EP0020267A1 - Dispositif articulé pour le transfert de fluides - Google Patents

Dispositif articulé pour le transfert de fluides Download PDF

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EP0020267A1
EP0020267A1 EP19800400753 EP80400753A EP0020267A1 EP 0020267 A1 EP0020267 A1 EP 0020267A1 EP 19800400753 EP19800400753 EP 19800400753 EP 80400753 A EP80400753 A EP 80400753A EP 0020267 A1 EP0020267 A1 EP 0020267A1
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EP
European Patent Office
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transfer device
location
connection means
segments
pipe segments
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EP19800400753
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German (de)
English (en)
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EP0020267B1 (fr
Inventor
Jean Carminati
Thomas Ehret
Gérard Ovieve
Henri Albert Thoor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
John Bean Technologies NV
FMC Technologies SAS
Original Assignee
FMC Europe NV
FMC Europe SA
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Publication date
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Application filed by FMC Europe NV, FMC Europe SA filed Critical FMC Europe NV
Publication of EP0020267A1 publication Critical patent/EP0020267A1/fr
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Publication of EP0020267B1 publication Critical patent/EP0020267B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D9/00—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships
    • B67D9/02—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships using articulated pipes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/8807—Articulated or swinging flow conduit

Definitions

  • the present invention relates to a hinged device for transferring fluids from a first location to a second location, for example from an oil installation at sea to a tanker or other marine vessel.
  • Fluid transfer devices of the accordion type or with deformable diamonds are known.
  • a single broken line is used for transferring a liquid and is constituted by articulated hollow elements, while the other broken line is produced by any articulated connecting elements.
  • the assembly is articulated respectively to a support arm and to a connector.
  • the articulation with the carrying arm can be a universal joint, while the connector is a funnel or bell device suitable for fitting on a hollow nozzle head disposed on a ship.
  • the operation of the articulated assembly is obtained using a cable.
  • the assembly is completed by a hawser coming to be fixed to the connector.
  • a transfer device is also known of the accordion or deformable diamond type in which two broken line paths are used for the transfer of fluids but the assembly is joined in an articulated manner and definitive with two coaxial terminations inseparable from their respective supports.
  • a composite rotating joint is provided, but no operating means (such as a cable) for deployment or retraction of the deformable diamond system is provided, since the terminations are inseparable from their supports. respective.
  • a deformable transfer device 1 comprises two upper pipes 11, 12 the upper end of which is pivotally connected to the end of an arrow 2 (only sketched in broken lines in FIGS. 1 and 2 ) and more specifically to respective pipes 21, 22, carried by the latter, by means of connection means 3, two lower pipes 13, 14, the lower end of which is connected to a tanker 4 of which only an upper wall is shown in broken lines in FIG. 1 by means of connection means 5 of the deformable transfer device to the boat and of connection means 6 of the deformable transfer device, and two intermediate conduits 15, 16 interposed respectively between the lower end of each upper pipe and the upper end of the corresponding lower pipe.
  • Each of the two assemblies consisting of an upper pipe 11, 12, an intermediate pipe 15, 16 and a lower pipe 13, 14, which connects a pipe 21, 22 of the boom to the boat, one for the transfer of liquefied natural gas, the other for the return of steam, is constituted in the form of a broken hinged line placed opposite each other as shown in Figure 1; these two sets are not in the same plane, but in planes arranged in parallel, and are placed so as to constitute, seen from the front, two articulated diamonds of which two respective angles are opposite by the vertex, this vertex being in the middle of the conduits intermediate 15, 16, which are secured at this location by a hinge, for example a ball joint 17; so both diamonds formed, arranged one above the other, remain equal to each other in all positions of the deformable transfer device.
  • the tower or the vertical carrying device which is mounted by its base on a platform forming part of the installation at sea is not shown, and it has been seen that the same is true of most of the boom, in particular of its end pivotally attached to the top of the carrier device; a support and actuation device with cables is also provided, cooperating with a tensioning device, the characteristics of which will be explained below; a securing device is used to secure the deformable transfer device to the boom.
  • Each intermediate pipe is connected by its respective ends on the one hand to an upper pipe and on the other hand to a lower pipe, by means of articulations 18, which can be of single knee, each provided with a rotating joint and at minus a fixing with fixed flanges whose respective axes are perpendicular or orthogonal, or, as shown in the drawings, of the "double knee" type, - each provided with a pair of rotary joints 181 whose respective axes are in the extension l 'one of the other and fixings with fixed flanges 182 whose respective axes are also in the extension of one another and parallel to the first; whereas with simple knee joints, it is easier to produce each of the two assemblies consisting of an upper pipe, an intermediate pipe and a lower pipe in the form of a broken line, the three segments of which are in two (or three) parallel planes, with double knee joints, it is easy to make a broken line whose three segments are in the same plane.
  • articulations 18 can be of single knee, each provided with
  • connection means 3 of the deformable transfer device to the lines 21, 22 of the boom comprise on each line a single knee 31 to allow extensions and retractions of the arm, with a pair of cryogenic rotary joints 311, 312 having their axes perpendicular so as to make a coupling of the "cardan" type.
  • connection means 5 of the deformable transfer device with the boat may have an axial rotary joint; however, this is not essential and here they comprise two independent lines each provided with a knee 51 to allow extensions and retractions of the arm, with rotary joints 511, 512 having their axes perpendicular so as to also carry out a coupling of the gimbal type, a safety valve 513, a hemispherical ball valve 514, and locking members 515; the connection means 5 also comprise a central locking head 516, connected here to the two lines by flanges; the safety valves 513 and the locking head 516 are provided on the one hand with shutters and on the other hand with quick disconnection members 517 represented symbolically, so that in case of emergency disconnection, the lower part of these valves and the locking head remain on the ship, the jet being moreover blocked by its own weight or if necessary by spring devices provided respectively on the two parts of these valves and of the locking head which are to be disconnected , so that the shutters are then automatically pushed into their closed
  • connection means 6 of the boat to the transfer device can take different forms.
  • the connection between the deformable transfer device and the tank is carried out by means of a single pipe 61, with a rotary joint 611 of the bi-product connection type, allowing the passage of liquefied natural gas and steam in circuits isolated from one another, for example concentric; it is also possible to provide, as in FIGS. 5 and 6, two lines 62, 63 each comprising three rotary joints such as the joints 621, 622, 623 of line 62, of vertical axis, forming an articulated connection around a central pipe 64 equipped with a rotary joint 641 and connected to the two lines by flanges.
  • the central pipe allows the passage of a supply cable connected to the lower part of the deformable transfer device and used to bring it into the working position, and comprises locking members 65 for the head.
  • locking 516 which is fixed at this location when the connection phase is completed; in both cases also, the connection means 6 also comprise, in their region where they are locked to the connection means 5, a hemispherical ball valve 624.
  • the support and actuation device comprises two cables 71, permanently on the structure; these two cables, connected to the tensioning device 72 via pulleys 72A arranged at the top of the arm, are attached to the lower part of the deformable transfer device.
  • the tensioning device is designed so that on the one hand the arm has an equilibrium position just above the zone of maximum movements encountered during loading, and on the other hand it rises to its equilibrium position. without oscillation when disconnected at the end of loading, and also that in all cases of normal or emergency disconnection, its upward acceleration is greater than the acceleration of the ship; the folded position of the deformable transfer device is shown in long dashed lines in FIG. 1.
  • the securing device is designed such that, from its equilibrium position, the deformable transfer device is secured to the boom by means of claws which lift it and support it in its securing position.
  • the articulated transfer device according to the invention which can be fitted with members intended for cryogenic type operation, in particular cryogenic rotary joints, allows rapid connection and disconnection with the tanker, under good conditions of balance and safety, thanks to its double diamond arrangement in pantograph operated by cables connected to a tensioning device designed to respond to extremely severe requirements, a number of components located at the bottom of the device being liable to remain attached to the tanker in the event of an emergency disconnection.
  • two dog legs (62, 63) each having three rotations, such that the rotary joints (621, 622, 623) of the leg (62) each form a transfer line articulated around a central mast, couplers at the ends of the dog legs coming to couple at the ends of the deformable transfer device.
  • each transfer line or dog leg with three rotations of these coupling and transfer means further comprises, two other rotations with a horizontal axis, the combination of the five rotations allowing vertical movement of the couplers and a final connection at the ends of the arm.
  • Each dog leg (62 or 63) therefore shows two other rotations (A and B) in addition to the three rotations (621 - 622 - 623) for the leg (62) and (631 - 632 - 633) for the leg (63 ).
  • the rotation (A) is arranged between the coupler (C) and the rotation (621) or (631) depending on whether it is the leg (62) or the leg (63).
  • the rotation (B) is arranged between the rotations (622 and 623) for the leg (62) and between the rotations (632 and 633) for the leg (63).
  • the elbow (8) connecting the coupler (C) to the rotation (A) is pivotally mounted at the end of a console (82) carried by a sleeve (821) for the leg (62) and at the end of a console (83) carried by another sleeve (831) for the leg (63).
  • the sleeves (821) and (831) are arranged one above the other and are capable of sliding on the mast (M).
  • the pivoting takes place along a general axis (X-X) passing through the center of the rotations or rotary joints (A) and using jacks (VI) advantageously supported on the rotations (621) and (631).
  • V2 Other cylinders (V2) are provided to obtain a vertical translation of the sleeves (821) and (831) along the mast (M).
  • Another cylinder (V3) is provided to obtain a rotation on itself of the mast (M) around the axis (Z-Z).
  • the rotation (B), also with a horizontal axis (Y-Y), ensures, when combined with the rotation (A) and the three rotations forming the dog leg, a vertical movement of the coupler. This allows more reasonable manufacturing tolerances, since the assembly is not hyperstatic.
  • the dog legs are not subject to mechanical forces due to a differential contraction between the dog legs and the locking mast (M) the latter remaining at room temperature when the dog legs cool.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif articulé de transfert de fluides entre une flèche de chargement comportant au moins deux conduites de fluide situé à un emplacement (installation pétrolière) et un moyen de couplage situé à un second emplacement (navire). Le dispositif comprend deux moyens de connexion supérieurs (3), associés à la Cardan et reliés auxdites conduites de ladite flèche; deux moyens de connexion inférieurs (5), associés également à la Cardan et susceptibles d'être reliés auxdits moyens de couplages du second emplacement; deux segments de conduite supérieurs (11-12) reliés auxdits moyens de connexion supérieurs; deux segments de conduite inférieurs (13-14) reliés auxdits moyens de connexion inférieurs; deux segments de conduite intermédiaires (15-16) intercalés entre les deux segments de conduite supérieurs et les deux segments de conduite inférieurs, et articulés entre eux; deux lignes de transfert séparées, articulées, étant ainsi réalisées depuis ladite flèche de chargement jusqu'audit moyen de couplage situé au second emplacement. L'invention s'applique notamment au transfert de gaz naturel liquéfié d'une plate-forme marine à un bateau-citerne.

Description

  • La présente invention se rapporte à un dispositif articulé pour le transfert de fluides d'un premier emplacement à un second emplacement, par exemple d'une installation pétrolière en mer à un bateau-citerne ou un autre bâtiment marin.
  • On connaît des dispositifs de transfert de fluide du type accordéon ou à losanges déformables.
  • Selon l'un de ces dispositifs une seule ligne brisée est utilisée pour le transfert d'un liquide et se trouve constituée par des éléments creux articulés, tandis que l'autre ligne brisée est réalisée par des éléments de liaison quelconques articulés. L'ensemble est réuni de façon articulée respectivement à un bras porteur et à un connecteur. L'articulation avec le bras porteur peut être une articulation à cardan, alors que le connecteur est un dispositif à entonnoir ou cloche propre à venir s'adapter sur une tête d'ajutage creuse disposée sur un navire. La manoeuvre de l'ensemble articulé est obtenue à l'aide d'un câble. L'ensemble est complété par une aussière venant se fixer au connecteur.
  • Il est souhaitable d'avoir la possibilité d'utiliser les deux parcours en ligne brisée pour le transfert d'un fluide ou de deux fluides différents.
  • Du fait de deux canalisations à prévoir dans ce cas depuis le bras porteur jusqu'au navire, se posent des problèmes importants tant au niveau de la connexion supérieure et de la connexion inférieure du dispositif, qu'au niveau des articulations entre segments de conduite des deux lignes brisées.
  • On connaît un dispositif de transfert également du type accordéon ou à losanges déformables dans lequel deux parcours en ligne brisée sont utilisés pour le transfert de fluides mais l'ensemble est réuni de façon articulée et définitive à deux terminaisons coaxiales indissociables de leurs supports respectifs. Afin de réaliser un raccordement universel à ces terminaisons un joint tournant composé y est prévu mais aucun moyen de manoeuvre (tel un câble) pour un déploiement ou une rétraction du système à losanges déformables n'est prévu, puisque les terminaisons sont indissociables de leurs supports respectifs.
  • La présente invention a pour but de créer un dispositif articulé de transfert de fluides présentant de bonnes qualités de maniabilité et de fiabilité, et permettant un entretien aisé, tout en maintenant le prix et les frais d'exploitation dans des limites acceptables, grâce notamment à une structure particulière déformable et des moyens de connexion appropriés apportant entre autres les avantages suivants :
    • - minimiser les pertes de charges ;
    • - minimiser le nombre de raccords et donc les possibilités de pannnes ;
    • - permettre une position repliée très compacte de la structure déformable, d'où une réduction des possibilités de chocs avec le navire.
  • La présente invention vise un dispositif de transfert de fluides comprenant des segments multiples articulés de conduite de fluide du type accordéon ou à losanges déformables, à moyen de connexion supérieur universel, moyen de connexion inférieur dissociable et moyen d'actionnement à câble, lequel dispositif permet un transfert de fluides entre une flèche de chargement comportant au moins deux conduites de fluide situé à un emplacement et un moyen de couplage situé à un second emplacement et se caractérise en ce qu'il comprend :
    • - deux moyens de connexion supérieurs, associés à la Cardan et reliés auxdites conduites de ladite flèche ;
    • - deux moyens de connexion inférieurs, associés également à la Cardan et susceptibles d'être reliés auxdits moyens de couplages du second emplacement ;
    • - deux segments de conduite supérieurs reliés auxdits moyens de connexion supérieurs ;
    • - deux segments de conduite inférieurs reliés auxdits moyens de connexion inférieurs ;
    • - deux segments de conduite intermédiaires intercalés entre les deux segments de conduite supérieurs et les deux segments de conduite inférieurs ;
    • - une articulation reliant entre eux lesdits segments de conduite intermédiaires ;
    • - au moins une articulation à genou reliant chacun desdits segments de conduite supérieurs à un desdits segments de conduite intermédiaires ;
    • - au moins une articulation à genou reliant chacun desdits segments de conduite inférieurs à un desdits segments de conduite intermédiaires ;

    deux lignes de transfert séparées, articulées, étant ainsi réalisées depuis ladite flèche de chargement jusqu'audit moyen de couplage situé au second emplacement.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, se rapportant à une forme de réalisation particulière de l'invention représentée sur les dessins ci-joints, dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue de face d'une partie d'un dispositif de transfert selon l'invention, montrant également les moyens de connexion qui le relient, d'une part, à la flèche etd'autre part, au bateau-citerne ;
    • - la figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1, où les moyens de connexion situés sur le bateau-citerne ne sont pas représentés ;
    • - la figure 3 est une vue schématique, coupée selon la ligne III-III de la figure 1, des moyens de connexion du bateau-citerne ;
    • - la figure 4 est une vue schématique, coupée selon la ligne IV-IV de la figure 2, des moyens de connexion du dispositif de transfert déformable au bateau-citerne ;
    • - la figure 5 est une vue de face d'une variante de réalisation des moyens de connexion reliant le dispositif de transfert déformable et le bateau-citerne ;
    • - la figure 6 est une vue schématique, coupée selon la ligne VI-VI de la figure 5, des moyens de connexion du bateau-citerne au dispositif de transfert déformable ; et
    • - la figure 7 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation des moyens de couplage et de transfert situés au second emplacement ou bateau-citerne.
  • Un dispositif de transfert déformable 1 selon l'invention comprend deux conduites supérieures 11, 12 dont l'extrémité supérieure est reliée, de façon pivotante, à l'extrémité d'une flèche 2 (seulement esquissée en traits interrompus sur les figures 1 et 2) et plus précisément à des conduites respectives 21, 22, portées par celle-ci, par l'intermédiaire de moyens de connexion 3, deux conduites inférieures 13, 14, dont l'extrémité inférieure est reliée à un bateau-citerne 4 dont seule une paroi supérieure est représentée en traits interrompus sur la figure 1 par l'intermédiaire de moyens de connexion 5 du dispositif de transfert déformable au bateau et de moyens de connexion 6 du dispositif de transfert déformable, et deux conduites intermédiaires 15, 16 intercalées respectivement entre l'extrémité inférieure de chaque conduite supérieure et l'extrémité supérieure de la conduite inférieure correspondante. Chacun des deux ensembles constitués d'une conduite supérieure 11, 12, d'une conduite intermédiaire 15, 16 et d'une conduite inférieure 13, 14, qui relie une conduite 21, 22 de la flèche au bateau, l'un pour le transfert du gaz naturel liquéfié, l'autre pour le retour de la vapeur, est constitué sous la forme d'une ligne brisée articulée placée vis- à-vis de l'autre comme représenté sur la figure 1 ; ces deux ensembles ne sont pas dans le même plan, mais dans des plans disposés parallèlement, et sont placés de manière à constituer, vus de face, deux losanges articulés dont deux angles respectifs sont opposés par le sommet, ce sommet étant au milieu des conduites intermédiaires 15, 16, lesquelles sont solidarisées à cet endroit par une articulation par exemple une rotule 17 ; de la sorte les deux losanges formés, disposés l'un au-dessus de l'autre, restent égaux l'un à l'autre dans toutes les positions du dispositif de transfert déformable. La tour ou le dispositif porteur vertical qui est monté par sa base sur une plate-forme faisant partie de l'installation en mer n'est pas représenté, et on a vu qu'il en est de même de la plus grande partie de la flèche, notamment de son extrémité fixée de façon pivotante au sommet du dispositif porteur ; sont également prévus un dispositif de support et d'actionnement à câbles coopérant avec un dispositif de tensionnement, dont les caractéristiques seront exposées plus loin ; un dispositif d'arrimage sert à arrimer le dispositif de transfert déformable à la flèche.
  • Chaque conduite intermédiaire est reliée par ses extrémités respectives d'une part à une conduite supérieure et d'autre part à une conduite inférieure, grâce à des articulations 18, pouvant être à genou simple, munies chacune d'un joint tournant et d'au moins une fixation à brides fixes dont les axes respectifs sont perpendiculaires ou orthogonaux, ou, comme représenté sur les dessins, du type "double genou",- munies chacune d'une paire de joints tournants 181 dont les axes respectifs sont dans le prolongement l'un de l'autre et de fixations à brides fixes 182 dont les axes respectifs sont également dans le prolongement l'un de l'autre et parallèles aux premiers ; alors qu'avec des articulations à genou simple, il est plus facile de réaliser chacun des deux ensembles constitués d'une conduite supérieure, d'une conduite intermédiaire et d'une conduite inférieure sous la forme d'une ligne brisée dont les trois segments sont dans deux (ou trois) plans parallèles, avec des articulations à double genou, il est aisé de réaliser une ligne brisée dont les trois segments sont dans le même plan.
  • Les moyens de connexion 3 du dispositif de transfert déformable aux conduites 21, 22 de la flèche comportent sur chaque ligne un genou simple 31 pour permettre les extensions et rétractions du bras, avec une paire de joints tournants cryogéniques 311, 312 ayant leurs axes perpendiculaires de façon à réaliser un accouplement du genre "cardan".
  • Les moyens de connexion 5 du dispositif de transfert déformable avec le bateau peuvent être à joint tournant axial ; cependant, cela n'est pas indispensable et ils comportent ici deux lignes indépendantes munies chacune d'un genou 51 pour permettre les extensions et rétractions du bras, avec des joints tournants 511, 512 ayant leurs axes perpendiculaires de façon à réaliser également un accouplement du genre cardan, un clapet de sécurité 513, une vanne à boisseau hémisphérique 514, et des organes de verrouillage 515 ; les moyens de connexion 5 comportent également une tête de verrouillage centrale 516, reliée ici aux deux lignes par des brides ; les clapets de sécurité 513 et la tête de verrouillage 516 sont munis d'une part d'obturateurs et d'autre part d'organes de déconnexion rapide 517 représentés symboliquement, afin qu'en cas de déconnexion d'urgence, la partie inférieure de ces clapets et de la tête de verrouillage reste sur le navire, le jet étant par ailleurs bloqué par son propre poids ou si nécessaire par des dispositifs à ressort prévus respectivement sur les deux parties de ces clapets et de la tête de verrouillage qui sont à déconnecter, de telle sorte que les obturateurs soient alors automatiquement poussés dans leur position d'obturation.
  • Les moyens de connexion 6 du bateau au dispositif de transfert peuvent prendre des formes différentes. Sur la figure 1, la liaison entre le dispositif de transfert déformable et la citerne est réalisée grâce à une conduite unique 61, avec un joint tournant 611 du type raccord bi-produits, permettant le passage du gaz naturel liquéfié et de la vapeur dans des circuits isolés l'un de l'autre par exemple concentriques ; on peut également prévoir, comme- sur les figures 5 et 6, deux lignes 62, 63 comportant chacune trois joints tournants tels que les joints 621, 622, 623 de la ligne 62, d'axe vertical, formant une liaison articulée autour d'une conduite centrale 64 équipée d'un joint tournant 641 et reliée aux deux lignes par des brides.
  • Dans les deux cas, la conduite centrale permet le passage d'un câble d'amenée relié à la partie inférieure du dispositif de transfert déformable et utilisé pour l'amener en position de travail, et comporte des organes de verrouillage 65 pour la tête de verrouillage 516 laquelle est fixée à cet endroit lorsque la phase de connexion est terminée ; dans les deux cas également, les moyens de connexion 6 comportent aussi, dans leur région où ils sont verrouillés aux moyens de connexion 5, une vanne à boisseau hémisphérique 624.
  • Le dispositif de support et d'actionnement comporte deux câbles 71, en permanence sur la structure ; ces deux câbles, reliés au dispositif de tensionnement 72 en passant par des poulies 72A disposées en haut du bras, sont attachés à la partie inférieure du dispositif de transfert déformable.
  • Le dispositif de tensionnement est conçu de telle sorte que d'une part le bras possède une position d'équilibre juste au-dessus de la zone des mouvements maxima rencontrés pendant le chargement, que d'autre part il remonte à sa position d'équilibre sans oscillation lorsqu'il est déconnecté en fin de chargement, et également que dans tous les cas de déconnexion normale ou d'urgence, son accélération ascendante soit supérieure à l'accélération du navire ; la position repliée du dispositif de transfert déformable est représentée en traits interrompus longs sur la figure 1.
  • Le dispositif d'arrimage est conçu de telle sorte que, depuis sa position d'équilibre, le dispositif de transfert déformable soit arrimé à la flèche au moyen de griffes qui le soulèvent et le supportent dans sa position d'arrimage.
  • Le dispositif de transfert articulé selon l'invention, qui peut être équipé d'organes destinés à un fonctionnement du type cryogénique, notamment de joints tournants cryogéniques, permet une connexion et une déconnexion rapides avec le bateau-citerne, dans de bonnes conditions d'équilibre et de sécurité, grâce à sa disposition à double losange en pantographe actionné par des câbles reliés à un dispositif de tensionnement conçu pour répondre à des impératifs extrêmement sévères, un certain nombre d'organes situés à la partie inférieure du dispositif étant susceptibles de rester solidarisés au bateau-citerne en cas de déconnexion d'urgence.
  • On a vu que dans la forme de réalisation représentée à la figure 1 les moyens de couplage et de transfert entre le dispositif de transfert déformable et la citerne sont réalisés à l'aide d'une conduite unique (61) à joint tournant (611) du type raccord bi-produits, permettant le passage d'un gaz naturel liquéfié et de vapeur dans des circuits isolés l'un de l'autre, par exemple concentriques.
  • Dans la forme de réalisation représentée aux figures 5 et 6, deux jambes de chien (62, 63) comportant chacune trois rotations, telles que les joints tournants (621, 622, 623) de la jambe (62) forment chacune une ligne de transfert articulée autour d'un mât central, des coupleurs aux extrémités des jambes de chien venant s'accoupler aux extrémités du dispositif de transfert déformable.
  • Suivant une autre forme de réalisation des moyens de couplage et de transfert prévus au second emplacement ou navire, représentée à la figure 7, chaque ligne de transfert ou jambe de chien à trois rotations de ces moyens de couplage et de transfert comprend, en plus, deux autres rotations à axe horizontal, la combinaison des cinq rotations permettant un mouvement vertical des coupleurs et une connexion finale aux extrémités du bras. Chaque jambe de chien (62 ou 63) montre donc deux autres rotations (A et B) en plus des trois rotations (621 - 622 - 623) pour la jambe (62) et (631 - 632 - 633) pour la jambe (63).
  • La rotation (A) est disposée entre le coupleur (C) et la rotation (621) ou (631) suivant qu'il s'agit de la jambe (62) ou de la jambe (63).
  • La rotation (B) est disposée entre les rotations (622 et 623) pour la jambe (62) et entre les rotations (632 et 633) pour la jambe (63).
  • Le coude (8) reliant le coupleur (C) à la rotation (A) est monté à pivot à l'extrémité d'une console (82) portée par un manchon (821) pour la jambe (62) et à l'extrémité d'une console (83) portée par un autre manchon (831) pour la jambe (63).
  • Les manchons (821) et (831) sont disposés l'un au-dessus de l'autre et sont susceptibles de coulisser sur le mât (M).
  • Le pivotement s'effectue selon un axe général (X-X) passant par le centre des rotations ou joints tournants (A) et à l'aide de vérins (VI) prenant avantageusement appui sur les rotations (621) et (631).
  • D'autres vérins (V2) sont prévus pour obtenir une translation verticale des manchons (821) et (831) le long du mât (M).
  • Un autre vérin (V3) est prévu pour obtenir une rotation sur lui-même du mât (M) autour de l'axe (Z-Z).
  • La rotation (A) à axe horizontal (X-X) donne le moyen de basculer le coupleur pendant la phase de connexion ce qui permet d'éviter d'éventuels chocs.
  • La rotation (B), également à axe horizontal (Y-Y), assure, lorsqu'elle est combinée avec la rotation (A) et les trois rotations formant la jambe de chien, un mouvement vertical du coupleur. Ceci permet des tolérances de fabrication plus raisonnables, puisque l'ensemble n'est pas hyperstatique. De plus, les jambes de chien ne sont pas sujettes à des efforts mécaniques dus à une contraction différentielle entre les jambes de chien et le mât de verrouillage (M) ce dernier restant à température ambiante lorsque les jambes de chien se refroidissent.
  • La combinaison des cinq rotations de chaque jambe de chien permet le fonctionnement suivant :
    • - le bras est positionné et verrouillé par rapport au bateau au moyen du timon (T) et du mât (M). Les coupleurs (C) sont en position basse ;
    • - les jambes de chien sont pivotées à l'aide du vérin (V3) autour de l'axe (Z-Z) du timon de façon à amener les coupleurs (C) en face des extrémités (E) du bras ;
    • - les coupleurs (C) sont amenés en position haute par la rotation (A) à l'aide des vérins (V1) ;
    • - les coupleurs (C) sont amenés en position de connexion finale par translation verticale, opérée au moyen des vérins (V2) et rendue possible par la combinaison des cinq rotations de chaque jambe de chien.
  • Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de ladite invention qui est défini dans les revendications qui suivent.

Claims (18)

1. Dispositif de transfert de fluides comprenant des segments multiples articulés de conduite de fluide du type accordéon ou à losanges déformables, à moyen de connexion supérieur universel, moyen de connexion inférieur dissociable et moyen d'actionnement à câble, lequel dispositif permet un transfert de fluides entre une flèche de chargement comportant au moins deux conduites de fluide situé à un emplacement et un moyen de couplage situé à un second emplacement et se caractérise en ce qu'il comprend :
- deux moyens de connexion supérieurs (3), associés à la Cardan et reliés auxdites conduites de ladite flèche ;
- deux moyens de connexion inférieurs (5), associés également à la Cardan et susceptibles d'être reliés auxdits moyens de couplages du second emplacement ;
- deux segments de conduite supérieurs (11-12) reliés auxdits moyens de connexion supérieurs ;
- deux segments de conduite inférieurs (13-14) reliés auxdits moyens de connexion inférieurs ;
- deux segments de conduite intermédiaires (15-16) intercalés entre les deux segments de conduite supérieurs et les deux segments de conduite inférieurs ;
- une articulation reliant entre eux lesdits segments de conduite intermédiaires ;
- au moins une articulation à genou (18) reliant chacun desdits segments de conduite supérieurs (11-12) à un desdits segments de conduite intermédiaires (15-16) ;
- au moins une articulation à genou (18) reliant chacun desdits segments de conduite inférieurs (13-14) à un desdits segments de conduite intermédiaires (15-16) ; deux lignes de transfert séparées, articulées, étant ainsi réalisées depuis ladite flèche de chargement jusqu'audit moyen de couplage situé au second emplacement.
2. Dispositif de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites articulations à genou (18) comportent chacune, au moins un genou muni d'au moins un joint tournant (181) et une fixation à brides fixes (182).
3. Dispositif de transfert selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites articulations sont à genou simple, chacun des ensembles constitués d'une conduite supérieure, d'une conduite intermédiaire et d'une conduite inférieure étant constitué sous la forme d'une ligne brisée dont les trois segments sont dans au moins deux plans parallèles.
4. Dispositif de transfert selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites articulations sont à double genou, munies chacune d'une paire de joints tournants (181) et de fixations à brides fixes (182), chacun des ensembles constitués d'une conduite supérieure, d'une conduite intermédiaire et d'une conduite inférieure étant constitué sous la forme d'une ligne brisée dont les trois segments sont dans le même plan.
5. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de connexion (3) dudit dispositif avec les conduites de la flèche comportent sur chaque ligne un genou simple (31) pour permettre les extensions et rétractions du bras, avec une paire de joints tournants (311-312) ayant leurs axes respectifs perpendiculaires de façon a réaliser un accouplement du genre "cardan".
6. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de connexion (5) dudit dispositif avec ledit moyen de couplage situé au second emplacement comportent deux lignes munies chacune d'un genou (51) pour permettre les extensions et rétractions du bras, avec des joints tournants (511-512) ayant leurs axes perpendiculaires de façon a réaliser un accouplement du genre cardan.
7. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de connexion (5) dudit dispositif avec ledit moyen de couplage situé au second emplacement comportent au moins une ligne munie d'un clapet de sécurité (513), d'une vanne à boisseau (514), et d'organes de verrouillage (515).
8. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen de couplage situé au second emplacement comporte un joint tournant axial (611) (641).
9. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyen de couplage situé au second emplacement comprend deux lignes de transfert coaxiales.
10. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyen de couplage situé au second emplacement comprend deux lignes ou jambes (62) (63) comportant chacune trois joints tournants (621) (622) (623).
11. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et 10, caractérisé en ce que chaque ligne de transfert ou jambe de chien à trois rotations des moyens de couplage et de transfert prévus au second emplacement comprend, en plus, deux autres rotations à axe horizontal (A et B), la combinaison des cinq rotations permettant un mouvement vertical des coupleurs et une connexion finale aux extrémités du bras.
12. Dispositif de transfert selon la revendication 11, caractérisé en ce que le coude (8) reliant le coupleur (c) à la première rotation (A) de chaque jambe est monté à pivot à l'extrémité d'une console (82, 83) portée par un manchon coulissant (821, 831).
13. Dispositif de transfert selon la revendication 12, caractérisé en ce que les manchons sont disposés l'un au-dessus de l'autre et sont susceptibles de coulisser sur le mât central (M).
14. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que des vérins (V1) produisent le pivotement des coudes.
15. Dispositif de transfert selon la revendication 14, caractérisé en ce que chacun desdits vérins (V1) prend appui sur la rotation (621, 631) qui suit immédiatement la première rotation supplémentaire (A) de chaque jambe.
16. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que des vérins (V2) sont prévus pour obtenir une translation verticale des manchons (821, 831) le long du mât (M).
17. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé en ce qu'un vérin (V3) est prévu pour obtenir une rotation du mât sur lui-même.
18. Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de tensionnement lui permettant de posséder une position d'équilibre juste au-dessus de la zone des mouvements maxima rencontrés pendant le chargement, et en ce qu'il remonte à sa position d'équilibre sans oscillation lorsqu'il est déconnecté en fin de chargement.
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