Brevet FR2513212A1 — publié le 19830325

Engin d'intervention de plongeurs à faible profondeir. L'invention a pour objet un engin d'intervention équipé de plongeurs devant travailler a une profondeur maximum de ltorlre de 15 a 20 mètres sur une structure immergée. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction d'engins supports de plongeurs. Les plongeurs qui effectuent des travaux sous-marins doivent être reliés à un support dans lequel se trouve un équipage d'assistance et d'intervention rapide en cas d'incident de plongée. Dans certains cas, engin d'accompagnement est un navire de surface. Dans d'autres cas, c'est un engin sous-marin, du type tourelle ou sous-marin de poche. Dans les deux cas, il s'agit d'engins d'accompagnement lourds et onéreux a construire et à immobiliser pour des travaux à faible profondeur, qui ne necessitent pas un équipement spécial d'assistance aux plongeurs, tels que des caissons hyperbares. De nombreux travaux de vérification ou d'intervention se situent sur des parties de structures, par exemple des plateformes de forage, qui sont immergées à faible profondeur. Cette zone peu profonde est soumise à l'influence de la houle, ce qui entraîne des difficultes dans le cas où l'engin d'accompagnement est un navire de surface classique, qui subit les effets de la houle. Il en résulte qu'un navire de surface s'approchant d'une structure immergée risque de heurter celle-ci, ce qui peut entraîner des détériorations du navire ou de la structure. De plus, le fait que les plongeurs soient reliés par un conduit ombilical à un navire de surface agité par la houle, entraîne des risques pour ces plongeurs. L'objectif de la présente invention est de procurer un engin d'intervention particulièrement adapte pour accompagner un ou plusieurs plongeurs pendant des interventions de ceux-ci sur des structu- res immergées à une profondeur maxima de l'ordre de 15 à 20 mètres. Cet objectif est atteint au moyen d'un engin constitué par un cylindre vertical de forme allongée, qui est divisé en au moins trois compartiments superposés - un compartiment supérieur, qui émerge de l'eau au moins en partie, et qui sert d'habitacle à un équipage; - un compartiment médian qui est composé de caissons étanches remplis d'air et qui sert de flotteur qui confère à l'engin une flottabilité positive; - un compartiment qui contient des lests et qui est situé à un niveau inférieur à celui desdits caissons étanches. Avantageusement, un engin selon l'invention comporte, en outre un compartiment situé entre lesdits caissons étanches et ledit lest qui est composé de citernes pouvant être remplies en totalité ou en partie d'eau de ballastage. De préférence, un engin selon l'invention comporte, en outre, un compartiment inférieur qui comporte, dans son fond, une ouverture dans laquelle les plongeurs peuvent penétrer, lequel compartiment contient des engins de manutention et des outils à la disposition des plongeurs. Avantageusement, le compartiment supérieur comporte un monorail permettant de descendre sous l'eau une nacelle contenant un plongeur ou des outillages. Selon un premier mode de réalisation, le compartiment supérieur comporte une ouverture équipée d'une porte d'accés et le monorail, qui est télescopique, est disposé dans l'alignement de ladite ouverture de sorte qu'il peut être engagé à travers celle-ci et se prolonger en console à l'extérieur. Selon un second mode de réalisation, l'engin comporte un puits vertical qui traverse tous les compartiments superposés et qui permet la descente des plongeurs et du matériel du compartiment supérieur à la mer et la remontée inverse. Dans ce cas, le monorail est situé au-dessus du puits. Selon un mode de réalisation préférentiel, le compartiment médian qui sert de flotteur est traversé par deux tunnels symétriques par rapport à un plan vertical axial qui contiennent chacun un petit propulseur. L'invention a pour résultat un nouvel engin flottant destine à accompagner les plongeurs pendant leurs interventions sur des structures immergées à une profondeur maxima de l'ordre de 10 à 20 mètres. Les avantages d'un engin selon l'invention sont les suivants. Grâce à sa forme cylindrique allongée dans le sens vertical et au lest situé à la partie inférieure, il est très stable à l'égard du roulis, du tangage et du pilonnement. Les déplacements de l'engin dus à la houle sont de faible amplitude et ne font courir aucun risque aux plongeurs qui sont reliés à l'engin par un conduit ombilical. De plus, l'encombrement horizontal de l'engin est LLS faible, de sorte qu'il peut s'approcher très près d'une structure immergée et même être amarré à celle-ci pour se trouver au plus près des plongeurs, ce qui augmente la sécurité et permet d'aider les plongeurs dans leur tache. Notamment un engin d'intervention selon l'invention permet de descendre successivement aux plongeurs les divers outils ou appareils dont ils ont besoin pendant une mission et cet approvisionnement des plongeurs a lieu avec des pertes de temps minimes grâce au fait que l'engin peut se tenir à proximité immédiate des plongeurs. Ceux-ci peuvent même aller chercher eux-même certains outils à main dans, le compartiment inférieur de l'engin qui se trouve au plus près d'eux, ce qui améliore encore le gain de temps. Les appareils de manutention du type treuil sur monorail ou palan qui équipent un engin selon l'invention situé sur le lieu d'une intervention, permettent de mettre à la disposition des plonteurs des équipements de contrôle ou des outillages trop lourds et encombrants pour pouvoir être transportés par des plongeurs. La forme cylindrique d'un engin selon l'invention permet une construction modulaire de plusieurs variantes de l'engin adaptées à chaque chantier à partir d'une série de modules cylindriques préfabriqués qui sont assemblés les uns sur les autres. On peut ainsi adapter facilement le tirant d'eau de l'engin ainsi que la flottabilité et l'équipement aux divers chantiers sur lesquels les plongeurs doivent intervenir. Un engin selon l'invention permet d'optimiser l'utilisation des gros supports de surface existants. La description suivante se- réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un engin d'intervention selon l'invention. La figure 1 est une vue générale schématique d'un exemple de mise en oeuvre d'un engin selon l'invention. Les figures 2 et 3 sont des coupes axiales d'engins selon l'invention. Les figures 4 et 5 sont une coupe axiale et une coupe horizontale du compartiment supérieur servant d'habitacle pour l'é- quipage. La figure 6 est une coupe horizontale selon VI-1rI du compartiment médian servant de flotteur. La figure 7 est une coupe axiale d'un mode de realisa- tion du compartiment inférieur d'un engin selon l'invention La figure 1 représente une structure 1 implantée en mer, par exemple une plateforme de forage. Le problème qui se pose est d'envoyer des plongeurs travailler sur les parties faiblement immerges de cette structure, ctest- -dire les parties situées entre la surface et une profondeur maxima de l'ordre de 15 à 20 mètres. L'invention a pour objet un engin 3 d'intervention sousmarine qui permet d'amener un ou plusieurs plongeurs 4 à proximité d'une structure immergée I et qui reste à proximité de celle-ci pendant que les plongeurs, reliés à l'engin 3 par un conduit ombilical 5, interviennent sur la structure dans la zone immergée à faible profondeur, tandis qu'un équipage d'accompagnement 6 reste dans l'engin 3 et se tient en communication téléphonique avec le plongeur 4 pour répondre aux demandes de celui-ci. L'engin 3 est relié à un navire d'intervention 2 par un câble 7 qui est supporté par des flotteurs 8. Le câble 7 alimente engin 3 en puissance et en fluides comprimés. Pendant toute la durée d'intervention des plongeurs sur la structure 1, le navire d'accompagnement 2 se tient éloigné de la structure 1, à une distance telle qu'il n'y a plus aucun danger que le navire 2 vienne heurter la structure. La figure 1 représente un exemple d'intervention sur une plateforme en mer. Il est précisé qu'il s'agit seulement d'un exemple et qu'un engin 3 peut servir pour toute intervention de plongeurs à faible profondeur par exemple sur des tuyauteries immergées, sur des coques de navires, sur des ouvrages de ports etc.... La figure 2 représente une coupe verticale axiale d'un premier mode de réalisation d'un engin 3 d'intervention sousmarine selon l'invention. Cet engin a une forme générale cylindrique allongée dans le sens vertical. Il comporte plusieurs compartiments superposés ayant chacun une fonction déterminée qui sera decrite ci-après. De préférence, l'engin 3 est construit sous forme modulaire, chaque module correspondant a un des compartiments est construit séparément et relié aux autres par des brides 9 ou tout autre système de fixation équivalent, de sorte que selon les besoins de chaque chantier, on peut assembler un nombre différent de modules. La Ligne 10 représente la surface de l'eau et on voit que l'engin cst flottant. On commence par une description globale de la série de compartiments qui composent un engin d'intervention selon l'invention et on donnera ensuite une description plus détaillée de chacun d'eux. La figure 3 représente un autre mode de réalisation d'1m engin selon l'invention qui comporte un puits interieur 11 pour le passage des plongeurs et du matériel. Les différentes parties comportent un passage qui forme un puits après assemblage. En allant du haut vers le bas, un engin d'intervention 3 selon l'invention comporte au minimum les trois compartiments ciaprès - un compartiment supérieur 12 appelé habitacle, qui est situé au moins en partie hors de l'eau, et qui est destiné à servir d'habitacle pour le personnel d'accompagnement 6 qui doit rester à proximité des plongeurs pour exécuter leurs ordres et prêts à intervenir en cas de besoin - un compartiment intermédiaire 13 qui est un caisson étanche rempli de gaz qui sert de flotteur pour conferer à l'engin une flottabilité positive et qui est donc immergé au moins en partie; - un lest 14 qui est une masse lourde située à la partie inférieure pour assurer la stabilité de l'engin en position verticale. Le lest 14 peut être constitué par exemple par des gueuses de fonte ou tout autre matériau à forte densité. De préférence, le lest 14 est placé dans un compartiment cylindrique qui est assemblé au-dessous des autres compartiments pour conserver le principe d'une construction modulaire. En variante, le lest 14 peut être constitué de blocs métalliques fixés sous le dernier module Ces blocs peuvent être largables, afin d'assurer la flottabilité de l'engin en cas d'accident qui aurait entraîne la détérioration des caissons étanches 13. Les engins représentés sur les figures 2 et 3 comportent d'autres compartiments facultatifs. Ils comportent un compartiment 15 intercalé entre le caisson étanche i3 et le lest 14. Ce compartiment 15 est un ballast qui peut être rempli plus ou moins d'eau afin de regler la flottabilité et la stabilité de l'engin. Les engins selon l'invention comportent, en outre, avantageusement un compartiment inférieur !6 qui est mun: son fond,d'une ouverture 17 permettant aux plongeurs d'a--r dans le compartiment 16. Dans le mode de réalisation selon la figure 3, ltoii-verture 17 se situe dans l'alignement du puits Il et permet aux plongeurs d'accéder à l'extrémité inférieure du puits 11 qui s arrête au niveau du lest 1. Les figures 4 et 5 représentent, à plus grande échelle, une coupe verticale axiale et une coupe horizontale d'un mode de réalisation d'un habitacle 12. Celui-ci présente la forme d'une enceinte cylindrique, à axe z zl vertical et de section circulaire. Bien entendu, la forme de la section pourrait être différente. Les extrémités de la virole cylindrique sont fermées de fa çon étanche par un toit 18 et par un fond 19. Le toit 18 comporte des anneaux 18a permettant de lever l'engin 1 pour le mettre à l'eau ou pour le sortir de l'eau. Le fond 19 comporte une bride périphérique 9 qui sert à assembler le compartiment 12 avec le caisson étanche 13. Bien entendu, l'assemblage peut être réalise par tout autre moyen équivalent. Le compartiment 12 comporte une ouverture d'accés 21 qui est obturée par une porte 22 qui est enlevée sur la figure 4. De préférence, le compartiment 12 comporte un plancher à claire-voie 23, du type callebotis ou équivalent, qui est situé au-dessus du fond 19, de sorte que si de l'eau pénètre dans le compartiment 12 lors de l'ouverture de la porte, les pieds du personnel sont hors d'eau. Une petite pompe,du type pompe de cale, permet de vider l'eau qui s' accumulerait sous le plancher 23. Le compartiment 12 comporte des hublots étanches 24 qui donnent du jour et qui permettent de voir à l'extérieur. Le compartiment 12 a un volume minimum suffisant pour contenir quatre hommes à savoir un plongeur et trois accompagnateurs. Bien entendu, dans le cas où plusieurs plongeurs sont reliés au même engin, le volume est augmenté. Le compartiment 1 contient tout le matériel et les équipements nécessaires aux commandes de propulsion et d'orientation de l'engin et au contrôle des plongeurs. Les organes de commande sont regroupés par exemple sur un pupitre 25 ou sur des tableaux fixés aux parois verticales. Il n'est pas possible de donner une énumération exhaustive des équipements situés dans le compartiment 12 et d'ailleurs ceux-ci peuvent varier selon les missions des plongeurs. Le compartiment 12 peut contenir par exemple des bouteilles 26 de gåz respiratoire qui sont reliees par un collecteur~sur un ou plusieurs tubes enroulés chacun sur une bobine 27. Chacun de ces tubes sert à alimenter un plongeur en mélange respiratoire. Avantageusement, le compartiment 12 est équipe d'un engin de manutention 28, par exemple d'un monorail équipé d'un treuil 29 qui permet de descendre dans l'eau une nacelle 30 contenant des outillages lourds ou un plongeur. Dans le mode de réalisation selon les figures 4 et 5, le monorail 28 est monté pivotant sur un rail circulaire 31 situé en face de l'ouverture 21 de la porte et il est télescopique, de telle sorte qu'on peut engager une extrémité du rail à travers l'ouverture 21 pour qu'elle se prolonge en console a l'extérieur de la porte afin de descendre la nacelle 30 à l'extérieur de l'engin. Cette solution présente l'inconvénient que la porte 22 doit rester ouverte pendant les manutentions. Dans le mode de réalisation selon la figure 3 qui comporte un puits vertical 11, le monorail 28 est placé au-dessus du puits Il et on peut maintenir la porte fermée pendant toute la durée d'une intervention, ce qui évite que les vagues ne puissent entrer dans le compartiment 12. Le mode de réalisation selon la figure 2 peut convenir pour des mers calmes ou des travaux dans des ports ou dans des baies bien abritées, tandis que le mode de réalisation selon la figure 3 convient pour Sdes travaux en haute mer, dans des mers agitées. Le compartiment 12 contient également des appareils de liaison avec les plongeurs, notamment des appareils de communication téléphonique et éventuellement un écran de télévision permettant de voir les plongeurs pendant leurs interventions. Le compartiment 12 contient également des outils à mains, des outillages pneumatiques ou hydrauliques et des appareils de contrôle, qui sont nécessaires aux plongeurs pour remplir une mission. Les outils et appareils sont descendus aux plongeurs et remontés par le treuil 29 et la nacelle 30 au rythme des opérations successives. Le compartiment 13 qui est situé immédiatement au-dessous de l'habitacle 12 est également une enceinte étanche constituée par une virole cylindrique dont les deux extrémités sont obturées par des plaques qui peuvent comporter des brides périphériques 9 permettant d'assembler le module 13 de façon étanche aux deux modules voisins. Le compartiment 13 est divisé en plusieurs caissons étanches par une ou plusieurs cloisons horizontales 32 et par des cloisons verticales 32a, de telle sorte que même si l'un des caissons se perce, les autres continuent à assurer la flottabilité. Les caissons étanches sont remplis d'air et servent de flotteurs. Le volume des caissons est calculé pour assurer à l'ensemble de l'engin une flottabilité positive. La figure 2 représente un mode de réalisation dans lequel tous les modules ont le même diamètre. La figure 3 représente un exemple dans lequel l'habitacle 12 a un diamètre supérieur à celui des autres modules. La figure 6 est une coupe horizontale selon VI-VI de la figure 2. Le caisson 13 comporte deux tunnels 33 parallèles et symétriques par rapport à un plan vertical axial PP'. Chacun des tunnels 33 contient un petit propulseur 34 mu par un petit moteur électrique, hydraulique ou paeumatique. Sur la figure 3, on a représenté les tunnels 33 et les propulseurs 34 en coupe transversale. Les propulseurs 34 peuvent être commandés simultanément pour faire avancer l'engin 3 dans une direction parallèle au plan PP' ou séparément pour orienter l'engin 3 en le faisant pivoter autour de son axe z zl. Les propulseurs 34 sont commandées par l'équipage 6 situé dans le poste de pilotage 12. Les propulseurs 34 sont des petits propulseurs qui servent à propulser l'engin sur une faible distance séparant le navire d'accompagnement 2 du lieu de travail et à maintenir ou orienter l'engin pendant le travail des plongeurs. Les propulsers 34 sont situés, de préférence, à la partie inférieure du module 13 qui est une partie toujours immergée et qui se trouve à une hauteur médiane par rapport à l'engin. En variante, si le compartiment 13 a un diamètre supérieur à celui du compartiment sous-jacent, les propulseurs 34 peuvent être placés au-dessous de la partie en débordement du compartiment 13. La position des propulseurs 34 dans des tunnels 33 évite les risques de blessures des plongeurs par les hélices des propulseurs. Un engin selon l'invention peut comporter facultativement un compartiment de ballastage 15. Ce compartiment peut être supprimé dans le cas où il est nécessaire de réduire la hauteur totale de l'engin. Le compartiment 15 est également une virole cylindrique dont les extrémités sont fermées de façon étanche par des plaques prolongées par des brides 9 périphériques pour permettre l'assemblage avec les autres modules. Le compartiment 15 est subdivisé en plusieurs caissons sépares par une ou plusieurs cloisons horizontales 35 et par des cloisons verticales. Le compartiment 15 comporte des électrovannes non représentées et des pompes 36 qui permettent de remplir plus ou moins ou de vider les différents caissons qui le composent afin de ballaster plus ou moins l'engin, ce qui permet de régler le tirant d'eau en fonction de la charge embarquée et de régler également la stabilité de l'engin. L'eau contenue dans les ballasts 15 a un effet anti-roulis (citerne passive). En variante, le compartiment 15 peut ne comporter ni pompe ni électrovannes mais seulement des ouvertures qui communiquent avec l'extérieur de telle sorte que les caissons qui le composent se remplissent automatiquement d'eau lorsque l'engin est mis à l'eau et se vident lorsqu'on soulève l'engin 3 hors de l'eau pour le placer sur le navire 2. Le compartiment 14 qui est situé au-dessous du caisson étanche 13 et des réservoirs ballastables 15 contient un lest 37 destiné à abaisser le centre de gravité de l'engin, de telle sorte que celui-ci se trouve nettement au-dessous du centre de poussée et que la position verticale de l'engin est une position d'équilibre stable. Le lest 37 est constitué par exemple par des blocs métalliques, par exemple des gueuses de Eonte. De préférence, le lest 37 est placé à l'intérieur d'une virole 14, de même diamètre que les viroles 13 et 15, qui constitue 1lr carénage. En variante, le lest 34 peut être constitué par des blocs métalliques accrochés sous le dernier compartiment par un dispositif qui permet de larguer les blocs en cas de perte de flottabilite accidentelle de l'engin. La figure 7 représente une coupe verticale axiale du compartiment inférieur 16 qui est un compartiment facultatif. Comme les précédents, le compartiment 16 a la forme d'une virole cylindrique qui est assemblée au compartiment qui la surmonte par exemple au moyen d'une bride 9. Le fond du compartiment 16 comporte une ouverture 17 suffisamment grande pour que les plongeurs 4 puissent accéder à l'intérieur de ce compartiment. Le compartiment 16 contient des équipements et des outillages destinés aux plongeurs. Avantageusement, il contient un ou plusieurs treuils 38 montés sur un monorail 39 ou tous autres appareils de manutention du type palan qui sont munis d'un bolier de commande suspendu à un câble, permettant au plongeur de manoeuvrer lui-même lesdits engins pour déplacer des charges sous l'eau, par exemple pour supporter des outils trop lourds pour être portés par un plongeur. Le compartiment 16- contient avantageusement un tableau de prises 40 telles que des prises d'air ou de liquide comprimé sur lesquelles les plongeurs peuvent venir brancher des appareils à commande pneumatique ou hydraulique. Le compartiment 16 peut comporter également un lot de petits outils à mains placés sur un panneau 41 que les plongeurs peuvent venir prendre directement sans avoir à les demander à l'équi- page ce qui permet un gain de temps. Le compartirrent 16 peut également comporter des projecteurs lumineux 42 montés sur un support extensible, qui peuvent être dirigés vers le lieu de travail. Bien entendu, l'énumération qui précède est donnée seulement à titre d'exemple et elle n'est pas exhaustive. REVENDICATIONS 1. Engin d'intervention de plongeurs à faible profondeur, caractérisé en ce qu'il est constitué par un cylindre vertical, de forme allongée, qui est divisé en au moins trois compartiments superposés - un compartiment supérieur (12) qui émerge de l'eau, au moins en partie, et qui sert d'habitacle à un équipage; - un compartiment médian (13) qui est composé de caissons étanches remplis d'air et qui sert de flotteur qui confère à l'engin une fîottabilité positive; - un compartiment (14) qui contient des lests (37) et qui est situé à un niveau inférieur à celui desdits caissons étanches. 2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un compartiment (15) situé entre lesdits caissons étanches et ledit lest, qui est composé de citernes pouvant être remplies d'eau de ballastage, en totalité ou en partie. 3. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qutil comporte, en outre, un compartiment inférieur (16) qui comporte, dans son fond, une ouverture (17) dans laquelle les plongeurs peuvent pénétrer, lequel compartiment contient des engins de manutention et des outils à la disposition des plongeurs. 4. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit compartiment supérieur comporte un monorail (28, 29) permettant de descendre sous l'eau une nacelle (30) contenant un plongeur ou des outillages. 5. Engin selon la revendication 4, caractérisé en ce que le compartiment supérieur comporte une ouverture munie d'une porte d'accés (21) et ledit monorail (28), qui est télescopique, est placé dans l'alignement de ladite ouverture, de sorte qu'il peut être engagé à travers celle-ci et se prolonger en console à l'extérieur. 6. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un puits vertical (11) qui traverse tous les compartiments superposés et qui permet la descente des plongeurs et du matériel du compartiment supérieur (12) à la mer et la remontée inverse. 7. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit compartiment médian (13) est traversé par deux tunnels (33) symétriques par rapport a un plan vertical axial (PP') qui contiennent chacun un petit propulseur (34). 8. Engin selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que chacun desdits compartiments (12, 13, 14, 15, 16) est préfabriqué separément sous la forme d'une virolecylin- drique contenant des équipements adaptés à une plongée déterminee et l'engin est construit sous forme modulaire en assemblant bout à bout plusieurs viroles correspondant aux divers compartiments. 9. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est relié à un support de surface (2),qui se tient à proximité,par un ombilical (7) qui l'alimente en fluides et en énergie. 10. Engin selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit ombilical (7) est supporté par des flotteurs (8).