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"Perfectionnements apportés aux appareils pour le char- gement et le déchargement de navires".
La présente invention est relative aux appareils pour le chargement de cargaisons fluides sur des navires ou autres en- gins de transport, ainsi que pour le déchargement de ces car- gaisons. Les exemples de telles cargaisons fluides sont le gas de pétrole liquéfié, le pétrole et les matières solides boulan- tes ou particulaires, qui peuvent être entraînées dans un véhi- cule gazeux ou liquide.
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Le chargement et le déchargement de bateaux & quai présen- tent des difficultés en raison des variations survenant dans la position des collecteurs ou des tuyaux ascendants du navire par rapport au quai au cours du chargement et du déchargement. Ces variations dans la position des collecteurs du navire sont pro- voquées par de nombreux facteurs. Par exemple, au cours du char- gement ou du déchargement d'une cargaison, le navire descend ou monte, en fonction de l'état de la marée. Généralement, le na- vire est également soumis à des déplacements d'avant en arrière et d'arrière en avant, ainsi qu'à des déplacements latéraux, sous l'effet du vent et de l'état de .la ber.
Pendant qu'un navire ef- fectue ces mouvements, les collecteurs de celui-ci se déplacent en décrivant une figure tridimensionnelle parallélipipédique rec- tangle. L'extrémité coté navire'de chacun des raccordements entre le navire et le quai doit pouvoir suivre les mouvements des col- lecteurs du navire. Ceci est de nature à imposer des efforts ou des contraintes considérables au collecteur du navire.
La présente invention a pour objet d'établir un appareil pour le chargement et le déchargement d'un navire ou bateau à quai, sans imposer des efforts ou contraintes excessifs aux col- lecteurs du navire.
L'invention vise à établir un appareil pour le chargement et le déchargement de cargaisons fluides dans des navires à quai, ou pour le déchargement de ceux-ci, cet appareil compre- nant t une construction de support située sur le quai ; une flè- che rigide le long de laquelle s'étend un conduit longitudinal, destiné à être relié à une installation à terre, cette flèche étant soutenue en porte-à-faux par la construction de support et étant montée sur celle-ci de façon à pivoter dans un plan ver- tical ;
1 un tuyau flexible suspendu à partir de l'extrémité avancée
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de la flèche et communiquant arec le conduit, l'extrémité in- férieure du tuyau flexible étant pourvue d'un raccord en vue de son accouplement au tube montant ou au collecteur du navire, des moyens étant prévus pour équilibrer le poids de la flèche en porte-à-faux et celui du tuyau flexible.
De préférence, la flèche est également montée sur la cons- truction de support de façon à pivoter autour d'un axe vertical*
De préférence, l'appareil suivant l'invention comporte, entre la flèche et le raccord du tuyau flexible, des organes qui permettent un mouvement universel du raccord par rapport à la flèche. Ces organes comprennent avantageusement un palier pivotant horizontal et un joint pivotant comportant un axe ver- tical entre l'extrémité supérieure du tuyau flexible et la flè- .che, ainsi qu'un second joint & rotule, qui comporta un axe horizontal perpendiculaire il l'axe du palier oscillant prévu entre l'extrémité intérieure du tuyau flexible et le raccord du collecteur.
Un autre joint pivotant, qui comporte un axe vertical, peut être interposé entre l'extrémité inférieure du tuyau flexible et ledit second joint pivotant, afin d'empêcher la torsion de ce tuyau.
L'installation à quai peut comprendre un certain nombre de tuyaux terrestres dont l'extrémité de quai se termine par un tu- yau montant fixe, les différents tuyaux montants étant disposée en un arc de cercle. Dans ce cas, le conduit solidaire de la flèche peut communiquer avec une extrémité d'un bras distribu- teur tubulaire se déplaçant suivant un arc, de telle. façon que son autre extrémité coïncide tour à tour avec les tuyaux mon- tants fixes installas à terre et puisse être accouplée à ceux- ci. Avantageusement, l'autre extrémité du bras distributeur se termine par un tronçon de soufflet flexible orienté vers le bas, tronçon qui peut être comprimé dans le but de faciliter
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l'accouplement du bras aux tuyaux montants fixes et de compen- ser de légères variations dans la hauteur de ces tuyaux.
De préférence, la flèche comporte un second conduit régnant le long de la flèche, dans le sens longitudinal de celle-ci, et destiné au raccordement à l'installation terrestre, ainsi qu'un second tuyau flexible descendant de l'extrémité avancée de la flèche et en communication avec le second conduit, ledit second tuyau flexible étant également pourvu à son extrémité inférieu- re d'un raccord, en vue de son accouplement au raccord ou au col- lecteur du navire.
La présence d'une seconde conduite de circulation, qui com- prend le second conduit précité et ledit deuxième tuyau flexi- ble, entre le navire et le quai, augmente les possibilités d'ap- plication de l'appareil ci-dessus. Ainsi, cet appareil peut être employé pour manipuler des gaz de pétrole liquéfiés, ou des fluides analogues, par la méthode de refoulement. Dans cette mé- thode, un fluide, tel qu'un gas inorte, est pompé dans le navire à travers une canalisation, tandis que la cargaison refoulée est évacuée du navire à travers l'autre canalisation. L'appareil peut être utilisé pour la manipulation simultanée de deux matiè- res différentes.
Par exemple, l'huile de chauffe du navire et la cargaison, ou l'eau alimentaire pour la chaudière et l'huile de chauffe, peuvent être pompées simultanément dans le navire, chacune à travers une des canalisations. Lorsqu'on désire net- toyer les soutes ou réservoirs du navire, on peut diriger de l'eau ou, de la vapeur propres vers le navire à travers le.? cana- lisations, tandis que l'eau sale et/ou l'eau de condensation (c'est-à-dire, les boues) peuvent être évacuées du navire à tram vers l'autre canalisation.
Eh outre, lorsque deux matières différentes doivent être manipulées l'une après l'autre, on peut accoupler l'une à j'autre
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lea extrémités hors-bord des deux canalisations et envoyer un fluide de nettoyage, par exemple de la vapeur ou de l'eau, que l'on pompe à travers le circuit formé par les deux canalisations*
Une construction particulière de l'appareil suivant loin- vention sera décrite ci-après, en se reportant aux dessina an- nexés, dans lesquels :
La fig. 1 est. une vue en élévation latérale de l'appareil.
La fige 2 est une vue en bout, en regardant du côté gauche de la fige 1, certains organes étant omis, pour plua de clarté.
La fige 3 est une vue partielle, à plus grande échelle, partie'en coupe, montrant les bras distributeurs tournés de 90 degrés par rapport à la position représentée dans la fige 2 et,
La fig. 4 est.une vue partielle en plan, de l'appareil sui- vant l'invention.
Dans cet exemple, la flèche 11 est à deux longerons; elle comprend un tuyau de passage principal rigide, en acier, d'un diamètre intérieur nominal de 8 pouces, auquel est soudé un tuyau de passage auxiliaire en acier 13, ayant un diamètre in- térieur nominal de 4 pouces, de manière à constituer un élément
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d'entretoisement. ma. flèche 11 est soutenue par une construc- tion de support 1 risée sur le quai 15 et se prolonge légè- , rament au-délà de tte construction. La partie de la flèche 11 qui s'étend au-dél de la charpente 14 porte des contrepoids 16.
Dans cet-exemple, prévoit deux contrepoids de forme circu- laire, montés sur e cheville transversale 17, soudée au pro- longement de la tl he. Le centre de gravité de chacun des con- trepoids 16 est dé é par rapport à l'axe de la cheville tracs- versale 17, de sor qu'en faisant tourner les contrepoids 16, on peut modifier 1 valeur de l'effort dlê uilibrage.> On peut prévoir un mécanisa d'indexage permettant d'effectuer des ré- glages de précisio: ar rotation à l'aide des contrepoids. Les
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contrepoids 16 sont réglés de telle manière que, lorsque la flèche 11 est vide, elle bascule de manière à se placer dans une position verticale, l'extrémité hors-bord de la flèche 11 se plaçant alors en-haut.
Un palan à chaîne 18 est fixé entre la flèche 11 et un chariot à roues 21, qui se déplace sur un chemin de roulement 22, pour permettre de tirer la flèche 11 depuis sa position vide redressée jusqu'à sa position de tra- vail.
A l'extrémité hors-bord de la flèche 11, le tube de pas- sage principal 12 porte un coude articulé 23, comportant un passage de circulation. La sortie du passage de circulation cet prévue sous la forme d'une tubulure à bride 24, à laquel- le est fixé un joint ou accouplement pivotant 25.
Un tuyau
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<tb> flexible <SEP> 26, <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> renforcé, <SEP> d'un <SEP> diamètre <SEP> intérieur
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<tb> nominal <SEP> de <SEP> 8 <SEP> pouces, <SEP> est <SEP> supporté <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> la <SEP> flèche <SEP> 11,
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<tb> par <SEP> l'entremise <SEP> de <SEP> l'ac <SEP> souplement <SEP> pivotant <SEP> 25.
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<tb> du <SEP> tuyau <SEP> flexible <SEP> 26, <SEP> t <SEP> ndis <SEP> qu'un <SEP> raccord <SEP> 28, <SEP> destiné <SEP> à <SEP> l'ac-
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<tb> couplement <SEP> au <SEP> raccord, <SEP> u <SEP> collecteur <SEP> ou <SEP> au <SEP> tube <SEP> montant <SEP> du <SEP> na-
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<tb> vire, <SEP> est <SEP> réuni <SEP> à <SEP> la <SEP> pi <SEP> ce <SEP> de <SEP> raccordement <SEP> au <SEP> moyen <SEP> d'un <SEP> joint
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<SEP> L'extrémité <SEP> hors-bord <SEP> du <SEP> tube
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<tb> auxiliaire <SEP> 13 <SEP> est.fixée <SEP> à <SEP> un <SEP> joint <SEP> pivotant,34, <SEP> tandis <SEP> qu'un
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<tb> tuyau <SEP> flexible <SEP> auxiliai <SEP> 33, <SEP> en <SEP> caoutchouc <SEP> renforcé, <SEP> d'un <SEP> dia-
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<tb> mètre <SEP> nominal <SEP> de <SEP> 4 <SEP> pouc <SEP> s, <SEP> est <SEP> fixé <SEP> au <SEP> joint <SEP> pivotant <SEP> 34 <SEP> au
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<tb> moyen <SEP> d'une <SEP> pièce <SEP> de <SEP> ra <SEP> cordement <SEP> 32.
<SEP> L'extrémité <SEP> inférieure
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<tb> du <SEP> tube <SEP> flexible <SEP> auxili <SEP> ire <SEP> 33 <SEP> est <SEP> pourvue <SEP> d'une <SEP> tubulure <SEP> à
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<tb> bride <SEP> 35, <SEP> destinée <SEP> à <SEP> 1' <SEP> ceouplement <SEP> au <SEP> collecteur <SEP> du <SEP> navire.
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La <SEP> instruction <SEP> de <SEP> support <SEP> 14 <SEP> comporte <SEP> un <SEP> chassie <SEP> métal-
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<tb> lique <SEP> rigide <SEP> supportant <SEP> en <SEP> pivot <SEP> tubulaire <SEP> central <SEP> ou <SEP> princi-
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<tb> pal <SEP> 38 <SEP> par <SEP> l'entremise <SEP> de <SEP> boîtards <SEP> 36, <SEP> 37. <SEP> Le <SEP> pivot <SEP> central <SEP> 38
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<tb> comprend <SEP> un <SEP> tube <SEP> intéri <SEP> 41 <SEP> et <SEP> un <SEP> tube <SEP> extérieur <SEP> 42, <SEP> ayant
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<tb> respectivement <SEP> un <SEP> diamèt <SEP> de <SEP> intérieur <SEP> de <SEP> 5 <SEP> et <SEP> de <SEP> 10 <SEP> pouces.
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tube extérieur 42 du pivot central se termine, à son extrémité supérieure, par un tuyau de bifurcation 43 d'un diamètre inté- rieur de 8 pouces, tandis que le tube intérieur 41 du pivot central aboutit à un tuyau de bifurcation 44 d'un diamètre in- térieur de 4 pouces. Les deux tuyaux de bifurcation 43 et 44 forment une culotte et supportent entre leurs extrémités supé- rieures un palier pivotant 45, sur lequel la flèche 11 est montée. Ce palier 45 comprend un palier et un joint pivotant combinés 46, qui offrent un passage d'un diamètre intérieur de 4 pouces à une extrémité, ainsi qu'un second palier et joint pivotant combinés. 47, qui offrent un passage d'un diamètre in- térieur de 8 pouces, à l'autre extrémité.
Le passage du palier 46 communique avec un tube 48, qui se dirige vers le tuyau de passage auxiliaire 13, tandis que le passage 1 travers le pa- lier 47 communique avec le tube de circulation principal 12.
.L'extrémité inférieure du pivot central 38 porte une com- binaison constituée par des joints tubulaires pivotants coaxiaux 50 d'un diamètre intérieur nominal de 4 pouces et de 10 pouces.
Ce joint 50 comprend un conduit de bifurcation de sortie d'un diamètre de 8 pouces, qui communique avec la section de pas- sage du tube extérieur 42 du pivot central, ainsi qu'un con- duit de bifurcation de sortie 52, d'un diamètre de 4 pouces, qui communique avec l'alésage du tube intérieur 41 du pivot central. r Un bras distributeur tubulaire, d'un diamètre de 8 pouces, est connecté au tuyau ds bifurcation de sortie 51, tandis qu'un bras distributeur tabulaire @@ d'un diamètre de 4 pouces, est connecté au tuyau de bifurcation de sortie 52 au moyen du joint pivotant 53. Les doux bras distributeurs 53,54 sont montés l'un au-dessue de l'autre et peuvent pivoter indépendamment l'un de l'autre.
Les bras distributeurs 53, 54 sont supportés à leurs extrémités libres au moyen de rouleaux 56,57, qui roulent sur une portre courbe 58 formant chemin de roulement. Chacun des bras
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distributeurs 53, 54 se termine, à son extrémité libre, par un coude tourné vers le bas et par un tronçon de soufflet flexible 59, pourvu d'une bride. Une vis de tension 61 est adjointe à chaque tronçon de soufflet.
L'installation terrestre comprend un certain nombre * neuf dans le présent exemple - de canalisations terrestres 62 d'un diamètre nominal de 8 pouces et un nombre égal de canalisations terrestres 63, d'un diamètre nominal de 4 pouces. Chacune des canalisations terrestres 62, 63 se termine par un tube montant relevé 64, 65 respectivement, pourvu d'une bride, ces tubes montants étant disposés suivant deux arcs de cercle. En faisant pivoter le bras distributeur 5", on peut l'amener à coïncider avec un quelconque des tubes montants 64, tandis qu'en faisant pivoter le bras distributeur 54, on peut l'amener à coïncider avec un quelconque des tubes montants 65.
L'appareil décrit ci-dessus est destiné au chargement et au déchargement de navires ou bateaux jusque 25.000 tonnes de port en lourd, au moyen d'un raccordement de poupe. La flèche 11 pos- aède un rayon efficace de 30 pieds, et un rayon de "queue" de 12 pieds, l'axe du tourillon 45 étant situé à 15 piede au-des- aus du niveau du quai. Le tuyau flexible 26 possède une longueur de 15 pieds ; le tuyau flexible 33 a une longueur de 20 pieds le bras distributeur 53 a une longueur de 7-1/2 pieds ; et le bras distributeur 54 a une longueur de 4-1/2 pieds. La plate- forme 66 a une hauteur de 3 pieds. L'appareil convient pour une pression de régime de 150 1bs. par pouce carré, conformément à l'essai sous pression, ainsi qu'aux températures de régime de -18 F à 225+F.
Lorsqu'on désire utiliser l'appareil ci-dessus pour charger ou décharger un navire à quai, on ajuste d'abord le contrepoids 16, de façon que la floche 11 soit tout juste équilibrée, c'est- à-dire, de façon que les contrepoids fassent basculer la flèche 11 jusqu'à une position sensiblement verticale. Les contrepoids
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peuvent être pourvus de moyets - de repères, par exemple - des- tinés à fournir une indicatl:n quant à l'importance du déséqui- libre. Ces repères peuvent Sire avantageusement adoptés en cor- rélation avec la matière d!vant être chargée ou déchargée.
Les conditions idéales sont rélisées lorsque les contrepoids 16 sont ajustés de telle façon que, lorsque la flèche 11 est hori- zontale, que les tubes, principal et auxiliaire, respectivement 12 et 13, sont remplis de matière de cargaison et que les tu- eaux flexibles 26, 33 pendent verticalement, la flèche 11 est en équilibre. Cet équilibre est difficile à réaliser dans la pratique, mais on peut atteindre un état qui s'en rapproche rai- sonnablement. Lorsque, en cours d'utilisation, il apparaît que l'équilibre n'est pas exact, on peut ajuster les contrepoids 16 pendant le fonctionnement.
Après que les contrepoids 16 ont été ajustés, on tire la flèche 11 vers le bas à l'aide du palan 18 et on la fait pivoter de façon qu'elle soit alignée avec les collecteurs du navire d'où la cargaison doit être enlevée ou évacuée. On manipule en- suite les tuyaux flexibles 26, 33 à la main et l'on accouple les accessoires 28 et 35 aux collecteurs du navire. On décroche en- suite le palan 18 du chariot 21. La flèche peut désormais sui- vre librement les déplacements des collecteurs du navire.par rapport au quai, sans que ces collecteurs soient soumis à des efforts excessifs. Puis, on fait pivoter les bras distributeurs 53, 54 jusqu'à ce qu'ils soient dans l'alignement vertical des tuyaux montants 64, 65 du quai, auxquels ces bras distributeurs doivent être accouplés.
On comprime ensuite les tronçons des soufflets 59, afin de permettre l'introduction de bagues de gar- niture appropriées entre ces tronçons et les tubes montants 64, 65, dans le but de compenser les variations dans la hauteur des tubes montants. On étire ensuite les tronçons de soufflets 59 et on les accouple aux tuyaux ascendants qui sont alignés avec eux.
Ceci permet d'établir un transfert de matière du quai au navire
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ou du navire au quai. On disposera den Tannes appropriées, dans le but de régler le débit..
On supposera que les raccorde tenta initiaux ont été établis @ avec le navire, que la flèche 11 entend horizontalement et que les tuyaux flexibles 26, 33 pendent verticalement. On pourra con- sidérer que, lorsque les canalisations sont remplies, l'appareil est exactement en équilibre. Dans des conditions idéales, le seul effort subi par le collecteur du navire, auquel le tuyau flexible 26 est raccordé, est exercé par le poids de la matière contenue dans le tuyau flexible 26, tandis que le seul effort qui agit sur le collecteur du navire, auquel le tuyau flexible 33 est raccordé, est représenté par le poids de la matière con- tenue dans ce tuyau.
On supposera que le navire est soumis à un mouvement qui a pour effet de modifier la position du collecteur du navire par rapport au quai. Dans ce cas, les tuyaux flexibles 26, 33 ne seront plus orientés verticalement mais suivront un tracé longitudinal courbe. Etant donné la rigidité de ces tuyaux fle- xibles, ceux-ci présenteront une forme courbe à rayon maximum.
Désormais, le poids de chaque tuyau flexible 26, 33 ne sera plus supporté uniquement par la flèche 11. En effet, les poids combinés de ces tuyaux flexibles, seront supportés en partie par la flèche 11 et en partie par le collecteur du navire. De même, le poids de la matière contenue dans ces tuyaux flexibles ne se- ra plus supporté uniquement par le collecteur du navire mais se- ra désormais supporté en partie par ce collecteur et en partie par la flèche 11. I1 y a eu un transfert du poids des tuyaux flexibles 26, 33, de la flèche 11 au collecteur du navire, et simultamément, un transfert du poids de la matière, contenue dans les tuyaux flexibles 26, 33, du collecteur du navire à la flèche 11.
Bien que ces transferts de poids ne soient pas exac- tement équivalents, ils sont d'un ordre similaire. Ainsi, lors
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des mouvements du navire, mouvements qui déterminent une modi- fication de la position du collecteur du navire par rapport au quai, le poids supporté par la flèche demeure constant, dans des limites raisonnables. Par conséquent, la flèche 11 demeure, dans les mêmes limites, dans le mime état d'équilibre qu'au début.
L'invention n'est pas limitée aux détails de l'exemple ci-dessus. Par exemple, l'appareil peut être. construit sui- vant d'autres dimensions, soit, on peut employer des tuyaux flexibles ayant un diamètre nominal de 12 ponces, par exemple,
La flèche peut comprendre n'importe quel nombre approprié de conduits, trois par exemple. On peut prévoir n'importe quel nom- bre approprié de tubes montants du quai.