Brevet FR2554142A1 — publié le 19850503

-1- La présente invention est relative à des perfec- tionnements aux moyens de protection de structures de support ou analogues, contre les chocs, et notamment aux dispositifs de fixation de ces moyens de protection aux structures qu'ils sont destinés à protéger, et plus particulièrement encore aux dispositifs de fixation de ce qu'il est convenu d'appeler des "défenses d'accostage" de pylônes d'installations "off-shore" ou au sol telles que plateformes, docks, risers, barges de forage, pylônes, quais, etc... Si, dans ce qui va suivre, l'invention est décrite de façon plus spécifique en relation avec des défenses d'installations du type qui vient d'être mentionné, il va de soi qu'elle n'est pas limitée à de telles applications et qu'elle s'étend à la protection de toutes installations fixes ou flottantes sensibles aux chocs et/ou au milieu corrosif dans lequel elles sont appelées à fonc- tionner. Les "défenses d'accostage" plus particulièrement destinées aux ouvrages off-shore, connues dans l'Art anté- rieur sont généralement constituées par des pièces en caout- chouc à profil en A, en D ou en M, fixées sur une platine qui est ellemême fixée par boulonnage sur une autre platine qui est solidaire de la structure à protéger, notamment lors- qu'il s'agit d'une structure non plane, et, en particulier, cylindrique, en milieu marin, les systèmes métalliques de so- lidarisation des pièces de protection en caoutchouc avec la structure à protéger subissent une corrosion intensive, no- tamment dans les "splash zones" en sorte que les boulons de fixation tiennent très mal et doivent être fréquemment rem- placés, ce qui nécessite un travail très long de mise en pla- ce. D'autre part, l'adaptation de telles défenses sur une structure tubulaire présente de grandes difficultés en raison de la courbure de la structure à protéger, en sorte que l'interposition d'une platine entre la structure et la défense est obligatoire. Toutefois, les efforts auxquels sont -2- soumises les défenses sont transmis de façon très inégale aux structures à protéger, en raison des modalités de fixation des platines auxdites structures, qui impliquent des goussets et donc des zones o les structures à protéger sont soumises à des contraintes particulièrement importantes, qui leur sont préjudiciables. Il a également été proposé de pourvoir les structu- res de support à protéger, de défenses gonflables, consti- tuées par un coussin fixé a la structure, par exemple tubu- laire, à protéger, par l'intermédiaire d'une platine ou de chaînes ou d'autres systèmes de câbles. Comme l'enveloppe de ces coussins est fragile, elle doit être protégée par un bou- clier, ce qui complique considérablement la conception et le montage de ce type de défense; de plus, s'agissant de cous- sins gonflables, ces défenses doivent être maintenues sous une pression constante uniforme, d'o la nécessité de contrô- ler leur pression de façon permanente. L'on connaît en outre des systèmes de défense à trois composants qui sont fixes sur la structure tubulaire à protéger par l'intermédiaire d'un collier et qui comprennent un composant coulissant de façon télescopique, directement lié au collier, et un deuxième composant disposé au-dessus du prcmier et fixé à la structure à protéger par l'intermédiaire d'une plaque soudée ou clampée, ces deux composants étant re- liés l'un à l'autre par un tube vertical sur lequel sont en- filés des anneaux, excentriques par exemple, qui encaissent les chocs par déformation. Tous ces systèmes de protection ont pour inconvé- nient commun de nécessiter des moyens de fixation aux struc- tures à protéger, qui sont complexes, difficiles à mettre en place et relativement fragiles. La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à des moyens de protection de structures de support ou analogues, contre les chocs, qui répondent mieux aux nécessités de la pratique que les moyens de protec- -3- tion visant au même but précédemment proposés, notamment en ce que leur montage et leur fixation sur des structures, no- tamment tubulaires, sont conçus de telle manière que l'on dispose d'une fixation efficace, relativement souple et ro- buste, ne comportant pas de pièces sujettes à corrosion et/ou à usure prématurées, et assurant une répartition uniforme des efforts sur la structure à protéger, c'est-à-dire ne créant pas de zones de fragilité dans cette dernière. La présente invention a pour objet un moyen de pro- tection de structures de support ou analogues, contre les chocs, du type des défenses d'accostage, comportant des piè- ces en caoutchouc à profil approprié propre à absorber les chocs et à les répartir uniformément sur la structure à pro- téger, lequel moyen de protection est caractérisé en ce que la pièce en caoutchouc à profil approprié est solidarisée, par galvanisation à chaud, avec une armature galbée, dont le rayon est sensiblement égal au rayon de la structure à proté- ger et en ce que ladite défense est fixée sur ladite structu- re à l'aide de moyens de fixation solidaires de cette derniè- re, qui maintiennent la défense latéralement, de préférence de façon amovible. Selon un mode-de réalisation avantageux desdits mo- yens de fixation, ceux-ci sont constitués par des cornières fixées à la structure à protéger, par tous moyens appropriés et de préférence par soudage, en des emplacements tels que la défense y est introduite par coulissement des bords de sa ba- se, qui sont maintenus dans lesdites cornières. Selon un autre mode de réalisation avantageux des- dits moyens de fixation, ceux-ci comprennent d'une part sur la structure à protéger, en des emplacements propres à main- tenir la défense latéralement, des cornières, notamment en L, et d'autre part sur les bords de -la base de la défense, une autre cornière, en I ou en L, apte à s'engrener dans la cor- nière correspondante portée par ladite structure, pour blo- quer la défense en position sur la structure. --4-- Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, les cornières portées par la défense sont soli- daires de l'armature galbée qui porte la défense. Selon encore un autre mode de réalisation avanta- geux desdits moyens de fixation, ceux-ci comprennent d'une part une portion de tube fixée, notamment par soudage, à la structure à protéger et d'autre part un demi-rond solidarisé, notamment par soudage, avec l'armature qui porte la défense et apte à s'insérer dans la section de tube susdite pour blo- quer la défense en position sur la structure. Selon une disposition avantageuse des modes de réa- lisation des moyens de fixation constitués d'une part par un élément solidaire de la défense et/ou de l'armature qui porte cette dernière, et d'autre part par un élément solidaire de la structure à protéger, qui coopèrent, entre eux, ce dernier élément est renforcé par une pièce de renforcement appropriée telle que gousset, raidisseur, jambe de force ou analogue. Selon un autre mode de réalisation avantageux des- dits moyens de fixation, ceux-ci comprennent des oreilles so- lidaires de la structure à protéger, disposées en regard d'o- rifices ménagés dans l'armature galbée qui porte la défense, la solidarisation de l'ensemble étant réalisée par la mise en place de rivets, goupilles ou analogues. Selon encore un autre mode de réalisation avanta- geux desdits moyens de fixation, ceux-ci comprennent une plu- ralité de boutonnières prévues sur les bords de la base de l'armature galbée, dont la fixation sur la structure à proté- ger est assurée au moyen de rivets à tête ou analogues. Selon un autre mode de réalisation avantageux des- dits moyens de fixation, ceux-ci comprennent des tubes fixes à l'armature et des tubes fixes sur la structure à protéger, qui s'intercalent en juxtaposition les uns par rapport aux autres, la solidarisation de l'ensemble étant réalisée à l'aide d'un axe ou analogue de blocage. Selon encore un autre mode de réalisation avanta- -5- geux desdits moyens de fixation, ceux-ci comprennent des oreilles fixées d'une part à l'armature et d'autre part, en regard, à la structure à protéger, et dont le blocage réci- proque est assuré à l'aide d'un axe ou analogue. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. La présente invention vise plus particulièrement les moyens de protection du type des défenses d'accostage, de structures de supports ou analogues contre les chocs, ainsi que les moyens de fixation de ces défenses auxdites structu- res et les ensembles constitués par les structures à protéger pourvues de moyens de protection fixés auxdites structures par les moyens de fixation conformes aux dispositions qui précèdent. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complé- ment de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une structure tubulaire à protéger pourvue d'une défense d'accos- tage conforme à l'invention, fixée à ladite structure par des moyens de fixation également conformes à l'invention, dont la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale cor- respondant à celle de la figure 1, faisant apparaître un autre mode de réalisation des moyens de fixation; la figure 4 est une vue des moyens de fixation de la figure 3, vus suivant la flèche A de la figure 3; - la figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de la figure 4; les figures 6 à 8 sont des vues analogues aux figu- res 3 à 5, d'un autre mode de réalisation des moyens de fixa- tion; les figures 9 à 11 sont des vues analogues aux fi- 2554 142 -6- gures 3 à 5, d'un autre mode de réalisation des moyens de fi- xation; les figures 12 à 14 sont des vues analogues aux fi- gures 3 à 5, d'un autre mode de réalisation des moyens de fi- xation; et les figures 15 à 17 sont des vues analogues aux fi- gures 3 à 5, d'un autre mode de réalisation des moyens de fi- xation. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces des- sins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. L'invention sera décrite de façon spécifique en liaison avec un pylône ou jambe - de plateforme de forage off-shore; l'on comprendra cependant aisément que l'inven- tion n'est pas limitée à la protection de tels pylônes et que ses applications s'étendent à la protection de toutes struc- tures sensibles aux chocs, susceptibles d'être soumises à des chocs sévères et qu'il est nécessaire de pourvoir de protec- tions efficaces assurant une répartition uniforme des con- traintes sur la structure à protéger. Conformément à l'invention, la structure à proté- ger, telle que le pylône 1, par exemple, est pourvue d'une "défense" 2 en élastomère présentant une aptitude élevée à supporter les déformations les plus sévères, une résistance élevée aux contraintes, à l'abrasion et à la corrosion. La défense 2 peut présenter tout profil connu approprié, et no- tamment un profil en A, en D ou en M. Dans le cas o la dé- fense 2 présente un profil en A, il est avantageux que son extrémité supérieure 3 comporte des renflements latéraux 4 qui la renforcent et empêchent la formation d'un creux sensi- blement dans la zone axiale de l'extrémité 3, lorsque la dé- fense est soumise à une force d'écrasement due à un choc. La défense 2 est fixée sur une armature métallique 5 par des mo- yens physico-chimiques appropriés, et notamment par galvani- -7- sation à chaud; l'armature 5 est galbée de telle manière que son galbe épouse la portion de circonférence du pylône 1 à laquelle l'armature 5 est associée, ce qui signifie que le rayon de l'armature est le même que le rayon du pylône. Le galbe de l'armature est choisi en fonction du rayon de la structure tubulaire à protéger, ce qui permet d'adapter une armature galbée de rayon approprié correspon- dant au rayon de la structure à protéger, conformément aux besoins. La fixation de la défense 2 à une armature galbée épousant la portion de circonférence que la défense est appe- lée à protéger, a pour conséquence de répartir uniformément les efforts sur la structure à protéger; de plus, un ensem- ble defense-armature épousant étroitement la portion de cir- conférence à protéger, du fait du galbe de l'armature, et ne comportant pas de platine de fixation, conformément à la pré- sente invention, n'oppose qu'une résistance relativement fai- ble à l'écoulement de l'eau environnante, dans l'exemple d'application considéré, réduisant ainsi considérablement les efforts auxquels sont soumises tant la défense que la struc- ture à protéger. La défense 2 est montée sur le pylône 1 à protéger, par l'intermédiaire de l'armature 5, sans devoir recourir à des écrous et à des boulons de fixation qui subissent une usure rapide. Les moyens de fixation de l'armature 5 sur le pylône 1 proposés conformément à la présente invention sont tels qu'ils permettent la mise en place rapide et relative- ment aisée de la défense 2 sur le pylône 1 et son remplace- ment tout aussi rapide et aisé en cas de besoin. Selon des modes de réalisation préférés de ces mo- yens de fixation, le montage de l'armature 5 porteuse de la défense 2 sur le pylône 1 est réalisé par simple coulisse- ment, de même que son démontage. De façon plus spécifique, les moyens de fixation représentés aux figures 1 et 2 sont constitués par deux cor- -8- nières 6A et 6B fixées par soudage sur le pylône 1 en corres- pondance des deux bords latéraux opposés de l'armature 5, dans lesquelles sont introduits par coulissement lesdits bords latéraux et dans lesquelles ces bords sont maintenus par coincement ou clipsage. Selon le mode de réalisation représenté aux figures 3 à 5, les moyens de fixation de la défense 2 au pylône 1 comprennent des premières cornières 7A, 7B fixées par soudage au pylône 1 et des deuxièmes cornières 8A, 8B soudées aux bords latéraux de l'armature 5, qui viennent s'insérer dans les cornières 7A, 7B pour bloquer la défense 2 en position sur le pylône 1; le profil des cornières 8A, 8B peut être tel que celui représenté aux figures 3 à 5, ou être semblable au profil des cornières 7A, 7B. Les cornières 7A, 7B sont avantageusement renforcées au moyen des goussets 9. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 6 à 8, les moyens de fixation de la défense 2 au pylône 1 comprennent des demi-tubes 10A, 10B, soudés au pylône 1 et des demi-ronds 11A, 11B soudés aux bords latéraux de l'arma- ture 5, qui viennent s'insérer dans les demi-tubes 10A, 10B pour bloquer la défense 2 en position sur le pylône 1; les demi-tubes 10A, 10B sont avantageusement renforcés par les raidisseurs 12. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 9 à 11, les moyens de fixation de la défense 2 au pylône 1 comprennent des tubes 13 soudés au pylone 1 et des tubes 14 soudés aux bords latéraux de l'armature 5, qui s'intercalent en juxtaposition les uns par rapport aux autres lors du mon- tage de l'armature 5 porteuse de la défense 2, sur le pylône 1, à la manière de charnières et sont bloqués en position par un axe 15. Selon le mode de réalisation représenté aux figures 12 à 14, les moyens de fixation comprennent des boutonnières 16 ménagées sur les bords latéraux opposés de l'armature 5, dans lesquelles viennent s'insérer des rivets à tête 17-soli- -9- darisés avec le pylône 1, ces moyens de fixation permettant un déplacement relatif vertical de la défense 2 dans les li- mites assignées par les boutonnières 16. Selon le mode de réalisation représenté aux figures 15 à 17, les moyens de fixation comprennent des oreilles 18 soudées au pylône 1 et des orifices 19 de forme correspondan- te ménagés dans les bords latéraux de l'armature 5, dans les- quelles viennent-s'insérer les oreilles 18 susdites, la soli- darisation de l'armature 5 avec le pylone 1 étant réalisée au moyen de rivets, goupilles ou axes 20 insérés dans les orifi- ces 19 en ligne avec les oreilles 18. Selon un autre mode de réalisation, non représenté, les moyens de fixation de la défense 2 au pylone 1 compren- nent des oreilles soudées au pylône 1, en regard d'orifices ménagés sur les bords latéraux de l'armature 5, solidarises entre eux au moyen de rivets, goupilles ou axes. Les moyens de fixation qui viennent d'être décrits dans ce qui précède permettent un montage aisé des défenses sur les structures tubulaires à protéger et un démontage tout aussi aisé dans le cas o il est nécessaire de procéder au remplacement des défenses. Cependant les moyens de fixation qui viennent d'ê- tre décrits ne constituent que des exemples de réalisation non limitatifs, d'autres moyens de fixation équivalents pou- vant être envisagés dans le cadre de la présente invention. Il est également envisageable de solidariser l'armature por- teuse de la défense, à la structure tubulaire à protéger, par soudure, dans l'éventualité o le démontage et le remplace- ment de la défense ne sont pas considérés comme nécessaires. - Bien que la défense représentée aux dessins soit une défense à profil sensiblement en forme de A, l'on com- prendra aisément que l'utilisation de défenses présentant tout autre profil approprié entre dans le cadre de l'inven- tion, et notamment l'utilisation de défenses à profil en D ou en M, comme indiqué plus haut ou l'utilisation de défenses à -10- profil en V inversé ou à profil semi-cylindrique, dans la me- sure o ces défenses sont fixées, conformément à la présente invention, à des armatures galbées, exactement adaptées à la forme de la structure à protéger. L'agencement de défenses fixées à des armatures galbées épousant étroitement la forme de la structure à pro- téger, lesdites armatures permettant une fixation sure, sans platines ni boulons, aux pylônes ou analogues, permet de ré- duire considérablement la surface des pylônes ou analogues directement exposée aux impacts des vagues, par rapport aux modes de fixation par platines et boulons, la surface verti- cale exposée étant environ quatre fois moindre dans le cas de l'agencement conforme à l'invention. Bien que l'invention ait été décrite dans ce qui précède dans le cadre de la protection de pylônes de plate- formes de forage off-shore, l'on comprendra aisément qu'elle s'applique à la protection de toutes structures de support fixes ou flottantes telles que pylônes, risers, docks, plate- formes, barges de forage, installations portuaires, pieux battus dans la mer pour permettre l'accostage, piliers de ponts, pylônes électriques, pylônes de téléphériques, etc... et notamment à la protection de toutes structures sensibles aux chocs ou aux collisions, ou placées dans des milieux li- quides présentant des variations de niveau importantes et/ou exposant lesdites structures à des efforts considérables, étant noté qu'elle convient tout particulièrement à la pro- tection de structures cylindriques ou circulaires. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inven- tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisa- tion et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les va- riantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la ma- tière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présen- te invention. -11- REVENDICATIONS 1 ) Moyen de protection de structures de support ou analogues, contre les chocs, du type des défenses d'accosta- ge, comportant des pièces en caoutchouc (2) à profil appro- prié propre à absorber les chocs et à les répartir uniformé- ment sur la structure à protéger, lequel moyen de protection est caractérisé en ce que la pièce en caoutchouc (2) à profil approprié est solidarisée, par galvanisation à chaud, avec une armature (5) galbée, dont le rayon est sensiblement égal au rayon de la structure (1) à protéger et en ce que ladite défense (2) est fixée sur ladite structure (1) à l'aide de moyens de fixation solidaires de cette dernière, qui main- tiennent la défense (2) latéralement, de préférence de façon amovible. 2a) Moyen de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation sont consti- tués par des cornières (6A, 6B) fixées à la structure (1) à protéger, par tous moyens appropriés et de préférence par soudage, en des emplacements tels que la défense (2) y est introduite par coulissement des bords de sa base qui sont maintenus dans lesdites cornières. 3 ) Moyen de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent d'une part sur la structure (1) à protéger, en des emplace- ments propres à maintenir la défense (2) latéralement, des cornières (7A, 7B), notamment en L, et d'autre part sur les bords de la base de la défense, une autre cornière (8A, 8B), en I ou en L, apte à s'engrener dans la cornière (7A, 7B) correspondante portée par ladite structure (1), pour bloquer la défense (2) en position sur la structure (1). 4 ) Moyen de protection selon la revendication 3, caractérisé en ce que les cornières (8A, 8B) portées par la défense (2) sont solidaires de l'armature (5) galbée qui por- te la défense (2). 5 ) Moyen de protection selon la revendication 1, -12- caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent d'une part une portion de tube (10A, 10OB) fixée, notamment par soudage, à la structure à protéger (1) et d'autre part un demi-rond (11A, 11B) solidarisé, notamment par soudage, avec l'armature (5) qui porte la défense (2) et apte à s'insérer dans la section de tube (10A, 10B) susdite pour bloquer la défense (2) en position sur la structure (1). 6 ) Moyen de protection selon les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que dans le cas o les moyens de fixa- tion comprennent d'une part un élément (8A, 8B ou 11A, 11B) solidaire de la défense (2) et/ou de l'armature (5) qui porte cette dernière, et d'autre part un élément (7A, 7B ou 10A, B) solidaire de la structure à protéger (1), qui coopèrent entre eux, ce dernier élément (7A, 7B ou 10A, 10B) est ren- forcé par une pièce de renforcement appropriée telle que gousset (9), raidisseur (12), jambe de force ou analogue. 7 ) Moyen de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent des oreilles solidaires de la structure à protéger (1), dis- posées en regard d'orifices ménagés dans l'armature galbée (5) qui porte la défense (2), la solidarisation de l'ensemble étant réalisée par la mise en place de rivets, goupilles ou analogues. 8 ) Moyen de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent une pluralité de boutonnières (16) prévues sur les bords de la base de l'armature galbée (5), dont la fixation sur la structure à protéger est assurée au moyen de rivets à tête (17) ou analogues. 9 ) Moyen de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent des tubes (14) fixés à l'armature et des tubes (13) fixes sur la structure à protéger (1), qui s'intercalent en juxtaposi- tion les uns par rapport aux autres, la solidarisation de l'ensemble étant réalisée à l'aide d'un axe (15) ou analogue -13- de blocage. ) Moyen de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent des oreilles (18, 19) fixées d'une part à l'armature (5) et d'autre part, en regard, à la structure à protéger (1), dont le blocage réciproque est assuré à l'aide d'un axe (20) ou analogue. 11 ) Moyen de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature porteuse de la défense est rendue solidaire de la structure à protéger, par soudage.