FR2671046A1 - Systeme de chargement pour milieux aquatiques. - Google Patents
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Abstract
- Système de chargement pour milieux aquatiques comprenant une structure de transfert (1) submersible et des moyens d'ancrage (2) de ladite structure de transfert. - Le système de chargement comporte aussi une structure de fonds (3) et des moyens de manoeuvre permettant d'amener ladite structure de transfert dans un réceptacle (4) de la structure de fonds.
Description
L'invention concerne un système de chargement en milieux aquatiques, plus particulièrement pour les régions arctiques et sub-arctiques.
De tels systèmes comportent une structure de transfert de la production sous-marine qui permet d'amener le contenu d'un réservoir ou d'un pipe-line sous-marin vers un navire enleveur, tel un navire pétrolier. Tous les éléments de ce système doivent présenter des structures résistantes aux icebergs et aux blocs de glace, ou à la couche de glace recouvrant certaines régions périodiquement, ou être éloignés de la surface lorsque les conditions océano-météorologiques deviennent trop mauvaises.
Habituellement, le chargement en mer des navires pétroliers se fait à partir d'un poste d'amarrage permanent constitué d'une bouée ancrée par des chaînes ou toute combinaison de chaînes et câbles. Le chargement s'effectue par une canalisation flexible reliant le réservoir sous-marin, ou le pipeline , à la bouée ou directement au navire de chargement. Tous ces postes de chargement se caractérisent par la présence permanente d'un objet situé à la surface ou dans la zone immédiate de subsurface (une dizaine de mètres sous la surface de la mer).
Dans les mers exposées au gel ou aux glaces dérivantes, de tels postes d'amarrage seraient immédiatement détruits en cas d'impact avec un bloc de glace, ou même de prise en glace de la surface. Même si la structure de la bouée est conçue pour résister localement à la pression de la glace, les forces d'interaction totales résultant de la dérive des plaques de glace sur le poste d'amarrage sont d'une telle intensité que les lignes d'ancrage ne peuvent résister. Il faut donc retirer de la surface et de la sub-surface toute partie du système d'amarrage en cas de menace de gel ou de rencontre d'un iceberg.
Le brevet US-4,650,431 décrit un système qui permet une déconnexion rapide du navire de chargement de la structure de transfert, les conduites ou flexibles, permettant le transfert de la production au navire de chargement étant immergés, à un niveau situé au-dessous de la zone de turbulence ou de glaciation de la mer et cependant à une certaine hauteur par rapport au fond marin de façon à ce que les lignes flexibles ne soient pas détériorées lorsqu'elles reposent sur le fond marin. Ce système présente l'inconvénient de laisser les lignes flexibles à portée des icebergs, ces derniers pouvant avoir un tirant d'eau très important (100 m ou plus).
Le document intitulé "Sols for floating production systems" paru lors de la conférence "Floating Production Systems" à
Londres les 11 et 12 décembre 1989 décrit un système qui ne nécessite aucun objet en surface pour transférer une production vers un navire de chargement, mais qui présente deux inconvénients majeurs : il exige des navires pétroliers à positionnement dynamique et des équipements spéciaux, ces navires devant être munis du système spécifique pour le chargement, ce qui impose de dédier des navires à cette opération. La multiplication des systèmes de chargement sur chaque navire enleveur rend ainsi doûteux l'intérêt économique du système.
Londres les 11 et 12 décembre 1989 décrit un système qui ne nécessite aucun objet en surface pour transférer une production vers un navire de chargement, mais qui présente deux inconvénients majeurs : il exige des navires pétroliers à positionnement dynamique et des équipements spéciaux, ces navires devant être munis du système spécifique pour le chargement, ce qui impose de dédier des navires à cette opération. La multiplication des systèmes de chargement sur chaque navire enleveur rend ainsi doûteux l'intérêt économique du système.
Le but de notre invention est de palier aux inconvénients subsistants dans les systèmes préexistants et d'offrir un système moins coûteux et ne laissant aucun objet à la portée de tous les éléments perturbateurs tels les icebergs, les violentes tempêtes ou tout autre événement océano-météorologique susceptible d'endommager l'un des éléments constituant un système de chargement.
Ce but est atteint par le fait que le système de chargement pour milieux aquatiques, décrit dans la présente, comprend une structure de transfert telle une bouée, des moyens d'ancrage de
Ladite structure de transfert caractérisé en ce que ladite structure de transfert est submersible et en ce que ledit système comporte une structure de fond comportant elle-même un réceptacle de ladite structure de transfert et en ce qu'il comporte des moyens de manoeuvre de ladite structure de transfert, lesdits moyens de manoeuvre ou moyens de guidage étant adaptés à déplacer ladite structure de chargement de façon à l'introduire dans ledit réceptacle.
Ladite structure de transfert caractérisé en ce que ladite structure de transfert est submersible et en ce que ledit système comporte une structure de fond comportant elle-même un réceptacle de ladite structure de transfert et en ce qu'il comporte des moyens de manoeuvre de ladite structure de transfert, lesdits moyens de manoeuvre ou moyens de guidage étant adaptés à déplacer ladite structure de chargement de façon à l'introduire dans ledit réceptacle.
Ladite structure de fond peut être composée d'au moins un réservoir sous-marin.
Le système peut comprendre des moyens de transfert de la cargaison liquide contenue dans ledit réservoir vers une structure flottante de chargement, tel un navire.
Les moyens de transfert peuvent comporter une structure de transfert et des moyens de connexion et/ou de déconnexion de la structure flottante et de la structure de transfert.
Ladite structure de fond peut être placée dans une excavation creusée dans le fond marin, ou posée sur le fond marin et entourée d'un talus de protection artificiel. Dans ces deux cas, ledit réceptacle est formé par un renfoncement du toit de ladite structure de fond.
Ladite structure de fond peut être constituée par la juxtaposition d'au moins deux réservoirs immergés formant un espace vide situé au milieu de l'ensemble ainsi formé.
Lesdits moyens de manoeuvre peuvent comporter des moyens de ballastage.
Lesdits moyens de manoeuvre peuvent comporter un dispositif mécanique tel un treuil.
Lesdits moyens de transfert de la cargaison liquide peuvent être formés par des lignes flexibles connectées à ladite structure de transfert par l'intermédiaire d'un joint tournant.
Lesdits moyens d'ancrage peuvent être des lignes telles des chaînes alourdies à leur extrémité supérieure de façon à faciliter le guidage de la bouée dans le réceptacle.
L'avantage que présente l'invention décrite dans ce document est d'offrir un système peu onéreux, qui permet de mettre à l'abri tous les éléments constituant habituellement les postes de chargement.
La présente 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 va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue globale d'un système de chargement construit
selon l'une des possibilités de réalisation de l'invention, montrant
le système dans un état de fonctionnement et, par des lignes en
pointillés, le système lorsque la structure de transfert est rangée
à l'abri de tout élément perturbateur, - la figure 2 schématise le dispositif de vannes équipant la ligne
flexible lorsque cette dernière est aussi utilisée comme ligne de
ballastage, - les figures 3A et 3B montrent deux positions dans le fond marin
possibles pour la structure de fond et l'excavation qu'elle comporte
au niveau du toit, - les figures 4A et 4B montrent une structure de fond réalisée en
juxtaposant des réservoirs, - la figure 5 est une variante du système décrit précédemment dans
lequel les moyens de manoeuvre comprennent un treuil, et - la figure 6 montre sur un cas particulier, comment s'effectue
l'introduction de la bouée dans le réceptacle.
selon l'une des possibilités de réalisation de l'invention, montrant
le système dans un état de fonctionnement et, par des lignes en
pointillés, le système lorsque la structure de transfert est rangée
à l'abri de tout élément perturbateur, - la figure 2 schématise le dispositif de vannes équipant la ligne
flexible lorsque cette dernière est aussi utilisée comme ligne de
ballastage, - les figures 3A et 3B montrent deux positions dans le fond marin
possibles pour la structure de fond et l'excavation qu'elle comporte
au niveau du toit, - les figures 4A et 4B montrent une structure de fond réalisée en
juxtaposant des réservoirs, - la figure 5 est une variante du système décrit précédemment dans
lequel les moyens de manoeuvre comprennent un treuil, et - la figure 6 montre sur un cas particulier, comment s'effectue
l'introduction de la bouée dans le réceptacle.
La figure 1 illustre un système de chargement selon la présente invention qui comprend une structure de transfert 1 submersible, ou bouée submersible, normalement flottante à la surface de la mer. La structure de transfert est ancrée sur le sol marin par un groupe de lignes d'ancrage 2 (au minimum 3 lignes) qui peuvent être des câbles ou des chaînes, ou toute combinaison de chaînes et de câbles avec des éléments tels que des flotteurs ou des pendeurs. En cas de menace par un iceberg dérivant ou de gel de la surface de la mer, la bouée est submergée dans un réceptacle 4 du réservoir sous-marin 3.
La bouée peut être munie d'un bras et d'une aussi ère flottante qui est récupérée par le navire pour s'amarrer.
Habituellement le bras peut tourner autour de l'axe vertical de la bouée, ce qui permet au navire de s'orienter dans la direction qui offre le moins de résistance à l'action des éléments marins (houle, vent, courant), en s'alignant dans la direction convenable.
Le réceptacle peut être formé par un renfoncement local du toit du réservoir sous-marin. La profondeur de ce renfoncement est telle que la bouée et ses accessoires ne dépassent pas du toit du réservoir lorsque l'ensemble est posé dans le réceptacle. La profondeur sera fixée de préférence à partir de la hauteur de la bouée et de ses accessoires et en y ajoutant une garde de l'ordre de 1 à 2 mètres formant une marge de sécurité. De cette façon, l'iceberg passant audessus du réservoir ne risque pas d'endommager la bouée ainsi que ses équipements lorsque cette dernière se trouve dans le réceptacle.
Les dimensions horizontales du réceptacle constituant l'abri de la bouée sont calculées en tenant compte des dimensions horizontales de la bouée et du déplacement horizontal de son axe lors de l'opération de ballastage lorsqu'elle est soumise à l'action du courant. Ce déplacement horizontal est limité par l'action des lignes d'ancrage. Compte tenu des effets de rigidités exercées par ces lignes sur les bouées d'amarrage, on observe que l'écart maximum en plan que subit la bouée par rapport à sa position de référence initiale, reste compatible avec les dimensions des réservoirs jusqu' des profondeurs de l'ordre de 120 à 150 m.Pour 100 m de profondeur, on peut escompter, par exemple, un écart de l'ordre de 15 à 20 m au maximum avec les systèmes d'ancrage habituels. il suffit alors que le diamètre du réceptacle soit légérement supérieur au double de cet écart, augmenté du diamètre de la bouée et de ses accessoires c'est-à-dire de l'ordre de 10 à 20 m, (les bouées considérées pour cette application ayant des diamètres de l'ordre de 5m) pour que la bouée puisse rentrer naturellement dans son abri au cours de l'immersion.
Le diamètre du réceptacle doit être alors de l'ordre de 40 à 45 m ce qui reste parfaitement compatible avec les dimensions des réservoirs sous-marins qui atteignent en dimensions horizontales 100 m et en hauteur verticale au minimum 10 à 20 m. Un exemple précis est donné un peu plus loin dans la description.
On ne sortira pas de la présente invention si la structure de fond formant abri n'a pas la fonction d'un réservoir mais tout autre fonction, voire la seule fonction de servir de réceptacle à la bouée.
Le chargement peut s'effectuer à partir d'un pipe-line.
Le chargement s'effectue par une canalisation flexible 5 reliant le réservoir 3 à la bouée 1. Un second flexible 6 généralement couplé à l'aussière ou parallèle relie la bouée 1 au navire 7. Le passage par le bras tournant se fait par un joint tournant spécial connu de l'art antérieur.
On ne sortira pas de la présente invention si on utilise un flexible permettant d'amener directement la production du réservoir au navire. Dans ce cas une ligne utilisée pour l'opération de ballastage relie la structure de fond à la bouée. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que cette dernière comporte un bras tournant.
Cette application peut éventuellement être envisagée pour un site abrité près d'une côte.
La conduite flexible fonctionne normalement tant qu'elle ne subit pas une flexion trop aigue ou une contrainte trop importante en particulier au niveau de son point de fixation avec la structure de transfert. Les flexibles utilisés dans la présente invention présentent la particularité d'être facilement récupérables une fois qu'ils sont déposés sur le sol marin et, lors de la descente de la bouée dans le réceptacle de se déposer naturellement sans faire de noeuds. Ils vont ainsi se déposer dans le réceptacle au fur et à mesure que la bouée s'enfonce dans le réceptacle.Le point de jonction d'un flexible à la structure de transfert se fera à l'aide d'un joint tournant habituellement utilisé pour le transfert des fluides haute pression permettant au flexible de se positionner naturellement et de fait de ne pas subir de contraintes pouvant le détériorer lorsque la bouée atteint sa position finale dans le réceptacle.
Les moyens de manoeuvre permettant de positionner la bouée dans la structure de fond comprennent une ligne flexible, et au moins un compartiment de ballastage de la bouée.
Lorsque les conditions océano-météorologiques le nécessitent la bouée est immergée par ballastage de compartiments en eau de mer. La bouée peut être constituée de deux types de compartiments. La première catégorie est constituée de compartiments de même nature que dans les bouées traditionnelles, toujours vide ou remplis d'un matériau léger de remplissage par sécurité. La seconde catégorie est constituée de compartiments de ballastage qui peuvent être vides ou remplis par de l'eau de mer ou tout autre fluide permettant de ballaster la bouée. Le volume respectif des deux compartiments est calculé de façon à ce que la bouée flotte normalement en surface en supportant son ancrage lorsque les compartiments ballastables sont vides, et en ce qu'elle présente un poids apparent légérement positif, sans le poids de l'ancrage, lorsqu'elle repose dans le réceptacle.
A partir de la situation en flottaison normale, l'immersion est obtenue, par exemple, en introduisant éventuellement par pompage, de l'eau de mer dans les compartiments ballastables. Ainsi, les moyens de manoeuvre de la bouée peuvent comporter une pompe et une ligne d'amenée de l'eau de mer dans les compartiments ballastables.
Dans un premier mode de réalisation, la pompe est située sur le fond marin ou sur le réservoir sous-marin. Une ligne flexible permet de relier le réservoir à la bouée. Cette ligne flexible peut être la ligne flexible de chargement 5 du navire. Dans ce cas, elle est munie de vannes télécommandées d'isolement à chaque extrémité schématisées sur la figure 2 qui permettent d'utiliser alternativement ladite ligne 5 pour le ballastage de la bouée ou pour le remplissage du navire. Lorsque la ligne 5 sert de ligne de chargement les vannes 11 et 12 sont ouvertes de façon à permettre la circulation du liquide du réservoir au navire de chargement.Lors de l'opération de ballastage les vannes 11 et 12 sont fermées, la vanne 10 est ouverte de façon à permettre à l'eau de mer de passer dans le flexible 5 et ensuite grâce à l'ouverture de la vanne 13 de pénétrer dans un des compartiments de ballastage. On effectuera l'opération inverse au niveau des ouvertures et des fermetures des vannes lorsque l'on repasse à l'opération de chargement d'un navire. Des lignes de télécommandes des opérations de ballastage ou de chargement sont associées à la ligne flexible de ballastage.
Cette disposition présente toutefois un inconvénient qui est de devoir vidanger et nettoyer la ligne en recueillant et en traitant l'eau de ballastage après chaque remplissage de navire pour éviter de contaminer l'eau de ballastage rejetée à la mer. On utilise donc une deuxième ligne flexible spécialement affectée au ballastage, cette dernière présentant des propriétés identiques à la ligne 5 de chargement décrite précédemment. Cette seconde ligne peut être solidarisée à la première, sur toute ou au moins une partie de sa longueur.
Au fur et à mesure de l'introduction de l'eau dans les compartiments de ballastage, la bouée s'alourdit et s'enfonce. Le contrôle de l'immersion de la bouée est rendu possible par le poids des lignes d'ancrage. Au fur et à mesure de l'enfoncement de la bouée, une longueur plus importante de chaque ligne d'ancrage repose sur le fond. La longueur soulevée diminue donc et par suite son poids. On peut ainsi trouver une profondeur stable pour chaque quantité de liquide introduit selon le principe connu du guide-rope utilisé sur les ballons. De cette façon, la bouée se pose en douceur sur le fond sans vitesse d'impact excessive, le joint tournant permettant au flexible de ne pas être endommagé lorsque la bouée est dans sa position finale dans le réceptacle.
Dans un premier mode de réalisation l'air est maintenu prisonnier sous pression dans les réservoirs au cours de l'opération de ballastage. Dans ce cas, l'évacuation de l'eau de ballastage par ouverture d'une vanne vers la mer permet de chasser l'eau de mer et de faire remonter l'ensemble à la surface lorsque les conditions océano-météorologiques deviennent plus favorables.
Une autre façon de procéder est de maintenir une pression à peu près constante en évacuant l'air au fur et à mesure de l'introduction de l'eau dans les compartiments. Le déballastage s'effectue alors en introduisant de l'air sous-pression. Le système est alors équipé d'une ligne qui permet l'introduction ou l'évacuation de l'air, cette dernière pouvant être solidaire du flexible de chargement ou de ballastage.
Une autre variante consiste à utiliser le couple eau-huile pour réaliser l'alourdissement et l'allégement successifs de la bouée.
Ce mode permet de minimiser les différences de pression qui s'exercent sur les parois de la bouée et réduire la perte de stabilité, par effet de carène liquide. Dans ce cas, on conçoit la structure de la bouée avec des compartiments de ballastage dont les volumes sont plus importants que pour le couple eau-air.
Les figures 3A et 3B décrivent deux positions possibles pour la stucture de fond. La figure 3A montre le réservoir sous-marin 3 placé dans une excavation 31 creusée au fond de la mer 32 de façon à ce que le réservoir sous-marin soit soustrait aux impacts possibles des icebergs 30.
La figure 38 montre le réservoir sous-marin 3 posé sur le fond de la mer 32 et entouré d'un talus 33 de protection artificiel qui arrête les icebergs de trop grand tirant d'eau. Ce talus peut être construit par l'immersion de matériaux granulaires tels du sable, des morceaux de béton ou tout autre matériau remplissant la même fonction.
L'immersion s'effectue à partir d'un navire ou bien par dragage sur le fond de la mer dans le voisinage immédiat du réservoir.
Une autre possibilité est d'utiliser une structure suffisamment résistante pour soutenir sans dommage l'impact d'un iceberg, ce qui évite la construction d'un talus de protection.
Les figures 4A et 48 montrent en plan et en coupe un arrangement possible de quatre éléments de réservoir ménageant un espace vide en leur milieu. Le réservoir est constitué par la juxtaposition d'éléments 41, 42, 43, 44 disposés de façon à former un espace vide ou réceptacle 4 pour la bouée au milieu de l'ensemble.
Dans le cas des figures 4A et 48, les éléments ont des formes rectangulaires mais on peut utiliser toute autre forme. Le nombre d'éléments constituant la structure dépend de la forme de ces derniers. L'ensemble est immergé côte à côte à partir de la surface et les éléments sont reliés entre eux par des canalisations.
Ce mode de construction permet de limiter la taille des unités à déplacer et facilite les opérations à réaliser.
Cette disposition permet par ailleurs d'abriter tous les autres équipements sous-marins sensibles à un impact, tels que les canalisations, vannes, etc...
Les éléments formant abri peuvent avoir une autre fonction que celle de réservoir, voire la seule fonction de servir de réceptacle à la bouée.
Une autre variante consiste à fixer la pompe sur la bouée.
Dans ce cas, le flexible de ballastage est remplacé par un câble électrique servant à amener l'énergie à un moteur entrainant la pompe.
Le moteur et la pompe sont alors placés dans un compartiment étanche de la bouée de façon à éviter tout problème lors de l'immersion de la bouée.
La figure 5 montre une autre variante de réalisation du système dans laquelle les moyens de manoeuvre comportent un treuil 50.
Les éléments communs au système décrit dans la figure 1 portent la même référence.
Notamment, dans le cas où les moyens d'ancrage sont insuffisants pour guider la bouée de la surface de la mer à sa position finale dans le réceptacle 4, par exemple lors de conditions océano-météorologiques défavorables, le système comprend un treuil qui permet de descendre la bouée dans le réceptacle. Le treuil 50 est de préférence situé dans un logement de la bouée 1 pour des raisons de facilité d'entretien et de maintenance. Cet exemple est nullement limitatif, le treuil 50 pouvant être situé sur la bouée, ou sur le réservoir.
Le treuil à tension constante tend un câble 51 situé entre la bouée 1 et le réservoir 3. La tension du câble 51 est fixée en fonction des efforts horizontaux susceptibles de s'exercer sur la bouée.
On ne sortira pas de la présente invention si le système de manoeuvre comporte plusieurs treuils.
Un exemple chiffré permet de concrétiser le fonctionnement du système décrit précédemment, à savoir la possibilité de faire arriver la bouée submersible dans le réceptacle de la structure de fond avec pour seul guidage les lignes d'ancrage, pour des conditions océano-météorologiques sévères pour lesquelles la vitesse du courant près du fond a une valeur de 0,5 m/s, ce qui est une valeur supérieure aux ordres de grandeur des vitesses habituelles.
Ci-après, les données représentatives d'un ancrage pour un système de chargement - profondeur d'eau : 100 mètres - bouée : diamètre : 10 mètres
hauteur : 5 mètres - nombre de lignes d'ancrage : 6 régulièrement réparties - type : 4 pouces grade U3 - tension de rupture : 7320 kN - poids apparent dans
l'eau des lignes : 1,97 kN/m - prétension des lignes : 700 kN - vitesse du courant près du fond : 0,5 m/s
On considère un réservoir enterré tel que représenté sur la figure 3A. Les cas de la figure 1 et de la figure 3B sont plus favorables.
hauteur : 5 mètres - nombre de lignes d'ancrage : 6 régulièrement réparties - type : 4 pouces grade U3 - tension de rupture : 7320 kN - poids apparent dans
l'eau des lignes : 1,97 kN/m - prétension des lignes : 700 kN - vitesse du courant près du fond : 0,5 m/s
On considère un réservoir enterré tel que représenté sur la figure 3A. Les cas de la figure 1 et de la figure 3B sont plus favorables.
Supposons par ailleurs que la longueur des lignes soit de 850 m, ce qui correspond à peu près à la longueur soulevée lorsque l'on atteint la tension de rupture. La distance horizontale projetée entre le point d'accrochage sur la bouée et l'ancre est alors de 822,35 m pour obtenir une prétension de 70 kN.
Cette distance de 822,35 m est obtenue en appliquant les formules bien connues des chaînettes, en corrigeant la longueur initiale de la ligne pour tenir compte de son allongement sous la prétension initiale de 70 kN. On obtient ainsi une longueur d'environ 850,27 m après mise en tension.
Les formules des chaînettes donnent la longueur soulevée s de la ligne par la formule
d étant la distance verticale du point de contact sur le sol à l'extrémité, égale ici à la profondeur d'eau et a le paramètre de la chainette :
H T - Wd a = - -
W U avec H = composante horizontale de la tension T à l'extrémité et
W= poids linéique de la ligne. On obtient ainsi
H = 503 kN
a = 255.3 m
d étant la distance verticale du point de contact sur le sol à l'extrémité, égale ici à la profondeur d'eau et a le paramètre de la chainette :
H T - Wd a = - -
W U avec H = composante horizontale de la tension T à l'extrémité et
W= poids linéique de la ligne. On obtient ainsi
H = 503 kN
a = 255.3 m
Il reste une longueur non soulevée sur le sol de 850,27 - 247,11 = 603,16 m.
La distance horizontale x correspondant à ta partie soulevée de la ligne s'obtient avec la formule :
qui permet de calculer x = 219,19 m, et une distance totale horizontale de 603,16 + 219,19 = 822,35 m.
qui permet de calculer x = 219,19 m, et une distance totale horizontale de 603,16 + 219,19 = 822,35 m.
La distance des ancres à l'axe de la bouée, dans sa position initiale, et de son logement, est donc de
10 d = 822,35 + - = 827,35 m
o 2 en tenant compte du rayon de la bouée.
10 d = 822,35 + - = 827,35 m
o 2 en tenant compte du rayon de la bouée.
Lorsque la ligne est entièrement posée sur le sol, elle dépasse l'axe du Logement de 850-827,35 = 22,65 m.
Considérons un logement circulaire de 42 m de diamètre (D) et de 10 m de profondeur dans la bouée La distance de L'extrémité de cette ligne au point A de la figure 6, situé au droit du point du réceptacle le plus proche de l'ancre, est donc de 22,65 + 21 = 43,65 m.
Les forces latérales qui tendent à écarter la bouée de l'axe du logement sont produites essentiellement par les forces de trainées du courant
1 1 = 1 x 1,025 x 10 x 5 x 1,0 x 0,52 = 6,5 kN
F Y - #SC V =-1,025 x 10 x 5 x 1,0 x 0,5 = PSCd
2 2
Pour simplifier, on considère qu'une seule chaîne exerce le rappel.
1 1 = 1 x 1,025 x 10 x 5 x 1,0 x 0,52 = 6,5 kN
F Y - #SC V =-1,025 x 10 x 5 x 1,0 x 0,5 = PSCd
2 2
Pour simplifier, on considère qu'une seule chaîne exerce le rappel.
Le poids suspendu de la chaîne permet de maintenir la bouée à l'intérieur du logement.
Les formules des chaînettes donnt en effet
H = W3 = 6,5 kN W : poids linéique de la chaîne
a : paramètre de la chaînette
6,5
a = ~~~~~ = 3,30
1,97
x
d = a(ch-1) d'où x = 6,83 m
a
x
s = a sh- d'où s = 12,88 m
a
Lorsque la bouée arrive au niveau du toit du réservoir, on a deux arcs de chaînette symétriques de 12,88 m de longueur, séparées par un segment de longueur 43,65 - 2 X 12,88 = 17,89 m = l.
H = W3 = 6,5 kN W : poids linéique de la chaîne
a : paramètre de la chaînette
6,5
a = ~~~~~ = 3,30
1,97
x
d = a(ch-1) d'où x = 6,83 m
a
x
s = a sh- d'où s = 12,88 m
a
Lorsque la bouée arrive au niveau du toit du réservoir, on a deux arcs de chaînette symétriques de 12,88 m de longueur, séparées par un segment de longueur 43,65 - 2 X 12,88 = 17,89 m = l.
La projection horizontale de la ligne a une longueur de
6,83 X 2 + 17,89 = 31,6 m
Le point de la bouée diamétralement opposé est situé à 31,6 + 10,0 = 41,6 m, soit 0,4 m à l'intérieur du point le plus près du logement.
6,83 X 2 + 17,89 = 31,6 m
Le point de la bouée diamétralement opposé est situé à 31,6 + 10,0 = 41,6 m, soit 0,4 m à l'intérieur du point le plus près du logement.
En fait, les deux Lignes adjacentes à la ligne la plus tendue vont contribuer elles aussi à exercer une force de rappel.
Pour faciliter l'introduction de la bouée dans son logement, on peut alourdir les chaînes d'ancrage à leur extrémité supérieure sur une quarantaine de mètres, par exemple en utilisant une chaîne de 5 pouces ou de 6 pouces.
Claims (12)
1. - Système de chargement pour milieux aquatiques comprenant une structure de transfert (1) telle une bouée, des moyens d'ancrage (2) de ladite structure de transfert, caractérisé en ce que ladite structure de transfert (1) est submersible et en ce qu'il comporte une structure de fond (3) comportant elle-même un réceptacle (4) de ladite structure de transfert et en ce qu'il comporte des moyens de manoeuvre de ladite structure de transfert, lesdits moyens de manoeuvre étant adaptés à déplacer ladite structure de chargement de façon à l'introduire dans ledit réceptacle.
2. - Système de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure de fond est composée d'au moins un réservoir sous-marin.
3. - Système de chargement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il existe des moyens de transfert de la cargaison liquide contenue dans ledit réservoir vers une structure flottante de chargement.
4 - Système de chargement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de transfert comportent une structure de transfert et des moyens de connexion et/ou de déconnexion de ladite structure flottante et de ladite structure de transfert.
5. - Système de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure de fond est placée dans une excavation creusée dans le fond marin.
6. - Système de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure de fond est posée sur le fond marin et entourée d'un talus de protection artificiel.
7. - Système de chargement selon L'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit réceptacle est formé par un renfoncement du toit de ladite structure de fond.
8. - Système de chargement selon L'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite structure de fond est constituée par la juxtaposition d'au moins deux réservoirs immergés formant un espace vide situé au milieu de l'ensemble ainsi formé.
9. - Système de chargement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de manoeuvre comportent des moyens de ballastage.
10. - Système de chargement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de manoeuvre comportent un dispositif mécanique tel un treuil.
11. - Système de chargement selon la revendication 3, caractérisé en ce que Lesdits moyens de transfert sont formés par des lignes flexibles connectées à la structure de transfert par l'intermédiaire d'un joint tournant.
12. - Système de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce lesdits moyens d'ancrage sont des lignes d'ancrage alourdies â leur extrémité supérieure.
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