FR3029886A1 - Support flottant comportant un compartiment rempli de gaz et de liquide - Google Patents
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Abstract
L'objet de la présente invention est un support flottant comportant un compartiment (2) rempli de gaz et d'eau, et communiquant avec le milieu extérieur. Le compartiment permet de mieux adapter la flottabilité, et donc la stabilité, du support flottant par rapport aux multiples contraintes de l'environnement marin : le vent, les vagues, les courants marins, ou les effets de la marée. La présente invention concerne également un système d'éolienne et une installation de production d'hydrocarbures comprenant un tel support flottant, ainsi qu'un procédé d'installation d'un tel support flottant.
Description
1 La présente invention concerne le domaine des supports flottants amarrés en mer (« offshore »), en particulier pour les éoliennes offshore, mais également pour les installations de production d'hydrocarbures en mer.
Dans le cas des éoliennes offshore, le support flottant porte, en partie émergée, l'éolienne composée des pales, du rotor, de la nacelle et du mat fixé sur le support flottant. Ces supports flottants peuvent être ancrés au sol marin par des lignes d'ancrage tendues ou des lignes d'ancrage caténaires. Le support flottant a pour but d'apporter la flottabilité et la stabilité de l'éolienne, de manière à contrecarrer les efforts exercés sur celle-ci.
La flottabilité, la stabilité et le dimensionnement du support flottant sont les principaux problèmes rencontrés pour les supports flottants, notamment à cause des multiples contraintes de l'environnement marin : vent, houle, courants marins, effets de la marée. Par exemple, les demandes de brevet FR 2990005 (WO 2013160579), FR 2990477 (WO 2013167820) et FR 2999662 (US 2014167421) proposent diverses solutions à ces problèmes, en modifiant l'ancrage, en reliant les flotteurs entre eux ou par inclinaison du flotteur. En outre, pour pallier ces problèmes, d'autres solutions techniques envisagées concernent des plateformes flottantes à pilonnement contrôlable grâce à des ballasts plus ou moins optimisés. Cependant, les techniques de contrôle de la flottabilité peuvent être perfectionnées, notamment par la gestion du volume d'air dans une cloche formée dans la partie immergée du support flottant.
L'objet de la présente invention est un support flottant comportant un compartiment rempli de gaz et d'eau, et communiquant avec le milieu extérieur. Le compartiment permet de mieux adapter la flottabilité, et donc la stabilité, du support flottant par rapport aux multiples contraintes de l'environnement marin : le vent, les vagues, les courants marins, ou les effets de la marée. Le dispositif selon l'invention L'invention concerne un support flottant comportant au moins un compartiment en communication avec un milieu liquide extérieur de telle sorte que, lors de son utilisation, ledit compartiment comporte un gaz dans sa partie supérieure et un liquide dans sa partie inférieure, ledit liquide provenant du milieu extérieur dans lequel se trouve ledit support 3029886 2 flottant. Ledit support flottant comporte des moyens pour ajuster le volume et/ou la pression de gaz dans ledit compartiment. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit compartiment est central par rapport au support flottant.
5 Alternativement, ledit compartiment est en périphérie dudit support flottant. Avantageusement, ledit compartiment communique avec le milieu extérieur au moyen d'une ouverture vers le milieu extérieur. Selon une variante de réalisation de l'invention, ladite ouverture est située dans la partie inférieure dudit compartiment.
10 Selon une alternative, ledit compartiment communique avec ledit milieu extérieur au moyen d'un tube, ayant sensiblement la forme d'un U inversé et étant ouvert à ses deux extrémités. Selon une caractéristique de l'invention, ledit support flottant comporte au moins une chambre de flottaison disposée au-dessus et/ou au centre et/ou en périphérie dudit 15 compartiment. Selon un aspect de l'invention, ledit support flottant comporte au moins un lest et/ou au moins un ballast. De préférence, ledit support flottant comporte des moyens d'ancrage, notamment sous forme de lignes d'ancrage tendues ou caténaires.
20 De manière avantageuse, ledit gaz est de l'air et dans lequel ledit liquide est de l'eau. Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens pour ajuster le volume et/ou la pression de gaz dans ledit compartiment comprennent un compresseur de gaz et une vanne. Avantageusement, ledit compresseur est un compresseur à palettes ou un 25 compresseur - dépresseur à becs rotatifs. En outre, l'invention concerne un système d'éolienne comprenant au moins une éolienne et un support flottant.
30 De plus, l'invention concerne une installation de production d'hydrocarbures comprenant au moins un équipement pétrolier et un support flottant. L'invention concerne également un procédé d'installation sur une étendue de liquide d'un support flottant, dans lequel on réalise les étapes suivantes : 35 a) on déplace ledit support flottant sur ladite étendue d'eau ; b) on fixe sur le fond de l'étendue de liquide et ledit support flottant au moins une ligne d'ancrage ; et 3029886 3 c) on injecte un gaz dans le compartiment dudit support flottant pour tendre ladite ligne d'ancrage. Présentation succincte des figures 5 D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après. La figure 1 illustre une éolienne montée sur un support flottant selon l'invention. La figure 2 illustre les efforts exercés sur un support flottant selon l'invention.
10 La figure 3 illustre une variante de réalisation du compartiment du support flottant selon l'invention. La figure 4 illustre une autre variante de réalisation du compartiment du support flottant selon l'invention. Les figures 5 et 6 illustrent des variantes de réalisation du support flottant selon 15 l'invention. La figure 7 illustre trois étapes de la mise en place, au moyen de lignes d'ancrage tendues, d'un support flottant selon le mode de réalisation de la figure 1. La figure 8 illustre trois étapes de la mise en place, au moyen de lignes d'ancrage tendues, d'un support flottant selon le mode de réalisation de la figure 5.
20 La figure 9 illustre trois étapes de la mise en place, au moyen de lignes d'ancrage caténaires, d'un support flottant selon le mode de réalisation de la figure 5. La figure 10 représente un compresseur à palettes. La figure 11 représente un compresseur-dépresseur à becs rotatifs.
25 Description détaillée de l'invention La présente invention concerne un support flottant qui comporte un compartiment communiquant avec le milieu liquide extérieur, de telle sorte que, lors de l'utilisation du support flottant (c'est-à-dire lorsque le support flottant flotte), le compartiment comporte dans sa partie supérieure un gaz, et dans sa partie inférieure un liquide provenant du milieu 30 extérieur. Au sein du compartiment, le gaz et le liquide sont en équilibre de pression au niveau de l'interface gaz/liquide. De préférence, le gaz est de l'air. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite en choisissant l'air comme gaz remplissant la chambre. Toutefois, tout autre gaz compressible et inerte avec le liquide, par exemple un gaz rare, peut être utilisé.
3029886 4 Généralement, le liquide est de l'eau, correspondant au milieu extérieur sur lequel repose le support flottant, c'est-à-dire un océan, une mer, un fleuve, un lac, une rivière, une piscine... Dans la suite de la description, l'invention sera décrite en choisissant l'eau comme liquide du milieu extérieur remplissant la chambre. Toutefois, l'invention est compatible avec 5 d'autres liquides. Le compartiment communiquant avec le milieu extérieur est une enceinte plus ou moins immergée avec sa partie inférieure en communication et en équilibre de pression hydrostatique avec l'eau du milieu extérieur. Lorsqu'il est central, le compartiment peut avoir une forme sensiblement cylindrique ou parallélépipédique. Le compartiment peut être 10 considéré comme une cloche. Le volume intérieur du compartiment est constant ; toutes les variations du volume de gaz sont compensées par des variations inverses du volume d'eau, puisqu'en communication avec le milieu liquide extérieur. Le compartiment peut être réalisé en béton armé. L'air compris dans le compartiment contribue à la flottabilité du support flottant. La 15 flottabilité est la poussée verticale, dirigée vers le haut (dans la direction opposée à la gravité), qu'un liquide (gaz ou fluide) exerce sur un volume immergé. La figure 2 décrit le principe d'un support flottant en forme de cloche 2 selon un exemple de réalisation du compartiment 2. La cloche (compartiment) 2, de type « cloche à 20 plongeur », peut comporter une partie immergée et une partie émergée. L'ensemble peut être retenu par des lignes d'ancrage. On injecte de l'air 4 à la pression P2 dans la cloche 2 pour équilibrer les différentes forces appliquées : les forces dirigées vers le bas : la force gravitaire de la masse dans l'air de la partie émergée de la cloche et des équipements montés sur le support flottant, la force 25 gravitaire de la masse apparente de la partie immergée de la cloche et, le cas échéant, les forces de traction appliquées par les lignes d'ancrages. la force dirigée vers le haut : la poussée d'Archimède, due à la masse du volume d'eau déplacé par le volume d'air injecté sous pression dans la cloche. Ces différentes forces, ainsi que les dimensions géométriques sont illustrées sur la 30 figure 2, avec les notations suivantes : Ho : hauteur totale du support en cloche 2 pour les parties immergée et émergée ; H3 : hauteur d'eau dans la cloche, fonction de la pression P2 de l'air dans la cloche et des forces appliquées ; hl : hauteur entre base de la cloche et la surface de l'eau ; 35 h2 : hauteur de l'air entre l'interface eau/air dans la cloche et la surface de l'eau ; P2 pression d'air dans la cloche, qui est inférieure à la pression hydrostatique de la colonne d'eau de hauteur hl ; 3029886 5 V2 : volume d'air dans la cloche, entre l'interface eau/air dans la cloche et la surface de l'eau ; V4 : volume d'air dans la cloche 2 entre le fond de la cloche, c'est-à-dire la limite supérieure de la cloche, et la surface de l'eau ; 5 Po pression air extérieur, cette pression correspond à la pression atmosphérique ; Peo : force gravitaire des équipements installés sur le support flottant ; T : traction sur les lignes d'ancrages ; Sae : surface de l'interface air/eau dans la cloche ; Far : poussée d'Archimède due à la masse du volume d'eau déplacé, V2 est le volume 10 pris en compte pour le calcul de la poussée d'Archimède. Le volume intérieur de la "cloche" rempli d'air et d'eau permet un équilibre des forces appliquées au système. Ainsi, la force de la poussée d'Archimède dirigée vers le haut est égale à la somme des forces dirigées vers le bas qui sont les forces de gravité des 15 différentes masses des parties émergées et immergées et, le cas échéant, des forces de tractions appliquées par les lignes d'ancrages. La flottabilité du support est fonction du volume d'air contenu dans la cloche. Selon l'invention, ce volume d'air est ajusté par un moyen de réglage de la pression et/ou du volume de l'air comprimé dans la "cloche". Le compartiment peut avoir une section transversale constante, par exemple 20 sensiblement rectangulaire ou circulaire. Alternativement, le compartiment peut avoir une section variable, le compartiment peut alors avoir une forme sensiblement conique. Dans le premier cas, le volume V2 d'eau déplacée par injection d'air est seulement proportionnel à la hauteur d'air dans le compartiment. Ainsi, la force due à la poussée d'Archimède est uniquement proportionnelle à la hauteur d'air dans le compartiment. Pour l'alternative, le 25 volume d'eau déplacé ne dépend plus uniquement de la hauteur d'air dans le compartiment. Ainsi, la force due à la poussée d'Archimède ne dépend plus uniquement de la hauteur d'air dans le compartiment, mais dépend également de la géométrie du compartiment. Selon l'invention, le support flottant comprend des moyens pour ajuster le volume et/ou 30 la pression de gaz dans le compartiment. L'ajustement du volume de gaz dans le compartiment permet une flottabilité variable et ajustable du support flottant. De plus, le volume d'eau à l'intérieur du compartiment est déplacé par injection d'air comprimé dans le compartiment, la pression d'air étant alors égale à la hauteur de la colonne hydrostatique d'eau, qui est la hauteur comprise entre l'interface eau/air dans le compartiment et le niveau 35 de référence de la mer à l'extérieur du compartiment. Ainsi, lorsqu'on injecte de l'air dans le compartiment, la flottabilité augmente et le support flottant s'élève par rapport au fond de 3029886 6 l'étendue d'eau. Lorsqu'on soutire de l'air dans le compartiment, la flottabilité diminue et le support flottant s'abaisse par rapport au fond de l'étendue d'eau. Le support flottant selon l'invention peut comprendre en outre les moyens suivants, seuls ou en combinaison : 5 au moins une chambre de flottaison, qui peut être une chambre fermée et étanche comprenant de l'air. La chambre de flottaison constitue une réserve de flottabilité complémentaire du support flottant. La chambre de flottaison peut constituer également une sécurité pour éviter que le support flottant ne coule en cas de fuite de l'air comprimé contenu dans le compartiment. La chambre de 10 flottaison peut être disposée au-dessus et/ou au centre et/ou en périphérie par rapport au compartiment. au moins un lest pour augmenter le poids du support flottant et ainsi améliorer sa stabilité. De préférence, le lest peut être fixé à la partie inférieure du support flottant, notamment à la partie inférieure du compartiment et, le cas échéant, à 15 la partie inférieure de la chambre de flottaison. au moins un ballast pour stabiliser le support flottant. De préférence, le ballast peut être fixé à la partie inférieure du support flottant, notamment à la partie inférieure du compartiment et, le cas échéant, à la partie inférieure de la chambre de flottaison. 20 des moyens d'ancrage au fond marin, qui peuvent être notamment des lignes d'ancrage tendues ou caténaires. Les moyens d'ancrage contribuent également à la stabilité du support flottant. Le support flottant selon l'invention peut permettre une installation en mer d'un 25 dispositif d'exploitation d'énergie éolienne (à axe horizontal ou vertical), d'un dispositif d'exploitation des énergies marines (vagues, houle, marées, énergie thermique des mers...), d'un équipement pétrolier... Dans la suite de la description et sur les dessins, et de manière non limitative, seule l'application à une éolienne à axe horizontal est présentée. Cette application à une éolienne à axe horizontal est particulièrement adaptée au support flottant 30 selon l'invention, en termes d'efforts (vent, houle...), de poids et de dimensions. Toutefois, les autres applications sont également adaptées aux différentes variantes de réalisation du support flottant décrites. Selon les applications, le support flottant peut avoir une partie émergée et une partie immergée. Alternativement, le support flottant peut être complètement immergé. De la même 35 façon, le compartiment peut être complètement immergé ou avoir une partie émergée.
3029886 7 Les figures 1, 3 et 4 illustrent trois variantes de réalisation non limitatives du compartiment selon l'invention. Selon une première variante de réalisation, la communication d'eau entre le 5 compartiment et le milieu extérieur est réalisée dans la partie inférieure du compartiment, ledit compartiment étant complétement ouvert dans sa partie inférieure. La figure 1 illustre un exemple de réalisation de cette première variante appliquée à une installation d'une éolienne offshore. Pour cet exemple de réalisation, une éolienne 6 est installée sur le support flottant 1. Le support flottant 1 comporte un compartiment 2 10 comprenant de l'air 4 et de l'eau 3. L'air est dans la partie haute du compartiment 2 et l'eau est dans la partie basse du compartiment 2. Le compartiment 2 est complétement ouvert dans sa partie inférieure. Les moyens pour ajuster 7 le volume de gaz dans le compartiment 2 sont situés dans la partie supérieure du compartiment 2. Selon cet exemple, le compartiment 2 a sensiblement la forme d'un cylindre vertical, le cylindre ne comprenant pas 15 de paroi au niveau de sa base inférieure. De manière optionnelle, le support flottant 1 comporte un lest 5 fixé à la partie inférieure du compartiment. Le lest 5 peut avoir la forme d'une couronne. Alternativement, le lest 5 peut être constitué d'une pluralité d'éléments. Selon une deuxième variante de réalisation, la communication d'eau entre le 20 compartiment et le milieu extérieur est réalisée dans la partie inférieure du compartiment, ledit compartiment comprenant au moins une ouverture réduite dans sa partie inférieure, c'est-à-dire que l'ouverture représente une partie, et non la totalité, de la partie inférieure du compartiment. La figure 3 illustre un exemple de réalisation de cette deuxième variante. Sur cette 25 figure, seul le compartiment 2 est représenté, les autres composants optionnels (lest, ballast, ancrage, chambre de flottaison) du support flottant et les équipements installés sur le support flottant ne sont pas illustrés. Le compartiment 2 comprend de l'air 4 et de l'eau 3. Le compartiment 2 comporte des moyens 7 pour ajuster le volume d'air 4 dans le compartiment 2. Le compartiment 2 comporte également une ouverture 8 située dans la paroi inférieure du 30 compartiment. L'ouverture 8 ne correspond qu'à une partie de la paroi inférieure du compartiment. Selon cet exemple et de manière non limitative, le compartiment 2 a sensiblement une forme d'un cylindre vertical, la base inférieure du cylindre comporte une ouverture 8 pour le passage de l'eau. Telle que représentée, l'ouverture 8 est centrale, mais elle peut également être disposée de manière décentrée.
35 Selon une troisième variante de réalisation, la communication d'eau entre le compartiment et le milieu extérieur est réalisée au moyen d'un tube, ayant sensiblement la 3029886 8 forme d'un U inversé. Le tube est ouvert à ses deux extrémités. Une branche du U du tube est plongée dans le milieu extérieur et l'autre branche du U est plongée dans le liquide contenu dans le compartiment. Mis à part le tube en U, le compartiment est fermé. Les deux branches du tube en U peuvent avoir sensiblement la même longueur. Le tube en U permet 5 à l'eau de circuler librement entre l'intérieur du compartiment et le milieu extérieur et ainsi d'équilibrer la pression à l'interface des fluides air-eau contenus dans le compartiment. Le fond du compartiment est en équipression avec le milieu extérieur par les branches du tube en U. Le principe de la « cloche », expliqué au moyen de la figure 2, est conservé, et cette configuration permet d'installer des équipements (pompe, duses, vannes) en surface, dans 10 la partie haute du tube. La figure 4 illustre un exemple de réalisation de cette troisième variante. Sur cette figure, seul le compartiment 2 est représenté, les autres composants optionnels (lest, ballast, ancrage, chambre de flottaison) et les équipements installés sur le support flottant ne sont pas illustrés. Le compartiment 2 comprend de l'air 4 et de l'eau 3. Le compartiment 2 15 comporte des moyens 7 pour ajuster le volume d'air 4 au sein du compartiment. Le compartiment 2 comporte en outre un tube 9, en forme de U inversé, dont les branches plongent respectivement dans le milieu extérieur et dans l'eau contenue dans le compartiment 2. Le compartiment 2 est fermé ; il comporte uniquement une ouverture pour le passage du tube 9, et ne comporte aucune ouverture directe avec le milieu extérieur. Selon 20 cet exemple et de manière non limitative, le compartiment 2 a sensiblement une forme d'un cylindre vertical. La base supérieure du cylindre comporte un passage pour le tube 9. D'autres variantes des moyens de communication entre le milieu liquide et le compartiment peuvent être envisagés, par exemple au moyen d'une ouverture latérale du 25 compartiment. Selon un aspect de l'invention, le support flottant peut comprendre en outre une chambre de flottaison qui peut être une chambre fermée et étanche comprenant de l'air. La chambre de flottaison constitue une réserve de flottabilité complémentaire du support 30 flottant. La chambre de flottaison peut constituer également une sécurité, pour éviter que le support flottant ne coule en cas de fuite de l'air comprimé contenu dans le compartiment. La chambre de flottaison peut être disposée au-dessus et/ou au centre et/ou en périphérie par rapport au compartiment. La chambre de flottaison peut être combinée aux différentes variantes de réalisation du compartiment.
35 Selon une caractéristique de l'invention, le compartiment peut être situé au centre du support flottant. Le compartiment peut alors avoir une forme sensiblement cylindrique.
3029886 9 Alternativement, le compartiment peut être situé en périphérie du support flottant. Le compartiment peut alors avoir sensiblement une forme de couronne. De plus, le support flottant peut comporter une pluralité de compartiments. Dans ce cas, chaque compartiment peut avoir sensiblement une forme de portion de cylindre ou de portion de couronne. De 5 plus, en cas d'une pluralité de compartiments, les moyens pour ajuster le volume d'air au sein des compartiments peuvent être commandés simultanément ou de manière distincte, de manière à ajuster la flottabilité de part et d'autre du support flottant. La figure 5 illustre un exemple de support flottant sur lequel est installée une éolienne 10 offshore. Selon cet exemple, une éolienne 6 est installée sur un support flottant 1. Le support 1 comporte un compartiment 2 comprenant de l'air 4 et de l'eau. Les moyens pour ajuster le volume d'air dans le compartiment ne sont pas représentés. Le compartiment 2 est réalisé selon la première variante de réalisation, illustrée par exemple à la figure 1. Le support flottant 1 comporte en outre une chambre de flottaison 10, remplie d'air. Telle que 15 représentée, la chambre de flottaison est située au-dessus du compartiment 2, le compartiment 2 et la chambre de flottaison 10 ayant sensiblement une forme cylindrique et étant centraux avec le support flottant 1. Le support flottant 1 comporte en outre, et de manière optionnelle, un lest 5 fixé à la partie inférieure du compartiment 2.
20 La figure 6 illustre un exemple de support flottant appliqué à une installation éolienne offshore. Selon cet exemple, une éolienne 6 est installée sur un support flottant 1. Le support flottant 1 comporte une pluralité de compartiments 2 situés en périphérie d'une chambre de flottaison 10. La chambre de flottaison 10 est centrale par rapport au support flottant 1. Les compartiments 2 sont réalisés selon la première variante de réalisation, illustrée par exemple 25 à la figure 1. Les compartiments 2 peuvent avoir sensiblement des formes de portions de couronne. Sur cette figure, les moyens pour ajuster le volume d'air 4 au sein de chaque compartiment ne sont pas représentés. De manière facultative, le support flottant 1 comporte un lest 5 fixé à la partie inférieur de la chambre de flottaison 10.
30 D'autres configurations non illustrées de la chambre de flottaison sont envisageables, avec une ou plusieurs chambres de flottaison, avec une disposition en périphérie d'une ou plusieurs chambres de flottaison... L'ajustement du volume d'air dans le compartiment permet d'ajuster la flottabilité du 35 support flottant. Cet ajustement de la flottabilité peut permettre de faciliter l'installation du support flottant au moyen de lignes d'ancrage, par une mise en traction contrôlée des lignes d'ancrage.
3029886 10 Les figures 7, 8 et 9 illustrent trois étapes d'installation d'un support flottant équipé d'une éolienne pour différentes configurations du support flottant. Les trois phases illustrées sont de gauche à droite : la phase de transport, la pose des lignes d'ancrage, et la mise en traction contrôlée des lignes d'ancrage.
5 La figure 7 représente ces trois étapes, pour un support flottant comprenant un compartiment, un lest 5 et des lignes d'ancrage 11 du type lignes d'ancrage tendues. Pendant la phase de transport, les lignes d'ancrage ne sont pas installées et le compartiment comporte de l'air 4 de manière à assurer la flottabilité du support flottant équipé de l'éolienne 6. Une fois dans sa position finale, on réalise la pose des lignes d'ancrage 11 et leur fixation 10 sur le fond de l'étendue d'eau (fond marin) et sur le support flottant. Une fois fixées, les lignes d'ancrage 11 sont tendues par élévation du support flottant. L'élévation du support flottant est réalisée par injection d'air 4 dans le compartiment, qui augmente la flottabilité du support flottant. La figure 8 représente ces trois étapes, pour un support flottant comprenant un 15 compartiment, une chambre de flottaison 10, un lest 5 et des lignes d'ancrage 11 du type lignes d'ancrage tendues (mode de réalisation de la figure 5). Pendant la phase de transport, les lignes d'ancrage ne sont pas installées et le compartiment ne comporte pas d'air 4. La flottabilité du support flottant équipé de l'éolienne 6 est réalisée lors de cette phase par la chambre de flottaison. Une fois dans sa position finale, on réalise la pose des lignes 20 d'ancrage 11 et leur fixation sur le fond de l'étendue d'eau (fond marin) et sur le support flottant. Une fois fixées, les lignes d'ancrage 11 sont tendues par élévation du support flottant. L'élévation du support flottant est réalisée par injection d'air 4 dans le compartiment, qui augmente la flottabilité du support flottant. La figure 9 représente ces trois étapes, pour un support flottant comprenant un 25 compartiment, une chambre de flottaison 10, un lest 5 et des lignes d'ancrage 11 du type lignes d'ancrage caténaires (mode de réalisation de la figure 5). Pendant la phase de transport, les lignes d'ancrage ne sont pas installées et le compartiment ne comporte pas d'air 4. La flottabilité du support flottant équipé de l'éolienne 6 est réalisée lors de cette phase par la chambre de flottaison. Une fois dans sa position finale, on réalise la pose des 30 lignes d'ancrage 11 et leur fixation sur le fond de l'étendue d'eau (fond marin) et sur le support flottant. Une fois fixées, les lignes d'ancrage 11 sont tendues par élévation du support flottant. L'élévation du support flottant est réalisée par injection d'air 4 dans le compartiment, qui augmente la flottabilité du support flottant. Ces trois étapes peuvent être répétées de manière similaires, pour toutes les 35 configurations décrites : pour les différentes variantes du compartiment, avec un agencement différent de la chambre de flottaison...
3029886 11 Les moyens pour ajuster le volume d'air injectent de l'air depuis l'air ambiant dans la partie supérieure du compartiment. Les moyens pour ajuster le volume d'air soutire de l'air de la partie supérieure du compartiment vers l'air ambiant. Les moyens pour ajuster le volume d'air dans le compartiment peuvent comprendre un compresseur et/ou un 5 dépresseur et une vanne. Le compresseur peut être un compresseur à palettes. Un exemple de compresseur à palettes 13 est représenté en figure 10. Le compresseur à palettes à entraînement direct fonctionne à faible vitesse, environ 1450 tr/min. Le rotor comporte un certain nombre de fentes sur toute sa longueur où se logent des palettes 14 coulissantes qui glissent sur un film 10 d'huile. Le rotor tourne dans un stator cylindrique. Lors de la rotation, la force centrifuge fait sortir les palettes de leur emplacement : elles forment alors des cellules de compression individuelles. La rotation réduit le volume de la cellule et augmente ainsi la pression de l'air. Alternativement, le compresseur peut être un compresseur-dépresseur à becs rotatifs. La figure 11 illustre un exemple de compresseur-dépresseur à bec rotatifs 15. Le 15 compresseur-dépresseur à becs rotatifs, comporte deux rotors 16 entrainés de manière synchrone dans des sens opposés. Les rotors 16 comportent des protusions en forme de becs qui compriment l'air.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1) Support flottant comportant au moins un compartiment (2) en communication avec un milieu liquide extérieur de telle sorte que, lors de son utilisation, ledit compartiment comporte un gaz (4) dans sa partie supérieure et un liquide (3) dans sa partie inférieure, ledit liquide (3) provenant du milieu extérieur dans lequel se trouve ledit support flottant (1), caractérisé en ce que ledit support flottant (1) comporte des moyens (7) pour ajuster le volume et/ou la pression de gaz (4) dans ledit compartiment (2).
- 2) Support flottant selon la revendication 1, dans lequel ledit compartiment (2) est central par rapport au support flottant (1).
- 3) Support flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit compartiment (2) est en périphérie dudit support flottant (1).
- 4) Support flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit compartiment (2) communique avec le milieu extérieur au moyen d'une ouverture vers le milieu extérieur.
- 5) Support flottant selon la revendication 4, dans lequel ladite ouverture est située dans la partie inférieure dudit compartiment (2).
- 6) Support flottant selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit compartiment (2) communique avec ledit milieu extérieur au moyen d'un tube (9), ayant sensiblement la forme d'un U inversé et étant ouvert à ses deux extrémités.
- 7) Support flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit support flottant (1) comporte au moins une chambre de flottaison (10) disposée au-dessus et/ou au centre et/ou en périphérie dudit compartiment (2).
- 8) Support flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit support flottant (1) comporte au moins un lest (5) et/ou au moins un ballast.
- 9) Support flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit support flottant (1) comporte des moyens d'ancrage, notamment sous forme de lignes d'ancrage tendues (11) ou caténaires (12). 3029886 13
- 10) Support flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit gaz (4) est de l'air et dans lequel ledit liquide (3) est de l'eau.
- 11) Support flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens 5 (7) pour ajuster le volume et/ou la pression de gaz dans ledit compartiment comprennent un compresseur de gaz et une vanne.
- 12) Support flottant selon la revendication 11, dans lequel ledit compresseur est un compresseur à palettes (13) ou un compresseur - dépresseur à becs rotatifs (15). 10
- 13) Système d'éolienne comprenant au moins une éolienne (6) et un support flottant (1) selon l'une des revendications précédentes.
- 14) Installation de production d'hydrocarbures comprenant au moins un équipement pétrolier 15 et un support flottant (1) selon l'une des revendications 1 à 12.
- 15) Procédé d'installation sur une étendue de liquide d'un support flottant selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel on réalise les étapes suivantes : a) on déplace ledit support flottant sur ladite étendue d'eau ; 20 b) on fixe sur le fond de l'étendue de liquide et ledit support flottant au moins une ligne d'ancrage (11) ; et c) on injecte un gaz dans le compartiment (2) dudit support flottant pour tendre ladite ligne d'ancrage (11). 25
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1462175A FR3029886A1 (fr) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | Support flottant comportant un compartiment rempli de gaz et de liquide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR1462175A FR3029886A1 (fr) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | Support flottant comportant un compartiment rempli de gaz et de liquide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3029886A1 true FR3029886A1 (fr) | 2016-06-17 |
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ID=52469162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR1462175A Pending FR3029886A1 (fr) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | Support flottant comportant un compartiment rempli de gaz et de liquide |
Country Status (1)
Country | Link |
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FR (1) | FR3029886A1 (fr) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114348188A (zh) * | 2021-08-30 | 2022-04-15 | 天津大学 | 一种海上浮式人工岛竖向波动幅度减缓装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4626136A (en) * | 1985-09-13 | 1986-12-02 | Exxon Production Research Co. | Pressure balanced buoyant tether for subsea use |
WO2002010589A1 (fr) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Christoffer Hannevig | Structure flottante permettant de supporter une turbine eolienne au large |
KR20130084868A (ko) * | 2012-01-18 | 2013-07-26 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 부유식 풍력발전장치 |
-
2014
- 2014-12-10 FR FR1462175A patent/FR3029886A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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