Brevet FR2804931A1 — publié le 20010817

La présente invention concerne un dispositif pour récupérer le pétrole à la surface l'eau et plus particulièrement en mer La récupération du pétrole à la surface de l'eau est le plus souvent faite par un système de pompage soit flottant, soit associé à un navire servant également de citerne de stockage du pétrole recueilli. Ces dispositifs sont généralement inefficaces à cause de - Leurs dimensions insuffisantes - Leur inadaptation à la récupération de pétrole très visqueux - Leur incapacité à travailler par mer moyennement agitée Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients, en effet - II peut être de dimensions adaptées à toute capacité de récupération souhaitée, sans difficulté construction ou d'utilisation - II est adapté à la récupération de tous types de pétroles, y compris les plus visqueux, car il ne comporte ni pompe, ni tuyauteries devant véhiculer le pétrole - II est capable de travailler efficacement par mer moyennement agitée car il protège, de par sa forme, la zone de collecte proprement dite Le dispositif selon l'invention est principalement constitué de - Deux coques parallèles, en forme de catamaran créant, entre elles, une zone de captage protégée et plus calme - Les parties centrales de ces coques constituent des cuves qui servent de décanteurs et de réceptacles au pétrole récupéré - Ces cuves comportent chacune, du coté intérieur du catamaran, une ouverture d'entrée dont la partie inférieure est légèrement en dessous de la ligne de flottaison et la partie supérieure dessus de la ligne de flottaison - Elles comportent également, en partie basse, une ouverture de sortie de l'eau décantée reliée à tuyauterie d'extraction - Elles contiennent chacune une pompe d'extraction d'eau, reliée à la tuyauterie ci- dessus rejetant l'eau au-dessus de la ligne de flottaison, vers l'extérieur - Deux lames métalliques incurvées, situées entre les coques, destinées à chasser le pétrole vers deux ouvertures d'entrée pratiquées dans les cuves - Des caissons-ballasts assurant la flottabilité du dispositif - Des capteurs de niveau pour la détection et le réglage de la ligne de flottaison - Des capteurs d'interface pétrole J eau pour signaler que les cuves sont pleines (Avec une marge de sécurité) Selon une variante de réalisation ce dispositif peut être complété par une tuyauterie située entre les coques et sous le niveau de l'eau, cette tuyauterie étant percée de trous et alimentée en air comprimé servant à injecter des bulles d'air sous l'interface pétrole I eau Selon une autre variante de réalisation ce dispositif peut être complété par, dans chaque cuve, une roue de collecte à palettes entraînée par un moteur et tournant dans un logement cylindrique muni d'une ouverture d'entrée et d'une ouverture de sortie du melange pétrole et eau vers l'extérieur des cuves adjonctions ont pour but d'augmenter l'efficacité du dispositif pour la collecte de petroles très visqueux, elles peuvent être utilisées séparément ou conjointement Selon des modes particuliers de réalisation - dispositif peut être tracté par un remorqueur: c'est alors une barge Dans ce cas il peut ne pas y avoir de personnel à bord si le dispositif est équipé de caméras de télévision et d'un appareillage de télécommande, permettant le piloter à partir du remorqueur - Propulsé par un moteur intégré : c'est alors un bateau autonome qui peut etre piloté normalement - roues à palettes peuvent être remplacées partout système capable transférer le liquide mixte (pétrole l eau) vers-l'intérieur de la cuve en assurant une étanchéité suffisante pour éviter le retour du pétrole vers l'extérieur dessins annexés illustrent l'invention , - Planche 1 Version de base - Planche 2 Variante Dans les 2 planches le dispositif est représenté sous forme de barge figures 1 et 5 représentent le dispositif vu de profil figures 2 et 6 représentent le dispositif vu de dessus figures 3 et 7 représentent le dispositif vu de face figures 4 et 8 représentent, en coupe, le détail de l'entrée du mélange pétrole l eau En référence à la planche 1, le dispositif, dans sa version de base, comporte un ensemble de deux coques dont les parties centrales constituent les cuves dans lesquelles ont été faites des ouvertures (2) d'entrée du mélange pétrole eau dont la partie inférieure est en dessous du niveau moyen de l'eau et la partie supérieure en dessus de celui-ci et des ouvertures (3) de sortie de l'eau décantée Dans chaque coque se trouve une pompe (4) aspirant l'eau décantée par l'ouverture de sortie (3) et la rejetant à l'extérieur par l'orifice (5) Deux lames métalliques (6) dirigent le pétrole, poussé par l'avancement du dispositif, vers les ouvertures (2). En opération, ces lames (6) sortent largement au-dessus du niveau moyen de l'eau et plongent largement en dessous de celui-ci pour éviter les pertes de pétrole parle bas ou par le haut, en cas de mer agitée En convoyage les lames (6) peuvent être soulevées entièrement au-dessus du niveau de l'eau pour limiter l'effort de propulsion Dans les cuves (1) le liquide mixte (pétrole l eau) se décante parle fait densités différentes des deux composantes. Le pétrole reste en surface et l'eau descend en fond de cuve Durant l'opération les pompes (4) ont leur débit réglé de telle façon ligne de flottaison reste, en moyenne, située entre les bords inférieur et supérieur ouvertures d'entrée (2) Le réglage du débit des pompes (4) peut être asservi, via une régulation convenable à la position de la ligne de flottaison détectée parle ou les détecteurs niveau Les ouvertures de sortie (3) sont situées de telle façon que le temps de transfert entre la zone d'entrée dans la cuve, située sous les ouvertures (2) et elles-mêmes soit aussi long que possible pour une bonne décantation En convoyage à plein, les ouvertures d'entrée (2) peuvent être fermées par des .F obturateurs (8) pour éviter tout risque d'écoulement de pétrole vers la mer Des évents (9) permettent de conserver, dans les cuves une pression d'air égale à la pression atmosphérique En convoyage à lège, vers le site de collecte, les cuves (1) peuvent être vides pour limiter l'effort de traction et, à la mise en opération, l'ouverture des clapets motorisés 0), situés sous la flottaison, permettent de remplir les cuves jusqu'à obtenir la ligne de flottaison convenable capteurs de niveau d'interface (11) fournissent deux informations - information directe, utilisée pour arrêter instantanément et temporairement la pompe (4) de la cuve (1) correspondante si, sous l'effet d'un tangage important, l'interface pétrole l eau s'approche du niveau de l'ouverture de-sortie cette façon pompes (4) et les tuyauteries attenantes, ne véhiculent que de l'eau ne risquent l'engorgement par un pétrole éventuellement très visqueux - information temporisée pour signaler à l'utilisateur que les cuves sont remplies (En respectant une marge de sécurité), la temporisation permettant de pas fournir d'information intempestive cuve pleine en cas tangage important amenant temporairement l'interface pétrole I eau au niveau du capteur (11) Le dispositif est en outre doté des moyens de production d'énergie (12) que centrale hydraulique, compresseur d'air et groupe électrogène Dans le cas d'une barge une caméra (13) et un dispositif de télécommande (14) des gouvernails permettent le pilotage à partir du remorqueur. A titre d'exemple non limitatif, des caméras de télévision (15) permettent vérifier le bon fonctionnement de #l'opération de récupération du pétrole et le résultat de celle-ci à l'arrière du dispositif et de voir l'environnement général de la barge En référence à la planche 2, le dispositif, dans ses versions variantes, comporte les mêmes éléments constitutifs référencés de (1) à (15) et, en plus - A l'entrée (2) de chaque cuve (1) : Une roue à palette (16) tournant dans un logement cylindrique (17) accolé à l'ouverture d'entrée (2) et comportant une ouverture de sortie (18) Les palettes sont entraînées en rotation par des moteurs (19) de façon que la vitesse périphérique des extrémités des palettes soit supérieure à la vitesse de navigation, afin d'éviter toute accumulation de pétrole entre les coques du catamaran et les lames (6) - Entre les coques du catamaran : Une tuyauterie (20) percées de nombreux trous et alimentée en air comprimé par un compresseur (Non figuré) #4 Les bulles d'air ainsi formées ont pour effet : de fragmenter la couché' de pétrole pour la rendre plus facile à entraîner vers l'intérieur des cuves (1) par les roues à palettes (16) et d'alléger la densité moyenne de la zone d'interface pétrole l eau et d'élever un peu son niveau pour faciliter sa captation Ces deux adjonctions peuvent être faites au dispositif en version de base, séparément ou conjointement Le dispositif, objet de l'invention est ainsi capable de récupérer efficacement le pétrole répandu en surface l'eau, même sur une mer agitée, grâce à sa forme de catamaran favorable à sa stabilité et à l'accalmie de la zone de captage proprement dite, située vers l'arrière dispositif, entre les coques II est aisément et économiquement réalisable dans des dimensions importantes lui permettant de collecter rapidement des grandes quantités de pétrole A titre d'exemple limitatif, on peut décrire une barge de 50 m de long, 15 m de large, de 4 m de tirant d'eau, capable de collecter 400 tonnes de pétrole répandu en surface de la mer sur une épaisseur de 1 cm. Ces 400 tonnes étant collectées en 1 heure environ avec une vitesse remorquage de 4 noeuds. REVENDICATIONS 11 Dispositif pour récupérer le tout type de pétrole, y compris le plus visqueux, répandu à la surface de l'eau et particulièrement de la mer Caractérisé en ce qu'il comporte deux coques lui donnant la forme d'un catamaran créant, dans l'espace compris entre les coques une zone protégée et plus calme favorable à la ségrégation du pétrole en surface. Lesdites coques comportent, en leur partie centrale les cuves (1) servant à la décantation du mélange pétrole l eau introduit à travers deux orifices (2), situés au niveau de la ligne de flottaison, soit par gravitation pure, soit avec l'assistance de roues à palettes (16) Lesdites cuves comportant deux orifices (3) d'extraction de l'eau en partie basse, relies à deux pompes (4) rejetant ladite eau par deux orifices (5) vers l'extérieur, au-dessus la ligne de flottaison, le débit des pompes étant réglé par régulation de telle façon que niveau à l'intérieur des cuves (1) soit inférieur à celui de la mer et que la ligne de flottaison moyenne soit en permanence située au niveau des orifices d'entrée (2) Caractérisé en ce qu'il comporte, entre ses coques, deux lames (6) sortant au-dessus et plongeant en dessous du niveau de l'eau et qui dirigent le pétrole vers les ouvertures grâce au mouvement d'avancement du catamaran Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le liquide mixte introduit dans cuves (1) par les orifices (2) se décante progressivement en se dirigeant vers les orifices (3) d'où seule l'eau est extraite par les pompes (4), laissant le pétrole prisonnier cuves (1) disposition des orifices d'entrée (2) et de sortie (3), placés aussi éloignés que possible dans les cuves (1), entraîne un temps de décantation maximal qui favorise segrégation du pétrole Dispositif caractérisé, selon la revendication 1, par le fait que les capteurs d'interface 1) arrêtant instantanément les pompes (4) si l'interface pétrole l eau s'approche ouvertures (3), par exemple sous l'effet du tangage, garantit que lesdites pompes tuyauteries ne véhiculent que de l'eau, évitant ainsi le risque de colmatage par un petrole, éventuellement très visqueux Dispositif selon la revendication 1 qui peut être complété par une tuyauterie (20 alimentée en air comprimé, placé sous le niveau de la mer, en avant des lames et percée de nombreux trous qui injectent des bulles d'air dans l'eau, sous la couche de pétrole. Ces bulles d'air ayant pour but de fragmenter et d'alléger la couche de pétrole afin que lames (8) puissent la diriger plus facilement vers les orifices (2) et que pétrole fragmenté et allégé s'introduise plus aisément par ces orifices (2) 51 Dispositif caractérisé, selon la revendication 1, par le fait qu'il peut être réalisé sous forme barge tractée sans personnel à bord, s'il est équipé de caméras de télévision et d'un système de télécommande permettant son pilotage, par rapport à la nappe pétrole, partir du remorqueur