FR2547789A1

FR2547789A1 - Mooring system for a floating body of large dimensions in particular at sea

Info

Publication number: FR2547789A1
Application number: FR8310253A
Authority: FR
Inventors: Samuel Tuson; Yves Delepine
Original assignee: EMH
Current assignee: EMH
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1984-12-28
Also published as: FR2547789B1

Abstract

The present invention relates to a mooring system for floating bodies of large dimensions. According to the invention, a rigid connection 5 of a structure in the form of a triangle is supported by the floating body 1 by means of two elements 4 which are resistant to traction and is connected in an articulated manner about three axes of rotation to a device 2 for anchoring to the sea bed. The present invention finds application in particular in mooring petroleum vessels.

Description

La présente invention concerne un système d'amarrage d'un corps flottant de grandes dimensions, notamment en mer, du type comportant un systeme d'ancrage au fond. The present invention relates to a system for mooring a large floating body, in particular at sea, of the type comprising an anchoring system at the bottom.

Par "corps flottant de grandes dimensions" on entend désigné ici, sans que cette énumération soit limitative, les grosses unités flottantes tels que navires pétroliers; usines flottantes, plate-formes, semi-submersibles, réservoirs, flottants etc., destinées par exemple au stockage et/ou au traitement de produits minéraux extraits du fond de la mer, tels que le pétrole, le méthane, etc... By "large floating body" is meant here, without this list being limiting, large floating units such as tankers; floating factories, platforms, semi-submersibles, tanks, floats etc., intended for example for the storage and / or treatment of mineral products extracted from the seabed, such as petroleum, methane, etc ...

On connaît bien entendu déjà des systèmes d'amarrage du genre ci-dessus décrit, dans lesquels, par exemple, l'amarrage est fourni par un corps flottant tel qu'une bouée d'amarrage reliée à une embase ancrée sur le sol par un dispositif à deux bras articulés l'un par rapport à l'autre, le bras inférieur étant monté articulé sur l'embase. A l'endroit de l'articulation entre le bras supérieur et le bras inférieur est prévu un contrepoids permettant de modifier l'élasticité du système. Of course, mooring systems of the kind described above are already known, in which, for example, the mooring is provided by a floating body such as a mooring buoy connected to a base anchored on the ground by a device with two arms articulated with respect to each other, the lower arm being mounted articulated on the base. At the point of articulation between the upper arm and the lower arm, a counterweight is provided for modifying the elasticity of the system.

Ces systèmes dits du type à colonne flottante ont pour inconvénients d'être difficilement adaptables en eau de faible profondeur (moins de 75 m) à cause du volume de corps flottant exigé pour produire la force de restitution du système. These so-called floating column type systems have the disadvantages of being difficult to adapt to shallow water (less than 75 m) because of the volume of floating body required to produce the restoring force of the system.

On connaît également d'autres systèmes d'amarrage de navires de grandes dimensions par lesquels une liaison résistant à la traction est reliée, d'une part, par son extrémité supérieure en surface, à une partie faisant saillie de l'avant du navire par l'intermédiaire d'un joint à cardan, et, d'autre part, par son extrémité inférieure, à un bras rigide par l'intermédiaire d'un autre joint à cardan. Un moyen formant contrepoids est prévu au niveau de la liaison entre la liaison résistant à la traction et le bras qui est relié pivotant autour d'un axe horizontal à un dispositif d'ancrage au fond marin. De plus, dans la partie faisant saillie du navire est monté rotatif autour d'un axe vertical un élément portant le premier joint à cardan précité. Other large ship mooring systems are also known, by which a traction-resistant link is connected, on the one hand, by its upper surface end, to a part projecting from the bow of the ship by via a universal joint, and, on the other hand, by its lower end, to a rigid arm via another universal joint. A counterweight means is provided at the connection between the traction-resistant connection and the arm which is pivotally connected around a horizontal axis to a device for anchoring to the seabed. In addition, in the projecting part of the ship is rotatably mounted around a vertical axis an element carrying the first aforementioned universal joint.

Ces systèmes ont ainsi pour inconvénients de comporter un trop grand nombre d'articulation devant résister à de fortes contraintes mécaniques notamment dans le cas ou le navire est soumis à de fortes houles. These systems thus have the drawbacks of having too many articulations which have to withstand high mechanical stresses especially in the case where the ship is subjected to strong swells.

De plus, ces systèmes ne permettent pas d'assurer une bonne stabilisation des mouvements latéraux du navire.In addition, these systems do not ensure good stabilization of the lateral movements of the ship.

On connaît enfin un autre type de système d'amarrage ayant un bras faisant saillie solidaire du navire et relié à un élément résistant à la traction par l'intermédiaire d'une liaison à trois axes de pivot perpendiculaires les uns par rapport aux autres, un joint tournant étant relié à l'extrémité supérieure de l'élément résistant à la traction. Cet élément est relié articulé horizontalement à un bras rigide qui est relié à une embase d'amarrage au fond marin de façon articulée autour d'un axe horizontale et d'un axe vertical à cette embase
Ce système ne permet pas non plus la stabilisation des mouvements latéraux du navire amarre.Finally, another type of mooring system is known which has an arm projecting from the ship and connected to a tensile-resistant element by means of a connection with three pivot axes perpendicular to one another, a rotating joint being connected to the upper end of the tensile-resistant element. This element is connected horizontally articulated to a rigid arm which is connected to a docking base to the seabed in an articulated manner around a horizontal axis and a vertical axis to this base.
This system also does not stabilize the lateral movements of the mooring vessel.

Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus et d'élaborer un système d'amarrage d'utilisation commode, ayant une flexibilité unique de l'amarrage, un poids de structure minimum et permettant d'assurer la stabilisation des mouvements latéraux du corps flottant. The object of the present invention is to remedy the above drawbacks and to develop a mooring system for convenient use, having a unique flexibility of mooring, a minimum structural weight and making it possible to stabilize the lateral movements of the floating body.

Pour cela, le système d'amarrage d'un corps flottant de grandes dimensions selon l'invention est du type comprenant une liaison résistant à la traction reliant le corps flottant à un dispositif d'ancrage au fond marin par l'intermédiaire d'une liaison rigide articulée au dispositif d'ancrage, un moyen formant contrepoids étant prévu au niveau de la connexion entre la liaison résistant à la traction et la liaison rigide, le système, conformément à l'invention, étant caractérisé en ce que la liaison résistant à la traction comprend deux éléments reliés, d'une part, directement de chaque côté du corps flottant, et, d'autre part, respectivement à deux extrémités de la liaison rigide reliée au dispositif d'ancrage par une articulation à trois axes de rotation. For this, the mooring system of a large floating body according to the invention is of the type comprising a tensile-resistant connection connecting the floating body to an anchoring device to the seabed by means of a rigid link articulated to the anchoring device, a counterweight means being provided at the connection between the tensile-resistant link and the rigid link, the system, according to the invention, being characterized in that the link resistant to the traction comprises two elements connected, on the one hand, directly to each side of the floating body, and, on the other hand, respectively to two ends of the rigid connection connected to the anchoring device by an articulation with three axes of rotation.

Selon une caractéristique de l'invention, la liaison rigide a la forme d'une structure en triangle ayant son sommet relié au dispositif d'ancrage par l'articulation à trois axes de rotation et sa base formant les deux extrémités reliées aux deux éléments de la liaison résistant à la traction. According to a characteristic of the invention, the rigid connection has the form of a triangle structure having its apex connected to the anchoring device by the articulation with three axes of rotation and its base forming the two ends connected to the two elements of the tensile-resistant link.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les éléments de la liaison résistant à la traction sont des chaînes ou des bras rigides articulés à la liaison rigide reliée au dispositif d'ancrage. According to yet another characteristic of the invention, the elements of the traction-resistant connection are rigid chains or arms articulated to the rigid connection connected to the anchoring device.

Le système d'amarrage selon l'invention est ainsi capable de résister à des conditions environnantes très sévères telles que les effets de la houle, notamment en cas de fortes tempetes. De plus, le système selon l'invention est très facile à installer. The mooring system according to the invention is thus able to withstand very severe surrounding conditions such as the effects of swells, especially in the event of heavy storms. In addition, the system according to the invention is very easy to install.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui ya suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels
- la figure 1 représente un mode de réalisation possible du système d'amarrage en mer d'un corps flottant, par exemple un navire pétrolier
- la figure 2 est une vue de dessus selon la flèche II de la figure 1 du système d'amarrage selon l'invention.The invention will be better understood, and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, given with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating a embodiment of the invention, and in which
- Figure 1 shows a possible embodiment of the mooring system at sea of a floating body, for example an oil tanker
- Figure 2 is a top view along arrow II of Figure 1 of the mooring system according to the invention.

En se reportant aux figures 1 et 2, on a désigné, par le chiffre de référence1, un corps flottant de grandes dimensions, par exemple un navire pétrolier ou tanker, devant être amarré en un mouillage déterminé, ceci de façon permanente ou quasi-permanente. Referring to Figures 1 and 2, we have designated by the reference numeral 1, a large floating body, for example an oil tanker or tanker, to be moored in a specific anchorage, this permanently or almost permanently .

Le système d'amarrage comprend à cet effet un dispositif d'ancrage 2, représenté schématiquement, et pouvant être réalisé sous la forme d'une embase-poids reposant simplement sur le fond 3 de la mer par ballastage, ou d'une embase fixée dans le sol marin par des pieux ou analogues. The mooring system for this purpose comprises an anchoring device 2, shown diagrammatically, and which can be produced in the form of a weight base simply resting on the bottom 3 of the sea by ballasting, or a fixed base in the seabed by stakes or the like.

Comme représenté, deux chaînes 4 formant éléments de liaison résistant à la traction sont reliées, d'une part, de chaque côté du tanker 1, et, d'autre part, aux deux extrémités d'une liaison rigide 5 ayant une structure en forme de triangle. Ainsi, les deux chaînes 4 sont respectivement reliées sensiblement au niveau des deux extrémités de la barre transversale 51 formant base du triangle dont le sommet est monté articulé à l'embase 2. As shown, two chains 4 forming traction-resistant connecting elements are connected, on the one hand, on each side of the tanker 1, and, on the other hand, at the two ends of a rigid connection 5 having a shaped structure triangle. Thus, the two chains 4 are respectively connected substantially at the level of the two ends of the transverse bar 51 forming the base of the triangle whose apex is mounted articulated to the base 2.

Comme représenté en figure 2, la barre 51 reliant les deux côtés 5a et 5b est un tube rigide dans lequel est coulé un métal lourd par exemple en fonte formant contrepoids 6. As shown in FIG. 2, the bar 51 connecting the two sides 5a and 5b is a rigid tube into which a heavy metal is poured, for example cast iron forming a counterweight 6.

Le moyen formant contrepoids 6 est de préférence coulé dans deux parties de longueur 51a et 51b du tube 51 de part et d'autre de la partie médiane 51c. Bien entendu, le moyen formant contrepoids peut être coulé dans toute la longueur du tube 51. Il est possible également à titre de moyen formant contre-poids d'utiliser deux contre-poids fixés le long de la barre 51 respectivement au voisinage de ses deux extrémités. A titre d'exemple, le moyen formant contre-poids peut avoir un poids compris entre 200 et 800 tonnes selon les conditions environnantes. The counterweight means 6 is preferably poured into two parts of length 51a and 51b of the tube 51 on either side of the middle part 51c. Of course, the counterweight means can be cast over the entire length of the tube 51. It is also possible, as counterweight means, to use two counterweights fixed along the bar 51 respectively in the vicinity of its two extremities. By way of example, the means forming a counterweight can have a weight of between 200 and 800 tonnes depending on the surrounding conditions.

De façon connue en soi, un joint tournant ou pivotant 7 est monté sur l'embase 2 pour constituer un raccord tournant entre une canalisation (non représentée) prévue au fond marin et une conduite de raccordement 8. La conduite 8 est reliée par l'intermédiaire d'un tuyau de raccord souple 9 à une conduite rigide 10 supportée par la structure en triangle 5 et dont l'extrémité est reliée par l'intermédiaire d'un tuyau de raccord souple 11 à la conduite 12 du navire-pétrolier 1. Bien entendu, il est possible de prévoir en sortie du joint tournant 7 deux conduites 8 reliées respectivement à deux conduites rigides supportées par la structure 5 par l'intermédiaire de deux tuyaux de raccord souples, les deux conduites rigides étant reliées respectivement à deux conduites du navire-pétrolier situées de chaque côté de celui-ci par l'intermédiaire de deux autres tuyaux de raccord souples. In a manner known per se, a rotary or pivoting joint 7 is mounted on the base 2 to form a rotary connection between a pipe (not shown) provided at the seabed and a connection pipe 8. The pipe 8 is connected by the intermediate of a flexible connection pipe 9 to a rigid pipe 10 supported by the triangle structure 5 and the end of which is connected via a flexible connection pipe 11 to the pipe 12 of the oil tanker 1. Of course, it is possible to provide at the outlet of the rotary joint 7 two pipes 8 connected respectively to two rigid pipes supported by the structure 5 by means of two flexible connection pipes, the two rigid pipes being connected respectively to two pipes of the oil tanker located on either side of it via two other flexible connector hoses.

L'articulation A entre la structure rigide 5 et l'embase 2 est du type à trois axes de rotation permettant un mouvement de rotation de 3600 de la structure 5 autour d'un axe vertical à l'embase suite aux mouvements de rotation du navire-pétrolier autour d'un axe vertical, un mouvement de rotation par exemple de plus ou moins 500 autour d'un axe horizontal perpendiculaire à latte longitudinal du navire-pétrolier suite auxmouvementsde tangage du navirepétrolier et un mouvement de rotation par exemple de plus ou moins 250 autour d'un axe horizontal situé dans le plan vertical passant par l'axe de symétrie dù navirepétrolier suite aux mouvement de roulis de celui-ci. The articulation A between the rigid structure 5 and the base 2 is of the type with three axes of rotation allowing a rotational movement of 3600 of the structure 5 around an axis vertical to the base following the rotational movements of the ship - oil tanker around a vertical axis, a rotation movement for example of more or less 500 around a horizontal axis perpendicular to the longitudinal slat of the oil tanker following the pitching movements of the oil tanker and a rotation movement for example of more or less 250 around a horizontal axis situated in the vertical plane passing through the axis of symmetry of the oil vessel following the roll movement thereof.

Une telle articulation peut etre du type à joint universel ou du type a cardan. Dans le cas d'une articula- tion à la cardan, celle-ci peut être du type connectable grâce à des boulons de blocage inclus dans sa structure comme cela est déjà connu en soi. Such a joint can be of the universal joint type or of the universal joint type. In the case of a cardan joint, this can be of the connectable type thanks to locking bolts included in its structure as is already known per se.

On comprend ainsi que le système d'amarrage selon l'invention permet au navìre-pétrolier 1 de tourner autour d'un point fixe de l'embase 2 avec stabilisation des mouvements latéraux de ce navire par rapport à la direction de la structure rigide triangulaire 5 grâce aux chaînes accrochées sur les côtes du navire
Le transfert du fluide tel que du pétrole ou du méthane, du fond marin, s'effectue à travers la canalisation prévue au fond coudée à angle droit pour passer dans l'articulation à trois axes de rotation, ensuite à travers le joint tournant 7 vers le navire-pétrolier 1 par l'intermédiaire d'au moins le tuyau de raccord 9, la conduite rigide 10, le tuyau de raccord 11 et la conduite 12
Avec le système d'amarrage selon l'invention, la force d'amarrage est réalisée par l'organe formant contrepoids 6 placé sur la structure rigide articulée 5 qui permet une grande flexibilité de l'amarrage . L'organe formant contrepoids 6 exerce une force dirigée vers le bas et lorsque le navire-pétrolier 1 se déplace vers le haut, le contrepoids se déplace également vers le haut avec la structure 5. Le contrepoids exerce alors une force ayant tendance à ramener le navire-pétrolier 1 en un point verticalement au-dessus de l'endroit où agit la force dirigée vers le bas.It is thus understood that the mooring system according to the invention allows the oil tanker 1 to turn around a fixed point of the base 2 with stabilization of the lateral movements of this vessel relative to the direction of the rigid triangular structure 5 thanks to the chains hung on the ship's ribs
The transfer of the fluid such as petroleum or methane, from the seabed, is carried out through the pipe provided at the bottom bent at right angles to pass in the articulation with three axes of rotation, then through the rotary joint 7 towards the oil tanker 1 via at least the connecting pipe 9, the rigid pipe 10, the connecting pipe 11 and the pipe 12
With the mooring system according to the invention, the mooring force is produced by the counterweight member 6 placed on the rigid articulated structure 5 which allows great flexibility in mooring. The counterweight member 6 exerts a downward force and when the oil tanker 1 moves upward, the counterweight also moves upward with the structure 5. The counterweight then exerts a force tending to bring the tanker 1 at a point vertically above the point where the downward force acts.

Les charges d'amarrage sont transférées au fond marin par llintermediaire de l'embase 2 qui doit de plus résister aux charges hydrodynamiques sur sa structure. The mooring loads are transferred to the seabed via the base 2 which must also resist the hydrodynamic loads on its structure.

Les mouvements transversal et longitudinal du navirepétrolier 1 sont transmis à la liaison rigide 5 à structure en forme de triangle suspendue au navire et en raison de la liaison articulée à trois axes de rotation sur l'embase 2, la liaison rigide 5 ne supporte pas d' importantes contraintes. The transverse and longitudinal movements of the oil tanker 1 are transmitted to the rigid connection 5 with a triangle-shaped structure suspended from the ship and due to the articulated connection with three axes of rotation on the base 2, the rigid connection 5 does not support d 'important constraints.

Par ailleurs, il est à remarquer que le système d'amarrage selon l'invention est dispose sous le navirepétrolier 1 d'une manière telle que la coque du navire ne puisse en aucun cas heurter ledit système. Furthermore, it should be noted that the mooring system according to the invention is placed under the oil tanker 1 in such a way that the hull of the ship cannot in any case strike said system.

Le système d'amarrage selon l'invention permet ainsi d'amarrer en permanence des corps flottant de grandes dimensions tels que des navires-pétroliers notamment en mer peu profonde tout en assurant la liaison de fluide par conduits entre le navire et l'embase d'ancrage et assurer une bonne tenue du navire quelque soient les conditions environnantes. The mooring system according to the invention thus makes it possible to permanently moor large floating bodies such as oil tankers in particular in shallow sea while ensuring the connection of fluid by conduits between the ship and the base of anchoring and ensuring good handling of the vessel whatever the surrounding conditions.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système d'amarrage d'un corps flottant de grandes dimensions, du type comprenant une liaison résistant à la traction reliant ledit corps flottant à un dispositif d'ancrage au fond marin par l'intermédiaire d'une liaison rigide articulée au dispositif d'ancrage, un moyen formant contrepoids étant prévu au niveau de la connexion entre la liaison résistant à la traction et la liaison rigide, caractérisé en coque la liaison (4) résistant à la traction comprend deux éléments reliés, d'une part, directement de chaque côté du corps flottant 1, et, d'autre part, respectivement à deux extrémités de la liaison rigide (5) reliée au dispositif d'ancrage (2) par une articulation à trois axes de rotation. 1. Mooring system of a large floating body, of the type comprising a traction-resistant connection connecting said floating body to a device for anchoring to the seabed by means of a rigid connection articulated to the device d anchoring, a means forming a counterweight being provided at the connection between the traction-resistant connection and the rigid connection, characterized in shell the traction-resistant connection (4) comprises two elements connected, on the one hand, directly to each side of the floating body 1, and, on the other hand, respectively at two ends of the rigid link (5) connected to the anchoring device (2) by an articulation with three axes of rotation.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison rigide (5) est une structure en forme de triangle ayant son sommet relie au dispositif d'ancrage (2) par l'articulation précitée et en ce que les deux extrémités précitées sont les extrémités de la partie (51) formant base de la structure triangulaire. 2. System according to claim 1, characterized in that the rigid connection (5) is a triangle-shaped structure having its apex connects to the anchoring device (2) by the aforementioned articulation and in that the two aforementioned ends are the ends of the part (51) forming the base of the triangular structure.

3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen formant contrepoids (6) précité est fixé solidairement à la partie (51) formant base triangulaire (51) précitée 3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the above-mentioned counterweight means (6) is fixedly attached to the part (51) forming the triangular base (51) mentioned above.

4.Système selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen formant contrepoids (6) est obtenu par coulage d'un métal lourd dans la partie (51) en forme de tube rigide. 4. System according to one of the preceding claims, characterized in that the counterweight means (6) is obtained by casting a heavy metal in the part (51) in the form of a rigid tube.

5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'articulation précitée est une articulation à la cardan. 5. System according to one of the preceding claims, characterized in that the aforementioned joint is a cardan joint.

6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux éléments (4) précités de la liaison résistant à la traction sont des chaînes. 6. System according to one of the preceding claims, characterized in that the two above-mentioned elements (4) of the traction-resistant connection are chains.

7. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux éléments (4) précités de la liaison résistant à la traction sont des bras rigides articulés à la liaison rigide (5) précitée. 7. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the two aforementioned elements (4) of the traction-resistant connection are rigid arms articulated to the aforementioned rigid connection (5).

8. Système selon l'une des revendications précédentes4 caractérisé en ce que le dispositif d'ancrage (2) précité est du type à embase-poids fixée ou reposant sur le fond marin. 8. System according to one of the preceding claims4 characterized in that the above-mentioned anchoring device (2) is of the type with weight base fixed or resting on the seabed.

9. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un joint tournant (7) est monté sur le dispositif d'ancrage (2) pour le transfert d'un fluide entre une conduite prévue sur le fond marin et le corps flottant (1) par l'intermédiaire de conduites (8), (9), (10), (11) et (12). 9. System according to one of the preceding claims, characterized in that a rotary joint (7) is mounted on the anchoring device (2) for the transfer of a fluid between a pipe provided on the seabed and the floating body (1) via conduits (8), (9), (10), (11) and (12).

10. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que les conduites précitées comprennent au moins une conduite rigide (8) reliée, d'une part, à la sortie du joint tournant (7), et, d'autre part, à une conduite rigide (10) supportée par la liaison rigide (5) par l'intermédiaire d'un tuyau de raccord souple (9), la conduite rigide (10) étant reliée à une conduite rigide du corps flottant par l'intermédiaire d'un tuyau de raccord flexible (11). 10. System according to claim 7, characterized in that the aforementioned pipes comprise at least one rigid pipe (8) connected, on the one hand, to the outlet of the rotary joint (7), and, on the other hand, to a rigid pipe (10) supported by the rigid connection (5) by means of a flexible connection pipe (9), the rigid pipe (10) being connected to a rigid pipe of the floating body by means of a flexible connection pipe (11).