EP2644781B1 - Supports de pompage conçus pour être remorqués par une drague aspiratrice traînante et drague aspiratrice traînante équipée de tels supports de pompage - Google Patents

Supports de pompage conçus pour être remorqués par une drague aspiratrice traînante et drague aspiratrice traînante équipée de tels supports de pompage Download PDF

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EP2644781B1 EP12002349.4A EP12002349A EP2644781B1 EP 2644781 B1 EP2644781 B1 EP 2644781B1 EP 12002349 A EP12002349 A EP 12002349A EP 2644781 B1 EP2644781 B1 EP 2644781B1
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    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C50/00—Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for

Claims (23)

  1. Moyen de pompage (1) destiné à être remorqué par une drague aspiratrice à élinde traînante (2), le moyen de pompage (1) comprenant au moins :
    - une pompe submersible (7) ;
    - un tube d'aspiration (10) monté sur une entrée (8) de la pompe submersible (7) ;
    - un tuyau de décharge (11) monté sur une sortie (9) de la pompe submersible (7) ;
    - un embouchure de tube d'aspiration (12) à une extrémité libre (13) du tube d'aspiration (10) destiné à aspirer un mélange d'eau et de matières (5) provenant des fonds marins, via le tube d'aspiration (10) ;
    - une structure (3) en forme de patin dont la base (4) est destinée à être remorquée par-dessus un sol de fonds marins (5) ou par-dessus un substrat rocheux au moyen de câbles de remorquage (6, 47, 48) ;
    - des moyens de liaison (27) pour fixer les câbles de remorquage (6, 47, 48) à la structure (3) en forme de patin ;
    - la pompe submersible (7) étant montée dans ou sur la structure (3) en forme de patin ;
    caractérisé en ce que la structure (3) en forme de patin avec la pompe submersible (7) est conçue pour être remorquée au moyen de câbles de remorquage (6, 47, 48) suspendus à une drague aspiratrice à élinde traînante (2) en état de marche pour aspirer le mélange d'eau et de matières (5) provenant des fonds marins à travers l'embouchure (12) du tube d'aspiration (10), le tube d'aspiration (10), avec l'embouchure (12) du tube d'aspiration à son extrémité libre (13), s'étendant à partir de la pompe submersible (7) à l'extérieur d' un côté dorsal (19) de la structure (3) en forme de patin, l'embouchure (12) du tube d'aspiration étant munie d'une tête de dragage (14) d'une drague, le tuyau de décharge (11) représentant un tuyau de décharge flexible (11) pour décharger le mélange d'eau et de matières provenant des fonds marins aspiré à travers l'embouchure (12) du tube d'aspiration (10) jusque dans la drague aspiratrice à élinde traînante (2) ou jusque dans une installation de stockage des déchets à l'extérieur du vaisseau, telle qu'une barge séparée, une zone côtière de stockage des déchets, ou analogue.
  2. Moyen de pompage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube d'aspiration (10) comprend un moyen (19) pour faire varier l'inclinaison de la tête de dragage par rapport à la base (4) de la structure (3) en forme de patin et pour régler l'inclinaison de la tête de dragage conformément à un angle d'inclinaison désiré (A).
  3. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure (3) en forme de patin possède une longueur (L) de 20 m ou plus.
  4. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe submersible est une pompe centrifuge possédant une capacité de pompage d'au moins 5.000 kW.
  5. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure (3) en forme de patin prend une configuration cunéiforme possédant une base (4) et un côté supérieur (27) qui sont inclinés l'un vers l'autre dans la direction de la tête de dragage (14) en formant un angle d'inclinaison (B) correspondant à un angle d'inclinaison (C) du tube d'aspiration (10) à l'entrée (8) de la pompe submersible.
  6. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, entre la tête de dragage (14) et la structure (3) en forme de patin, le tube d'aspiration (10) est muni d'un couplage à cardan (19) par lequel on peut régler l'angle d'inclinaison (A) de la tête de dragage (14) par rapport à la base (4) de la structure (3) en forme de patin.
  7. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure (3) en forme de patin est munie de citernes de ballast ou de caissons de flottabilité pour réguler la pression de terrain sur le sol sous-marin ou sur le substrat rocheux (5).
  8. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure (3) en forme de patin est munie d'un ou de plusieurs des instruments suivants pour évaluer la production et pour le contrôle et/ou la surveillance de la position :
    - un transducteur pour déterminer une position ;
    - un indicateur de la pression, de la vitesse et/ou de la concentration pour mesurer le mélange de dragage ;
    - une hélice de réglage de la position pour régler la position de la structure en forme de patin au cours d'une descente depuis le vaisseau jusqu'au fond de la mer et au cours de la remontée depuis le fond de la mer jusqu'au vaisseau (31) ;
    - un capteur pour la mesure de la profondeur ; et
    - un gyroscope d'inclinaison.
  9. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure (3) en forme de patin contient une pompe à jet d'eau (16) reliée à une tuyauterie pour jet d'eau (17) possédant des lances de projection d'eau (18) à proximité de la tête de dragage (14) pour ameublir les matières (5) provenant des fonds marins au moyen de l'eau éjectée à travers les lances de projection (18) sous la pression créée par la pompe à jet d'eau (16).
  10. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de dragage (14) possède une visière (15) qui peut être réglée et qui peut être commandée.
  11. Moyen de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de dragage (14) est munie de moyens pour l'ameublement des fonds marins, comprenant un ou plusieurs des éléments ci-après :
    - une dent faisant office de ciseau de dragage ;
    - une dent faisant office de scie de dragage ;
    - un outil de découpage au jet ; et
    - un dispositif de coupe.
  12. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) équipée d'un moyen de pompage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins :
    - un vaisseau (31) équipé d'un système de décharge à bord pour décharger un mélange d'eau et de matières (5) provenant des fonds marins dans une trémie et/ou équipé d'un système de décharge hors bord pour décharger ledit mélange à l'extérieur du vaisseau (31) ;
    - un tuyau de décharge (11) du moyen de pompage (1), qui est monté sur la sortie (9) de la pompe submersible (7) et qui est raccordé au système de décharge à bord ou hors bord, le moyen de pompage (1) étant destiné à aspirer un mélange d'eau et de matières (5) provenant des fonds marins via une embouchure d'aspiration (12) du tube d'aspiration (10) et à le décharger à travers le système de décharge à bord ou hors bord ;
    - un câblage de positionnement (6) pour la descente et la remontée du moyen de pompage (1) par rapport au vaisseau (31) et pour remorquer le moyen de pompage (1) lors de son utilisation pour le dragage ; et
    - un câblage ombilical (23) procurant une alimentation de servitude au moyen de pompage (1), qui comprend au moins un câblage d'alimentation d'énergie à la pompe submersible (7) ;
    et la structure (3) en forme de patin étant en outre munie de moyens de raccordement (27) pour raccorder le câblage de positionnement (6) à la structure (3) en forme de patin et le câblage ombilical (23) étant raccordé entre le vaisseau (31) et la structure (3) en forme de patin.
  13. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon la revendication 12, caractérisée en ce que le tuyau de décharge (11) est un tuyau de décharge flexible (11), un dévidoir de tuyau de décharge (53) étant prévu sur le vaisseau (31), sur lequel le tuyau de décharge flexible (11) peut être enroulé pour l'entreposage du tuyau flexible (11) à bord et à partir duquel il peut être déroulé pour l'utilisation du moyen de pompage (1).
  14. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon la revendication 13, caractérisée en ce que le dévidoir du tuyau de décharge (53) est muni d'un dispositif de commande pour régler l'enroulement la vitesse d'enroulement et la vitesse de déroulement ainsi que la traction s'exerçant sur le tuyau de décharge flexible (11) ou la tension de ce dernier.
  15. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée en ce que le vaisseau (31) est muni d'un système de mise à l'eau et de récupération (LARS) (36) à proximité de la poupe (33) du vaisseau (31) pour la descente de la structure (3) en forme de patin depuis sa position à bord jusqu'à une position sous l'eau et vice versa.
  16. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon la revendication 15, caractérisée en ce que le système de mise à l'eau et de récupération (LARS) (36) comprend au moins :
    - un coussin d'amarrage (38) pour supporter la structure (3) en forme de patin sur le pont (35) du vaisseau (31) ;
    - un cadre (39) pour suspendre la structure (3) en forme de patin, possédant une paire de branches (40, 41) reliées l'une à l'autre au moyen d'une poutre suspendue (42), les branches (40, 41) étant montées à tribord (43) et à bâbord (44), respectivement sur le pont (35) du vaisseau (31) en rotation au moyen d'une articulation (45) d'une manière telle que le cadre (39) peut effectuer des rotations depuis une position perpendiculaire au pont (35) du vaisseau (31) jusqu'à une position inclinée dans laquelle la structure (3) en forme de patin est suspendue au cadre (39) à l'extérieur du vaisseau (31) ;
    - une ou plusieurs poulies de câblage de positionnement (46) pour guider le câblage de suspension et/ou le câblage de remorquage (6) ; et
    - une ou plusieurs poulies de câblage ombilical (51) pour guider le câblage ombilical (23).
  17. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisée en ce que la structure (3) en forme de patin est montée sur un traîneau.
  18. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisée en ce que la structure (3) en forme de patin est montée sur des roues.
  19. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisée en ce que la structure (3) en forme de patin est montée sur des chenilles.
  20. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 19, caractérisée en ce que la structure (3) en forme de patin est munie d'un système de mesure de la position pour mesurer la position sous l'eau de la structure (3) en forme de patin par rapport au vaisseau (31), ledit système de mesure de la position procurant une entrée à un contrôleur de la position qui commande la position de la structure (3) en forme de patin au moyen du câblage de positionnement (6).
  21. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 20, caractérisée en ce que le tube d'aspiration (10) ou le tuyau de décharge (11) est muni d'une ou de plusieurs soupapes antirefoulement et/ou d'une ou de plusieurs soupapes de dérivation d'urgence.
  22. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 20, caractérisée en ce que la structure (3) en forme de patin est munie d'un ou de plusieurs des équipements supplémentaires suivants :
    - un bloc d'alimentation hydraulique ;
    - un système de jet d'eau ;
    - un système de libération rapide pour détacher à distance des câbles ou des tubes qui sont reliés à la structure en forme de patin ;
    - un système redondant d'alimentation d'énergie et de commande ; et
    - un système de récupération automatique.
  23. Drague aspiratrice à élinde traînante (2) selon l'une quelconque des revendications 12 à 22, caractérisée en ce que la structure (3) en forme de patin est équipée d'un ensemble de gicleurs destinés à décoller la structure (3) en forme de patin dans le cas où le sol (5) des fonds marins est constitué par des sédiments cohésifs de fonds marins ou dans le cas où une quelconque fluidification du sol de support (5) des fonds marins nécessite une telle opération.
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