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Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR LOADING AT SEA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/012045
Kind Code:
A1
Abstract:
System for loading at sea comprising a submersible conveying structure (1) and anchoring means (2) for said conveying structure. The loading system also includes a base structure (3) on the seabed and manoeuvring means for bringing said conveying structure into a receptacle (4) provided on said base structure.

Inventors:
GIANNESINI JEAN-FRANCOIS (FR)
Application Number:
PCT/FR1991/001034
Publication Date:
July 23, 1992
Filing Date:
December 19, 1991
Export Citation:
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Assignee:
INST FRANCAIS DU PETROLE (FR)
International Classes:
B63B22/02; B63B27/34; (IPC1-7): B63B22/02
Foreign References:
US3664388A1972-05-23
DE3117203A11982-11-25
US3677310A1972-07-18
US3455114A1969-07-15
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Claims:
S E V E N D I C A T I N S
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, caractérise en ce que Ladite structure de transfert (1) est submersible et en ce qu'il 3 comporte une structure de fond (3) comportant ellemême un recεptaclε (4) de ladite structurε dε transfert et εn ce qu'il comporte des moyens de manoeuvrε de ladite structure de transfert, lesdits moyεns de manoeuvre étant sαaptés à déplacer ladite structurε αe chargement ce façon à L'introduire dans Ledit réceptacle.
2. " Z • ~ Système de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que Ladite structure de fond est composée d'au oirs un réservoir sousmarin.
3. Système αe chargement selon la revεndicaticn 2, caractérisé εn cε qu'il existe αes moyens de transfert de la cargaison 15 liquide contenue dans ledit réservoir vers une structure flottante de chargement. Système de chargement selon la revendicat: 3, caractérisé en ce eue les moyens de transfet comportent une structure αe transfert et des moyens αe connexion et/ou αε αεconnεxion ce .aαite 0 structure flottante εt dε ladite structure de transfert.
4. Systemε dε chargement selon La revend cation " , caractérisé en ce quε laditε structurε de fond est placée dans unε excavation creusée cans le fond marin.
5. Système de chargement selon la revenαication 1, 5 caractérisé en ce que ladite structure de fond est posée sur Le fond marin et entourée d'un talus de protection artificiel.
6. Système de chargement selon l'une αes revεncîcations 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit réceptacle est formé oa un renfoncement du toit de ladite structure de fond. 0.
7. Système de chargement selon l'une αes revεnαicationε 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite structure de fond est constituée par la juxtaposition d'au moins deux réservoirs immergés for art _n espace viαe situe au mi Lieu αe L'εnsemPle ainsi forme.
8. Système de chargement selon l'une des revenα catio s 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de manoeuvre comportent 3 des moyens de ballastage.
9. Système de chargement selon l'une des evenαicatieπs 1 ou 2, caractérisé en ce αue Lesdits moyens de manoeuvre comportent un dispositif mécanique tel un treuil.
10. Système de chargement selon la revεndication 3, C caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert sont formes par ces Lignes flexibles cpnnectées à la structure αe transfert zar L'inter édiaire d'un joint tournant.
11. Système de chargemεnt sεlon la revenαication ', caractérisé εn cε lesdits moyens d'ancrage sont des lignes d'ancrage alourdies à leur extrémité supérieure.
Description:
S 'STEME D E CHARGEMENT POUR IL I EUX AQUATIQUE S

L'invention concerne un système ce chargement en mi Lieux scuatiαues, dus particulièrement DOUΓ tes régions arcfeues et suD-arctiαues.

De tels systèmes comDorteπt une structure ce t-ârsîe t ce : .3 proαucticn sous-marire qui permet c'amener Le contenu c'un "-eservoir ou d'un pipe-line sous-marin vers un navire enleveur, tel un navire oetroLier. Tous Les éléments ce ce système coivent cresente"" αes sfuctures résistantes aux iceoergs et aux blocs αe giace, eu a La couche αe glace recouvrant certaines régions périodiαuement, ou être "3 éloignes αe la surface Lorsque les conditions océano-meteorolcçiαues ceviennent trop mauvaises.

Habituellement, Le chargement en me- αes navires cet r cliers se fait a partir d'un poste α'amarragε _ermane r n constitue 'une couee ancrée par αes enaînes ou toute compinaison αe ciaînes et "3 :âcles. .s chargement s'effectue par une canalisation fiexicie -eliant _ e r servoir- sous-marin, ou le pioeiire , a .a ocuee ou αi r ectemert au navire αe chargement. Tous ces postes αe enargement se caractérisent car La présence permanente d'un objet situé à la surface ou αans la zone immeαiate de supsurface (une αizaine αe mètres sous La surface ce 0 La mer) .

Dans les mers exposées au gel ou aux g.aces αerivantes, de tels postes d'amarrage seraient immédiatement αétruits en cas σ'imoact avec un bloc de glace, ou même de prise en glace de La surface. Même si ta structure de La bouée est rπnrup nou r r éΞ' i Ξte r Localement z La 5 pression αe la glace. Les forces d'interaction totales r esultant ce La

dérive des ciaques de glace sur le poste α'amar<-â:e sont d'une telle intensité _e Les lignes d'ancrage ne peuvent rés i ster. IL faut acre retirer de la surface et de la sub-surface toute partie du système d'amarrage en cas de menace de gel ou de rencontre c'un iceberg. Le brevet US-4,650,431 décrit un système qui permet une déconnexion rapide du navire de chargement ce 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 glac i ation de la mer et cependant à une certaine hauteur par rapport au fcid marin de façon à ce que les Lignes flexibles ne soient pas dété-iorées lorsαu'elles reposent S'j r 'le fond marin. Ce système présents L'inconvénient αe laisser les lignes flexibles à portée des iceoergs, ces αerniers pouvant avoir un tirant d'eau très important (100 - ou plus). Le document intitulé "Sols for -Loating production

Systems" paru lors de la conférence "Floating Production Systems" à Londres les 11 et 12 décemore 1989 décrit un système qui ne nécessite aucun objet en surface pour t-ansférer une production vers un navire αe chargement, mais qui présente deux inconvénients majeurs : il exige αes navires pétroliers à positionnement αyna ique et des éαuipe ents spéciaux, ces navires devant être munis du système spécifique pour Le chargement, ce qui impose de dédier des navires a cette opération. La multiplication des systèmes de chargement sur chôcue navire enleveur rend ainsi αoûteux l'intérêt économique du système. Le but de notre invention est de palier aux inconvénients subsistants αans les systèmes préexistants et c'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 aαuatiπues., décH 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 suomersible et en ce que ledit système comporte une structure ce fond comportant elle-même un réceptacle ce Laαiτe structure de transfert et en ce qu'il comporte αes moyens de manoeuvre de ladite structure de transfert, lesdits moyens de manoeuvre eu moyens de guidage étant adaptés à déplacer ladite structure ce 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 αeconnexien de La structure flottante et de la structure de transfert. Ladite structure de fond peut être placée αans ure 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 structu r e 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 ces moyens de ballastage. Lesdits moyens de manoeuvre peuvent comporter un dispositif mécanique tel un treuil.

Lesdits moyens de transfert de la cargaison liαuiαe peuvent être formés par des lignes flexibles connectées à ladite structure de transfert par l'intermédia re 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 ce chargement.

La présente invention sera mieux comprise et d'aut-es buts, caractéristiαues, 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

"2 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 scnématîse le αispositif ce vannes éαuipant La l^gne flexible Lorsque cette dernière est aussi utilisée comme Ligne de

15 ballastage,

- les figures 3A et 3B montrent ceux 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 43 montrent une structure ce fonα réalisée en 0 juxtaposant des réservoirs,

- La figure 5 est une variante au système décrit précédemment cans Leαuel les moyens de manoeuvre comprennent un treuil, et

- La figure ό montre sur un cas particulier, comment s'effectue L'introduction de la bouée dans le réceptacle. 5 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 C des câbles ou des chaînes, ou toute combinaison de chaînes et ce câbles avec des éléments tels que des flotteurs ou des penαeurs. En cas αe menace par un iceberg dérivant ou de gel de la surface de la mer, La bouée est submergée dans un réceptacle du réservoir sous-marin 3.

La bouée peut être munie d'un bras et d'une aussiere flottaπ.e oui est récupérée pa~ ιe navi r e oour s ' ama rr e'"- Hapituellement le bras peut tourner autour de L'axe vertical αe La bouée, ce qui permet au navire de s'orienter dans La direction cui offre Le moins αe résistance à l'action αes éléments marins (nouie, vent, courant), en s'alignant dans la direction convenable.

Le réceptacle peut être formé oar un renfoncement Local du toit du réservoir sous-marin. La profondeur de ce renfoncement est telle αue la bouée et ses accessoires ne dépassent pas du toit eu réservoir lorsque l'ensemble est posé dans le réceptacle. La c-ofon- αeu r sera fixée de préférence à partir de la hauteur de La beueε et αε ses accessoires et en y ajoutant une çarαe de L'ordre αε 1 à 2 metrεs formant unε margε de sécurité. De cette façon. L'iceberg passant au- dessus du réservoir ne risquε pas d'endommager la bouée ainsi que ses équipements lorsque cette dernière se trouve dans le récεotacle.

Les dimensions horizontales du réceptacle constituant l'abri αe 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 au courant. Ce déplacement horizontal est limité par l'action des lignes d'ancrage. Compte tenu des effets αe rigidités exercées par ces Lignes sur Les pouées d'amarrage, en observe que l'écart maximum en pian αue subit la bouée par rapport à sa position de réferεnce initiale, reste compatible avec les dimensions des réservoirs jusqu'à des profondεurs 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 légèrement supérieur au double de cet écart, augmenté du diamètre de la bouée et de ses accessoires c'est-à-dire de l'orαre 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 rie l ' m rs on..

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 haute- 1 " verticale au minimum 1C a 2_ m. un exemple précis est donné un pe_ 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 pioe-line.

Le chargement s'effectue par une canalisation flexible 5 reliant Le ""εservoir 3 à La bouée 1. Un second flexible 6 généralement couplé à l'≈uεsiέre ou parallèle rεlîε la bouée 1 au navire 7. Le passage par le bras tournant se fait car un joint tournant soéoiav 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 ball-astage relie La structure de fond à La bouée. Dans ce cas, il n'est pas recεssaire 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 aiguë ou une contrainte trop importante en particulier au niveau αe son point de fixation avec la structure de transfert. Les flexibles utilisés dans La présente - > nventicn présentent La particularité d'être facilement récupérables une fois qu'ils sont déposés sur Le soi marin et. Lors de La descente αe la bouée dans le réceptacle de se déposer naturellement sans faire ce noeuds. Ils vont ainsi se déposer dans le réceptacle au fur et à mesure que la bouée s'enfonce dans Le réceptacle. Le point αe 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 fl p xîhl.e de se positionner naturellement et ce fait de ne pas subir de contraintes pouvant Le détériorer Lorsαue la bouée atteint sa position finale dans le réceptacle.

Les moyens de manoeuvre permettant de positionner ta bouée αans la structure de fond comprennent une Ligne 'Lexible, et su moins un compartiment de ballastage de La bouée.

Lorsque Les conditions océano-metéorologiques le nécessitent la bouée est immergée par ballastage de compartiments en eau de mer. La bouée peut être cpnstituée de deux types de comparti¬ ments. 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 pallastage qui peuvent être vides ou remplis par de l'eau de mer ou tout autre fluide permettant αe ballaster la bouée. Le volume respectif des deux compartiments est calculé de façon à ce que la bouée flotte normalement en sur-race en supportant son ancrage lorsque les compartiments ballastables sont vides, et en ce qu'elle présente un poids apparent legérεment positif, sans Le poids de L'ancrage, lorsqu'elle repose dans le réceptacle.

A partir de la situation en flottaison normale, L'immer¬ sion est obtenue, par exemple, en introduisant éventuel Lemert par pompage, de l'eau de mer dans les compartiments ballastables. Ainsi, les moyens de manoeuvre de la bouée peuvent comporte 1 - une pomoe εt 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 reliεr 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 liαuide du réservoir au navire de chargement. Lors de l'opération de ballastage les vannes 11 et 1? «nnr fermées, La vanne 10 εεt 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 ce ballastage. On effectuera L 'opération -nverse a- "iveau ces c... r :ures et αes fermetures ces vannes Lorsαuε l'c repasse â L'ccération de chargement d'un navire. Des Lignes ce télécommandes des opérations de ballastage ou ce chargemεnt sort 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 e~ traitant l'eau αε ballastage après chaque remplissage αε navire pour éviter de contaminer l'eau de ballastage rejetée à La mer. _n utilise

-r donc une deuxierr.e ligne flexible spécialement affectée au ballastage, cette dernière présentant des propriétés identiαues à La Ligne 3 ce chargement σecite précédemment. Cette seconde Ligne peut être solidarisée à ιa première, sur toute eu au moins une oarfe oe se longueur. Au fur et à mesure de l'introduction αe l'eau dans les compartiments ce ballastage, la bouée s'alourαit et s'enfonce. Le contrôle de L'immersion de La bouée est rendu possible par le poids ces lignεs d'a-.crage. Au fur et à mesure de L 'enfoncε εnt αe la bouée, une Longueur plus importante de chaque Ligne d'ancrage reposε sur le fond. La Long_eur soulevée diminue donc et par suite son ooids. C- peut ainsi trouver une profondeur stable pour chaque αuantité ce liquide introduit selon le principe cpnnu au guicε-rope utilise su¬ ies ballons. De cette façon, La bouée se pose en αoucεur sur lε ferc sans vitesse o'.impact excessive, le joint tournant oεrmεttant __ flexible de ne pas être endommagé lorsque la bouée est dans sa position finalε dans le réceptacle.

Dans un premier mode de réalisation l'air est maintenu prisonnier sous pression dans les réservoirs au cours de l'opération ce ballastage. Dans ce cas, L'évacuation de L'eau αe ballastage par ouverture d'une vanne vers la mer permet de chasser l'eau ce mer εt de faire remonter l'ensemble à La surface lorsque les conditions océano-météorolngiπuçs 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

- o -

L'introduction oe l'eau cans les compartiments. Le debailastaαe s'εffectue aies en introduisant ce t'air sous-pression. _e systè m e est alors εαuipe d'unε Lignε qui pεrmet L ' introduction eu l'évacuation de l'air, cette αernièrε pouvant être solidaire du flexible αe chargement ou αe ballastage.

Une autre variante consiste à utiliser le couple eau-hui i* pour réaliser L 'alourdissemεnt et l'allégement successifs ce la bouée. Ce mode permεt αε minimiser les différences αe pression qui s'exεrcεnt sur les parois de la bouée et réduire la perte ce stabilité, pa effet de carène Liquide. Dans ce cas, on conçoit ιa structure αe La bo-ee avec des compartiments de ballastage dont Les volumes sent oius importants que pour le couple eau-air.

Les figures 3A et 3B décrivent ceux positions possibles ppur La stucture de fond. La figure 3A montrε lε réservoir sous- arir. 3 placé dans une excavation 31 creusée au fond de la mer 32 αe façon à ce que Le résεrvoir sous-marin soit soustrait aux impacts possibles des icebergs 30.

La figure 3B montre le réservoir sous-ma-in 3 posé sur Le fond de la mer 32 et entouré d'un talus 33 αe protection artificiel qui arrête les icebergs de trop grand tirant d'ea_. Ce talus peut e construit par L'immersion de matériaux granulaires tels au sable, ces morceaux αe béton ou tout autre matériau remplissant la mêmε fonction. L'immεrsion s'effectue à partir d'un navire ou bien par dragage sur Le fond de ta mer dans Le voisinage imméαiat du réservoir. Une autre possibilité est d'utiliser une structure suffisamment résistante pour souterir sans dommage l'impact α'jπ iceberg, ce qui évite la construction d'un talus de protection.

Les figures 4A et 4B 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, -*-* disposés de façon à former un espace vide ou réceptacle 4 pour la oouée au milieu u_ L 'en&eiiibLe. Dans le cas des figures 4A et 4B, les éléments ont des formes rectangulaires mais on peut utiliser toute autre forme. Le nomere

d'éléments constituant la structure ceoenα de la forme αe ces derniers, .'ensemble est immergé côte à côte a partir ce La surface et les éléments sont reliés entre eux par ces canalisations.

Ce mode de construction permet de limiter la taille ces 3 unités à αeolacer et facilite les opérations à réaliser.

Cette disposition permet par ailleurs d'abriter tous Les autres éαuipeme ts sous-marins sensibles à un impact, tels que Les canalisations, vannes, etc..

Les éléments formant abri peuvent avoir une autre fonction " 2 que celle de réservoir, voire la seule fonction de servir ce réceptacle à La bouée.

Une autre variante consiste à fixer la pompe sur La pouee. Dans ce cas, L flexible de ballastage est remplacé par un câble électriαue servant à amener L'énergie à un moteur entraînant la pomoe. 5 ι_e moteur et La pompe sont alors placés dans un compartiment étancπe de la bouée αe façon à éviter tout problème lors de L'immersion de la bouée.

La figure 5 montre une autre variante αe réalisation c_ système dans laquelle les moyens de manoeuvre comportent un treuil 5C. C Les éléments communs au système décrit dans la figure 1 pc-tent La même référence. notamment, αans le cas où Les moyens d'ancrage sont insuffisants pour guider la bouée de la surface αe La mer à sa position finale dans le réceptacle 4, par exemple lors de conditions 5 océano-météoroLogiques défavorables, Le système comprend un treuil αuî permet de descendre La bouée dans Le réceptacle. Le treuil 50 est oe préférence situé dans un Logement de la bouée 1 pour des raisons αe faciLité d'entretien et de maintenance. Cet exemple est nullement limitatif, le treuil 50 pouvant être situé sur la bouée, bu 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 εr. fonction des efforts horizontaux susceptioLes de s'exercer sur La bouée.

Or. e sortira pas de La prése-te invεntion si Lε systεmε de manoeuvre cc-porte plusieurs treuils.

Ur exemple chiffré permet de cc-:rétiser le fonctionnement au système aecrit précédemment, à savoi- La possibilité αe faire arriver la bouée suomersible dans le recectacle de la structure αe fond avec pour seul guidage les lignes d'à-: age, pour des conditions ccéano-météorclogiques sévères pour lesque..es la vitesse du courant près du fond a une valeur de 0,5 m/s, ce c-' est une valeur supérieure aux ordres de grandeur des vitesses habitue..es.

Ci-apres, lεs dpnnεεs représentaives d'un ancrage peur un systemp de chargement :

- profondeur d'eau 100 rret -εs

- bouée : diamètre 10 me: es hauteur 5 met-εs

- nombre de L ignes d ' anc rage 6 régulièrement répartie

- type 4 pc-ces grade U3

- tens i on de rupture 7320 k\

- ppi ds appa re-t dans

L ' eau des l i gnes : 1,9" <N/m

- prétens i on ces l i gnes : 700 kN

- vi tessε du courant près du fpnd : 0,3 -/s

On considère un réservoir ente'-e tel eue représenté s_- La figure 3A. Les cas de la figure 1 et oe la figure 33 sont plus favorables.

Supposβns par ailleurs que la aOngueur des lignes soit αe 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 αe 822,35 m pour obtenir une prétension de 70 < .

Cette distance de 822,35 m est obtenue en appliαuant les formules bien connues des chaînettes, e~ corrigeant la longueur initiale de la liqne pour tenir compte ce 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 oes chaînettes donnent la Longueur soulevée s oe La l ane par la fo— nule : r~ s = V d + 2da d étant la distance verticale au point de contact sur le sol a L'extrémité, égale ici à la profondeur d'eau et a Le paramètre oe La chaînette :

H T - ϋ c ω ω avec H = composante roπ ' zontale dε la tension T s l'extrémité et ϋ = poids Linéique de La Ligne. On obtient ainsi : H = 503 kN a = 255,3 m s = v/lOO 2 + 2 x 100 x 255,3 = 247,11 m IL reste une Longueur non soulevée sur le sol oe

850,27 - 247,11 = 603,16 m.

La distance horizontale x correspondant à la partie soulevée de La ligne s'obtient avec la formuie :

qui permet de calcule- x = 219,19 rr, et une cistance totale horizontale ce 603,16 + 219,19 = 822,35 m.

La distance des ancres à L'axe de la oouée, eans sa position initiale, et de son Logement, est donc de :

1C d = 822,35 + — = 827,35 m 2 en tenant compte du rayon de la bouée. Lorsque la ligne est entièrement posée sur le sol, elle dépasse L'axe du Ipgement de 850-827,35 = 22,65 m.

Considérons un Logement circulaire de 42 m αe diamètre (C) 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

-éceptacle le plus proche de l'ancre, est donc de 22,65 ->- 21 = 43,63 m.

Les forcεs latérales qui tenαent à ecartεr La bouée de L'axe au logement sont produites essentiellement par les forces ce trainées au courant :

1 1 _

F = - ÛSC . V = - X 1,025 X 10 X 5 X 1,G X 0,5 = 6,3 kN 2 c -

Pour simplifier, on considère αu'une seule chaîne exerce Le rappel.

Le poids suspendu de La chaîne permεt de maintenir La bouée a L'interiεur du logεment.

Les formules αes chaînettes αonnt en effet : H = QJa = 6,5 kN UJ : poids Linéiαue 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'eu 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 situe à

31,6 + 10,0 = 41,6 m, soit 0,4 m à l'intérieur du point Le plus

En fait, les deux lignes adjacentes à la ligne la plus tenduε vont contribuer elles aussi à exercεr unε forcε dε rappel.

Po_r facilite- l'introduction αe La bouée dans son Logement, or oeut alourc-r Les chaînes d'ancrage a Leur extrer.ite supérieure su- _ne quarantaine de mètres, par exemple en utilisant unε chaîne de 5 pc-ces ou de 6 pouces.




 
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