Brevet FR2744150A1 — publié le 19970801

La présente invention se rapporte à un dispositif de montage d'un élément sur un support et, plus particulièrement à un tel dispositif destiné à permettre le montage d'un pont sur le support d'une installation pétrolière en mer. Les installations flottantes, telles que les platesformes pétrolières, sont d'une taille très importante, ce qui exclut en pratique leur assemblage sur un premier site puis leur remorquage sur le site final. Aussi, ces platesformes sont généralement construites en deux sous-ensembles, un pont flottant ou monté sur une barge, et un support qui peut être flottant ou posé directement sur le fond de la mer. Lors de la pose du pont sur le support, le pont flottant est sujet aux mouvements de la houle. Ce mouvement de la houle se superpose au mouvement relatif entre le pont et le support créant ainsi, la possibilité de choc violent entre ces deux éléments. Compte tenu des masses importantes des éléments, -de l'ordre de plusieurs milliers de tonnes-, de tels chocs peuvent sérieusement endommager les structures. La présente invention a donc pour objet un dispositif de montage d'un élément, par exemple le pont d'une plate-forme, sur un support, qui permet de rapprocher progressivement l'élément et le support puis de les verrouiller en position, sans qu'il y ait de choc violent entre eux. Pour répondre à cet objectif, la présente invention propose un dispositif de montage d'un élément sur un support comprenant un ensemble piston/cylindre qui relie l'élément au support et dans lequel sont formées deux chambres, situées de part et d'autre du piston et reliées entre elles par un conduit, l'ensemble étant destiné à être chargé de liquide de façon qu'un mouvement relatif entre le piston et le cylindre entraîne un déplacement du liquide, par le conduit, d'une chambre à l'autre, et des moyens d'obturation du conduit afin d'empêcher le passage du liquide entre les chambres, rendant ainsi solidaires le piston et le cylindre. Les avantages, ainsi que le fonctionnement de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée de manière non limitative en référence aux dessins annexés, sur lesquels - les figures 1 et 2 sont chacune une vue schématique, en coupe longitudinale, d'une installation flottante ; et - la figure 3 est une vue schématique, en coupe longitudinale, d'un dispositif de montage selon l'invention. Sur la figure 1 est représenté, partiellement un pont flottant 10, de préférence une barge, destiné à être soutenu, hors de l'eau, par des colonnes de flottaison, dont une seule 12 est représentée. De manière connue, les colonnes de flottaison 12 sont disposées verticalement dans l'eau, en les lestant, afin qu'elles aient un faible tirant d'air. Ensuite, le pont 10 est disposé sur l'eau, entre les colonnes, avec des cages d'appui, dont une seule 14 est représentée, disposées chacune au-dessus d'une colonne de flottaison associée. Puis, les colonnes sont progressivement déballastées afin qu'elles remontent à un tirant d'air plus important, prenant appui sur les cages 14 et soulevant ainsi le pont hors de l'eau. Cependant, l'opération de remontée des colonnes peut s'avérer difficile quand la mer n'est pas calme. En effet, lorsqu'il y a de la houle, celle-ci donne au pont une oscillation verticale, dans le sens de la flèche 15, par rapport à l'extrémité supérieure de la colonne montante, ce qui peut entraîner des chocs entre ces deux éléments, chocs qui, compte tenu de la masse très importante des éléments, peuvent s'avérer violents. Un autre type d'installation pétrolière est représenté sur la figure 2. Cette installation comprend un support métallique, appelée "jacket" 16, posé sur le fond de la mer 18 et destiné à recevoir un pont 20 monté, au moyen de vérins 22 sur une barge 24. Lors de l'installation du pont 20 sur le jacket 16, la barge 24 est manoeuvrée en position, au-dessus du jacket afin que des logements 26 se trouvent immédiatement au-dessus des supports 28 correspondants, situés à l'extrémité supérieure du jacket. Une fois la barge 24 en position, les vérins 22 sont progressivement rétractés afin de faire baisser le pont 20 et d'amener les logements 26 sur les supports associés 28. Lors de la mise en place du pont 20 sur le jacket 16, on peut rencontrer des problèmes qui sont sensiblement analogues à ceux observés au cours de l'installation de la plate-forme de la figure 1. En effet, la barge 24 étant déplaçable par la houle, un mouvement intempestif, vers le bas du pont, peut se produire lors de sa mise en position sur le jacket. Comme dans l'exemple précédent, ce type de mouvement peut entraîner des chocs violents. Sur la figure 3 est représenté un dispositif de montage, selon l'invention, qui permet d'éviter que des chocs se produisent lors du montage d'un élément, par exemple un pont, sur un support qui peut être un jacket ou une colonne de flottaison. Ce dispositif comprend un ensemble piston/cylindre, représenté généralement en 30, formé d'un cylindre 32 dans lequel peut coulisser un piston 34 formé d'une tête 36 et d'une tige 38 qui fait saillie à l'extérieur du cylindre. La tête 36 du piston 34 sépare le cylindre 32 en une chambre supérieure 40 et une chambre inférieure 42 qui sont reliées entre elles par un conduit 44, disposé à l'extérieur du cylindre 30. Le conduit 44 est muni d'une vanne 46 permettant de fermer sélectivement le passage entre les chambres 40;42. L'intérieur du cylindre 32 est destiné à être alimenté en liquide, de préférence de l'eau, à partir d'une pompe de gavage basse pression (non représentée) qui communique avec les chambres 40 et 42 par des conduits 48 et 50 respectivement. Chaque conduit 48, 50 est muni d'un clapet anti-retour 52, 54 respectivement. Ainsi, une fois les chambres 40;42 emplies de liquide, et la vanne 46 ouverte, le piston 34 peut se déplacer par rapport au cylindre 30, dans les deux sens, en refoulant de l'eau d'une chambre à l'autre par le conduit 44. En revanche, la fermeture de la vanne 46 arrête le passage de liquide d'une chambre à l'autre, ce qui a pour résultat de rendre solidaires le piston 34 et le cylindre 32.Des joints d'étanchéité peuvent être prévus sur la tête 36 du piston 34 ainsi que dans l'ouverture 56 ménagée dans le cylindre 32 et par laquelle passe la tige 38 du piston. Alternativement, l'ensemble piston/cylindre peut être avantageusement exempt de joints, ce qui autorise un faible degré de liberté de mouvement au piston par rapport au cylindre. Cette liberté de mouvement permet des réglages ultimes de positionnement du pont sur le support. On peut également installer un deuxième conduit, en parallèle au conduit 44, de faible diamètre et muni d'une vanne. L'ouverture de cette vanne permet un léger écoulement d'eau entre les chambres 40 et 42, ce qui permet des réglages ultimes contrôlés de positionnement du pont sur le support. Des dispositifs de montage selon l'invention sont disposés, par exemple, entre le pont 10, 20 et la colonne de flottaison 12 ou le jacket 16. De préférence, le cylindre 32 de chaque dispositif est monté solidaire du pont 10, 20 par l'intermédiaire d'un bloc d'appui 58, ce qui autorise le montage de la pompe de gavage également sur le pont. La tige 38 du piston 34 de chaque dispositif s'étend substantiellement en dessous du pont, ce qui permet d'attacher l'extrémité inférieure de la tige au support ou à la colonne flottante au début de la procédure de mise en place du pont. Lorsque l'on procède au rapprochement du pont sur le support, le dispositif de montage permet d'absorber les mouvements relatifs entre ces deux éléments. Une fois que le pont a atteint une position prédéterminée par rapport à la colonne ou au jacket, il peut être retenu dans cette position simplement en fermant la vanne 46, interrompant ainsi l'écoulement du liquide entre les chambres 40 et 42, ce qui a pour résultat de solidariser l'ensemble piston/cylindre 30. Enfin, des moyens permanents de montage du pont sur le support peuvent être mis en place. Ainsi le dispositif de montage, selon l'invention, permet de simplifier, et de rendre plus sûr, le procédé d'installation d'un pont sur un support. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de montage d'un élément sur un support comprenant un ensemble piston/cylindre (30) qui relie l'élément au support et dans lequel sont formées deux chambres (40 ; 42), situées de part et d'autre du piston (36) et reliées entre elles par un conduit (44), l'ensemble étant destiné à être chargé de liquide de façon qu'un mouvement relatif entre le piston et le cylindre entraîne un déplacement du liquide, par le conduit (44), d'une chambre à l'autre, et des moyens d'obturation (46) du conduit (44) afin d'empêcher le passage du liquide entre les chambres (40 ; 42), rendant ainsi solidaires le piston (36) et le cylindre (32). 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une pompe destinée à maintenir les chambres (40 ; 42) remplies de liquide. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le piston (36) est muni d'une tige (38) faisant saillie à l'extérieur du cylindre (32), et destinée à être montée sur le support. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un deuxième conduit, parallèle au conduit 44, et muni d'une vanne. 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément comprend un pont destiné à être monté sur le support d'une installation pétrolière en mer.