Brevet FR3065706A1 — publié le 20181102

FLOTTEUR SEMI-SUBMERSIBLE NOTAMMENT D'EOLIENNE La prÃ©sente invention concerne un flotteur notamment d'Ã©olienne offshore. Par exemple, l'invention peut concerner les flotteurs semi-submersibles en acier ou en bÃ©ton ou encore en acier et en bÃ©ton Ã©galement appelÃ©s flotteurs hybrides. De tels flotteurs hybrides sont dÃ©jÃ connus dans l'Ã©tat de la technique, comme par exemple par le document WO 2014/031009. Ce document dÃ©crit un tel flotteur qui comporte au moins quatre colonnes, dont une colonne centrale, et trois colonnes extÃ©rieures, raccordÃ©es Ã la colonne centrale par des branches en forme de ponton. Dans ce document, les colonnes extÃ©rieures sont reliÃ©es Ã la colonne centrale selon une configuration en Ã©toile. Les colonnes extÃ©rieures et les branches en forme de ponton de ce flotteur comportent alors Ã©galement des ballasts, permettant de rÃ©gler le niveau de flottabilitÃ© de ce flotteur. Ceci permet par exemple le transport et l'installation de cette Ã©olienne sur un site de production d'Ã©lectricitÃ©. Les flotteurs de cette nature dits hybrides utilisent une structure mixte par exemple en acier pour les colonnes et par exemple en bÃ©ton pour les branches en forme de ponton, entre celles-ci. Dans le document antÃ©rieur mentionnÃ© prÃ©cÃ©demment, des moyens de vidange par pompage de ces ballasts sont Ã©galement prÃ©vus. Ces moyens de pompage permettent en effet de pomper de l'eau hors de ces ballasts pour modifier la flottabilitÃ© de l'ensemble. Ce document antÃ©rieur dÃ©crit donc de faÃ§on gÃ©nÃ©rale le concept de flotteur semi submersible d'Ã©olienne. La prÃ©sente invention a pour but de faire progresser la dÃ©finition de ce type de flotteurs. A cet effet l'invention a pour objet un flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore, comportant au moins quatre colonnes, dont une colonne centrale et trois colonnes extÃ©rieures raccordÃ©es Ã la colonne centrale par des branches en forme de ponton, les colonnes extÃ©rieures et les branches en forme de ponton comportant des ballasts, caractÃ©risÃ© en ce que les ballasts sont des ballasts Ã remplissage par gravitÃ© et Ã vidange par air comprimÃ©. Suivant d'autres caractÃ©ristiques du flotteur selon l'invention, prises seules ou en combinaison : 3065706 2 les ballasts des branches comportent une portion s'Ã©tendant dans la colonne centrale ; l'air comprimÃ© de vidange est fourni par une source d'air comprimÃ© portÃ©e par un navire de soutien et associÃ©e Ã des moyens de branchement sur des 5 moyens de raccordement aux ballasts ; la source d'air comprimÃ© comporte des moyens formant compresseur d'air ; les moyens de raccordement comprennent des conduits de raccordement s'Ã©tendant dans la colonne centrale entre la portion des ballasts s'Ã©tendant dans la colonne centrale et des moyens de connexion Ã la source d'air 10 comprimÃ©, prÃ©vus dans la partie supÃ©rieure de cette colonne centrale ; les ballasts comportent une portion qui remonte dans les colonnes extÃ©rieures ; les colonnes prÃ©sentent une section cylindrique ; les branches en forme de ponton prÃ©sentent une section rectangulaire ; 15 les branches en forme de ponton comportent des cloisons de dÃ©limitation de compartiments dans les portions de ballasts correspondantes ; les colonnes sont en acier et les branches en bÃ©ton et en ce que les colonnes sont reliÃ©es aux branches par des brides de fixation associÃ©es Ã des organes de post-contrainte noyÃ©s dans le bÃ©ton des branches en forme de ponton. 20 L'invention sera mieux comprise Ã la lecture de la description qui va suivre, donnÃ©e uniquement Ã titre d'exemple et faite en se rÃ©fÃ©rant aux dessins annexÃ©s, sur lesquels : - la figure 1 reprÃ©sente une vue en perspective d'un exemple de rÃ©alisation d'un flotteur semi-submersible d'Ã©olienne offshore selon l'invention, 25 - la figure 2 reprÃ©sente une vue schÃ©matique de cÃ´tÃ© illustrant des ballasts d'un tel flotteur, - la figure 3 reprÃ©sente une vue partiellement en coupe d'un tel flotteur et illustrant ces ballasts, - la figure 4 reprÃ©sente une vue schÃ©matique illustrant des moyens de vidange de 30 tels ballasts, et - la figure 5 illustre la liaison entre des colonnes extÃ©rieures et des branches en forme de ponton d'un tel flotteur. On a en effet illustrÃ© sur la figure 1, un flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore. 35 Cette Ã©olienne offshore est dÃ©signÃ©e par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 1 sur cette figure 1, et le flotteur de celle-ci est dÃ©signÃ© par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 2. 3065706 3 Dans la prÃ©sente demande, on a illustrÃ© un flotteur hybride c'est-Ã -dire un flotteur utilisant deux matÃ©riaux diffÃ©rents pour rÃ©aliser des parties de celle-ci. Ainsi et comme cela a Ã©tÃ© dÃ©crit dans le document antÃ©rieur mentionnÃ© prÃ©cÃ©demment, un tel flotteur comporte au moins quatre colonnes par exemple en acier 5 ou en bÃ©ton, dont une colonne centrale dÃ©signÃ©e par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 3 et trois colonnes extÃ©rieures dÃ©signÃ©es par les rÃ©fÃ©rences 4, 5 et 6. Ces colonnes extÃ©rieures 4, 5 et 6 sont raccordÃ©es Ã la colonne centrale 3, par des branches en forme de ponton en acier ou en bÃ©ton, dont deux, par exemple 7 et 8, sont illustrÃ©es sur cette figure 1. 10 Comme cela a Ã©tÃ© indiquÃ© prÃ©cÃ©demment Ã©galement, les colonnes centrale et extÃ©rieures peuvent Ãªtre des colonnes en acier ou en bÃ©ton et prÃ©senter une section cylindrique, tandis que les branches en forme de ponton peuvent Ãªtre rÃ©alisÃ©es en acier ou en bÃ©ton et prÃ©senter une section rectangulaire. Dans ce flotteur, les colonnes extÃ©rieures et les branches en forme de ponton 15 comportent des ballasts. De tels ballasts sont illustrÃ©s par exemple sur les figures 2, 3 et 4. En effet on reconnaÃ®t sur ces figures, la colonne centrale 3, une colonne extÃ©rieure par exemple 4, et une branche en forme de ponton de liaison de cette colonne extÃ©rieure Ã la colonne centrale, comme par exemple la branche 7. 20 Comme cela est illustrÃ©, les colonnes extÃ©rieures et les branches en forme de ponton comportent des ballasts tels que le ballast dÃ©signÃ© par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 10 sur ces figures 2 Ã 4. A l'une de leurs extrÃ©mitÃ©s, ces ballasts s'Ã©tendent au niveau des colonnes extÃ©rieures du flotteur et comportent par exemple comme cela est illustrÃ© plus clairement 25 sur la figure 4, une portion qui remonte dans la colonne extÃ©rieure correspondante 4, telle que par exemple la portion de ballast dÃ©signÃ©e par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 11 sur cette figure 4. A l'autre de leurs extrÃ©mitÃ©s, ces ballasts comportent par exemple une portion qui s'Ã©tend dans la colonne centrale 3, cette portion Ã©tant dÃ©signÃ©e par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 30 12 sur ces figures pour le ballast 10. Ainsi que cela apparaÃ®t Ã©galement sur ces figures, les colonnes peuvent prÃ©senter une section cylindrique tandis que les branches en forme de ponton peuvent prÃ©senter une section rectangulaire. De faÃ§on plus spÃ©cifique et comme cela est illustrÃ© sur la figure 4 en particulier, 35 cette colonne centrale 3 du flotteur comporte Ã©galement des moyens de raccordement des ballasts Ã une source d'air comprimÃ© de vidange. 3065706 4 Ainsi dans le flotteur dÃ©crit, les ballasts sont des ballasts Ã remplissage par gravitÃ© et Ã vidange par air comprimÃ©. On a ainsi reprÃ©sentÃ© sur ces figures et en particulier sur la figure 4, des moyens de raccordement dÃ©signÃ©s par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 13 sur cette figure, de la portion de 5 ballast par exemple 12 s'Ã©tendant dans la colonne centrale, Ã une source d'air comprimÃ© de vidange de ces ballasts. Cette source d'air comprimÃ© est dÃ©signÃ©e par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 14 sur cette figure 4. En fait cette source d'air comprimÃ© peut par exemple comporter des moyens 10 formant compresseur d'air, portÃ©s par exemple par un navire de soutien ou analogue, dÃ©signÃ© par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 15 sur cette figure 4, et associÃ©s Ã des moyens de branchement dÃ©signÃ©s par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 16, de cette source sur les moyens de raccordement 13 au ballast. On conÃ§oit en effet que dans un tel flotteur, les ballasts sont raccordÃ©s Ã des 15 conduits ou des canalisations d'air comprimÃ© de vidange, auxquels on peut raccorder un compresseur pour assurer la vidange de ceux-ci. Des moyens de connexion rapide de type classique sont alors prÃ©vus par exemple dans la partie supÃ©rieure de la colonne centrale, pour permettre un raccordement de la source aux ballasts. 20 Le compresseur peut alors Ãªtre mutualisÃ© entre plusieurs Ã©oliennes par exemple d'un site de production d'Ã©lectricitÃ©. Un navire de soutien ou analogue peut alors Ãªtre utilisÃ© pour dÃ©placer ces moyens entre diffÃ©rentes Ã©oliennes par exemple d'un parc afin de rÃ©duire les coÃ»ts d'installation et d'exploitation de celui-ci. 25 En effet des moyens de connexion rapide de type classique peuvent Ãªtre utilisÃ©s pour raccorder le compresseur portÃ© par le navire aux canalisations d'air comprimÃ© de vidange des ballasts. Ces ballasts sont alors des ballasts Ã remplissage par gravitÃ© et vidange par air comprimÃ© comme cela a Ã©tÃ© mentionnÃ© prÃ©cÃ©demment. 30 On a Ã©galement illustrÃ© sur la figure 4, le fait que les ballasts comportent par exemple des cloisons de dÃ©limitation Ã©tanches ou non dans ceux-ci constituant des compartiments de division de ces ballasts. Par exemple le ballast dÃ©signÃ© par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 10 sur la figure 4, comporte trois cloisons intermÃ©diaires respectivement 20, 21 et 22, permettant de dÃ©finir 35 diffÃ©rents compartiments dans ceux-ci. 3065706 5 Sur la figure 5, on a illustrÃ© un exemple de moyens de liaison entre une branche en forme de ponton par exemple 7 et une colonne extÃ©rieure par exemple 4. Cette liaison peut par exemple Ãªtre assurÃ©e par une bride dÃ©signÃ©e par la rÃ©fÃ©rence gÃ©nÃ©rale 25, sur laquelle est fixÃ©e d'une faÃ§on ou d'une autre par exemple par 5 soudage ou vissage, la colonne en acier 4. Cette bride comporte des trous par exemple 26, de passage d'organes de post- contrainte 27, dont une partie est noyÃ©e dans le bÃ©ton des branches en forme de ponton 7 par exemple. Ceci permet alors d'assurer la fixation de la bride qui peut Ãªtre en acier, sur les 10 branches en forme de ponton, et la fixation par exemple par soudage de la colonne sur cette bride. Bien entendu d'autres modes de rÃ©alisation encore peuvent Ãªtre envisagÃ©s. 15 REVENDICATIONS1.- Flotteur semi-submersible (2) notamment d'Ã©olienne offshore (1), comportant au moins quatre colonnes, dont une colonne centrale (3) et trois colonnes extÃ©rieures (4, 5, 6) raccordÃ©es Ã la colonne centrale par des branches (7, 8) en forme de ponton, les colonnes extÃ©rieures et les branches en forme de ponton comportant des ballasts (10), caractÃ©risÃ© en ce que les ballasts (10) sont des ballasts Ã remplissage par gravitÃ© et Ã vidange par air comprimÃ©. 2.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon la revendication 1, caractÃ©risÃ© en ce que les ballasts (10) des branches comportent une portion (12) s'Ã©tendant dans la colonne centrale (3). 3.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon la revendication 1 ou 2, caractÃ©risÃ© en ce que l'air comprimÃ© de vidange est fourni par une source d'air comprimÃ© (14) portÃ©e par un navire de soutien (15) et associÃ©e Ã des moyens de branchement (16) sur des moyens de raccordement (13) aux ballasts. 4.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon la revendication 3, caractÃ©risÃ© en ce que la source d'air comprimÃ© comporte des moyens formant compresseur d'air (14). 5.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon l'une quelconque des revendications 2 Ã 4, caractÃ©risÃ© en ce que les moyens de raccordement (13) comprennent des conduits de raccordement s'Ã©tendant dans la colonne centrale (3) entre la portion (12) des ballasts (10) s'Ã©tendant dans la colonne centrale et des moyens de connexion Ã la source d'air comprimÃ© (14), prÃ©vus dans la partie supÃ©rieure de cette colonne centrale. 6.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce que les ballasts (10) comportent une portion (11) qui remonte dans les colonnes extÃ©rieures (4, 5, 6). 7.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce que les colonnes prÃ©sentent une section cylindrique. 3065706 7 8.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce que les branches en forme de ponton prÃ©sentent une section rectangulaire. 5 9.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce que les branches (7, 8) en forme de ponton comportent des cloisons (20, 21, 22) de dÃ©limitation de compartiments dans les portions de ballasts correspondantes. 10 10.- Flotteur semi-submersible notamment d'Ã©olienne offshore selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce que les colonnes (4) sont en acier et les branches en bÃ©ton et en ce que les colonnes sont reliÃ©es aux branches (7) par des brides de fixation (25) associÃ©es Ã des organes (27) de post-contrainte noyÃ©s 15 dans le bÃ©ton des branches en forme de ponton.