EP1449762B1 - Procédé et installation de récupération d'effluents en mer à l'aide d'un réservoir navette - Google Patents

Procédé et installation de récupération d'effluents en mer à l'aide d'un réservoir navette Download PDF

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EP1449762B1
EP1449762B1 EP03358003A EP03358003A EP1449762B1 EP 1449762 B1 EP1449762 B1 EP 1449762B1 EP 03358003 A EP03358003 A EP 03358003A EP 03358003 A EP03358003 A EP 03358003A EP 1449762 B1 EP1449762 B1 EP 1449762B1
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EP
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reservoir
shuttle
effluent
tank
shuttle reservoir
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Application number
EP03358003A
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English (en)
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EP1449762A1 (fr
Inventor
Michel Baylot
Pierre Becker
Didier Sangouard
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Saipem SA
Geocean SAS
Original Assignee
Saipem SA
Geocean SAS
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Publication date
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Application filed by Saipem SA, Geocean SAS filed Critical Saipem SA
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Priority to ES03358003T priority patent/ES2250859T3/es
Priority to AT03358003T priority patent/ATE305880T1/de
Priority to AT03358019T priority patent/ATE303940T1/de
Priority to ES03358019T priority patent/ES2247503T3/es
Priority to DE60301543T priority patent/DE60301543D1/de
Priority to EP03358019A priority patent/EP1449763B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/08—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of winches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C7/00—Salvaging of disabled, stranded, or sunken vessels; Salvaging of vessel parts or furnishings, e.g. of safes; Salvaging of other underwater objects
    • B63C7/006—Emptying the contents of sunken, stranded, or disabled vessels, e.g. by engaging the vessel; Underwater collecting of buoyant contents, such as liquid, particulate or gaseous contents, escaping from sunken vessels, e.g. using funnels, or tents for recovery of escaping hydrocarbons
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/08—Devices for reducing the polluted area with or without additional devices for removing the material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • E21B43/0122—Collecting oil or the like from a submerged leakage
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B2015/005—Tent-like structures for dealing with pollutant emissions below the water surface

Definitions

  • the present invention relates to a method and an installation of recovery of effluents at sea and more particularly pollutant effluents contained in a sunken and damaged ship lying at the bottom of the sea.
  • the ship When the tankers sank, the ship sank in general after being deeply damaged and having lost some of his cargo.
  • the depth of water is important, for example 100 or 200 meters, the recovery of the wreck or its recovery, is not generally considered, but the hull must be completely emptied and rinsed, so that the corrosion of the structure over time, creating localized or generalized holes, do not lead to the release of the contents of the ship, thus creating a pollution can last for years, even decades.
  • the implementation of said positioning means, during successive descents and ascents of said receptacle, represents a very long operation and relatively difficult to achieve great depth.
  • the pumping, through a said pipe evacuation is not possible at such a depth, especially as soon as the effluent has a high viscosity and tends to freeze as paraffin. same if a heating system is installed in the catchment area or in the the upper part of the bell during the ascent, the viscous effluent tends to freeze, making pumping very difficult.
  • the object of the present invention is to provide a method and an installation to recover the contents of the bunkers of a ship, for example a tanker, resting on the seabed, in deep water depths, particularly greater than 3000 meters, or even 4000 to 5000 meters, and do not have the disadvantages of prior methods and devices and, in that are easy and simple to implement.
  • Said dome with its profile in the form of shells in section vertical, associated with said buoyancy elements facilitates the ascent to the shuttle tank surface once full, using the only proper buoyancy oil and, where appropriate, additional buoyancy elements.
  • shell profile a profile in the shape of an ellipsoid or paraboloid well known to those skilled in the art.
  • said buoyancy elements of said shuttle tank are integrated within said dome, said buoyancy elements consisting of preferably in syntactic foam.
  • said buoyancy elements are integrated inside said dome in its upper part, so that the center of buoyancy of said shuttle tank filled with effluents is shifted upwards by relative to its apparent center of gravity in the water.
  • Sufficient buoyancy is installed and in a sufficiently high position so that the center of buoyancy, thus shifted upward, associated with the shape dome profile, allows the shuttle tank to retain, during its entire natural rise, a substantially straight and vertical trajectory, then, arrived on the surface, to be easily held in a horizontal position to be taken into trailer then directed to a storage vessel, preferably a decked vessel submersible, to introduce said shuttle tank of said vessel without having removing said shuttle tank from the water.
  • said shuttle tank is maintained close to said effluent disposal device by means of an anchor, comprising cables connecting first attachment points fixed on the circumference of said bottom of the shuttle tank and second attachment points on the vessel, or the seabed, preferably winches corresponding to the said second attachment points, for anchoring said shuttle tank on said ship or on the bottom of the sea.
  • an anchor comprising cables connecting first attachment points fixed on the circumference of said bottom of the shuttle tank and second attachment points on the vessel, or the seabed, preferably winches corresponding to the said second attachment points, for anchoring said shuttle tank on said ship or on the bottom of the sea.
  • Said buoyancy elements associated with said shuttle tank ensure the tensioning said cables, thereby maintaining said reservoir shuttle in suspension near and vertically of said opening of the hull and / or tank and, where appropriate, in cooperation with said evacuation device.
  • These anchoring means can be implemented easily using an ROV.
  • said shuttle reservoir comprises, preferably at its bottom, at least a second orifice equipped with a second valve.
  • This complementary orifice makes it possible to fill seawater with said reservoir shuttle, once it is docked so as to cooperate with said device evacuation and thus allowing said shuttle tank to pass from its so-called configuration picked up at its so-called deployed configuration and allowing subsequently the evacuation of the seawater during the filling of said reservoir shuttle with said effluent flowing from said discharge device.
  • said shuttle reservoir comprises an internal pocket flexible, preferably consisting of a net with fine mesh, able to confine said viscous effluent, said pocket having an opening adapted to cooperate, by reversible connection, with said main opening of the bottom allowing the filling of the shuttle tank.
  • This embodiment comprising an internal pocket, facilitates the emptying the shuttle tank when it arrived at its destination at the dump site. It will be explained later.
  • said device for evacuating Effluent is installed through an opening in the shell and / or the tank.
  • the shuttle reservoir is manipulated by the ROV and is installed directly on the wreck by cooperating with the lower hole said shuttle tank and the opening created in the hull, in a sealed manner, the various elements, as well as the locking means of said elements being able to withstand the efforts created by the overall buoyancy of the tank Shuttle full of oil, as well as all the efforts due to the marine currents.
  • said evacuation device cooperates with an upper orifice of a receptacle, said receptacle comprising a lower orifice positioned near and vertically at least one opening in the hull and / or tank so as to recover said effluents pollutants flowing from said opening by raising them in said orifice lower of said receptacle.
  • This second variant embodiment makes it possible to recover effluents flowing, including several openings in said shell.
  • a receptacle may be used as described in FR 2 804 935.
  • the evacuation device can be installed on an existing opening or a pre-drilled opening specially for introducing the evacuation device.
  • the evacuation device is placed in the upper part of the tank to facilitate the installation of the receptacle above the end of the pipe.
  • the use of a pipe allows when necessary to install the evacuation device on the side walls of the tank in the extent that said pipe can be disengaged from the sidewall depending of the form he is made to adopt.
  • the peripheral skirt around the lower orifice allows to cap, that is to say to completely cover said end of the piping from above and to the sides, so that the effluents go well towards the open inner hole and can not escape.
  • Said receptacle is kept in suspension near the vertical of the opening through which the effluents flow in order to overcome the geometry of the ship and not to be dependent on any instability of the ship.
  • All the devices described in the present invention allow the recovery of immiscible or poorly miscible fluids with seawater and whose density is less than 1 with respect to said seawater.
  • the technology is particularly applicable to hydrocarbons whose density ranges from 0.75 for lighter ones, to values close to 1 for the heaviest.
  • the present invention also relates to the installation useful in a process for the recovery of polluting effluents contained in the tanks of a vessel cast and / or damaged resting at the bottom of the sea according to the invention, characterized in that it comprises a said shuttle reservoir as defined above and, where appropriate appropriate, a said receptacle and if necessary, said anchoring means, said positioning means and said tensioning means as defined above.
  • FIG 1 there is shown the hull of a wreck or a wall of tank 6 resting on the bottom of the sea 7 filled with hydrocarbon 1 whose density is less than seawater.
  • the said hydrocarbon is confined in the top of the tank or wreck 6, the lower part is, for its part, filled with water
  • the vessel usually has multiple closed openings hermetically at the deck, leakage may occur as soon as this seal would be degraded by deformation or rupture of the hull during the sinking.
  • An evacuation device 6 1 -6 3 of the effluents comprising a valve 6 1 and a pipe 6 2 equipped at its end with a connection flange 6 is installed through the shell and / or the wall of the tank 6. 3 which is connected to a corresponding flange 5 3 integral with a shuttle reservoir 2, at its lower part.
  • an evacuation device 6 1 , 6 2 effluents is for example according to the technique known as "hot tap", that is to say the hot stitching or charging.
  • This technique is to fix directly on the outside of the tank, for example by welding, a short pipe length 6 2 equipped with a full-flow valve 6 1 .
  • a special machine, not shown, is then installed in the axis of said pipe is y and sealingly connected.
  • the machine is equipped with a drill which, by means of a tool, will reach the wall of the tank and will pierce a hole there, generally of a diameter corresponding to that of the pipe.
  • the drill is cleared, the valve closed and the machine can then be dismantled to be replaced by a pipe 2 , rigid or flexible which will evacuate the product without any leakage. was generated.
  • the previously described evacuation device can be lowered onto the wreckage and temporarily stabilized by a dead body, a suction bell device, or a magnetic device, and then when the hole has been drilled, said evacuation device 6 1 -6 3 is locked definitively by fingers actuated by the ROV, in particular by bearing, from inside the conduit, on the internal face of the hole in the shell and firmly and sealingly plating said device on the wall of the wreck.
  • the drilling task will be greatly simplified by using, within said device, instead of the drill, a breaking explosive configured in a circle and the axis of fire is directed towards the wall of the wreck, the firing plan being in direct contact with said wall.
  • the shot of the explosive carried out by the ROV realizes in the hull a substantially circular hole of precise size, allowing the transfer of oil raw to the shuttle tank.
  • Said shuttle reservoir 2 is shown in FIGS. 1 to 4 and consists of a flexible and watertight side wall 4, for example made of high strength reinforced plasticized fabrics, secured in the upper part of a dome 3 with a circular horizontal section and vertical section profile in the form of shells made of a strong and rigid material, preferably made of composite material, and secured in the lower part of a rigid and preferably rigid planar bottom 5, preferably circular, also preferably of material composite, so as to represent a minimum apparent weight in water, while guaranteeing rigidity and extreme strength.
  • Said bottom 5 is pierced at its center with a main orifice of 5 1 and is provided with a valve 5 2, preferably with full flow, for example of the ball valve, the latter being equipped with a flange 5 3.
  • a lateral complementary orifice of smaller diameter is provided with a valve 4 , thus allowing seawater exchanges between the inside of the shuttle tank and the marine environment, and in particular when filling the tank with oil, to sea water to escape.
  • the dome 3 and the bottom 5 may have a diameter of 5 to 10 m, the dome 3 a height of 2 to 5 m and the side wall 4, once unfolded, a height from 10 to 50 m.
  • valves 5 4 may be necessary to consider large diameters for the main orifice 5 1 and its associated valve 2 , for example 10 to 24 "or more, and one or more complementary orifices from 1 to 4 "provided with valves 5 4 of corresponding diameter.
  • the shuttle tank 2 is shown in the extended position (2B) in FIG. 2, the main valve 2 having an integral passage being in the open position.
  • FIG. 3 is a sectional view in side view of the shuttle tank 2 in the final phase of preparation before use, that is to say before it is launched and its descent towards the wreck or tank.
  • the side wall 4 because of the flexibility of the side wall 4, creating a plurality of folds 4 1 Apportionment on the periphery, which reduces the shuttle tank length by bringing the base 5 of the dome 3.
  • the bottom 5 and the dome 3 are brought as close as possible to obtain a shuttle reservoir 2 in the picked-up position (2A), thus occupying a minimum of volume, which presents a considerable advantage for its handling, for its descent to the wreck or tank 6 and for its implementation on the evacuation devices 6 1 -6 3 which have been prepared on the hull of said wreck or wall of said vessel 6.
  • the picked up position (2A) such that detailed in FIG. 3, the shuttle tank 2 is firmly held by straps 7 connecting the bottom 5 and the dome 3 each equipped with hooks 7 1 at their periphery.
  • buoyancy e.g., syntactic foam 3 1 consisting of glass microspheres embedded in epoxy resins, polyurethane or others.
  • the shuttle tank 2 is lowered to the wreck or tank 6 in the picked up position (2A), and has an apparent weight in the water very low and which can be adjusted in positive as in negative, which facilitates its installation directly by an ROV 30 (automatic submarine piloted from the surface and equipped with manipulator arms).
  • the ROV manipulates the shuttle tank so as to match the flange 5 3 secured to the lower orifice of 5 1 of the bottom 5 of said shuttle tank 2, and the flange 6 3
  • the shuttle tank 2 is positioned by the ROV near the wreck and above the evacuation device 6 1 -6 3 using cables 12 1 from winches 14 1 installed on the hull or wall of the tank 6 or close, and connected to the attachment lugs 13 1 secured to the bottom 5 of said shuttle tank 2.
  • winches 14 1 By acting on the winches 14 1 , the shuttle tank 2 of its connection point constituted by the fixed flange 6 3 installed on the hull of the wreck or tank wall 6, then the two flanges 3 , 6 3 are locked with the aid of the ROV.
  • the main valve 5 1 integral passage integral with the bottom 5 of the shuttle tank 2 is then open, like the valve 6 1 of the discharge device located on the hull of the wreck or tank wall 6, which by simple effect of difference in density between the oil 1 and the seawater, transfers said oil 1 upwards, ie performs the complete filling of said shuttle tank. During filling, the corresponding volume of seawater escapes through the lateral complementary orifice 5 4 .
  • the two valves 5 2 and 5 4 of the bottom 5 are closed, the two flanges 5 3 and 6 3 are released and the shuttle tank 2 full then has a positive buoyancy, which allows its transfer to the surface.
  • allowed to shuttle tank 2 rise naturally to the surface, because the forming shell of the dome 3, combined with the buoyancy created by the syntactic foam 3 1 Integrated the dome 3 and the weight of the bottom 5, comprising in particular the flange 5 3 connection and the main ball valve 5 2 , shifts up the center of buoyancy and downwards the apparent center of gravity in the water, which allows the shuttle tank 2 to keep throughout the ascent substantially straight and vertical trajectory, as shown in Figure 5.
  • a storage vessel 10 preferably a submersible bridge vessel.
  • Such a submersible deck vessel allows ballast to maintain the main deck under several meters of water, thus allowing the packages to be transported by floatation, then deballasting out the deck of water and carry the transport "dry" parcels.
  • Such vessels are available from many shipowners, for example Mamoeth (Holland).
  • the shuttle reservoir 2 is completely free and uncontrollable, it can surface at any point in the area of operations, and to avoid any incident, we advantageously equip the dome of the shuttle tank of a acoustic transponder so that it can be located during the entire said shuttle tank and thus avoid any collision, by moving the where applicable, the various vessels operating on the surface
  • the shuttle tanks 2 are advantageously stored side by side on simple supports and thus secured with the deck of the carrier vessel 10.
  • the vessel 10 when loaded, is deballasted, then directed to a port where it is reballasted to make the transfer shuttle tank to recovery units. Once released, the ship returns to site for a new load.
  • the shuttle tanks 2 are maintained in buoyancy and preferably conducted in an isolated retention pond, to be emptied of their contents, to avoid any pollution of the environment.
  • the emptying is advantageously carried out horizontally, the shuttle tank 2 being always floating, by connecting, on the flange 5 3 secured to the bottom 5 of the shuttle tank 2, a pipe, preferably flexible, connected to a pumping system.
  • the recovered oil being generally extremely viscous, it facilitates the emptying by creating a reheating of the area near the outlet orifice 5 1 of the shuttle reservoir 2, for example by injecting a hot fluid through the lateral complementary orifice 5 4 , said hot fluid is preferably crude oil heated to high temperature, that is to say at 80 to 100 ° C, which allows to fluidize the viscous oil located near the outlet.
  • a hot fluid is preferably crude oil heated to high temperature, that is to say at 80 to 100 ° C, which allows to fluidize the viscous oil located near the outlet.
  • the shuttle tank 2 is in the intermediate position (2C) as shown in Figure 3, then it is picked up (2A) as shown in Figure 4 and the assembly is firmly held by straps 7 connecting the bottom 5 and the dome 3. The shuttle tank 2 is again ready to be forwarded on site for a new filling cycle.
  • Said receptacle 20 is in the form of an inverted umbrella or a funnel of circular or trapezoidal section that covers the entire area comprising several openings emitting polluting effluents.
  • the size of the funnel of the receptacle 20 may correspond to a diameter of about 25 to 50 m or more, and a height of about 25 to 50 m also. It consists of a rigid armature associated with a flexible membrane or a rigid structure in the form of a funnel whose upper part 17 is equipped with a discharge device 6 1 -6 3 comprising a valve 6 1 with a pipe 6 2 equipped at its upper part with a flange 6 3 cooperating with a corresponding flange 5 3 of the bottom 5 of the shuttle tank 2.
  • the bell 20 is held in position by a set of cables 12 2 connected, on the one hand, to a fastener 13 2 integral with the bell and, on the other hand, to a winch 14 2 on the tank or wreck 6
  • These cables preferably 3 cables, are installed to form a pyramid, preferably equilateral triangular base.
  • the position of said bell can be adjusted and maintained closer to the wreck, for example 50 cm or 1 m, so that the lower end of the large open base of the funnel which constitutes the peripheral skirt defining the lower opening 19 of said receptacle 20 can cover the evacuation device 6 1 -6 3 optionally equipped with a valve channel 6 5 of the wall of the vessel or wreck 6 as shown in Figure 7 , and so that pollution is not carried away by the current and then escapes the collector that constitutes the bell.
  • the entire system of conduits of the ship will interfere with the bell which can not be installed closer, but by adjusting, by means of the winches 14 2 , the lengths of the cables 12 2 .
  • Said bell 20 will be maintained in a position to optimize the recovery effect.
  • the winches 14 2 can be installed either on the wreck or on the bell or on dead bodies placed on said wreck or located in the immediate vicinity of the wreck.
  • Said receptacle 20 is made floating by means such as buoys 15, 16 in syntactic material resistant to bottom pressure or buoys hollow materials, such as plastics, steel or materials composites.
  • the receptacle is held in position by means of a peripheral float 16 surrounding the tubular upper part of the funnel and a series of floats 15 connected to the circumference of the big base of the funnel in its part lower.
  • Said receptacle 20 comprises heating means 21 of said polluting effluents 1 to make them less viscous and means of isolation thermal of its outer wall 22.
  • an additional heating system 6 6 is advantageously installed in the capture zone 6 4 , as well as than in the upper part of the bell 20, the outside of said bell being preferably protected by a thermal insulation 22.
  • An assistance ship 31 provides the power necessary for reheating and the operation of the ROV 30 via an umbilical 32, as explained in Figure 7.
  • the attachment points on the wreck or tank 6 and in particular the winches 14 1 and 14 2 are advantageously fixed to the wreckage using a suction box comprising an open face at the interface with the wreck and which cooperates with the latter by a peripheral seal and a suction pipe for evacuating the inside of the box.
  • a suction box comprising an open face at the interface with the wreck and which cooperates with the latter by a peripheral seal and a suction pipe for evacuating the inside of the box.
  • the pipe may be in communication with a pump installed on the ROV is replaced by a pump attached to the suction box and powered by said ROV or directly from the surface assistance vessel.
  • the shuttle reservoir 2 comprises a removable bottom 5 connected, for example by means of not shown bolts, to a peripheral flange 5 secured to the lower end of the flexible side wall 4
  • an internal bag 2 1 is advantageously installed, constituting, by itself, a second flexible envelope of similar or even slightly smaller dimensions than the outer envelope constituted by the entire dome 3. of the flexible side wall 4 and the bottom 5 of the shuttle reservoir 2.
  • Said bag 2 1 consists of a fine mesh having a single opening downwards, the latter cooperating with a portion of conduit 5 6 continuity from the main opening 5 1 of the bottom 5 of the shuttle tank 2 inwards.
  • Said second envelope or inner bag 2 1 is secured to said pipe portion 5 6 by a strap 5 7 .
  • each of the shuttle tanks 2 is towed horizontally in the retention basin, then, still in a horizontal position, a ring 3 2 integral with the dome 3 is connected to a mooring point 9 secured to the edge of the basin; the fixing bolts, or the bolts of the flange 5 5 , connecting the flexible side wall 4 and the bottom 5 of the shuttle reservoir 2, are then released, then the entire bottom 5, secured to the inner pocket 2 1 , and dome 3, secured to the side wall 4, constituting an outer envelope, are separated over a few meters.
  • a link realized with a single rope is tightened around the orifice of the lower bag 2 1 at the plane A, passing through eyelets 5 8, and then securely tightened so as to close, in leaktight manner, the pocket.
  • the bag 2 1 is then separated from the bottom 5 of the shuttle tank 2 by releasing the strap 7 , and said bottom 5 is removed.
  • the pocket 2 1 is then extracted completely from the shuttle reservoir 2.
  • the shuttle tank is then released and, after relocation of an inner bag 2 1 new, cinched 5 7 of the bottom 5 of said shuttle reservoir 2, the latter is re-assembled by bolts on an outer casing, consisting of the dome 3 integral with the flexible side wall 4, and the assembly is then ready to be put in the picked up position (2A) as explained in FIGS. 3 and 4.
  • the pocket 2 1 once extracted, floats within the retention basin. It is then directed, still floating, to a cradle, which will then be extracted from the basin using a high capacity crane, to be transferred, after draining the residual water, to a second retention basin where the bag will be unloaded for preparation, either to be eliminated or to be treated for reuse of some of its constituents.
  • the full-flow valves may, because of the very high viscosity of the product, have a poor seal, so be very simplified technology, for example of the iris type, ie type "diaphragm photographic "with integral closure.
  • the diameter of the main orifice may be reduced to 10-12 "or less and the valves replaced with simple portions of tubing rubber that is closed by simply pinching between two rulers, this type of sealing being commonly used in peristaltic pumps, will not be developed in these details and constitutes in the context of the invention a type of shut-off gate valve.

Description

La présente invention concerne un procédé et une installation de récupération d'effluents en mer et plus particulièrement d'effluents polluants contenus dans un navire coulé et endommagé reposant au fond de la mer.
Lors du naufrage des pétroliers, le navire coule en général après avoir été profondément endommagé et après avoir perdu une partie de sa cargaison. Lorsque la profondeur d'eau est importante, par exemple 100 ou 200 mètres, la récupération de l'épave ou son renflouement, n'est en général pas envisagée, mais la coque doit être intégralement vidée et rincée, de manière à ce que la corrosion de la structure dans le temps, créant des trous localisés ou généralisés, ne conduise à la libération du contenu du navire, créant ainsi une pollution pouvant se prolonger sur des années, voire des décennies.
De nombreux procédés et dispositifs ont été étudiés et utilisés dans le passé pour essayer de récupérer des cargaisons hautement polluantes, mais tous sont très délicats à mettre en oeuvre et les opérations prennent beaucoup de temps et engendrent en général des pollutions secondaires, car le taux de récupération est loin d'être satisfaisant, et ce d'autant plus que le procédé doit être mis en oeuvre à grande profondeur.
En particulier, on a décrit, dans FR 2 804 935 au nom de la demanderesse, un procédé de récupération d'effluents polluants, plus légers que l'eau et peu ou non miscibles à l'eau, contenus dans une cuve d'un navire coulé et/ou endommagé reposant au fond de la mer, qui comprend les étapes suivantes dans lesquelles:
  • 1) on descend un réceptacle comprenant un orifice inférieur à l'aide de moyens de positionnement à proximité et à la verticale d'au moins une ouverture dans la coque et/ou la cuve du navire mettant en communication l'intérieur de la cuve du navire avec l'extérieur, de manière à récupérer lesdits effluents polluants s'écoulant de ladite ouverture par remontée de ceux-ci dans ledit orifice inférieur dudit réceptacle, et
  • 2) lorsque ledit réceptacle est rempli d'effluents polluants, on remonte ledit réceptacle à l'aide desdits moyens de positionnement jusqu'à ce que des moyens de vidange dudit réceptacle comprenant un orifice supérieur obturable dudit réceptacle et/ou une conduite d'évacuation reliée au dit orifice supérieur à la partie supérieure dudit réceptacle soient accessibles en surface, et
  • 3) on vide ledit réceptacle dans une installation ou navire en surface à travers lesdits moyens de vidange accessibles en surface.
  • 4) on répète les étapes 1) à 3) jusqu'à ce que la quantité voulue d'effluents soit récupérée.
    • Dans une première variante de réalisation décrite dans FR 2 804 935 :
  • a) ledit réceptacle consiste en une cloche en forme d'entonnoir dont la grande base ouverte constitue ledit orifice inférieur et couvre une zone de fuite desdits effluents, ladite zone comprenant une ou plusieurs dites ouvertures dans la coque et/ou la cuve dudit navire, et la petite base supérieure dudit entonnoir donne accès au dit orifice supérieur, et
  • b) lesdits moyens de positionnement comprennent :
    • des moyens d'ancrage dudit réceptacle sur le navire comprenant des câbles reliant des points d'attache fixés sur la circonférence de ladite grande base de l'entonnoir et des points d'attache sur le navire, et
    • des moyens de tensionnement comprenant :
    • des flotteurs reliés à la circonférence de ladite grande base ouverte dudit réceptacle et autour de la section tubulaire en partie supérieure de la petite base dudit entonnoir, et
    • des treuils correspondants aux dits points d'attache sur le navire, et
  • c) lesdits moyens de vidange comprennent une dite conduite d'évacuation reliée par une extrémité au dit orifice supérieur comprenant ladite section tubulaire en partie supérieure dudit entonnoir, ladite conduite étant mise en tension sensiblement verticalement à l'aide d'un flotteur relié à l'extrémité libre de ladite conduite.
    • Dans cette première variante de réalisation, la mise en oeuvre desdits moyens de positionnement, lors des descentes et remontées successives dudit réceptacle, représente une opération très longue et relativement malaisée à réaliser à grande profondeur. En outre, le pompage, à travers une dite conduite d'évacuation, n'est pas possible à une telle profondeur, en particulier dès que l'effluent a une forte viscosité et a tendance à figer sous forme de paraffine. Même si on installe un système de réchauffage dans la zone de captage ou dans la partie haute de la cloche lors de la remontée, l'effluent visqueux a tendance se figer, rendant le pompage très difficile.
    Dans une deuxième variante de réalisation décrite dans FR 2 804 935, ledit réceptacle consiste en :
    • un conteneur rigide de forme sensiblement tubulaire, qui est maintenu en position verticale à l'aide de flotteurs installés au moins à l'extrémité supérieure ou à chaque extrémité supérieure et inférieure dudit conteneur, et
    • lesdits orifices supérieur et inférieur dudit conteneur étant obturables de sorte que ledit réceptacle peut être remonté en surface et installé en position horizontale flottante lorsque lesdits orifices sont obturés, ledit réceptacle pouvant alors être remorqué vers une installation ou un navire de stockage desdits effluents.
    Ces conteneurs rigides en forme dénommée cigare, de par leur encombrement important, sont difficiles à descendre au fond de la mer et, pour éviter les opérations successives, on a décrit un mode préférentiel dans lequel ledit conteneur occupe toute la tranche d'eau entre l'épave et la surface. Mais, il est évident que cette deuxième variante de réalisation ne peut être envisagée pour des profondeurs de 1000 mètres ou plus, car elle implique un réceptacle beaucoup trop volumineux, impossible à installer ou à descendre fréquemment.
    En pratique, les différents modes de réalisation décrits dans FR 2 804 935, ne conviennent pas pour des interventions à des profondeurs supérieures à 1000 mètres.
    Le but de la présente invention est de fournir un procédé et une installation permettant de récupérer le contenu des soutes d'un navire, par exemple un pétrolier, reposant sur le fond marin, dans des profondeurs d'eau importantes, notamment supérieures à 3000 mètres, voire jusqu'à 4000 à 5000 mètres, et qui ne présentent pas les inconvénients des procédés et dispositifs antérieurs et, en particulier qui soient aisés et simples à mettre en oeuvre.
    Pour ce faire, la présente invention fournit un procédé de récupération d'effluents polluants plus légers que l'eau, contenus dans une cuve d'un navire coulé et/ou endommagé reposant au fond de la mer dans lequel :
  • a) on installe un dispositif d'évacuation des effluents comprenant de préférence une canalisation et une vanne, coopérant avec une ouverture de la coque et/ou de la cuve de manière à pouvoir récupérer lesdits effluents polluants s'écoulant de ladite ouverture par remontée de ceux-ci jusqu'audit dispositif d'évacuation, et
  • b) on récupère lesdits effluents s'écoulant de ladite ouverture de la coque et/ou de la cuve,
    • Selon la présente invention, à l'étape b) on récupère lesdits effluents à l'aide d'un réservoir navette, pouvant adopter une configuration ramassée et une configuration déployée, ledit réservoir navette comprenant au moins un orifice inférieur équipé de préférence d'une vanne apte à coopérer avec ledit dispositif d'évacuation, de sorte que l'on réalise les étapes dans lesquelles :
  • 1- on descend ledit réservoir navette, depuis la surface jusqu'au fond de la mer, dans sa dite position ramassée et on fait coopérer ledit orifice inférieur du réservoir navette avec ledit dispositif d'évacuation, et
  • 2- on remplit ledit réservoir navette jusqu'à ce qu'il adopte sa dite configuration déployée, puis, une fois rempli d'effluents, on ferme ladite vanne pour le rendre étanche, et
  • 3- on laisse ledit réservoir navette remonter à la surface, une fois rempli, en configuration déployée, ledit réservoir navette, comprenant de préférence des éléments de flottabilité, remontant naturellement vers la surface, et
  • 4- de préférence, on stocke ledit réservoir navette rempli d'effluents dans un navire en surface et on vide ledit réservoir navette dans ledit navire ou on le transporte dans un site pour y être vidé, et
  • 5- le cas échéant, on répète les étapes 1 à 4 avec ledit réservoir navette, ou un autre réservoir navette, jusqu'à ce que la quantité voulue d'effluents soit récupérée.
    • L'utilisation d'une navette réservoir pouvant adopter une configuration ramassée, c'est-à-dire de faible encombrement, rend aisée sa descente au fond de la mer, et le cas échéant la solidarisation avec l'épave, notamment en connectant ledit orifice inférieur de la navette réservoir avec ledit dispositif d'évacuation, notamment à l'aide d'un ROV. D'autre part, ce dit réservoir navette, de par la flottabilité propre du pétrole et de ses éléments de flottabilité complémentaires éventuels, permet la remontée des effluents sans l'utilisation d'une conduite de liaison fond-surface et/ou sans pompage, depuis la surface, des effluents à récupérer.
    Dans un mode particulier de réalisation, ledit réservoir navette comprend:
  • a) un dôme rigide à base ouverte, de préférence avec un profil en forme d'obus en section verticale et une base circulaire,
  • b) un fond rigide, de préférence plat, dont la périphérie est de préférence circulaire, et
  • c) une paroi périphérique latérale souple, assurant la liaison de ladite base du dôme avec la périphérie dudit fond de sorte que :
    • ladite paroi périphérique latérale peut être repliée sur elle-même, pour permettre le rapprochement dudit dôme et dudit fond, de préférence à l'aide de sangles amovibles, ledit réservoir navette étant alors en dite position ramassée et
    • lesdits effluents pouvant être confinés à l'intérieur dudit réservoir navette lorsque ladite paroi latérale est dépliée, ledit réservoir navette étant alors en dite position déployée.
    • Ledit dôme, avec son profil notamment en forme d'obus en section verticale, associé aux dits éléments de flottabilité facilite la remontée vers la surface du réservoir navette une fois plein, à l'aide de la seule flottabilité propre du pétrole et le cas échéant des éléments de flottabilité complémentaires.
    On entend, ici, par profil en obus : un profil en forme d'ellipsoïde ou de paraboloïde bien connu de l'homme de l'art.
    Avantageusement, lesdits éléments de flottabilité dudit réservoir navette sont intégrés à l'intérieur dudit dôme, lesdits éléments de flottabilité consistant, de préférence, en de la mousse syntactique.
    Plus avantageusement encore, lesdits éléments de flottabilité sont intégrés à l'intérieur dudit dôme dans sa partie supérieure, de sorte que le centre de flottabilité dudit réservoir navette rempli d'effluents est décalé vers le haut par rapport à son centre de gravité apparent dans l'eau.
    On installe suffisamment de flottabilité et en position suffisamment haute pour que le centre de flottabilité, ainsi décalé vers le haut, associé à la forme profilé du dôme, permette au réservoir navette de conserver, pendant toute sa remontée naturelle, une trajectoire sensiblement rectiligne et verticale, puis, arrivé en surface, de se maintenir facilement en position horizontale pour être pris en remorque puis dirigé vers un navire de stockage, de préférence un navire à pont submersible, permettant d'introduire ledit réservoir navette dudit navire sans avoir à sortir ledit réservoir navette de l'eau.
    Dans un mode de réalisation particulier, ledit réservoir navette est maintenu à proximité dudit dispositif d'évacuation des effluents à l'aide de moyens d'ancrage, comprenant des câbles reliant des premiers points d'attaches fixés sur la circonférence dudit fond du réservoir navette et des seconds points d'attaches sur le navire, ou le fond de la mer, de préférence, des treuils correspondant aux dits seconds points d'attache, permettant d'ancrer ledit réservoir navette sur ledit navire ou sur le fond de la mer.
    Lesdits éléments de flottabilité associés audit réservoir navette assurent le tensionnement desdits câbles, permettant de maintenir ainsi ledit réservoir navette en suspension à proximité et à la verticale de ladite ouverture de la coque et/ou cuve et, le cas échéant, en coopération avec ledit dispositif d'évacuation. Ces moyens d'ancrage peuvent être mis en oeuvre facilement à l'aide d'un ROV.
    Dans un mode préféré de réalisation, ledit réservoir navette comprend, de préférence au niveau de son fond, au moins un second orifice équipé d'une seconde vanne.
    Cet orifice complémentaire permet de remplir d'eau de mer ledit réservoir navette, une fois celui-ci arrimé de manière à coopérer avec ledit dispositif d'évacuation et permettant ainsi audit réservoir navette de passer de sa dite configuration ramassée à sa dite configuration déployée et permettant ultérieurement l'évacuation de l'eau de mer lors du remplissage dudit réservoir navette avec lesdits effluents s'écoulant dudit dispositif d'évacuation.
    De préférence encore, ledit réservoir navette comprend une poche interne souple, de préférence constituée d'un filet à mailles fines, apte à confiner lesdits effluents visqueux, ladite poche comportant une ouverture apte à coopérer, par liaison réversible, avec ledit orifice principal du fond permettant le remplissage du réservoir navette.
    Ce mode de réalisation, comprenant une poche interne, facilite la vidange du réservoir navette lorsque celui-ci est arrivé à destination sur le site de vidange. Il sera explicité plus loin.
    Selon une première variante de réalisation, ledit dispositif d'évacuation des effluents est installé à travers une ouverture de la coque et/ou de la cuve.
    Dans ce mode de réalisation préféré, le réservoir navette est manipulé par le ROV et est installé directement sur l'épave en faisant coopérer l'orifice inférieur dudit réservoir navette et l'ouverture créée dans la coque, de manière étanche, les divers éléments, ainsi que les moyens de verrouillage desdits éléments étant capable de supporter les efforts créés par la flottabilité globale du réservoir navette plein de pétrole, ainsi que tous les efforts dus au courants marins.
    Selon une seconde variante de réalisation, ledit dispositif d'évacuation, coopère avec un orifice supérieur d'un réceptacle, ledit réceptacle comprenant un orifice inférieur positionné à proximité et à la verticale d'au moins une ouverture dans la coque et/ou cuve de manière à pouvoir récupérer lesdits effluents polluants s'écoulant de ladite ouverture par remontée de ceux-ci dans ledit orifice inférieur dudit réceptacle.
    Cette seconde variante de réalisation permet de récupérer des effluents s'écoulant, notamment de plusieurs ouvertures dans ladite coque.
    Dans cette seconde variante de réalisation, on peut utiliser un réceptacle tel que décrit dans FR 2 804 935.
    ' Plus particulièrement, ledit réceptacle présente une forme d'entonnoir dont la grande base ouverte en constitue ledit orifice inférieur et couvre une zone de fuite desdits effluents, ladite zone comprenant une ou plusieurs dites ouvertures dans la coque et/ou la cuve du navire, et la petite base supérieure dudit entonnoir donnant accès audit orifice supérieur dudit réceptacle et ledit réceptacle coopérant avec des moyens de positionnement comprenant :
    • des seconds moyens d'ancrage dudit réceptacle sur ledit navire ou ladite cuve ou ledit fond de la mer comprenant des seconds câbles reliant des points d'attaches fixés sur la circonférence de ladite grande base de l'entonnoir et des points d'attaches sur le navire ou dite cuve ou dit fond de la mer, et
    • des moyens de tensionnement comprenant :
      • des flotteurs (reliés à la circonférence de ladite grande base ouverte dudit réceptacle et autour de la section tubulaire en partie supérieure de ladite petite base dudit entonnoir, et
      • de préférence, des treuils correspondant aux dits points d'attaches sur ledit navire ou dite cuve ou dit fond de la mer.
    Le dispositif d'évacuation peut être installé sur une ouverture existante ou une ouverture pré-percée spécialement pour introduire le dispositif d'évacuation.
    Avantageusement le dispositif d'évacuation est placé en partie haute de la cuve pour faciliter l'installation du réceptacle au-dessus de l'extrémité de la canalisation. Toutefois, l'usage d'une canalisation permet en cas de besoin d'installer le dispositif d'évacuation sur les parois latérales de la cuve dans la mesure où ladite canalisation peut être dégagée de la paroi latérale en fonction de la forme qu'on lui fait adopter. La jupe périphérique autour de l'orifice inférieur permet de coiffer, c'est-à-dire de recouvrir complètement ladite extrémité de la canalisation par au-dessus et sur les côtés, de manière à ce les effluents remontent bien en direction de l'orifice intérieur ouvert et ne puissent s'échapper.
    Ledit réceptacle est maintenu en suspension à proximité à la verticale de l'ouverture par où s'écoulent les effluents de manière à s'affranchir de la géométrie du navire et de ne pas être dépendant d'une instabilité éventuelle du navire.
    Tous les dispositifs décrits dans la présente invention permettent la récupération de fluides non miscibles ou peu miscibles à l'eau de mer et dont la densité est inférieure à 1 par rapport à ladite eau de mer.
    La technologie s'applique tout particulièrement aux hydrocarbures dont la densité varie de 0.75 pour les plus légers, jusqu'à des valeurs proches de 1 pour les plus lourds.
    La présente invention a également pour objet l'installation utile dans un procédé de récupération d'effluents polluants contenus dans les cuves d'un navire coulé et/ou endommagé reposant au fond de la mer selon l'invention, caractérisée en ce qu'elle comprend un dit réservoir navette tel que défini ci-dessus et, le cas échéant, un dit réceptacle et le cas échéant, desdits moyens d'ancrage, desdits moyens de positionnement et dits moyens de tensionnement tels que définis ci-dessus.
    D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite de manière illustrative et non limitative, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 est une coupe en vue de côté de la cuve ou d'une épave 6 sur laquelle est installé un réservoir navette selon l'invention, en cours de remplissage,
  • la figure 2 est une coupe en vue de côté d'un réservoir navette 2 en position déployée (2B),
  • la figure 3 est une coupe en vue de côté d'un réservoir navette 2 en position complètement ramassée (2A),
  • la figure 4 est une coupe en vue de côté d'un réservoir navette 2 en position intermédiaire (2C) entre les positions déployée (2B) et ramassée (2A),
  • la figure 5 est une vue de côté d'un réservoir navette 2 en cours de remontée vers la surface, à proximité d'un navire de transport à pont submersible 10,
  • la figure 6 est une vue en plan d'un navire submersible 10 et de son chargement inachevé de 10 réservoirs navettes,
  • la figure 7 est une coupe en vue de côté d'une épave ou cuve 6 sur laquelle a été installé un réceptacle 20 de captage de fuites, prêt à recevoir un réservoir navette 2,
  • les figures 8 et 9 représentent des coupes en vue de côté d'un réservoir navette comportant une poche interne 21.
    • Dans la figure 1, on a représenté la coque d'une épave ou une paroi de cuve 6 reposant sur le fond de la mer 7 remplie d'hydrocarbure 1 dont la densité est inférieure à l'eau de mer. Ledit hydrocarbure se trouve confiné dans la partie haute de la cuve ou de l'épave 6, la partie basse étant, quant à elle, remplie d'eau de mer. Le navire possédant en général de multiples ouvertures fermées hermétiquement au niveau du pont, des fuites pourront se produire dès lors que cette étanchéité viendrait à être dégradée de par la déformation ou la rupture de la coque lors du naufrage.
    On installe, à travers la coque et/ou la paroi de la cuve 6, un dispositif d'évacuation 61-63 des effluents comprenant une vanne 61 et une canalisation 62 équipée à son extrémité d'une bride de raccordement 63 sur laquelle vient se connecter une bride correspondante 53 solidaire d'un réservoir navette 2, au niveau de sa partie basse.
    L'installation d'un dispositif d'évacuation 61, 62 des effluents se fait par exemple selon la technique dite du "hot tap", c'est à dire du piquage à chaud ou en charge. Cette technique consiste à fixer directement sur l'extérieur de la cuve, par exemple par soudage, une faible longueur de conduite 62 équipée d'une vanne à passage intégral 61. Une machine spéciale, non représentée, est alors installée dans l'axe de ladite conduite est y et raccordée de manière étanche. La machine est équipée d'une foreuse qui à l'aide d'un outil atteindra la paroi du réservoir et y percera un trou, en général d'un diamètre correspondant à celui de la conduite. En fin d'opération de perçage, le foret est dégagé, la vanne fermée et la machine peut alors être démontée pour être remplacée par une conduite 62, rigide ou flexible qui permettra d'évacuer le produit, sans qu'aucune fuite n'ait été engendrée.
    Avantageusement, on peut descendre sur l'épave le dispositif d'évacuation précédemment décrit et le stabiliser provisoirement par un corps mort, un dispositif de cloche à succion, ou un dispositif magnétique, puis lorsque le trou a été percé, ledit dispositif d'évacuation 61-63 est verrouillé de manière définitive par des doigts actionnés par le ROV, notamment en prenant appui, depuis l'intérieur du conduit, sur la face interne du trou dans la coque et plaquant fermement et de manière étanche, ledit dispositif sur la paroi de l'épave.
    On simplifiera grandement la tâche de percement en utilisant, au sein dudit dispositif, à la place de la foreuse, un explosif brisant configuré en cercle et dont l'axe de tir est dirigé vers la paroi de l'épave, le plan de tir étant en contact direct avec ladite paroi. Le tir de l'explosif effectué par le ROV réalise dans la coque un trou sensiblement circulaire de taille précise, permettant le transfert du pétrole brut vers le réservoir navette.
    Ledit réservoir navette 2 est représenté sur les figures 1 à 4 et est constitué d'une paroi latérale 4 souple et étanche, par exemple en tissus plastifié armé à forte résistance, solidaire dans la partie haute d'un dôme 3 à section horizontale circulaire et à profil en section vertical en forme d'obus réalisé dans un matériau résistant et rigide, de préférence en matériau composite, et solidaire dans la partie basse d'un fond 5 plan résistant et rigide, de préférence circulaire, lui aussi de préférence en matériau composite, de manière à représenter un poids apparent dans l'eau minimal, tout en garantissant une rigidité et une résistance extrême. Ledit fond 5 est percé en son centre d'un orifice principal 51 et est équipé d'une vanne 52, de préférence à passage intégral, par exemple de type à boisseau sphérique, cette dernière étant équipée d'une bride 53. Un orifice complémentaire latéral de diamètre plus faible est muni d'une vanne 54, permettant ainsi les échanges d'eau de mer entre l'intérieur du réservoir navette et le milieu marin, et en particulier lors du remplissage du réservoir par le pétrole, à l'eau de mer de s'échapper.
    Le dôme 3 et le fond 5 peuvent présenter un diamètre de 5 à 10 m, le dôme 3 une hauteur de 2 à 5 m et la paroi latérale 4, une fois dépliée, une hauteur de 10 à 50 m.
    En fonction-de la viscosité du pétrole à récupérer, on peut être amené à envisager des diamètres importants pour l'orifice principal 51 et sa vanne 52 associée, par exemple 10 à 24", voire plus, et un ou plusieurs orifices complémentaires de 1 à 4" munis de vannes 54 de diamètre correspondant.
    Le réservoir navette 2 est représenté en position déployée (2B) sur la figure 2, la vanne principale 52 à passage intégral étant en position ouverte.
    Sur la figure 3, on a représenté en coupe en vue de côté le réservoir navette 2 en phase finale de préparation avant utilisation, c'est à dire avant sa mise à l'eau et sa descente vers l'épave ou cuve 6. En raison de la souplesse de la paroi latérale 4, on crée une multiplicité de plis 41 répartis sur la périphérie, ce qui permet de réduire la longueur du réservoir navette en rapprochant le fond 5 du dôme 3. Une fois les plissages 41 initiés, comme détaillé sur la figure 4, on rapproche au maximum le fond 5 et le dôme 3 pour obtenir un réservoir navette 2 en position ramassée (2A), donc occupant un minimum de volume, ce qui présente un avantage considérable pour sa manipulation, pour sa descente vers l'épave ou cuve 6 et pour sa mise en place sur les dispositifs d'évacuation 61-63 qui ont été préparés sur la coque de ladite épave ou paroi de ladite cuve 6. En position ramassée (2A) telle que détaillé sur la figure 3, le réservoir navette 2 est fermement maintenu par des sangles 7 reliant le fond 5 et le dôme 3 équipés chacun de crochets 71 à leur périphérie.
    On ajuste avantageusement le poids apparent dans l'eau du réservoir navette 2 en intégrant dans la partie la plus haute du dôme 3, de la flottabilité, par exemple de la mousse syntactique 31, constituée de microsphères de verre enrobées dans des résines époxy, polyuréthanne ou autres.
    Ainsi, le réservoir navette 2 est descendu vers l'épave ou cuve 6 en position ramassée (2A), et présente un poids apparent dans l'eau très faible et qui peut être ajusté en positif comme en négatif, ce qui facilite son installation directement par un ROV 30 (sous-marin automatique piloté depuis la surface et muni de bras manipulateurs). Ainsi, le ROV manipule le réservoir navette de manière à faire coïncider la bride 53 solidaire de l'orifice inférieur 51 du fond 5 dudit réservoir navette 2, et la bride 63 correspondante dudit dispositif d'évacuation installé sur la coque de l'épave ou paroi de cuve 6, puis on verrouille ensemble les deux brides 53 et 63 pour assurer l'étanchéité de la liaison.
    Dans un premier mode de réalisation du procédé de l'invention, le réservoir navette 2 est positionné par le ROV à proximité de l'épave et au-dessus du dispositif d'évacuation 61-63 à l'aide de câbles 121 en provenance de treuils 141 installés sur la coque ou paroi de la cuve 6 ou à proximité, et connectés sur des oreilles d'attache 131 solidaires du fond 5 dudit réservoir navette 2. En agissant sur les treuils 141, on rapproche le réservoir navette 2 de son point de connexion constitué par la bride fixe 63 installée sur la coque de l'épave ou paroi de cuve 6, puis on effectue le verrouillage des deux brides 53, 63 à l'aide du ROV.
    Lorsque la connexion est terminée, le ROV libère les sangles 7 qui maintiennent le réservoir navette 2 en position ramassée (2A), puis l'orifice complémentaire latéral muni d'une vanne 54 est ouvert, autorisant ainsi l'eau à rentrer, ce qui aboutit à la position déployée (2B) décrite sur les figures 1 et 2.
    La vanne principale 51 à passage intégral solidaire du fond 5 du réservoir navette 2 est alors ouverte, de même la vanne 61 du dispositif d'évacuation située sur la coque de l'épave ou paroi de cuve 6, ce qui, par simple effet de différence de densité entre le pétrole 1 et l'eau de mer, transfère ledit pétrole 1 vers le haut, c'est à dire effectue le remplissage complet dudit réservoir navette. En cours de remplissage, le volume correspondant d'eau de mer s'échappe par l'orifice complémentaire latéral 54.
    En fin de remplissage, les deux vannes 52 et 54 du fond 5 sont fermées, les deux brides 53 et 63 sont libérées et le réservoir navette 2 plein présente alors une flottabilité positive, ce qui autorise son transfert vers la surface. Avantageusement, on laisse le réservoir navette 2 remonter naturellement vers la surface, car, la forme en obus du dôme 3, associée à la flottabilité créée par la mousse syntactique 31 intégrée au dôme 3 et au poids du fond 5, comprenant notamment la bride 53 de connexion et la vanne principale 52 à boisseau sphérique, décale vers le haut le centre de flottabilité et vers le bas le centre de gravité apparent dans l'eau, ce qui permet au réservoir navette 2 de conserver pendant toute la remontée une trajectoire sensiblement rectiligne et verticale, comme montré sur la figure 5. Le réservoir navette 2 arrivant en surface 11, flotte alors naturellement et peut être pris en remorque, puis dirigé vers un navire de stockage 10, de préférence un navire à pont submersible. Un tel navire à pont submersible, permet par ballastage de maintenir le pont principal sous plusieurs mètres d'eau, permettant ainsi d'amener les colis à transporter par flottaison, puis par déballastage sortir le pont de l'eau et d'effectuer le transport des colis "au sec". De tels navires sont disponibles chez de nombreux armateurs, par exemple Mamoeth (Hollande).
    Du fait que le réservoir navette 2 est complètement libre et incontrôlable, il peut faire surface en n'importe quel point de la zone d'opérations, et, pour éviter tout incident, on équipe avantageusement le dôme du réservoir navette d'un transpondeur acoustique, de manière à pouvoir localiser, pendant toute la phase de remontée, ledit réservoir navette et éviter ainsi toute collision, en déplaçant le cas échéant les divers navires en opération en surface
    En procédant ainsi au chargement des navires, tel que détaillé sur les figures 5 et 6, on n'est jamais amené à soulever directement la charge que représente le réservoir navette rempli 2, charge qui peut être considérable et peut atteindre 200 à 300 tonnes pour un réservoir navette 2 de diamètre 5 m et de 15 m de longueur.
    Comme détaillé sur la figure 6, les réservoirs navettes 2 sont avantageusement stockés côte à côte sur de simples supports et ainsi solidarisés avec le pont du navire transporteur 10. Le navire 10, une fois chargé, est déballasté, puis dirigé vers un port où il est reballasté pour effectuer le transfert des réservoir navette vers des unités de récupérations. Une fois libéré, le navire revient sur site pour un nouveau chargement.
    Dans la zone portuaire équipée pour la récupération finale, les réservoirs navettes 2 sont maintenus en flottabilité et de préférence conduits dans un bassin de rétention isolé, en vue d'être vidés de leur contenu, pour éviter toute pollution de l'environnement. Le vidage s'effectue avantageusement à l'horizontale, le réservoir navette 2 étant toujours en flottaison, en connectant, sur la bride 53 solidaire du fond 5 du réservoir navette 2, une conduite, de préférence flexible, reliée à système de pompage. Le pétrole récupéré étant en général extrêmement visqueux, on facilite la vidange en créant un réchauffage de la zone proche de l'orifice de sortie 51 du réservoir navette 2, par exemple en injectant un fluide chaud par l'orifice complémentaire latéral 54, ledit fluide chaud étant de préférence du pétrole brut porté à haute température, c'est à dire à 80 à 100°C, ce qui permet de fluidifier le pétrole visqueux situé à proximité de l'orifice de sortie. Lorsque le réservoir navette 2 a été quasiment vidé, il peut être alors mis en position verticale, toujours au sein du bassin de rétention, pour achever sa vidange et son rinçage au pétrole brut réchauffé. Une fois la vidange complètement terminée, le réservoir navette 2 est en position intermédiaire (2C) tel que représenté sur la figure 3, puis il est ensuite ramassé (2A) comme représenté sur la figure 4 et l'ensemble est fermement maintenu par des sangles 7 reliant le fond 5 et le dôme 3. Le réservoir navette 2 est à nouveau prêt pour être réexpédié sur site pour un nouveau cycle de remplissage.
    Sur la figure 7, on a représenté une variante de réalisation d'une installation selon la présente invention dans laquelle le réservoir navette 2 coopère avec un dispositif d'évacuation installé au sommet d'un réceptacle 20 tel que décrit dans FR 2 804 935. Plus particulièrement, l'installation comprend :
  • a) un réceptacle 20 consistant en une cloche en forme d'entonnoir dont la grande base ouverte constitue un orifice inférieur 19 et couvre une zone de fuite desdits effluents, ladite zone comprenant une ou plusieurs ouvertures 64 dans la coque et/ou la cuve 6 dudit navire, et la petite base supérieure dudit entonnoir donne accès à un orifice supérieur 18, équipé d'un dispositif d'évacuation 61-63, et
  • b) desdits moyens de positionnement comprenant :
    • des moyens d'ancrage dudit réceptacle 20 sur le navire comprenant des câbles 122 reliant des points d'attache 132 fixés sur la circonférence de ladite grande base de l'entonnoir et des points d'attache 142 ou des corps morts existants ou installés sur le navire, ou à proximité dudit navire sur le fond de la mer et
    • des moyens de tensionnement comprenant :
      • des flotteurs 15, 16 reliés à la circonférence de ladite grande base ouverte dudit réceptacle et autour de la section tubulaire 17 en partie supérieure de la petite base dudit entonnoir, et
      • des treuils 142 correspondants aux dits points d'attache sur le navire,
    • de manière à maintenir ledit réceptacle 20 en tension et en suspension à proximité et à la verticale desdites ouvertures 64.de la coque ou cuve 6.
    Ledit réceptacle 20 est en forme de parapluie inversé ou en entonnoir de section circulaire ou trapézoïdale qui permet de couvrir l'intégralité d'une zone comprenant plusieurs ouvertures émettant des effluents polluants.
    La taille de l'entonnoir du réceptacle 20 peut correspondre à un diamètre d'environ 25 à 50 m, voire plus, et une hauteur d'environ 25 à 50 m également. Il est constitué d'une armature rigide associée à une membrane souple ou encore d'une structure rigide en forme d'entonnoir dont la partie supérieure 17 est équipée d'un dispositif d'évacuation 61-63 comprenant une vanne 61 avec une conduite 62 équipée à sa partie supérieure d'une bride 63 coopérant avec une bride correspondante 53 du fond 5 du réservoir navette 2.
    La cloche 20 est maintenue en position par un ensemble de câbles 122 reliés, d'une part, à une attache 132 solidaire de la cloche et, d'autre part, à un treuil 142 sur la cuve ou l'épave 6. Ces câbles, de préférence 3 câbles, sont installés pour former une pyramide, de préférence à base triangulaire équilatérale. Ainsi, la position de ladite cloche peut être ajustée et être maintenue au plus proche de l'épave, par exemple à 50 cm ou à 1 m, de manière à ce que l'extrémité inférieure de la grande base ouverte de l'entonnoir qui constitue la jupe périphérique définissant l'ouverture inférieure 19 dudit réceptacle 20 puisse coiffer le dispositif d'évacuation 61-63 éventuellement équipé d'une canalisation à vanne 65 de la paroi de la cuve ou épave 6 comme montré sur la figure 7, et de manière à éviter que de la pollution ne soit emportée par le courant et n'échappe alors au collecteur que constitue la cloche. Dans le cas où l'épave reposerait horizontalement sur le fond, tout le système de conduites du navire interférera avec la cloche qui ne pourra pas être installée au plus près, mais par ajustement, au moyen des treuils 142, des longueurs des câbles 122. Ladite cloche 20 sera maintenue dans une position permettant d'optimiser l'effet de récupération. Les treuils 142 peuvent être installés soit sur l'épave, soit sur la cloche ou encore sur des corps-morts posés sur ladite épave ou situés à proximité immédiate de l'épave.
    Ledit réceptacle 20 est rendu flottant par des moyens tels que des bouées 15, 16 en matériau syntactique résistant à la pression du fond ou par des bouées creuses en matériaux divers, tels les matières plastiques, l'acier ou les matériaux composites.
    Le réceptacle est maintenu en position à l'aide d'un flotteur 16 périphérique entourant la partie supérieure tubulaire de l'entonnoir et d'une série de flotteurs 15 reliés à la circonférence de la grande base de l'entonnoir dans sa partie inférieure.
    Ledit réceptacle 20 comprend des moyens de chauffage 21 desdits effluents polluants 1 pour les rendre moins visqueux et des moyens d'isolation thermique de sa paroi externe 22.
    En effet, dans le cas de produits légers, donc à faible viscosité, la différence de densité du produit par rapport à l'eau de mer est suffisante pour que le transfert de produit vers le haut se fasse naturellement. Par contre, dès lors que le produit a une densité proche de 1 ainsi qu'une forte viscosité, ou a tendance à figer sous forme de paraffine, on installe avantageusement un système de réchauffage supplémentaire 66 dans la zone de captage 64, ainsi que dans la partie haute de la cloche 20, l'extérieur de ladite cloche étant de préférence protégée par une isolation thermique 22.
    Un navire d'assistance 31 fournit la puissance nécessaire au réchauffage et au fonctionnement du ROV 30 par l'intermédiaire d'un ombilical 32, comme explicité sur la figure 7.
    De préférence, comme représenté dans la demande de brevet FR 2 804 935, les points d'attache sur l'épave ou cuve 6 et notamment les treuils 141 et 142 sont avantageusement fixés à l'épave à l'aide d'un caisson à succion comprenant une face ouverte au niveau de l'interface avec l'épave et qui coopère avec celle-ci par un joint périphérique et une conduite d'aspiration permettant de faire le vide dans l'intérieur du caisson. En effet, si hors d'eau, un tel dispositif permet avec un vide poussé, soit environ -1 bar, d'obtenir une force de maintien de 10 t/m2 de surface au niveau du plan de joint, par des profondeurs de 100 m, la différence de pression entre le vide et la pression ambiante sera de 11 bars et la même surface autorisera alors une force de maintien de 110 tonnes pour la surface de 1m2.
    La conduite peut être soit en communication avec une pompe installée sur le ROV, soit remplacée par une pompe solidaire du caisson à succion et alimenté par ledit ROV ou directement depuis le navire d'assistance installé en surface.
    Dans une version préférée représentée sur les figures 8 et 9, le réservoir navette 2 comporte un fond 5 amovible connecté, par exemple au moyen de boulons non représentés, à une bride périphérique 55 solidaire de l'extrémité inférieure de la paroi latérale souple 4. A l'intérieur du réservoir navette 2, on installe avantageusement une poche interne 21 constituant, à elle seule, une seconde enveloppe souple, de dimensions similaires voire légèrement inférieures à celles de l'enveloppe externe constituée par l'ensemble du dôme 3 de la paroi latérale souple 4 et du fond 5 du réservoir navette 2. Ladite poche 21 est constituée d'un filet à mailles fines, présentant une unique ouverture vers le bas, cette dernière venant coopérer avec une portion de conduite 56 en continuité de l'orifice principal 51 du fond 5 du réservoir navette 2 vers l'intérieur. Ladite seconde enveloppe ou poche interne 21 est rendue solidaire de ladite portion de conduite 56 par une sangle 57. Ainsi, lors du remplissage du réservoir navette 2 avec un pétrole 1 brut à très forte viscosité, l'intégralité du produit est stockée à l'intérieur de la poche 21 et y reste confinée en raison de la faible taille des mailles et la viscosité intrinsèque considérable du pétrole brut. Lorsque les réservoirs navettes 2 ont été déchargés dans le site portuaire de récupération, chacun des réservoirs navettes est remorqué à l'horizontale dans le bassin de rétention, puis, toujours en position horizontale, un anneau 32 solidaire du dôme 3 est relié à un point d'amarrage 9 solidaire du bord du bassin ; les boulons de fixation, ou les verrous de la bride 55, reliant la paroi latérale souple 4 et le fond 5 du réservoir navette 2, sont alors libérés, puis l'ensemble du fond 5, solidaire de la poche interne 21, et du dôme 3, solidaire de la paroi latérale 4, constituant une enveloppe externe, sont séparés sur quelques mètres.
    Un lien réalisé avec une simple corde est resserré autour de l'orifice inférieur de la poche 21 au niveau du plan AA, en passant à travers des oeillets 58, puis serré fermement de manière à fermer, de façon étanche, la poche. La poche 21 est alors séparée du fond 5 du réservoir navette 2 par relâchement de la sangle 57, et ledit fond 5 est retiré. La poche 21 est alors extraite complètement du réservoir navette 2.
    Le réservoir navette est alors libéré et, après réinstallation d'une poche interne 21 neuve, sanglée 57 sur le fond 5 dudit réservoir navette 2, ce dernier est ré-assemblé à l'aide de boulons sur une enveloppe externe, consistant dans le dôme 3 solidaire de la paroi latérale souple 4, et l'ensemble est alors prêt à être mis en position ramassée (2A) comme explicité sur les figures 3 et 4.
    La poche 21 une fois extraite, flotte au sein du bassin de rétention. Elle est alors dirigée, toujours en flottaison, vers un berceau, lequel sera alors extrait du bassin à l'aide d'une grue de forte capacité, pour être transféré, après égouttage de l'eau résiduelle, vers un second bassin de rétention où la poche sera déchargée en vue d'être préparée, soit pour être éliminée, soit pour être traitée en vue d'une réutilisation de certains de ses constituants.
    Selon le type de pétrole que l'on veut récupérer, on est amené à privilégier certaines caractéristiques des divers dispositifs selon l'invention. Ainsi, dans le cas de pétroles à très forte viscosité, par exemple de 500 000 à 1 million de centistokes, on augmentera au maximum le diamètre de l'orifice principal 51, des conduites 62 et des vannes 52-61 de transfert et on cherchera à minimiser la longueur dudit dispositif d'évacuation 61-63 entre le réservoir navette et la paroi de l'épave. De même, les vannes à passage intégral pourront, en raison de la très grande viscosité du produit, ne présenter q'une étanchéité médiocre, donc être de technologie très simplifiée, par exemple du type iris, c'est à dire de type "diaphragme photographique" à fermeture intégrale.
    Dans le cas de pétroles fluides, le diamètre de l'orifice principal pourra être réduit à 10-12", voire moins et les vannes remplacées par de simples portions de tubulure caoutchouc que l'on obture par simple pincement entre deux règles, ce type d'étanchéité étant couramment employées dans les pompes péristaltiques, ne sera pas développé dans ces détails et constitue dans le cadre de l'invention un type de vanne d'obturation à passage intégral.
    On reste dans l'esprit de l'invention dès lors que l'on remplace partiellement ou totalement le dôme 3 rigide précédemment décrit par une structure gonflable, en forme de dôme, ladite structure étant du type utilisé par les embarcations de type Zodiac, le gonflage pour obtenir la forme étant réalisé à l'eau de mer par le ROV, après descente du réservoir navette et mise en place sur l'épave.

    Claims (12)

    1. Procédé de récupération d'effluents polluants (1) plus légers que l'eau, contenus dans une cuve (6) d'un navire coulé et/ou endommagé reposant au fond de la mer (7) dans lequel :
      a) on installe un dispositif d'évacuation (61-63) des effluents comprenant de préférence une canalisation (62) et une vanne (61), coopérant avec une ouverture (64) de la coque et/ou de la cuve (6) de manière à pouvoir récupérer lesdits effluents polluants (1) s'écoulant de ladite ouverture (64) par remontée de ceux-ci jusqu'audit dispositif d'évacuation (61-63), et
      b) on récupère lesdits effluents (1) s'écoulant de ladite ouverture (64) de la coque et/ou de la cuve (6),
         caractérisé en ce qu'à l'étape b) l'on récupère lesdits effluents à l'aide d'un réservoir navette (2), pouvant adopter une configuration ramassée (2A) et une configuration déployée (2B), ledit réservoir navette (2) comprenant au moins un orifice inférieur (51) équipé de préférence d'une vanne (52) apte à coopérer avec ledit dispositif d'évacuation (61-63), de sorte que l'on réalise les étapes dans lesquelles :
      1- on descend ledit réservoir navette (2), depuis la surface (11) jusqu'au fond de la mer (7), dans sa dite position ramassée (2A) et on fait coopérer ledit orifice inférieur (51) du réservoir navette (2) avec ledit dispositif d'évacuation (61-63), et
      2- on remplit ledit réservoir navette (2) jusqu'à ce qu'il adopte sa dite configuration déployée (2B) puis, une fois rempli d'effluents (1), on ferme ladite vanne pour la rendre étanche, et
      3- on laisse ledit réservoir navette (2) remonter à la surface, une fois rempli, en configuration déployée (2B), ledit réservoir navette (2) comprenant de préférence des éléments de flottabilité (31) en remontant naturellement vers la surface, et
      4- de préférence, on stocke ledit réservoir rempli d'effluents (1) dans un navire (10) en surface et on vide ledit réservoir navette (2) dans ledit navire (10) ou on le transporte dans un site pour y être vidé, et
      5- le cas échéant, on répète les étapes 1 à 4 avec un réservoir navette (2), ou un autre réservoir navette (2), jusqu'à ce que la quantité voulue d'effluents (1) soit récupérée.
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réservoir navette (2) comprend :
      a) un dôme rigide (3) à base ouverte, de préférence avec un profil en forme d'obus en section verticale et une base circulaire,
      b) un fond rigide (5) de préférence plat, et dont la périphérie est de préférence circulaire, et
      c) une paroi périphérique latérale (4) souple, assurant la liaison de ladite base du dôme (3) avec la circonférence dudit fond (5) de sorte que :
      ladite paroi périphérique latérale (4) peut être repliée sur elle-même, pour permettre le rapprochement dudit dôme (3) et dudit fond (5), de préférence à l'aide de sangles amovibles (7), ledit réservoir navette (2) étant alors en dite position ramassée (2A) et
      lesdits effluents (1) pouvant être confinés à l'intérieur dudit réservoir navette (2) lorsque ladite paroi latérale (4) est dépliée, ledit réservoir navette (2) étant alors en dite position déployée (2B).
    3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits éléments de flottabilité (31) dudit réservoir navette (2) sont intégrés à l'intérieur dudit dôme (3), lesdits éléments de flottabilité (31) consistant, de préférence, en de la mousse syntactique.
    4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits éléments de flottabilité (31) sont intégrés à l'intérieur dudit dôme (3) dans sa partie supérieure, de sorte que le centre de flottabilité dudit réservoir navette (2) rempli d'effluents (1) est décalé vers le haut par rapport à son centre de gravité apparent dans l'eau.
    5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce ledit réservoir navette (2) rempli d'effluents (1), une fois remonté en surface, est transféré par flottaison dans un navire à pont submersible (10) sans avoir à le soulever.
    6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit réservoir navette (2) est maintenu à proximité dudit dispositif d'évacuation (61-63) des effluents à l'aide de moyens d'ancrage (121-131-141), comprenant des câbles (121) reliant des premiers points d'attaches (131) fixés sur la circonférence dudit fond (5) du réservoir navette et des seconds points d'attaches (141) sur le navire, ou le fond de la mer (7), de préférence, des treuils (142) correspondant auxdits seconds points d'attache, permettant d'ancrer ledit réservoir navette sur ledit navire (6) ou sur le fond de la mer (7).
    7. Procédé selon l'une des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que ledit réservoir navette (2) comprend, de préférence au niveau de son dit fond (5), un second orifice équipé d'une seconde vanne (54).
    8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit réservoir navette (2) comprend une poche interne (21) souple, de préférence constituée d'un filet à mailles fines, apte à confiner lesdits effluents visqueux, ladite poche comportant une ouverture apte à coopérer, par liaison réversible, avec ledit orifice principal (51) du fond (5) permettant le remplissage du réservoir navette (2).
    9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif d'évacuation (61-63) des effluents (1) est installé à travers une ouverture (64) de la coque et/ou de la cuve (6).
    10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif d'évacuation (61-63), coopère avec un orifice supérieur (18) d'un réceptacle (20), ledit réceptacle (20) comprenant un orifice inférieur (19) positionné à proximité et à la verticale d'au moins une ouverture (64) dans la coque et/ou cuve (6) de manière à pouvoir récupérer lesdits effluents polluants (1) s'écoulant de ladite ouverture (64) par remontée de ceux-ci dans ledit orifice inférieur (19) dudit réceptacle (20).
    11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que :
      a) ledit réceptacle (20) présente une forme d'entonnoir dont la grande base ouverte en constitue ledit orifice inférieur (19) et couvre une zone de fuite desdits effluents, ladite zone comprenant une ou plusieurs dites ouvertures (64) dans la coque et/ou la cuve (6) du navire, et la petite base supérieure dudit entonnoir donnant accès audit orifice supérieur (18) dudit réceptacle (20) et ledit réceptacle (20) coopérant avec des moyens de positionnement comprenant :
      des seconds moyens d'ancrage dudit réceptacle (20) sur ledit navire ou ladite cuve (6) ou ledit fond de la mer (7) comprenant des seconds câbles (122) reliant des points d'attaches (132) fixés sur la circonférence de ladite grande base de l'entonnoir et des points d'attaches (142) sur le navire ou dite cuve (6) ou dit fond de la mer (7), et
      des moyens de tensionnement (15-16-142) comprenant :
      des flotteurs (15-16) reliés à la circonférence de ladite grande base ouverte dudit réceptacle (20) et autour de la section tubulaire (17) en partie supérieure de ladite petite base dudit entonnoir, et
      de préférence, des treuils (142) correspondant aux dits points d'attaches sur ledit navire ou dite cuve (6) ou dit fond de la mer (7).
    12. Installation utile dans un procédé de récupération d'effluents polluants contenus dans les cuves d'un navire coulé et/ou endommagé reposant au fond de la mer selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un dit réservoir navette (2) tel que défini dans l'une des revendications 1 à 9 et, le cas échéant, un dit réceptacle (20) et le cas échéant, desdits moyens d'ancrage (121-131-141) et desdits moyens de positionnement (122-132-142) et dits moyens de tensionnement (142-15-16) tels que définis dans l'une des revendications 6, 10 ou 11.
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