Brevet FR2829461A1 — publié le 20030314

La présente invention concerne un bateau conçu spécialement pour récupérer des nappes de pétrole dérivantes en pleine mer. Déjà de nombreuses personnes se sont penchées sur ce sujet. Il existe de nombreux projets plus ou moins satisfaisants. Malheureusement peu ont des chances de pouvoir un jour être exploités en pleine mer face à une marée noire de plusieurs dizaines de milliers de m3 de pétrole à collecter rapidement. Le cahier des charges d'un tel bateau est en effet très exigeant et porte sur une multitude d'aspects, touchant à la stabilité du bateau, la simplicité de mise en oeuvre, son efficacité à collecter les nappes quelle que soit la nature du pétrole, quelle que soit la météo, son efficacité de décantage, la largeur de ramassage, la simplicité de transfert du pétrole collecté, la simplicité du nettoyage du bateau, sa capacité de collecte en, centaines ou milliers de tonnes, son débit d'eau de mer nettoyée, etc. la robustesse du navire, sa flottabilité, son coût de construction, d'exploitation, de maintenance, etc. La principale originalité de ce bateau selon l'invention concerne sa structure qui induit un mode de fonctionnement très intéressant et lui permet de répondre aux exigences du cahier des charges. En effet la coque, immergée sur 5/8 ou 6/9 environ de sa hauteur, est divisée en 7 compartiments de section triangulaire allant de l'arrière à l'avant. Ces 7 compartiments (A, B. C. O. E. F, G,) sont régulièrement divisés dans leur longueur par des cloisons (3) tous les 4 à 6m. Cette structure confère une grande solidité à la coque et réduit au maximum les déplacements de liquide en roulis et en tangage dans le bateau. Les deux compartiments latéraux (A et G) restent vides. Ils sont étanches et assurent la flotabilité du bateau. Ils font également fonction de double coque. Les compartiments B et F sont des compartiments de stockage du pétrole collecté et décanté, ils ont une section triangulaire (sommet en haut). Les compartiments C et E sont les compartiments par lesquels l'eau de mer à traiter pénètre dans le navire. Ces deux compartiments (sommet en bas) offrent une large ouverture au niveau de la ligne de flottaison (1 0). Ils s étendent eux aussi sur toute la longueur du bateau, comme deux canaux et peuvent être entrecoupés par des clapets flottants évitant le reflux de l'eau à traiter. Entre ces deux compartiments C et E se trouve le compartiment D central (triangle sommet en haut) qui sert à finir de décanter l'eau traitée et à la reconduire vers l'extérieur. La dernière section côté proue, du compartiment D dispose en effet de deux hélices qui expulsent à l'extérieur l'eau traitée tout en propulsant le bateau en marche arrière pendant la collecte. Toutes les cloisons sont équipées de vannes (6) ce qui permet de faire passer le liquide d'une section de compartiment à une autre et d'un compartiment à un autre en jouant uniquement sur les vannes. En effet la face normale de travail du bateau pour la récupération des nappes n'étant pas assez hydrodynamique pour les trajets, celle-ci sera située à la poupe du bateau, ce qui fait qu'il opérera son travail de récupération en marche arrière, propulsé par l'expulsion de l'eau traitée. De ce fait sa proue beaucoup plus hydrodynamique lui permettra de se rendre rapidement sur sa zone de travail. Le principe de fonctionnement est très simple, automatique, et ne nécessite même pas de pompes. L'eau et le pétrole (11) pénètrent dans le bateau (qui recule) par les larges ouvertures arrières des compartiments C et E. Les vannes latérales hautes (13), ouvertes, font que l'eau à traiter passe latéralement des compartiments C et E aux compartiments B et F et ce sur une profondeur de plusieurs sections (ex B3, B4, 85, B6). Les vannes (6) situées à la base des cloisons (3) permettent à l'eau (plus lourde que le pétrole (11) lequel a tendance à rester en surface) de passer dans les sections suivantes (B7, B8, B9,). Cette eau décantée peut ensuite passer directement dans 03, D4 par d'autres vannes (6). Les vannes de communication (6) entre les différentes sections du compartiment D sont toujours situées à la base des cloisons (3) et sont normalement toujours ouvertes en fonctionnement. Si du pétrole (11) est resté dans l'eau qui a transité dans, B3. B4, B5, il restera piégé dans les différentes sections de D avant de pouvoir ressortir. Ainsi l'eau traitée sera propulsée par les hélices (8), à l'extérieur, lorsqu'elle arrivera à l'extrémité du compartiment D. On peut donc constater qu'aucune pompe n'est nécessaire et que tous les types de pétroles peuvent être facilement collectés. Lorsqu'une section des compartiments B et F est pleine de pétrole on referme les vannes hautes (13) et basses (6) et on en utilise une autre plus loin dans le bateau. Il suffit simplement de gérer les ouvertures et les fermetures de ces différentes vannes pour exploiter la pleine capacité de ce bateau sur toute sa longueur. L'arrière du bateau c'est-à-dire sa face de travail sera équipé de deux portes coulissantes (4) qui obtureront les ouvertures des compartiments C et E lors des déplacements. En s'ouvrant, ces portes coulissantes augmenteront la largeur efficace de récupération du bateau. Un dispositif complémentaire actuellement en étude permettra d'augmenter encore cette largeur de travail. Les moteurs (12) de propulsion du bateau lors de ses déplacements (en marche avant) sont situés dans les deux premières sections du compartiment central 01 et 02, et dans les sections 81, B2, et F1, F2, Inversement les moteurs (7) d'expulsion de l'eau traitée et donc de propulsion en travail de récupération (marche arrière) se trouvent dans la partie de la section la plus à l'avant de ce compartiment central D et des compartiments B et F. Le poste de pilotage est situé à l'arrière du bateau et permet donc de superviser l'aspiration du pétrole lors du ramassage en marche arrière. Il sera, pour cette raison, le plus élevé possible de manière à pouvoir se diriger au mieux sur les nappes (11) dérivantes. Le tirant d'eau important et la forme des deux compartiments de flottaison latéraux A et G étanches contribuent à une grande stabilité du bateau et lui permettent de travailler même par mer relativement agitée. Les dessins annexés illustrent l'invention. En référence à ces dessins, le bateau récupérateur de marée noire selon l'invention comporte une coque constituée sur toute la longueur du bateau de 7 compartiments de section triangulaire eux-mêmes divisés par des cloisons verticales (3) tous les 4 à 6m. Les cloisons séparant les compartiments entre eux sont donc des cloisons obliques (2). Toutes ces cloisons sont équipées de vannes (6). Les vannes type guillotine sont les plus simples compte tenu des largeurs d'ouvertures exigées et conviennent parfaitement à leur fonction. Elles sont commandées depuis le poste de pilotage et activées par des vérins (5) situés au niveau du pont du bateau. La coque possède une proue profilée dont les faces latérales sont équipées de deux opercules (9) qui en pivotant ouvrent les deux gros tubes de refoulement de l'eau traitée laquelle assure la propulsion du bateau en marche arrière puisque le travail de récupération des nappes de pétrole (11) se fait par l'arrière donc en marche arrière. Ainsi dans chacun de ces tubes se trouve une hélice (8) entraînée par un moteur (7) de puissance adaptée La poupe du bateau comporte deux portes (4) coulissant latéralement selon un angle de 20 à 300 ce qui fait qu'une fois ouvertes en entonnoir, elles augmentent ta largeur efficace de récupération du bateau tout en guidant l'eau à traiter vers les deux importantes entrées des compartiments C et E. Ces portes ne coulissent en fait que sur la moitié de leur largeur ce qui permet de les maintenir solidement face aux vagues et au contre flux qui risqueraient de les arracher. La partie centrale, correspondant au compartiment D, est fermée et profilée en pointe sur sa hauteur. Ses parois verticales servent d'appui à la fermeture des portes coulissantes Elles peuvent être équipées de hublots permettant de contrôler la collecte au-dessus et en-dessous de la ligne de flottaison (10). Cette partie centrale de la poupe sert aussi de puits d'accès au local des moteurs de propulsion (12) normale du bateau (pour les trajets) lesquels se trouvent dans les dernières sections des compartiments B et F. C'est seulement après quelques mètres à l'intérieur du bateau que le compartiment D retrouve sa section triangulaire (sommet en haut). C'est dans cette première partie de section rectangulaire que se trouvent les moteurs (12) de propulsion normale du bateau (pour les déplacements). Le poste de pilotage et la salle de commande supervisant le travail de récupération des nappes dérivantes (11) se trouve tout à l'arrière du bateau donc pratiquement au-dessus des portes coulissantes ce qui permet de superviser facilement le travail de récupération et l'entrée du pétrole dans le bateau. Les compartiments de section triangulaire ont des fonctions différentes. Ainsi les deux compartiments latéraux A et G sont vides et étanches. Ils assurent la flottabilité du bateau et ont fonction de double coque. Ils sont malgré tout traversés par les tuyauteries servant au vidage du pétrole recueilli dans les compartiments B et F. Leur section triangulaire plus large en haut contribue à abaisser le centre de gravité du bateau et donc à la rendre plus stable. Le bateau sera évidemment équipé du matériel classique nécessaire au transfert du pétrole collecté et à son vidage complet. Il comportera également le matériel nécessaire au vidage d'autres types de matériaux dérivants responsables d'autres formes de pollution. Pour ces missions, les vannes à guillotines situées à la base des cloisons obliques (2) donnant accès aux compartiments D seront équipées de filtres ou de tamis selon la nature des déchets pollueurs. Ces équipements simples augmenteront la polyvalence de ce bateau et élargiront le champ de ses applications. Le compartiment D central est lui aussi de section triangulaire (sommet en haut) et divisé par des cloisons verticales (3) tous les 4 à 6m. Ces cloisons (3) comme toutes les autres sont équipées de vannes (6) à guillotine. Ce compartiment D permet donc de récupérer l'eau décantée à la sortie des compartiments B et F et de la conduire à l'extérieur. Selon la conception du bateau, les 2/3 de la longueur du compartiment D peuvent être utilisés eux aussi, comme les compartiments B et E, au stockage du pétrole collecté. L'eau est expulsée par les deux hélices (8) se trouvant à l'avant du bateau dans la dernière section de ce compartiment D. C'est donc l'expulsion par les hélices de l'important volume d'eau traitée qui assure la propulsion du bateau pendant son travail de récupération. Les compartiments C et E ont une section triangulaire (sommet en bas) ce qui offre une plus grande largeur au niveau de la ligne de flottaison (10) du bateau dont seulement 3/8 ou 6/9 environ de sa hauteur sont hors de l'eau. Ces deux compartiments servant de canaux permettent à l'eau à traiter de pénétrer facilement dans le bateau et ce sur toute sa longueur. Des clapets flottants peuvent être installés tous les 8m afin d'éviter le reflux de l'eau à traiter. De larges vannes (13) à guillotine, installées dans les parois obliques (2) permettent à cette eau et au pétrole (11) de passer dans les sections de B et F désirées (et ce, en fonction de celles déjà remplies de pétrole). En fait elles sont toujours pleines d'eau et c'est parce que le pétrole et autre produits dérivants, plus légers que l'eau, flottent et s'accumulent en surface et que l'eau est aspirée par le fond, que ces sections de B et F se remplissent de pétrole. Normalement l'eau passe par plusieurs sections de B et F, non encore ouvertes en haut par les vannes obliques (13), afin qu'elle finisse de se décanter avant de passer à travers les sections de D et finalement d'être expulsée à l'extérieur. Compte tenu du nombre de sections traversées, l'eau est complètement traitée lorsqu'elle est expulsée du bateau. Pour correspondre aux besoins réels face à une marée noire importante comme à un simple dégazage en mer d'un pétrolier, ce bateau devrait avoir au moins 150 m de long et 24 m de large et 9m de hauteur de coque. Avec les portes coulissantes ouvertes il aurait une largeur efficace de collecte de 34m de large et une capacité potentielle de 6500m3 de pétrole collecté par intervention. Une technologie complémentaire à celle ici présentée et actuellement à l'étude permettra de porter la largeur de collecte à plus de 60m sans difficulté. Il est bien entendu que des bateaux exploitant le même pnncipe peuvent être construits à différentes échelles. Pour se rendre sur sa zone d'intervention le bateau peut s'alléger simplement en expulsant l'eau des compartiments tout en laissant les portes coulissantes fermées et en bloquant les premiers clapets flottants des compartiments C et E. Normalement les compartiments B, C, D, E, F, sont toujours remplis jusqu'aux 5/8 ou 6/9 de leur hauteur soit par de l'eau propre lorsque le bateau est vide soit par du pétrole ou autres produits polluants lorsque le bateau est plein . Ce bateau récupérateur de marée noire selon l'invention est particulièrement destiné à récupérer en mer ou sur eaux douces, les nappes de pétrole dérivantes provenant tant de naufrages de pétroliers, avaries graves ou simplement de dégazages mais aussi pour récupérer d'autres types de pollution par déchets divers dérivants. REVENDICATIONS 1) Bateau récupérateur de marée noire, caractérisé en ce que la structure de sa coque est divisée latéralement en sept compartiments de section triangulaire, séparés entre eux par des cloisons obliques (2) et entrecoupés dans le sens de la longueur par des cloisons verticales (3) tous les 4 à 6 mètres. 2) Bateau récupérateur de marée noire, caractérisé selon la revendication 1 en ce que toutes les cloisons sont équipées de vannes type guillotine afin que les compartiments C et E communiquent, au niveau de la ligne de flottaison (IO) avec les compartiments B et F et, au niveau bas pour que les différentes sections de ces compartiments B et F communiquent entre elles sur toute la longueur du bateau et communiquent avec les sections du compartiment central D qui elles-mêmes communiquent entre elles. 3) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 2 caractérisé en ce que toutes ces vannes à guillotines (6) (13) sont commandées depuis le poste de pilotage et actionnées par des vérins situés au niveau du pont du bateau. 4) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collecte des nappes dérivantes (11) s'effectue par l'arrière du bateau propulsé en marche arrière par l'expulsion à l'avant de l'eau traitée. 5) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'eau à traiter pénètre dans le bateau sur toute sa longueur, par les deux canaux que constituent les compartiments triangulaires (sommet en bas) C et E 6) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 1 et 4, caractérisé en ce que l'ouverture à la mer de ces compartiments C et E s'effectue par les portes coulissantes (4) situées sur la poupe du bateau, qui en s'écartant en entonnoir sous un certain angle augmente la largeur de collecte du bateau et facilite l'entrée de l'eau à traiter dans les compartiments C et E. 7) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 1 caractérisé en ce que le traitement de l'eau par décantation se fait automatiquement du fait de la circulation par le bas de l'eau à traiter entre les différents compartiments et sections de compartiments qui retiennent en partie haute le pétrole et autres produits polluants, qui flottent et s'accumulent en surface et ce jusqu'à ce que la section du compartiment soit pleine. 8) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'arrière du bateau la partie centrale correspondant au compartiment D, est profilée en pointe sur toute sa hauteur afin de faciliter l'écoulement de l'eau à traiter dans les compartiments C et E, de servir d'appui à la fermeture des portes coulissantes (4), de servir de puits d'accès au local des moteurs de propulsion (12) pour les trajets, lesquels se trouvent dans les dernières sections des compartiments B et F et de servir de logement de surveillance de l'entrée de l'eau à traiter au moyen des hublots situés au-dessus et en dessous de la ligne de flottaison (10). 9) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les compartiments triangulaires A et G sont maintenus vides afin d'assurer la flottabilité du bateau et la fonction de double coque, alors que les autres compartiments sont normalement toujours remplis jusqu'aux 5/8 ou 6/9 de leur hauteur soit par de l'eau propre lorsque le bateau est vide a soit par du pétrole ou autres produits polluants lorsque le bateau est ((plein . 10) Bateau récupérateur de marée noire, selon la revendication 2, caractérisé en ce que les vannes à guillotines (6) situées à la base des cloisons verticales (3) entre sections et obliques (2) ouvrant dans le compartiment central D, peuvent être équipées de filtres ou tamis permettant au bateau de récupérer toutes sortes d'autres produits dérivants.