Brevet FR2549440A1 — publié le 19850125

La présente invention concerne un navire à coque sans traverse, et a plus particulièrement trait à une structure pour des pétroliers et navires de charge similaires. Sur un pétrolier en mer, différentes forces s'exercent sur la coque. Par exemple la coque elle-même est soumise à un couple de flexion longitudinale et à des forces de torsion, le bordage inférieur extérieur et le bordage latéral extérieur reçoivent une pression de l'eau et le bordage inférieur intérieur ainsi que les parois latérales de la citerne (citerne à pétrole) reçoivent la charge due au poids de la cargaison de pétrole Pour résister à ces 10 forces, la coque comporte un grand nombre d'éléments structurels tels que des longerons s'étendant dans le sens longitudinal du navire (longerons latéraux, longerons inférieurs, poutre centrale, etc), et des traverses disposés dans le sens transversal du navire (traverses latérales, traverses inférieures, etc) Dans le cas d'une telle structure, toutefois, les longerons et les tra15 verses sont disposés de façon entrecroisée, de sorte que des difficultés surgissent lors de la construction de la coque par des opérations automatisées (par exemple le soudage) Afin d'assurer le déroulement automatisé de ces opérations, une structure à double enveloppe a donc été proposée, qui ne comprend aucune autre traverse que des cloisons transversales et qui comporte un borda20 ge intérieur et un bordage extérieur qui ne sont reliés l'un à l'autre, exception faite de cloisons transversales, que par des longerons de liaison fixés sur les cloisons transversales Dans ce cas, toutefois, des forces excercées sur les bordages intérieur et extérieur sont toutes transmises aux cloisons transversales par l'intermédiaire des longerons de liaison, de sorte que la structure proposée présente des inconvénients relatifs à sa résistance lorsque les cloisons transversales sont de structure conventionnelle. Un des objets de la présente invention est de proposer un navire à coque sans traverse présentant une structure à double enveloppe qui comporte un bordage intérieur et un bordage extérieur qui ne sont essentiellement re30 liés l'un à l'autre que par des longerons de liaison, et qui peut être réalisée sans aucun inconvenient relatif à sa résistance. Afin d'atteindre ce but, la présente invention propose un navire à coque sans traverse comprenant au moins des parties latérales opposées et une partie inférieure présentant chacune une structure à double enveloppe, cette 35 derni force sans fléchir ou se déformer de manière anormale. En outre, du fait que la structure à double enveloppe comporte un bordage intérieur et un bordage extérieur qui ne sont essentiellement reliés l'un à l'autre que par des longerons de liaison, le navire à coque sans tra15 verses offre les avantages suivants: ( 1) l'absence de traverses implique un plus petit nombre d'éléments constitutifs, tandis que l'absence d'intersections entre des traverses et des longerons de liaison permet de construire la coque en automatisant certaines opérations (telles que le soudage par exemple) avec un rendement largement amélioré, et facilite en outre l'inspection parfaite de l'espace défini entre les bordages intérieur et extérieur. ( 2) les longerons de liaison ne formant pas d'intersection avec des traverses, la formation de fissures, qui résulterait d'une concentration de contrainte au niveau de ces intersections, peut être évitée. ( 3) Les espaces délimités par les bordages intérieur et extérieur et divisés par des longerons de liaison seulement peuvent servir de réservoirs de ballast En outre, un tel réservoir de ballast, qui n'est pas divisé par des traverses dans le sens longitudinal du navire, peut être vidangé facilement. ( 4) Même si un liquide ou un gaz combustible vient à pénétrer dans 30 l'espace défini entre les bordages intérieur et extérieur, à la suite d'une avarie du bordage intérieur, le liquide ou le gaz peut être aisément pompé de cet espace afin d'éliminer les risques d'explosion, puisqu'aucune traverse ne divise cet espace dans le sens longitudinal du navire. ( 5) l'absence de traverses facilite l'analyse des contraintes de la 35 coque et assure une disposition rationnelle des éléments constitutifs en vue ? 549440 d'une réduction du poids. ( 6) La structure à double enveloppe empêche le déversement de la cargaison de pétrole à la mer en cas de collision avec un autre navire ou d'échouage. ( 7) la citerne ne comportant pas d'éléments en saillie intérieure, tels que des raidisseurs, les parois intérieures de la citerne peuvent être peintes, nettoyées ou raclées efficacement et de façon appropriée, et la surface à peindre est ainsi réduite. Afin de faire ressortir ces avantages et caractéristiques de l'inven10 tion, des modes de réalisation vont maintenant être décrits, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma en coupe transversale montrant un navire à coque sans traverse selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est un schéma en coupe selon la ligne II-II de la figu15 re 1; la figure 3 est un schéma en coupe selon la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est un diagramme en coupe transversale montrant un navire à coque sans traverse selon un second mode de réalisation de l'inven20 tion; la figure 5 est un digramme en coupe selon la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est un schéma en coupe selon la ligne IV-VI de la figure 4; la figure 7 est un schéma en coupe transversale montrant un navire à coque sans traverse selon un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 8 est un schéma en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7; la figure 9 est un schéma en coupe selon la ligne IX-XI de la figu30 re 7; la figure 10 est un schéma en coupe transversale montrant un navire à coque sans traverse selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; la figure 11 est un schéma en coupe selon la ligne XI-XI de la figure 10; 3-e la figure 12 est un schéma en coupe selon la ligne XII-XII de la figure 10; la figure 13 est un schéma en coupe transversale montrant un navire à coque sans traverse selon un cinquième mode de réalisation de l'invention; la figure 14 est un schéma en coupe selon la ligne XIV-XIV de la figure 13; la figure 15 est un schéma en coupe selon la ligne XV-XV de la figure 14; la figure 16 est un schéma en coupe longitudinale montrant un navire à coque sans traverse selon un sixième mode de réalisation de l'invention; 10 la figure 17 est un schéma en coupe transversale montrant un navire à coque sans traverse selon un septième mode de réalisation de l'invention; la figure 18 est un schéma en coupe selon la ligne XVIII-XVIII de la figure 17; la figure 19 est un schéma en coupe selon la ligne XIX-XIX de la 15 figure 17; et la figure 20 est une vue en perspective montrant le même navire. En se référant aux figures 1 à 3 montrant un premier mode de réaiisation de l'invention, le navire à coque sans traverse comporte une partie supérieure, une partie inférieure et des parties latérales opposées présentant 20 chacune une structure à double enveloppe La structure comporte un bordage intérieur 1 et un bordage extérieur 2 qui sont reliés l'un à l'autre par des longerons de liaison 3 En addition, les bordages intérieur 2 et extérieur 3 sont interconnectés par des cloisons transversales 4 (dont une seule est représentée), qui sont disposées à une certaine distance les unes des autres dans le sens longitudinal du navire Chacune des cloisons transversales 4 présente une structure à double enveloppe comportant deux panneaux verticaux 5 qui sont reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison 6 s'étendant dans le sens de la hauteur du navire Des ouvertures d'allègement 7 et 8 sont ménagées respectivement dans le longeron de liaison 3 et dans l'élément de liaison 30 6. Les figures 4 à 6 montrent un second mode de réalisation dans lequel chaque cloison transversale 4 comprend deux panneaux verticaux 5 qui sont reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison 6 s'étendant dans le sens de la hauteur du navire, et un caisson de section conique 9, qui est fixé aux ex35 trémités inférieures des panneaux verticaux 5 (le caisson 9 peut être consi- déré comme une structure à double enveloppe) En raison de sa forme, le caisson de section conique 9 confère une résistance accrue à la partie inférieure de la cloison transversale 4 En outre, la cloison transversale 4 présentant une épaisseur accrue au niveau du caisson 9, la longueur des longerons de liaison 3 de la partie inférieure disposée entre deux cloisons transversales 4 voisines est raccourcie d'une longueur correspondante Ceci procure l'avantage de conférer une résistance accrue à la coque. Les figures 7 à 9 montrent un troisième mode de réalisation dans lequel chaque cloison transversale 4 comporte deux panneaux verticaux 5 qui sont 10 reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison 6 s'étendant dans le sens de la hauteur du navire, un caisson supérieur de section conique 10 et un caisson inférieur de section conique 9 fixés respectivement aux extrémités supérieures et inférieures de ces panneaux verticaux 5 Le caisson supérieur 10 procure non seulement le même effet de résistance accrue que le caisson inférieur 9, 15 mais également un avantage qui sera décrit plus loin. Les figures 10 à 12 montrent un quatrième mode de réalisation dans lequel chaque cloison transversale 4 comporte deux panneaux verticaux 5 disposés dans la partie médiane de la cloison 4 et reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison 6 s'étendant dans le sens de la hauteur du navire, et un 20 caisson de section conique 1 il ayant la forme d'un anneau rectangulaire et ceignant ces panneaux verticaux 5 Ce mode de réalisation est plus avantageux que les trois précédents, du fait que la cloison transversale 4 est renforcée par le caisson 11 sur toute sa partie périphérique. Selon les quatre modes de réalisation décrits, chacune des parties 25 supérieure, inférieure et latérales opposées présente une structure à double enveloppe, mais la partie supérieure n'exige pas toujours de présenter cette tructure à double enveloppe Lorsque la structure comporte un caisson de section conique 11, l'espace intérieur du caisson 11 peut servir de passage pour des ouvriers ou peut être utilisé pour l'installation de pompes et organes si30 milaires. Selon un cinquième mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 13 à 15, seules la partie inférieure et les parties latérales opposées présente une structure à double enveloppe Chaque cloison transversale 4 l comporte un panneau ondulé vertical 12 dans sa partie médiane et un caisson 35 de section conique 1 l ayant la forme d'un anneau rectangulaire ceignant le panneau ondulé 12 Les dessins montrent en outre des longerons supérieurs de renforcement 13 fixés à la face intérieure du bordage extérieur 2 une citerne 14 ménagée entre et définie par deux cloisons transversales 4 voisines, et du pétrole ou un liquide similaire 15 qui est chargé dans la citerne 14 qui com5 porte un espace supérieur non occupé. Au cours de sa navigation, le navire subira un roulis ou un tangage. le liquide transporté étant alors agité à l'intérieur de la citerne 14 et venant heurter une partie supérieure du caisson de section conique 11 de la cloison transversale 4, ainsi que l'illustre la figure 15 Dans un tel cas, le 10 liquide 15 se déplace, sans être entravé dans la poursuite de son mouvement, le long de la surface inclinée de cette partie du caisson 11 En conséquence, la partie cornière supérieure de la citerne 14 ne sera pas soumise à une force importante et peut ainsi être protégée de la formation de fissures dues à une concentration de contraintes Les modes de réalisation des figures 7 à 9 et 15 des figures 10 à 12 présentent également le même avantage. La figure 16 montre un autre mode de réalisation, qui présente la même construction que celui montré sur les figures 13 à 15, excepté que la partie supérieure du navire, d'une façon similaire à d'autres parties de ce dernier, présente une structure à double enveloppe comprenant un bordage inté20 rieur 1 et un bordage extérieur 2. Les figures 17 à 20 montrent un autre mode de réalisation dans lequel chaque cloison transversale 4 comporte un panneau central ondulé 12 ' de forme générale rectangulaire comportant quatre parties cornières incurvées 12 a' et un caisson de section conique 11 ' ayant la forme générale d'un anneau 25 rectangulaire et comportant quatre parties cornières incurvées 1 la' épousant la forme des parties cornières 12 al Les quatre parties cornières 11 a' du caisson 11 ' confèrent également une résistance accrue à la cloison transversale 4, car les forces exercées sur la cloison transversale 4 peuvent être empêchées de s'accumuler dans les quatre parties cornières de la cloison 4. REVENDICATIONS 1 Navire à coque sans traverse caractérisé en ce qu'il comprend au moins des parties latérales opposées et une partie inférieure présentant chacune une structure à double enveloppe, cette dernière étant constituée d'un bordage intérieur ( 1) et d'un bordage extérieur ( 2) qui ne sont reliés l'un à l'autre, exception faite de cloisons transversales ( 4) disposées de façon espacée dans le sens longitudinal du navire, que par plusieurs longerons de liaison ( 3) fixés aux cloisons transversales ( 4), chacune de ces cloisons transversales ( 4) présentant une structure à double enveloppe au moins dans 10 leur partie périphérique. 2 Navire à coque sans traverse selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des cloisons transversales ( 4) comporte deux panneaux verticaux ( 5) reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison ( 6) s'étendant dans le sens de la hauteur du navire. 3 Navire à coque sans traverse selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des cloisons transversales ( 4) comporte deux panneaux verticaux ( 5) reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison ( 6) s'étendant dans le sens de la hauteur du navire, et un caisson de section conique ( 9) fixé aux extrémités inférieures des panneaux verticaux ( 5). 4 Navire à coque sans traverse selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des cloisons transversales ( 4) comporte deux panneaux verticaux ( 5) reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison ( 6) s'étendant dans le sens de la hauteur du navire, ainsi qu'un caisson supérieur de section conique ( 10) et un caisson inférieur de section conique ( 9) fixés respective25 ment aux extrémités supérieures et inférieures des panneaux verticaux ( 5). Navire à coque sans traverse selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des cloisons transversales ( 4) comporte deux panneaux verticaux ( 5) disposés dans la partie médiane des cloisons transversales ( 4) et reliés l'un à l'autre par des éléments de liaison ( 6) s'étendant dans le 30 sens de la hauteur du navire, et un caisson de section conique ( 11) ceignant les panneaux verticaux ( 5). 6 Navire à coque sans traverse selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des cloisons transversales ( 4) comporte un panneau ondulé central (i 2) et un caisson de section conique ( 11) ceignant le panneau ondulé 35 central ( 12). 7 Navire à coque sans traverse selon la revendication 6, caractérisé en ce que le panneau ondulé central ( 12 ') a une forme générale rectangulaire et comporte quatre parties cornières incurvées ( 12 a') et en ce que le caisson de forme conique ( 11 ') a la forme générale d'un anneau rectangulaire et comporte quatre parties cornières incurvées ( 11 a') épousant la forme des parties cornières incurvées ( 12 a').