CA1129260A

CA1129260A - Device for anchoring a floating installation to a fixed marine installation

Info

Publication number: CA1129260A
Application number: CA339,713A
Authority: CA
Inventors: Guy R. Delamare
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1978-11-14
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1982-08-10
Also published as: IT7927215A0; BR7907384A; IT1125669B; ES485959A1; NO149305C; NO793639L; NO149305B; GB2034265B; FR2442759A1; MX6867E; NL7908267A; FR2442759B1; JPS5572491A; GB2034265A

Abstract

Dispositif pour amarrer une installation flottante à une installation marine assujettie à un point fixe du fond de l'eau et présentant sur une portion de sa longueur une surface extérieure cylindrique, d'axe vertical. Ce dispositif comporte un bras de liaison rigide qui porte des moyens de roulement et des moyens de solidarisation maintiennent ces moyens de roulement en contact avec des chemins de roulement portés par l'installation marine en permettant une rotation relative du bras et de l'installation marine autour de l'axe vertical de cette dernière.Device for mooring a floating installation to a marine installation subject to a fixed point on the bottom of the water and having over a portion of its length a cylindrical outer surface, of vertical axis. This device comprises a rigid connecting arm which carries rolling means and securing means keep these rolling means in contact with rolling tracks carried by the marine installation by allowing relative rotation of the arm and the marine installation. around the vertical axis of the latter.

Description

Z~ 3 La présente invention concerne un dispositif d'amarrage d'une ins-tallation flottante à une installation marine ayant une position sensiblement fixe par rapport au fDnd de l'eau.

L'installation flottante peut 8tre un navire et l'installation marine une bouée d'amarrage située à une certaine distance des côtes. L'ins-tallation marine peut également être une bouée de chargement et/ou de déchar-gement de la cargaison d'unnavire,une installation à partir de laquelle sont effectuées ou contr81ées des opérations telles que le forage du sol marin, la récupératinn de produits pétroliers, etc... ou encore une bouée, un coffre flottant, un réservoir, etc...

ûn connaît déjà des systèmes d'amarrage d'un navire sur une struc-ture telle qu'un coffre flottant ou sur une colonne oscillante, utilisant des bras tournants. ne tels systèmes sont par exemple décrits dans le brevet français 1 ~û3 ~93 et dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 3 354 ~79 et 3 9û3 212. Dans ces systèmes, la structure d'amarrage est coiffée par un bras rigide solidaire du navire et prolongeant celui-ci au-del~ de l'étrave au niveau de laquelle il est articulé en tangage. Afin de permettre la rotation du bras et du navire autour de l'axe vertical de la structure, la liaison entre le bras et la structure d'amarrage est réalisée à l'aide d'un pivot, à
roulement à billes ou à rouleaux, appelé table tournante ou couronne d'orien-tatlon.

De tels dispositifs présentent maints incon~énients du point de vue de l'endurance, de la fiabilité et du rendement constructif.

D'une part, très sensibles à la corrosion marine, les couronnes d'orientation qui sont conçues, romme tout roulement à boilles, pour tourner vite en faisant travail~er successivement et de facon similaire tous leurs éléments constitutifs, sont, par ailleurs, mal adaptées à résoudre le problème de la rotation lente et peu fréquente où des efforts alternés imposés par la houle sont appliqués le plus souvent sans rotation sensible. Les vents dDmi~
3û nants maintenant statistiquement le navire, donc le bras et la table tournante, dans une orientation privilégiée, la même zone de la couronne et les mAemes billes sont constamment sollicitées, ce mode de fonctionnement impose un tel surdimensionnement de CBS organes que cela crée actuellement des problèmes de réalisation pour dPs installations de grandes dimensions~

Par ailleurs, un tel dispositif conduit à introduire de façon concentree, par l'intermediaire de la couronne d'o-rien-tation, des efforts d'encastrement generalement enormes, au niveau du centre de la plate-forme superieure de la structure d'amarrage, ce qui necessite d'-importants renforts pour repartir ces efforts dans l'ensemble de la structure.
L'objet principal de l'invention est de realiser un nouveau dispositif tournant, permettant l'amarra~e permanent d'un navire sur une installation assujettie à un point fixe du fond de l'eau, de façon plus fiable, plus endurante, et d'un rendement constructif plus eleve que les dispositifs actuelle-ment connus et pouvant être mis en oeuvre quelles que soient les dimensions des installations.
Cet objet de l'invention est realise dans un disposi-tif pour amarrer une installation flottante à une installation marine assu~ettie à un point fixe du fond de l'eau et dont une portion au moins de la surface exte.rieure a une Eorme sensible ment cylindrique d'axe vertical, ce dlsposi-tif comportant un ~ras de liaison rigide qui pendant l'utilisation du dispositif est articule autour d'un axe horizontal de l'installation flottante. Ce dispositif est caracterise en ce que ce bras de liaison porte des moyens de roulement et en ce que des moyens de solidarisation maintiennent ces moyens de roulement en contact avec la portion cylindrique de la surface exterieure de l'ins-tallation marine en permettant une rotation relative du bras et de l'installation marine autour de l'axe vertical de cette derniere.
Les caracteristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui s.uit de plusieurs exemples de realisation et en se referant aux dessins annexes, dans lesquels:

z9~

- la.figure 1 est une vue en.elevation d'un exemple de realisation de l'invention, - la.figure 2 est une vue de dessus de cet exemple de realisation, - la.figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III
de la figure 2, - la figure 4 représente un second mode de realisation du bras de liaison, - la figure 4A est une vue en coupe selon la ligne IV
de la figure 4, - la figure 5 illustre un troisieme mode de realisa~
tion du bras de liaison, - la figure 5A est une vue en coupe selon la ligne V
de la figure 5, - les figures 6A et 6B illustrent un autre mode de realisation et . - la figure 7 schématise une variante de réalisation de l'invention.
Sur les figures 1, 2.et 3.on a représente un premier .exemple de réalisation du dispositif d'amarrage selon l'inven-~ :: . tion ou une instaLlation flottante 1, telle qu'un navire, est ." . amar~ée à poste fixe autour d'une installation marine 2, telle - ` . - qu'une bouee flottante cylindrique, assujettie au fond de l'~eau par des lignes d'ancrage funiculaire 3, 3a, 3b, 3c... par l'intermediaire des chaumards 4, 4a, 4b, 4c..., le niveau de . . . l'eau étant schématisé par.la ligne 5.
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Le dispositif cornporte un bras de liaison rigide 6 ayant,par exemple, une structure tubulaire trianguléeO Ce bras prolonge le navire 1 au-delà
de la proue7. ~ est articulé, au niveau de sa fixation sur l'étrave du navire renforcée par les ferrures 3, selon un axe horizontal 12 perpendiculaire au plan de symétrie longitudinal du bateau,par l'intermédiaire des paliers 9.

A l'extrémité opposée à l'articufl~altlion 9, le bras 6 supporte à un premier niveau deux poulies/10 et 10a et quatre roues 11, 11a, 11b, 11c munies de bandages pneumatiques De meme, à un second niveau, deux poulies 10b et lDc et quatre roues 11d, 11e, 11f, 11g munies de bandages pneu- -matiques sont fixées au bras 6. Les axes de rotation tels que 13 et 14(fig. 3),des poulies et des roues sont rnaintenus parallèles à l'axe vertical 15 de la bouée ~-cylindrique 2 lorsque les bandes de roulement de ces roues sont en contact avec la paroi extérieure cylindrique 16 de la bouée. Chacun des arbres, tel& que 17 et 1a, supportant les paliers de roulement, par exemple 19, l9a des roues et 20, 20a des poulies,relie deux noeuds de convergence~ par exr3mple 21 et 22, des tubes dè la structure triangulaire du bras de liaison 6.

Les huit roues 11 à 119 sont maintenues en contact avec la paroi 16 de la bouée 2 ~ llaide de deux sangles ou courroies souples en forme de boucle fermée qui ceinturent,chacune à leur niveau,à la fois les poulies folles rt 2D la paroi de la bouér-~. La sangle supérieure 23 est tendue par les poulies 10 et 10a~ la sangle inférieure 24 par 12s poulies lDb et 10c.
~ ':
Les tubes formant la s-tructure triangulée du bras 6 ainsi que les roues et les poulies supportées par celle-ci, seront avantageusement réalis-3s ~ -comme des enceintes closes et étanches à l'eau. De préférence, l'ensemble forrnépar le bras 6~ les roues 11 à 119 et les poulies 10 à 10c présente une flotta~
bilitÉ positive pour que cet ensemble flotte sans peser au niveau du contact des roues sur la paroi de la bouée~ De façon avantageuse les surfaces en contact des sangles, de la bouée et des poulies d'une part, des roues et de la bouée d'autre part~ présenteront des profils complémentaires permettant de maintenir un positionnement précis de ces organes entre eux Par exemple, et comme représenté en 25 sur la figure 3, ces profils pourront avoir la forme d'ondulations horizontales, mais il est également pcssible de disposer ces ondulations verticalement ou suivant une direction inclinée sur l'axe vartical.

~Z~;~6C~ ~

Le fonctionnement du système ainsi décrit est facile à comprendreO

Les pneumatiques des rDues 11 à 11g étant degonflés, on approche le bras 6 de la houée 2 jusquià ce que les roues entrent en contact avec la sur face extérieure 16 de la bouée. Les sangles ou ceintures 23 et 24 sont mises en place. Le gonflage des pneumatiques des roue5 11 à 11g met en tension lzs sangles 23 et 2~ par l'intermédiaire des poulies 10 à 10co Le bras de liaison 6est ainsi rendu solidaire en tangage et en roulis des mouvements de la bouée.
En revanche, le bras 6 peut pivoter autour de l'axe vertical da la bouée. Ce pivotement est permis d'une part par les roues 11 à 119 qui en tournant sur elles-mêmes vont cheminer sur la surface latérale 16 de la bouée et par les sangles 23 et 24 qui s1écartent au fur at à meSLIre du pivotement du bras 6, en - laissant le passage aux poulies folles 10 à 10c qui roulent le long de la face interne des sangles en tournant sur elles-mêmes.

Lorsque sous les effets conjugués du vent, du courant et des vagues?
le navire l subit une tra~Lnée longitudinale, celle-ci produit un effort cle traction qui, transmis par le bras 6 aux paliers des poulies 10 à 10c, tend les deux sangles 23 at 24 retenues par la bouée ancree 2 sur la paroi latérale de laquelle elles S'appLIient sur une grande surface Lorsque, sous l'effet des mouvements orbitaux de la houle, la navire 1 est animé d'un mouvement`de cavalement, la tendance au déplacement de celui-ci Pn direction de la bouée 2 est stoppée par appui des roues 11 à 119 sur la paroi latérale 16 de ladite bouée, avec compression des pneumatiques.

Lorsque la direction du vent, du courant ou des vagues change, le navire 1 pivote comme une girouette autour de l'axe de la bouee, comme décrit ci-dessus, et~ prend une nouvelle position.

Lorsque sous lteffet d'une houle dirigée selon l'axe longitudinal du navire, celui-ci, ainsi que la bouée, sont animés de mouvements de pilonnement et de tangage créant des dénivellations importantesde l'un par rapport à ltautre, l'ensemble du bras 6 et de la bouée 2 oscille autour de l'axe 12 et de l'articu-lation 9.Le moment ds l'encastrament ainsi raalisé du bras 6 sur la bouée 2 ast,selon son orientation, repris par tension de la sangle supérieure 23 combinée à un appui, avec compression oes pneumatiques, des roues inférieures 11ù, lle, 11f et 119 sur la parii~ infér eure oe la paroi 16 de la bouae 2, ou par tension ~LZ~:~6~

do la sangle inférieure 24 combin~e à un appui, avec compression des pneumati-ques~ des roues sup~rieures 11, 11a, 11b, 11c sur la partie supérieure de la paroi 16 de cette m~me bouée. Dans ce cas, lleffnrt tranchant, au niveau de la liaison bras-bouée est transmis par adhérence des pneumatiques sur la poroi de la bouée ou par cisaillement-mutuel des bGurrelets que présente leur surface Dndulée ou annelée25.
Lorsque le navire change de cap pour se mettre dans le lit du vent, la houle transversale le soumet à un mouvement de roulis. Un moment de torsion est alors introduit dans le bras 6 par les paliers 9. Ce momsnt de torsion est - 10 transmis à la bouée 2 par adhérence des pneumatiques des roues 11 à 11g ou par cisaillement mutuel des bourrelets de leur surface ondulée 2S.

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Le couple de torsion et l'effort tranchant dû aux moments de tangage, peuvent etre transmis de facon plus positive en adoptant llun des modes de réalisation illustrés par les figures 4, 4A, 5 et 5A.
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Dans le cas representé sur les figur~s 4 et 4A an utilise des roues profilées26a, 26b~ 26c et 26d ayant la forme de roues de wagonnet qui coopèrent avec des rails 27a et 27b solidaires de la bouée 2, Sur les axes de rotation 2B des roues ~6a, 26b et cles roues 26c et 26d sont montées les poulies 10 et 1Oa sur lesquelles passe la courxoie 23~ Des poulies auxiliaires 29 et 30 portées par le bras 6 assurent une longueur de contact suffisante entre la courroie 23 et les poulies 10 et 1Da. Un vérin hydraulique ou mécanique 31, solidaire du bras 6, permet de régler la tension -de la courroie 23 par déplacement dlune poulie 32 fixée à l~extrémité d~ la tige mobile 33 du vérin.

Les figures 5 et 5A représentent un autre mode de réalisation du bras de liaison o permettant l'amarrage du navire 1 sur une colonne flottante 2 assujettie au fond de la mer à llaide des lignes d~ancrage 36, 36a, etc... par ltintermédiairs des chaumards 37 et de points dlancrage tels que 38 fichPs dans -;~
le sol sous-marin 39. Dans ce cas, le bras 6 est composé de deux éléments dis~ ;
tincts 6a et 6b articulés entre eux selon un axe 40 parallèle à l'axe dtarti culation 12. Le premier élément 6a a la forme d~un cadre qui supporte les poulies 10, 1Qa de mise en tensior des sangles 23 et 24, et les rouDs 11, 11a...Le second elément 6b est une poutre balancier articulée autour de llaxe 12 sur le navire 1. Las ruues 10~ 10a~ 10b .,0~ ainsi que les courroies 23 et 24 ~1~9~
cylindriques 3~a et 3~b prennent appui sur la surface lat~rale dPs collerettes / rapportées sur la colonne 2 dans le but de ménager des bandes de rDulement plates en forme de couronne. ~es rDues ~1, 41a, ~1b, ~1c, dont les axes sont disposés radialement par rapport à la colonne 2 prennent 2ppUi sur les flancs plats en forme de couronne 33 et 35 des collerettes cylindriquss 34a et 3~b rapportéesautour de la colonne 2 Les avantages d'un tel dispositif dlamarrage résultent de la nature et de l'arransement des divers cunstituants qui concourent à l'obtention d'un rendement constructif élevé Les efforts provenant du bras de liaison sont ou colonne 2 introduits sur la bouée / de facon diffuse sur une grande surface, avec des faibles pressions d'appui sur une structure de forme cylindrique bien adaptée à recevoir,sans renforts excessifs,des effor-ts de compression. Ces efforts transmis par les sangles et les roues à deux niveaux très écartés l'un de llautre permettent la reprise du moment d'encastrement du bra5 ri9ide sur la houée. Ces efforts de réaction aux appui5 sont dlautant plus faibles que le bras de levier est grand. De plus, les propriétés élastiques et plastiques des sangles et roues à pneumatiques permettent d'écrêter les efforts engendres par certains impacts brutaux dns aux actions dynamiques alternées de la houle.
Z
Par ailleurs, les colonnes cylindrique~qui ne comportent aucun organe mécanique, peuvent etre réalisées de facon économique entièrement chaudronnées~
sans tolérances précises, ni usinages et les liaisons par sangles e~ pneum3-~tiqùes sont~ contrairement à des mécanismes à rouiements à billes, rigoure-lse-ment insensibles à la corrosion marine.

Si besoin est, en cas d'apparition de conditions météo océanologiques extremes d'une telle ampleur que l'installation dans sa totalité ne puisse les affronter sans dommagPs, il est possible de désamarrer rapidement le navire, afin de préserver l'intégrité de llancrage de la bDuée/et par là-même d'éviter la détérioration des installations et liaisons sous-marines. Il suffit,pour obtenir cette séparation rapide entre bouée et navire,de sectiunner les sangles de retenue,par exemple à l'endroit DU la bande qui constitue chacune d'elles est~comme représenté à la figure 2, refermée sur elle-meme à l'aide de ferrures 51 et 51a boulonnées entre elles~ qui viennent pincer ses extrémités, en détruisant, par commande à distance, cet assemblase à l'aide de boulons explo-sifs 52 Les figures 6A et 6B rsprésentent une variante de réalisation de l'invention.

Selon ce mode de réalisation, on empêche les glissements relatifs des ceintures 23, 24 et de la bouée 2 dans la direction parallèle à l'axe de cette dernière en placant les ceintures dans des gorges ménagées sur la bouée 2. Ces gorges sont, par exemple, délimitées par la paroi verticale de la bouée et des flasques 61 solidaires oe la bouée. De plus, les efforts tranchants au niveau de la liaison bras-bouée sont transmis par l'intermédiaire des ceintures. En effet, CDmme on peut le voir sur la figure 6b pour chaque ceinture~ la surface extérieure 62 opposée à celle qui est en contact avec la paroi cylindrique de la bouée 2 a un profil concave. Cette surface extérieure constitue la bande de roulement pour les moyens de roulement dont les roues telles équipées que 11b sont/ de pneumatiques ayant une surface extérieure convexe sensible-ment complémentaire de la surface extérieure 62 des ceintures. Pour assurer un roulement correct des moyens de roulement sur les ceintures, chaque ensemble de roues est porte par un support 6~ articulé autour d'un axe 63 disposé radia-lement par rapport à la bouée 2 dans un plan parallèle à l'axe 12.

Des modifications pourront 8tre apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, on a représenté sur les figures l'ancrage d'un navire à une bouée de surface, mais il n'est pas exclu de mettre en oeuvre tout autre type d'installation marine tel que tour, etc... pourvu que ces installations présentent sur une portion au moins de leur longueur une surface extérieure cylindrique.

Le nombre de roues et de poulies pourra être différent de celui représenté sur les figures. Par exemple, romme le montre schématiquement la figure 7, on pourra utiliser pour chaque sangle ou ceinture 60 une seule poulie 10 associée à deux roues 11, ces trois éléments tournants étant dis-posés au sommet d'un triangle.
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De plus, le nombre de sangles peut varier et sera déterminé par le technicien en fonction des efforts qui devront 8tre supportés par le dispo-sitif pourvu que les sangles maintiennent en contact les roues et leurs chemins de roulement sur l'installation marine 2.

Il est égalernent possible de remplacer la bouée Flottante par une bouée immergée à plus ou moins grande profondeur, le bras 6 ayant une forme correspondante et étant oallasté convenablement.

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9~

Les sangles ou courroies pourront être réalisées de façon connue en soi. Par exemple, elles pourront être constituées d'un matériau plas-tique, armé par des couches de fils, bandes ou torons, ou par des nappes de fils tressés. Ces armatures supportant les eFForts mécaniques appliqués aux courroies pourront etre métalliques ou réalisées à partir de fibres de verre ou fibres plastiques commercialisées sous le nom de KEVLAR, etc...

Les ceintures pourront également être constituées par des câbles ou des chalnes.

Toutes les installations décrites ci~dessus ne sont que des exemp]es d~ réalisation de l~invention. Ces diverses solutions technologiques adoptées peuvent etre combinées entre elles de diverses façons pour résoudre un pro-blème dlensemble posé pa~ une application particulière à un cas donné.

Le dispositif tournant dlamarragr~ d'un navire sur une bouée cylin^-drique s~applique particulièrelnent à la réalisation d~installations rJe pro-duction temporaire de pétrole à partir d'un g:isement sous-marin où la bouée ancrée supporte les conduites flexibles de liaison 63 r~ntre les tetes de ~ui-tssous-marines et la surface et où le navire est un navire rsservoir équipé
d'installations de traitement de la production.

A cet effet, comme représenté aux figures 1 et 2 la structure tubu~
laire du bras supporte les tuyauteries rigides de trans~ert de fluide 53, 54 etc. . prolongées à leurs extrémités par des tuyauteries flexibles 55, 56, 57 etc... de liaison avec les circuits du navire e-t de la bouée.

Elle peut aussi être équipée avantageusement par des passerelles 5 d'accès du personnel dlentretien entre navire et bouée, et par une grue 59 de déchargement de matériel sur la bouée. Z ~ 3 The present invention relates to a device for mooring an ins-floating installation at a marine installation having a substantially position fixed relative to the water fDnd.

The floating installation can be a ship and the installation marine a mooring buoy located some distance from the coast. The ins-marine tallation can also be a loading and / or unloading buoy cargo management of a ship, an installation from which are carried out or controlled operations such as drilling the sea floor, the recovery of petroleum products, etc ... or even a buoy, a trunk floating, tank, etc ...

We already know of systems for mooring a ship on a structure.
ture such as a floating chest or on an oscillating column, using rotating arms. do such systems are for example described in the patent French 1 ~ û3 ~ 93 and in the patents of the United States of America 3 354 ~ 79 and 3 9û3 212. In these systems, the mooring structure is capped by an arm rigid integral with the vessel and extending it beyond the bow level of which it is articulated in pitch. In order to allow rotation of the arm and the ship around the vertical axis of the structure, the connection between the arm and the mooring structure is made using a pivot, ball or roller bearing, called turntable or slewing ring tatlon.

Such devices have many drawbacks from the point of view endurance, reliability and constructive performance.

On the one hand, very sensitive to marine corrosion, crowns which are designed, like any ball bearing, to turn quickly by doing work ~ er successively and in a similar way all their constituent elements, are, moreover, ill-suited to solve the problem slow and infrequent rotation where alternating forces imposed by the swells are applied most often without significant rotation. The winds dDmi ~
3 now statistically maintaining the ship, therefore the arm and the turntable, in a privileged orientation, the same area of the crown and the mAemes balls are constantly stressed, this operating mode requires such oversizing of CBS organs that this is currently creating problems realization for large installations ~

Furthermore, such a device leads to the introduction concentrically, through the crown of o-nothing, generally enormous embedding efforts, at the center of the upper platform of the structure mooring, which requires significant reinforcements to start again these efforts throughout the structure.
The main object of the invention is to realize a new rotating device, allowing permanent mooring of a ship on an installation subject to a fixed point of bottom of the water, more reliably, more enduring, and a higher constructive performance than current devices-ment known and can be implemented whatever the dimensions of the installations.
This object of the invention is achieved in a device tif to moor a floating installation to a installation marine assu ~ ettie at a fixed point on the bottom of the water and one of which at least part of the outer surface above a sensitive elm cylindrical vertical axis, this device comprising a ~ flush rigid connection which during the use of the device is articulated around a horizontal axis of the installation floating. This device is characterized in that this arm of connection carries rolling means and in that means of securing keep these rolling means in contact with the cylindrical portion of the outer surface of the ins marine rigging by allowing relative rotation of the arm and of the marine installation around the vertical axis of this last.
The characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description that follows of several examples of implementation and with reference to annexed drawings, in which:

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- la.figure 1 is an elevation view of an example of realization of the invention, - la.figure 2 is a top view of this example of realization, - la.figure 3 is a sectional view along line III
of figure 2, - Figure 4 shows a second embodiment of the link arm, - Figure 4A is a sectional view along line IV
in Figure 4, - Figure 5 illustrates a third embodiment ~
tion of the link arm, - Figure 5A is a sectional view along line V
in Figure 5, - Figures 6A and 6B illustrate another mode of realization and . - Figure 7 shows schematically an alternative embodiment of the invention.
In Figures 1, 2.and 3.on a represents a first .Example of embodiment of the mooring device according to the invention-~ ::. tion or a floating installation 1, such as a ship, is . ". amar ~ ée stationary around a marine installation 2, such - `. - a cylindrical floating buoy, subject to the bottom of the water by funicular anchor lines 3, 3a, 3b, 3c ... by through fairleads 4, 4a, 4b, 4c ..., the level of . . . water being shown schematically by line 5.
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The device includes a rigid link arm 6 having, for example, a triangular tubular structure O This arm extends the vessel 1 beyond bow 7. ~ is articulated, at the level of its fixing on the bow of the ship reinforced by fittings 3, along a horizontal axis 12 perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the boat, via the bearings 9.

At the end opposite to the articufl ~ altlion 9, the arm 6 supports at a first level two pulleys / 10 and 10a and four wheels 11, 11a, 11b, 11c fitted with pneumatic tires Similarly, at a second level, two pulleys 10b and ldc and four wheels 11d, 11e, 11f, 11g fitted with tire tires - -matics are fixed to arm 6. The axes of rotation such as 13 and 14 (fig. 3), pulleys and wheels are rnaintenus parallel to the vertical axis 15 of the buoy ~ -cylindrical 2 when the treads of these wheels are in contact with the cylindrical outer wall 16 of the buoy. Each of the trees, such as 17 and 1a, supporting the rolling bearings, for example 19, l9a of the wheels and 20, 20a of the pulleys, connects two nodes of convergence ~ by exr3mple 21 and 22, tubes of the triangular structure of the link arm 6.

The eight wheels 11 to 119 are kept in contact with the wall 16 buoy 2 ~ llaide of two flexible straps or belts in the form of a loop closed which surround, each at their level, both the idler pulleys rt 2D the wall of the bouér- ~. The upper strap 23 is tensioned by the pulleys 10 and 10a ~ the lower strap 24 by 12s pulleys lDb and 10c.
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The tubes forming the triangular structure of arm 6 as well as the wheels and pulleys supported by it, will advantageously be made-3s ~ -like closed and waterproof enclosures. Preferably, the assembly forrnPAR the arm 6 ~ the wheels 11 to 119 and the pulleys 10 to 10c has a float ~
positive balance so that this whole floats without weighing on contact wheels on the wall of the buoy Advantageously the surfaces in contact with the straps, the buoy and the pulleys on the one hand, the wheels and the buoy on the other hand ~ will present complementary profiles allowing to maintain a precise positioning of these organs between them For example, and as shown at 25 in FIG. 3, these profiles may have the form horizontal ripples, but it is also possible to arrange these undulations vertically or in an inclined direction on the vartical axis.

~ Z ~; ~ 6C ~ ~

The operation of the system thus described is easy to understandO

The tires of rDues 11 to 11g being deflated, we approach the arm 6 of hoe 2 until the wheels come into contact with the on outer face 16 of the buoy. Straps or belts 23 and 24 are put on in place. The inflation of the tires of the wheels5 11 to 11g puts in tension lzs straps 23 and 2 ~ via pulleys 10 to 10co The link arm 6 is thus made integral in pitching and in rolling movements of the buoy.
On the other hand, the arm 6 can pivot around the vertical axis of the buoy. This pivoting is allowed on the one hand by the wheels 11 to 119 which by turning on themselves will travel on the lateral surface 16 of the buoy and by the straps 23 and 24 which move apart as a result of the pivoting of the arm 6, - leaving the passage to idler pulleys 10 to 10c which roll along the internal face of the straps by turning on themselves.

When under the combined effects of wind, current and waves?
the ship l undergoes a longitudinal tra ~ Lnée, this produces a key effort traction which, transmitted by the arm 6 to the bearings of the pulleys 10 to 10c, tightens the two straps 23 and 24 retained by the anchored buoy 2 on the side wall of which they FIT over a large area When, under the effect of the orbital movements of the swell, the vessel 1 is animated by a movement of cavalry, the tendency to move thereof Pn direction of buoy 2 is stopped by pressing wheels 11 to 119 on the side wall 16 of said buoy, with compression of the tires.

When the direction of the wind, current or waves changes, the ship 1 pivots like a wind vane around the axis of the buoy, as described above, and ~ takes a new position.

When under the effect of a swell directed along the longitudinal axis of the ship, this one, as well as the buoy, are animated by pounding movements and pitching creating significant elevations of one compared to the other, the assembly of the arm 6 and the buoy 2 oscillates around the axis 12 and the articu-lation 9. The moment ds the embrasment thus made of the arm 6 on the buoy 2 ast, according to its orientation, taken up by tension of the upper strap 23 combined to a support, with pneumatic compression, of the lower wheels 11, 11f and 119 on the parii ~ infer eure oe the wall 16 of the bouae 2, or by tension ~ LZ ~: ~ 6 ~

do the lower strap 24 combined with support, with compression of the tires ques ~ of the upper wheels 11, 11a, 11b, 11c on the upper part of the wall 16 of this m ~ me buoy. In this case, the sharp edge, at the link arm-buoy is transmitted by adhesion of the tires on the poroi de the buoy or by mutual shear of the bGurrelets that their surface presents Undulated or annealed 25.
When the ship changes course to get into the wind bed, the transverse swell subjects it to a rolling movement. A torque is then introduced into the arm 6 by the bearings 9. This moment of twist is - 10 transmitted to the buoy 2 by adhesion of the tires of the wheels 11 to 11g or by Mutual shearing of the beads of their wavy surface 2S.

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The torque and the shearing force due to the pitching moments, can be transmitted more positively by adopting one of the modes of embodiment illustrated in Figures 4, 4A, 5 and 5A.
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In the case shown in figures ~ s 4 and 4A year uses wheels sections 26a, 26b ~ 26c and 26d in the form of cooperating wagon wheels with rails 27a and 27b integral with the buoy 2, On the axes of rotation 2B of the wheels ~ 6a, 26b and the wheels 26c and 26d are mounted the pulleys 10 and 1Oa on which the belt passes 23 ~ Des auxiliary pulleys 29 and 30 carried by the arm 6 ensure a length of sufficient contact between the belt 23 and the pulleys 10 and 1Da. A cylinder hydraulic or mechanical 31, integral with arm 6, makes it possible to adjust the tension -belt 23 by moving a pulley 32 attached to the end of the movable rod 33 of the jack.

FIGS. 5 and 5A represent another embodiment of the arm o allowing the mooring of the ship 1 on a floating column 2 secured to the bottom of the sea using anchor lines 36, 36a, etc ... by Intermediaries of fairleads 37 and anchor points such as 38 files in -; ~
the underwater soil 39. In this case, the arm 6 is composed of two dis ~ elements;
tincts 6a and 6b articulated together along an axis 40 parallel to the axis dtarti culation 12. The first element 6a has the form of a frame which supports the pulleys 10, 1Qa for tensioning the straps 23 and 24, and the rollers 11, 11a ... The second element 6b is a balance beam articulated around the axis 12 on ship 1. Las ruues 10 ~ 10a ~ 10b., 0 ~ as well as belts 23 and 24 ~ 1 ~ 9 ~
cylindrical 3 ~ a and 3 ~ b are supported on the lateral surface of the flanges / attached to the column 2 in order to provide flat roll strips in crown shape. ~ es rDues ~ 1, 41a, ~ 1b, ~ 1c, whose axes are arranged radially with respect to column 2 take 2ppUi on the flat sides in the form of a crown 33 and 35 of the cylindrical collars 34a and 3 ~ b reported around the column 2 The advantages of such a securing device result from the nature and the arrangement of the various cunstituants which contribute to obtaining a high constructive efficiency The forces from the link arm are or column 2 introduced on the buoy / diffusely over a large area, with low support pressures on a well-adapted cylindrical structure to receive, without excessive reinforcements, compression efforts. These efforts transmitted by the straps and the wheels on two levels far apart one of The other allow the resumption of the embedding moment of the bra5 ri9ide on the hooted. These support reaction efforts5 are even weaker than the lever arm is great. In addition, the elastic and plastic properties of straps and pneumatic wheels limit the forces generated by certain brutal impacts in alternating dynamic swell actions.
Z
In addition, the cylindrical columns ~ which do not have any member mechanical, can be made economically fully boiler ~
without precise tolerances, nor machining and connections by straps e ~ pneum3-~ tiqùes are ~ unlike mechanisms with ball bearings, rigor-lse-ment insensitive to marine corrosion.

If necessary, in the event of oceanic weather conditions extremes of such magnitude that the entire installation cannot tackle without damage, it is possible to quickly undock the ship, in order to preserve the integrity of the anchorage of the tank / and thereby avoid the deterioration of underwater facilities and links. It suffices for get this quick separation between buoy and ship, sectiunner the straps restraint, for example at the place DU the strip which constitutes each of them is ~ as shown in Figure 2, closed on itself with fittings 51 and 51a bolted together ~ which pinch its ends, in destroying, by remote control, this assembly using explosive bolts sifs 52 FIGS. 6A and 6B show an alternative embodiment of the invention.

According to this embodiment, relative sliding is prevented belts 23, 24 and buoy 2 in the direction parallel to the axis of the latter by placing the belts in grooves provided on the buoy 2. These gorges are, for example, delimited by the vertical wall of the buoy and flanges 61 secured to the buoy. In addition, the efforts cutting edges at the arm-buoy link are transmitted through belts. Indeed, CDmme can be seen in Figure 6b for each belt ~ the outer surface 62 opposite to that which is in contact with the cylindrical wall of buoy 2 has a concave profile. This outer surface constitutes the tread for the rolling means whose wheels such equipped that 11b are / of tires having a sensitive convex outer surface-ment complementary to the outer surface 62 of the belts. To ensure correct rolling of the rolling means on the belts, each set of wheels is carried by a support 6 ~ articulated around an axis 63 disposed radia-relative to buoy 2 in a plane parallel to axis 12.

Modifications can be made without leaving of the scope of the present invention. For example, there is shown in the figures anchoring a ship to a surface buoy, but it is not excluded to put implement any other type of marine installation such as tower, etc ... provided that these installations have over at least a portion of their length cylindrical outer surface.

The number of wheels and pulleys may be different from that shown in the figures. For example, romme shows schematically the Figure 7, we can use for each strap or belt 60 a single pulley 10 associated with two wheels 11, these three rotating elements being posed at the top of a triangle.
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In addition, the number of straps may vary and will be determined by the technician depending on the efforts that must be supported by the dispo-provided that the straps keep the wheels and their wheels in contact raceways on the marine installation 2.

It is also possible to replace the Floating buoy with a buoy submerged to a greater or lesser depth, the arm 6 having a shape corresponding and being suitably oallasted.

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The straps or belts can be made in a known manner in oneself. For example, they may be made of a plas-tick, armed with layers of wires, bands or strands, or with tablecloths of braided threads. These reinforcements supporting the applied mechanical forces the belts may be metallic or made from fibers of glass or plastic fibers marketed under the name of KEVLAR, etc ...

The belts may also be constituted by cables or chalnes.

All the installations described above are only examples.
for carrying out the invention. These various technological solutions adopted can be combined with one another in various ways to solve a problem blème dlensemble posed pa ~ a particular application to a given case.

The rotating device dlamarragr ~ of a ship on a cylin buoy ^ -drique applies particularly to the realization of rJe installations temporary duction of petroleum from an underwater reservoir where the buoy anchored supports flexible connecting lines 63 r ~ ntre the heads of ~ ui-tssous-marines and the surface and where the vessel is a tank vessel equipped production processing facilities.

To this end, as shown in Figures 1 and 2 the tubular structure ~
arm area supports rigid pipelines for trans ~ ert fluid 53, 54 etc. . extended at their ends by flexible pipes 55, 56, 57 etc ... of connection with the vessel and buoy circuits.

It can also be advantageously equipped with gateways 5 of maintenance personnel between ship and buoy, and by a crane 59 of unloading of material on the buoy.

Claims

The embodiments of the invention, about which an exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows:

1. Device for mooring a floating installation aunt at a marine facility subject to a fixed point in the bottom of the water and at least a portion of the surface exterior has a substantially cylindrical shape with a vertical axis, this device comprising a rigid link arm which for the use of the device is articulated around a horizontal axis zontal of the floating installation, characterized in that this link arm carries rolling means and in that securing means maintain these rolling means in contact with the cylindrical portion of the outer surface of the marine installation by allowing a relative rotation of the arm and the marine installation around the vertical axis of the latter.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rolling means comprise at least one assembly which comprises at least two wheels substantially copla-naries whose axes of rotation are substantially orthogonal to the horizontal articulation axis of the link arm on the floating platform, these two wheels being arranged on the side and across the longitudinal axis of the link arm.

3. Device according to claim 2, characterized in that it comprises at least two sets of at least two coplanar wheels, these assemblies being placed at separate levels tinctures of the marine facility and spaced from each other.

4. Device according to claim 3, characterized in that the connecting means comprise at least one pulley carried by the link arm and whose axis of rotation is substantially parallel to the axes of rotation of the wheels, at least a belt in the form of a closed loop passing around the pulley and marine installation and means of setting belt tension.

5. Device according to claim 4, characterized in that the wheels are fitted with tires whose inflation flage performs the tensioning of the belt.

6. Device according to claim 4, characterized in that the outer surface of the wheels and the cylindrical surface drique of the marine installation have complementary profiles opposing the sliding of these surfaces one with respect to the other in a direction parallel to the vertical axis of the ins-marine tallation, and in that the inner surface of the belt and pulley surface have complete profiles mental.

7. Device according to claim 4, characterized in that the external surface of the marine installation carries rails, wheels and rails whose profiles are com-cooperating to allow the relative rotation of the link arm and marine facility, and in that the belt tensioning means include a mobile lees carried by the link arm and in contact with the belt.

8. Device according to claim 4, characterized in that the link arm carries at least two guide wheels dage cooperating with flanges of the marine installation to oppose relative movement of the arm and ins marine installation, parallel to the vertical axis of the installation marine tion.

9. Device according to claim 4, characterized in that it has as many pulleys and belts as semilles of coplanar wheels, in that the outer surface of each belt constitutes a raceway for a set of coplanar wheels, in that each belt is held in a groove made on the cylindrical portion of the marine installation and in that the wheels are carried by a support articulated around a horizontal axis arranged radially-compared to the marine installation.

10. Device according to claim 9, characterized in that the profile of the outer surface of the belts opposite to that which is in contact with the cylindrical wall of the marine installation, is concave and cooperates with the profile wheels to prevent relative sliding of the arm and marine installation parallel to the vertical axis of this last.