Brevet FR2549003A1 — publié le 19850118

La présente invention concerne des navires, et a plus particulièrement trait à la construction de la coque de navires de charge tels que des pétroliers et similaires. Lorsqu'il est en mer, un pétrolier est soumis à l'influence de diffé5 rentes forces, telles que par exemple un couple de flexion et de torsion longitudinal, la pression de l'eau sur ses bordages inférieur et latéraux, et la charge résultant du poids de la cargaison de pétrole supporté par le bordage intérieur inférieur et les parois latérales de ses citernes (citernes à pétrole) Afin de résister à ces efforts, la coque du pétrolier comporte plusieurs 10 longerons s'étendant dans le sens longitudinal de la coque (tels que des longerons latéraux, des longerons inférieurs et des poutres centrales) et plusieurs traverses s'étendant dans le sens transversal de la coque (telles que des traverses latérales et des traverses inférieures) Dans une telle structure toutefois, les longerons et les traverses sont disposés de façon entrecroi15 sée, ce qui interdit l'automatisation de certaines opérations impliquées dans la construction navale (telles que par exemple le soudage) En vue de faciliter l'automatisation de telles opérations de construction, la demanderesse a conçu un navire à coque sans traverses, c'est-à-dire un navire dont la coque à une structure à double enveloppe ne comportant que des longerons et aucune 20 traverse L'adoption d'une telle structure à double enveloppe pour la coque d'un navire pose néanmoins différents problèmes qui doivent être résolus Par exemple si ladite structure à double enveloppe est utilisée pour la seule partie inférieure de la coque d'un navire de type conventionnel, la difficulté réside dans le fait que, les forces externes exerçées sur le bordage latéral 25 extérieur étant transmises à la partie inférieure de la coque par l'intermédiaire des traverses disposées à l'intérieur du bordage latéral extérieur, ces forces écraseraient les bordages intérieur et extérieur de la partie inférieure de la coque, qui ne possède aucune traverse disposée entre eux dans le sens transversal du navire D'une façon similaire, si l'on utilise ladite structure 30 à double enveloppe pour les seules parties latérales de la coque d'un navire, les forces externes exercées sur la partie inférieure étant transmises aux parties latérales par l'intermédiaire des traverses disposées dans la partie inférieure, ces forces écraseraient les bordages extérieur et intérieur des parties latérales de la coque qui ne possèdent aucune traverse disposée entre 35 eux dans le sens vertical. La présente invention a pour objet de proposer un navire ayant une structure à double enveloppe, comportant un bordage extérieur et un bordage intérieur reliés l'un à l'autre seulement par des longerons, et qui est néanmoins exempt de possibilités de déformation de ses bordages intérieur et exté5 rieur. A cette fin, la présente invention propose un navire ayant au moins ses parties latérales et sa partie inférieure constituées d'une structure à double enveloppe comprenant un bordage intérieur et un bordage extérieur qui ne sont reliés l'un à l'autre, exception faite de cloisons transversales dis10 posées à une certaine distance les unes des autres dans le sens longitudinal du navire, que par plusieurs longerons de liaison fixés à des cloisons transversale. Dans cette structure, il est possible de permettre à toute force exercée sur la coque du navire d'être transmise, par l'intermédiaire de longe15 rons de liaison, à des cloisons transversales de structure rigide, de manière à protéger des déformations les bordages intérieur et extérieur de la coque. En outre, le fait que le navire possède une structure à double enveloppe, dans laquelle les bordages intérieur et extérieur ne sont solidarisés essentiellement que par des longerons de liaison, offre les avantages suivants: ( 1) L'absence de traverses implique un plus petit nombre d'éléments constitutifs; et l'absence d'intersections entre des traverses et des longerons de liaison facilite dans une large mesure l'automatisation de certaines opérations (telles que le soudage, par exemple) impliquées dans la construction navale, et permet également l'inspection aisée et complète des espaces 25 définis entre les bordages intérieur et extérieur. ( 2) L'absence d'intersections entre des traverses et des longerons de liaison élimine les éventuelles apparitions de fissures dues à une concentration de contraintes auxdites intersections. ( 3) Les espaces délimités uniquement par des longerons de liaison en30 tre les bordages intérieur et extérieur de la coque peuvent servir de réservoirs de ballast En outre, le fait qu'aucun de ces réservoirs de ballast ne soit cloisonné par des traverses dans le sens longitudinal du navire, facilite les opérations complètes de remplissage et de vidange du ballast. ( 4) Dans le cas o un liquide ou un gaz combustible quelconque conte35 nu dans une quelconque des citernes du navire pénétrerait dans les espaces si- tués entre les bordages intérieur et extérieur de la coque, à la suite d'une avarie subie par le bordage intérieur, ledit liquide ou gaz pourrait être expulsé aisément, puisqu'aucun de ces espaces n'est cloisonné par des traverses dans le sens longitudinal du navire, et le navire peut en conséquence être ainsi protégé contre les risques d'explosion. ( 5) L'absence de traverses facilite l'analyse des contraintes de la structure de la coque, et permet ainsi une disposition plus rationnelle des éléments constitutifs en vue d'une réduction du poids. ( 6) La structure à double enveloppe empêche le déversement de la cargaison de pétrole dans l'éventualité d'une collisation avec un autre navire ou en cas d'échouage. ( 7) L'absence d'organes en saillies, tels que des raidisseurs ou éléments similaires, à l'intérieur de chacune des citernes, permet un traitement efficace et précis de l'intérieur des citernes par peinture, nettoyage et/ou 15 raclage Elle entraine également une réduction des surfaces à peindre. Afin de faire ressortir ces avantages et caractéristiques de l'invention, 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 une vue en coupe montrant un premier mode de réali20 sation d'une structure de coque incorporant l'invention; la figure 2 est une coupe longitudinale de la structure de la coque; la figure 3 est une vue en coupe montrant un autre mode de réalisation d'une coque ayant une structure conforme à l'invention; les figures 4 à 7 inclusivement sont des vues en perspective montrant différents modes de réalisation de moyens anti-déformation destinés aux longerons de liaison; les figures 8 et 9 sont des vues en coupe et en élévation respectivement latérale et frontale, montrant d'autres modes de réalisation de moyens 30 antidéformation destinés aux longerons de liaison; la figure 10 est une vue en perspective d'un moyen anti-déformation destiné aux bordages intérieur et extérieur; la figure 11 est une vue en perspective montrant un mode de déformation desdits moyens anti-déformation; la figure 12 est une vue en perspective montrant un mode de défor- mation dans le cas o aucun moyen anti-déformation n'est prévu; et les figures 13 à 15 inclusivement sont des vues en coupe frontale montrant d'autres modes de réalisation de moyens anti-déformation destinés aux bordages intérieur et extérieur. Il convient de noter que, dans les dessins, des pièces similaires ou équivalentes sont désignées par des références identiques d'un dessin à l'autre. En se référant aux figures 1 et 2, la référence 1 désigne un navire, ou un pétrolier par exemple Dans le pétrolier 1, des parties définissant des 10 citernes 2 sont constituées par une structure à double enveloppe comprenant un bordage intérieur 3 et un bordage extérieur 4, qui ne sont reliés l'un à l'autre essentiellement que par des longerons de liaison 5 s'étendant dans le sens longitudinal du navire Contrairement à un navire à coque présentant une structure conventionnelle, la coque-du navire selon l'invention ne comporte pas de traverses, ce qui se traduirait, si aucun moyen de compensation n'était prévu, par une diminution de la résistance à la déformation du bordage intérieur 3 et du bordage extérieur 4 A titre de moyen de compensation, en conséquence, des longerons de liaison 5 sont disposés en grand nombre, chaque longeron étant placé à une faible distance de ses voisins, ce qui permet de se 20 passer d'autres longerons plus petits Aucune traverse n'étant prévue, les forces exercées sur les longerons de liaison 5 dans la partie inférieure de la coque n'atteignent pas les bordages intérieur 3 et extérieur 4 des parties latérales Pour la même raison, les forces exercées sur les longerons de liaison dans les parties latérales n'atteignent pas les bordages intérieur 3 et ex25 térieur 4 de la partie inférieure ou supérieure de la coque Toutes ces forces sont au contraire transmises depuis la partie inférieure jusqu'à la partie supérieure de la coque, ou d'une partie latérale à l'autre partie latérale, par l'intermédiaire des cloisons transversales 6 qui séparent les citernes 2 les unes des autres En tant que telles, les cloisons transversales 6 sont renfor30 cées de façon appropriée Par exemple, chaque cloison transversale 6 est constituée d'une plaque ondulée et comporte des nervures de renforcement ménagées dans des gorges de cette plaque, de sorte que les cloisons transversales 6 peuvent bien résister à des forces externes omni- directionnelles En outre une structure en forme de caisson peut être prévue, si nécessaire, autour de cette 35 plaque ondulée La référence 7 désigne des ouvertures d'allègement ménagées dans chaque longeron de liaison 5. Le navire représenté sur la figure 3 est identique à celui des figures 1 et 2; excepté que sa partie supérieure n'a pas une structure à double enveloppe. Ainsi que le montre la figure 4, des longerons de liaison 5, et plus particulièrement ceux situés dans la partie inférieure, peuvent être renforcés par des moyens anti-déformation 8 s'étendant dans le sens longitudinal de ceux-ci Chacun de ces moyens anti-déformation 8 comporte une barre plate et droite faisant saillie perpendiculairement à partir du longeron de liaison 5 10 correspondant Dans cet exemple, chaque longeron 5 pourvu de moyens anti-déformation 8 ne comporte aucune ouverture d'allègement en raison de la disposition du moyen anti-déformation 8, bien qu'il soit possible de pourvoir les longerons 5 d'ouvertures d'allègement en choisissant leurs dimensions et leur emplacement de façon convenable. Sur la figure 5, chaque longeron de liaison 5 de la partie inférieure de la coque est renforcé par des moyens anti-déformation 8 ' s'étendant dans le sens transversal du longeron 5 sur toute la largeur de ce dernier Dans ce cas également, les moyens anti-déformation 8 ' comportent des barres plates et droites faisant saillie perpendiculairement à partir du longeron de liaison 5 20 correspondant Lorsque de tels moyens anti- déformation s'étendant latéralement 8 ' sont prévus, chaque longeron de liaison 5 peut comporter des ouvertures d'allégement 7,7 ', disposées de la manière représentée L'ouverture d'allègement disposée de façon centrale entre les barres plates et droites peut servir de trou d'homme, tandis que les autres ouvertures d'allègement peuvent être ? 5 utilisées pour des besoins de drainage ou de dégazage. En se référant à la figure 6, chaque longeron de liaison 5 de la partie inférieure de la coque comporte en combinaison un unique moyen antidéformation s'étendant longitudinalement 8 et plusieurs moyens antidéformation s'étendant latéralement 8 ' (représentés ici au nombre de deux) Dans l'exemple 30 représenté, les moyens anti-déformation latéraux 8 ' ne s'étendent pas sur toute la largeur du longeron de liaison 5 pour des raisons de positionnement. Sur la figure 7, chaque longeron de liaison 5 de la partie inférieure comporte en combinaison deux moyens anti-déformation s'étendant longitudinalement 8 et plusieurs moyens anti-déformation s'étendant latéralement 8 '(montrés 35 ici sous forme de couple). Sur les figures 8 et 9, chaque longeron de liaison 5 de la partie inférieure de la coque comporte en combinaison deux moyens antidéformation s'étendant longitudinalement 8 et plusieurs moyens antidéformation s'étendant latéralement 8 ', ce dernier moyen antidéformation 8 ' servant à empêcher les moyens anti-déformation précédents d'être inclinés par rapport au longeron de liaison 5. Le bordage intérieur 3 et le bordage extérieur 4, en particulier dans la partie inférieure de la coque, peuvent comporter des moyens antidéformation 9 disposés de manière centrale respectivement entre deux longerons de liaison 5 voisins et s'étendant dans le sens longitudinal du navire, ainsi que l'illustre la figure 10 Chaque moyen anti-déformation 9 comporte une barre plate et droite faisant saillie perpendiculairement à partir du bordage intérieur 3 ou du bordage extérieur 4 selon le cas. Le fait de disposer une barre plate et droite 9 de façon centrale en15 tre chaque paire de longerons de liaison 5 voisins, ainsi qu'il est dit plus haut, implique que la ligne médiane entre les longerons 5 peut servir de ligne nodale de déformation, la déformation résultante se produisant selon le mode représenté sur la figure 11 Ainsi, pour les besoins du calcul de l'épaisseur requise des plaques d'acier 3, 4, on pourra donc admettre que la distance S 20 entre les longerons 5 est égale à la moitié de sa valeur En conséquence, la résistance à la déformation élastique des bordages 3 et 4, qui est inversement proportionnelle au carré de ladite distance S, sera multipliée par quatre. Sur la figure 12 est représenté un mode de déformation dans le cas o aucun moyen anti-déformation n'est prévu. Sur la figure 13, le bordage intérieur 3 et le bordage extérieur 4 sont pourvus de moyens anti-déformation 9 ' présentant une section en forme de L. Sur la figure 14, le bordage intérieur 3 et le bordage extérieur 4 sont pourvus de moyens anti-déformations 9 " présentant une section en forme de 30 T. Sur la figure 15, le bordage intérieur 3 et le bordage extérieur 4 sont pourvus de moyens anti-déformations 9 "' comportant des barres droites et plates ayant leurs grandes faces parallèles auxdits bordages 3,4. REVENDICATIONS 1 Navire caractérisé en ce qu'il a au moins ses parties latérales et sa partie inférieure constituées d'une structure à double enveloppe comprenant un bordage intérieur ( 3) et un bordage extérieur ( 4) qui ne sont reliés l'un à 5 l'autre, exception faite de cloisons transversales ( 6) disposées à une certaine distance les unes des autres dans le sens longitudinal du navire, que par plusieurs longerons de liaison ( 5) fixés aux cloisons transversales ( 6). 2 Navire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des longerons de liaison ( 5) comporte des moyens anti-déformation ( 8,8 ', 10 9,9 ',9 ",9 "') 3 Navire selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens anti-déformation comportent au moins une barre droite ( 8) s'étendant dans le sens longitudinal du longeron de liaison ( 5) correspondant. 4 Navire selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits 15 moyens anti-déformation comportent au moins une barre droite ( 8 ') s'étendant dans le sens transversal du longeron de liaison ( 5) correspondant. Navire selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite barre droite ( 8 ') s'étend sur toute la largeur du longeron de liaison ( 5) correspondant. 6 Navire selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens anti-déformation comportent au moins une barre plate et droite ( 8) s'étendant dans le sens longitudinal du longeron de liaison ( 5) correspondant et au moins une barre plate et droite ( 8 ') s'étendant dans le sens transversal de celui-ci. 7 Navire selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux barres plates et droites ( 8,8 ') font saillie perpendiculairement à partir du longeron de liaison ( 5) correspondant, et en ce que la barre ( 8 ') s'étendant dans le sens transversal dudit longeron de liaison ( 5) empêche l'autre barre ( 8) d'être inclinée. 8 Navire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins des bordages intérieur ( 3) et extérieur ( 4) est pourvu de moyens antidéformation s'étendant dans le sens longitudinal du navire. 9 Navire selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens anti-déformation comportent au moins une barre droite ( 9; 9 '; 9 "; 9 "') Jisposée de façon générale de manière centrale entre au moins deux longerons -8 2549003 de liaison ( 5) voisins. Navire selon la revendication 9, caractérisé en ce que la barre ( 9) est plate. 11 Navire selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite barre ( 9 ') a une section en forme de L. 12 Navire selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite barre ( 9 ") a une section en forme de T.