EP4342782A1 - Installation d'exploitation de fluides, notamment sur une plateforme offshore, à dispositif joint tournant immergé - Google Patents

Installation d'exploitation de fluides, notamment sur une plateforme offshore, à dispositif joint tournant immergé Download PDF

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EP4342782A1
EP4342782A1 EP23306536.6A EP23306536A EP4342782A1 EP 4342782 A1 EP4342782 A1 EP 4342782A1 EP 23306536 A EP23306536 A EP 23306536A EP 4342782 A1 EP4342782 A1 EP 4342782A1
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EP
European Patent Office
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joint device
installation according
mooring anchor
installation
rotating joint
Prior art date
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Pending
Application number
EP23306536.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Menardo
Roland QUINTI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ETI Group SAS
Original Assignee
ETI Group SAS
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B63B2021/501—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers by means of articulated towers, i.e. slender substantially vertically arranged structures articulated near the sea bed

Definitions

  • the invention relates to installations for exploiting fluids, for example hydrocarbons or others on offshore type platforms, comprising at least one submerged rotary joint device.
  • Rotary joint devices installed in pressure installations can find application in the offshore field, including for example in oil production vessels, allowing in particular the exploitation of hydrocarbon fields at sea.
  • Floating production units , storage and unloading can be formed by a ship which is mobile, due to its environment, around a mooring or anchoring device, which is geostationary.
  • the vessel can be secured at least temporarily to the mooring device.
  • the installations may include conduits which form a network of underwater pipes and which allow fluid communication for the transfer of a fluid between the seabed, the rotary joint device and the ship.
  • the rotary joint devices are provided with a first part, called fixed, secured to the anchoring device and of a second part, called mobile, relative to the first part.
  • the invention relates to a fluid exploitation installation, in particular on an offshore platform, with a submerged rotating joint device, which is particularly efficient while being simple, convenient and economical.
  • the subject of the invention is therefore, in a first aspect, an installation for exploiting fluids, for example a hydrocarbon and in particular on an offshore platform, comprising a mobile vessel, a submerged and fixed mooring device, at least one device rotary joint having a first annular part configured to be secured to the mooring anchor and a second annular part movable in rotation around said first annular part, the at least one rotary joint device also being configured to be immersed, and a mechanical interface system between the ship and the mooring anchor which is configured to allow the ship to rotate around the mooring anchor, characterized in that the installation further comprises a protective device covering the at least one rotating joint device and defining around the latter an at least partially closed and watertight enclosure, the protection device being mechanically secured on the one hand with the mechanical interface system at the level of the mooring anchor and with the second movable annular part of the at least one rotary joint device.
  • the rotating joint device is configured to be immersed in the sea.
  • the installation of the protection device around the rotating joint device, in mechanical cooperation with the second movable annular part and the mechanical system of interface, not only makes it possible to form an enclosure which preserves the integrity of the rotating joint device in the marine and submerged environment, and not to hinder the rotation of both the second annular part relative to the first annular part and the ship around the mooring anchor, via the mechanical interface system.
  • the mechanical interface system is provided with a fixing flange mounted on the mooring anchor and a movable ring rotating around the fixing flange.
  • the mechanical interface system is provided with ballast, at least one suspension arm extending from the ballast to the vessel with which the suspension arm is mechanically secured, and at least one attachment arm extending from the ballast to the movable ring with which the fixing arm is mechanically secured.
  • the ship is provided with a structure from which the at least one suspension arm is suspended.
  • the at least one fixing arm has at one end a U-shaped member which is pivotally mounted on the movable ring.
  • the movable ring has radial fixing fingers for securing hooked end portions of the U-shaped member.
  • the protection device is fixed directly on the movable ring.
  • the movable ring has at least one longitudinal extension to which the protection device is mechanically secured, via at least one first connecting member of the installation which projects radially outside the protection device.
  • the installation comprises at least a second connecting member extending radially in the enclosure defined by the protection device and mechanically secured with the second annular part of the at least one rotary joint device.
  • the at least one second connecting member is formed by an Oldham joint of annular shape.
  • the protection device has the shape of a cover mounted on the at least one rotary joint device.
  • the installation comprises at least one conduit for transferring fluids, energy, or signals, connected to the second annular part of the at least one rotary joint device and the protection device is provided with at least one first opening through which said at least one conduit and at least one sealing member pass around the at least one opening.
  • the installation comprises at least one conduit support carrying said at least fluid, energy or signal transfer conduit and secured mechanically to the mechanical interface system at the mooring anchor.
  • the installation comprises several rotary joint devices which are superimposed inside the enclosure, including at least one rotary joint device intended for the transfer of fluids from the sea and at least one electric rotary joint device and optionally at least one rotary joint device known as service.
  • the installation comprises a connection and disconnection system arranged between the mooring anchor and the at least one rotary joint device and admitting a first configuration to keep the at least one rotary joint device submerged and a second configuration to release the at least one rotating joint device for its rise to the surface.
  • FIG. 1 schematically and partially represents a fluid exploitation installation on an offshore platform, provided with a ship, a mooring anchor, a rotary joint device and a network of underwater pipes allowing fluid communication for the transfer of the fluid between the seabed and the ship, and a mechanical interface system in a first configuration where the rotary joint device is submerged and on the mooring anchor.
  • FIG 2 is a view similar to that of the figure 1 , where the mechanical interface system is in a second configuration where the rotary joint device is raised to the surface.
  • FIG. 3 shows a detail of the figure 1 .
  • FIG. 4 is a partial top view of the mechanical interface system with the rotary joint device.
  • FIG. 5 is a sectional view marked VV on the Figure 3 .
  • FIG. 1 illustrates a fluid exploitation installation 1 on an offshore platform, allowing the offshore exploitation 2 of fields, for example hydrocarbons.
  • This installation also called a floating production, storage and unloading unit, can be provided with a ship 3 which is mobile, due to its environment formed by the sea 2, and with a mooring anchor 4 which is geostationary and fixed to the bottom 5 of the sea 2 and around which the ship 3 is mobile.
  • the mooring anchor 4 can be a suction anchor, or a suction box.
  • the ship 3 can be mobile with respect to the mooring anchor 4 by means of a mechanical interface system 6 secured on the one hand to the ship 3 and to the mooring anchor 4.
  • the mechanical interface system 6 is here provided with ballast 7, one or more suspension arms 8 which extend from ballast 7 to the ship 3 where they are mechanically secured to a structure 9 which is here mounted on the ship 3, and one or more fixing arms 10 which extend from the ballast 7 to the mooring anchor 4 to which the fixing arm(s) 10 are secured while being movable in rotation, around an axis X, relative to this mooring anchor 4.
  • the structure 9 is mounted at the bow of the ship 3.
  • the structure can be located on the port side, on the starboard side or at the level of the stern.
  • the installation 1 can be provided with conduits 11 which form a network of underwater pipes allowing fluid communication for the transfer in particular of the fluid between the bottom 5 of the sea 2 and the ship 3.
  • the fluid circulating in the conduits 11 comes from the bottom of the sea 2.
  • the installation 1 further comprises a rotating joint device 12 ensuring in particular the integrity of the transfer of fluids, energy and/or signals between the mooring anchor 4 and the ship 3.
  • a rotating joint device 12 can be formed of a rotating joint ( “swivel device ” in Anglo-Saxon terminology) or of a stack of such joints (“ swivelstack device ” in Anglo-Saxon terminology).
  • the rotating joint device 12 is immersed while on the figure 2 , the rotating joint device 12 is separated from the mooring anchor 4 and is raised to the surface.
  • the mechanical interface system 6 acts like a pendulum or a pendulum, with the fixing arm(s) 10 which are articulated either around the ballast 7, or with the ballast 7 relative to the suspension arms 8 to allow the movement of the rotary joint device 12.
  • the rotary joint device 12 and the mechanical interface system 6 are mechanically secured to an intermediate sleeve 13 configured to be inserted into the mooring anchor 4, and a cable 14 connects the intermediate sleeve 13 to the mooring anchor 4.
  • the rotating joint device 12 is here formed of a fluidic rotating joint 15, a service rotating joint 16 and an electrical rotating joint 17, superimposed on each other, with the fluidic rotating joint 15 which is located closest to the mooring anchor 4 and therefore at the bottom of the stack of joints, and the electrical rotating joint 17 which is located furthest from the mooring anchor 4 and therefore at the highest of the stacking of joints.
  • the service rotating joint 16 is here interposed between the fluidic rotating joint 15 and the electrical rotating joint 17.
  • the installation includes among the conduits 11, conduits for transferring fluids 18, energy 19 and also, for example, signals (not shown).
  • Each rotating joint can have a fairly similar structure, generally annular. Only the fluidic rotating joint 15 is briefly described here.
  • the fluidic rotating joint 15 comprises a first annular part (not shown), called fixed, which is configured to be secured to the mooring anchor 4, as well as a second annular part 20, called mobile, from which the or the fluid conduits 18.
  • the second annular part 20 is configured to be connected to the ship 3 here via the mechanical interface system 6.
  • the second annular part 20 is movable in rotation around the axis of rotation 21, interposed between the first and second annular parts.
  • the fluidic rotating joint 15 has an internal space (not shown) defined here by an internal surface of the first annular part and in which run one or more conduits which thus pass through the fluidic rotating joint 15 by entering the first annular part and leaving by the second annular part 20.
  • the rotating joint device 12 formed by the stack of joints is supported by a base 22 mechanically secured to the intermediate sleeve 13.
  • the installation 1 may include a connection and disconnection system arranged between the mooring anchor 4 and the rotating joint device 12 and which is configured to admit a first configuration for keeping the rotating joint device 12 immersed and a second configuration for release the rotating joint device 12 so that it rises to the surface.
  • connection and disconnection system can be formed for example by a so-called QCDC connector for “ Quick Connect / Disconnect Coupler” in Anglo-Saxon terminology.
  • connection and disconnection system can for example be located at the interface between the fluidic rotating joint 15 and the base 22.
  • the installation further comprises a protection device 23 covering the rotary joint device 12 and defining around the latter an enclosure 24 at least partially closed and sealed.
  • the protection device 23 is here mechanically secured on the one hand with the mechanical interface system 6 at the level of the mooring anchor 4 and with the second annular part 15.
  • the protection device 23 has the shape of a cover mounted on the rotating joint device 12, and is formed of a cylindrical side wall and an upper wall connected to the cylindrical side wall so as to at least partially close the top of the hood.
  • the protection device 23 is provided with a first opening 25 through which the fluid conduit(s) 18 pass and with a sealing member 39 around this first opening 25.
  • the first opening 25 is here formed in the cylindrical side wall of the protection device 23.
  • the protection device 23 is provided with second openings 26, or secondary openings, through which the energy conduits 19 and the waterproof connectors 27 pass around these second openings 26.
  • the second openings 26 are here provided in the upper wall of the protection device 23.
  • a flange 28 surmounts the upper wall of the protection device 23, in particular to protect the energy conduits 19 and the associated waterproof connectors 27.
  • the mechanical interface system 6 is here provided with a fixing flange 29 mounted, for example fixed, on the mooring anchor 4 and with a movable ring 30 rotating around the fixing flange 29.
  • the fixing arms 10 are two in number and are arranged in a V from the ballast 7 from which they extend to the movable ring 30.
  • the fixing arms 10 have at one end a U-shaped member 31 which is pivotally mounted on the movable ring 30.
  • the movable ring 30 has radial fixing fingers 32 for securing hooked end portions 33 of the U-shaped member 31.
  • the movable ring 30 also has at least one longitudinal extension 34 to which the protection device 23 is mechanically secured, via at least one first connecting member 35 of the installation 1 which projects radially to the exterior of the protection device 23.
  • the first connecting member 35 can be formed for example by a fork mechanism.
  • the installation 1 here comprises several second connecting members 36 which extend radially in the enclosure 24 defined by the protection device 23 and which are mechanically secured with the second annular part 20 of the fluidic rotating joint 15.
  • the second connecting members 36 can be formed for example by Oldham joints of annular shape.
  • the installation 1 also includes here a conduit support 37 carrying the fluid transfer conduits 11, energy, or signals and mechanically secured to the longitudinal extension 34.
  • the rotary joint device 12 is configured to be immersed in the sea.
  • the protection device is fixed directly on the movable ring rotating around the fixing flange.
  • the rotating joint device may include more or fewer incoming and/or outgoing conduits.
  • the invention finds an application in ships or floating units in the offshore field allowing the production and/or transformation and/or treatment and/or storage and/or unloading of fluids and/or energy in particular electrical and/or signals.

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Abstract

L'invention concerne une installation d'exploitation de fluides comportant un navire, un dispositif d'amarrage (4) immergé et fixe, un dispositif joint tournant (12) ayant une première partie annulaire configurée pour être assujettie à l'ancre d'amarrage et une deuxième partie annulaire (20) mobile en rotation autour de ladite première partie, le dispositif joint tournant étant aussi configuré pour être immergé, un système mécanique d'interface (6) entre le navire et l'ancre d'amarrage qui est configuré pour permettre au navire de tourner autour de l'ancre d'amarrage, et un dispositif de protection (23) recouvrant le dispositif joint tournant et définissant autour de ce dernier une enceinte (24) au moins partiellement fermée et étanche, le dispositif de protection étant assujetti mécaniquement d'une part avec le système mécanique d'interface au niveau de l'ancre d'amarrage et avec la deuxième partie annulaire mobile du dispositif joint tournant.

Description

    Domaine technique de l'invention
  • L'invention concerne les installations d'exploitation de fluides, par exemple d'hydrocarbures ou autres sur des plateformes du type offshore, comportant au moins un dispositif joint tournant immergé.
    • Etat de la technique
  • Les dispositifs joint tournant installés dans des installations sous pression peuvent trouver une application dans le domaine de l'offshore, dont par exemple dans les navires de production pétrolières, permettant notamment l'exploitation de champs d'hydrocarbures en mer. Des unités flottantes de production, de stockage et de déchargement peuvent être formées par un navire qui est mobile, du fait de son environnement, autour d'un dispositif d'amarrage, ou d'ancrage, qui est géostationnaire. Le navire peut être assujetti au moins temporairement au dispositif d'amarrage. Les installations peuvent comporter des conduits qui forment un réseau de canalisations subaquatiques et qui permettent une communication fluidique pour le transfert d'un fluide entre le fond de la mer, le dispositif joint tournant et le navire.
  • Pour assurer l'intégrité du transfert de fluide, d'énergie, ou de signaux, entre le navire et le dispositif d'amarrage, les dispositifs joint tournant sont pourvus d'une première partie, dite fixe, assujettie au dispositif d'ancrage et d'une deuxième partie, dite mobile, par rapport à la première partie.
  • On connaît du brevet américain US 8,763,549 une installation dans laquelle le dispositif joint tournant est immergé et assujetti au navire par l'intermédiaire d'un système mécanique du type pendule, ou balancier, qui comporte un lest, des bras de fixation s'étendant depuis le lest jusqu'au dispositif joint tournant, et des bras de suspension s'étendant depuis le lest jusqu'au navire. C'est grâce au système mécanique que la deuxième partie peut tourner autour de la première partie du dispositif joint tournant.
    • Exposé de l'invention
  • L'invention concerne une installation d'exploitation de fluides, notamment sur une plateforme offshore, à dispositif joint tournant immergé, qui soit particulièrement performante tout en étant simple, commode et économique.
  • L'invention a ainsi pour objet, sous un premier aspect, une installation d'exploitation de fluides, par exemple un hydrocarbure et notamment sur une plateforme offshore, comportant un navire mobile, un dispositif d'amarrage immergé et fixe, au moins un dispositif joint tournant ayant une première partie annulaire configurée pour être assujettie à l'ancre d'amarrage et une deuxième partie annulaire mobile en rotation autour de ladite première partie annulaire, l'au moins un dispositif joint tournant étant aussi configuré pour être immergé, et un système mécanique d'interface entre le navire et l'ancre d'amarrage qui est configuré pour permettre au navire de tourner autour de l'ancre d'amarrage, caractérisé en ce que l'installation comporte en outre un dispositif de protection recouvrant l'au moins un dispositif joint tournant et définissant autour de ce dernier une enceinte au moins partiellement fermée et étanche, le dispositif de protection étant assujetti mécaniquement d'une part avec le système mécanique d'interface au niveau de l'ancre d'amarrage et avec la deuxième partie annulaire mobile de l'au moins un dispositif joint tournant.
  • Dans l'installation selon l'invention, le dispositif joint tournant est configuré pour être immergé en mer. La mise en place du dispositif de protection autour du dispositif joint tournant, en coopération mécanique avec la deuxième partie annulaire mobile et le système mécanique d'interface, permet non seulement de former une enceinte qui préserve l'intégrité du dispositif joint tournant dans l'environnement marin et immergé, et de ne pas gêner la rotation à la fois de la deuxième partie annulaire par rapport à la première partie annulaire et du navire autour de l'ancre d'amarrage, par l'intermédiaire du système mécanique d'interface.
  • Des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques de l'installation selon l'invention sont présentées ci-après.
  • Le système mécanique d'interface est pourvu d'une bride de fixation montée sur l'ancre d'amarrage et d'un anneau mobile en rotation autour de la bride de fixation.
  • Le système mécanique d'interface est pourvu d'un lest, d'au moins un bras de suspension s'étendant depuis le lest jusqu'au navire avec lequel le bras de suspension est assujetti mécaniquement, et d'au moins un bras de fixation s'étendant depuis le lest jusqu'à l'anneau mobile avec lequel le bras de fixation est assujetti mécaniquement.
  • Le navire est pourvu d'une structure à laquelle est suspendu l'au moins un bras de suspension.
  • L'au moins un bras de fixation présente à une extrémité un organe en forme de U qui est monté pivotant sur l'anneau mobile.
  • L'anneau mobile présente des doigts radiaux de fixation pour l'assujettissement de portions d'extrémités en crochet de l'organe en forme de U.
  • Le dispositif de protection est fixé directement sur l'anneau mobile.
  • L'anneau mobile présente au moins une extension longitudinale à laquelle est assujettie mécaniquement le dispositif de protection, par l'intermédiaire d'au moins un premier organe de liaison de l'installation qui saille radialement à l'extérieur du dispositif de protection.
  • L'installation comporte au moins un deuxième organe de liaison s'étendant radialement dans l'enceinte définie par le dispositif de protection et assujetti mécaniquement avec la deuxième partie annulaire de l'au moins un dispositif joint tournant.
  • L'au moins un deuxième organe de liaison est formé par un joint d'Oldham de forme annulaire.
  • Le dispositif de protection présente la forme d'un capot monté sur l'au moins un dispositif joint tournant.
  • L'installation comporte au moins un conduit de transfert de fluides, d'énergie, ou de signaux, raccordé à la deuxième partie annulaire de l'au moins un dispositif joint tournant et le dispositif de protection est pourvu d'au moins une première ouverture au travers de laquelle passe ledit au moins un conduit et au moins un organe d'étanchéité autour de l'au moins une ouverture.
  • L'installation comporte au moins un support de conduit portant ledit au moins conduit de transfert de fluides, d'énergie, ou de signaux et assujetti mécaniquement au système mécanique d'interface au niveau de l'ancre d'amarrage.
  • L'installation comporte plusieurs dispositifs joint tournant qui sont superposés à l'intérieur de l'enceinte, dont au moins un dispositif joint tournant prévu pour le transfert de fluides issus de la mer et au moins un dispositif joint tournant électrique et optionnellement au moins un dispositif joint tournant dit de service.
  • L'installation comporte un système de connexion et de déconnexion disposé entre l'ancre d'amarrage et l'au moins un dispositif joint tournant et admettant une première configuration pour maintenir immergé l'au moins un dispositif joint tournant et une deuxième configuration pour lâcher l'au moins un dispositif joint tournant pour sa remontée en surface.
    • Brève description des figures
  • On va maintenant poursuivre l'exposé de l'invention par la description d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
  • La figure 1 représente schématiquement et partiellement une installation d'exploitation de fluides sur une plateforme offshore, pourvue d'un navire, d'une ancre d'amarrage, d'un dispositif joint tournant et d'un réseau de canalisations subaquatiques permettant une communication fluidique pour le transfert du fluide entre le fond de la mer et le navire, et d'un système mécanique d'interface dans une première configuration où le dispositif joint tournant est immergé et sur l'ancre d'amarrage.
  • La figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, où le système mécanique d'interface est dans une deuxième configuration où le dispositif joint tournant est remonté en surface.
  • La figure 3 montre un détail de la figure 1.
  • La figure 4 est une vue partielle de dessus du système mécanique d'interface avec le dispositif joint tournant.
  • La figure 5 est une vue en coupe repérée V-V sur la figure 3.
    • Description détaillée
  • La figure 1 illustre une installation d'exploitation de fluides 1 sur une plateforme offshore, permettant l'exploitation en mer 2 de champs par exemple d'hydrocarbures.
  • Cette installation 1, aussi appelée unité flottante de production, de stockage et de déchargement, peut être pourvue d'un navire 3 qui est mobile, du fait de son environnement formé par la mer 2, et d'une ancre d'amarrage 4 qui est géostationnaire et fixée au fond 5 de la mer 2 et autour de laquelle le navire 3 est mobile.
  • Dans l'exemple illustré, l'ancre d'amarrage 4 peut être une ancre à succion, ou un caisson à succion.
  • Le navire 3 peut être mobile vis-à-vis de l'ancre d'amarrage 4 par le biais d'un système mécanique d'interface 6 assujetti d'une part au navire 3 et à l'ancre d'amarrage 4.
  • Le système mécanique d'interface 6 est ici pourvu d'un lest 7, d'un ou plusieurs bras de suspension 8 qui s'étendent depuis le lest 7 jusqu'au navire 3 où ils sont assujettis mécaniquement à une structure 9 qui est ici montée sur le navire 3, et d'un ou plusieurs bras de fixation 10 qui s'étendent depuis le lest 7 jusqu'à l'ancre d'amarrage 4 à laquelle le ou les bras de fixation 10 sont assujettis tout en étant mobile en rotation, autour d'un axe X, par rapport à cette ancre d'amarrage 4.
  • Dans l'exemple illustré, la structure 9 est montée à la proue du navire 3. En variante, la structure peut se trouver à bâbord, à tribord ou au niveau de la poupe.
  • L'installation 1 peut être pourvue de conduits 11 qui forment un réseau de canalisations subaquatiques permettant une communication fluidique pour le transfert notamment du fluide entre le fond 5 de la mer 2 et le navire 3.
  • Le fluide circulant dans les conduits 11 provient du fond de la mer 2.
  • L'installation 1 comporte en outre un dispositif joint tournant 12 assurant notamment l'intégrité du transfert de fluides, d'énergie et/ou de signaux entre l'ancre d'amarrage 4 et le navire 3.
  • Un dispositif joint tournant 12 peut être formé d'un joint tournant (« swivel device » en terminologie anglo-saxonne) ou d'un empilement de tels joints (« swivelstack device » en terminologie anglo-saxonne).
  • Sur la figure 1, le dispositif joint tournant 12 est immergé tandis que sur la figure 2, le dispositif joint tournant 12 est dissocié de l'ancre d'amarrage 4 et est remonté en surface.
  • Pour ce faire, le système mécanique d'interface 6 agit comme un balancier ou un pendule, avec le ou les bras de fixation 10 qui sont articulés soit autour du lest 7, soit avec le lest 7 par rapport aux bras de suspension 8 pour permettre le déplacement du dispositif joint tournant 12.
  • Dans l'exemple décrit, le dispositif joint tournant 12 et le système mécanique d'interface 6 sont assujettis mécaniquement à un manchon intermédiaire 13 configuré pour être inséré dans l'ancre d'amarrage 4, et un câble 14 relie le manchon intermédiaire 13 à l'ancre d'amarrage 4.
  • En référence à la figure 3, le dispositif joint tournant 12 est ici formé d'un joint tournant fluidique 15, d'un joint tournant de service 16 et d'un joint tournant électrique 17, superposés les uns sur les autres, avec le joint tournant fluidique 15 qui se trouve au plus près de l'ancre d'amarrage 4 et donc au bas de l'empilement de joints, et le joint tournant électrique 17 qui se trouve au plus loin de l'ancre d'amarrage 4 et donc au plus haut de l'empilement de joints. Le joint tournant de service 16 est ici interposé entre le joint tournant fluidique 15 et le joint tournant électrique 17.
  • L'installation comporte parmi les conduits 11, des conduits de transfert de fluides 18, d'énergie 19 et aussi par exemple de signaux (non représentés).
  • Chaque joint tournant peut comporter une structure assez similaire, globalement annulaire. Seul le joint tournant fluidique 15 est ici décrit brièvement.
  • Le joint tournant fluidique 15 comporte une première partie annulaire (non représentée), dite fixe, qui est configurée pour être assujettie à l'ancre d'amarrage 4, ainsi qu'une deuxième partie annulaire 20, dite mobile, de laquelle saille le ou les conduits fluidiques 18.
  • La deuxième partie annulaire 20 est configurée pour être reliée au navire 3 ici par l'intermédiaire du système mécanique d'interface 6.
  • Dans l'exemple décrit, la deuxième partie annulaire 20 est mobile en rotation autour de l'axe de rotation X et par rapport à la première partie annulaire, par l'intermédiaire d'un mécanisme de guidage, du type par exemple organe à roulements 21, interposé entre les première et deuxième parties annulaires.
  • Le joint tournant fluidique 15 présente un espace interne (non représenté) défini ici par une surface interne de la première partie annulaire et dans lequel cheminent un ou plusieurs conduits qui traversent ainsi le joint tournant fluidique 15 en entrant dans la première partie annulaire et en sortant par la deuxième partie annulaire 20.
  • Sur la figure 3, le dispositif joint tournant 12 formé par l'empilement de joints est supporté par un socle 22 assujetti mécaniquement au manchon intermédiaire 13.
  • L'installation 1 peut comporter un système de connexion et de déconnexion disposé entre l'ancre d'amarrage 4 et le dispositif joint tournant 12 et qui est configuré pour admettre une première configuration pour maintenir immergé le dispositif joint tournant 12 et une deuxième configuration pour lâcher le dispositif joint tournant 12 pour sa remontée en surface.
  • Le système de connexion et de déconnexion peut être formé par exemple par un connecteur dit QCDC pour « Quick Connect / Disconnect Coupler » en terminologie anglo-saxonne.
  • Le système de connexion et de déconnexion peut par exemple se trouver au niveau de l'interface entre le joint tournant fluidique 15 et le socle 22.
  • L'installation comporte en outre un dispositif de protection 23 recouvrant le dispositif joint tournant 12 et définissant autour de ce dernier une enceinte 24 au moins partiellement fermée et étanche.
  • Le dispositif de protection 23 est ici assujetti mécaniquement d'une part avec le système mécanique d'interface 6 au niveau de l'ancre d'amarrage 4 et avec la deuxième partie annulaire 15.
  • Le dispositif de protection 23 présente la forme d'un capot monté sur le dispositif joint tournant 12, et est formé d'une paroi latérale cylindrique et d'une paroi supérieure reliée à la paroi latérale cylindrique de sorte à obturer au moins partiellement le haut du capot.
  • Le dispositif de protection 23 est pourvu d'une première ouverture 25 au travers de laquelle passent le ou les conduits fluidiques 18 et d'un organe d'étanchéité 39 autour de cette première ouverture 25.
  • La première ouverture 25 est ici ménagée dans la paroi latérale cylindrique du dispositif de protection 23.
  • En outre, le dispositif de protection 23 est pourvu de deuxièmes ouvertures 26, ou ouvertures secondaires, au travers desquelles passent les conduits d'énergie 19 et les connecteurs étanches 27 autour de ces deuxième ouvertures 26.
  • Les deuxièmes ouvertures 26 sont ici ménagées dans la paroi supérieure du dispositif de protection 23.
  • Un flasque 28 surmonte la paroi supérieure du dispositif de protection 23, notamment pour protéger les conduits d'énergie 19 et les connecteurs étanches 27 associés.
  • En référence aux figures 3 à 5, le système mécanique d'interface 6 est ici pourvu d'une bride de fixation 29 montée, par exemple fixe, sur l'ancre d'amarrage 4 et d'un anneau mobile 30 en rotation autour de la bride de fixation 29.
  • Les bras de fixation 10 sont au nombre de deux et sont agencés en V depuis le lest 7 duquel ils s'étendent jusqu'à l'anneau mobile 30.
  • Les bras de fixation 10 présentent à une extrémité un organe en forme de U 31 qui est monté pivotant sur l'anneau mobile 30.
  • L'anneau mobile 30 présente des doigts radiaux de fixation 32 pour l'assujettissement de portions d'extrémités en crochet 33 de l'organe en forme de U 31.
  • L'anneau mobile 30 présente en outre au moins une extension longitudinale 34 à laquelle est assujettie mécaniquement le dispositif de protection 23, par l'intermédiaire d'au moins un premier organe de liaison 35 de l'installation 1 qui saille radialement à l'extérieur du dispositif de protection 23.
  • Le premier organe de liaison 35 peut être formé par exemple par un mécanisme à fourchettes.
  • L'installation 1 comporte ici plusieurs deuxièmes organes de liaison 36 qui s'étendent radialement dans l'enceinte 24 définie par le dispositif de protection 23 et qui sont assujettis mécaniquement avec la deuxième partie annulaire 20 du joint tournant fluidique 15.
  • Les deuxièmes organes de liaison 36 peuvent être formés par exemple par des joints d'Oldham de forme annulaire.
  • L'installation 1 comporte en outre aussi ici un support de conduit 37 portant les conduits de transfert de fluides 11, d'énergie, ou de signaux et assujetti mécaniquement à l'extension longitudinale 34.
  • Dans l'installation 1 décrite ci-dessus, le dispositif joint tournant 12 est configuré pour être immergé en mer.
  • La mise en place du dispositif de protection 23 autour du dispositif joint tournant 12, en coopération mécanique avec la deuxième partie annulaire 20 mobile et le système mécanique d'interface 6, permet non seulement de former une enceinte 24 qui préserve l'intégrité du dispositif joint tournant 12 dans l'environnement marin et immergé, et de ne pas gêner la rotation à la fois de la deuxième partie annulaire 20 par rapport à la première partie annulaire et du navire 3 autour de l'ancre d'amarrage 4, par l'intermédiaire du système mécanique d'interface 6.
  • Des variantes non illustrées sont décrites ci-dessous.
  • Le dispositif de protection est fixé directement sur l'anneau mobile en rotation autour de la bride de fixation.
  • Le dispositif joint tournant peut comporter plus ou moins de conduits entrant et/ou sortant.
  • L'invention trouve une application dans les navires ou unités flottantes du domaine de l'offshore permettant la production et/ou la transformation et/ou le traitement et/ou le stockage et/ou le déchargement de fluides et/ou d'énergie notamment électrique et/ou de signaux.
  • Plus généralement, l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.

Claims (15)

  1. Installation d'exploitation de fluides, par exemple un hydrocarbure et notamment sur une plateforme offshore, comportant un navire mobile (3), une ancre d'amarrage (4) immergé et fixe, au moins un dispositif joint tournant (12) ayant une première partie annulaire configurée pour être assujettie à l'ancre d'amarrage et une deuxième partie annulaire (20) mobile en rotation autour de ladite première partie annulaire, l'au moins un dispositif joint tournant étant aussi configuré pour être immergé, et un système mécanique d'interface (6) entre le navire et l'ancre d'amarrage qui est configuré pour permettre au navire de tourner autour de l'ancre d'amarrage, caractérisé en ce que l'installation comporte en outre un dispositif de protection (23) recouvrant l'au moins un dispositif joint tournant et définissant autour de ce dernier une enceinte (24) au moins partiellement fermée et étanche, le dispositif de protection étant assujetti mécaniquement d'une part avec le système mécanique d'interface au niveau de l'ancre d'amarrage et avec la deuxième partie annulaire mobile de l'au moins un dispositif joint tournant.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système mécanique d'interface (6) est pourvu d'une bride de fixation (29) montée sur l'ancre d'amarrage (4) et d'un anneau mobile (30) en rotation autour de la bride de fixation.
  3. Installation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système mécanique d'interface (6) est pourvu d'un lest (7), d'au moins un bras de suspension (8) s'étendant depuis le lest jusqu'au navire (3) avec lequel le bras de suspension est assujetti mécaniquement, et d'au moins un bras de fixation (10) s'étendant depuis le lest jusqu'à l'anneau mobile (30) avec lequel le bras de fixation est assujetti mécaniquement.
  4. Installation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le navire (3) est pourvu d'une structure (9) à laquelle est suspendu l'au moins un bras de suspension (8).
  5. Installation selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'au moins un bras de fixation (10) présente à une extrémité un organe en forme de U (31) qui est monté pivotant sur l'anneau mobile (30).
  6. Installation selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'anneau mobile (30) présente des doigts radiaux de fixation (32) pour l'assujettissement de portions d'extrémités en crochet (33) de l'organe en forme de U (31).
  7. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de protection (23) est fixé directement sur l'anneau mobile (30).
  8. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l''anneau mobile (30) présente au moins une extension longitudinale (34) à laquelle est assujettie mécaniquement le dispositif de protection (23), par l'intermédiaire d'au moins un premier organe de liaison (35) de l'installation (1) qui saille radialement à l'extérieur du dispositif de protection (23).
  9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins un deuxième organe de liaison (36) s'étendant radialement dans l'enceinte (24) définie par le dispositif de protection (23) et assujetti mécaniquement avec la deuxième partie annulaire (20) de l'au moins un dispositif joint tournant (12).
  10. Installation selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'au moins un deuxième organe de liaison est formé par un joint d'Oldham de forme annulaire.
  11. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de protection (23) présente la forme d'un capot monté sur l'au moins un dispositif joint tournant (12).
  12. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins un conduit (11, 18, 19) de transfert de fluides, d'énergie, ou de signaux, raccordé à la deuxième partie annulaire (20) de l'au moins un dispositif joint tournant (12) et le dispositif de protection (23) est pourvu d'au moins une ouverture (25) au travers de laquelle passe ledit au moins un conduit et au moins un organe d'étanchéité (39) autour de l'au moins une ouverture.
  13. Installation selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins un support de conduit (37) portant ledit au moins conduit (11, 18, 19) de transfert de fluides, d'énergie, ou de signaux et assujetti mécaniquement au système mécanique d'interface (6) au niveau de l'ancre d'amarrage (4).
  14. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le dispositif joint tournant (12) comporte au moins un joint tournant (15) prévu pour le transfert de fluides issus de la mer et au moins un joint tournant électrique (17) et optionnellement au moins un joint tournant dit de service (16), qui sont superposés à l'intérieur de l'enceinte (24).
  15. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'elle comporte un système de connexion et de déconnexion disposé entre l'ancre d'amarrage (4) et l'au moins un dispositif joint tournant (12) et admettant une première configuration pour maintenir immergé l'au moins un dispositif joint tournant et une deuxième configuration pour lâcher l'au moins un dispositif joint tournant pour sa remontée en surface.
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