OA10531A - Connecting device of two marine structures - Google Patents

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OA10531A
OA10531A OA70118A OA70118A OA10531A OA 10531 A OA10531 A OA 10531A OA 70118 A OA70118 A OA 70118A OA 70118 A OA70118 A OA 70118A OA 10531 A OA10531 A OA 10531A
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structures
platform
lines
barge
elastic
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OA70118A
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French (fr)
Inventor
Jean Gabriel Marie Martin
William Lindsay Hudson
Luc Paul Marie Boulestreau
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Doris Engineering
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Abstract

Mooring device for use between two structures 1, 2, at least one of which is floating, includes a) elastic connection means 13 1 , 13 2 ; 14 1 , 14 2 for urging the two structures towards each other and b) elastic buffer means 15 1 , 16 1 ; 15 2 , 16 2 placed between the two structures and activated by said structures coming into contact to attenuate forces transmitted between them. As shown the buffer means comprises two sets of horizontally separated members, each set comprising a respective bearing plate 15 1 , 15 2 articulated to structure 1 and bearing on a respective pneumatic fender 16 1 , 16 2 mounted on the side of structure 2. The plates 15 1 , 15 2 are mounted at the free end of a respective torsion rod 22 1 , 22 2 via arms 23 1 , 23 2 , 23 3 , 23 4 . The elastic connection means comprise two sets of lines 13 1 , 13 2 , 14 1 , 14 2 connected at one end to respective spring units 17 1 , 17 2 , 19 1 , 19 2 and at the other ends to repective points on the structures 1, 2. Applications include maintaining a tension leg platform 1 and a support barge 2 in close proximity.

Description

1 0105311 010531

La présente invention est relative à un dispositifde liaison de deux structures marines dont l’une au moinsest flottante et, plus particulièrement, à un teldispositif établi entre une structure souple ou ancrée et 5 une structure flottante, ancrée ou libre.The present invention relates to a device for connecting two marine structures of which at least one is floating and, more particularly, to such a device established between a flexible or anchored structure and a floating structure, anchored or free.

On a récemment proposé, pour l'exploration etl'exploitation de champs pétroliers en mer, un ensembleconstitué par une plate-forme de forage et/ou deproduction reliée à un navire d'assistance accueillant 10 les services et/ou des équipements nécessaires au travailsur la plate-forme : logements pour le personnel, outilset équipements divers, sources de fluides et d'énergieetc... Du fait des transferts fréquents de matériel et depersonnel qui interviennent alors entre la plate-forme et 15 le navire d'assistance, il est nécessaire que ceux-cirestent en étroite proximité pendant des périodes detemps qui peuvent être longues.It has recently been proposed for the exploration and exploitation of offshore oilfields to consist of a drilling and / or production platform connected to a service ship accommodating the services and / or equipment necessary for the work. the platform: housing for the personnel, various tools and equipment, sources of fluids and energy and so on. Due to the frequent transfers of equipment and personnel which then intervene between the platform and the assistance vessel, It is necessary for those to be in close proximity for periods of time that can be long.

Lorsque l'une des structures est fixe, par exempleune plate-forme posée sur un fond marin par 20 l'intermédiaire d'un support du type "jacket", une bargeou "tender" d'assistance est classiquement amarrée surson mouillage et sa position par rapport à la plate-formeest contrôlée à l'aide de ses propres lignes d'ancragequi maintiennent la barge à proximité du jacket. Lorsque 25 les conditions d'environnement (le vent, les courantsmarins et la houle) deviennent sévères, de telle manièreque des chocs entre les deux structures sont possibles,on interrompt les travaux et on éloigne la barge de laplate-forme.When one of the structures is fixed, for example a platform placed on a seabed by means of a support of the "jacket" type, a barge or "tender" of assistance is conventionally moored to its anchorage and its position. in relation to the platform is controlled using its own anchor lines that keep the barge close to the jacket. When environmental conditions (wind, sea currents and swell) become severe, so that shocks between the two structures are possible, work is interrupted and the barge removed from the platform.

Ces dispositions ne sont pas aisément applicablesquand la plate-forme est souple car les excursions decelle-ci, sous l'action de l'environnement sévère, sontgrandes et le contrôle de la distance relative qui lasépare de la barge devient difficile. 30 010531These provisions are not easily applicable when the platform is flexible because the excursions thereof, under the action of the severe environment, arelarge and the control of the relative distance that wears out of the barge becomes difficult. 30 010531

Pour maintenir une plate-forme souple au contactd’un navire d'assistance, on connaît du brevet desEtats-Unis d’Amérique n° 5 439 324 un dispositif comportantdes pare-chocs fixés en regard sur la plate-forme et surle navire d’assistance, respectivement, et des moyenspour charger le navire d’assistance et la plate-formel'un contre l'autre, pare-choc contre pare-choc. Ledispositif décrit assure un découplage efficace des deuxstructures vis-à-vis des efforts verticaux. Par contre,les efforts appliqués dans un plan horizontal par l'unede ces structures à l'autre sont alors intégralementtransmis à travers les pare-chocs. Ces efforts peuventêtre importants compte tenu des comportements hydrodynamiquestrès différents d'une plate-forme souple et d'un bâtimentde surface. Il convient alors de renforcer fortement lacoque du bâtiment et la partie flottante de la plate-forme pour qu'ils résistent aux efforts transmis, ainsique les lignes de connexion et d'ancrage de cesstructures pour qu'elles résistent aux efforts importantsqu'elles peuvent subir. Toutes ces mesures sont coûteuseset grèvent fortement le coût de fabrication et de laplate-forme et du navire d'assistance.In order to maintain a flexible platform in contact with a service ship, US Pat. No. 5,439,324 discloses a device having bumpers affixed opposite the platform and the ship. assistance, respectively, and means for loading the assistance ship and platform against each other, bumper against bumper. The disclosed device provides effective decoupling of the two structures from vertical forces. On the other hand, the forces applied in a horizontal plane by one of these structures to the other are then integrally transmitted through the bumpers. These efforts may be important given the hydrodynamic behaviors very different from a flexible platform and a surface building. It is then necessary to strongly strengthen the building's shell and the floating part of the platform so that they resist the forces transmitted, as well as the connecting and anchoring lines of the structures so that they resist the major efforts that they may undergo. . All of these measures are costly and greatly affect the cost of manufacturing and the platform and the assistance ship.

La présente invention a pour but de fournir undispositif de liaison entre de telles structures, qui neprésente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus etqui assure donc un maintien en étroite proximité desstructures par un contrôle souple de leurs mouvementsrelatifs dans un plan horizontal, avec atténuation desefforts transmis entre elles pour éviter lesrenforcements de structures coûteux évoqués ci-dessus.The object of the present invention is to provide a device for connection between such structures, which does not have the drawbacks mentioned above, and which thus ensures a maintenance in close proximity of the structures by a flexible control of their relative movements in a horizontal plane, with attenuation of the transmitted forces. between them to avoid the reinforcement of expensive structures mentioned above.

La présente invention a aussi pour but de fournir untel dispositif autorisant des mouvements dynamiques desdeux structures qui n'affectent pas sensiblement laproximité recherchée de ces structures, tels que desmouvements de roulis, de tangage ou de pilonnement. 3 010531The present invention also aims to provide such a device allowing dynamic movements of two structures that do not substantially affect the desired vicinity of these structures, such as roll, pitch or heave movements. 3 010531

On atteint ces buts de l’invention ainsi qued’autres qui apparaîtront à la lecture de la descriptionqui va suivre, avec un dispositif de liaison de deuxstructures marines dont l’une au moins est flottante,remarquable en ce qu’il comprend a) des moyens de rappelélastiques des deux structures l'une vers l'autre et b)des moyens de butée élastiques répartis entre les deuxstructures et activés par la mise en contact de celles-cipour atténuer des transmissions d'efforts entre cesstructures.These objects of the invention and others which will become apparent from reading the description which follows, are achieved with a device for connecting two marine structures, at least one of which is floating, which is remarkable in that it comprises a) elastic return means of the two structures towards one another and b) elastic abutment means distributed between the two structures and activated by bringing them into contact with one another to attenuate the transmission of forces between structures.

Comme on le verra plus loin, la combinaison de cesmoyens assurent, dans un plan horizontal, une liaison denature élastique des structures aussi bien quand lesstructures tendent à s'écarter 1'une de 1'autre quelorsqu'elles se rapprochent. Dans ce dernier cas, lesefforts transmis entre les structures sont atténués, cequi permet d'éviter les renforcements de ces structuresévoqués plus haut. Dans tous les cas, le dispositifsuivant l'invention maintient constamment une étroiteproximité entre les deux structures, conformément au butessentiel poursuivi par la présente invention.As will be seen below, the combination of these means provides, in a horizontal plane, an elastic bond of the structures as well as the structures tend to deviate from one another when they approach. In the latter case, the forces transmitted between the structures are attenuated, which makes it possible to avoid reinforcements of these structures mentioned above. In all cases, the device according to the invention constantly maintains a close proximity between the two structures, in accordance with the essential goal pursued by the present invention.

Suivant un mode de réalisation préféré del'invention, les moyens de butée élastiques comprennentau moins un ensemble de deux organes, l'un des organesétant constitués par une défense pneumatique montée surune des structures et l'autre organe prenant la formed'une plaque d'appui articulée sur l'autre structure etréagissant élastiquement contre la défense pneumatique.De préférence, . lesdits moyens de butée élastiquescomprennent deux ensembles de deux organes, les deuxensembles étant distants horizontalement l'un de l'autreentre les deux structures. Chaque plaque d'appui estmontée sur une barre de torsion définissant un axe derotation pour la plaque et développant une force 4 010531 élastique sur cette plaque quand celle-ci est écartéed’une position neutre.According to a preferred embodiment of the invention, the elastic abutment means comprise at least one set of two members, one of the organs being constituted by a pneumatic defense mounted on one of the structures and the other member taking the form of a plate of articulated support on the other structure and reacting elastically against the pneumatic defense. said resilient abutment means comprise two sets of two members, the two sets being horizontally spaced apart from each other between the two structures. Each support plate is mounted on a torsion bar defining a rotary axis for the plate and developing an elastic force on the plate when it is moved away from a neutral position.

Les moyens de rappel élastiques des deux structuresl’une vers l’autre peuvent comprendre au moins despremière et deuxième paires de lignes tenduesélastiquement, les lignes de chaque paire étant montéesentre les deux structures à distance l'une de l'autre,les lignes de la première paire et de la deuxième paireétant orientées de manière à s'opposer principalement auxmouvements d'embardée et de cavalement, respectivement,d'une structure flottante. D'autres caractéristiques et avantages de laprésente invention apparaîtront à la lecture de ladescription qui va suivre et à l'examen du dessin annexédans lequel : - la figure 1 est une vue perspective d'une plate-forme flottante à lignes tendues et d'une barged'assistance assemblées par le dispositif de liaisonsuivant 1'invention, - la figure 2 est une vue perspective de la partiehaute de la plate-forme seule, faisant apparaître plusvisiblement les différents organes constituant ledispositif suivant l'invention, - la figure 3 est une vue en plan schématique dudispositif suivant l'invention, utile à l'explication dufonctionnement de ce dispositif, et la figure 4 représente schématiquement lastructure d'un de plusieurs organes à ressorts formantpartie du dispositif suivant l’invention.The elastic return means of the two structures towards each other may comprise at least first and second pairs of lines stretchedelastically, the lines of each pair being mounted between the two structures at a distance from one another, the lines of the first pair and the second pair being oriented so as to oppose mainly the yaw and cavally movements, respectively, of a floating structure. Other features and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows and on examining the appended drawing in which: FIG. 1 is a perspective view of a floating platform with taut lines and a barged assistance assembled by the connecting device according 1'invention, - Figure 2 is a perspective view of the high part of the platform alone, showing more visibly the various organs constituting the device according to the invention, - Figure 3 is a schematic plan view of the device according to the invention, useful for explaining the operation of this device, and Figure 4 shows schematically the structure of one of several spring memberspartpart of the device according to the invention.

On se réfère à la figure 1 du dessin annexé où on areprésenté le dispositif suivant l'invention dans sonapplication à la liaison d'une plate-forme 1 à lignestendues avec une barge d'assistance 2 flottante, cetteapplication non limitative étant décrite à titreillustratif seulement. 5 010531Referring to Figure 1 of the accompanying drawing in which the device according to the invention is presented in itsapplication to the connection of a platform 1 to lignestended with a barge assistance 2 floating, thisapplication not limiting being described for illustrative only . 5 010531

La plate-forme comprend classiquement un pont 3monté sur une coque flottante à colonnes 42 à 44, cescolonnes étant connectées au fond marin (non représenté)par des lignes telles que 51Z 52 etc... tendues par uneflottabilité positive donnée à l'ensemble constitué parles colonnes, le pont et les équipements portés par cepont tels que torchère 6, grue 7 et derrick 8 de forageet/ou d'exploitation de puits de pétrole forés dans lefond marin et raccordés à la plate-forme par des conduitsnon représentés.The platform conventionally comprises a bridge 3mounted on a floating hull with columns 42 to 44, thesecolumns being connected to the seabed (not shown) by lines such as 51Z 52 etc ... stretched by a positive floatability given to the assembly constituted by the columns, the bridge and the equipment carried by cepont such as flare 6, crane 7 and derrick 8 drilling and / or exploitation of oil wells drilled in the marine bottom and connected to the platform by unrepresented conduits.

On sait qu'une telle plate-forme est "souple" etqu'elle peut donc s'écarter de sa position verticaled'équilibre sous l'effet d'efforts qui lui sont appliquéspar les vents, les courants marins et la houle, parexemple. On envisage actuellement d'installer des plates-formes de ce type dans des champs pétroliers à fond degrande profondeur, à 1 000 mètres par exemple. Il estpossible de rendre cette solution particulièrementéconomique en disposant sur le pont de la plate-forme leminimum d'équipements, par exemple seulement les têtesdes puits et en reportant les autres équipementshabituels : quartiers d'habitation du personnel, aires destockage des matériels nécessaires, cuves pour fluides,aire d'atterrissage d'hélicoptère 9, grue 10, etc... surune barge d'assistance telle que 2 qui pourra êtreréutilisée telle quelle sur un autre site en temps quebarge d'assistance d'une autre plate-forme. Cette bargeest classiquement retenue par des lignes lli, II2, etc...formant partie d’un système de mouillage.It is known that such a platform is "flexible" and that it can therefore deviate from its vertical equilibrium position under the effect of forces applied to it by the winds, the sea currents and the swell, for example. It is currently envisaged to install platforms of this type in oilfields deep underground at 1,000 meters, for example. It is possible to make this solution particularly economical by placing on the deck of the first platform of equipment, for example only the heads of the wells and carrying over the other usual equipments: quarters of the personnel, areas of storage of the necessary materials, tanks for fluids, helicopter landing area 9, crane 10, etc ... on a barge of assistance such as 2 which can be used as such on another site as barbar assistance of another platform. This barge is classically retained by lines lli, II2, etc ... forming part of a mooring system.

Cette solution implique que des moyens decommunication sûrs soient installés entre la plate-formeet la barge, tels que par exemple une passerelle 12 pourles personnels et du matériel et des conduits de fluideou·d'énergie (non représentés). La présence de ces moyensentre la plate-forme et la barge exige que celles-ci 6 010531 restent en étroite proximité et que la liaison établieentre elles pour ce faire soit susceptible de résisteraux états les plus sévères de l'environnement local sansrisque de détérioration de ces moyens de communication oudes structures qu'ils relient.This solution implies that secure communication means are installed between the platform and the barge, such as for example a bridge 12 for personnel and equipment and fluid conduits or energy (not shown). The presence of these means between the platform and the barge requires that they remain in close proximity and that the link established between them to do so is likely to withstand the most severe conditions of the local environment without risk of deterioration of these conditions. means of communication or structures they connect.

Pour ce faire, suivant la présente invention, oninstalle, dans l'interface d'accostage de la barge 2 surla plate-forme 1, un dispositif de liaison comprenant desmoyens de rappel élastiques 13x, 132 ; 14x, 142 de cesdeux structures l'une vers l'autre et des moyens de butéeélastiques 15x, 16x ; 152, 162, interposés entre la plate-forme et la barge et activés par la mise en contact decelles-ci pour atténuer les transmissions d'efforts entrela plate-forme et la barge. L'agencement de ces moyens apparaît plus clairementsur la figure 2 où la face de la plate-forme qui est encontact avec la barge est visible, la barge 2 ayant étéenlevée du dessin pour la clarté de la figure. Sur celle-ci il apparaît que les moyens de rappel élastiques sontconstitués par deux lignes 13x, 132 dites "de pointe" etdeux lignes 14i, 142 dites "de garde". Les lignes 13x, 132sont connectées chacune, à une extrémité, à un organe àressort 17x, 172, respectivement, fixé sur la plate-forme1 et, à l'autre extrémité, à des points durs 18x, 182respectivement, de la barge (voir figure 1) . De même leslignes 14x, 142 sont connectées chacune à une extrémité àdes organes à ressort 19x, 192 respectivement, fixés surla plate-forme et, à l'autre extrémité, à des points durs20i, 202 respectivement, de la barge. Sur les figures 1 et2, il apparaît que ces lignes passent sur des galets deguidage tels que 21x, 212 pour rejoindre les organes àressort 17x, 172, 19x, 192 montés sur la plate-forme.To do this, according to the present invention, is installed in the docking interface of the barge 2 on the platform 1, a connecting device comprising elastic return means 13x, 132; 14x, 142 of these two structures towards each other and 15x, 16x elastic stop means; 152, 162, interposed between the platform and the barge and activated by the contacting thereof to mitigate the transmission of forces between the platform and the barge. The arrangement of these means appears more clearly in Figure 2 where the face of the platform which is encontact with the barge is visible, the barge 2 having been removed from the drawing for the clarity of the figure. On it it appears that the elastic return means are formed by two lines 13x, 132 called "peak" and two lines 14i, 142 called "guard". The lines 13x, 132 are each connected at one end to a member 17x, 172, respectively, fixed on the platform1 and, at the other end, to hard points 18x, 182respectively of the barge (see Figure 1). Similarly lines 14x, 142 are each connected at one end to spring members 19x, 192 respectively, fixed to the platform and at the other end to hard points 20i, 202 respectively, of the barge. In FIGS. 1 and 2, it appears that these lines pass on stabilizing rollers such as 21x, 212 to join the members with a bearing 17x, 172, 19x, 192 mounted on the platform.

Les moyens de butée élastiques du dispositif suivant l'invention comprennent au moins un, et de préférence deux, ensembles d'organes distants horizontalement l'un 7 010531 de l’autre, chaque ensemble étant constitué d’une plaqued’appui 15i, 152 respectivement, articulée sur la plate-forme 1 et s’appuyant sur une défense pneumatique 16i, 162respectivement, montée sur un bord de la barge 2. Lesplaques 15i, 152 peuvent être en acier et montées chacuneà l’extrémité libre d’une barre de torsion 22iz 222respectivement, dont l'autre extrémité est bloquée sur laplate-forme. Les barres de torsion 22x, 222 définissentainsi chacune un axe de rotation pour la plaque 15i, 152qu’elles supportent par l’intermédiaire de bras 23i, 232 ;233, 234, respectivement. Une rotation de la barre detorsion sous l’effet d'une pression appliquée à uneplaque d’appui développe une force de rappel tendant àrenvoyer cette plaque dans sa position de départ, suivantle fonctionnement classique d’une barre de torsion. Desagencements de tubes 24i, 242 agissent sur les deux brasde support des plaques 15i, 152 respectivement, pourassurer le guidage de ces plaques dans leur mouvement' derotation.The resilient abutment means of the device according to the invention comprise at least one, and preferably two, sets of members horizontally spaced one from the other, each set consisting of a support plate 15i, 152 respectively articulated on the platform 1 and based on a pneumatic defense 16i, 162respectively, mounted on an edge of the barge 2. Theplates 15i, 152 may be steel and each mounted at the free end of a bar torsion 22iz 222respectively, the other end is locked on the platform. The torsion bars 22x, 222 each define an axis of rotation for the plate 15i, which they support via arms 23i, 232; 233, 234, respectively. Rotation of the torsion bar under the effect of pressure applied to a bearing plate develops a restoring force tending to return this plate to its starting position, following the conventional operation of a torsion bar. Arrangements of tubes 24i, 242 act on the two support arms of the plates 15i, 152 respectively, to ensure the guiding of these plates in their derotation movement.

Les défenses pneumatiques 16x, 162 peuvent prendre laforme de boudins cylindriques en matériau élastique dontla surface extérieure est recouverte d’un filet depneumatiques de véhicules automobiles comme représentésur la figure 2. De tels boudins cylindriques sont connusdans la technique sous le nom de "Yokohama".The air defenses 16x, 162 can take the form of cylindrical rolls of elastic material whose outer surface is covered with a net of automotive tires as shown in Figure 2. Such cylindrical rolls are known in the art under the name "Yokohama".

Les organes formant partie du dispositif suivantl’invention apparaissent plus clairement sur la vue enplan schématique de la figure 3. On va décrire maintenantle fonctionnement de ce dispositif en liaison avecl'examen de cette figure . Sur celle-ci, il apparaît queles lignes "de pointe" 13i, 132 sont disposées dans unplan sensiblement horizontal et orientées dans unedirection proche de la normale au plan vertical decontact P des défenses pneumatiques 16x, 162 de la barge 2avec les plaques d'appui 15i, 152 solidaires de la plate- 8 010531 forme. L'ensemble des lignes 13x,132 agit ainsiprincipalement par la résultante sensiblement normale auplan P des efforts qu'elles appliquent aux structuresqu'elles relient.The members constituting part of the device according to the invention appear more clearly on the diagrammatic plan view of FIG. 3. The operation of this device will now be described in connection with the examination of this figure. On it, it appears that the "peak" lines 13i, 132 are arranged in a substantially horizontal plane and oriented in a near-normal direction to the vertical contact plane P of the air defenses 16x, 162 of the barge 2 with the support plates 15i, 152 integral with the platform. The set of lines 13x, 132 thus acts principally by the resultant substantially normal plane P efforts they apply to structures they connect.

Ces lignes sont tendues par des organes à ressort17i, 172 quand la plate-forme et la barge s’écartent l'unede l'autre, par exemple sous l'effet du vent, d'uncourant marin ou de la houle (position 2' de la barge 2).Quand la plate-forme et la barge se rapprochent (position2" de la barge) , ces lignes se détendent mais alors lesdéfenses 16i, 162 s'écrasent entre la barge et les plaquesd'appui 15i, 152 qui pivotent alors elles-mêmes autour desbarres de torsion 21i, 222 respectivement constituant leurs axes d'articulation, en développant sur lesdéfenses une force de réaction élastique qui s'oppose auxefforts appliqués sur les plaques par l'écrasement desdéfenses. Ces dispositions assurent l'atténuation desefforts entre la plate-forme et la barge sensiblementsuivant la direction des mouvements d'embardée de cettebarge, repérée par la direction de la double flèche Fi dela figure 3.These lines are tensioned by spring members 17, 172 when the platform and the barge deviate from each other, for example under the effect of wind, sea currents or waves (position 2 ' of the barge 2) .When the platform and the barge get closer (position2 "of the barge), these lines relax but then the defenses 16i, 162 crash between the barge and the support plates 15i, 152 which pivot then themselves around the torsion bars 21i, 222 respectively constituting their axes of articulation, developing on the defenses an elastic reaction force which opposesefforts applied to the plates by the defenses crush.These provisions ensure the attenuation ofefforts between the platform and the barge sensitively following the direction of the yawning movements of this bar, identified by the direction of the double arrow Fi dela Figure 3.

Sur la figure 3, il apparaît aussi que les lignes"de garde" 14x, 142 se croisent et sont tendues par lesorganes à ressort 19i, 192 respectivement. Ces lignes agissent sur la plate-forme et sur la barge suivant desdirections très inclinées sur le plan P et doncprincipalement par les composantes des forces qu'ellestransmettent qui sont parallèles à ce plan. Ainsi leslignes de garde 14i, 142 assurent des rappels élastiquesdes mouvements de "cavalement" de la barge suivant l'axeprincipal de cette barge qui est parallèle à la doubleflèche F2 de la figure 3.In Figure 3, it also appears that the "guard" lines 14x, 142 intersect and are tensioned by the spring members 19i, 192 respectively. These lines act on the platform and on the barge according to highly inclined directions on the plane P and thus mainly by the components of the forces that they transmit that are parallel to this plane. Thus the guard lines 14i, 142 provide elastic reminders of "caval" movements of the barge along the main axis of this barge which is parallel to the double-arrow F2 of Figure 3.

Compte tenu des forces de rappel élastiques établiespar les lignes 13i, 132 et par les forces développées parles organes 15i, 16i, 152, 162 d'une part, suivant la 9 010531 direction de la double flèche Fu et des forcesdéveloppées par les lignes 14χ,142 d'autre part suivant ladirection de la double flèche F2, on comprend que ledispositif suivant l'invention contrôle efficacement tout 5 mouvement relatif de la barge par rapport à la plate-forme dans un plan horizontal, y compris bien entendu desmouvements de lacet autour de l'axe de la flèche F3 de lafigure 3, perpendiculaire au plan de la figure et auditplan horizontal. iû On sait qu'une structure flottante dispose de 6 degrés de liberté. C'est ainsi qu'outre ses mouvementsd'embardée, de cavalement ou de lacet évoqués ci-dessus,la barge, par exemple, peut être animée d'un mouvement detangage autour de l'axe de la double flèche Fi, d'un 15 mouvement de. roulis autour de l'axe de la double flècheF2 et d'un mouvement de pilonnement suivant l'axe de laflèche F3. Ces trois mouvements, qui ne sont passusceptibles de dégrader sensiblement l'étroite proximitéque l'on souhaite maintenir entre la plate-forme et la 20 barge, sont avantageusement peu contrariés par ledispositif de liaison suivant l'invention. En libérant ou"relaxant" ainsi ces mouvements, on évite de faireapparaître des contraintes inutiles susceptibles deconduire à des accidents ou à des ruptures d'organes. 25 On a repéré sur la figure 4, à titre d'exemple illustratif et non limitatif seulement, un des organes àressorts 17lz 172,19lz 192 utilisés pour équilibrer latension des lignes 13lz 13214i, 142, respectivement. La ligne13i, par exemple, est connectée à une tige 28 qui entre 30 dans un tube 25 où sont empilés axialement des éléments àressorts 26lz 262, ... 26iz etc... (i de 1 à 11 par exemple).La tige 28 passe à travers ces éléments pour être fixée àune butée 27 mobile dans le tube. Chaque élément 26i peutêtre constitué de plusieurs ressorts à boudin de 35 diamètres différents engagés concentriquement les uns 10 010531 dans les autres. En l'absence de traction sur la ligne13i, la butée 27 occupe la position 27' en fond du tube.Quand une traction s'exerce sur la ligne 13i, la butéequitte la position 27' pour se rapprocher de l'autreextrémité du tube en comprimant les éléments 26i demanière à équilibrer la force exercée sur la ligne 13i.Taking into account the elastic restoring forces established by the lines 13i, 132 and by the forces developed by the organs 15i, 16i, 152, 162 on the one hand, according to the direction of the double arrow Fu and forcesdeveloped by the lines 14χ, 142 on the other hand following the direction of the double arrow F2, it is understood that the device according to the invention effectively controls any relative movement of the barge relative to the platform in a horizontal plane, including course of yaw movements around of the axis of the arrow F3 of Figure 3, perpendicular to the plane of the figure and said horizontal plane. We know that a floating structure has 6 degrees of freedom. Thus, in addition to its movements of the embankment, caval or yaw mentioned above, the barge, for example, can be animated by a movement of language around the axis of the double arrow Fi, a 15 movement of. roll around the axis of the double arrow F2 and a heave movement along the axis of the arrow F3. These three movements, which are not likely to substantially degrade the close proximity that it is desired to maintain between the platform and the barge, are advantageously not thwarted by the binding device according to the invention. By releasing or "relaxing" these movements, we avoid unnecessary useless constraints that can lead to accidents or organ breaks. FIG. 4 shows, by way of illustrative and nonlimiting example only, one of the biased elements 1717 172,191,192 used to balance the tension of the lines 132, 13214, 142, respectively. The line 13i, for example, is connected to a rod 28 which enters 30 into a tube 25 in which are axially stacked elements 26lz 262 2626, etc ... (i 1 to 11 for example). passes through these elements to be fixed to a movable stop 27 in the tube. Each element 26 may consist of several coil springs of different diameters engaged concentrically in each other. In the absence of traction on the line 13i, the stop 27 occupies the position 27 'at the bottom of the tube.When a pull is exerted on the line 13i, the stopquittequitte the position 27' to approach the other end of the tube compressing the elements 26i so as to balance the force exerted on the line 13i.

La raideur du dispositif doit être telle que desamplifications dynamiques des mouvements soient évitées.En particulier, la période propre associé au mouvementd'éloignement ou de rapprochement de la plate-forme et dela barge doit être maintenue en dehors des périodesd’excitation de la houle, c'est-à-dire typiquement au-dessusde 20 à 25 secondes.The stiffness of the device must be such that dynamic amplification of the movements is avoided. In particular, the natural period associated with the movement of distance or approach of the platform and the barge must be maintained outside the periods of excitation of the swell. that is, typically above 20 to 25 seconds.

La raideur du dispositif suivant l'invention, tanten compression qu'en traction, se détermine par uncompromis entre, d'une part, la nécessité de faire en sorteque les effets dynamiques se traduisent principalement parun mouvement relatif et que les charges dynamiquestransmises dans la liaison soient minimisées et, d'autrepart, la nécessité de minimiser le déplacement relatifsous charge statique.The stiffness of the device according to the invention, both in compression and in tension, is determined by acompromis between, on the one hand, the need to ensure that the dynamic effects are translated mainly by a relative movement and that the dynamic loadstransmitted in the connection be minimized and, on the other hand, the need to minimize displacement relative to static load.

La raideur de chacun des organes constitutifs de laliaison, et par voie de conséquence la nature de cesorganes, dépend des deux structures en présence ainsi quedes conditions d'environnement qui s'y appliquent. Cesorganes doivent donc être dimensionnés au cas par cas.The stiffness of each of the constitutive organs of the seasoning, and consequently the nature of these organs, depends on the two structures present and the environmental conditions that apply to them. These organs must therefore be dimensioned on a case by case basis.

Dans l'application décrite à titre d'exemple à laliaison d'une plate-forme de forage et de production àlignes tendues avec une barge ancrée sur un mouillage parexemple du type caténaire, la raideur totale de laliaison peut être de 400 kN/m environ dans la directionperpendiculaire au plan P d'appui de ces deux structures.In the application described by way of example at the base of a rig and tensioned production platform with a barge anchored to a wetting for example of the catenary type, the total stiffness of the bond may be about 400 kN / m. in the directionpendpendicular to the support plane P of these two structures.

Il apparaît maintenant que le dispositif suivantl'invention présente de nombreux avantages outre celui,essentiel, de maintenir un contact élastique étroit entre „ 010531 deux structures marines tout en permettant les mouvementsde ces structures gui n'affectent pas sensiblement cecontact. Il est simple, robuste et totalement passif. Ilpermet de maintenir la connexion de la plate-forme et desa barge d’assistance pendant de longues périodes detemps ou bien occasionnellement en fonction des travaux àréaliser. Dans des environnements de sévérité moyenne, laconnexion peut résister à des tempêtes centenaires. Dansun environnement plus sévère, un éloignement desstructures est possible, en cas de tempête par exemple.It now appears that the device according to the invention has many advantages besides the essential one of maintaining a close elastic contact between two marine structures while allowing the movements of these structures which do not substantially affect the contact. It is simple, robust and totally passive. It makes it possible to maintain the connection of the platform and the service barge for long periods of time or occasionally depending on the work to be carried out. In medium-severe environments, the connection can withstand hundred-year-old storms. In a more severe environment, a separation of structures is possible, in case of storm for example.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au modede réalisation décrit et représenté qui n’a été donnéqu'à titre d'exemple. C'est ainsi que les organes àressort décrits ci-dessus pourraient être remplacés pardes ressorts, à fluide ou par des lignes élastiques ennylon, polyester ou caoutchouc par exemple. De même, lesbarres de torsion qui supportent les plaques d’appuipourraient être remplacées par des ressorts visco-élastiques ou à spirale agissant entre des points dursdes colonnes 42 et 44 de support du pont 3 de la plate-forme et les plaques d’appui, ou par des ressorts à lamedisposés verticalement le long de ces colonnes pouramortir des chocs entre ces plaques et les colonnes.Egalement, les positions respectives des plaques d'appuiet des défenses pneumatiques sur les deux structuresliaisonnées pourraient être interverties. L’invention n’est pas limitée non plus à la liaisond’une plate-forme souple à lignes tendues avec une barged’assistance. Elle peut être mise en oeuvre entre deuxstructures marines quelconques à la condition qu’au moinsune d'entre elles soit flottante. C’est ainsi qu’une desstructures peut encore être aussi constituée par uneplate-forme semi-submersible, une tour souple, une bargeou un bateau mouillé, une plate-forme fixe à support dutype "jacket", ou gravitaire, voire un quai. L’autre 12 010531 structure peut être ancrée ou libre. Outre une barge, cepeut être un bateau tel qu’un tanker ou un vraquier, unestructure semi-submersible, ou encore une autre plate-forme à lignes tendues.Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown which has been given as an example. Thus, the above described bodies could be replaced by springs, fluid or elastic lines ennylon, polyester or rubber for example. Likewise, the torsion bars which support the support plates should be replaced by viscoelastic or spiral springs acting between hard points of the platform bridge support columns 3 and 4 and the support plates. or by vertically positioned springs vertically along these columns to impact shocks between these plates and the columns. Also, the respective positions of the bearing plates and pneumatic defenses on the two linked structures could be reversed. The invention is not limited either to the connection of a flexible platform with taut lines with an assistance bar. It can be implemented between any two marine structures provided that at least one of them is floating. Thus, a structure can also be constituted by a semi-submersible platform, a flexible tower, a barge or a wet boat, a fixed platform support type jacket, or gravity, or a dock. The other structure can be anchored or free. In addition to a barge, it can be a boat such as a tanker or a bulk carrier, a semi-submersible structure, or another platform with taut lines.

Claims (11)

13 010531 REVENDICATIONS13 010531 Claims 1. Dispositif de liaison de deux structures marines(1,2) dont l’une au moins est flottante, caractérisé ence qu'il comprend a) des moyens de rappel élastiques(13i,132 ; 14i,142) des deux structures l’une vers l’autreet b) des moyens de butée élastiques (15ι,16χ ; 152, 162)répartis entre les deux structures et activés par la miseen contact de celles-ci pour atténuer des transmissionsd'efforts entre ces structures.1. A device for connecting two marine structures (1, 2) at least one of which is floating, characterized in that it comprises a) elastic return means (13i, 132, 14i, 142) of the two structures b) resilient abutment means (15ι, 16χ; 152, 162) distributed between the two structures and activated by bringing them into contact to attenuate the transmissions of forces between these structures. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée élastiques(15i,16i ; 152, 162) comprennent au moins un ensemble de deux organes, l’un des organes étant constitués par unedéfense pneumatique (16i;162) montée sur une desstructures ët l’autre organe prenant la forme d’uneplaque d’appui (15i,152) articulée sur l’autre structureet réagissant élastiquement contre la défense pneumatique(161λ·162).2. Device according to claim 1, characterized in that said elastic abutment means (15i, 16i, 152, 162) comprise at least one set of two members, one of the members being constituted by a pneumatic defense (16i; ) mounted on one of the structures and the other member in the form of a bearing plate (15i, 152) hinged to the other structure and elastically responsive to the pneumatic defense (161λ · 162). 3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée comprennentdeux ensembles (15i,16i ; 152, 162) de deux organes, les deux ensembles étant distants horizontalement l’un del’autre entre les deux structures.3. Device according to claim 2, characterized in that said abutment means comprise two sets (15i, 16i, 152, 162) of two members, the two sets being horizontally spaced from each other between the two structures. 4. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaqueplaque d’appui (15i ; 152) est montée sur une barre de torsion (22i ; 222) définissant un axe de rotation pour laplaque et développant une force élastique sur cetteplaque quand celle-ci est écartée d’une position neutre.4. Device according to any one of claims 2 and 3, characterized in that each bearing plate (15i; 152) is mounted on a torsion bar (22i; 222) defining an axis of rotation for the plate and developing a elastic force on this plate when it is removed from a neutral position. 5. Dispositif conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens derappel élastiques des deux structures l’une vers l’autrecomprennent au moins des première (13i, 132) et deuxième(14i, 142) paires de lignes tendues élastiquement, les lignes de chaque paire étant montées entre les deux 14 010331 structures à distance l'une de l'autre, les lignes de lapremière paire (13lr 132) et de la deuxième paire (14iz 142) étant orientées de manière à s'opposer principalementaux mouvements d'embardée et de cavalement, respectivement,d'une structure flottante.5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the resilient appeal means of the two structures to each othercompres at least first (13i, 132) and second (14i, 142) pairs elastically stretched lines, the lines of each pair being mounted between the two structures at a distance from each other, the lines of the first pair (13lr 132) and the second pair (14iz 142) being oriented to oppose mainly the movements of lurching and cavally, respectively, of a floating structure. 6. Dispositif conforme à la revendication 5,caractérisé en ce que les lignes (14lz 142) de la deuxièmepaire sont croisées.6. Device according to claim 5, characterized in that the lines (14lz 142) of the second pair are crossed. 7. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la tensiondans chacune des lignes formant partie des moyens derappel élastiques est équilibrée par un organe (17i, 172,19i, 192) à ressorts (26J travaillant en compression et agissant sur une butée (27) fixée à une extrémité de laligne et mobile axialement dans un tube (25) solidaired'une des structures.7. Device according to any one of claims 5 and 6, characterized in that the tensiondans each of the lines forming part of the resilient appealing means is balanced by a member (17i, 172,19i, 192) spring (26J working in compression and acting on a stop (27) fixed at one end of the line and movable axially in a tube (25) solidaird'une structures. 8. Dispositif conforme à l'une quelconque desrevendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesditsmoyens de rappel élastiques sont conçus pour autoriser,sans réaction sensible, des mouvements de pilonnement,roulis et tangage d'une structure flottante.8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said elastic return means are designed to allow without significant reaction, heaving, rolling and pitching movements of a floating structure. 9. Dispositif conforme à l'une quelconque desrevendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'une desstructures est choisie dans le groupe formé par :uneplate-forme souple ou ancrée, une barge, un bateaumouillé, une plate-forme fixe, un quai et en ce quel'autre structure est ancrée ou libre et choisie dans legroupe formé par : une barge, un bateau, une structuresemi-submersible, une autre plate-forme ancrée.9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a desstructures is selected from the group formed by: a flexible or anchored platform, a barge, a batmumouillé, a fixed platform, a platform and in that the other structure is anchored or free and chosen in the group formed by: a barge, a boat, a structuresemi-submersible, another anchored platform. 10. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que l'une des structures est une plate-forme à lignes tendues (1) et l'autre une barged'assistance (2), la plate-forme (1) supportant lesplaques d'appui (15i, 152) formant partie des moyens de butée élastiques. 15 01053110. Device according to claim 3, characterized in that one of the structures is a platform with taut lines (1) and the other a barged d'assistance (2), the platform (1) supporting the plates support member (15i, 152) forming part of the elastic abutment means. 010531 11. Ensemble de deux structures marines liaisonnéescomprenant un dispositif de liaison conforme à l’unequelconque des revendications 1 à 10.11. An assembly of two bonded marine structures comprising a bonding device according to any one of claims 1 to 10.
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