par le tuyau 5d et la pompant par le tuyau e, et par la section 5c du tuyau principal et la section parallèle 5b du tuyau principal ou, dans une variante, simultanément par des tuyaux 5e et 5f arrivant aux sections parallèles 5b et 5c du tuyau principal 5a. -5- A partir du tuyau principal 5a l'eau circule jusqu'aux réservoirs de lestage 3 en passant par les tuyaux d'entrée 5h des réservoirs de lestage. Le vidage des réservoirs de lestage 3 se fait par l'intermédiaire des tuyaux Sq, du tuyau principal Sa, de la section de tuyau 5i ou 5t et du tuyau 59 relié au côté aspiration de la pompe de lestage 2. Dans ce cas, les vannes dans les tuyaux 5e et 5f sont fermées et l'eau provenant des ré- servoirs de lestage 3 est pompée pour être envoyée dans la mer par le tuyau 5k. Lors de l'utilisation du système certaines des vannes désignées par la référence 6 dans leur ensemble doivent être ouvertes et d'autres doivent être fermées. L'ouverture et la fermeture des vannes ne sont pas décrites en détail du fait qu'il est évident d'après les schémas d'écoulement représentés quelles sont les vannes qui doivent être ouvertes et celles qui doivent être fermées pour obtenir un écoulement souhaité. De pré- férence, les vannes sont commandées à distance. Si on utilise le système d'insufflation d'air. de l'air est comprimé dans des compresseurs d'air 1 et conduit, par des sections 5b et 5c du tuyau principal jusqu'aux ramifications 5r puis aux tuyaux collecteurs 4. A titre d'exemple on a représenté quatre tuyaux col- lecteurs pouvant être utilisés séparément. Naturellement, le nombre de tuyaux collecteurs dans un système suivant l'invention n'est pas limité à quatre. Le système représenté sur la figure l peut être simplifié en supprimant les sections de tuyau Sf et Si. Dans une variante, la section 5e et la partie de la section Sg la plus proche de tuyau principal Sb peuvent être supprimées. Ces deux mesures réduisent légèrement la souplesse du système. On peut également utiliser le mode de réalisation représenté pour transférer de l'eau de lestage d'un réservoir dans l'autre. - 6 - Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2, seul le tuyau central 5m est utilisé. Ce tuyau est situé de préférence dans un tunnel central dans le double fond du vaisseau. Ce système fonc- tionne sensiblement de la même façon que le système de la figure 1. On n'utilise qu'un seul compresseur d'insuf- flation d'air 1, ce qui est naturellement aussi possible dans le mode de réalisation dé la figure 1. La pompe de lestage 2 et les sections de tuyaux 5d, 5e, 5i et 5k ont la même fonction que dans le mode de réalisation de la figure 1. D'autres éléments désignés par la même référen- ce fonctionnent de la même façon dans les deux modes de réalisation. La figure 3 représente un mode de réalisation dans lequel on n'utilise pas de pompe de lestage. On uti- lise la pression produite par les compresseurs d'insuffla- tion d'air 1 pour remplir et vider les réservoirs de les- tage 3. Pour permettre ceci, chaque réservoir de lestage doit être muni d'un tuyau combiné de remplissage et de vidage 5n communiquant avec l'eau de mer environnante. Lorsque le côté refoulement des compresseurs d'air 1 est relié à un réservoir de lestage 3, par l'intermédiaire du tuyau principal 5a et d'une ramification 5p, la pres- sion pousse l'eau hors du réservoir de lestage par le tuyau 5n. Lorsque le côté aspiration du compresseur d'air 1 est relié au réservoir de lestage 3 par l'intermédiaire des mêmes tuyaux, de l'eau est aspirée dans le réservoir de lestage par le tube 5n. D'autres détails du système sont identiques à ceux représentés sur les figures 1 et 2. Naturellement, le mode de réalisation de la figure 3 peut être modifié suivant ce qui est représenté sur la figure 2, de sorte qu'onn'utilise qu'un compresseur d'air i et un tuyau central 5m. On remarquera que dans un mode de réalisation du type représenté sur la figure 3, les évents 7a des réservoirs de lestage doivent être - 7- munis de vannes de fermeture. La figure 4 représente de façon plus détail- lée une réalisation pratique de l'invention. Cette figure est une coupe transversale d'une partie d'un vaisseau muni d'un agencement suivant l'invention. Dans ce mode de réa- lisation, le tuyau principal Sa est situé à l'intérieur des réservoirs de lestage 3. Naturellement, il pourrait également être situé à l'extérieur des réservoirs, par exemple sur le pont du vaisseau, si cela était souhaitable par ailleurs. Le tuyau principal Sa est relié à chaque réservoir de lestage 3 par au moins une ramification Sq qui, dans le cas o il n'y en a qu'une, doit être agencée de manière à pouvoir être utilisée aussi bien pour remplir que pour vider le réservoir. On peut obtenir un remplis- sage plus rapide en prévoyant une section de tuyau de rem- plissage distincte 5h, comme représenté également sur les figures l et 2. La section de tuyau Sr relie le tuyau principal Sa aux tuyaux collecteurs 4 d'insufflation d'air. L'évent des réservoirs est désigné par la référence 7, com- me sur les figures l et 2. La figure 5 représente un autre mode de réali- sation combinant les caractéristiques les modes de réali- sation des figures 2 et 3. On n'utilise qu'un tuyau prin- cipal central 5m situé dans un tunnel central 8 dans le double fond du vaisseau. Dans ce mode de réalisation, l'eau de lestage se trouve dans un réservoir 3a situé au fond et muni d'un évent 7. Il n'y a qu'une section de tuyau 5p pour le remplissage et le vidage, comme sur la figure 3. La section de tuyau 5r est un tuyau d'insuf- flation d'air conduisant au collecteur 4 d'insufflation d'air. La figure 6 représente un mode de réalisation correspondant à la figure 3. Le tuyau principal Sa est situé sur le pont. Il comporte des ramifications 5r con- duisant à des collecteurs 4 d'insufflation d'air et des ramifications 5p assurant l'aspiration ou une surpression dans les réservoirs de lestage 3. L'eau est aspirée direc- tement à partir de la mer ou est envoyée directement dans la mer par un tuyau distinct 5n. L'évent 7a *est muni d'une vanne de fermeture comme sur la figure 3. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés, mais on peut y apporter différentes modifications sans sortir du cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1. Vaisseau comportant un système de lestage comportant plusieurs réservoirs de lestage (3) et des moyens pour envoyer de l'eau dans ces réservoirs et l'en évacuer, ledit vaisseau comportant en outre un système de formation de bulles d'air comprenant des ouvertures situées du dessous du niveau de Il'e3u et des moyens pour insuffler de l'air, par lesdites ouvertures, dans l'eau entourant io ledit vaisseau, caractérisé en ce que ledit système de lestage et ledit système de formation de bulles d'air com- portent un système de tuyaux commun pouvant être relié alternativement aux réservoirs de lestage(3) pour effectuer le remplissage et/ou le vidage d'un ou plusieurs desdits réservoirs, et au système de formation de bulles d'air pour envoyer de l'air auxdites ouvertures sous l'eau. 2. Vaisseau suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il comporte un système de vannes com- mandant différentes sections dudit système de tuyaux, le- dit système de vannes étant un système commandé à distan- ce recevant de l'énergie en provenance d'un ou plusieurs moteurs d'entraînement fournissant également de l'énergie pour produire de l'air comprimé pour le système de forma- tion de bulles d'air. 3. Vaisseau suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit système de tuyaux peut être relié de manière à insuffler de l'air comprimé dans les réservoirs de lestage dans le vaisseau comme opération de sauvetage en cas de rupture de la coque. 4. Vaisseau suivant la revendicaiton 1, ca- ractérisé en ce que le système de tuyaux commun comporte deux tuyaux principaux (5n, 5a) s'étendant sur une partie impor- tante de la longueur du vaisseau, lesdits tuyaux princi- - 10 - paux étant ou pouvant être reliés l'un à l'autre. 5. Vaisseau suivant la revendication 4, ca- ractérisé en ce que chacun des tuyaux principaux peut être branché pour desservir le système de lestage et le système de formation de bulles d'air d'un côté du vaisseau, quel que soit le fonctionnement des systèmes correspondants de l'autre côté du vaisseau. - 6. Vaisseau suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que le système de lestage comporte au moins une pompe de lestage (2)dont le côté refoulement est relié à un des tuyaux principaux et dont le côté aspiration est relié à l'autre tuyau principal. 7. Vaisseau suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que les deux tuyaux principaux (5n,5a) peuvent être interconnectés aux deux extrémités au moyen d'un tuyau de connexion commandé par une vanne. 8. Vaisseau suivant la revendication 6, carac- térisé en ce que le côté refoulement de la pompe de les- tage ainsi que le côté aspiration de cette pompe sont re- liés aux deux tuyaux principaux au moyen ce tuyaux de con- nexion commandés par vannes. 9. Vaisseau suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le système de tuyaux commun ne comporte qu'un seul tuyau principal passant devant une majorité des unités de lestage et de formation de bulles d'air sui- vant la direction longitudinale du vaisseau, ledit tuyau principal étant muni de ramifications (5q)commandés par van- nes et reliées aux unités de lestage et de formation de bulles d'air. 10. Vaisseau suivant la revendication 1, com- portant un ou plusieurs compresseurs d'air dimensionnés - il - pour desservir le système de formation de bulles d'air, caractérisé en ce que lesdits compresseurs d'air peuvent *être branchés pour faire fonctionner le système de les- tage en appliquant respectivement une pression ou une as- piration aux tuyaux de refoulement et d'aspiration agen- cés pour faire fonctionner ledit système de lestage.