Brevet FR2532612A1 — publié le 19840309

Dispositif pour le transfert de personnel entre une structure fixe ou mobile et une structure soumise à des mouvements de pilonnement Le présente invention concerne un dispositif pour le transfert de personnel entre une structure fixe ou mobile et une structure soumise à des mouvements de pilonnement. L'invention s'applique en particulier dans l'industrie pétrolière pour transférer du personnel d'une plate-forme en mer à un bateau et vice versa. Le problème se pose parce que ces plates-formes se trouvent par- fois en haute mer et que l'opération de transfert du personnel est périlleuse à cause de la houle. Dans la demande de brevet français 2493 290 il a été décrit un dispositif pour le transport de personnes à l'aide d'une grue entre un premier support sur lequel est disposée la grue et un second support situé à un niveau inférieur au premier support et animé d'un mouvement relatif par rapport au premier support Ce dispositif comporte une nacelle comprenant deux treuils séparés permettant l'un de dérouler un câble vers le haut et l'autre de dérouler un câble vers le bas. Ces deux treuils sont entraînés par un même moteur à couple constant par l'intermédiaire d'un réducteur planétaire différentiel Un système de cliquet permet de bloquer sur commande la rotation dans un sens de l'un ou de l'autre des treuils Lorsque le cliquet d'un treuil n'est pas en position de blocage il permet la rotation du treuil corres- pondant dans les deux sens ce qui lui permet de s'enrouler et de se dérouler au rythme de la houle. Lorsque la charge est suspendue dans le vide les cliquets du treuil supérieur supportent cette charge (la nacelle). Ce système bien que satisfaisant présente quelques inconvénients. -Il est un peu compliqué dans sa commande et demande de la part du grutier des manoeuvre qui ne lui sont pas habituelles Il comporte un câble d'alimentation qui est relié à la grue ce qui rend la nacelle solidaire de la grue Le système de cliquet exige des dispositifs de sécurité. Enfin, si lors de l'enlèvement de la charge du bateau, l'opération se fait automatiquement sans choc, grâce au dispositif de compensation de 2 pilonnement, cela n'est pas le cas lors de la descente de la charge sur le pont du bateau o la douceur de l'appontage dépend de l'habileté du grutier compte tenu de la houle En effet, le système à la descente ne compense pas le pilonnement mais assure seulement le guidage latéral de la nacelle, ce qui est d'ailleurs déjà beaucoup. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et a pour objet un dispositif pour le transfert de personnel entre une struc- ture fixe ou mobile et une structure soumise à des mouvements de pilonne- ment, comportant une nacelle de transport, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un câble, des moyens pour accrocher le câble au croc d'une grue située sur la structure fixe ou mobile, des moyens pour accrocher l'extrémité inférieure du câble à l'endroit d'appontage prévu sur la structure soumise à mouvements de pilonnement, des moyens permet- tant à la nacelle de monter et de descendre le long dudit câble, des moyens permettant la mise en tensionnement du câble entre le croc de la grue et la nacelle à une valeur supérieure au poids total maximal en charge de la nacelle, provoquant la tension du câble entre la nacelle et la structure soumise à mouvements de pilonnement, ces moyens de tension- nement assurant la variation de la longueur du câble entre le croc de la grue et son point d'attache sur la structure soumise à mouvements de pilonnement en concordance avec les mouvements de ladite structure et des moyens permettant, sur commande, d'éviter, au cours d'une phase ascendante de la structure soumise à mouvements de pilonnement, la mise sous tension du câble entre la nacelle et la structure soumise à mouve- ments de pilonnement. Selon une réalisation préférée de l'invention, lesdits moyens per- mettant ladite mise en tensionnement du câble, et les moyens permettant, sur commande, d'éviter la mise sous tension du câble entre la nacelle et la structure soumise à-mouvements de pilonnement,'comprennent au moins un vérin hydraulique comportant à chaque extrémité une poulie sur les- quelles est mouflé ledit câble, le vérin étant relié à un accumulateur de gaz sous pression comportant un piston libre, par l'intermédiaire d'une conduite comportant une vanne permettant d'ouvrir ou de fermer ladite conduite, cette conduite étant munie d'une conduite en parallèle compor- tant un clapet anti-retour dans le sens accumulateur vers le vérin. 3 - D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation préférentielle de l'inven- tion faite ci-après en-regard du dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue générale montrant un transfert de person- nel d'un bateau vers une plate-forme ou vice versa. La figure 2 montre en perspective arrachée une nacelle de trans- fert selon l'invention. La figure 3 montre l'ensemble du mécanisme situé dans la nacelle. En se reportant à la figure 1, on voit une plate-forme 1 et un bateau 2 qui assure le transport de personnel de la côte à la plate- forme Le transfert du bateau 2 vers la plate-forme 1 ou vice versa est réalisé au moyen d'une nacelle 3 que l'on suspend au crochet 4 d'une grue 5 située sur la plate-forme. Le principe de l'invention consiste à faire monter ou descendre, selon le sens de transfert, la nacelle le long d'un câble 6 au moyen d'un moteur situé dans la nacelle, l'extrémité supérieure du câble étant accroché au crochet 4 de la grue 5 et l'extrémité inférieure 7 du câble étant accroché au moyen d'un croc à larguage rapide 8 au pont du bateau 2, la nacelle 3 comportant dès moyens, décrit plus loin en réfé- rence à la figure 3, permettant, lorsque le croc 8 est accroché au pont du bateau de faire en sorte que la nacelle suive les mouvements de la houle? et permettant en décrochant le croc 8 lorsque le câble est détendu entre la nacelle et le pont du bateau de désolidariser la nacelle des mouvements du bateau. Un tel principe peut être illustré au moyen d'une cabine agrippée à un câble qui la traverse, la cabine comportant des moyens de hissage le long du câble, l'extrémité inférieure du câble étant accroché au pont d'unbateau par un moyen d'accrochage rapidement larguable, et l'extré- mité supérieure du câble passant sur une poulie, suspendue au croc d'une grue, et comportant un contrepoids plus -lourd que la cabine, des moyens étant prévus pour bloquer sur commande la descente du contrepoids quel- ques instants avant de décrocher le câble du pont du bateau au cours d'une phase quelconque du bateau sur la houle. La figure 3 montre un mécanisme particulier préférentiel permet- tant d'obtenir le même résultat mais dans lequel le contrepoids est remplacé par un système hydropneumatique plus réaliste. 4- Tout ce que l'on voit sur cette figure est situé à l'intérieur de la nacelle 3. Le câble 6 est mouflé autour d'un vérin hydraulique 9, muni à chacune de ses extrémités d'une poulie 23, 24, relié à un accumulateur de gaz comprimé 10, et passe dans un treuil 11 à câble sans fin. Le circuit hydraulique comprend une vanne quart de tour 12 et en série une vanne de réglage de débit 13 En parallèle sur ces deux organes est placé un clapet de non retour 14 interdisant le passage de l'huile dans le sens accumulateur vers le vérin et en parallèle sur la vanne de débit 12 est placé une soupape de sécurité 15 L'accumulateur 10 comprend un piston libre 16 séparant le gaz sous pression contenu dans l'accumulateur audessus du piston 16, de l'huile remplissant le vérin et le circuit hydraulique décrit ci-dessus. La figure 2 montre en perspective écorchée une nacelle contenant tous les organes du dispositif représenté figure 3 Ce dispositif est situé dans la partie centrale de la nacelle à l'intérieur d'un cylin- dre 17 enfermant l'ensemble du mécanisme. Les passagers prennent place entre ce cylindre 17 et la paroi externe 18 de la nacelle A la partie inférieure de la nacelle est situé un compartiment à bagages 19 Des amortisseurs 25 sont prévus sous le fond de la nacelle Enfin un flotteur circulaire 20 est fixé autour de la nacelle assurant sa flottabilité en cas d'accident. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: 1 er cas: transfert des passagers du bateau 2 vers la plate-forme 1. La nacelle 3 repose sur le pont du bateau, la partie inférieure du câble 6, sous la nacelle, est acrochée, par l'intermédiaire du croc à larguage rapide 8, au pont du bateau Ce croc peut être auto-larguable à manque de tension et peut être accroché au câble 6 par un dispositif amortisseur. Le bateau se place sensiblement sous le croc de la grue L'équipage accroche au croc 4 de la grue 5 l'extrémité supérieure du câble 6 sortant par le dessus de la nacelle La vanne 12 est ouverte, c'est-à-dire à 900 de la position représentée sur la figure 3 La tige 20 du vérin 9 est sortie et le piston 16 de l'accumulateur 10 est en position basse Le grutier lève alors le crochet 4 de sa grue de façon à mettre le câble 6 sous tension. Les passagers s'installent alors dans la nacelle et mettent en marche le treuil 11 La nacelle grimpe alors le long du câble 6 ajoutant son mouvement d'ascension au mouvement de pilonnement du bateau, la tige du vérin rentrant et sortant au rythme des vagues: elle rentre sous l'action de la traction de la portion de câble située sous la nacelle et accrochée au pont du bateau dans les périodes de creux de vague et elle sort sous l'action de la pression du gaz de l'accumulateur 10 lors des périodes de montée. Au bout d'une certaine course de la nacelle le long du câble, environ 10 mètres, on ferme la vanne 12, ce qui peut 8 tre facilement exécuté automatiquement, par exemple par une came Dans ces conditions, au cours d'une période de remontée du bateau sur la houle il se crée du mou dans la portion de câble 6 -située entre le pont du bateau et la nacelle, car la tige 20 du vérin ne peut plus sortir sous l'action de la pression de l'accumulateur 20 puisque la conduite 21 comporte un clapet de non retour 14 et que la conduite 22 est obturée par la vanne 12. L'équipage détache alors le crochet 8 et le grutier emmène alors la cabine sur la plate-forme 1. 2 ème cas -: transfert des passagers de la plate-forme 1 vers le bateau 2. Les passagers montent dans la nacelle, la vanne 12 étant fermée et la tige 20 du vérin ayant été préalablement partiellement rentrée, le grutier présente la cabine au-dessus du bateau à environ une vingtaine de mètres L'équipage accroche alors le crochet 8 au pont du bateau On ouvre alors la vanne 12 et sous la pression de l'accumulateur 10 la tige 20 du vérin 9 sort ce qui remonte la nacelle mettant ainsi sous tension la portion de câble 6 située sous la nacelle O A partir de ce moment là, la nacelle est solidarisée des mouvements du bateau et on met en route le treuil 11 dans le sens de la descente de la nacelle le long du câble 6. Une fois la nacelle posée sur le pont, les passagers descendent et le crochet de la grue est libérée du câble 6. La vanne de réglage de débit 13 permet, en limitant le débit d'huile d'atténuer la vitesse de remontée de la nacelle 3 au moment de l'ouverture de la vanne 12, cette vanne de réglage de débit 13 est by- passé par une soupape de sécurité 15. -6 - Le treuil 11 peut être alimenté par un moteur thermique ou un moteur électrique, le courant étant fourni par câble à partir du bateau. Ce câble est accroché et décroché en même temps que le câble 6 par le crochet 8 Le courant peut aussi être fourni par un accumulateur placé dans le logement à bagages Le treuil peut être par exemple celui vendu sous le nom LIFTO par la société LAHO et le crochet 8 est par exemple un croc à larguage rapide à distance, type marine nationale. En pratique, on peut avoir plusieurs vérins par exemple deux qui sont couplés chacun à un accumulateur de capacité suffisante. A titre non limitatif on peut donner l'exemple numérique suivant poids de la cabine avec passagers: 1700 kg deux vérins de 10 cm de diamètre avec course de 1,5 m câble de 50 m de long et de 12 mm de diamètre poulies de 30 cm de diamètre tension du câble au dessus de la cabine en période d'accrochage du câble au pont: 2500 kg pression des accumulateurs à vide 64 bars pression maximale dans le circuit hydraulique 180 bars moteur dehissage MOTRIX 1500 de la société LAHO volume d'huile 24 litres Le système selon l'invention apporte de nombreux avantages: arri- vée et départ de la nacelle du bateau en douceur; l'équipage, le grutier et les passagers n'ont à affectuer que des manoeuvres banales qu'ils connaissent déjà parfaitement. Le dispositif est utilisable à partir de n'importe quelle struc- ture équipée d'une grue suffisante et de n'importe quel côté de la structure Bien évidemment la course des vérins est calculée de manière à être supérieure à la somme de la course maxima envisagée des deux struc- tures. -7 - REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour le transfert de personnel entre une structure fixe ou mobile ( 1) et une structure ( 2) soumise à des mouvements dé pilonnement comportant une nacelle de transport ( 3), caractérise en ce qu'il comporte au moins un câble ( 6), des moyens pour accrocher le câble au croc d'une grue située sur la structure fixe ou mobile, des moyens ( 8) pour accrocher l'extrémité inférieure du câble à l'endroit d'appontage prévu sur la structure soumise à mouvements de pilonnement, des moyens ( 11) permettant à la nacelle de monter et de descendre le long dudit câble, des moyens ( 9, 10) permettant la mise en tensionnement du câble entre le croc de la grue et la nacelle à une valeur supérieure au poids total maximal en charge de la nacelle, provoquant la tension du câble entre la nacelle et la structure soumise à mouvements de pilonne- ment, ces moyens de tensionnement assurant la variation de la longueur du câble entre le croc de la grue et son point d'attache sur la structure soumise à mouvements de pilonnement en concordance avec les mouvements de ladite structure et des moyens ( 12, 14) permettant, sur commande, d'éviter, au cours d'une phase ascendante de la structure soumise à mouvements de pilonnement, la mise sous tension du câble entre la nacelle et la structure soumise à mouvements de pilonnement. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens permettant à la nacelle de monter et de descendre le long du câble comprennent un treuil ( 11) à câble sans fin. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens permettant ladite mise en tensionnement du câble, et les moyens permettant sur commande d'éviter la mise sous tension du câble entre la nacelle et la structure soumise à mouvements de pilonnement comprennent au moins un vérin hydraulique ( 9) comportant à chaque extrémité une poulie ( 23, 24) sur lesquelles est mouflé ledit câble ( 6), le vérin étant relié à un accumulateur ( 10) de gaz sous pression comportant un piston libre ( 16), par l'intermédiaire d'une conduite ( 22) comportant - une vanne ( 12) permettant d'ouvrir ou de fermer ladite conduite, cette conduite étant munie d'une conduite en parallèle ( 21) comportant un clapet anti-retour ( 14) dans le sens accumulateur ( 10) vers le vérin.