CA2731070A1 - Support flottant comprenant un touret equipe de deux bouees d'amarrage de lignes d'ancrage et de conduites de liaison fond/surface - Google Patents
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Abstract
Support flottant (10) de production pétrolière comportant un dispositif d'amarrage (1) de lignes d'ancrage au fond de la mer et de conduites de liaison fond/surface (14) comprenant deux bouées d'amarrage (1-1,1-2) sur lesquel les sont amarrées lesdites lignes d'ancrage (13) et respectivement dites conduites de liaison fond/surface (14), lesdites deux bouées d'amarrage étant connectables et déconnectables indépendamment l'une de l'autre par rapport à un touret (2) sous lequel elles sont fixées.
Description
Support flottant comprenant un touret équipé de deux bouées d'amarrage de lignes d'ancrage et de conduites de liaison fond/surface La présente invention concerne un support flottant ancré sur touret déconnectable.
Le secteur technique de l'invention est plus particulièrement le domaine de la production pétrolière sous-marine en zone de conditions océano-météo extrêmes et plus particulièrement en zone arctique et antarctique, à partir de supports flottants.
Un support flottant de production pétrolière comporte en général des moyens d'ancrage pour rester en position malgré les effets des courants, des vents et de la houle. Il comporte aussi en général des moyens de forage, de stockage et de traitement du pétrole ainsi que des moyens de déchargement vers des pétroliers enleveurs, ces derniers se présentant à intervalle régulier pour effectuer l'enlèvement de la production. L'appellation usuelle de ces supports flottants ou navires est le terme anglo-saxon "Floating Production Storage Offloading"
(signifiant "moyen flottant de stockage, de production et de déchargement") dont on utilisera le terme abrégé "FPSO" dans l'ensemble de la description suivante, ou encore "FDPU" ou "Floating Drilling & Production Unit" (signifiant "moyen flottant de forage et de production"), lorsque le support flottant est aussi utilisé pour effectuer les opérations de forage avec puits dévié dans la hauteur de la tranche d'eau.
Lorsque les conditions océano-météo, c'est-à-dire la houle, le vent et le courant sont importants, voire extrêmes, dans le cas de tempêtes, on préfère ancrer le FPSO au niveau d'un touret, en général situé de manière connue dans le tiers avant du navire et dans l'axe, le navire étant libre de tourner autour dudit touret au gré du vent, du courant et de la houle. Ainsi, vent, courant et houle exercent des efforts
Le secteur technique de l'invention est plus particulièrement le domaine de la production pétrolière sous-marine en zone de conditions océano-météo extrêmes et plus particulièrement en zone arctique et antarctique, à partir de supports flottants.
Un support flottant de production pétrolière comporte en général des moyens d'ancrage pour rester en position malgré les effets des courants, des vents et de la houle. Il comporte aussi en général des moyens de forage, de stockage et de traitement du pétrole ainsi que des moyens de déchargement vers des pétroliers enleveurs, ces derniers se présentant à intervalle régulier pour effectuer l'enlèvement de la production. L'appellation usuelle de ces supports flottants ou navires est le terme anglo-saxon "Floating Production Storage Offloading"
(signifiant "moyen flottant de stockage, de production et de déchargement") dont on utilisera le terme abrégé "FPSO" dans l'ensemble de la description suivante, ou encore "FDPU" ou "Floating Drilling & Production Unit" (signifiant "moyen flottant de forage et de production"), lorsque le support flottant est aussi utilisé pour effectuer les opérations de forage avec puits dévié dans la hauteur de la tranche d'eau.
Lorsque les conditions océano-météo, c'est-à-dire la houle, le vent et le courant sont importants, voire extrêmes, dans le cas de tempêtes, on préfère ancrer le FPSO au niveau d'un touret, en général situé de manière connue dans le tiers avant du navire et dans l'axe, le navire étant libre de tourner autour dudit touret au gré du vent, du courant et de la houle. Ainsi, vent, courant et houle exercent des efforts
2 spécifiques sur la coque et les superstructures, le FPSO du fait de son degré de liberté de rotation autour de l'axe vertical ZZ, venant se mettre naturellement dans la position de moindre résistance. Les conduites assurant la liaison avec les têtes de puits sont connectées en générale en sous-face du touret et reliées au FPSO par l'intermédiaire d'un joint tournant intégré dans l'axe dudit touret. Lorsque les conditions météo peuvent devenir extrêmes, comme en Mer de Nord, dans le Golfe du Mexique ou dans la zone arctique ou antarctique, le FPSO est en général déconnectable de manière à pouvoir se mettre à
l'abri en attente de conditions opérationnelles acceptables.
La présente invention concerne plus particulièrement un support flottant pour la production pétrolière sous marine en zone arctique ou antarctique équipé en dessous de sa coque d'un touret déconnectable à
partir duquel s'étendent des lignes d'ancrages au fond de la mer et des conduites de liaison fond/surface, ladite coque comportant dans sa direction longitudinale des bordés latéraux sensiblement plans et verticaux, et éventuellement, avec, de façon connue des proues (partie avant du navire) et, de préférence poupe (partie arrière du navire), inclinées par rapport à l'horizontale et de préférence profilées pour former une étrave en pointe renforcée, capable de briser la banquise par simple flexion lorsque ladite banquise s'engage en force sous ladite étrave renforcée.
Les supports flottants présentent avantageusement une carène avec des bordés longitudinaux sensiblement verticaux afin de leur conférer des capacités de stockage de pétrole optimales, ainsi qu'un meilleur comportement en cas de forte mer. Mais une coque à bordés verticaux est particulièrement désavantageuse au regard du comportement face à la banquise. Ainsi dans US-4,102,288 et US-4,571,125, il est proposé des supports flottants présentant entre autres moyens des bordés à profils incurvés ou inclinés pour favoriser le bris de glace comme c'est le cas pour les profils connus de proue de navire avec étrave inclinée par rapport à l'horizontale.
l'abri en attente de conditions opérationnelles acceptables.
La présente invention concerne plus particulièrement un support flottant pour la production pétrolière sous marine en zone arctique ou antarctique équipé en dessous de sa coque d'un touret déconnectable à
partir duquel s'étendent des lignes d'ancrages au fond de la mer et des conduites de liaison fond/surface, ladite coque comportant dans sa direction longitudinale des bordés latéraux sensiblement plans et verticaux, et éventuellement, avec, de façon connue des proues (partie avant du navire) et, de préférence poupe (partie arrière du navire), inclinées par rapport à l'horizontale et de préférence profilées pour former une étrave en pointe renforcée, capable de briser la banquise par simple flexion lorsque ladite banquise s'engage en force sous ladite étrave renforcée.
Les supports flottants présentent avantageusement une carène avec des bordés longitudinaux sensiblement verticaux afin de leur conférer des capacités de stockage de pétrole optimales, ainsi qu'un meilleur comportement en cas de forte mer. Mais une coque à bordés verticaux est particulièrement désavantageuse au regard du comportement face à la banquise. Ainsi dans US-4,102,288 et US-4,571,125, il est proposé des supports flottants présentant entre autres moyens des bordés à profils incurvés ou inclinés pour favoriser le bris de glace comme c'est le cas pour les profils connus de proue de navire avec étrave inclinée par rapport à l'horizontale.
3 Un support flottant de production pétrolière comportant un système d'amarrage déconnectable de lignes d'ancrage au fond de la mer et de conduites de liaison fond/surface comporte de façon connue :
- une bouée d'amarrage desdites lignes d'ancrage et conduites de liaison fond/surface de préférence ladite bouée étant une bouée annulaire, et - ladite bouée d'amarrage étant fixée dessous la coque du support flottant, à un dispositif rotatif comportant une structure en forme de tour appelé touret , ledit touret coopérant avec la coque au sein d'une cavité traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur, ledit touret étant articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire d'au moins un palier de roulement ou de frottement, de préférence un palier de roulement de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation de ladite bouée d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ', et - lesdites conduites de liaison fond/surface remontant au sein de la cavité jusqu'à un raccord d'une pluralité de dites conduites, ledit raccord étant solidaire du support flottant au niveau du pont du support flottant, ledit raccord étant articulé en rotation de manière à autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord du type raccord à joint tournant.
Dans la technique antérieure décrite ci-dessus, le palier de roulement est, soit localisé au niveau du pont du support flottant, soit localisé en partie inférieure en zone mouillée, c'est-à-dire que le palier est immergé, soit encore en combinaison des deux configurations précédentes.
Les modes de réalisation dans lesquels le palier de roulement est localisé exclusivement au niveau du pont ne sont valables que pour les supports flottants de relativement faible hauteur, notamment inférieure à 15 m. Au-delà, pour les supports flottants notamment de 20 à 25 m de
- une bouée d'amarrage desdites lignes d'ancrage et conduites de liaison fond/surface de préférence ladite bouée étant une bouée annulaire, et - ladite bouée d'amarrage étant fixée dessous la coque du support flottant, à un dispositif rotatif comportant une structure en forme de tour appelé touret , ledit touret coopérant avec la coque au sein d'une cavité traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur, ledit touret étant articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire d'au moins un palier de roulement ou de frottement, de préférence un palier de roulement de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation de ladite bouée d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ', et - lesdites conduites de liaison fond/surface remontant au sein de la cavité jusqu'à un raccord d'une pluralité de dites conduites, ledit raccord étant solidaire du support flottant au niveau du pont du support flottant, ledit raccord étant articulé en rotation de manière à autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord du type raccord à joint tournant.
Dans la technique antérieure décrite ci-dessus, le palier de roulement est, soit localisé au niveau du pont du support flottant, soit localisé en partie inférieure en zone mouillée, c'est-à-dire que le palier est immergé, soit encore en combinaison des deux configurations précédentes.
Les modes de réalisation dans lesquels le palier de roulement est localisé exclusivement au niveau du pont ne sont valables que pour les supports flottants de relativement faible hauteur, notamment inférieure à 15 m. Au-delà, pour les supports flottants notamment de 20 à 25 m de
4 PCT/FR2009/051641 hauteur, l'effort horizontal sur le touret résultant de la rotation du support flottant crée une flexion sur la structure du touret dans sa longueur sollicite la résistance mécanique du palier supérieur de roulement et donc en affecte la fiabilité mécanique de fonctionnement.
D'autre part, lorsque le palier de roulement est immergé dans la partie inférieure du touret, cette immersion affecte la fiabilité de fonctionnement et la durabilité dudit palier de roulement et de surcroît crée des difficultés de réalisation des opérations de maintenance. En effet les interventions sur site nécessitent l'emploi de plongeurs et de moyens techniques considérables, et l'on est en général conduit à
effectuer ces opérations en zone protégée, tel un fjord, ou de préférence une cale sèche, après déconnexion du FPSO. Ainsi, lorsque le FPSO est destiné à rester en position pendant plusieurs décennies sans déconnexion programmée pour maintenance en cale sèche ou en site protégé, ce type de touret n'est pas adapté.
On connaît des supports du type défini ci-dessus dans GB 2291389 et EP 259072.
Dans WO 94/15828, on décrit un système de connexion et déconnexion rapide d'une bouée d'amarrage, dans lequel la bouée d'amarrage comprend une partie supérieure connectée au fond de la coque du support flottant, plus précisément au niveau d'une cavité
d'amarrage s'étendant annulairement à l'extrémité inférieure d'une cavité traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur et à
travers laquelle remontent les conduites de liaison fond/surface. La bouée d'amarrage comprend également une partie inférieure à laquelle sont amarrées des lignes d'ancrage et les parties inférieures de conduites de liaison fond/surface s'étendant jusqu'au fond de la mer, cette partie inférieure de la bouée d'amarrage est rotative par l'intermédiaire d'un palier de roulement complètement immergé, autorisant la rotation de cette partie inférieure par rapport à la partie supérieure de la bouée d'amarrage solidaire de la coque.
Ce type de système avec une partie rotative entièrement immergée et des paliers de roulement entièrement immergés n'est pas approprié pour l'amarrage de conduites de liaison fond/surface en grand nombre, pour lesquelles il est souhaitable de proposer un système dans
D'autre part, lorsque le palier de roulement est immergé dans la partie inférieure du touret, cette immersion affecte la fiabilité de fonctionnement et la durabilité dudit palier de roulement et de surcroît crée des difficultés de réalisation des opérations de maintenance. En effet les interventions sur site nécessitent l'emploi de plongeurs et de moyens techniques considérables, et l'on est en général conduit à
effectuer ces opérations en zone protégée, tel un fjord, ou de préférence une cale sèche, après déconnexion du FPSO. Ainsi, lorsque le FPSO est destiné à rester en position pendant plusieurs décennies sans déconnexion programmée pour maintenance en cale sèche ou en site protégé, ce type de touret n'est pas adapté.
On connaît des supports du type défini ci-dessus dans GB 2291389 et EP 259072.
Dans WO 94/15828, on décrit un système de connexion et déconnexion rapide d'une bouée d'amarrage, dans lequel la bouée d'amarrage comprend une partie supérieure connectée au fond de la coque du support flottant, plus précisément au niveau d'une cavité
d'amarrage s'étendant annulairement à l'extrémité inférieure d'une cavité traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur et à
travers laquelle remontent les conduites de liaison fond/surface. La bouée d'amarrage comprend également une partie inférieure à laquelle sont amarrées des lignes d'ancrage et les parties inférieures de conduites de liaison fond/surface s'étendant jusqu'au fond de la mer, cette partie inférieure de la bouée d'amarrage est rotative par l'intermédiaire d'un palier de roulement complètement immergé, autorisant la rotation de cette partie inférieure par rapport à la partie supérieure de la bouée d'amarrage solidaire de la coque.
Ce type de système avec une partie rotative entièrement immergée et des paliers de roulement entièrement immergés n'est pas approprié pour l'amarrage de conduites de liaison fond/surface en grand nombre, pour lesquelles il est souhaitable de proposer un système dans
5 lequel au moins une partie des paliers de roulement est située en zone hors d'eau, de façon à pouvoir faire l'objet d'une maintenance plus aisée et de les mettre en oeuvre dans des conditions de fonctionnement moins contraignantes.
Dans WO 94/15828, on prévoit, au fond de la coque, des cuves internes présentant une grande surface en section horizontale dans lesquelles on établit la pression atmosphérique ou de préférence le vide.
Ces dites cuves internes présentent une grande surface de contact en section horizontale avec la partie supérieure de la bouée d'amarrage, contre lesquelles cette dernière est destinée à être fixée. Pour ce faire, on crée une zone annulaire interstitielle entre la bouée d'amarrage et la cuve à pression atmosphérique au fond de la coque du navire, délimitée par deux joints toriques concentriques, zone annulaire de volume réduit que l'on met en contact avec la chambre à pression atmosphérique au fond de la coque du navire pour créer une flottabilité positive de l'ensemble de la bouée d'amarrage et des lignes d'ancrage et conduites de liaison fond/surface qui se trouvent plaquées contre ladite surface de contact.
Dans certaines conditions, il peut être souhaitable de ne déconnecter que les conduites de liaison fond-surface, en maintenant ledit support flottant amarré au fond par lesdites lignes d'ancrage, celles-ci étant amarrées sur ladite bouée d'amarrage.
Ce type de circonstances, intervient notamment lorsque l'on veut placer provisoirement à l'abri les conduites de liaison fond-surface qui sont plus fragiles que les lignes d'ancrage, notamment lorsque les conduites de liaison fond-surface comportent des conduites flexibles assurant la liaison entre ladite bouée d'amarrage et une bouée
Dans WO 94/15828, on prévoit, au fond de la coque, des cuves internes présentant une grande surface en section horizontale dans lesquelles on établit la pression atmosphérique ou de préférence le vide.
Ces dites cuves internes présentent une grande surface de contact en section horizontale avec la partie supérieure de la bouée d'amarrage, contre lesquelles cette dernière est destinée à être fixée. Pour ce faire, on crée une zone annulaire interstitielle entre la bouée d'amarrage et la cuve à pression atmosphérique au fond de la coque du navire, délimitée par deux joints toriques concentriques, zone annulaire de volume réduit que l'on met en contact avec la chambre à pression atmosphérique au fond de la coque du navire pour créer une flottabilité positive de l'ensemble de la bouée d'amarrage et des lignes d'ancrage et conduites de liaison fond/surface qui se trouvent plaquées contre ladite surface de contact.
Dans certaines conditions, il peut être souhaitable de ne déconnecter que les conduites de liaison fond-surface, en maintenant ledit support flottant amarré au fond par lesdites lignes d'ancrage, celles-ci étant amarrées sur ladite bouée d'amarrage.
Ce type de circonstances, intervient notamment lorsque l'on veut placer provisoirement à l'abri les conduites de liaison fond-surface qui sont plus fragiles que les lignes d'ancrage, notamment lorsque les conduites de liaison fond-surface comportent des conduites flexibles assurant la liaison entre ladite bouée d'amarrage et une bouée
6 immergée en subsurface, sans qu'il soit besoin de larguer lesdites lignes d'ancrage.
Dans les systèmes d'amarrage avec une unique bouée d'amarrage annulaire fixée sur un touret tel que dans GB-2 321 631, et sur lesquels sont fixées à la fois lesdites lignes d'ancrage et lesdites conduites de liaison, il n'est pas possible de larguer les conduites de liaison fond-surface sans avoir au préalable déconnecté et descendu la bouée d'amarrage sur laquelle elles sont amarrées, lorsque la mer est agitée en surface et subsurface. On est contraint dans un premier temps de larguer la bouée d'amarrage pour descendre celle-ci à une profondeur suffisante où la mer est plus calme et où il n'y a pas de risque d'endommagement des conduites de liaison fond/surface lors de leur largage par rapport à la bouée. En effet, autrement, on risquerait d'endommager les connecteurs d'extrémité supérieure des parties de conduite de liaison fond/surface reliés à la bouée. Mais, la déconnexion de la bouée implique alors de désancrer le support flottant au moins momentanément, ce qui n'est pas toujours souhaitable.
Dans EP- 0 831 023, on a décrit une bouée d'amarrage constituée de deux parties indépendantes consistant en une première bouée annulaire sur laquelle sont amarrées exclusivement lesdites lignes d'ancrage du support flottant et une deuxième bouée coaxiale solidaire de ladite première bouée de manière réversible, c'est-à-dire déconnectable, au sein de l'orifice central de ladite première bouée, lesdites conduites de liaison fond/surface étant amarrées exclusivement sur ladite deuxième bouée. Toutefois, dans Le mode de réalisation tel que décrit dans EP-831 023, les deux bouées sont entièrement contenues dans une cavité au sein de la coque du support flottant et sont ainsi connectées et donc déconnectables, exclusivement par des moyens de verrouillage mécanique compliqués et très délicats à mettre en oeuvre lorsque les efforts deviennent considérables, ces derniers pouvant atteindre et dépasser 5 à 6000 tonnes.
Dans les systèmes d'amarrage avec une unique bouée d'amarrage annulaire fixée sur un touret tel que dans GB-2 321 631, et sur lesquels sont fixées à la fois lesdites lignes d'ancrage et lesdites conduites de liaison, il n'est pas possible de larguer les conduites de liaison fond-surface sans avoir au préalable déconnecté et descendu la bouée d'amarrage sur laquelle elles sont amarrées, lorsque la mer est agitée en surface et subsurface. On est contraint dans un premier temps de larguer la bouée d'amarrage pour descendre celle-ci à une profondeur suffisante où la mer est plus calme et où il n'y a pas de risque d'endommagement des conduites de liaison fond/surface lors de leur largage par rapport à la bouée. En effet, autrement, on risquerait d'endommager les connecteurs d'extrémité supérieure des parties de conduite de liaison fond/surface reliés à la bouée. Mais, la déconnexion de la bouée implique alors de désancrer le support flottant au moins momentanément, ce qui n'est pas toujours souhaitable.
Dans EP- 0 831 023, on a décrit une bouée d'amarrage constituée de deux parties indépendantes consistant en une première bouée annulaire sur laquelle sont amarrées exclusivement lesdites lignes d'ancrage du support flottant et une deuxième bouée coaxiale solidaire de ladite première bouée de manière réversible, c'est-à-dire déconnectable, au sein de l'orifice central de ladite première bouée, lesdites conduites de liaison fond/surface étant amarrées exclusivement sur ladite deuxième bouée. Toutefois, dans Le mode de réalisation tel que décrit dans EP-831 023, les deux bouées sont entièrement contenues dans une cavité au sein de la coque du support flottant et sont ainsi connectées et donc déconnectables, exclusivement par des moyens de verrouillage mécanique compliqués et très délicats à mettre en oeuvre lorsque les efforts deviennent considérables, ces derniers pouvant atteindre et dépasser 5 à 6000 tonnes.
7 Le but de la présente invention est de fournir un dispositif d'amarrage connecté de façon réversible au support flottant comprenant au moins une bouée d'amarrage, dispositif sur lequel sont fixées desdites lignes d'ancrage et des conduites de liaison fond/surface, ledit dispositif d'amarrage coopérant avec un touret, la structure et le fonctionnement dudit dispositif d'amarrage étant tels que le dispositif autorise une déconnexion indépendante des conduites de liaison fond/surface, sans risque d'endommagement de celles-ci, tout en maintenant le support flottant ancré par ces dites lignes d'ancrage.
Un autre but de la présente invention est de fournir un système de connexion/déconnexion dudit dispositif d'amarrage, qui soit rapide et basé sur le principe de création d'une flottabilité positive entre une bouée d'amarrage et les lignes d'ancrage et/ou conduites de liaison fond/surface qui lui sont amarrées, le système de connexion/déconnexion de la bouée devant être adapté en outre à un mode de réalisation dans lequel ledit dispositif d'amarrage est fixé sous un touret rotatif au sein d'une cavité s'étendant de préférence sur toute la hauteur de la coque du navire, ledit dispositif d'amarrage étant articulé en rotation par rapport à ladite coque à l'aide d'au moins un palier de roulement, de préférence qui ne soit pas susceptible d'être immergé en fonctionnement.
Pour ce faire, la présente invention fournit un support flottant de production pétrolière comportant :
- un dispositif d'amarrage de lignes d'ancrage au fond de la mer et de premières conduites de liaison fond/surface s'étendant depuis ledit dispositif d'amarrage où elles sont amarrées, jusqu'au fond de la mer, ledit dispositif d'amarrage comprenant au moins une bouée annulaire d'amarrage, ledit dispositif d'amarrage étant connecté de manière réversible à un touret, et - ledit touret comprenant au moins une structure tubulaire étanche, de préférence à section circulaire selon ledit axe vertical ZZ', comportant une paroi de fond assemblée de manière étanche à
Un autre but de la présente invention est de fournir un système de connexion/déconnexion dudit dispositif d'amarrage, qui soit rapide et basé sur le principe de création d'une flottabilité positive entre une bouée d'amarrage et les lignes d'ancrage et/ou conduites de liaison fond/surface qui lui sont amarrées, le système de connexion/déconnexion de la bouée devant être adapté en outre à un mode de réalisation dans lequel ledit dispositif d'amarrage est fixé sous un touret rotatif au sein d'une cavité s'étendant de préférence sur toute la hauteur de la coque du navire, ledit dispositif d'amarrage étant articulé en rotation par rapport à ladite coque à l'aide d'au moins un palier de roulement, de préférence qui ne soit pas susceptible d'être immergé en fonctionnement.
Pour ce faire, la présente invention fournit un support flottant de production pétrolière comportant :
- un dispositif d'amarrage de lignes d'ancrage au fond de la mer et de premières conduites de liaison fond/surface s'étendant depuis ledit dispositif d'amarrage où elles sont amarrées, jusqu'au fond de la mer, ledit dispositif d'amarrage comprenant au moins une bouée annulaire d'amarrage, ledit dispositif d'amarrage étant connecté de manière réversible à un touret, et - ledit touret comprenant au moins une structure tubulaire étanche, de préférence à section circulaire selon ledit axe vertical ZZ', comportant une paroi de fond assemblée de manière étanche à
8 l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale de ladite structure tubulaire étanche, ledit touret s'étendant au sein d'une cavité traversant la coque du support flottant de préférence sur toute sa hauteur, ledit touret étant articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire d'au moins un palier de roulement ou de frottement situé
de préférence au-dessus de la ligne de flottaison et/ou hors d'eau, de préférence un palier de roulement, de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ', et - des secondes conduites de liaison s'étendant entre l'extrémité
supérieure desdites premières conduites de liaison fond/surface auxquelles elles sont connectées et le pont du support flottant, lesdites deuxièmes conduites de liaison traversant de manière étanche la paroi de fond du touret et remontant au sein de la cavité jusqu'à un raccord d'une pluralité de dites secondes conduites, ledit raccord étant solidaire du support flottant au niveau du pont du support flottant, ledit raccord du type raccord à joint tournant, étant articulé en rotation de manière à
autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord, les extrémités inférieures desdites secondes conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret étant connectées aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison fond/surface par l'intermédiaire de connecteurs coopérant avec des vannes, caractérisé en ce que :
- ledit dispositif d'amarrage comporte deux bouées disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe ZZ' de la paroi de fond dudit touret, une première bouée étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes d'ancrage, et ladite bouée annulaire comportant un orifice central contenant une deuxième bouée d'amarrage sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison fond/surface, ladite deuxième bouée d'amarrage comprenant une paroi tubulaire supérieure, à l'intérieur de laquelle sont
de préférence au-dessus de la ligne de flottaison et/ou hors d'eau, de préférence un palier de roulement, de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ', et - des secondes conduites de liaison s'étendant entre l'extrémité
supérieure desdites premières conduites de liaison fond/surface auxquelles elles sont connectées et le pont du support flottant, lesdites deuxièmes conduites de liaison traversant de manière étanche la paroi de fond du touret et remontant au sein de la cavité jusqu'à un raccord d'une pluralité de dites secondes conduites, ledit raccord étant solidaire du support flottant au niveau du pont du support flottant, ledit raccord du type raccord à joint tournant, étant articulé en rotation de manière à
autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord, les extrémités inférieures desdites secondes conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret étant connectées aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison fond/surface par l'intermédiaire de connecteurs coopérant avec des vannes, caractérisé en ce que :
- ledit dispositif d'amarrage comporte deux bouées disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe ZZ' de la paroi de fond dudit touret, une première bouée étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes d'ancrage, et ladite bouée annulaire comportant un orifice central contenant une deuxième bouée d'amarrage sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison fond/surface, ladite deuxième bouée d'amarrage comprenant une paroi tubulaire supérieure, à l'intérieur de laquelle sont
9 situées lesdites vannes et connecteurs à l'extrémité supérieure desdites premières conduites de liaison, et - ledit support flottant comprend un système de connexion/déconnexion de ladite première et/ou respectivement deuxième bouée(s) d'amarrage par rapport à ladite paroi de fond du touret, permettant la connexion/déconnexion de chacune desdites première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage indépendamment l'une de l'autre, comprenant :
= deux joints d'étanchéité sur la face supérieure de ladite première bouée annulaire, lesdits joints étant de préférence coaxiaux par rapport à l'axe ZZ' de l'orifice central de ladite première bouée, délimitant une première chambre étanche ou chambre annulaire interstitielle entre la paroi de fond dudit touret et la face supérieure de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée est plaquée contre la paroi de fond dudit touret, et = ladite paroi supérieure tubulaire de ladite deuxième bouée délimitant avec la paroi de fond dudit touret une deuxième chambre étanche dite chambre des vannes, lorsque un joint d'étanchéité sur le bord supérieur de ladite paroi supérieure tubulaire de la deuxième bouée est appliqué contre la paroi de fond dudit touret, en sous-face de celui-ci, et = une pluralité de liens, tels que des câbles de levage fixés à chaque dite bouée d'amarrage, de préférence au bord supérieur de la dite paroi supérieure tubulaire de ladite deuxième bouée d'amarrage, lesdits liens s'étendant de préférence à l'intérieur du touret en traversant de manière étanche la paroi de fond du touret, et = au moins deux tubes d'évent s'étendant verticalement à
l'intérieur du touret, depuis un niveau situé au-dessus de la ligne de flottaison jusqu'à la paroi de fond du touret qu'ils traversent de manière étanche au niveau de chacune desdites première et respectivement deuxième chambre, et = des moyens de pompage d'eau dans chacune desdites première et respectivement deuxième chambres, lorsque ladite première et respectivement deuxième bouée correspondante est appliquée contre la paroi de fond du touret, et 5 = le poids propre de ladite première bouée d'amarrage et lignes d'ancrage et respectivement le poids propre de ladite deuxième bouée d'amarrage et desdites premières conduites de liaison fond/surface est inférieur au poids du volume d'eau V; tel que V;=S;x(Ho-H21), dans laquelle :
= deux joints d'étanchéité sur la face supérieure de ladite première bouée annulaire, lesdits joints étant de préférence coaxiaux par rapport à l'axe ZZ' de l'orifice central de ladite première bouée, délimitant une première chambre étanche ou chambre annulaire interstitielle entre la paroi de fond dudit touret et la face supérieure de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée est plaquée contre la paroi de fond dudit touret, et = ladite paroi supérieure tubulaire de ladite deuxième bouée délimitant avec la paroi de fond dudit touret une deuxième chambre étanche dite chambre des vannes, lorsque un joint d'étanchéité sur le bord supérieur de ladite paroi supérieure tubulaire de la deuxième bouée est appliqué contre la paroi de fond dudit touret, en sous-face de celui-ci, et = une pluralité de liens, tels que des câbles de levage fixés à chaque dite bouée d'amarrage, de préférence au bord supérieur de la dite paroi supérieure tubulaire de ladite deuxième bouée d'amarrage, lesdits liens s'étendant de préférence à l'intérieur du touret en traversant de manière étanche la paroi de fond du touret, et = au moins deux tubes d'évent s'étendant verticalement à
l'intérieur du touret, depuis un niveau situé au-dessus de la ligne de flottaison jusqu'à la paroi de fond du touret qu'ils traversent de manière étanche au niveau de chacune desdites première et respectivement deuxième chambre, et = des moyens de pompage d'eau dans chacune desdites première et respectivement deuxième chambres, lorsque ladite première et respectivement deuxième bouée correspondante est appliquée contre la paroi de fond du touret, et 5 = le poids propre de ladite première bouée d'amarrage et lignes d'ancrage et respectivement le poids propre de ladite deuxième bouée d'amarrage et desdites premières conduites de liaison fond/surface est inférieur au poids du volume d'eau V; tel que V;=S;x(Ho-H21), dans laquelle :
10 - Ho est la hauteur d'eau du niveau de flottaison, - H21 est la hauteur de la partie de la paroi de fond du touret délimitant ladite première chambre ou respectivement deuxième chambre, et - Si étant la surface de la section transversale de ladite première chambre ou respectivement dite deuxième chambre, - i = a pour ladite première bouée et dite première chambre et i = b pour ladite deuxième bouée et dite deuxième chambre.
Le poids du volume d'eau V; correspond à la poussée d'Archimède s'appliquant sur la section horizontale Si de ladite première ou deuxième chambre.
Aucune partie du touret et/ou dispositif d'amarrage n'est donc solidaire de manière fixe par rapport à la coque.
Le dispositif d'amarrage de la présente invention permet de déconnecter et descendre à une certaine profondeur d'immersion dessous le support flottant la deuxième bouée seule, afin de mettre les premières conduites de liaisons à l'abri des turbulences surface et sub-surface, tout en maintenant connecté la première bouée sur laquelle sont amarrées les lignes d'ancrage et donc sans désancrer le support flottant.
Le poids du volume d'eau V; correspond à la poussée d'Archimède s'appliquant sur la section horizontale Si de ladite première ou deuxième chambre.
Aucune partie du touret et/ou dispositif d'amarrage n'est donc solidaire de manière fixe par rapport à la coque.
Le dispositif d'amarrage de la présente invention permet de déconnecter et descendre à une certaine profondeur d'immersion dessous le support flottant la deuxième bouée seule, afin de mettre les premières conduites de liaisons à l'abri des turbulences surface et sub-surface, tout en maintenant connecté la première bouée sur laquelle sont amarrées les lignes d'ancrage et donc sans désancrer le support flottant.
11 D'autre part, on comprend qu'en cas de conditions extrêmes, il est plus sûr de déconnecter de manière préventive et de descendre à une certaine profondeur la deuxième bouée portant seulement les premières conduites de liaison fond/surface, sans déconnecter la première bouée sur laquelle sont amarrées les lignes d'ancrage, lesquelles exercent une tension de rappel plus importante sur la première bouée sur laquelle elles sont amarrées.
En outre, le système de connexion/déconnexion est particulièrement aisé à mettre en oeuvre, selon le principe suivant.
Lorsque l'on applique la face supérieure de la première bouée ou le bord supérieur de la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée en contact contre la sous-face de la paroi de fond du touret, ladite première ou respectivement deuxième chambre étant remplie d'eau, on réalise une connexion de ladite bouée sur ladite paroi de fond du touret en créant une flottabilité positive de l'ensemble de ladite première bouée et desdites lignes d'ancrage ou respectivement de ladite deuxième bouée et dite première conduite de liaison fond/surface. Pour ce faire, on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage soit compris entre H1; et H2;, H1;
correspondant à la hauteur à laquelle le volume d'eau V1;=S;x(Ho-H1;) est égal au poids propre de ladite première bouée et dites lignes d'ancrage ou respectivement dite deuxième bouée et dites premières conduites de fond liaison, avec i = a pour la première bouée et première chambre, et i =b pour la deuxième bouée et deuxième chambre. Pour la déconnexion de ladite bouée par rapport au touret, on remplit d'eau ladite première ou deuxième chambre, le ou les dits tubes d'évent et de guidage maintenant ladite première ou respectivement deuxième chambre sensiblement à la pression atmosphérique pendant le remplissage, jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage soit à une hauteur légèrement supérieure à H1;. Lorsque le poids propre de l'ensemble constitué de la bouée déjaugée et desdites
En outre, le système de connexion/déconnexion est particulièrement aisé à mettre en oeuvre, selon le principe suivant.
Lorsque l'on applique la face supérieure de la première bouée ou le bord supérieur de la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée en contact contre la sous-face de la paroi de fond du touret, ladite première ou respectivement deuxième chambre étant remplie d'eau, on réalise une connexion de ladite bouée sur ladite paroi de fond du touret en créant une flottabilité positive de l'ensemble de ladite première bouée et desdites lignes d'ancrage ou respectivement de ladite deuxième bouée et dite première conduite de liaison fond/surface. Pour ce faire, on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage soit compris entre H1; et H2;, H1;
correspondant à la hauteur à laquelle le volume d'eau V1;=S;x(Ho-H1;) est égal au poids propre de ladite première bouée et dites lignes d'ancrage ou respectivement dite deuxième bouée et dites premières conduites de fond liaison, avec i = a pour la première bouée et première chambre, et i =b pour la deuxième bouée et deuxième chambre. Pour la déconnexion de ladite bouée par rapport au touret, on remplit d'eau ladite première ou deuxième chambre, le ou les dits tubes d'évent et de guidage maintenant ladite première ou respectivement deuxième chambre sensiblement à la pression atmosphérique pendant le remplissage, jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage soit à une hauteur légèrement supérieure à H1;. Lorsque le poids propre de l'ensemble constitué de la bouée déjaugée et desdites
12 premières conduites de liaison ou des lignes d'ancrage, dépasse la valeur du poids du volume d'eau V1;=S;x(Ho-H1;), la bouée commence à
se libérer naturellement du touret et commence à descendre vers le bas.
En effet, dès que la bouée se détache du fond du touret, elle se retrouve avec un niveau de pression hydrostatique correspondant au niveau de profondeur de la mer, ladite bouée se trouvant alors précipitée vers le bas avec une force considérable correspondant à son propre poids, c'est-à-dire 500 à 1 500 tonnes, libérant ainsi le support flottant de son ancrage sur touret de manière quasi instantanée.
De préférence, le support flottant comprend une pluralité de dits câbles de levage s'étendant depuis des treuils disposés, de préférence, au niveau du pont du navire ou au sommet dudit touret, au-dessus de la ligne de flottaison, lesdits câbles de levage s'étendant le cas échéant à
l'intérieur d'une pluralité tubes d'évents et de guidage s'étendant verticalement à l'intérieur du touret, depuis un niveau au-dessus de la ligne de flottaison jusqu'à la paroi de fond du touret qu'ils traversent de manière étanche.
De préférence encore, pour au moins une desdites première ou deuxième bouée, de préférence pour chacune desdites première ou deuxième bouée, ledit système de connexion/déconnexion comporte au moins trois dits câbles et au moins trois dits tubes de guidage, disposés, de préférence, symétriquement par rapport au centre de la paroi de fond circulaire dudit touret et, de préférence, le long et à
proximité de la surface externe de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite première bouée ou respectivement à proximité de la surface interne de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite deuxième bouée, les extrémités inférieures desdits câbles étant fixées au niveau de la face supérieure de ladite première bouée ou respectivement au niveau du bord supérieur de ladite paroi tubulaire supérieure de ladite deuxième bouée.
Cette disposition desdits câbles lors des phases de reconnexion, permet de faire progresser de manière contrôlée et stable, l'approche de
se libérer naturellement du touret et commence à descendre vers le bas.
En effet, dès que la bouée se détache du fond du touret, elle se retrouve avec un niveau de pression hydrostatique correspondant au niveau de profondeur de la mer, ladite bouée se trouvant alors précipitée vers le bas avec une force considérable correspondant à son propre poids, c'est-à-dire 500 à 1 500 tonnes, libérant ainsi le support flottant de son ancrage sur touret de manière quasi instantanée.
De préférence, le support flottant comprend une pluralité de dits câbles de levage s'étendant depuis des treuils disposés, de préférence, au niveau du pont du navire ou au sommet dudit touret, au-dessus de la ligne de flottaison, lesdits câbles de levage s'étendant le cas échéant à
l'intérieur d'une pluralité tubes d'évents et de guidage s'étendant verticalement à l'intérieur du touret, depuis un niveau au-dessus de la ligne de flottaison jusqu'à la paroi de fond du touret qu'ils traversent de manière étanche.
De préférence encore, pour au moins une desdites première ou deuxième bouée, de préférence pour chacune desdites première ou deuxième bouée, ledit système de connexion/déconnexion comporte au moins trois dits câbles et au moins trois dits tubes de guidage, disposés, de préférence, symétriquement par rapport au centre de la paroi de fond circulaire dudit touret et, de préférence, le long et à
proximité de la surface externe de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite première bouée ou respectivement à proximité de la surface interne de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite deuxième bouée, les extrémités inférieures desdits câbles étant fixées au niveau de la face supérieure de ladite première bouée ou respectivement au niveau du bord supérieur de ladite paroi tubulaire supérieure de ladite deuxième bouée.
Cette disposition desdits câbles lors des phases de reconnexion, permet de faire progresser de manière contrôlée et stable, l'approche de
13 ladite bouée contre la sous-face du fond du touret, en synchronisant l'actionnement des treuils d'enroulement desdits câbles de levage.
Plus particulièrement, le diamètre desdits tubes de guidage et la profondeur d'immersion de la partie de paroi de fond du touret sur laquelle reposent lesdits tubes de guidage, avec i = a ou b, sont tels que le volume interne des tubes de guidage est inférieur à 15 m3, de préférence inférieur à 5 m3, pour une hauteur de touret immergé au sein de ladite cavité d'au moins 20 m, plus particulièrement de préférence de 20 à 50 m.
Plus particulièrement encore, ladite paroi de fond tubulaire supérieure de ladite deuxième bouée comprend, à son extrémité
inférieure, une paroi de fond à laquelle elle est assemblée de manière étanche, formant la paroi de fond de la chambre des vannes supportant lesdites vannes et/ou parties de connecteurs automatiques, et ladite deuxième bouée comporte, en partie inférieure, un caisson constituant un flotteur en sous-face de la paroi de fond de la chambre des vannes.
On comprend que la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée présente une hauteur nécessaire et suffisante pour installer lesdites vannes et connecteurs automatiques de liaison des premières et secondes conduites.
Plus particulièrement encore, le support flottant comprend au moins une dite pompe située de préférence en partie basse à l'intérieur de ladite structure tubulaire étanche constituant le touret, ladite pompe coopérant avec une conduite d'aspiration traversant de manière étanche ladite paroi de fond du touret, ladite conduite d'aspiration arrivant à
proximité de la paroi de chaque dite première ou deuxième chambre lorsque ladite première ou respectivement deuxième bouée est en position appliquée contre ladite paroi de fond du touret, et ladite pompe coopérant avec une canalisation de refoulement pour chacune desdites première ou deuxième chambre, chaque dite canalisation de refoulement débouchant au sein de ladite cavité de préférence en traversant la paroi
Plus particulièrement, le diamètre desdits tubes de guidage et la profondeur d'immersion de la partie de paroi de fond du touret sur laquelle reposent lesdits tubes de guidage, avec i = a ou b, sont tels que le volume interne des tubes de guidage est inférieur à 15 m3, de préférence inférieur à 5 m3, pour une hauteur de touret immergé au sein de ladite cavité d'au moins 20 m, plus particulièrement de préférence de 20 à 50 m.
Plus particulièrement encore, ladite paroi de fond tubulaire supérieure de ladite deuxième bouée comprend, à son extrémité
inférieure, une paroi de fond à laquelle elle est assemblée de manière étanche, formant la paroi de fond de la chambre des vannes supportant lesdites vannes et/ou parties de connecteurs automatiques, et ladite deuxième bouée comporte, en partie inférieure, un caisson constituant un flotteur en sous-face de la paroi de fond de la chambre des vannes.
On comprend que la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée présente une hauteur nécessaire et suffisante pour installer lesdites vannes et connecteurs automatiques de liaison des premières et secondes conduites.
Plus particulièrement encore, le support flottant comprend au moins une dite pompe située de préférence en partie basse à l'intérieur de ladite structure tubulaire étanche constituant le touret, ladite pompe coopérant avec une conduite d'aspiration traversant de manière étanche ladite paroi de fond du touret, ladite conduite d'aspiration arrivant à
proximité de la paroi de chaque dite première ou deuxième chambre lorsque ladite première ou respectivement deuxième bouée est en position appliquée contre ladite paroi de fond du touret, et ladite pompe coopérant avec une canalisation de refoulement pour chacune desdites première ou deuxième chambre, chaque dite canalisation de refoulement débouchant au sein de ladite cavité de préférence en traversant la paroi
14 latérale tubulaire de ladite structure tubulaire étanche constituant le touret, de préférence en partie basse dudit touret .
Avantageusement, la paroi de fond dudit touret comporte - une partie centrale de préférence circulaire assemblée de manière étanche avec ladite paroi tubulaire latérale dudit touret à
l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité inférieure de ladite paroi tubulaire latérale et une partie périphérique entourant ladite partie centrale, de préférence une partie périphérique annulaire assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure de ladite paroi tubulaire latérale ou sur la face externe de ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en hauteur vers le bas par rapport à ladite partie centrale de telle sorte que les extrémités inférieures desdites deuxièmes conduites de liaison comprenant de préférence des parties de connecteurs, en sous-face de ladite partie centrale de la paroi de fond, soient situées au-dessus de l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale de la structure tubulaire étanche du touret.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux en ce qu'il permet que ladite première bouée ne risque pas d'endommager, lorsqu'on la déconnecte, l'extrémité inférieure des deuxièmes conduites de liaison, notamment la partie de connecteurs automatiques , lorsque l'on largue ladite première bouée, compte-tenu des efforts considérables de rappel auxquelles est soumise ladite première bouée, lorsque le FPSO
subit des déplacements horizontaux importants en raison de la houle, du vent, du courant, ou encore d'une banquise dérivante. On ne déconnecte ainsi la première bouée qu'après avoir déconnecté et largué
ladite deuxième bouée par rapport l'orifice central de ladite première bouée.
En effet, les extrémités inférieures des deuxièmes conduites, notamment des parties de connecteurs à l'extrémité inférieure des deuxièmes conduites se trouvent ainsi à l'abri, protégées par la partie inférieure de la paroi tubulaire latérale située dessous ladite partie centrale de la paroi de fond du touret.
Ce décalage entre la partie centrale et la partie périphérique de ladite paroi de fond forme une cavité délimitée par l'extrémité inférieure 5 de la surface interne de la paroi tubulaire latérale du touret et la sous-face de la partie centrale de la paroi de fond.
Cette cavité forme un taquet de centrage de telle sorte qu'elle peut contenir et caler en position ladite deuxième bouée d'amarrage lorsque celle-ci est plaquée en sous-face de ladite paroi de fond pour 10 permettre la connexion desdites première et deuxième conduites de liaison à l'aide desdits connecteurs.
On comprend que ces dits moyens de centrage permettent de faciliter le centrage de la paroi tubulaire supérieure de ladite bouée d'amarrage par rapport audit touret, en mouvement d'approche contre
Avantageusement, la paroi de fond dudit touret comporte - une partie centrale de préférence circulaire assemblée de manière étanche avec ladite paroi tubulaire latérale dudit touret à
l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité inférieure de ladite paroi tubulaire latérale et une partie périphérique entourant ladite partie centrale, de préférence une partie périphérique annulaire assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure de ladite paroi tubulaire latérale ou sur la face externe de ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en hauteur vers le bas par rapport à ladite partie centrale de telle sorte que les extrémités inférieures desdites deuxièmes conduites de liaison comprenant de préférence des parties de connecteurs, en sous-face de ladite partie centrale de la paroi de fond, soient situées au-dessus de l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale de la structure tubulaire étanche du touret.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux en ce qu'il permet que ladite première bouée ne risque pas d'endommager, lorsqu'on la déconnecte, l'extrémité inférieure des deuxièmes conduites de liaison, notamment la partie de connecteurs automatiques , lorsque l'on largue ladite première bouée, compte-tenu des efforts considérables de rappel auxquelles est soumise ladite première bouée, lorsque le FPSO
subit des déplacements horizontaux importants en raison de la houle, du vent, du courant, ou encore d'une banquise dérivante. On ne déconnecte ainsi la première bouée qu'après avoir déconnecté et largué
ladite deuxième bouée par rapport l'orifice central de ladite première bouée.
En effet, les extrémités inférieures des deuxièmes conduites, notamment des parties de connecteurs à l'extrémité inférieure des deuxièmes conduites se trouvent ainsi à l'abri, protégées par la partie inférieure de la paroi tubulaire latérale située dessous ladite partie centrale de la paroi de fond du touret.
Ce décalage entre la partie centrale et la partie périphérique de ladite paroi de fond forme une cavité délimitée par l'extrémité inférieure 5 de la surface interne de la paroi tubulaire latérale du touret et la sous-face de la partie centrale de la paroi de fond.
Cette cavité forme un taquet de centrage de telle sorte qu'elle peut contenir et caler en position ladite deuxième bouée d'amarrage lorsque celle-ci est plaquée en sous-face de ladite paroi de fond pour 10 permettre la connexion desdites première et deuxième conduites de liaison à l'aide desdits connecteurs.
On comprend que ces dits moyens de centrage permettent de faciliter le centrage de la paroi tubulaire supérieure de ladite bouée d'amarrage par rapport audit touret, en mouvement d'approche contre
15 la sous-face dudit fond du touret et facilitent le cas échéant la connexion des parties mâle et femelle de connecteurs automatiques aux extrémités supérieures desdites conduites de liaison fond/surface arrivant au-dessus du fond de ladite deuxième chambre et aux extrémités inférieures desdites secondes conduites de liaisons.
Avantageusement encore, le support flottant comporte :
- des moyens de retenue ou verrouillage de sureté mécaniques réversibles de chacune desdites première et deuxième bouées d'amarrage contre la sous-face de la paroi de fond dudit touret.
Plus particulièrement encore, chacune desdites première ou deuxième bouée d'amarrage comporte des butées ou taquets de protection limitant l'écrasement dudit joint et assurant le transfert de charge vertical entre ladite première ou deuxième bouée et le touret lorsque ladite première ou deuxième bouée est appliquée contre la paroi de fond dudit touret, lesdits joints toriques étant comprimés entre la sous-face de la paroi de fond dudit touret et ladite première ou
Avantageusement encore, le support flottant comporte :
- des moyens de retenue ou verrouillage de sureté mécaniques réversibles de chacune desdites première et deuxième bouées d'amarrage contre la sous-face de la paroi de fond dudit touret.
Plus particulièrement encore, chacune desdites première ou deuxième bouée d'amarrage comporte des butées ou taquets de protection limitant l'écrasement dudit joint et assurant le transfert de charge vertical entre ladite première ou deuxième bouée et le touret lorsque ladite première ou deuxième bouée est appliquée contre la paroi de fond dudit touret, lesdits joints toriques étant comprimés entre la sous-face de la paroi de fond dudit touret et ladite première ou
16 deuxième bouée d'amarrage, ledit taquet de protection étant apte à
coopérer avec un verrou de sûreté mobile articulé solidaire de la sous-face de la paroi de fond dudit touret, de telle sorte que ladite première ou deuxième bouée d'amarrage soit rendue solidaire dudit touret lorsque ledit verrou de sûreté est enclenché dessous ledit taquet de protection.
Ainsi, en cas d'envahissement indésirable de ladite première ou deuxième chambre par l'eau de mer, en cas de fuite, la perte totale de flottabilité de la bouée d'amarrage sera compensée par la fixation réalisée à l'aide desdits verrous de sûreté et il n'y aura pas de risque de largage intempestif et destructeur de ladite bouée d'amarrage.
De préférence, ladite paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée et/ou la paroi latérale tubulaire de la structure tubulaire étanche dudit touret comporte(nt) une vanne de remplissage coopérant avec des canalisations de remplissage mettant en communication l'eau de mer et l'intérieur de ladite chambre des vannes, et, de préférence, ladite paroi tubulaire de ladite chambre des vannes comportant une trappe étanche de grande dimension, apte à permettre un remplissage quasi instantané
de ladite chambre des vannes par l'eau de mer lorsque l'on ouvre ladite trappe.
Plus particulièrement, la paroi de fond du touret comporte une trappe de visite de ladite chambre des vannes.
Du fait qu'il est possible de vidanger la chambre des vannes, cela permet au personnel d'intervenir à sec dans ladite chambre pour la maintenance et, le cas échéant, la mise en oeuvre des vannes et connecteurs automatiques assurant la connexion entre lesdites premières et deuxièmes conduites.
La présente invention fournit également un procédé de mise en oeuvre d'un support flottant selon l'invention, dans lequel on réalise la connexion d'une dite première ou deuxième bouée en sous-face et
coopérer avec un verrou de sûreté mobile articulé solidaire de la sous-face de la paroi de fond dudit touret, de telle sorte que ladite première ou deuxième bouée d'amarrage soit rendue solidaire dudit touret lorsque ledit verrou de sûreté est enclenché dessous ledit taquet de protection.
Ainsi, en cas d'envahissement indésirable de ladite première ou deuxième chambre par l'eau de mer, en cas de fuite, la perte totale de flottabilité de la bouée d'amarrage sera compensée par la fixation réalisée à l'aide desdits verrous de sûreté et il n'y aura pas de risque de largage intempestif et destructeur de ladite bouée d'amarrage.
De préférence, ladite paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée et/ou la paroi latérale tubulaire de la structure tubulaire étanche dudit touret comporte(nt) une vanne de remplissage coopérant avec des canalisations de remplissage mettant en communication l'eau de mer et l'intérieur de ladite chambre des vannes, et, de préférence, ladite paroi tubulaire de ladite chambre des vannes comportant une trappe étanche de grande dimension, apte à permettre un remplissage quasi instantané
de ladite chambre des vannes par l'eau de mer lorsque l'on ouvre ladite trappe.
Plus particulièrement, la paroi de fond du touret comporte une trappe de visite de ladite chambre des vannes.
Du fait qu'il est possible de vidanger la chambre des vannes, cela permet au personnel d'intervenir à sec dans ladite chambre pour la maintenance et, le cas échéant, la mise en oeuvre des vannes et connecteurs automatiques assurant la connexion entre lesdites premières et deuxièmes conduites.
La présente invention fournit également un procédé de mise en oeuvre d'un support flottant selon l'invention, dans lequel on réalise la connexion d'une dite première ou deuxième bouée en sous-face et
17 contre la paroi de fond d'un dit touret, et on réalise les étapes suivantes :
a- on immerge une dite première ou deuxième bouée d'amarrage, à laquelle sont amarrées desdites lignes d'ancrage ou respectivement dites premières conduites de liaison fond/surface, et b- on accroche l'extrémité inférieure des câbles de levage à ladite première ou respectivement deuxième bouée, ledit support flottant étant positionné de telle sorte que ladite première ou respectivement deuxième bouée soit sensiblement axé dans l'axe vertical ZZ' de ladite cavité, et c- on actionne lesdits treuils pour relever ladite première ou deuxième bouée jusqu'à ce que lesdits joints d'étanchéité, notamment joints toriques pour la première dite bouée d'amarrage ou ledit joint pour ladite deuxième bouée d'amarrage soi(en)t appliqué(s) contre et en sous-face de la paroi de fond dudit touret, formant ainsi une dite première ou respectivement deuxième chambre remplie d'eau de mer, lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre étant également remplis d'eau de mer sur une hauteur Ho correspondant sensiblement au niveau de la surface de l'eau de la ligne de flottaison, et d- on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre à l'aide de dits moyens de pompage jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre soit inférieur à la hauteur H1; , de préférence inférieur ou égal respectivement à la hauteur H2;, la hauteur H1; étant telle que la poussée d'Archimède correspondant au poids du volume d'eau V1;=S;x(Ho-H1;), avec i = a pour la première bouée et première chambre et i = b pour la deuxième bouée et deuxième chambre, soit supérieur au poids de l'ensemble de ladite première bouée d'amarrage et desdites lignes d'ancrage pour ladite première chambre étanche ou respectivement le poids de l'ensemble de ladite deuxième bouée
a- on immerge une dite première ou deuxième bouée d'amarrage, à laquelle sont amarrées desdites lignes d'ancrage ou respectivement dites premières conduites de liaison fond/surface, et b- on accroche l'extrémité inférieure des câbles de levage à ladite première ou respectivement deuxième bouée, ledit support flottant étant positionné de telle sorte que ladite première ou respectivement deuxième bouée soit sensiblement axé dans l'axe vertical ZZ' de ladite cavité, et c- on actionne lesdits treuils pour relever ladite première ou deuxième bouée jusqu'à ce que lesdits joints d'étanchéité, notamment joints toriques pour la première dite bouée d'amarrage ou ledit joint pour ladite deuxième bouée d'amarrage soi(en)t appliqué(s) contre et en sous-face de la paroi de fond dudit touret, formant ainsi une dite première ou respectivement deuxième chambre remplie d'eau de mer, lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre étant également remplis d'eau de mer sur une hauteur Ho correspondant sensiblement au niveau de la surface de l'eau de la ligne de flottaison, et d- on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre à l'aide de dits moyens de pompage jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre soit inférieur à la hauteur H1; , de préférence inférieur ou égal respectivement à la hauteur H2;, la hauteur H1; étant telle que la poussée d'Archimède correspondant au poids du volume d'eau V1;=S;x(Ho-H1;), avec i = a pour la première bouée et première chambre et i = b pour la deuxième bouée et deuxième chambre, soit supérieur au poids de l'ensemble de ladite première bouée d'amarrage et desdites lignes d'ancrage pour ladite première chambre étanche ou respectivement le poids de l'ensemble de ladite deuxième bouée
18 d'amarrage et desdites conduites de liaison pour ladite deuxième chambre étanche., et e- de préférence on vide complètement ladite première ou respectivement deuxième chambre que l'on rend ensuite étanche.
Comme mentionné précédemment, H2b représente la hauteur par rapport au fond de la mer du bord supérieur de la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée et celui de la sous-face de la partie de paroi de fond du touret lorsqu'ils sont en contact et Sb est la surface de la section transversale de la paroi tubulaire supérieure de ladite deuxième bouée ou la surface de la paroi de fond du touret délimitée par le bord supérieur de la paroi tubulaire supérieure du touret lorsqu'ils sont en contact. De même, H2a représente la hauteur, par rapport au fond de la mer, de la face supérieure de la première bouée et celui de la sous-face de la partie périphérique de la paroi de fond du touret lorsqu'ils sont en contact, et Sa est la section de la surface annulaire de la section transversale de ladite deuxième chambre délimitée par les deux joints de la face supérieure de la première bouée lorsqu'ils sont en contact avec la sous-face de la partie périphérique de la paroi de fond du touret.
Plus particulièrement, après vidage de ladite première ou deuxième chambre, on détache les extrémités inférieures desdits câbles de levage de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et, de préférence, on enclenche des moyens de retenue mécaniques de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage, rendant celle-ci solidaire de la paroi de fond dudit touret, de préférence à l'aide d'un verrou de sûreté mobile articulé apte à
coopérer avec des taquets de protection empêchant l'écrasement desdits joints ou dudit joint comprimé entre ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et la sous-face de la paroi de fond du touret.
Comme mentionné précédemment, H2b représente la hauteur par rapport au fond de la mer du bord supérieur de la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée et celui de la sous-face de la partie de paroi de fond du touret lorsqu'ils sont en contact et Sb est la surface de la section transversale de la paroi tubulaire supérieure de ladite deuxième bouée ou la surface de la paroi de fond du touret délimitée par le bord supérieur de la paroi tubulaire supérieure du touret lorsqu'ils sont en contact. De même, H2a représente la hauteur, par rapport au fond de la mer, de la face supérieure de la première bouée et celui de la sous-face de la partie périphérique de la paroi de fond du touret lorsqu'ils sont en contact, et Sa est la section de la surface annulaire de la section transversale de ladite deuxième chambre délimitée par les deux joints de la face supérieure de la première bouée lorsqu'ils sont en contact avec la sous-face de la partie périphérique de la paroi de fond du touret.
Plus particulièrement, après vidage de ladite première ou deuxième chambre, on détache les extrémités inférieures desdits câbles de levage de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et, de préférence, on enclenche des moyens de retenue mécaniques de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage, rendant celle-ci solidaire de la paroi de fond dudit touret, de préférence à l'aide d'un verrou de sûreté mobile articulé apte à
coopérer avec des taquets de protection empêchant l'écrasement desdits joints ou dudit joint comprimé entre ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et la sous-face de la paroi de fond du touret.
19 La présente invention fournit également un procédé de mise en oeuvre d'un support flottant selon l'invention, dans lequel on réalise la déconnexion d'une dite première ou deuxième bouée connectée à un dit touret, dans lequel les extrémités inférieures desdits câbles de levage ont été détachées de ladite première ou deuxième bouée, comprenant les étapes suivantes dans lesquelles :
a- on fait rentrer de l'eau dans ladite première ou respectivement deuxième chambre étanche, de manière à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre arrive juste au-dessus dudit niveau H21 avec i = a pour la première chambre et i = b pour la deuxième chambre, et b- Pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on déverrouille les connecteurs automatiques entre lesdites première et deuxième conduites de liaison et, c- on libère lesdits moyens de retenue mécaniques pour désolidariser mécaniquement ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et ladite paroi de fond du touret, et d- on finit de remplir les tubes de guidage en communication avec la chambre, ce qui provoque la déconnexion de ladite bouée.
De préférence, pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
a- on dépressurise lesdites premières et secondes conduites de liaison fond/surface, et b- on remplit ladite deuxième chambre ou chambre de vannes jusqu'à ladite hauteur H2b de la sous-face de la paroi de fond du touret, et on arrête le remplissage dès que ladite chambre des vannes est intégralement remplie d'eau, et c- on déverrouille les connecteurs automatiques entre lesdites premières et deuxièmes conduites de liaison, d- on déverrouille, le cas échéant, lesdits verrous de sûreté
mécaniques, et e- on continue le remplissage de ladite chambre de vannes, de manière à réaliser le remplissage des tubes de guidage jusqu'à la 5 hauteur Hlb, ce qui provoque la déconnexion de ladite seconde bouée.
Ce mode de déconnexion en deux temps est avantageux car, à
l'issue de l'étape b- et jusqu'à l'étape d- incluse, la deuxième bouée se trouve maintenue en position par la poussée hydrostatique et le processus de largage de la deuxième bouée est toujours réversible par 10 simple vidange de la chambre. Ceci permet de fournir une phase de déconnexion intermédiaire ou phase d'attente, dans le cas où l'on n'est pas sûr de vouloir déconnecter la deuxième bouée d'amarrage mais que, le cas échéant, on veut être prêt à pouvoir faire cette déconnexion le plus rapidement possible, par le simple remplissage des tubes de 15 guidage conformément à l'étape e- ci-dessus. Ainsi, en cas de danger imminent mais pas certain, tel la dérive d'une banquise ou d'un iceberg, on effectue calmement la phase préparatoire qui reste réversible (étapes a-d), cette phase pouvant prendre plusieurs heures dans le cas de brûlage du gaz de dépressurisation par la torchère de bord. Dès
a- on fait rentrer de l'eau dans ladite première ou respectivement deuxième chambre étanche, de manière à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre arrive juste au-dessus dudit niveau H21 avec i = a pour la première chambre et i = b pour la deuxième chambre, et b- Pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on déverrouille les connecteurs automatiques entre lesdites première et deuxième conduites de liaison et, c- on libère lesdits moyens de retenue mécaniques pour désolidariser mécaniquement ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et ladite paroi de fond du touret, et d- on finit de remplir les tubes de guidage en communication avec la chambre, ce qui provoque la déconnexion de ladite bouée.
De préférence, pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
a- on dépressurise lesdites premières et secondes conduites de liaison fond/surface, et b- on remplit ladite deuxième chambre ou chambre de vannes jusqu'à ladite hauteur H2b de la sous-face de la paroi de fond du touret, et on arrête le remplissage dès que ladite chambre des vannes est intégralement remplie d'eau, et c- on déverrouille les connecteurs automatiques entre lesdites premières et deuxièmes conduites de liaison, d- on déverrouille, le cas échéant, lesdits verrous de sûreté
mécaniques, et e- on continue le remplissage de ladite chambre de vannes, de manière à réaliser le remplissage des tubes de guidage jusqu'à la 5 hauteur Hlb, ce qui provoque la déconnexion de ladite seconde bouée.
Ce mode de déconnexion en deux temps est avantageux car, à
l'issue de l'étape b- et jusqu'à l'étape d- incluse, la deuxième bouée se trouve maintenue en position par la poussée hydrostatique et le processus de largage de la deuxième bouée est toujours réversible par 10 simple vidange de la chambre. Ceci permet de fournir une phase de déconnexion intermédiaire ou phase d'attente, dans le cas où l'on n'est pas sûr de vouloir déconnecter la deuxième bouée d'amarrage mais que, le cas échéant, on veut être prêt à pouvoir faire cette déconnexion le plus rapidement possible, par le simple remplissage des tubes de 15 guidage conformément à l'étape e- ci-dessus. Ainsi, en cas de danger imminent mais pas certain, tel la dérive d'une banquise ou d'un iceberg, on effectue calmement la phase préparatoire qui reste réversible (étapes a-d), cette phase pouvant prendre plusieurs heures dans le cas de brûlage du gaz de dépressurisation par la torchère de bord. Dès
20 confirmation de la déconnexion, la deuxième phase (étape e-), cette dernière étant irréversible, ne dure que quelques dizaines de secondes, voire quelques minutes, pour obtenir le largage de la bouée, et donc la libération quasi-instantanée du FPSO de ses liaisons fond/surface, ou dans le cas de la première bouée d'amarrage, de son ancrage.
Avantageusement, dans un procédé selon l'invention, on réalise les réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
1) on déconnecte ladite deuxième bouée par rapport audit touret tout en maintenant connectée ladite première bouée sur ledit touret, et 2) on descend ladite deuxième bouée à une certaine profondeur d'immersion dessous ledit support flottant en gardant les premières conduites de liaison amarrées sur la deuxième bouée.
Avantageusement, dans un procédé selon l'invention, on réalise les réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
1) on déconnecte ladite deuxième bouée par rapport audit touret tout en maintenant connectée ladite première bouée sur ledit touret, et 2) on descend ladite deuxième bouée à une certaine profondeur d'immersion dessous ledit support flottant en gardant les premières conduites de liaison amarrées sur la deuxième bouée.
21 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lumière de la description détaillée qui va suivre, faite de manière illustrative et non limitative, en référence aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 représente en coupe et en vue de côté d'un support flottant du type FPSO ancré sur touret au sein d'une banquise, - la figure 2 représente en coupe et en vue de côté un FPSO
soumis à une poussée horizontale extrême de la part d'une banquise dérivante 31, - la figure 3 représente en vue de côté le largage d'une deuxième bouée supportant les conduites de liaisons flexibles 14, le FPSO étant maintenu en position grâce aux lignes d'ancrage solidaires d'une dite première bouée, - la figure 4 représente en vue de côté le largage subséquent de ladite première bouée en vue de libérer le FPSO de la banquise, - la figure 5 représente en vue de côté un FPSO reprenant position à la verticale desdites premières et secondes bouées, en vue de se reconnecter à ladite première bouée comportant les lignes d'ancrage 13, puis à ladite deuxième bouée solidaire desdites premières conduites de liaisons fond-surface de type conduites flexibles, - la figure 6 représente en coupe et en vue de côté, le touret traversant de part en part le FPSO, la paroi de fond du touret supportant une dite première bouée annulaire auxquelles sont amarrées les lignes d'ancrage et une deuxième bouée 1-2 comportant une chambre des vannes dans lesquelles sont connectées lesdites première conduites de liaisons fond-surface, ladite chambre des vannes en opération continue étant rendue accessible aux personnels 102 car elle se trouve alors à la pression atmosphérique,
- la figure 1 représente en coupe et en vue de côté d'un support flottant du type FPSO ancré sur touret au sein d'une banquise, - la figure 2 représente en coupe et en vue de côté un FPSO
soumis à une poussée horizontale extrême de la part d'une banquise dérivante 31, - la figure 3 représente en vue de côté le largage d'une deuxième bouée supportant les conduites de liaisons flexibles 14, le FPSO étant maintenu en position grâce aux lignes d'ancrage solidaires d'une dite première bouée, - la figure 4 représente en vue de côté le largage subséquent de ladite première bouée en vue de libérer le FPSO de la banquise, - la figure 5 représente en vue de côté un FPSO reprenant position à la verticale desdites premières et secondes bouées, en vue de se reconnecter à ladite première bouée comportant les lignes d'ancrage 13, puis à ladite deuxième bouée solidaire desdites premières conduites de liaisons fond-surface de type conduites flexibles, - la figure 6 représente en coupe et en vue de côté, le touret traversant de part en part le FPSO, la paroi de fond du touret supportant une dite première bouée annulaire auxquelles sont amarrées les lignes d'ancrage et une deuxième bouée 1-2 comportant une chambre des vannes dans lesquelles sont connectées lesdites première conduites de liaisons fond-surface, ladite chambre des vannes en opération continue étant rendue accessible aux personnels 102 car elle se trouve alors à la pression atmosphérique,
22 - la figure 7 représente en coupe et en vue de côté la déconnexion de ladite deuxième bouée du touret par envahissement de ladite deuxième chambre des vannes par de l'eau de mer, en cours de procédure de largage avec accompagnement de câbles de manutention 20b,21b, - la figure 8 représente en coupe et en vue de côté la reconnexion de la deuxième bouée sur le touret au moyen de treuils et de câbles, - la figure 9 représente une vue en coupe selon I-I de la figure 8 au niveau d'un palier de roulement supérieur 52, - la figure 10 représente en coupe et en vue de côté le touret et le déballastage au moyen d'une pompe de cale, de la partie supérieure de la deuxième bouée correspondant à la chambre des vannes 30, - la figure 11 représente en coupe et en vue de côté de l'étape initiale de la déconnexion de la deuxième bouée par rapport au touret par envahissement de la chambre des vannes par de l'eau de mer, en cours de procédure de largage, - la figure 12 représente en coupe et en vue de côté les éléments de fixation entre la sous-face du touret et la partie supérieure de la deuxième bouée, ainsi que des moyens pour inonder la chambre des vannes par l'eau de mer.
- la figure 13 représente en coupe et en vue de côté le dispositif de déballastage au moyen d'une pompe de cale, de la partie supérieure de la chambre de la première bouée, - la figure 14 représente en coupe et en vue de côté le dispositif d'envahissement de la chambre de la première bouée, la déconnexion de ladite première bouée ayant eu lieu.
- la figure 15 représente une vue de dessus des deux première et deuxième bouées disposées coaxialement.
- la figure 13 représente en coupe et en vue de côté le dispositif de déballastage au moyen d'une pompe de cale, de la partie supérieure de la chambre de la première bouée, - la figure 14 représente en coupe et en vue de côté le dispositif d'envahissement de la chambre de la première bouée, la déconnexion de ladite première bouée ayant eu lieu.
- la figure 15 représente une vue de dessus des deux première et deuxième bouées disposées coaxialement.
23 Sur la figure 1 on a représenté en coupe et en vue de côté, un navire ou support flottant de type FPSO 10 ancré sur un système d'amarrage déconnectable 1 fixé en sous-face d'un touret 2 comprenant une première bouée 1-1 sur laquelle sont amarrées des lignes d'ancrage 13 et une deuxième bouée 1-2 reliée à des têtes de puits sous-marines, non représentées, par des conduites flexibles dites premières conduites de liaison fond-surface 14 en configuration de chaînette plongeante 14a jusqu'à un flotteur 15 en subsurface supportant ledit flexible. Le flotteur est maintenu par un câble 15a relié à un corps mort 15b au fond de 10 la mer, puis la dite conduite flexible 14a se prolonge en configuration de chaînette 14b jusqu'au fond de la mer 50, puis jusqu'aux dites têtes de puits.
La structure et les modes de connexion/déconnexion desdites première et deuxième bouées en sous-face du touret 2 indépendamment 15 l'une de l'autre sont décrites plus loin.
Sur la figure 2, on a représenté en vue de côté un FPSO poussé
par une banquise dérivante 31, ce qui provoque un décalage bL qui a pour effet de modifier la configuration des chaînettes 14a des conduites de de liaison 14 de gauche, à l'extrême, une force F s'appliquant au niveau de la première bouée 1-1 est transmise au touret 2 du FPSO, maintenant ce dernier en position.
Sur la figure 3, on effectue la déconnexion de la deuxième bouée 1-2 qui dérive quelque peu et vient se stabiliser à une hauteur Ha au dessus du fond de la mer 50. Un corps mort 16 relié à la deuxième bouée 1-2 permet de stabiliser la deuxième bouée 1-2 à la hauteur Ha lorsque le corps mort 16 repose au fond de la mer 50. La première bouée est toujours solidaire du FPSO et maintient ce dernier en position.
Sur la figure 4, on effectue le largage brutal de la première bouée d'amarrage 1-1. Cette dernière dérive également et vient se stabiliser à
La structure et les modes de connexion/déconnexion desdites première et deuxième bouées en sous-face du touret 2 indépendamment 15 l'une de l'autre sont décrites plus loin.
Sur la figure 2, on a représenté en vue de côté un FPSO poussé
par une banquise dérivante 31, ce qui provoque un décalage bL qui a pour effet de modifier la configuration des chaînettes 14a des conduites de de liaison 14 de gauche, à l'extrême, une force F s'appliquant au niveau de la première bouée 1-1 est transmise au touret 2 du FPSO, maintenant ce dernier en position.
Sur la figure 3, on effectue la déconnexion de la deuxième bouée 1-2 qui dérive quelque peu et vient se stabiliser à une hauteur Ha au dessus du fond de la mer 50. Un corps mort 16 relié à la deuxième bouée 1-2 permet de stabiliser la deuxième bouée 1-2 à la hauteur Ha lorsque le corps mort 16 repose au fond de la mer 50. La première bouée est toujours solidaire du FPSO et maintient ce dernier en position.
Sur la figure 4, on effectue le largage brutal de la première bouée d'amarrage 1-1. Cette dernière dérive également et vient se stabiliser à
24 une hauteur Hb au dessus du fond de la mer 50. Le FPSO est alors libre et peut se dégager de la banquise pour se mettre à l'abri.
Sur la figure 5, on a représenté en vue de côté un FPSO venant prendre position à la verticale des première et deuxième bouées stabilisées respectivement à des hauteurs Hb-Ha au dessus du fond de la mer 50, le FPSO récupérera et connectera successivement la première bouée d'amarrage 1-1, puis la deuxième bouée 1-2.
La figure 6 représente en coupe et en vue de côté le dispositif d'amarrage 1. Il comporte deux bouées 1-1,1-2 disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe ZZ' de la paroi de fond 2b dudit touret, une première bouée 1-1 étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes d'ancrage 13, et ladite bouée annulaire comportant un orifice central 1-3 contenant une deuxième bouée d'amarrage 1-2 sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison fond-surface 14, ladite deuxième bouée d'amarrage 1-2 comprenant une paroi tubulaire supérieure la, appelée ci-après chambre des vannes, à l'intérieur de laquelle sont situées lesdites vannes 8 et connecteurs 7 à l'extrémité supérieure desdites premières conduites de liaison 14.
Ledit dispositif d'amarrage 1 est connecté de manière réversible à
un touret 2. Ledit touret comprend une structure tubulaire étanche 2, à
section circulaire selon ledit axe vertical ZZ', comportant une paroi de fond 2b assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale 2a de ladite structure tubulaire étanche. Ledit touret 2 s'étend au sein d'une cavité 4 traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur. Ledit touret est articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire de 3 paliers de roulement 51, 52, 53 dont un 51 est situé au-dessus de la ligne de flottaison 32 et/ou hors d'eau. Ces paliers de roulement permettent la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ.
Des secondes conduites de liaison 14c s'étendent entre l'extrémité
supérieure desdites premières conduites de liaison fond/surface 14 auxquelles elles sont connectées et le pont du support flottant 101.
Lesdites deuxièmes conduites de liaison 14c traversent de manière 5 étanche la paroi de fond 2b du touret 2 et remontent au sein de la cavité 4 jusqu'à un raccord 3 d'une pluralité de dites secondes conduites 14c, ledit raccord 3 étant solidaire du support flottant au niveau du pont 101 dudit support flottant. Ledit raccord 3 est du type raccord à joint tournant, articulé en rotation sur le pont de manière à autoriser la 10 rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord. Les extrémités inférieures desdites secondes conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret sont connectées aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison 14 par l'intermédiaire de connecteurs 7 coopérant avec des vannes 15 d'isolation 8.
L'eau de mer est présente à l'intérieur de ladite cavité 4 du FPSO
et à l'extérieur du touret.
Le touret 2 comprend à son extrémité supérieure une plateforme supérieure 2c, de plus grand diamètre que la paroi tubulaire latérale 2, 20 ladite plateforme venant en appui, dans ses parties périphériques dépassant de la paroi tubulaire latérale 2, contre le redan 10a à
l'extrémité supérieure de la cavité 4.
Le système d'amarrage au niveau du touret comporte 3 paliers de roulement, à savoir :
Sur la figure 5, on a représenté en vue de côté un FPSO venant prendre position à la verticale des première et deuxième bouées stabilisées respectivement à des hauteurs Hb-Ha au dessus du fond de la mer 50, le FPSO récupérera et connectera successivement la première bouée d'amarrage 1-1, puis la deuxième bouée 1-2.
La figure 6 représente en coupe et en vue de côté le dispositif d'amarrage 1. Il comporte deux bouées 1-1,1-2 disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe ZZ' de la paroi de fond 2b dudit touret, une première bouée 1-1 étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes d'ancrage 13, et ladite bouée annulaire comportant un orifice central 1-3 contenant une deuxième bouée d'amarrage 1-2 sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison fond-surface 14, ladite deuxième bouée d'amarrage 1-2 comprenant une paroi tubulaire supérieure la, appelée ci-après chambre des vannes, à l'intérieur de laquelle sont situées lesdites vannes 8 et connecteurs 7 à l'extrémité supérieure desdites premières conduites de liaison 14.
Ledit dispositif d'amarrage 1 est connecté de manière réversible à
un touret 2. Ledit touret comprend une structure tubulaire étanche 2, à
section circulaire selon ledit axe vertical ZZ', comportant une paroi de fond 2b assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale 2a de ladite structure tubulaire étanche. Ledit touret 2 s'étend au sein d'une cavité 4 traversant la coque du support flottant sur toute sa hauteur. Ledit touret est articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire de 3 paliers de roulement 51, 52, 53 dont un 51 est situé au-dessus de la ligne de flottaison 32 et/ou hors d'eau. Ces paliers de roulement permettent la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ.
Des secondes conduites de liaison 14c s'étendent entre l'extrémité
supérieure desdites premières conduites de liaison fond/surface 14 auxquelles elles sont connectées et le pont du support flottant 101.
Lesdites deuxièmes conduites de liaison 14c traversent de manière 5 étanche la paroi de fond 2b du touret 2 et remontent au sein de la cavité 4 jusqu'à un raccord 3 d'une pluralité de dites secondes conduites 14c, ledit raccord 3 étant solidaire du support flottant au niveau du pont 101 dudit support flottant. Ledit raccord 3 est du type raccord à joint tournant, articulé en rotation sur le pont de manière à autoriser la 10 rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord. Les extrémités inférieures desdites secondes conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret sont connectées aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison 14 par l'intermédiaire de connecteurs 7 coopérant avec des vannes 15 d'isolation 8.
L'eau de mer est présente à l'intérieur de ladite cavité 4 du FPSO
et à l'extérieur du touret.
Le touret 2 comprend à son extrémité supérieure une plateforme supérieure 2c, de plus grand diamètre que la paroi tubulaire latérale 2, 20 ladite plateforme venant en appui, dans ses parties périphériques dépassant de la paroi tubulaire latérale 2, contre le redan 10a à
l'extrémité supérieure de la cavité 4.
Le système d'amarrage au niveau du touret comporte 3 paliers de roulement, à savoir :
25 - un palier supérieur de supportage 51, et - un palier supérieur de guidage latéral 52, et - un palier inférieur de guidage latéral 53.
Lesdits paliers 51, 52, 53 sont des paliers de frottement ou de roulement, de préférence des paliers de roulement. Il peut s'agir plus particulièrement de rouleaux ou de roulettes intercalés entre :
Lesdits paliers 51, 52, 53 sont des paliers de frottement ou de roulement, de préférence des paliers de roulement. Il peut s'agir plus particulièrement de rouleaux ou de roulettes intercalés entre :
26 - la paroi interne 41 de la cavité 4 et la surface externe de la paroi tubulaire latérale 2, en ce qui concerne les rouleaux ou les roulettes latéraux de guidage 52 et 53, et - le redan 10a et la plateforme supérieure 2c du touret 2, en ce qui concerne le palier de supportage 51.
On comprend qu'au niveau desdits paliers au moins, ladite structure tubulaire 2 et ladite paroi interne de cavité 41 présentent une section circulaire. Les rouleaux ou roulettes des paliers inférieur et supérieur de guidage latéral 52 et 53 sont plus particulièrement disposés avec leurs axes de rotation en position verticale. Dans le cas du palier supérieur de supportage 51, lesdits rouleaux ou roulettes sont disposés avec leurs axes de rotation en position horizontale en appui sur le redan la, la plateforme 21 reposant sur la tranche desdits rouleaux 51.
A titre d'exemple, pour installer un grand nombre de conduites, de gaz, de produits bruts, d'ombilicaux hydrauliques et de câbles électriques, par exemple 36 ou 48 conduites 14, avec tous leurs éléments de sécurité et de contrôle, le diamètre extérieur de ladite structure tubulaire du touret 2 peut dépasser 25m, plus particulièrement de 10 à 20m et sa hauteur mouillée est en général supérieure à 20 m, peut atteindre 25 m, voire plus dans le cas où la coque du support flottant s'étend sur une hauteur de 50 m comme dans certains cas.
Le système de connexion/déconnexion de ladite première et/ou respectivement deuxième bouée(s) d'amarrage 1-1, 1-2 par rapport à
ladite paroi de fond 2b du touret, permet la connexion/déconnexion de chacune desdites première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage indépendamment l'une de l'autre.
La paroi de fond 2b dudit touret comporte - une partie centrale 2b1 circulaire assemblée de manière étanche avec ladite paroi tubulaire latérale 2a dudit touret à l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité inférieure 2c de ladite paroi tubulaire latérale et
On comprend qu'au niveau desdits paliers au moins, ladite structure tubulaire 2 et ladite paroi interne de cavité 41 présentent une section circulaire. Les rouleaux ou roulettes des paliers inférieur et supérieur de guidage latéral 52 et 53 sont plus particulièrement disposés avec leurs axes de rotation en position verticale. Dans le cas du palier supérieur de supportage 51, lesdits rouleaux ou roulettes sont disposés avec leurs axes de rotation en position horizontale en appui sur le redan la, la plateforme 21 reposant sur la tranche desdits rouleaux 51.
A titre d'exemple, pour installer un grand nombre de conduites, de gaz, de produits bruts, d'ombilicaux hydrauliques et de câbles électriques, par exemple 36 ou 48 conduites 14, avec tous leurs éléments de sécurité et de contrôle, le diamètre extérieur de ladite structure tubulaire du touret 2 peut dépasser 25m, plus particulièrement de 10 à 20m et sa hauteur mouillée est en général supérieure à 20 m, peut atteindre 25 m, voire plus dans le cas où la coque du support flottant s'étend sur une hauteur de 50 m comme dans certains cas.
Le système de connexion/déconnexion de ladite première et/ou respectivement deuxième bouée(s) d'amarrage 1-1, 1-2 par rapport à
ladite paroi de fond 2b du touret, permet la connexion/déconnexion de chacune desdites première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage indépendamment l'une de l'autre.
La paroi de fond 2b dudit touret comporte - une partie centrale 2b1 circulaire assemblée de manière étanche avec ladite paroi tubulaire latérale 2a dudit touret à l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité inférieure 2c de ladite paroi tubulaire latérale et
27 - une partie périphérique annulaire 2b2 entourant ladite partie centrale 2b1, assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure 2c de ladite paroi tubulaire latérale 2a ou sur la face externe de ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en hauteur vers le bas par rapport à ladite partie centrale 2b1 de telle sorte que les extrémités inférieures desdites deuxièmes conduites de liaison 14c comprenant de préférence des parties de connecteurs 7b, en sous-face de ladite partie centrale 2b1 de la paroi de fond 2b, soient situées au-dessus de l'extrémité inférieure 2c de la paroi tubulaire latérale de la structure tubulaire étanche du touret 2.
Deux joints concentriques 200a, 200b, de préférence des joints toriques, situés sur la face supérieure 40a de ladite première bouée annulaire 1-1, lesdits joints étant coaxiaux par rapport à l'axe ZZ' de l'orifice central 1-3 de ladite première bouée, délimitent une première chambre étanche ou chambre annulaire interstitielle 40 entre la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b dudit touret et la face supérieure 40a de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée 1-1 est plaquée contre la paroi de fond dudit touret.
Le FPSO se trouve dans des eaux froides dans lesquelles peuvent se déplacer des icebergs ou une banquise 31 de grande surface et de forte épaisseur flottant à la surface de la mer 32. Dans certaines situations extrêmes, telles des tempêtes ou dans le cas de banquise de forte épaisseur que la proue du navire en forme de brise-glace n'est pas capable de casser lors de sa progression, il est alors nécessaire de déconnecter le FPSO pour le mettre à l'abri en attendant un retour à
une situation normale. A cet effet, on déconnecte ladite deuxième bouée pour descendre les dites premières conduites à une certaine profondeur Et, on déconnecte la dite première bouée, appelée communément spider buoy , c'est-à-dire bouée araignée .
Plus particulièrement, les flottabilités internes desdites première et deuxième bouées, c'est-à-dire les volumes du caisson annulaire 40b
Deux joints concentriques 200a, 200b, de préférence des joints toriques, situés sur la face supérieure 40a de ladite première bouée annulaire 1-1, lesdits joints étant coaxiaux par rapport à l'axe ZZ' de l'orifice central 1-3 de ladite première bouée, délimitent une première chambre étanche ou chambre annulaire interstitielle 40 entre la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b dudit touret et la face supérieure 40a de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée 1-1 est plaquée contre la paroi de fond dudit touret.
Le FPSO se trouve dans des eaux froides dans lesquelles peuvent se déplacer des icebergs ou une banquise 31 de grande surface et de forte épaisseur flottant à la surface de la mer 32. Dans certaines situations extrêmes, telles des tempêtes ou dans le cas de banquise de forte épaisseur que la proue du navire en forme de brise-glace n'est pas capable de casser lors de sa progression, il est alors nécessaire de déconnecter le FPSO pour le mettre à l'abri en attendant un retour à
une situation normale. A cet effet, on déconnecte ladite deuxième bouée pour descendre les dites premières conduites à une certaine profondeur Et, on déconnecte la dite première bouée, appelée communément spider buoy , c'est-à-dire bouée araignée .
Plus particulièrement, les flottabilités internes desdites première et deuxième bouées, c'est-à-dire les volumes du caisson annulaire 40b
28 vides à l'intérieur de la première bouée 1-1 et le volume du caisson 30b en sous-face de la chambre des vannes 30 de la deuxième bouée sont ajustées de telle manière que lesdites première et deuxième bouées se stabilisent à des profondeurs Ha et respectivement Hb au dessus du fond de la mer, correspondant par exemple à des distances de 50 à
100m par rapport à la surface de la mer 32, mettant ainsi l'ensemble des lignes d'ancrage et des flexibles à l'abri, comme représenté sur la même figure 5.
Toutefois selon l'invention, on peut se borner à déconnecter la seule deuxième bouée pour mettre les conduites 14 à l'abri sans déconnecter la première bouée et donc sans désancrer le support flottant, comme représenté sur la figure 3.
Comme représenté sur la figure 2, lorsque le navire est fortement sollicité, soit par la banquise, soit par la houle, le vent ou le courant, son système d'ancrage 13 lié à bouée annulaire d'amarrage 11 le maintient en position. Étant donné les dimensions importantes du FPSO, les efforts de réaction de l'ancrage créent des variations de la tension horizontale F considérables au niveau de l'embase du touret, pouvant atteindre 5000 à 7500 tonnes dans le cas d'une banquise progressant perpendiculairement au bordé du FPSO, et de 1500 à 3000 tonnes en conditions extrêmes de houle, de vent et de courant. Ces efforts horizontaux sont directement transmis par la dite première bouée annulaire d'amarrage à ladite embase du touret.
Sur les figures 6 à 11, on a représenté, pour plus de clarté, la deuxième bouée 1-2 avec une seule dite seconde conduite 14c traversant l'intérieur du touret depuis une partie femelle 7b de connecteur automatique 7 en sous-face de la paroi de fond 2c du touret.
Comme illustré sur la figure 7, la deuxième bouée est manutentionnée grâce aux câbles 20b, au minimum deux câbles, de préférence trois câbles, de préférence, régulièrement et uniformément répartis à l'intérieur dudit touret proche de la surface cylindrique
100m par rapport à la surface de la mer 32, mettant ainsi l'ensemble des lignes d'ancrage et des flexibles à l'abri, comme représenté sur la même figure 5.
Toutefois selon l'invention, on peut se borner à déconnecter la seule deuxième bouée pour mettre les conduites 14 à l'abri sans déconnecter la première bouée et donc sans désancrer le support flottant, comme représenté sur la figure 3.
Comme représenté sur la figure 2, lorsque le navire est fortement sollicité, soit par la banquise, soit par la houle, le vent ou le courant, son système d'ancrage 13 lié à bouée annulaire d'amarrage 11 le maintient en position. Étant donné les dimensions importantes du FPSO, les efforts de réaction de l'ancrage créent des variations de la tension horizontale F considérables au niveau de l'embase du touret, pouvant atteindre 5000 à 7500 tonnes dans le cas d'une banquise progressant perpendiculairement au bordé du FPSO, et de 1500 à 3000 tonnes en conditions extrêmes de houle, de vent et de courant. Ces efforts horizontaux sont directement transmis par la dite première bouée annulaire d'amarrage à ladite embase du touret.
Sur les figures 6 à 11, on a représenté, pour plus de clarté, la deuxième bouée 1-2 avec une seule dite seconde conduite 14c traversant l'intérieur du touret depuis une partie femelle 7b de connecteur automatique 7 en sous-face de la paroi de fond 2c du touret.
Comme illustré sur la figure 7, la deuxième bouée est manutentionnée grâce aux câbles 20b, au minimum deux câbles, de préférence trois câbles, de préférence, régulièrement et uniformément répartis à l'intérieur dudit touret proche de la surface cylindrique
29 interne de la paroi de la structure tubulaire 2, et reliés à des treuils 20a, solidaires du touret et installés en partie haute, largement au dessus de la ligne de flottaison 32, de préférence sur la plateforme 2c. Lesdits câbles 20b traversent chacun un tube de guidage 20c-2, ce dernier dépassant de plusieurs mètres, par exemple 5m, le niveau maximal de la houle maximale venant frapper le bordé du navire, ce dit niveau maximal étant largement au dessus du niveau de la mer au repos 32 tel que représenté sur ladite figure 7. Ledit tube de guidage 20c-2 s'étend verticalement vers le bas et traverse de manière étanche la partie centrale 2b1 de la paroi de fond 2b du touret 2. Ainsi, le niveau de l'eau de mer à l'intérieur des tubes de guidage 20c-2 reste sensiblement le même qu'au niveau du bordé du navire, c'est-à-dire au niveau Ho correspondant, sur ladite figure, au niveau de la mer 32. En cas de houle importante ou de tempête, le niveau de l'eau dans le tube de guidage 20c-2 ne peut pas atteindre le sommet du tube 20c-2, et l'eau de mer ne risque ainsi pas d'envahir l'intérieur du touret 2.
La paroi tubulaire latérale 2a du touret est traversée dans sa structure par des tubes de guidage 20c-1, de préférence au moins 3 régulièrement répartis, qui s'étendent depuis la plateforme 2c jusqu'à
l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale 2a en traversant la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b du touret. Au sein de ces tubes de guidages s'étendent des câbles 21b accrochés à leur extrémité
supérieure sur des treuils 21a reposant sur la plateforme 2c et accrochés à leurs extrémités inférieures sur la face supérieure 40a plane de ladite première bouée annulaire.
La première bouée d'amarrage est donc manutentionnée grâce aux câbles 21b, au minimum deux câbles, de préférence trois câbles, de préférence, régulièrement et uniformément répartis à l'intérieur de la paroi tubulaire 2a dudit touret.
Comme illustré sur la figure 5, la première bouée d'amarrage 1-1 étant en position de repos à une altitude Ha au dessus du fond de la mer, et la deuxième bouée 1-2 étant en position de repos à une altitude Hb, le FPSO se positionne sensiblement à la verticale des deux bouées, et un ROV (sous-marin automatique d'intervention piloté depuis la surface) vient connecter sur ladite première bouée 1-1, l'extrémité des câbles 21b descendu à la profondeur désirée par dévirage des treuils 5 21a. La première bouée est ensuite relevée vers le fond 2b du touret par enroulement synchronisé de tous les treuils, jusqu'à ce que la partie supérieure de la bouée vienne en contact avec la partie inférieure 2b2 du touret. On déballaste alors la première chambre 40 comme détaillé
sur la figure 13 en utilisant une pompe 22 et ladite première bouée se 10 trouve alors solidarisée avec le touret grâce à la poussée d'Archimède s'exerçant sur la surface délimitée par les deux joints 200a-200b, car ladite première chambre 40 se trouve alors sensiblement à la pression atmosphérique.
De la même manière, la deuxième bouée 1-2 étant en position de 15 repos à une altitude Hb au dessus du fond de la mer, le ROV vient connecter le bord supérieur lb de ladite deuxième bouée 1-2, l'extrémité inférieure des câbles 20b, descendu à la profondeur désirée par dévirage des treuils 20a. La deuxième bouée est ensuite relevée vers le fond du touret par enroulement synchronisé de tous les treuils, 20 jusqu'à ce que la partie supérieure de la bouée vienne en contact avec la partie inférieure du touret. On déballaste alors la chambre des vannes 30 comme détaillé sur la figure 10 en utilisant une pompe 22 et ladite deuxième bouée se trouve alors solidarisée avec le touret grâce à
la poussée d'Archimède s'exerçant sur la surface délimitée par le joint 25 100, car ladite chambre 30 se trouve alors sensiblement à la pression atmosphérique.
Les modes de connexion et déconnexion des première et deuxième bouées sont similaires et dans la description qui suit, le cas de la deuxième bouée est expliqué plus en détails.
La paroi tubulaire latérale 2a du touret est traversée dans sa structure par des tubes de guidage 20c-1, de préférence au moins 3 régulièrement répartis, qui s'étendent depuis la plateforme 2c jusqu'à
l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale 2a en traversant la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b du touret. Au sein de ces tubes de guidages s'étendent des câbles 21b accrochés à leur extrémité
supérieure sur des treuils 21a reposant sur la plateforme 2c et accrochés à leurs extrémités inférieures sur la face supérieure 40a plane de ladite première bouée annulaire.
La première bouée d'amarrage est donc manutentionnée grâce aux câbles 21b, au minimum deux câbles, de préférence trois câbles, de préférence, régulièrement et uniformément répartis à l'intérieur de la paroi tubulaire 2a dudit touret.
Comme illustré sur la figure 5, la première bouée d'amarrage 1-1 étant en position de repos à une altitude Ha au dessus du fond de la mer, et la deuxième bouée 1-2 étant en position de repos à une altitude Hb, le FPSO se positionne sensiblement à la verticale des deux bouées, et un ROV (sous-marin automatique d'intervention piloté depuis la surface) vient connecter sur ladite première bouée 1-1, l'extrémité des câbles 21b descendu à la profondeur désirée par dévirage des treuils 5 21a. La première bouée est ensuite relevée vers le fond 2b du touret par enroulement synchronisé de tous les treuils, jusqu'à ce que la partie supérieure de la bouée vienne en contact avec la partie inférieure 2b2 du touret. On déballaste alors la première chambre 40 comme détaillé
sur la figure 13 en utilisant une pompe 22 et ladite première bouée se 10 trouve alors solidarisée avec le touret grâce à la poussée d'Archimède s'exerçant sur la surface délimitée par les deux joints 200a-200b, car ladite première chambre 40 se trouve alors sensiblement à la pression atmosphérique.
De la même manière, la deuxième bouée 1-2 étant en position de 15 repos à une altitude Hb au dessus du fond de la mer, le ROV vient connecter le bord supérieur lb de ladite deuxième bouée 1-2, l'extrémité inférieure des câbles 20b, descendu à la profondeur désirée par dévirage des treuils 20a. La deuxième bouée est ensuite relevée vers le fond du touret par enroulement synchronisé de tous les treuils, 20 jusqu'à ce que la partie supérieure de la bouée vienne en contact avec la partie inférieure du touret. On déballaste alors la chambre des vannes 30 comme détaillé sur la figure 10 en utilisant une pompe 22 et ladite deuxième bouée se trouve alors solidarisée avec le touret grâce à
la poussée d'Archimède s'exerçant sur la surface délimitée par le joint 25 100, car ladite chambre 30 se trouve alors sensiblement à la pression atmosphérique.
Les modes de connexion et déconnexion des première et deuxième bouées sont similaires et dans la description qui suit, le cas de la deuxième bouée est expliqué plus en détails.
30 La partie supérieure de la deuxième bouée 1-2 est constituée par une paroi tubulaire supérieure la, de préférence à section circulaire, délimitant une première chambre ou chambre des vannes 30 renfermant
31 les extrémités supérieures des premières conduites 14 traversant de manière étanche le fond 30a de la chambre 30, ainsi que le caisson de flottabilité 30b situé en sous face de ladite chambre des vannes 30. Lesdites extrémités supérieures des premières conduites 14 étant équipées de vannes 8 et/ou parties mâle 7a ou femelle 7b de connecteurs automatiques 7. Les vannes 8 et parties mâles 7a de connecteurs automatiques 7 à l'extrémité supérieure des premières conduites 14 sont supportées par le fond de la chambre des vannes 30a.
Le joint d'étanchéité circulaire 100, de préférence un joint torique, est appliqué sur le bord supérieur lb constituant la tranche de la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée 1-2.
Le joint circulaire en élastomère 100 solidaire de la bouée 1-2 est comprimé entre la sous-face du touret de la partie supérieure de la deuxième bouée, un taquet 101 solidaire de ladite deuxième bouée, limite l'écrasement dudit joint et assure le transfert de charge verticale due à la poussée d'Archimède, entre ladite deuxième bouée et le touret.
Ces taquets 101 sont appliqués contre la surface externe de la paroi tubulaire la et s'étendent dessous celle-ci, c'est-à-dire dessous le niveau de la sous face de la paroi de fond 2c de la structure tubulaire 2, de manière à permettre la reprise des efforts horizontaux subis par la bouée d'amarrage 1-2.
L'extrémité inférieure 27 de la paroi latérale tubulaire 2a du touret au dessous de la partie centrale 2b2 de la paroi de fond fait office de moyens de guidage 27 pour réaliser le centrage de la deuxième bouée par rapport au touret, et faciliter ainsi la connexion des parties mâle 7a et femelle 7b des connecteurs automatiques.
L'extrémité inférieure 27 de la paroi latérale tubulaire 2a du touret permet donc la reprise des efforts horizontaux subis par la bouée d'amarrage 1-2.
Le joint d'étanchéité circulaire 100, de préférence un joint torique, est appliqué sur le bord supérieur lb constituant la tranche de la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée 1-2.
Le joint circulaire en élastomère 100 solidaire de la bouée 1-2 est comprimé entre la sous-face du touret de la partie supérieure de la deuxième bouée, un taquet 101 solidaire de ladite deuxième bouée, limite l'écrasement dudit joint et assure le transfert de charge verticale due à la poussée d'Archimède, entre ladite deuxième bouée et le touret.
Ces taquets 101 sont appliqués contre la surface externe de la paroi tubulaire la et s'étendent dessous celle-ci, c'est-à-dire dessous le niveau de la sous face de la paroi de fond 2c de la structure tubulaire 2, de manière à permettre la reprise des efforts horizontaux subis par la bouée d'amarrage 1-2.
L'extrémité inférieure 27 de la paroi latérale tubulaire 2a du touret au dessous de la partie centrale 2b2 de la paroi de fond fait office de moyens de guidage 27 pour réaliser le centrage de la deuxième bouée par rapport au touret, et faciliter ainsi la connexion des parties mâle 7a et femelle 7b des connecteurs automatiques.
L'extrémité inférieure 27 de la paroi latérale tubulaire 2a du touret permet donc la reprise des efforts horizontaux subis par la bouée d'amarrage 1-2.
32 Lorsque l'accostage de la deuxième bouée 1-2 sur le touret est terminé, la tension est maintenue dans les câbles 20b,21b et l'on effectue le déballastage de la chambre de vannes 30a comme détaillé
sur la figure 10.
A cet effet, une pompe 22 aspire l'eau à travers une conduite d'aspiration 22a traversant de manière étanche le fond 2c du touret et rejetant l'eau à la mer par le biais de la conduite de refoulement 22b traversant de manière étanche le touret 2. Au début du pompage, l'eau à l'intérieur des tubes de guidage 20c-1 se trouve au niveau Ho, correspondant sensiblement au niveau de la mer, mais dès que la pompe aura évacué quelques centaines de litres, l'eau va atteindre le niveau Hib, car le diamètre requis pour les conduites est lié au diamètre des câbles de relevage 20b et est avantageusement réduit au minimum. A
titre d'exemple, un tube de guidage de 300mm de diamètre interne et une hauteur Ho-HZb de 20m, à l'intérieur de laquelle est installé un câble de levage de 150mm de diamètre correspond à un volume d'eau d'environ 1m3, c'est-à-dire un volume global de 4m3 environ pour un système de levage à quatre brins. Une pompe de déballastage de 500m3/h vidangera ainsi l'intégralité de la hauteur desdites conduites de guidage en environ 30 secondes, puis commencera ensuite à
vidanger la chambre des vannes dont le volume est d'environ 2 000 m3 pour une chambre de 5 m de hauteur et de 22,5 m de diamètre.
Ainsi après évacuation des premiers 4 m3 d'eau, donc après environ 30 secondes, la deuxième bouée se trouve plaquée en sous face du touret avec une force verticale dirigée vers le haut correspondant à
la section de la surface intérieure Sb délimitée par le joint d'étanchéité
100 multiplié par la pression hydrostatique correspondant au niveau H2b, c'est-à-dire correspondant à la poussée d'Archimède, donc au poids du volume d'eau Vb=Sbx(H0-HZb). A titre d'exemple, la bouée annulaire précédemment décrite possédant une chambre de vannes de 22,5 m de diamètre au niveau du joint d'étanchéité 100, et située à une profondeur H2b=20m, ce qui correspond sensiblement à une pression de
sur la figure 10.
A cet effet, une pompe 22 aspire l'eau à travers une conduite d'aspiration 22a traversant de manière étanche le fond 2c du touret et rejetant l'eau à la mer par le biais de la conduite de refoulement 22b traversant de manière étanche le touret 2. Au début du pompage, l'eau à l'intérieur des tubes de guidage 20c-1 se trouve au niveau Ho, correspondant sensiblement au niveau de la mer, mais dès que la pompe aura évacué quelques centaines de litres, l'eau va atteindre le niveau Hib, car le diamètre requis pour les conduites est lié au diamètre des câbles de relevage 20b et est avantageusement réduit au minimum. A
titre d'exemple, un tube de guidage de 300mm de diamètre interne et une hauteur Ho-HZb de 20m, à l'intérieur de laquelle est installé un câble de levage de 150mm de diamètre correspond à un volume d'eau d'environ 1m3, c'est-à-dire un volume global de 4m3 environ pour un système de levage à quatre brins. Une pompe de déballastage de 500m3/h vidangera ainsi l'intégralité de la hauteur desdites conduites de guidage en environ 30 secondes, puis commencera ensuite à
vidanger la chambre des vannes dont le volume est d'environ 2 000 m3 pour une chambre de 5 m de hauteur et de 22,5 m de diamètre.
Ainsi après évacuation des premiers 4 m3 d'eau, donc après environ 30 secondes, la deuxième bouée se trouve plaquée en sous face du touret avec une force verticale dirigée vers le haut correspondant à
la section de la surface intérieure Sb délimitée par le joint d'étanchéité
100 multiplié par la pression hydrostatique correspondant au niveau H2b, c'est-à-dire correspondant à la poussée d'Archimède, donc au poids du volume d'eau Vb=Sbx(H0-HZb). A titre d'exemple, la bouée annulaire précédemment décrite possédant une chambre de vannes de 22,5 m de diamètre au niveau du joint d'étanchéité 100, et située à une profondeur H2b=20m, ce qui correspond sensiblement à une pression de
33 2 bars, se trouve plaquée contre le touret avec une force verticale dirigée vers le haut de 8000 tonnes environ. Lorsque la chambre des vannes 30 est vide, elle se trouve à la pression atmosphérique et est rendue accessible par un trou d'homme 24 muni d'une trappe étanche 24a en position fermée lorsque la deuxième bouée est déconnecté, ou que la chambre des vannes est en cours de purge ou de remplissage.
Lorsque la chambre des vannes 30 est purgée, les câbles de levage ne sont plus nécessaires et sont de préférence déconnectés pour faciliter ultérieurement le largage de la deuxième bouée en cas de nécessité. On dispose avantageusement en sous face du touret un dispositif de verrou de sûreté figure 14 consistant, par exemple en une partie mobile articulée 102 solidaire de ladite sous face du touret, coopérant avec un taquet 101 solidaire de la bouée annulaire, ledit taquet étant par exemple commun avec la butée limitant l'écrasement du joint 100 en élastomère. Ainsi, en cas d'envahissement de la chambre des vannes, la perte de flottabilité de la bouée annulaire sera compensée par les verrous de sûreté et il n'y aura pas de risques de largage inopiné et destructeur de ladite bouée annulaire.
En cas de nécessité de déconnexion de la deuxième bouée du FPSO, par exemple en raison d'une tempête, d'un iceberg ou d'une banquise menaçant l'ensemble des installations, on effectue avantageusement la déconnexion selon la procédure préférée suivante décrite en référence aux figures 6 à 12 :
- on ferme de manière étanche la trappe d'accès 24b à la chambre des vannes, et - les câbles de levage 20b sont déconnectés de la bouée annulaire et le cas échéant sortis intégralement des tubes guides 20c-2, les verrous de sûreté 102 étant toujours enclenchés, on ouvre la vanne 25, représentée sur la figure 11, qui met en communication, par le biais des conduites de remplissage 25a-25b traversant respectivement la paroi latérale tubulaire 2 en partie basse du touret et la partie centrale 2b1 de la paroi de fond 2b du touret, la mer et ladite chambre des vannes,
Lorsque la chambre des vannes 30 est purgée, les câbles de levage ne sont plus nécessaires et sont de préférence déconnectés pour faciliter ultérieurement le largage de la deuxième bouée en cas de nécessité. On dispose avantageusement en sous face du touret un dispositif de verrou de sûreté figure 14 consistant, par exemple en une partie mobile articulée 102 solidaire de ladite sous face du touret, coopérant avec un taquet 101 solidaire de la bouée annulaire, ledit taquet étant par exemple commun avec la butée limitant l'écrasement du joint 100 en élastomère. Ainsi, en cas d'envahissement de la chambre des vannes, la perte de flottabilité de la bouée annulaire sera compensée par les verrous de sûreté et il n'y aura pas de risques de largage inopiné et destructeur de ladite bouée annulaire.
En cas de nécessité de déconnexion de la deuxième bouée du FPSO, par exemple en raison d'une tempête, d'un iceberg ou d'une banquise menaçant l'ensemble des installations, on effectue avantageusement la déconnexion selon la procédure préférée suivante décrite en référence aux figures 6 à 12 :
- on ferme de manière étanche la trappe d'accès 24b à la chambre des vannes, et - les câbles de levage 20b sont déconnectés de la bouée annulaire et le cas échéant sortis intégralement des tubes guides 20c-2, les verrous de sûreté 102 étant toujours enclenchés, on ouvre la vanne 25, représentée sur la figure 11, qui met en communication, par le biais des conduites de remplissage 25a-25b traversant respectivement la paroi latérale tubulaire 2 en partie basse du touret et la partie centrale 2b1 de la paroi de fond 2b du touret, la mer et ladite chambre des vannes,
34 PCT/FR2009/051641 et ainsi commence le remplissage de la chambre des vannes, les tubes guides 20c-2 servant d'évent en maintenant la chambre des vannes sensiblement à la pression atmosphérique pendant tout ledit remplissage, et - on arrête le remplissage en refermant la vanne 25, lorsque la chambre des vannes 30 est intégralement remplie, ce qui représente un volume d'eau de mer d'environ 2000m3 dans l'exemple précédemment décrit, c'est à dire lorsque la cote H2b du niveau de l'eau à l'intérieur de la chambre des vannes est atteinte.
Dans cette position, la deuxième bouée se trouve toujours maintenue en position par la poussée hydrostatique (F=poids du volume d'eau V2b=SbX(HO-H2b), et le processus de largage est réversible par simple vidange de la chambre comme expliqué
précédemment. Préalablement ou durant cette phase de remplissage qui peut durer de 10 à 45 minutes en fonction du nombre de vannes 25 et conduites de remplissage 25a-25b et de leurs diamètres respectifs, on dépressurise avantageusement toutes les conduites flexibles 14 jusqu'aux têtes de puits, et plus particulièrement les conduites de gaz sous très forte pression, dont on envoie le gaz vers la torchère du FPSO
pour y être brûlé.
Lorsque la déconnexion est confirmée de manière définitive - on déverrouille les verrous de sûreté 102 en les faisant pivoter de leur position engagée 102a à leur position rétractée 102b, et - on ouvre en grand au moins l'une des vannes 25 de manière à
finir le remplissage des tubes guides 20c-2, ce qui représente un volume faible, de l'ordre quelques m3 dans l'exemple décrit précédemment.
Dès que le niveau Hib est atteint, la flottabilité de la deuxième bouée est réduite de la valeur F3b=Poids du volume d'eau V3b=Sbx(HO-H3b) avec H3b = niveau de la paroi de fond 30a de la chambre des vannes 30, jusqu'à la valeur Flb=Poids du volume d'eau Vlb=Sbx(HO-Hlb). Lorsque le poids propre de l'ensemble constitué de la deuxième bouée déjaugée, des conduites flexibles dépasse la valeur de Fib, la deuxième bouée commence à se libérer naturellement du touret et du fait que ladite deuxième bouée commence sa descente vers le bas, le joint 100 n'est plus étanche et laisse alors entre l'eau de mer avec un 5 débit quasi-infini. Instantanément, la deuxième bouée se retrouve avec un niveau hydrostatique correspondant au niveau de la mer, c'est-à-dire au niveau HO, et ladite deuxième bouée se trouve précipité vers le bas avec une force considérable correspondant à son poids propre, c'est-à-dire 500-1500 tonnes, libérant ainsi le FPSO de son ancrage sur touret, 10 de manière quasi-instantanée.
Cette phase ultime, entre son déclenchement et son résultat, nécessitant le transfert de 3-4m3 dans l'exemple précédemment décrit pour remplir les tubes de guidage 20c-2 jouant le rôle d'évents, ne prend que quelques secondes, voire quelques dizaines de secondes dans 15 le pire des cas. En effet, lorsque le niveau hydrostatique Hib est atteint, la deuxième bouée commence sa descente, mais le joint 100 étant dans un état comprimé est toujours étanche. Pour continuer le processus de largage, il convient de continuer l'entrée d'eau jusqu'à ce que le joint soit décomprimé et commence à laisser passer l'eau de mer, 20 ce qui provoque alors le largage brutal de la deuxième bouée. A titre d'exemple, un joint comprimé sur une épaisseur de 25mm, nécessitera, dans l'exemple précédemment cité d'une chambre des vannes de 22.5 m de diamètre un apport complémentaire d'eau de mer d'environ 10m3, ce qui n'augmente pas radicalement le temps de déconnexion.
25 On peut également réaliser le remplissage de la chambre de vannes 30a à l'aide de vannes 26 et conduites de remplissage latérales 26a-26b traversant ladite paroi tubulaire supérieure la de la deuxième bouée d'amarrage 1-2, comme représenté sur la figure 12.
Pour obtenir une déconnexion quasi-instantanée on peut utiliser 30 avantageusement une trappe étanche dans la paroi tubulaire supérieure la de la chambre des vannes 30, trappe de grandes dimensions 103 maintenue en position fermée 103a en opération normale et en phase préliminaire de déconnexion par un dispositif de gâchette, ou par des boulons explosifs, non représentés, puis actionnés à distance de manière connue pour libérer ladite trappe étanche, laquelle en position 103b laisse alors librement passer l'eau de mer. Le largage est alors quasiment instantané.
Dans la description qui précède, on a décrit ladite paroi supérieure tubulaire la de la deuxième bouée d'amarrage comme étant définie par une surface cylindrique d'axe vertical ZZ', de préférence à
section circulaire. Mais on comprend que ladite paroi tubulaire supérieure la peut être définie par une surface de révolution d'axe vertical ZZ' dont la génératrice droite est inclinée par rapport à l'axe ZZ', ladite paroi tubulaire supérieure présentant alors une forme tronconique, ou encore ladite génératrice peut être courbe, l'essentiel étant de définir une paroi latérale dont le bord supérieur lb est apte à
venir en contact avec la sous-face de la partie centrale 2b2 de la paroi de fond 2b du touret 2, d'une part, et, d'autre part, dont l'extrémité
inférieure soit assemblée de manière étanche sur la périphérie de la paroi de fond de la chambre 30, de manière à définir une chambre des vannes 30a étanche lorsque le bord supérieur de la paroi latérale de ladite chambre des vannes rentre en contact avec la partie centrale 2b1 de la paroi de fond 2b du touret 2.
Dans les descriptions des diverses figures, les treuils 20a-21a sont installés au niveau du pont du FPSO et les câbles de levage 20b-21b correspondants traversent les tubes de guidage 20c-1,20c-2, ces derniers jouant aussi le rôle d'évent, mais on reste dans l'esprit de l'invention si l'on intègre les treuils dans la structure du touret au niveau de son fond. Les treuils sont alors directement dans l'eau et les câbles connectés directement à la bouée : on dispose alors au moins une conduite 20c-1,20c-2 qui alors n'a qu'un rôle d'évent.
Le système et procédé de connexion/déconnexion de ladite première bouée 1-1 est similaire à celui de la deuxième bouée décrit ci-dessus.
Pour la connexion de la première bouée 1-1, les moyens de pompage coopérant avec une conduite d'aspiration 22a traversant la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2c et une conduite de refoulement 22b traversant la paroi latérale tubulaire 2a et débouchant au sein de la cavité 4, permettent de vider la chambre interstitielle 40 entre les deux joints 200a et 200b délimitant ladite deuxième chambre 40, lorsque la première bouée est plaquée contre la paroi de fond du touret.
Les deux joints en élastomère 200a-200b, solidaires de la première bouée annulaire 1-1 sont comprimés entre la sous face du touret et la partie supérieure de la première bouée.
Des taquets 101a,10lb comprenant une partie mâle 10la solidaire de la face supérieure 40a de la première bouée coopère avec des parties mâles complémentaires 101b dans lesquelles ils peuvent se caler en sous face de la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b du touret.
De même également les butées ou taquets 101a,10lb peuvent limiter l'écrasement des joints 200a et 200b et ces taquets peuvent coopérer avec des verrous de sureté (non représentés) rendant solidaire la première bouée avec la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b du touret.
Ces taquets 101a,10lb font office de moyens de centrage de la première bouée par rapport à la paroi de fond du touret et permettent de reprendre une partie au moins des efforts horizontaux subis par la première bouée.
Et, pour la déconnexion de la première bouée 1-1, une vanne 25 et des conduites 25a,25b traversant la paroi latérale 2a du touret permettent de remplir la chambre 40 avec l'eau provenant de l'intérieur de la cavité 4.
Dans les deux bouées, la poussée d'Archimède s'applique sur la surface limitée respectivement par le joint d'étanchéité 100 dans le cas de la deuxième bouée, et limitée par les joints 200a-200b dans le cas de la première bouée. La poussée verticale vers le haut est fonction de la différence Ho-H, H étant le niveau de l'eau libre au sein des tubes de guidage 20c-1,20c-2.
Dans le cas de la première bouée, tel qu'illustré sur la figure 6, le niveau H=Hia correspond à un équilibre entre la poussée d'Archimède (vers le haut) et le poids propre (vers le bas) de la bouée d'amarrage 1-1 munie de son système d'ancrage. Ainsi, lors de la connexion de ladite première bouée, le pompage 22 fera descendre très rapidement le niveau de l'eau dans les tubes de guidage 20c-1, et dès que le niveau Hia est atteint, ladite bouée 1-1 se trouve plaquée en sous-face du touret 2. La poursuite du pompage aura pour effet d'augmenter la poussée d'Archimède et le facteur de sécurité du système est alors fonction de la hauteur Hia-H2a.
De la même manière, lors d'une déconnexion par temps calme de la première bouée, tant que le niveau de l'eau à l'intérieur des tubes de guidage 20c-1 est en dessous du niveau Hia, ladite bouée reste plaquée en sous-face du touret, mais elle se trouve larguée dès que ledit niveau Hia est dépassé et se rapproche de la surface. Dans le cas de conditions extrêmes, telles que représenté sur les figures 2 & 3, la déconnexion aura lieu pour un niveau H compris entre le niveau Hia et le niveau H2a.
Il en va de même pour la deuxième bouée qui sera, par temps calme, connecté ou déconnecté à un niveau Hib, et en cas de conditions extrêmes sera larguée à un niveau H compris entre le niveau Hib et le niveau H2b. A titre d'exemple, une première bouée 1-1 présentant un joint périphérique interne 200a de 25m de diamètre et un joint périphérique externe 200b de 42m, une valeur de H2a de 22m, est soumise, lorsque le plan des joints se trouve à une profondeur de 20m, à une poussée d'Archimède d'environ 20 000 tonnes dirigée vers le haut.
Dans cette position, la deuxième bouée se trouve toujours maintenue en position par la poussée hydrostatique (F=poids du volume d'eau V2b=SbX(HO-H2b), et le processus de largage est réversible par simple vidange de la chambre comme expliqué
précédemment. Préalablement ou durant cette phase de remplissage qui peut durer de 10 à 45 minutes en fonction du nombre de vannes 25 et conduites de remplissage 25a-25b et de leurs diamètres respectifs, on dépressurise avantageusement toutes les conduites flexibles 14 jusqu'aux têtes de puits, et plus particulièrement les conduites de gaz sous très forte pression, dont on envoie le gaz vers la torchère du FPSO
pour y être brûlé.
Lorsque la déconnexion est confirmée de manière définitive - on déverrouille les verrous de sûreté 102 en les faisant pivoter de leur position engagée 102a à leur position rétractée 102b, et - on ouvre en grand au moins l'une des vannes 25 de manière à
finir le remplissage des tubes guides 20c-2, ce qui représente un volume faible, de l'ordre quelques m3 dans l'exemple décrit précédemment.
Dès que le niveau Hib est atteint, la flottabilité de la deuxième bouée est réduite de la valeur F3b=Poids du volume d'eau V3b=Sbx(HO-H3b) avec H3b = niveau de la paroi de fond 30a de la chambre des vannes 30, jusqu'à la valeur Flb=Poids du volume d'eau Vlb=Sbx(HO-Hlb). Lorsque le poids propre de l'ensemble constitué de la deuxième bouée déjaugée, des conduites flexibles dépasse la valeur de Fib, la deuxième bouée commence à se libérer naturellement du touret et du fait que ladite deuxième bouée commence sa descente vers le bas, le joint 100 n'est plus étanche et laisse alors entre l'eau de mer avec un 5 débit quasi-infini. Instantanément, la deuxième bouée se retrouve avec un niveau hydrostatique correspondant au niveau de la mer, c'est-à-dire au niveau HO, et ladite deuxième bouée se trouve précipité vers le bas avec une force considérable correspondant à son poids propre, c'est-à-dire 500-1500 tonnes, libérant ainsi le FPSO de son ancrage sur touret, 10 de manière quasi-instantanée.
Cette phase ultime, entre son déclenchement et son résultat, nécessitant le transfert de 3-4m3 dans l'exemple précédemment décrit pour remplir les tubes de guidage 20c-2 jouant le rôle d'évents, ne prend que quelques secondes, voire quelques dizaines de secondes dans 15 le pire des cas. En effet, lorsque le niveau hydrostatique Hib est atteint, la deuxième bouée commence sa descente, mais le joint 100 étant dans un état comprimé est toujours étanche. Pour continuer le processus de largage, il convient de continuer l'entrée d'eau jusqu'à ce que le joint soit décomprimé et commence à laisser passer l'eau de mer, 20 ce qui provoque alors le largage brutal de la deuxième bouée. A titre d'exemple, un joint comprimé sur une épaisseur de 25mm, nécessitera, dans l'exemple précédemment cité d'une chambre des vannes de 22.5 m de diamètre un apport complémentaire d'eau de mer d'environ 10m3, ce qui n'augmente pas radicalement le temps de déconnexion.
25 On peut également réaliser le remplissage de la chambre de vannes 30a à l'aide de vannes 26 et conduites de remplissage latérales 26a-26b traversant ladite paroi tubulaire supérieure la de la deuxième bouée d'amarrage 1-2, comme représenté sur la figure 12.
Pour obtenir une déconnexion quasi-instantanée on peut utiliser 30 avantageusement une trappe étanche dans la paroi tubulaire supérieure la de la chambre des vannes 30, trappe de grandes dimensions 103 maintenue en position fermée 103a en opération normale et en phase préliminaire de déconnexion par un dispositif de gâchette, ou par des boulons explosifs, non représentés, puis actionnés à distance de manière connue pour libérer ladite trappe étanche, laquelle en position 103b laisse alors librement passer l'eau de mer. Le largage est alors quasiment instantané.
Dans la description qui précède, on a décrit ladite paroi supérieure tubulaire la de la deuxième bouée d'amarrage comme étant définie par une surface cylindrique d'axe vertical ZZ', de préférence à
section circulaire. Mais on comprend que ladite paroi tubulaire supérieure la peut être définie par une surface de révolution d'axe vertical ZZ' dont la génératrice droite est inclinée par rapport à l'axe ZZ', ladite paroi tubulaire supérieure présentant alors une forme tronconique, ou encore ladite génératrice peut être courbe, l'essentiel étant de définir une paroi latérale dont le bord supérieur lb est apte à
venir en contact avec la sous-face de la partie centrale 2b2 de la paroi de fond 2b du touret 2, d'une part, et, d'autre part, dont l'extrémité
inférieure soit assemblée de manière étanche sur la périphérie de la paroi de fond de la chambre 30, de manière à définir une chambre des vannes 30a étanche lorsque le bord supérieur de la paroi latérale de ladite chambre des vannes rentre en contact avec la partie centrale 2b1 de la paroi de fond 2b du touret 2.
Dans les descriptions des diverses figures, les treuils 20a-21a sont installés au niveau du pont du FPSO et les câbles de levage 20b-21b correspondants traversent les tubes de guidage 20c-1,20c-2, ces derniers jouant aussi le rôle d'évent, mais on reste dans l'esprit de l'invention si l'on intègre les treuils dans la structure du touret au niveau de son fond. Les treuils sont alors directement dans l'eau et les câbles connectés directement à la bouée : on dispose alors au moins une conduite 20c-1,20c-2 qui alors n'a qu'un rôle d'évent.
Le système et procédé de connexion/déconnexion de ladite première bouée 1-1 est similaire à celui de la deuxième bouée décrit ci-dessus.
Pour la connexion de la première bouée 1-1, les moyens de pompage coopérant avec une conduite d'aspiration 22a traversant la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2c et une conduite de refoulement 22b traversant la paroi latérale tubulaire 2a et débouchant au sein de la cavité 4, permettent de vider la chambre interstitielle 40 entre les deux joints 200a et 200b délimitant ladite deuxième chambre 40, lorsque la première bouée est plaquée contre la paroi de fond du touret.
Les deux joints en élastomère 200a-200b, solidaires de la première bouée annulaire 1-1 sont comprimés entre la sous face du touret et la partie supérieure de la première bouée.
Des taquets 101a,10lb comprenant une partie mâle 10la solidaire de la face supérieure 40a de la première bouée coopère avec des parties mâles complémentaires 101b dans lesquelles ils peuvent se caler en sous face de la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b du touret.
De même également les butées ou taquets 101a,10lb peuvent limiter l'écrasement des joints 200a et 200b et ces taquets peuvent coopérer avec des verrous de sureté (non représentés) rendant solidaire la première bouée avec la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b du touret.
Ces taquets 101a,10lb font office de moyens de centrage de la première bouée par rapport à la paroi de fond du touret et permettent de reprendre une partie au moins des efforts horizontaux subis par la première bouée.
Et, pour la déconnexion de la première bouée 1-1, une vanne 25 et des conduites 25a,25b traversant la paroi latérale 2a du touret permettent de remplir la chambre 40 avec l'eau provenant de l'intérieur de la cavité 4.
Dans les deux bouées, la poussée d'Archimède s'applique sur la surface limitée respectivement par le joint d'étanchéité 100 dans le cas de la deuxième bouée, et limitée par les joints 200a-200b dans le cas de la première bouée. La poussée verticale vers le haut est fonction de la différence Ho-H, H étant le niveau de l'eau libre au sein des tubes de guidage 20c-1,20c-2.
Dans le cas de la première bouée, tel qu'illustré sur la figure 6, le niveau H=Hia correspond à un équilibre entre la poussée d'Archimède (vers le haut) et le poids propre (vers le bas) de la bouée d'amarrage 1-1 munie de son système d'ancrage. Ainsi, lors de la connexion de ladite première bouée, le pompage 22 fera descendre très rapidement le niveau de l'eau dans les tubes de guidage 20c-1, et dès que le niveau Hia est atteint, ladite bouée 1-1 se trouve plaquée en sous-face du touret 2. La poursuite du pompage aura pour effet d'augmenter la poussée d'Archimède et le facteur de sécurité du système est alors fonction de la hauteur Hia-H2a.
De la même manière, lors d'une déconnexion par temps calme de la première bouée, tant que le niveau de l'eau à l'intérieur des tubes de guidage 20c-1 est en dessous du niveau Hia, ladite bouée reste plaquée en sous-face du touret, mais elle se trouve larguée dès que ledit niveau Hia est dépassé et se rapproche de la surface. Dans le cas de conditions extrêmes, telles que représenté sur les figures 2 & 3, la déconnexion aura lieu pour un niveau H compris entre le niveau Hia et le niveau H2a.
Il en va de même pour la deuxième bouée qui sera, par temps calme, connecté ou déconnecté à un niveau Hib, et en cas de conditions extrêmes sera larguée à un niveau H compris entre le niveau Hib et le niveau H2b. A titre d'exemple, une première bouée 1-1 présentant un joint périphérique interne 200a de 25m de diamètre et un joint périphérique externe 200b de 42m, une valeur de H2a de 22m, est soumise, lorsque le plan des joints se trouve à une profondeur de 20m, à une poussée d'Archimède d'environ 20 000 tonnes dirigée vers le haut.
Claims (16)
1. Support flottant (10) de production pétrolière comportant - un dispositif d'amarrage (1) de lignes d'ancrage (13) au fond de la mer et de premières conduites de liaison fond/surface (14) s'étendant depuis ledit dispositif d'amarrage où elles sont amarrées jusqu'au fond de la mer, ledit dispositif d'amarrage comprenant au moins une bouée annulaire d'amarrage (1-1), ledit dispositif d'amarrage (1) étant connecté de manière réversible à un touret (2), et - ledit touret comprenant au moins une structure tubulaire étanche (2), de préférence à section circulaire selon ledit axe vertical (ZZ'), comportant une paroi de fond (2c) assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale (2a) de ladite structure tubulaire étanche, ledit touret (2) s'étendant au sein d'une cavité (4) traversant la coque du support flottant de préférence sur toute sa hauteur, ledit touret étant articulé en rotation par rapport à
ladite coque par l'intermédiaire d'au moins un palier de roulement ou de frottement (51, 52, 53) situé de préférence au-dessus de la ligne de flottaison (32) et/ou hors d'eau, de préférence un palier de roulement, de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ', et - des secondes conduites de liaison (14c) s'étendant entre l'extrémité supérieure desdites premières conduites de liaison fond/surface (14) auxquelles elles sont connectées et le pont du support flottant (101), lesdites deuxièmes conduites de liaison (14c) traversant de manière étanche la paroi de fond (2b) du touret (2) et remontant au sein de la cavité (4) jusqu'à un raccord (3) d'une pluralité de dites secondes conduites (14c), ledit raccord (3) étant solidaire du support flottant au niveau du pont (101) du support flottant, ledit raccord (3) du type raccord à joint tournant, étant articulé en rotation de manière à
autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord, les extrémités inférieures desdites secondes conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret étant connectées aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison (14) par l'intermédiaire de connecteurs (7) coopérant avec des vannes (8), caractérisé en ce que :
- ledit dispositif d'amarrage (1) comporte deux bouées (1-1,1-2) disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe (ZZ') de la paroi de fond (2b) dudit touret, une première bouée (1-1) étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes d'ancrage (13), et ladite première bouée annulaire comportant un orifice central (1-3) contenant une deuxième bouée d'amarrage (1-2) sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison fond/surface (14), ladite deuxième bouée d'amarrage (1-2) comprenant une paroi tubulaire supérieure (la), à l'intérieur de laquelle sont situées lesdites vannes (8) et connecteurs (7) à l'extrémité supérieure desdites premières conduites de liaison (14), et - ledit support flottant comprend un système de connexion/déconnexion de ladite première et/ou respectivement deuxième bouée(s) d'amarrage (1-1, 1-2) par rapport à ladite paroi de fond (2b) du touret, permettant la connexion/déconnexion de chacune desdites première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage indépendamment l'une de l'autre, comprenant :
.cndot. deux joints d'étanchéité (200a,200b) sur la face supérieure (40a) de ladite première bouée annulaire (1-1), lesdits joints étant coaxiaux par rapport à l'axe (ZZ') de l'orifice central (1-3) de ladite première bouée, délimitant une première chambre étanche ou chambre annulaire interstitielle (40) entre la paroi de fond (2b) dudit touret et la face supérieure (40a) de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée (1-1) est plaquée contre la paroi de fond dudit touret, et .cndot. ladite paroi supérieure tubulaire (la) de ladite deuxième bouée délimitant avec la paroi de fond (2b) dudit touret une deuxième chambre étanche (30) dite chambre des vannes, lorsque un joint d'étanchéité (100) sur le bord supérieur (1b) de ladite paroi supérieur tubulaire de la deuxième bouée est appliqué contre la paroi de fond (2b) dudit touret, en sous-face de celui-ci, et .cndot. une pluralité de liens (20b,21b), tels que des câbles de levage fixés à chaque dite bouée d'amarrage, de préférence au bord supérieur (1b) de la dite paroi supérieure tubulaire (la) de ladite deuxième bouée d'amarrage, lesdits liens s'étendant de préférence à
l'intérieur du touret en traversant de manière étanche la paroi de fond (2c) du touret, et .cndot. au moins deux tubes d'évent (20c-1,20c-2) s'étendant verticalement à l'intérieur du touret, depuis un niveau au-dessus de la ligne de flottaison (32) jusqu'à la paroi de fond (2c) du touret qu'ils traversent de manière étanche au niveau de chacune desdites première et respectivement deuxième chambre (40,30), et .cndot. des moyens de pompage (22) d'eau dans chacune desdites première et respectivement deuxième chambres (40,30), lorsque ladite première et respectivement deuxième bouée correspondante est appliquée contre la paroi de fond (2b) du touret, et .cndot. le poids propre de ladite première bouée d'amarrage (1-1) et lignes d'ancrage (13) et respectivement le poids propre de ladite deuxième bouée d'amarrage (1-2) et desdites premières conduites de liaison fond/surface (14) est inférieur au poids du volume d'eau correspondant au volume (V;) de ladite première ou deuxième chambre avec V i = S i x(H0-H2i), dans laquelle - H0 est la hauteur d'eau du niveau de flottaison, - H2i est la hauteur de la partie de la paroi de fond (2c) du touret délimitant ladite première chambre (H2a) ou respectivement deuxième chambre (H2b), et - S i étant la surface de la section transversale de ladite première chambre (S a) ou respectivement dite deuxième chambre (S b).
- i = a pour ladite première bouée et dite première chambre et i =
b pour ladite deuxième bouée et dite deuxième chambre.
ladite coque par l'intermédiaire d'au moins un palier de roulement ou de frottement (51, 52, 53) situé de préférence au-dessus de la ligne de flottaison (32) et/ou hors d'eau, de préférence un palier de roulement, de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ', et - des secondes conduites de liaison (14c) s'étendant entre l'extrémité supérieure desdites premières conduites de liaison fond/surface (14) auxquelles elles sont connectées et le pont du support flottant (101), lesdites deuxièmes conduites de liaison (14c) traversant de manière étanche la paroi de fond (2b) du touret (2) et remontant au sein de la cavité (4) jusqu'à un raccord (3) d'une pluralité de dites secondes conduites (14c), ledit raccord (3) étant solidaire du support flottant au niveau du pont (101) du support flottant, ledit raccord (3) du type raccord à joint tournant, étant articulé en rotation de manière à
autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation dudit raccord, les extrémités inférieures desdites secondes conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret étant connectées aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison (14) par l'intermédiaire de connecteurs (7) coopérant avec des vannes (8), caractérisé en ce que :
- ledit dispositif d'amarrage (1) comporte deux bouées (1-1,1-2) disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe (ZZ') de la paroi de fond (2b) dudit touret, une première bouée (1-1) étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes d'ancrage (13), et ladite première bouée annulaire comportant un orifice central (1-3) contenant une deuxième bouée d'amarrage (1-2) sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison fond/surface (14), ladite deuxième bouée d'amarrage (1-2) comprenant une paroi tubulaire supérieure (la), à l'intérieur de laquelle sont situées lesdites vannes (8) et connecteurs (7) à l'extrémité supérieure desdites premières conduites de liaison (14), et - ledit support flottant comprend un système de connexion/déconnexion de ladite première et/ou respectivement deuxième bouée(s) d'amarrage (1-1, 1-2) par rapport à ladite paroi de fond (2b) du touret, permettant la connexion/déconnexion de chacune desdites première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage indépendamment l'une de l'autre, comprenant :
.cndot. deux joints d'étanchéité (200a,200b) sur la face supérieure (40a) de ladite première bouée annulaire (1-1), lesdits joints étant coaxiaux par rapport à l'axe (ZZ') de l'orifice central (1-3) de ladite première bouée, délimitant une première chambre étanche ou chambre annulaire interstitielle (40) entre la paroi de fond (2b) dudit touret et la face supérieure (40a) de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée (1-1) est plaquée contre la paroi de fond dudit touret, et .cndot. ladite paroi supérieure tubulaire (la) de ladite deuxième bouée délimitant avec la paroi de fond (2b) dudit touret une deuxième chambre étanche (30) dite chambre des vannes, lorsque un joint d'étanchéité (100) sur le bord supérieur (1b) de ladite paroi supérieur tubulaire de la deuxième bouée est appliqué contre la paroi de fond (2b) dudit touret, en sous-face de celui-ci, et .cndot. une pluralité de liens (20b,21b), tels que des câbles de levage fixés à chaque dite bouée d'amarrage, de préférence au bord supérieur (1b) de la dite paroi supérieure tubulaire (la) de ladite deuxième bouée d'amarrage, lesdits liens s'étendant de préférence à
l'intérieur du touret en traversant de manière étanche la paroi de fond (2c) du touret, et .cndot. au moins deux tubes d'évent (20c-1,20c-2) s'étendant verticalement à l'intérieur du touret, depuis un niveau au-dessus de la ligne de flottaison (32) jusqu'à la paroi de fond (2c) du touret qu'ils traversent de manière étanche au niveau de chacune desdites première et respectivement deuxième chambre (40,30), et .cndot. des moyens de pompage (22) d'eau dans chacune desdites première et respectivement deuxième chambres (40,30), lorsque ladite première et respectivement deuxième bouée correspondante est appliquée contre la paroi de fond (2b) du touret, et .cndot. le poids propre de ladite première bouée d'amarrage (1-1) et lignes d'ancrage (13) et respectivement le poids propre de ladite deuxième bouée d'amarrage (1-2) et desdites premières conduites de liaison fond/surface (14) est inférieur au poids du volume d'eau correspondant au volume (V;) de ladite première ou deuxième chambre avec V i = S i x(H0-H2i), dans laquelle - H0 est la hauteur d'eau du niveau de flottaison, - H2i est la hauteur de la partie de la paroi de fond (2c) du touret délimitant ladite première chambre (H2a) ou respectivement deuxième chambre (H2b), et - S i étant la surface de la section transversale de ladite première chambre (S a) ou respectivement dite deuxième chambre (S b).
- i = a pour ladite première bouée et dite première chambre et i =
b pour ladite deuxième bouée et dite deuxième chambre.
2. Support flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pluralité de dits câbles de levage s'étend depuis des treuils (20a,21a) disposés, de préférence au niveau du pont du support flottant ou au sommet dudit touret, au-dessus de la ligne de flottaison (32), lesdits câbles de levage s'étendant le cas échéant à l'intérieur d'une pluralité tubes d'évents et de guidage (20c-1,20c-2) s'étendant verticalement à l'intérieur du touret, depuis un niveau au-dessus de la ligne de flottaison jusqu'à la paroi de fond (2c) du touret qu'ils traversent de manière étanche.
3. Support flottant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé
en ce que, pour au moins une desdites première ou deuxième bouée, de préférence pour chacune desdites première ou deuxième bouée, ledit système de connexion/déconnexion comporte au moins trois dits câbles (20b,21b) et au moins trois dits tubes de guidage (20c), disposés, de préférence, symétriquement par rapport au centre de la paroi de fond circulaire (2b) dudit touret et, de préférence, le long et à proximité de la surface externe de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite première bouée ou respectivement à proximité de la surface interne de ladite structure tubulaire (2) dudit touret pour ladite deuxième bouée, les extrémités inférieures desdits câbles (20b,21b) étant fixées au niveau de la face supérieure (50) de ladite première bouée ou respectivement au niveau du bord supérieur (1b) de ladite paroi tubulaire supérieure (la) de ladite deuxième bouée.
en ce que, pour au moins une desdites première ou deuxième bouée, de préférence pour chacune desdites première ou deuxième bouée, ledit système de connexion/déconnexion comporte au moins trois dits câbles (20b,21b) et au moins trois dits tubes de guidage (20c), disposés, de préférence, symétriquement par rapport au centre de la paroi de fond circulaire (2b) dudit touret et, de préférence, le long et à proximité de la surface externe de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite première bouée ou respectivement à proximité de la surface interne de ladite structure tubulaire (2) dudit touret pour ladite deuxième bouée, les extrémités inférieures desdits câbles (20b,21b) étant fixées au niveau de la face supérieure (50) de ladite première bouée ou respectivement au niveau du bord supérieur (1b) de ladite paroi tubulaire supérieure (la) de ladite deuxième bouée.
4. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre desdits tubes de guidage (20c-1,20c-2) et la profondeur d'immersion de la partie de paroi de fond (2c) du touret sur laquelle reposent lesdits tubes de guidage (H0-H2i), avec i = a ou b, sont tels que le volume interne des tubes de guidage est inférieur à 15 m3, de préférence inférieur à 5 m3, pour une hauteur de touret immergé au sein de ladite cavité (H0-H2) d'au moins 20 m, plus particulièrement de préférence de 20 à 50 m.
5. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite paroi tubulaire supérieure (la) de ladite deuxième bouée (1-2) comprend, à son extrémité inférieure, une paroi de fond (30a) à laquelle elle est assemblée de manière étanche, formant la paroi de fond de la chambre des vannes supportant lesdites vannes (8) et/ou parties de connecteurs automatiques (7a), et ladite deuxième bouée comporte, en partie inférieure, un caisson (30b) constituant un flotteur en sous-face de la paroi de fond (30a) de la chambre des vannes.
6. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une dite pompe (22) située de préférence en partie basse à l'intérieur de ladite structure tubulaire étanche constituant le touret (2), ladite pompe coopérant avec une conduite d'aspiration (22a) traversant de manière étanche ladite paroi de fond (2c) du touret, ladite conduite d'aspiration arrivant à proximité
de la paroi de chaque dite première ou deuxième chambre (40-30) lorsque ladite première ou respectivement deuxième bouée est en position appliquée contre ladite paroi de fond (2b) du touret, et ladite pompe (22) coopérant avec une canalisation de refoulement (22b) pour chacune desdites première ou deuxième chambre (40,30), chaque dite canalisation de refoulement (22b) débouchant au sein de ladite cavité
(4), de préférence en traversant la paroi latérale tubulaire de ladite structure tubulaire étanche (2) constituant le touret, de préférence en partie basse dudit touret.
de la paroi de chaque dite première ou deuxième chambre (40-30) lorsque ladite première ou respectivement deuxième bouée est en position appliquée contre ladite paroi de fond (2b) du touret, et ladite pompe (22) coopérant avec une canalisation de refoulement (22b) pour chacune desdites première ou deuxième chambre (40,30), chaque dite canalisation de refoulement (22b) débouchant au sein de ladite cavité
(4), de préférence en traversant la paroi latérale tubulaire de ladite structure tubulaire étanche (2) constituant le touret, de préférence en partie basse dudit touret.
7. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi de fond (2b) dudit touret comporte :
- une partie centrale (2b1) de préférence circulaire assemblée de manière étanche avec ladite paroi tubulaire latérale (2a) dudit touret à
l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité inférieure (2c) de ladite paroi tubulaire latérale et une partie périphérique (2b2) entourant ladite partie centrale (2b1), de préférence une partie périphérique annulaire (2b2) assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure (2c) de ladite paroi tubulaire latérale (2a) ou sur la face externe de ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en hauteur vers le bas par rapport à ladite partie centrale (2b1) de telle sorte que les extrémités inférieures desdites deuxièmes conduites de liaison (14c) comprenant de préférence des parties de connecteurs (7b), en sous-face de ladite partie centrale (2b1) de la paroi de fond (2b), soient situées au-dessus de l'extrémité inférieure (2c) de la paroi tubulaire latérale de la structure tubulaire étanche du touret (2).
- une partie centrale (2b1) de préférence circulaire assemblée de manière étanche avec ladite paroi tubulaire latérale (2a) dudit touret à
l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité inférieure (2c) de ladite paroi tubulaire latérale et une partie périphérique (2b2) entourant ladite partie centrale (2b1), de préférence une partie périphérique annulaire (2b2) assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure (2c) de ladite paroi tubulaire latérale (2a) ou sur la face externe de ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en hauteur vers le bas par rapport à ladite partie centrale (2b1) de telle sorte que les extrémités inférieures desdites deuxièmes conduites de liaison (14c) comprenant de préférence des parties de connecteurs (7b), en sous-face de ladite partie centrale (2b1) de la paroi de fond (2b), soient situées au-dessus de l'extrémité inférieure (2c) de la paroi tubulaire latérale de la structure tubulaire étanche du touret (2).
8. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de retenue ou verrouillage de sureté mécaniques réversibles (101, 102) de chacune desdites première et deuxième bouées d'amarrage contre la sous-face de la paroi de fond (2b) dudit touret.
9. Support flottant selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune desdites première ou deuxième bouée d'amarrage comporte des butées ou taquets de protection (101,101a-101b) limitant l'écrasement dudit joint et assurant le transfert de charge vertical entre ladite première ou deuxième bouée et le touret lorsque ladite première ou deuxième bouée est appliquée contre la paroi de fond (2b) dudit touret, lesdits joints toriques (100,200a-200b) étant comprimés entre la sous-face de la paroi de fond (2b) dudit touret et ladite première ou deuxième bouée d'amarrage, ledit taquet de protection (101a-101b) étant apte à coopérer avec un verrou de sûreté mobile articulé (102) solidaire de la sous-face de la paroi de fond (2c) dudit touret, de telle sorte que ladite première ou deuxième bouée d'amarrage (1) soit rendue solidaire dudit touret lorsque ledit verrou de sûreté(102) est enclenché
dessous ledit taquet de protection (101,101a-101b).
dessous ledit taquet de protection (101,101a-101b).
10. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée (1-2) et/ou la paroi latérale tubulaire (2a) de la structure tubulaire étanche (2) dudit touret comporte(nt) une vanne de remplissage (25-26) coopérant avec des canalisations de remplissage (25a-25b et 26a-26b) mettant en communication l'eau de mer et l'intérieur de ladite chambre des vannes (30), et, de préférence, ladite paroi tubulaire (1a) de ladite chambre des vannes (30) comportant une trappe (103) étanche de grande dimension, apte à permettre un remplissage quasi instantané de ladite chambre des vannes par l'eau de mer lorsque l'on ouvre ladite trappe.
11. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (2c) du touret comporte une trappe de visite (24, 24a) de ladite chambre des vannes (30).
12. Procédé de mise en oeuvre d'un support flottant selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel on réalise la connexion d'une dite première ou deuxième bouée en sous-face et contre la paroi de fond (2c) d'un dit touret, et on réalise les étapes suivantes :
a- on immerge une dite première ou deuxième bouée, à laquelle sont amarrées desdites lignes d'ancrage (13) ou respectivement dites premières conduites de liaison fond/surface (14), et b- on accroche l'extrémité inférieure des câbles de levage (20b,21b) à ladite première ou respectivement deuxième bouée, ledit support flottant étant positionné de telle sorte que ladite première ou respectivement deuxième bouée soit sensiblement axé dans l'axe vertical (ZZ') de ladite cavité, et c- on actionne lesdits treuils pour relever ladite première ou deuxième bouée d'amarrage jusqu'à ce que lesdits joints d'étanchéité
pour la première dite bouée ou ledit joint d'étanchéité pour ladite deuxième bouée d'amarrage soi(en)t appliqué(s) contre et en sous-face de la paroi de fond (2c) dudit touret, formant ainsi une dite première ou respectivement deuxième chambre (40,30) remplie d'eau de mer, lesdits tubes de guidage (20c-1,20c-2) coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre étant également remplis d'eau de mer sur une hauteur H0 correspondant sensiblement au niveau de la surface de l'eau de la ligne de flottaison (32), et d- on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre (40,30) à l'aide de dits moyens de pompage (22) jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre soit inférieur à la hauteur H1i , de préférence inférieur ou égal respectivement à la hauteur H2i, la hauteur H1i étant telle que la poussée d'Archimède correspondant au poids du volume d'eau V1i=SIx(H0-H1i), avec i = a pour la première bouée et première chambre et i = b pour la deuxième bouée et deuxième chambre, soit supérieur au poids de l'ensemble de ladite première bouée (1) et desdites lignes d'ancrage (13) pour ladite première chambre étanche ou respectivement le poids de l'ensemble de ladite deuxième bouée d'amarrage et desdites conduites de liaison (14) pour ladite deuxième chambre étanche, et e- de préférence on vide complètement ladite première ou respectivement deuxième chambre (40,30) que l'on rend ensuite étanche.
a- on immerge une dite première ou deuxième bouée, à laquelle sont amarrées desdites lignes d'ancrage (13) ou respectivement dites premières conduites de liaison fond/surface (14), et b- on accroche l'extrémité inférieure des câbles de levage (20b,21b) à ladite première ou respectivement deuxième bouée, ledit support flottant étant positionné de telle sorte que ladite première ou respectivement deuxième bouée soit sensiblement axé dans l'axe vertical (ZZ') de ladite cavité, et c- on actionne lesdits treuils pour relever ladite première ou deuxième bouée d'amarrage jusqu'à ce que lesdits joints d'étanchéité
pour la première dite bouée ou ledit joint d'étanchéité pour ladite deuxième bouée d'amarrage soi(en)t appliqué(s) contre et en sous-face de la paroi de fond (2c) dudit touret, formant ainsi une dite première ou respectivement deuxième chambre (40,30) remplie d'eau de mer, lesdits tubes de guidage (20c-1,20c-2) coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre étant également remplis d'eau de mer sur une hauteur H0 correspondant sensiblement au niveau de la surface de l'eau de la ligne de flottaison (32), et d- on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre (40,30) à l'aide de dits moyens de pompage (22) jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre soit inférieur à la hauteur H1i , de préférence inférieur ou égal respectivement à la hauteur H2i, la hauteur H1i étant telle que la poussée d'Archimède correspondant au poids du volume d'eau V1i=SIx(H0-H1i), avec i = a pour la première bouée et première chambre et i = b pour la deuxième bouée et deuxième chambre, soit supérieur au poids de l'ensemble de ladite première bouée (1) et desdites lignes d'ancrage (13) pour ladite première chambre étanche ou respectivement le poids de l'ensemble de ladite deuxième bouée d'amarrage et desdites conduites de liaison (14) pour ladite deuxième chambre étanche, et e- de préférence on vide complètement ladite première ou respectivement deuxième chambre (40,30) que l'on rend ensuite étanche.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, après vidage de ladite première ou deuxième chambre (40,30), on détache les extrémités inférieures desdits câbles de levage (20b,21b) de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et, de préférence, on enclenche des moyens de retenue mécaniques (101, 102) de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage, rendant celle-ci solidaire de la paroi de fond (2b) dudit touret (101, 102), de préférence à l'aide d'un verrou de sûreté mobile (102) articulé
apte à coopérer avec des taquets de protection (101,101a-101b) empêchant l'écrasement desdits joints d'étanchéité (200a-200b) ou dudit joint d'étanchéité (100) comprimé entre ladite première ou respectivement deuxième bouée et la sous-face de la paroi de fond (2b) du touret.
apte à coopérer avec des taquets de protection (101,101a-101b) empêchant l'écrasement desdits joints d'étanchéité (200a-200b) ou dudit joint d'étanchéité (100) comprimé entre ladite première ou respectivement deuxième bouée et la sous-face de la paroi de fond (2b) du touret.
14. Procédé de mise en oeuvre d'un support flottant selon l'une des revendications 12 ou 13, dans lequel on réalise la déconnexion d'une dite première ou deuxième bouée (1) connectée à un dit touret (2), dans lequel les extrémités inférieures desdits câbles de levage (20b) ont été détachées de ladite première ou deuxième bouée d'amarrage (1-1,2-2), comprenant les étapes suivantes dans lesquelles :
a- on fait rentrer de l'eau dans ladite première ou respectivement deuxième chambre étanche (40,30), de manière à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage (20c-1,20c-2) coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre arrive juste au-dessus dudit niveau H1i avec i = a pour la première chambre et i = b pour la deuxième chambre, et b- Pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on déverrouille les connecteurs automatiques (7) entre lesdites première et deuxième conduites de liaison (14,14c) et, c- on libère lesdits moyens de retenue mécaniques (101, 101a-101b,102) pour désolidariser mécaniquement ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et ladite paroi de fond (2b) du touret, d- on finit de remplir les tubes de guidage en communication avec la chambre, ce qui provoque la déconnexion de ladite bouée.
a- on fait rentrer de l'eau dans ladite première ou respectivement deuxième chambre étanche (40,30), de manière à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage (20c-1,20c-2) coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre arrive juste au-dessus dudit niveau H1i avec i = a pour la première chambre et i = b pour la deuxième chambre, et b- Pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on déverrouille les connecteurs automatiques (7) entre lesdites première et deuxième conduites de liaison (14,14c) et, c- on libère lesdits moyens de retenue mécaniques (101, 101a-101b,102) pour désolidariser mécaniquement ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et ladite paroi de fond (2b) du touret, d- on finit de remplir les tubes de guidage en communication avec la chambre, ce qui provoque la déconnexion de ladite bouée.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que pour la déconnexion de ladite deuxième bouée d'amarrage, l'on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
a- on dépressurise lesdites premières et secondes conduites de liaison fond/surface, et b- on remplit ladite deuxième chambre ou chambre de vannes (30) jusqu'à ladite hauteur H2b de la sous-face de la paroi de fond du touret, et on arrête le remplissage dès que ladite chambre des vannes (30) est intégralement remplie d'eau, et c- on déverrouille les connecteurs automatiques (7) entre lesdites premières et deuxièmes conduites de liaison (14,14c), d- on déverrouille, le cas échéant, lesdits verrous de sûreté
mécaniques (102), et e- on continue le remplissage de ladite chambre de vannes, de manière à réaliser le remplissage des tubes de guidage (20c-1,20c-2) jusqu'à ladite hauteur H1b.
a- on dépressurise lesdites premières et secondes conduites de liaison fond/surface, et b- on remplit ladite deuxième chambre ou chambre de vannes (30) jusqu'à ladite hauteur H2b de la sous-face de la paroi de fond du touret, et on arrête le remplissage dès que ladite chambre des vannes (30) est intégralement remplie d'eau, et c- on déverrouille les connecteurs automatiques (7) entre lesdites premières et deuxièmes conduites de liaison (14,14c), d- on déverrouille, le cas échéant, lesdits verrous de sûreté
mécaniques (102), et e- on continue le remplissage de ladite chambre de vannes, de manière à réaliser le remplissage des tubes de guidage (20c-1,20c-2) jusqu'à ladite hauteur H1b.
16. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé
en ce qu'on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
1) - on déconnecte ladite deuxième bouée par rapport audit touret tout en maintenant connectée ladite première bouée sur ledit touret, et 2) - on descend ladite deuxième bouée à une certaine profondeur d'immersion dessous ledit support flottant en gardant les premières conduites de liaison amarrées sur la deuxième bouée.
en ce qu'on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
1) - on déconnecte ladite deuxième bouée par rapport audit touret tout en maintenant connectée ladite première bouée sur ledit touret, et 2) - on descend ladite deuxième bouée à une certaine profondeur d'immersion dessous ledit support flottant en gardant les premières conduites de liaison amarrées sur la deuxième bouée.
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