Brevet FR2849827A1 — publié le 20040716

i Dispositif de récupération de matériaux flottants. La présente invention concerne un dispositif de récupération du pétrole en mer afin d'éviter 5 une pollution des côtes. Elle concerne plus particulièrement les moyens rapides de capter du pétrole visqueux à la surface d'une mer agitée. Les systèmes qui permettent la récupération du pétrole en mer sont généralement constituées de pompes flottantes et de barrages qui sont débarqués de navires ce qui rend leur utilisation 10 délicate, peu efficace voir dangereuse lorsque la mer est agitée ce qui est généralement le cas après un naufrage. De plus, un pétrole visqueux est particulièrement difficile à pomper. D'autres systèmes sont munis de roues à aubes ou de tapis roulants, mais leurs orientations ou leurs positionnements nécessitent un calme plat et limite leur vitesse d'avancement ce qui les rend peu efficace. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients à l'aide de moyens très rapides à mettre en oeuvre, compatibles avec une viscosité importante et peu sensible aux conditions météorologiques. Selon sa caractéristique principale, il est constitué d'un bateau comportant au moins une roue à aubes et est caractérisé en ce que l'axe de rotation de la roue à aubes est orienté de façon sensiblement horizontale et de façon sensiblement parallèle à l'axe d'avancement du bateau, la position latérale de l'axe de la roue à aubes permet un encastrement partiel de la roue dans la coque du bateau tandis que sa position en hauteur permet une immersion de la partie basse 25 de la roue à aubes, la mise en rotation de la roue à aubes combinée avec le mouvement d'avancement du bateau étant susceptible de ramener à bord du bateau les masses de pétrole se trouvant sur la trajectoire du secteur immergé de la roue à aubes. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, l'immersion de la roue à aubes est 30 telle que l'intersection du cercle déterminé entre le diamètre extérieur de la roue et le flanc du bateau se trouve sous le niveau de la nappe de pétrole. Selon une autre caractéristique de l'invention, le flan du bateau est découpé au niveau d'une cale pour permettre le passage de la dite roue à aubes, et la zone d'intersection entre la roue à 35 aubes et la coque du bateau forme, autour de la roue, un carter constitué par des joues latérales et par une partie périphérique qui se termine au dessus de la ligne de flottaison du bateau, délimitant ainsi une ouverture entre les joues latérales du carter. Le contour de la coque est donc prolongé par le carter, dont les joues latérales relient le flanc du bateau au pont de celui-ci et dont la partie périphérique est liée au flanc du bateau dans sa partie basse pour se terminer au dessus du niveau de la ligne de flottaison. La partie périphérique est évidemment liée aux joues latérales et toutes ces liaisons sont étanches comme par exemple soudées. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ouverture délimitée entre les joues et la partie périphérique du carter communique avec une cuve de décantation comportant dans sa partie basse des moyens de ballastage et d'évacuation d'eau et des moyens de transfert du pétrole 10 vers d'autres cuves ou vers un lieu de stockage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la roue à aubes est animée en rotation par un moteur dans le sens permettant de rapprocher sa partie immergée vers le carter de façon à propulser directement dans le carter, les zones situées entre deux aubes, d'enfermer le contenu 15 de ces zones dans le carter puis de déverser ce contenu dans la cuve de décantation par l'ouverture délimité entre le carter et la cuve. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, la partie périphérique du carter se termine au dessus d'une ligne déterminée par la différence de densité entre l'eau et le pétrole 20 lorsque la cuve est principalement pleine de pétrole. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rayon de la roue à aubes est suffisamment grand pour que l'inclinaison de l'aube qui fait face à l'ouverture du carter permette le déversement du pétrole par gravité. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le jeu latéral entre les joues du carter et la roue à aubes est minime tandis que le jeu diamétral entre la partie périphérique du carter et la roue à aubes est important dans sa partie basse afin de commencer la décantation, et se réduit dans sa partie haute pour maintenir enfermées les masses de pétrole dans le carter jusqu'à leur 30 déversement dans la cuve de décantation. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, le positionnement en hauteur du dispositif se fait par ballastage du bateau. Selon des modes particuliers de réalisation: -La cuve de décantation peut être constituée par une cale du bateau, rendue étanche par rapport aux autres compartiments du bateau et comportant les moyens de ballastage et de 5 décantation susceptibles de maintenir le bateau à une flottabilité constante et d'évacuer l'eau au fur et à mesure que le pétrole est récupéré. -Le conduit d'évacuation situé en partie basse peut déboucher dans une cuve intermédiaire pour améliorer la décantation avant de rejeter l'eau à la mer. 10 -Le moteur de la roue à aubes peut être commandé à distance et sa vitesse de rotation réglée en fonction de la vitesse d'avancement du bateau. -Des jets d'eau sous pression peuvent nettoyer la roue à aubes au fur et à mesure du 15 fonctionnement du dispositif -Un bastingage peut contourner la zone d'intersection entre la roue et le pont du bateau pour éviter une éventuelle chute humaine dans la cuve. -Des renforts peuvent être aménagés sur la coque du bateau pour compenser l'affaiblissement consécutif à la découpe d'une partie du pont et du flanc. -Le pétrole peut être transféré vers d'autres cales du bateau sans attendre forcément le remplissage total de la cuve de décantation réceptrice, pour cela, un conduit muni d'une vanne 25 peut être placé à mi hauteur de la cuve de décantation et une pompe peut accélérer le transfert. -Une pompe peut accélérer la vidange de l'eau dans la cuve de décantation. -Les aubes de la roue peuvent avoir une forme hélicodale, ou l'axe de la roue à aubes peut 30 former un angle avec l'axe du bateau pour permettre une auto rotation de la roue grâce au mouvement d'avancement du bateau. -L'angle des aubes par rapport à la roue peut être variable pour optimiser l'inclinaison des aubes en fonction de la position angulaire de la roue. 35 -Le dispositif peut se trouver dans la zone la plus proche de l'axe de tangage afin de réduire les variations de niveau. -Les aubes peuvent être recouvertes d'un revêtement anti-adhérent. -Le dispositif peut être indépendant du bateau en étant par exemple porté ou remorqué. -Le dispositif peut être monté sur un bateau à faible tirant d'eau. -La roue à aubes peut être de petit diamètre proportionnellement au flanc du bateau et la partie encastrée de la roue à aubes peut ne pas déboucher sur le pont. 10 -L'axe de la roue à aubes peut être décalé latéralement par rapport au flan du bateau. -Le positionnement en hauteur de la roue à aubes peut se faire par déplacement relatif entre la roue et la coque du bateau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemple non limitatifs. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente une coupe transversale d'un bateau au niveau du dispositif La figure 2 représente une vue latérale d'un bateau équipé du dispositif La figure 3 représente une vue aérienne du dispositif contournant une nappe de pétrole. En référence à ces dessins, le dispositif est constitué d'un bateau (1), comportant une roue à 25 aubes (2) dont l'axe de rotation est horizontal et parallèle à l'axe d'avancement du bateau, l'axe de la roue à aubes se trouve positionné sensiblement sur le même plan que le flanc (15) du bateau et la hauteur de cet axe est telle, que l'intersection (i) du cercle déterminé par le diamètre extérieur de la roue et le flanc du bateau se trouve sous le niveau de la nappe de pétrole (16) déterminant ainsi un secteur de roue (20) immergé. Un carter ferme la coque et 30 carène la roue à aubes dans la zone d'intersection entre la roue et la coque. Ce carter est constitué de deux joues latérales (5) disposées de part et d'autre de la roue à aubes qui joignent le flanc (15) du bateau au pont (6) et d'une partie périphérique (4), liée au flanc du bateau et contournant la roue jusqu'à une hauteur (17) délimitant ainsi une ouverture (7) qui communique avec une cuve de décantation (8). Cette cuve de décantation est munie en partie 35 basse d'un conduit permettant d'évacuer l'eau directement dans la mer et permettant également de ballaster de façon à ne pas modifier la flottabilité du bateau pendant l'opération de récupération du pétrole. La hauteur (17) correspond à une hauteur légèrement supérieure à la différence de niveau due à la différence de densité entre l'eau et le pétrole lorsque la cuve est principalement pleine de pétrole. Le bateau se dirige vers une nappe de pétrole (16) puis la contourne de façon tangentielle en présentant son coté équipé de la roue à aubes pendant que le moteur (10) propulse en rotation la roue à aubes (2) dans le sens (11) permettant aux zones 5 (12) comprises entre deux aubes de se rapprocher du carter puis d'y être enfermées dans la zone (13) et enfin de se déverser par gravité dans la cuve (8) et ainsi de suite, les zones (12) étant renouvelées par le mouvement d'avancement du bateau. La vitesse de rotation de la roue est réglée en fonction de la vitesse d'avancement du bateau et en fonction de la largeur de la roue à aubes, il est à noter que les aubes de la roue se présentent au flux par la tranche et 10 n'opposent de ce fait que peu de résistance à l'avancement. Au fur et a mesure du remplissage de la cuve par du pétrole, l'eau s'évacue par un conduit (9) et une vanne (18) permet de bloquer le contenu dans la cuve lorsque celle-ci est principalement pleine de pétrole ce qui est indiqué par un densimètre (19) . Le contenu de la cuve peut être alors transféré vers d'autres cales ou vers un bateau citerne suiveur. Ainsi, l'action peut se dérouler en toute sécurité, avec des opérateurs à l'abri des intempéries sans aucun matériel à débarquer en étant immédiatement opérationnel sur site et en se déplaçant très vite d'une nappe à l'autre car la tempête disperse souvent la pollution. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la récupération du pétrole en mer. 20 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1) Dispositif de récupération de matériaux flottants constitué d'un bateau (1) comportant au moins une roue à aubes (2) caractérisé en ce que l'axe de rotation de la roue à aubes est 5 orienté de façon sensiblement horizontale et de façon sensiblement parallèle à l'axe d'avancement du bateau, la position latérale de l'axe de la roue à aubes permet un encastrement partiel de la roue dans la coque du bateau tandis que sa position en hauteur permet une immersion de la partie basse de la roue à aubes, la mise en rotation de la roue à aubes combinée avec le mouvement d'avancement du bateau étant susceptible de ramener à 10 bord du bateau les masses de pétrole se trouvant sur la trajectoire du secteur immergé (20) de la roue à aubes. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la zone d'intersection entre la roue à aubes (2) et la coque du bateau (1) forme, autour de la roue (2), un carter constitué par 15 des joues latérales (5) et par une partie périphérique (4) qui se termine au dessus de la ligne de flottaison (14) du bateau, délimitant ainsi une ouverture (7) entre les joues latérales (5) du carter. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'immersion de la roue à aubes 20 est telle que l'intersection (i) du cercle déterminé entre le diamètre extérieur de la roue et le flanc (15) du bateau se trouve sous le niveau de la nappe de pétrole. 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'ouverture (7) communique avec une cuve de décantation (8) comportant dans sa partie basse des moyens de ballastage et 25 d'évacuation d'eau (9)et (18). 5) Dispositif selon la revendication 2 ou 4 caractérisé en ce que la partie périphérique (4) se termine au dessus d'une ligne (17) déterminée par la différence de densité entre l'eau et le pétrole lorsque la cuve est principalement pleine de pétrole. 30 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le rayon de la roue à aubes (2) est suffisamment grand pour que l'angle de l'aube (22) qui fait face à l'ouverture (7) permente te déversement du pétrole par gravité. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la roue à aubes (2) est animée en rotation par un moteur (10) dans le sens (11) de façon à propulser dans le carter, les zones (12) situées entre deux aubes, d'enfermer le contenu de ces zones dans le carter puis de déverser ce contenu dans la cuve de décantation (8) par l'ouverture (7). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que le jeu latéral entre les joues (5) du carter et la roue à aubes (2) est minime tandis que le jeu diamétral entre la partie périphérique (4) du carter et la roue à aubes (2) est important dans sa partie 10 basse afin de commencer la décantation et se réduit dans sa partie haute pour maintenir enfermées les masses de pétrole dans le carter jusqu'à leur déversement dans la cuve de décantation (8). 9) Dispositif selon la revendication 1, 6 ou 7 caractérisé en ce que la vitesse de rotation 15 de la roue (2) est réglée en fonction de la vitesse d'avancement du bateau et en fonction de la largeur (L) de la roue à aubes. 10) Dispositif selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que la cuve de décantation (8) dispose d'un densimètre (19) pour informer l'utilisateur lorsque la cuve est principalement 20 pleine de pétrole.