Brevet FR3132499A1 — publié le 20230811

La présente invention concerne un dispositif (1) de surveillance d’au moins une ligne d’ancrage (3) pour support flottant, caractérisé en ce qu’il comprend : - au moins une ligne d’ancrage (3), reliée à un support flottant (2a, 2b, 2c, 2d), - au moins un système acoustique (6), solidaire de ladite au moins une ligne d’ancrage (3), et comprenant un élément, appelé élément oscillant, apte à se déplacer entre deux positions d’extrémité et apte à venir en contact avec un élément résonant dans l’une au moins des deux positions d’extrémité, de manière à produire une onde acoustique lors du contact de l’élément oscillant avec l’élément résonant, et - un système de traitement des ondes acoustiques produites, apte à caractériser, en fonction des ondes acoustiques produites, un fonctionnement normal de ladite au moins une ligne d’ancrage (3) ou un fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF DE SURVEILLANCE D’AU MOINS UNE LIGNE D’ANCRAGE POUR SUPPORT FLOTTANT La présente invention a pour objet un dispositif de surveillance d’au moins une ligne d’ancrage pour support flottant. Le support flottant peut être par exemple une plate-forme flottante, notamment une plate-forme « offshore » en langue anglaise, en particulier une plate-forme pétrolière ou une plate-forme pour éoliennes. Le dispositif permet notamment de détecter une rupture, une usure ou une détérioration de la ligne d’ancrage. Le système d’ancrage d’un support flottant a pour fonction principale de maintenir le support en position lorsque ce dernier est soumis aux efforts du vent, du courant et de la houle. L’ancrage d’objets en mer reste un sujet sensible et délicat. Ceci est d’autant plus vrai que les objets en mer sont volumineux et par conséquent lourds et/ou sensibles aux conditions de leur environnement. Ainsi, une part non négligeable des incidents ou accidents dans le domaine des plates-formes est liée à des ruptures d’ancrage. En ce qui concerne les éoliennes flottantes, les difficultés sont amplifiées par l’utilisation de nouveaux matériaux tels que des polyester/polyamides pour réduire les coûts et par le fait de devoir gérer un parc d’une centaine de structures avec pour certaines des points d’ancrage communs, et des structures non habitées, ce qui diminue la réactivité en cas de rupture. Dans tous les cas, les trois possibilités de rupture de la ligne d’ancrage sont : un accident (par exemple par collision), la fatigue amplifiée par la biocolonisation, et une situation extrême liée à une tempête. La question de l’ancrage est un sujet important et stratégique pour les exploitants de systèmes amarrés en mer. Afin de mieux évaluer la qualité de ces amarres et surtout de vérifier qu’elles ne soient pas rompues, des systèmes dédiés de surveillance sont nécessaires. Et ce d’autant plus que la majorité des incidents se révèle par mauvais temps, rendant encore plus difficile une inspection humaine. Les ruptures peuvent être causées par l’usure, l’impact de conditions sévères, ou encore des contraintes trop importantes engendrées par un choc accidentel. Elles peuvent se produire lors de conditions difficiles mais aussi se révéler à un instant tardif alors qu’elles sont latentes depuis une longue période. Un système de surveillance avec des alarmes semble donc particulièrement opportun. Il est connu un système de surveillance mettant en œuvre des mesures de tension au niveau des accroches des amarres sur la plate-forme, ce qui présente un avantage pour la mise en œuvre et la maintenance du fait d’une exposition limitée aux différentes agressions. Ce système, onéreux et souvent délicat à mettre en œuvre, ne présente toutefois pas une grande sensibilité et le poids propre de l’amarre crée une tension qui peut grandement parasiter la détection d’une rupture. Cette qualité de détection est également entamée par la bio-colonisation (organismes marins végétaux ou animaux colonisant l’ancrage) qui peut générer des masses ajoutées importantes à certaines périodes puis des changements brusques de masse lors de dégrappages en cas de tempête. Il existe également des systèmes de surveillance mettant en œuvre des mesures le long de la ligne d’ancrage avec des capteurs de tension. Cette solution est fiable mais nécessite toutefois une mise en œuvre plus complexe car il faut installer un capteur alimenté avec un câble pour transmettre les données le long de la ligne d’ancrage ou une batterie avec un système de transmission actif. Ceci ajoute des composants sensibles, à surveiller, et, plus généralement, diminue la fiabilité. Les risques d’altération ou de coupure de câble sont importants, notamment dans les environnements sévères mentionnés ci-dessus. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle propose en particulier un dispositif de surveillance d’au moins une ligne d’ancrage pour support flottant. Le dispositif selon l’invention comprend : - au moins une ligne d’ancrage, reliée à un support flottant, - au moins un système acoustique, solidaire de ladite au moins une ligne d’ancrage, et comprenant un élément, appelé élément oscillant, (et notamment un élément oscillant sans apport externe d’énergie) apte à se déplacer entre deux positions d’extrémité et apte à venir en contact avec un élément résonant dans l’une au moins des deux positions d’extrémité, de manière à produire une onde acoustique lors du contact de l’élément oscillant avec l’élément résonant, et - un système de traitement des ondes acoustiques produites, apte à caractériser, en fonction des ondes acoustiques produites, un fonctionnement normal de ladite au moins une ligne d’ancrage ou un fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage. Le système de traitement des ondes acoustiques peut être apte à analyser les ondes acoustiques produites, et peut être notamment apte à les comparer à des ondes de référence caractérisant un fonctionnement normal de ladite au moins une ligne d’ancrage. Le système de traitement des ondes acoustiques peut ainsi être apte à caractériser un fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage en cas de différence entre les ondes acoustiques produites et les ondes de référence. Le système de traitement des ondes acoustiques peut être apte à émettre un signal d’alarme en cas d’une caractérisation d’un fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage. Le système de traitement des ondes acoustiques peut comprendre au moins un hydrophone apte à transformer les ondes acoustiques produites en des signaux électriques. Ledit au moins un hydrophone peut être disposé sous un support flottant. Le système de traitement des ondes acoustiques peut être apte à caractériser un fonctionnement normal de ladite au moins une ligne d’ancrage ou un fonctionnement défaillant (rupture ou endommagement) de ladite au moins une ligne d’ancrage en fonction de la fréquence et/ou de la hauteur des signaux électriques. Ledit au moins un système acoustique peut être une cloche comprenant en tant qu’élément oscillant un battant oscillant en rotation à l’intérieur d’un corps de cloche. Ledit au moins un système acoustique peut comprendre un élément oscillant apte à se déplacer, par exemple en translation, entre deux butées faisant office d’élément résonant. Le fonctionnement défaillant de la ligne d’ancrage peut être une rupture, par exemple totale ou partielle, ou une dégradation (par exemple perte de matière (usure, corrosion, ruptures de fibres) ou dégradation des propriétés de la matière (par exemple perte d’élasticité, élongation)) de ladite au moins une ligne d’ancrage. Le fonctionnement défaillant de la ligne d’ancrage peut également être une bio-colonisation de ladite au moins une ligne d’ancrage. En cas de fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage, on peut envoyer un plongeur ou un robot sous-marin pour intervenir sur ladite au moins une ligne d’ancrage. Plus généralement on peut déclencher une inspection et une réparation de ladite au moins une ligne d’ancrage. D’autres avantages et particularités de la présente invention résulteront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées : est une vue générale schématique de supports flottants munis d’un dispositif de surveillance d’au moins une ligne d’ancrage pour support flottant selon l’invention, est une vue schématique d’un système acoustique mis en œuvre dans le dispositif de surveillance selon l’invention, conformément à un premier mode de réalisation, et est une vue schématique d’un système acoustique mis en œuvre dans le dispositif de surveillance selon l’invention, conformément à un deuxième mode de réalisation. Dispositif (1) de surveillance d’au moins une ligne d’ancrage (3) pour support flottant, caractérisé en ce qu’il comprend : - au moins une ligne d’ancrage (3), reliée à un support flottant (2a, 2b, 2c, 2d), - au moins un système acoustique (6), solidaire de ladite au moins une ligne d’ancrage (3), et comprenant un élément, appelé élément oscillant (6a, 6d), sans apport externe d’énergie, apte à se déplacer entre deux positions d’extrémité et apte à venir en contact avec un élément résonant (6b, 6e) dans l’une au moins des deux positions d’extrémité, de manière à produire une onde acoustique lors du contact de l’élément oscillant (6a, 6d) avec l’élément résonant (6b, 6e), et - un système de traitement des ondes acoustiques (7) produites, apte à caractériser, en fonction des ondes acoustiques produites, un fonctionnement normal de ladite au moins une ligne d’ancrage (3) ou un fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage (3). Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de traitement des ondes acoustiques (7) est apte à comparer les ondes acoustiques produites à des ondes de références caractérisant un fonctionnement normal de ladite au moins une ligne d’ancrage (3). Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de traitement des ondes acoustiques (7) est apte à émettre un signal d’alarme en cas d’une caractérisation d’un fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage (3). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de traitement des ondes acoustiques (7) comprend au moins un hydrophone apte à transformer les ondes acoustiques produites en des signaux électriques. Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit au moins un hydrophone est disposé sous un support flottant (2a, 2b, 2c, 2d). Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le système de traitement des ondes acoustiques (7) est apte à caractériser un fonctionnement normal de ladite au moins une ligne d’ancrage (3) ou un fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage (3) en fonction de la fréquence et/ou de la hauteur des signaux électriques. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit au moins un système acoustique (6) est une cloche comprenant en tant qu’élément oscillant un battant (6a) oscillant en rotation à l’intérieur d’un corps de cloche (6b). Dispositif selon l’une (1) des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit au moins un système acoustique (6) comprend un élément oscillant (6d) apte à se déplacer en translation entre deux butées (6e) faisant office d’élément résonant. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le fonctionnement défaillant de la ligne d’ancrage (3) est une rupture de ladite au moins une ligne d’ancrage (3). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le fonctionnement défaillant de ladite au moins une ligne d’ancrage (3) est une bio-colonisation ou une dégradation de ladite au moins une ligne d’ancrage (3).