BE559923A

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Publication number: BE559923A
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Description

La présente invention concerne des perfectionnements aux canalisations pour le chargement et le déchargement de navires et l'équivalent et elle a pour but de procurer un dispositif perfec tionné pour raccorder une canalisation posée au fond de la mer ou d'une autre masse d'eau à un navire ou l'équivalent.

Il est connu de charger et de décharger des navires pétro- liers à des endroits où il n'y a pas de docks ou de jetées le long desquels le navire peut-être amarré,, à l'aide d'une canalisation posée au fond de la mer en eau suffisamment profonde. L'extrémité marine de cette canalisation est reliée à un ou au plus à deux tuyaux flexibles, qui normalement reposent au fond de l'eau.

Lorsqu'un navire pétrolier est ancré ou mouillé, il remonte des câbles, maintenus à flot au moyen de bouées, qui sont attachés

à ce ou ces tuyaux et hâle ces derniers à la surface pour les raccorder à son propre système de canalisations.

Dans une telle installation, les longs tronçons de tuyaux lourds nécessaires doivent être levés par des appareils appartenant au navire lui-même et le diamètre du tuyau qui peut être utilisé est limité, freinant ainsi la vitesse de chargement ou de déchar- gement. De plus, l'usure des tuyaux flexibles utilisés est très forte. On .a essayé d'utiliser plus de deux tuyaux mais sans succès, parce qu'ils s'entortillent.

Suivant la présente invention, on prévoit une structure rigide oblongue qui est fixée à une extrémité au fond de la. mer ou d'une autre masse d'eau de manière à pouvoir pivoter autour de cette extrémité et qui comporte un ou plusieurs flotteurs ou compartiments de flotteur qui lorsqu'ils sont remplis d'air, maintiennent la structure dans une position verticale ou presque verticale dans laquelle l'autre extrémité de la structure dépasse la surface de l'eau, et un dispositif servant à établir une communication étanche au fluide entre un navire ou l'équivalent et une canalisation posée au fond de l'eau.

Une structure conforme à la présente invention, convenant pour le chargement et le déchargement de navires pétroliers, sera décrite en détail ci-après à titre d'exemple uniquement, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la fig. 1 est une vue de côté schématique de la structure en position normale de chargement ou de déchargement; la fig. 2 est une vue schématique de face de la structure en position normale de chargement ou de déchargement, mais non raccordée à un navire pétrolier; la fig. 3 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 2;

la fig. 4 est une coupe suivant la ligne B-B de la fig. 2;e la fig. 5 est une vue de côté schématique de la structure couchée sur le lit d'une rivière, le fond d'un lac ou de la mer, etc,

Dans les dessins, une canalisation 1 posée sur le lit 2 dîme rivière, le fond d'un lac ou de 1a mer, etc. est reliée par des tuyaux 3 flexibles ou articulés, à quatre tuyaux rigides 4a, 4b, 4c et 4d qui forment les organes de support'prin- cipaux d'une structure 5, un support supplémentaire étant fourni par une ossature 6.

La structure est suffisamment longue pour dépasser notablement la surface de l'eau 7 lorsqu'elle est amenée dans une position verticale ou presque verticale ( figs. 1 et 2) par un flotteur 8 qui y est fixé, mais est normalement couchée horizonta- lement sur le fond 2 comme le montre la fig. 5. La dimension du flotteur 8 est telle que l'on peut donner à cette structure une flottabilité positive dépassant de beaucoup son poids.

Quoique cela ne soit pas essentiel, on a constaté qu'il était hautement souhaitable de placer le flotteur 8 sur la structu- re 5 de manière que la structure soit soulevée du fond de l'eau vers une position dressée dans laquelle elle se trouve dans un ¯plan vertical en formant'un angle avec la verticale. La disposition du flotteur sur la structure est telle que la structure est amenée à cette position dressée lorsque le flotteur possède par exemple la moitié de sa flottabilité positive maximum, une augmentation de la flottabilité ne redressant pas la structure davantage.

On peut ainsi considérer cette position dressée comme une position de redressement maximum possible de la structure.

En disposant le flotteur de cette façon, on donne à la structure un équilibre stable, tel que si elle est déplacée de cette position de redressement maximum possible, elle tendra toujours à y revenir .

Dans l'agencement représenté dans les dessins, la structure occupe, lorsqu'elle n'est pas raccordée au navire, une position de redres- sement maximum possible dans laquelle elle se trouve dans un plan vertical en formant un angle de 70 avec sa position horizontale (fig. 5) sur le fond de l'eau. Si la structure prend ainsi une posi- tion d'équilibre stable, elle reste très ferme lorsque l'on charge et que l'on décharge un navire ou l'équivalent par mauvais temps.

De plus, la structure peut être écartée du navire ou l'équivalent, de sorte que pendant le chargement ou le déchargement la structure subit une contrainte et que le risque de voir le navire et la structure entrer en contact l'un avec l'autre est matériellement réduit.

Un tuyau flexible de décharge 10 est raccordé à l'extrémité supérieure 9 de chaque tuyau 4a, 4b, 4c et 4d et est destiné à être raccordé à un navire pétrolier indiqué en 11 (fig. 1).

Chaque tuyau 10 est pourvu à son extrémité libre d'un dispositif d'étanchéité et d'accouplement 12 qui permet de raccorder les tuyaux 10 aux citernes du navire, ou s'il ne 'sont pas' raccordés, d'être obturés. L'extrémité. inférieure de chauqe conduite 4a-d est formée par un prolongement obturé 13.

Les prolongements 13 des tuyaux 4a et 4b et des tuyaux 4c et 4d sont soudés à des blocs de fixation 14a et 14b, respectivement.

Toute la structure est ancrée au fond 2 par trois chaînes inclinées 15 attachées à chaque bloc de fixation . L'agencement de chaque jeu de trois chaînes 15 est tel qu'il laisse une certaine liberté de mouvement à chaque bloc de fixation 14a et 14b, et permet à la structure 5 de basculer dans un plan vertical autour d'un axe traversant les deux blocs de fixation . L'agencement deschaines 15 doit également permettre un jeu considérable de l'extrémité supérieure de la structure dans une direction quelconque comprise dans une zone presque carrée en plan, ayant des côtés presque égaux à la longueur de la structure.

Une extrémité d'un tuyau d'air flexible 17 est fixée à une entrée 16 prévue sur l'extrémité supérieure (fig. 1 et 2) du flotteur 8, l'autre extrémité du tuyau d'air étant maintenue à la surface 7 par une bouée 18. L'extrémité flottante du tuyau d'air 17 est pourvue d'une valve à air (non représentée).

L'extrémité inférieure (figs. 1 et 2) du flotteur 8 est pourvue d'évents 19 par lesquels est chassée l'eau. Il peut être souhaitable de prévoir des cordes 22 entre la navire et la structure pour

maintenir cette dernière et pour absorber les tensions que pourraient subir les tuyaux flexibles 10 en l'absence de ces cordes.

Lorsqu'il faut charger par exemple un navire pétrolier, ¯ le bateau vient mouiller devant et derrière des bouées de mouillage (non représentées) placées le long de la structure submergée 5 (fig. 5). Le tube à air flottant 17 est repêché par un canot et raccordé à un compresseur d'air ou une alimentation d'air comprimé. L'air comprimé chasse l'eau hors du flotteur 8 par les évents 19, obligeant la structure 5 à monter de sa position normale submergée ou horizontale au fond 2 de l'eau (fig. 5) à la position de redressement maximum possible. L'extrémité supérieure 9 de la structure est ainsi amenée bien au-dessus de la surface de l'eau dans une position convenant pour fixer les tuyaux de décharge 10 à des tuyaux sur le navire raccordés aux citernes .

N'importe quel dispositif approprié, tel qu'un câble de levage flottant (non représenté) attaché à un étrier 20 (fig. 2) maintenant ensemble les extrémités libres des tuyaux 10, peut être prévu pour faciliter le levage des tuyaux 10 de leur position en traits pointillés à leur position en traits pleins (fig. 1). On relie les extrémités libres des tuyaux de décharge aux tuyaux du navire et on envoie ensuite un signal de début de chargement du navire avec de l'huile à une station de pompage à terre. Lorsque la quantité requise d'huile a été chargée sur le navire pétrolier, on arrête le pompage, on déconnecte les tuyaux 10, on les ferme et on ouvre la valve à air prévue sur l'extrémité du tuyau à air 17.

L'eau peut ainsi à nouveau pénétrer dans le flotteur 8 à une vitesse réglée, amenant la structure 5 à descendre lentement vers sa position normale sur le fond ou elle repose jusqu'à ce qu'on en ait de nouveau besoin.

Quoique l'on ait décrit en détail une forme d'exécution préférée de la structure suivant l'invention, à titre d'exemple uniquement, il est clair que de nombreux changements et modifica- tions peuvent y être apportés sans sortir du cadre de la présente invention.

Bien qu'un seul flotteur 8 ait été représenté, il peut

être souhaitable d'avoir dour @@@@ plu @@@rs flotteurs sépares ou un flotteur divisé en deux ou plusiears compartiments. Différentes formes peuvent être utilisées pour le ou les flotteurs .Lorsque l'on utilise deux ou plusieurs de ces flotteurs ou compartiments, il est possible d'en avoir certains qui sont toujours vides d'eau mais qui assurent une flottabilité insuffisante pour soulever la structure du fond de l'eau. Cet agencement accélère le redressement de la structure puisqu'un plus petit volume d'eau doit être chassé avant d'atteinde la flottabilité.

De plus, les flotteurs ou compartiments toujours vides peuvent contenir de l'air à une pression suffisante pour chasser l'eau des autres flotteurs ou compartiments. On réalise cet agencement, servant @ à soulever la structure, en prévoyant une conduite d'air 17 double de sorte que le transfert de l'air du flotteur ou du compartiment à air comprimé ou autres flotteurs ou compartiments puisse être commandé par la valve à air flottante. Le flotteur ou compartiment à air comprimé peut être rechargé quelle que soit la position de la structure.

Le flotteur 8 représenté dans les dessins entoure pratique- ment trois côtés de la structure 5 (fig. 4). En variante, deux ou quatre tuyaux 4a, b, c, d peuvent traverser le flotteur. La hauteur à laquelle le flotteur ou les compartiments de flotteur sont situés sur la structure doit être telle que le flotteur ou les compartiments soient recouverts d'environ cinq à sept poids d'eau (1,6 m à 2,3 m) à marée basse pour éviter les pertur- bations,provenant de l'action des vagues. D'autre part, le flotteur doit être placé aussi loin que possible du pied de la structure pour assurer un bras de levier maximum . En outre du désaxage du flotteur 8 ou en variante, des dispositifs de lest, comme des chaînes lestées, peuvent être attachées à la structure 5 pour assurer que celle-ci descende au fond de l'eau dans la bonne direction.

De même, des chaînes de sécurité peuvent être prévues, attachées à la structure et ancrées au fond, pour empêcher la structure de tomber contre le flanc du navire si le ou les flotteurs

venaient à crever lorsque la structure est penchée vers le navire.

Au lieu de prévoir un tuyau à air flottant pour vider le. ou les flotteurs de leur eau,.on peut utiliser urie conduite d'air posée à côté de la canalisation 1 vers la rive. Cette conduite d'air est raccordée à une conduite d'air prévue sur la structure 5 reliée au flotteur ou flotteurs par un tuyau à air flexible disposé près des tuyaux flexibles 3.

Différents autres agencements des chaînes d'ancrage 15 peu- vent être utilisés et l'agencement adopté dans une installation particulière peut dépendre de facteurs tels que la force des courants des marées et le degré de mouvement qu'il faut permettre à l'extrémité supérieure de la structure.

Quoiqu'il soit préférable de renvoyer la structure submersi- ble à sa position horizontale au fond de l'eau après chaque opération de chargement et de déchargement, puisque cela facilite le mouillage et l'appareillage du navire ou l'équivalent et réduit le risque que la structure soit détériorée pendant une tempête etc.,' lorsque certaines conditions locales permettent'de laisser la struc- ture -constamment dressée grâce à ses flotteurs. On peut omettre les dispositifs s.ervant à vider les flotteurs ou à permettre à l'eau d'y rentrer.

En cas d'urgence, lorsqu'il peut être souhaitable d'abaisser rapidement la structure vers sa position normale horizontale, on peut associer une valve à air à échappement rapide à chaque @ flotteur ou compartiment de flotteur, valve qui peut être ouverte rapidement et aisément, par exemple, au moyen d'une corde disposée aux extrémités libres des tuyaux flexibles 10.

Une échelle peut être prévue sur la structure pour faciliter l'inspection du ou des flotteurs et des différents raccords de tuyaux etc.

Claims

EMI8.1

R E V E N D 1 C A T 1 0 S -------------------¯.¯------ 1.- Structure rigide oblongue fixée à une extrémité au fond de' la mer ou d'une autre masse (l'eau de manière à pouvoir pivoter autour de cette extrémité, caractérisée en ce qu'elle comporte un ou plusieurs flotteurs ou compartiments de flotteur qui, lorsqu'ils sont remplis d'air maintiennent cette structure dans une position verticale ou presque verticale dans laquelle son autre extrémité dépasse la surface de l'eau, et des dispositifs prévus sur la structure pour établir une communication étanche au fluide entre un navire ou l'équivalent et une canalisation posée sur le fond.

2.- Structure suivant la revendication 1, caractérisée en ce que des dispositifs sont prévus pour évacuer de l'eau du ou des flotteurs ou compartiments de flotteur, afin d'amener la structure d'une position horizontale sur le fond à une position verticale ou presque verticale, et pour permettre à l'eau d'y rentrer pour.ramener la structure en position horizontale sur le fond.

3. - Structure suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les dispositifs servant à évacuer l'eau du ou,des flotteurs ou compartiments de flotteur comprennent un tuyau d'air, dont une extrémité est maintenue à flot et est destinée à être raccordée à une source d'air comprimé et dont l'autre extrémité est reliée à un ou des flotteurs ou compartiments de flotteur, des évents étant prévus sur chaque flotteur ou compartimenta par lesquels l'eau peut en être chassée ou y être admise.

4.- Structure suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les dispositifs servant à évacuer l'eau du ou des flotteurs ou compartiments de flotteur comprennent une conduite d'air posée sur le fond et reliant une source d'air comprimé se trouvant sur la rive à une conduite d'air prévue sur la structure et raccordée aux flotteurs ou compartiments par un tuyau à air flexible reliant ces conduites d'air, des évents étant prévus sur le ou les flotteurs ou compartiments, par lesquels l'eau peut en être chassée ou y être admise. <Desc/Clms Page number 9> EMI9.1

5..- Strtctare saivan-c 1'"':3 revendications- 2, 3 ou 4'1 carat-. térisée en ce qu'une de ses extrémités est fixée au fond de l'eau de telle façon qu'elle puisse pivoter sur une certaine amplitude' autour de cette extrémité dans n'importe quelle' direction, et que dans la position dressée et pendant le redressement, ou l'abaisse- ment vers une position horizontale sur le fond, au moyen d'un ou plusieur flotteurs ou compartiments de flotteur,la structure soit guidée dans son pivotement pratiquement dans un plan vertical autour d'un axe horizontal.

6. - Structure suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle est fixée au fond par des dispositifs fixés à sa dite extré- mité en deux points espacés l'un de l'autre, l'axe horizontal passant par ces deux points.

7.- Structure suivant la revendication 6, caractérisée en ce que sa dite extrémité présente deux prolongements au bout de chacun desquels se trouve un des deux points en question, le dispositif de fixation comprenant une ou plusieurs chaînes attachées à chaque point à une extrémité des chaînes, tandis que l'autre extrémité de chaque chaîne est fixée au fond de l'axe.

8.- Structure suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'autre extrémité de chaque chaîne, à chacun des dits points est fixée à l'un de trois des angles de la base d'une pyramide carrée dont le sommet se trouve à.'la pointe, la base de chaque pyramide étant parallèle au fond et chacun des quatre angles de la base étant disposé en regard et se trouvant verticalement sous cet axe horizontal.

9.- Structure suivant l'une quelconque des revendications 5, 6, 7 ou 8 caractérisée en ce que le ou les flotteurs ou compartiments de flotteur sont disposés de telle manière sur la structure que lorsque leur flottabilité est suffisante pour amener la structure dans une position de redressement maximum possible, la stabilité de cette structure est telle qu'elle tend toujours à revenir vers la position de redressement maximum possible si elle s'en est écartée, cette , position de redressement maximum possible étant une position dans laquelle la structure se trouve dans un plan vertical et <Desc/Clms Page number 10> forme un angle avec la verticale.

10.- Structure suivant la revendication 9, caractérisée en ce que l'angle qu'elle forme avec la verticale est de 20 .

Il.- Structure suivant d'une nuelconque des revendications 2 à 10, caractérisée en ce que cette structure possède un dispositif qui lui donne une certaine flottabilité positive insuffisante cepen- dant pour la soulever àpartir d'une position horizontale au fond de l'eau, de sorte qu'il suffit de donner à son ou ses flotteurs ou compartiments de flotteur une légère flottabilité positive sup- plémentaire pour soulever la structure de sa position hozizontale sur le fond.

12. - Structure suivant l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisée en ce que plusieurs flotteurs ou compartiments de flotteur sont prévus, certains d'entre eux étant en permanence remplis d'air lorsque la structure est en position horizontale sur le fond, mais n'assurant pas une flottabilité suffisante pour soulever cette structure.

13;- Structure suivant la revendication 12, caractérisée en ce que en actionnant une valve prévue dans une conduite d'air reliant.les flotteurs ou compartiments remplis en permancence d'air à ceux contenant de l'eau dans la position horizontale, l'air emmaga- siné dans les flotteurs ou compartiments remplis en permanence d'air sous pression oblige les autres à flotter et à soulever la structure.

14.- Structure suivant l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisée en ce qu'une valve à air à échappement rapide est associée à chaque flotteur ou compartiment de flotteur, cette valve pouvant être actionnée par un dispositif facilement accessible à la surface de l'eau ou au-dessus de cette dernière pour permettre d'abaisser la structure rapidement vers la position horizontale sur le fond en cas d'urgence.

15.- Structure suivant l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisée en ce que des chaînes de sécurité sont prévues., fixées à la structure à une extrémité et ancrées au fond à l'autre <Desc/Clms Page number 11> extrémité pour empêcher la structure de tomber dans une mauvaise direction sur le fond si le ou les flotteurs ou compartiments venaient à être crevés, 16. - Structure suivant 1-lune quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que le dispositif servant à établir la communication étanche au fluide comprend un ou plusieurs tubes rigides reliés à la structure, chaque extrémité de ces tubes étant pourvue d'un tuyau flexible ou articulé, destiné à être raccordé à la canalisation à une extrémité et au navire ou l'équivalent à l'autre extrémité.

17.- Structure suivant la revendication 16, caractérisée en ce que un ou plusieurs tuyaux forment le ou les éléments de support principaux de la structure.

18.- Structure suivant la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle est entièrement formee par un ou plusieurs tuyauxo , 19. - Structure suivant les revendications 16,17 ou 18, ca- ractérisée en ce qu'un ou plusieurs tuyaux traversent un ou plu- sieurs des flotteurs ou compartiments de flotteurs 20.- Structure rigide oblongue, en substance comme décrite avec référence aux dessins annexés.