Brevet FR2926566A1 — publié le 20090724

La présente invention a pour objet un dispositif pour la prévention de la pollution aquatique ; elle porte également sur un engin flottant ou posé sur le fond marin ou lacustre, ou une structure portuaire, muni d'au moins un tel dispositif. Elle concerne également un procédé pour la prévention de la pollution aquatique faisant usage du dispositif. 15 La prévention de la pollution des eaux marines ou lacustres par des produits polluants tels que les hydrocarbures est devenu une préoccupation majeure pour les organismes qui opèrent sur ou à proximité de la mer ou d'une étendue lacustre. C'est particulièrement le cas pour les opérations de forage ou 20 d'exploitation de puits pétroliers en mer ou dans un lac, qui génèrent inévitablement des pertes de pétrole et/ou d'huile qui souillent la surface de travail, mais ce peut être également le cas pour un quai sur lequel se manipulent ou se stockent des produits polluants, par exemple des hydrocarbures. 25 Dans ce contexte, un problème particulier se pose avec la houle. Il est difficile en effet de mettre la surface de travail polluée complètement à l'abri du déferlement de la houle ou des vagues. Or lorsque la houle balaye cette surface, elle emporte des polluants dans la mer ou le lac. De plus, si la 30 structure est munie d'un système de récupération et de traitement des eaux 1 -2 polluées, celui-ci risque de se trouver saturé par un grand volume d'eau polluée. Les plateformes pétrolières sont généralement mises à l'abri de la houle en les surélevant. Cependant, il s'agit d'une solution chère et qui n'est pas toujours applicable, notamment lors de la construction par éléments de taille limitée d'une plateforme ou d'une barge sur un lac. On connaît plusieurs dispositifs pour absorber l'énergie de la houle et limiter son déferlement à proximité des côtes, notamment au voisinage des ouvrages portuaires, par exemple FR 2 681 621 ou GB 1 444 835. Tous ces dispositifs sont posés ou ancrés sur le fond marin et sont donc difficilement applicables à la protection d'une plateforme posée ou ancrée sur le fond marin ou lacustre, compte tenu des profondeurs parfois importantes par lesquelles ces plateformes peuvent être amenées à travailler. De plus, ces solutions n'apportent pas de réponse au problème de la récupération des eaux polluées. La présente invention a pour but d'apporter une solution avantageuse au problème de la pollution aquatique due au balayage d'une surface polluée par la houle, la pluie ou de façon générale tout apport de liquide susceptible d'emporter à l'eau des polluants qui se trouvent sur la surface. A cet effet, elle propose un dispositif pour la prévention de la pollution aquatique engendrée au niveau d'une structure émergeant de l'eau et comprenant une surface sensiblement horizontale exposée à la houle, ce dispositif comportant une ossature pouvant se fixer sur un bord de ladite surface, cette ossature supportant dans sa partie supérieure un bassin de récupération des eaux entraînées par le déferlement de la houle, ledit bassin présentant des parois en surélévation par rapport à la surface de la structure et étant muni d'au moins un orifice d'évacuation, et comportant dans sa partie inférieure, au dessous dudit bassin, un récipient de récupération par écoulement des eaux polluées en provenance de ladite surface. Grâce à ces dispositions, le dispositif selon l'invention permet d'éviter les inconvénients mentionnés plus haut, d'une part en retenant l'eau entraînée par le déferlement de la houle et donc en limitant fortement le balayage par la houle d'une surface polluée, d'autre part en évitant que ces eaux polluées s'échappent en procurant un moyen de récupération et de stockage temporaire desdites eaux polluées. Le dispositif selon l'invention pourra par exemple comprendre une ossature métallique assez robuste, qui peut être fixée sur le pourtour d'un engin flottant à hauteur du pont ou le long d'un quai. Avantageusement, les parois du bassin de récupération des eaux entraînées par le déferlement de la houle du dispositif pourront être solidarisées à l'ossature, le sommet de ces parois étant situé à une hauteur H au-dessus de la surface à protéger ; cette hauteur H est calculée en tenant compte de la hauteur de la surface à protéger au- dessus du niveau moyen de l'eau (pour un engin flottant, on prendra la hauteur en situation de plus grand déplacement prévu, pour une structure portuaire on tiendra compte de la plus haute marée haute sur la période d'utilisation), et de la hauteur maximale de houle prise en compte. De façon générale, la hauteur de la paroi antérieure, soit Ha, peut être différente de la hauteur de la paroi postérieure, soit Hp, par exemple Ha De cette façon, la paroi antérieure qui fait face au large constitue un premier obstacle pour la houle et une première protection. La paroi postérieure du bassin, qui est proche du bord de la surface à protéger, constitue une deuxième protection en empêchant l'eau qui a franchi la paroi antérieure d'atteindre la surface de la structure. Avantageusement, la paroi antérieure et/ou la paroi postérieure peuvent être munies d'un déflecteur tourné vers le large dont l'effet est de rabattre la houle vers le large ou vers le bassin. De cette façon on obtient par exemple un même effet de protection contre la houle avec des parois plus basses, ou un effet de protection renforcé. Le fond du bassin est situé au dessus du niveau moyen de la mer ou du lac ; le bassin comporte un orifice pour le retour à la mer ou au lac de l'eau ayant franchi la paroi antérieure et retenue par le bassin. Par exemple, la paroi antérieure comporte une ouverture dans sa partie basse ou dalot, ou bien une telle ouverture est ménagée dans le fond du bassin. Le récipient est prévu pour tenir compte du fait qu'on ne peut empêcher totalement une surface située au bord de la mer ou d'un lac d'être mouillée ; les embruns par exemple peuvent être emportés par le vent et venir se déposer sur la surface, ainsi que la pluie. Il existera donc toujours une certaine quantité d'eau qui parviendra sur la surface, qui sera polluée et qu'il faudra éviter de rejeter à la mer ou dans le lac. Le dispositif selon l'invention propose donc de stocker temporairement les eaux polluées dans le récipient de récupération. De façon que ce récipient puisse récupérer lesdites eaux polluées par simple écoulement, et sans avoir à modifier la structure qu'il s'agit de protéger, le récipient est disposé à un niveau inférieur à cette surface et la paroi postérieure du bassin est située légèrement écartée par rapport au bord de ladite surface, de façon à ménager un passage pour l'écoulement des eaux polluées dans ce récipient ; ce passage pourra être protégé par une grille de façon à éviter que l'eau emporte des objets dans le récipient. De plus, la paroi postérieure du bassin empêche également les eaux polluées qui se trouvent sur la surface à protéger de regagner le large. De façon générale, le récipient a une forme parallélépipédique et comporte des parois sensiblement verticales et un fond sensiblement horizontal. De façon avantageuse, le fond du récipient n'est pas horizontal mais incliné, sa partie la plus élevée faisant face au large et supprimant ainsi tout ou partie de la paroi verticale faisant face au large. L'angle d'inclinaison par rapport à l'horizontale sera par exemple compris entre 30 et 60°, de préférence voisin de 45°, de manière à ce que la houle en provenance du large et qui frappe le dispositif soit réfléchie vers le bas. Ceci permet de limiter le franchissement de la paroi antérieure par la houle. Un autre avantage de cette disposition inclinée du fond du récipient est, en présence de glace, de la canaliser sous la structure et lui permettre d'échapper à la pression de la glace. Les dispositifs précédemment décrits pourront être réalisés par l'assemblage d'éléments modulaires pouvant s'assembler les uns aux autres le long du bord de la surface à protéger, chaque module comportant un élément d'ossature, un bassin élémentaire et un récipient élémentaire. Plusieurs modules identiques ou similaires sont alors nécessaires pour protéger l'ensemble d'une structure, deux modules voisins pouvant être fixés l'un à l'autre pour plus de rigidité. Le dispositif selon l'invention se prête donc à une construction modulaire en série et à une pose sur des structures existantes en les modifiant au minimum, éventuellement de façon temporaire pour répondre à un besoin particulier. Compte tenu du fait que la surface à protéger équipée du dispositif selon l'invention doit rester accessible aux navires, l'ossature de tout ou partie du dispositif pourra être recouverte d'un matériau résilient sur la face tournée vers le large. Ce matériau résilient pourra consister par exemple en des bandes de caoutchouc épais ou tout autre matériau absorbant les chocs et résistant au frottement causé par un navire accosté. L'invention a également pour objet un engin flottant, par exemple une plateforme ou une barge de forage pétrolier, et une structure portuaire faisant 30 usage du dispositif selon l'invention. L'invention a également pour objet une méthode pour la prévention de la pollution d'une étendue d'eau faisant usage du dispositif. Dans cette méthode, les eaux polluées collectées par le récipient sont périodiquement pompées vers une station de traitement, par exemple en utilisant une pompe immergée transportable. Le procédé sera mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et à la lumière des figures annexées dans lesquelles : La figure 1 est une vue en perspective d'une barge de forage équipée d'un dispositif selon l'invention ; Les figures 2A et 2B sont respectivement une vue en perspective et une vue en coupe schématique d'un module du dispositif selon l'invention ; Les figures 3A et 3B sont respectivement une vue en perspective et une vue en coupe schématique d'une variante du module du dispositif selon l'invention ; La figure 4 est une vue en coupe schématique d'une autre variante du module du dispositif selon l'invention. Dans l'exemple illustré par la figure 1, une barge de forage 20 flottant à la surface d'un plan d'eau, par exemple un lac ou la mer, est équipée d'un dispositif lA selon l'invention constitué par exemple d'une pluralité de modules 1 fixés le long de son pourtour extérieur. La barge 20 est elle-même réalisée par assemblage de caissons parallélépipédiques 21 ; elle comporte une surface supérieure 22 et un équipement de forage 23. Cet équipement produit inévitablement des polluants tels que des hydrocarbures et l'invention a pour objet d'éviter la pollution aquatique par ces polluants, notamment d'éviter que le balayage de la surface 22 par la houle entraîne ces polluants au lac ou à la mer et de fournir un moyen de stockage temporaire de ces polluants. Chaque module 1 comporte dans sa partie supérieure un bassin qui retient l'eau -7 entraînée par le déferlement de la houle, évitant ainsi que la surface 22 de la barge 20 soit balayée par la houle et qu'un important volume d'eau polluée retourne au large. L'eau captée par ce bassin retourne à la mer ou au lac par une/des ouverture(s) prévue(s) dans au moins une paroi de ce bassin. L'eau résiduelle (embruns, pluie...) et les polluants présents sur la surface 22 sont récupérés dans un récipient situé en partie inférieure des modules 1, sous le bassin. Ces récipients sont vidés périodiquement, par exemple par pompage, et les eaux polluées envoyées vers une usine de traitement (non représentée). Dans l'exemple illustré sur les figures 2A et 2B, le module 1 du dispositif selon l'invention comprend une ossature 2 sensiblement parallélépipédique réalisée en poutrelles métalliques, fixée au bord 3b d'une surface 3a à protéger appartenant à une structure 3 qui peut être par exemple un engin flottant ou une portion de quai. L'ossature 2 comprend quatre poutrelles qui définissent un plan horizontal inférieur 2a, 2b, 2c, 2d, quatre poutrelles qui définissent un plan horizontal supérieur 2e, 2f, 2g, 2h et quatre poutrelles verticales 2i, 2j, 2k, 21, deux poutrelles verticales antérieures 2i, 2j qui font face au large et deux poutrelles verticales postérieures 2k, 21 qui prennent appui sur le bord 3b de la surface 3a à protéger.. L'ossature 2 peut également comprendre deux poutrelles obliques 2m, 2n reliant la partie postérieure du plan inférieur à la partie antérieure du plan supérieur pour augmenter la rigidité de l'ossature 2, ainsi qu'une poutrelle 2o située dans ledit plan horizontal, reliant les poutrelles 2f et 2h, parallèle au bord 3b de la surface 3a et située à une distance D dudit bord. Les poutrelles verticales antérieures 2i, 2j se prolongent au-dessus dudit plan horizontal supérieur d'une hauteur Hl, et deux éléments de poutrelles verticaux 2p, 2q s'élèvent orthogonalement d'une hauteur H2 au-dessus respectivement des poutrelles 2f, 2h du plan horizontal supérieur, au niveau de la poutrelle 2o, définissant avec les quatre poutrelles 2e, 2f, 2g, 2h du plan horizontal supérieur un volume de forme sensiblement parallélépipédique ; ce volume est fermé latéralement et inférieurement par des parois, par exemple en tôles mécano soudées, qui forment un bassin 4 de récupération des eaux entraînées par le déferlement de la houle. Ce bassin 4 comporte une paroi antérieure 4a, s'appuyant sur la partie haute des poutrelles verticales antérieures 2i, 2j ainsi que sur la poutrelle horizontale 2e, qui sert de première protection contre la houle de la surface 3a, une paroi postérieure 4b, s'appuyant sur les éléments de poutrelle verticaux 2p, 2q ainsi que sur la poutrelle horizontale 2o, procurant une seconde protection contre la houle, et un fond 4c s'appuyant sur les quatre poutrelles 2e, 2f, 2g, 2h du plan horizontal supérieur de l'ossature 2. Les sommets des parois antérieure 4a et postérieure 4b sont respectivement à des hauteurs HI et H2 par rapport au fond 4c du bassin 4. La position relative du fond 4c et de la surface 3b est telle que ces parois sont en surélévation par rapport à ladite surface 3b, de façon à ce que ces parois procurent une protection efficace de la surface 3b contre la houle. Dans l'exemple des figures 2A et 2B, les hauteurs HI et H2 sont égales et supérieures à la hauteur de la surface 3b au-dessus du fond 4c du bassin 4. La paroi antérieure 4a comporte à sa base un orifice d'évacuation ou dalot 4d permettant à l'eau qui a franchi ladite paroi antérieure 4a de retourner à la mer ou au lac ; d'autres moyens sont envisageables pour cette fonction, par exemple une ouverture dans le fond 4c du bassin 4 et une conduite. La paroi postérieure 4b est écartée du bord 3b de la surface 3a de la distance 25 D, ménageant un espace entre ladite paroi et le bord 3b de la surface 3a. Dans sa partie inférieure, sous le bassin 4 et s'appuyant sur les poutrelles de l'ossature 2, le module 1 comprend un récipient 6 comportant quatre parois sensiblement verticales, des parois latérales 6a et 6b, une paroi 6c située le 30 long du bord 3b de la surface 3a à protéger et une paroi 6d qui fait face au large ainsi qu'un fond sensiblement horizontal 6e. Grâce à l'espace de valeur D entre la paroi postérieure 4b du bassin 4 et le bord 3b de la surface 3a, l'eau qui a pu rejoindre la surface 3a (embruns, pluie...) et qui se trouve polluée peut s'écouler dans le récipient 6 au lieu d'aller dans la mer ou le lac. Les deux poutrelles verticales antérieures 2i, 2j qui font face au large de l'ossature 2 peuvent comporter une protection 9 pleine ou creuse, par exemple en caoutchouc, de façon qu'un navire puisse accoster le long du module 1. Dans ce cas bien sûr certains modules sont munis de passerelles pour que le personnel puisse les franchir et se rendre sur la structure 3. Dans l'exemple illustré sur les figures 3A et 3B, le fond 6e du récipient 6 n'est pas horizontal mais incliné d'un angle a égal à environ 45° par rapport à l'horizontale, mais d'autres valeurs d'inclinaison sont possibles. Il prend par exemple appui sur les deux poutrelles obliques 2m, 2n et les deux poutrelles verticales postérieures 2k, 21 de l'ossature 2. La partie haute 6f du fond 6e fait face au large de façon à réfléchir la houle incidente. Dans l'exemple de la figure 4, la paroi antérieure 4a comporte à son sommet une paroi concave 10, tournée vers le large, prenant par exemple la forme d'une portion de cylindre, et la paroi 4b comporte à son sommet une paroi concave 11 tournée vers le bassin 4. La paroi 10 joue le rôle de déflecteur et contribue à rabattre la houle et à la repousser vers le large, et la paroi 11 contribue à rabattre dans le bassin 4 le clapot résiduel qui pourrait y prendre place avant que toute l'eau se soit évacuée par l'orifice d'évacuation 4d. De plus, dans cet exemple, la hauteur H1 de la paroi antérieure 4a au-dessus du fond 4c du bassin 4 est inférieure à la hauteur H2 de la paroi postérieure 4b. Revendications 1. Dispositif (lA) pour la prévention de la pollution aquatique engendrée au niveau d'une structure (3) émergeant de l'eau et comprenant une surface (3a) sensiblement horizontale exposée à la houle, caractérisée en ce qu'il comporte : • une ossature (2) pouvant se fixer sur un bord (3b) de ladite surface, cette ossature (2) supportant dans sa partie supérieure un bassin (4) de récupération des eaux entraînées par le déferlement de la houle, • ledit bassin (4) présentant des parois (4a, 4b) en surélévation par rapport à la surface (3a) de la structure et étant muni d'au moins un orifice (4d) d'évacuation, • et, dans sa partie inférieure, au dessous dudit bassin (4), un récipient (6) de récupération par écoulement des eaux polluées en provenance de ladite surface (3a). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi postérieure (4b) dudit bassin (4) est écartée du bord (3b) de ladite surface (3a), de façon à ménager un passage pour l'écoulement des eaux polluées dans ledit récipient (6). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins l'une des paroi antérieure (4a) et/ou postérieure (4b) dudit bassin (4) comporte à son sommet une paroi concave (10, 11) tournée vers le large de façon à repousser la houle vers le large ou vers l'intérieur dudit bassin (4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond (6e) dudit récipient (6) est incliné par rapport à l'horizontale d'un angle compris entre 30 et 60 degrés, sa partie la plus haute (6f) faisant face au large.-11- 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite ossature (2) comporte des montants antérieurs sensiblement verticaux (2i, 2j) recouverts d'un matériau (9) absorbant les chocs et résistant au frottement de façon à permettre l'accostage de navires. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé par l'assemblage de modules identiques ou similaires. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits modules comportent des moyens de fixation latéraux permettant leur fixation aux modules voisins lorsqu'ils sont fixés le long du bord (3b) de ladite surface (3). 15 8. Engin flottant (10) ou posé sur le fond marin ou lacustre et muni sur son pourtour d'un dispositif (1A) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 20 9. Structure portuaire (3) munie sur son bord (3a) d'un dispositif (1A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 10. Procédé de prévention de la pollution aquatique engendrée au niveau d'une structure (3) comportant une surface (3a) sensiblement 25 horizontale exposée à la houle, comprenant les étapes suivantes : • fixation sur le bord (3b) de ladite surface (3a) d'un dispositif (1A) comportant : / une ossature (2) pouvant se fixer sur ledit bord (3b) de ladite surface (3a), cette ossature (2) supportant dans sa partie supérieure 30 un bassin (4) de récupération des eaux entraînées par le déferlement de la houle,10- 12- / ledit bassin (4) présentant des parois (4a, 4b) en surélévation par rapport à la surface (3a) de la structure et étant muni d'au moins un orifice (4d) d'évacuation, / et, dans sa partie inférieure, au dessous dudit bassin (4), un récipient (6) de récupération par écoulement des eaux polluées en provenance de ladite surface (3a), • périodiquement, vidage dudit récipient (6) de récupération et envoi des eaux polluées vers une station de traitement. 11. Procédé de prévention de la pollution aquatique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le vidage dudit récipient (6) de récupération s'effectue grâce à une pompe (8) immergée transportable.