EP3063059B1 - Système pour le transfert de fluide entre un navire et une installation, telle qu'un navire client - Google Patents

Système pour le transfert de fluide entre un navire et une installation, telle qu'un navire client Download PDF

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EP3063059B1
EP3063059B1 EP14799511.2A EP14799511A EP3063059B1 EP 3063059 B1 EP3063059 B1 EP 3063059B1 EP 14799511 A EP14799511 A EP 14799511A EP 3063059 B1 EP3063059 B1 EP 3063059B1
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EP
European Patent Office
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rigidification
mast
flexible portion
rigid
duct
Prior art date
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EP14799511.2A
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German (de)
English (en)
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EP3063059A1 (fr
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Guillaume GELIN
Bertrand BUGNICOURT
Nicolas VILMEN
Arnaud Landure
Benjamin CHARPENTIER
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Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Publication date
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    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D9/00—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships
    • B67D9/02—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships using articulated pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2221/00—Methods and means for joining members or elements
    • B63B2221/20—Joining substantially rigid elements together by means that allow one or more degrees of freedom, e.g. hinges, articulations, pivots, universal joints, telescoping joints, elastic expansion joints, not otherwise provided for in this class
    • B63B2221/22—Joining substantially rigid elements together by means that allow one or more degrees of freedom, e.g. hinges, articulations, pivots, universal joints, telescoping joints, elastic expansion joints, not otherwise provided for in this class by means that allow one or more degrees of angular freedom, e.g. hinges, articulations, pivots, universal joints, not otherwise provided for in this class

Definitions

  • the invention relates to the field of fluid transfer and relates more particularly to the transfer of liquefied natural gas between a ship and an installation, such as a customer ship.
  • the document WO0134460 discloses a system for transferring liquefied natural gas between a liquefied natural gas production vessel and a liquefied natural gas transport vessel.
  • the transfer system has three parallel flexible lines, two lines of which transfer the liquefied natural gas from the production vessel to the transport vessel, while the third line allows a transfer of gas from the transport vessel to the production vessel in order to to balance the pressures in the gaseous skies of the tanks of the two ships and thus to avoid that the pressure inside the tank of the production vessel does not fall.
  • the three flexible pipes are suspended from a mast mounted to move on the deck of the production vessel and have a free end equipped with a connection element to a manifold, commonly referred to as the "manifold", of the gas transport vessel. liquefied natural.
  • the stiffening element comprises a support capable of sliding relative to the flexible portion along the flexible portion, the support cooperating with a distal zone of the flexible portion in the extended position of the stiffening element in order to align the flexible portion in the extension of the rigid portion and the support cooperating with a zone of the pipe, located between the distal zone of the flexible portion and the distal end of the mast, in the retracted position of release of the stiffening element so as to release from said support a free length of the flexible portion to allow flexion of the flexible portion along the free length.
  • the stiffening element when the stiffening element is in the extended position of stiffening, the flexible portion is maintained in alignment with the rigid portion which facilitates handling, and secondly, when the element In the position of release, the suspended pipe has a certain flexibility in order to admit a relative movement between the ship and the installation.
  • Such a transfer system makes it possible to quickly and securely make the connection between two ships.
  • Such a transfer system can also be used to supply a ship by connecting it to a facility, such as an LNG terminal or an LNG supply truck located on a dock.
  • the invention also provides a vessel equipped with a transfer system as mentioned above.
  • the transfer system comprises a lattice mast 1 which is mounted on the deck 2 of the supply ship 32.
  • a single upright 3 is connected to a liquefied natural gas storage tank of the supply vessel 32 to transfer liquefied natural gas from the supply vessel 32 to the customer ship 33 and a single upright 4 permits extraction of the natural gas in the gaseous state from the client vessel 33 to the supplier ship 32.
  • the third amount 5 may in particular be used to supply another fluid to the client vessel, such as nitrogen for the inerting of the pipelines LNG transfer or other fuel such as diesel or fuel oil.
  • the transfer of the gas liquefied natural to the customer vessel 33 can be obtained by maintaining in the tank of the supply vessel 32 a pressure greater than that prevailing in the tank of the client vessel 33. In this case, no pump is necessary for the transfer of the fluid. In addition, it is also not necessary to provide for a gas extraction of the gas from the client vessel 33 to the supply vessel 32.
  • the transfer system is equipped with an actuating cylinder 12 having a first end articulated on the turntable 11 and a second end mounted articulated on a cross bracing 6 of the mast 1.
  • the mast 1 further comprises a scale 13 allowing an operator to access its distal end.
  • the rigid sheath 16 In the extended position of stiffening, illustrated on the figure 5 , the rigid sheath 16 envelops the flexible portion 15 and supports it to a distal zone thereof. The rigid sheath 16 thus limits the deformations of the pipe 7, 8, 9. The flexible portion 15 is thus kept aligned in the extension of the rigid portion 14.
  • the rigid sheath 16 covers the rigid portion 14 of the pipe 7, 8, 9 so that the flexible portion 15, which is no longer enveloped in the rigid sheath 16, finds its freedom of flexion under the effect of gravity.
  • a length of the flexible portion 15 is released to allow flexion of said flexible portion 15 along the length. free.
  • the rigid portion 14 and the flexible portion 15 of the pipes 7, 8, 9 are advantageously made of cryogenic pipes, such as double-walled stainless steel pipes, the intermediate space is lined with an insulating material.
  • the insulating material is depressed to improve its insulation characteristics.
  • the inner and outer walls of the flexible portion 15 have corrugations ensuring the flexibility of the flexible portion 15.
  • lines 7, 8, 9 are equipped with an emergency disconnection device 17 for disconnecting and interrupting the transfer of liquefied natural gas.
  • an emergency disconnection device 17 for disconnecting and interrupting the transfer of liquefied natural gas.
  • ERC Emergency Release Coupling
  • the emergency disconnection device 17 is here positioned between the rigid portion 14 and the flexible portion 15.
  • the emergency disconnection device 17 is positioned at the free end of the flexible portion 15 and constitutes the connecting element 10 with the manifold of the client vessel 33.
  • the lines 7, 8, 9 are each connected to the uprights 3, 4, 5 of the mast 1 by means of a flexible bend pipe 21.
  • the pipes 7, 8, 9 are mounted articulated on the end of the mast 1 between a retracted storage position in which they extend substantially along the mast 1 and a deployed position towards the client ship 33.
  • the Figures 3, 4 and 7 illustrate two lines 7, 9 in a retracted storage position while a pipe 8 is in an extended position.
  • the figure 7 illustrates in detail a hinge of a pipe 8 with respect to the mast 1.
  • the hinge is composed of two sets of two rods 22a, 22b, 23a, 23b, extending on either side of each pipe 7, 8, 9.
  • Each set of links comprises a first link 22a, 22b having one end attached to the mast 1 and a second link 23a, 23b having an end fixed to the rigid portion 14 of the pipe 7, 8, 9.
  • first link 22a, 22b and the second link 23a, 23b of each set are articulated to each other about an axis of articulation.
  • the system comprises, for each pipe 7, 8, 9, an actuating cylinder 24 which has a first end mounted articulated on one end of the mast 1 and a second end articulated on the second links 23a, 23b or on the rigid portion 14 of the pipe 7, 8, 9.
  • the lines 7, 8, 9 are each connected to the uprights 3, 4, 5 of the mast 1 by means of a rotary joint 38, also called a rotating connection.
  • a rotary joint 38 also called a rotating connection.
  • Such a rotary joint provides a rotational connection, without leakage, between a fixed amount 3, 4, 5 and the pipe 7, 8, 9 suspended from the mast 1, and movable relative to said upright 3, 4, 5.
  • the rotary joint 38 has an axis of rotation A which is horizontal.
  • its axis A is coaxial with the axis of articulation of the pipe 8 relative to the mast 1, that is to say, in the embodiment shown the axis of articulation between the first links 22a, 22b and the second links 23a, 23b.
  • the actuating device is a cable hoist.
  • the actuating device here comprises a winch 31 carried by the rigid portion 14 and comprising a cylinder on which a cable 30 is wound.
  • the winch 1 comprises a motor enabling the cylinder to be rotated in order to wind the cable 30
  • One end of the cable 30 is attached to the stiffening element.
  • the winch 31 makes it possible to raise the stiffening element towards its release position.
  • the stiffening element can return to its stiffening position under the effect of its weight.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte au domaine du transfert de fluide et se rapporte plus particulièrement au transfert de gaz naturel liquéfié entre un navire et une installation, telle qu'un navire client.
    • Arrière-plan technologique
  • Dans l'état de la technique, il est connu des systèmes permettant de transférer du gaz naturel liquéfié, en mer, entre deux navires. A titre d'exemple, le document WO0134460 divulgue un système permettant de transférer du gaz naturel liquéfié entre un navire de production de gaz naturel liquéfié et un navire de transport de gaz naturel liquéfié. Le système de transfert comporte trois conduites flexibles parallèles dont deux conduites permettent de transférer le gaz naturel liquéfié du navire de production vers le navire de transport alors que la troisième conduite permet un transfert de gaz du navire de transport vers le navire de production afin d'équilibrer les pressions dans les ciels gazeux des cuves des deux navires et d'éviter ainsi que la pression à l'intérieur de la cuve du navire de production ne chute. Les trois conduites flexibles sont suspendues à un mât monté mobile sur le pont du navire de production et présentent une extrémité libre équipée d'un élément de raccordement à un collecteur, couramment désigné par le terme de « manifold », du navire de transport de gaz naturel liquéfié.
  • Un tel système de transfert ne donne pas entièrement satisfaction. En effet, lorsque la mer est formée, les mouvements relatifs entre les deux navires rendent les mouvements des conduites flexibles aléatoires et leur manipulation particulièrement compliquée. Les difficultés de manoeuvre rendent ainsi les opérations de raccordement des conduites flexibles au manifold du navire de transport, longues à effectuer et peu sécurisées.
    • Résumé
  • Une idée à la base de l'invention est de proposer un système de transfert d'un fluide entre un navire et une installation qui permette d'effectuer de manière simple, rapide et sûre le raccordement entre le navire et l'installation. Le document US 8 490 563 B1 , qui est considéré comme l'état de la technique le plus proche de l'objet de la revendication 1, divulgue un système pour transférer un fluide entre un navire et une installation comportant :
    • un mât comportant une extrémité proximale destinée à être fixée sur une plateforme du navire fournisseur et une extrémité distale ;
    • au moins une ligne de transfert de fluide s'étendant le long du mât; et
    • au moins une conduite, suspendue à l'extrémité distale du mât, qui est, d'une part, raccordée à la ligne de transfert de fluide et, d'autre part, équipée d'un élément de raccordement destiné à coopérer avec un manifold de l'installation ;
    dans lequel la conduite comporte :
    • une première portion rigide et une seconde portion flexible s'étendant successivement depuis la ligne de transfert de fluide vers l'élément de raccordement; et
    • un élément de rigidification monté mobile le long de la conduite entre une position allongée de rigidification de la portion flexible dans laquelle l'élément de rigidification s'étend le long de la portion flexible afin d'aligner la portion flexible dans le prolongement de la portion rigide et une position rétractée de libération dans laquelle l'élément de rigidification s'étend le long de la portion rigide afin d'autoriser une flexion de la portion flexible.
  • Selon l'invention, l'élément de rigidification comporte un support apte à coulisser par rapport à la portion flexible le long de la portion flexible, le support coopérant avec une zone distale de la portion flexible dans la position allongée de l'élément de rigidification afin d'aligner la portion flexible dans le prolongement de la portion rigide et le support coopérant avec une zone de la conduite, située entre la zone distale de la portion flexible et l'extrémité distale du mât, dans la position rétractée de libération de l'élément de rigidification manière à libérer dudit support une longueur libre de la portion flexible afin d'autoriser une flexion de la portion flexible le long de la longueur libre.
  • Ainsi, d'une part, lorsque l'élément de rigidification est en position allongée de rigidification, la portion flexible est maintenue dans l'alignement de la portion rigide ce qui en facilite la manipulation, et d'autre part, lorsque l'élément de rigidification est en position de libération, la conduite suspendue présente une certaine flexibilité afin d'admettre un mouvement relatif entre le navire et l'installation.
  • Aussi, un tel système de transfert permet d'effectuer de manière rapide et sûre le raccordement entre deux navires. Un tel système de transfert peut également servir pour l'approvisionnement d'un navire en le raccordant à une installation, telle qu'un terminal GNL ou un camion d'approvisionnement en GNL situé sur un quai.
  • Notons, en outre, qu'un tel agencement permet une manipulation aisée des conduites suspendues alors même que celles-ci présentent un poids relativement important parce qu'elles sont déjà remplies de gaz naturel liquéfié lors de la manoeuvre et/ou qu'elles supportent des éléments lourds, tels que des dispositifs de déconnexion d'urgence, par exemple.
  • Selon des modes de réalisation, un tel système de transfert peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • i'éiément de rigidification est une gaine rigide montée coulissante le long de la conduite entre la position allongée de rigidification dans laquelle la gaine rigide enveloppe la portion flexible et la position rétractée de libération dans laquelle la gaine rigide enveloppe la portion rigide.
    • l'élément de rigidification est une tige rigide montée coulissante sur la première portion rigide et présentant au moins un arceau monté coulissant autour de la portion flexible.
    • l'élément de rigidification comporte une extrémité évasée. Une telle extrémité évasée permet de faciliter le déploiement de l'élément de rigidification vers sa position allongée de rigidification.
    • l'extrémité évasée présente un rayon de courbure supérieur ou égal au rayon de courbure minimum de la portion flexible afin de protéger ladite portion flexible.
    • le système comporte un dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification apte à déplacer l'élément de rigidification entre sa position allongée de rigidification et sa position rétractée de libération.
    • le dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification comporte un vérin présentant une première extrémité solidaire de la portion rigide et une seconde extrémité solidaire de l'élément de rigidification.
    • le dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification comporte une tige filetée, qui coopère, d'une part, avec la portion rigide via une liaison pivot et, d'autre part, avec un alésage fileté d'un élément solidaire de l'élément de rigidification et un moteur entraînant en rotation la tige filetée.
    • le dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification est un dispositif de levage à câble.
    • la conduite est raccordée à la ligne de transfert par l'intermédiaire d'un raccord flexible coudé.
    • la conduite est raccordée à la ligne de transfert par l'intermédiaire d'un ou plusieurs joints tournants.
    • la conduite est montée sur le mât par l'intermédiaire d'une articulation permettant le mouvement de la conduite entre une position escamotée dans laquelle elle s'étend le long du mât et une position déployée.
    • le système comporte un vérin agencé pour déplacer la conduite entre sa position escamotée et sa position déployée.
    • la conduite est équipée d'un dispositif de déconnexion d'urgence.
    • le système comporte une pluralité de lignes de transfert de fluide s'étendant le long du mât et une pluralité de conduites, suspendues à l'extrémité distale du mât, chacune desdites conduites comportant une première portion rigide, une seconde portion flexible s'étendant successivement depuis la ligne de transfert de fluide vers l'élément de raccordement, et un élément de rigidification monté mobile le long de la conduite entre une position allongée de rigidification de la portion flexible et une position rétractée de libération.
    • le mât est un mât treillis comportant des montants assemblés par des traverses de contreventement, les montants étant creux et formant la pluralité de lignes de transfert de fluide.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un navire équipé d'un système de transfert tel que mentionné ci-dessus.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de transfert d'un fluide entre un navire tel que mentionné ci-dessus et un navire client.
    • Brève description des figures
  • L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
    • Les figures 1 à 4 sont des vues schématiques, en perspective, d'un système de transfert de fluide, illustrant les étapes de manoeuvre du système de transfert pour le raccordement d'un navire avec une installation.
    • Les figures 5 et 6 sont des vues schématiques détaillées d'une conduite, suspendue à l'extrémité du mât, dans lesquelles l'élément de rigidification est respectivement en position allongée de rigidification et en position rétractée de libération.
    • La figure 7 illustre de manière détaillée l'articulation d'une conduite à l'extrémité du mât.
    • Les figures 8, 9 et 10 illustrent des systèmes de transfert équipés de dispositifs d'actionnement aptes à permettre le déplacement de l'élément de rigidification, selon trois variantes de réalisation.
    • La figure 11 illustre un élément de rigidification selon un autre mode de réalisation.
    • La figure 12 illustre de manière schématique une opération de transfert entre un navire souteur et un navire client.
    • La figure 13 est une vue schématique détaillée d'une conduite, suspendue à l'extrémité du mât, selon un mode de réalisation dans lequel la portion rigide de la conduite est équipée d'un raidisseur.
    • La figure 14 est une vue schématique détaillée d'une conduite, suspendue à l'extrémité du mât, selon un mode de réalisation dans lequel l'élément de rigidification comporte une extrémité évasée.
    • La figure 15 illustre un mode de réalisation dans lequel une conduite est raccordée à une ligne de transfert par l'intermédiaire d'un joint tournant.
    • La figure 16 illustre schématiquement un mode de réalisation dans lequel une conduite est raccordée à une ligne de transfert par l'intermédiaire de trois joints tournants.
    Description détaillée de modes de réalisation
  • On décrira ci-dessous un système de transfert permettant de transférer du fluide, tel que du gaz naturel liquéfié (GNL), entre un navire fournisseur 32 et un navire client 33, représentés sur la figure 12. Le navire fournisseur 32 est par exemple un navire souteur chargé de ravitailler en GNL d'autres navires, et le navire client 33, un navire propulsé au GNL.
  • En référence aux figures 1 à 4, on observe que le système de transfert comporte un mât treillis 1 qui est monté sur le pont 2 du navire fournisseur 32.
  • Le mât treillis 1 comporte trois montants 3, 4, 5, assemblés par une pluralité de traverses de contreventement 6 s'étendant entre les montants 3, 4, 5. Les trois montants 3, 4, 5 sont creux et forment ainsi des lignes de transfert de fluide. Une telle configuration permet de réduire le poids du système de transfert en utilisant les lignes de transfert de fluide comme éléments structurels du mât 1.
  • Deux des montants 3, 4 sont raccordés à une cuve de stockage de gaz naturel liquéfie du navire fournisseur 32 et permettent de transférer du gaz naturel liquéfié du navire fournisseur 32 vers le navire client 33. Le troisième montant 5 permet l'extraction du gaz naturel à l'état gazeux du navire client 33 vers le navire fournisseur 32. Ce troisième montant 5 est avantageusement raccordé à une installation de re-liquéfaction du gaz naturel, embarquée sur le navire fournisseur 32. Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz naturel, on met en oeuvre des pompes embarquées sur le navire fournisseur 32 et/ou des pompes embarquées sur le navire client 33.
  • Dans un autre mode de réalisation, un seul montant 3 est raccordé à une cuve de stockage de gaz naturel liquéfié du navire fournisseur 32 afin de transférer du gaz naturel liquéfié du navire fournisseur 32 vers le navire client 33 et un seul montant 4 permet l'extraction du gaz naturel à l'état gazeux du navire client 33 vers le navire fournisseur 32. Dans ce cas, le troisième montant 5 peut notamment être utilisé pour fournir un autre fluide au navire client, tel que du diazote permettant l'inertage des canalisations de transfert de GNL ou un autre carburant tel que du diesel ou du fioul.
  • Dans un autre mode de réalisation, lorsque la cuve de stockage de gaz naturel liquéfié du navire fournisseur 32 est une cuve de type C, c'est-à-dire une cuve cylindrique permettant de stocker le gaz naturel sous pression, le transfert du gaz naturel liquéfié vers le navire client 33 peut être obtenu en maintenant dans la cuve du navire fournisseur 32 une pression supérieure à celle régnant dans la cuve du navire client 33. Dans ce cas, aucune pompe n'est nécessaire au transfert du fluide. En outre, il n'y a pas non plus lieu de prévoir une extraction de gaz du ciel gazeux du navire client 33 vers le navire fournisseur 32.
  • Chacun des montants 3, 4, 5 est raccordé à une conduite 7, 8, 9 suspendue à l'extrémité distale du mât 1. Les conduites 7, 8, 9 comportent à leur extrémité libre un élément de raccordement 10 destiné à coopérer avec un manifold du navire client 33 afin de raccorder le navire fournisseur 32 au navire client 33.
  • Le mât 1 est monté articulé sur le pont 2 du navire fournisseur 32 afin de diriger les conduites 7, 8, 9 vers les manifolds du navire client 33. Pour ce faire, le mât 1 est, d'une part, monté mobile en rotation autour d'un axe vertical et, d'autre part, monté pivotant autour d'un axe horizontal entre une position escamotée, représentée sur la figure 1, et une position dressée, représentée sur les figures 2 à 4. Pour ce faire, le mât 1 est monté sur une platine tournante 11 apte à tourner autour d'un axe verticale. En outre, afin de permettre le déplacement du mât 1 entre sa position escamotée et sa position dressée, le système de transfert est équipé d'un vérin d'actionnement 12 comportant une première extrémité montée articulée sur la platine tournante 11 et une seconde extrémité montée articulée sur une traverse de contreventement 6 du mât 1. Dans le mode de réalisation représenté, le mât 1 comporte en outre une échelle 13 permettant à un opérateur d'accéder à son extrémité distale.
  • Les figures 5 et 6 représentent de manière détaillée la structure des conduites 7, 8, 9, suspendues à l'extrémité distale du mât 1. Les conduites 7, 8, 9 comportent successivement, en partant des montants 3, 4, 5 du mât 1 vers l'élément de raccordement 10, une première portion rigide 14 et une seconde portion flexible 15. Par ailleurs, les conduites 7, 8, 9 sont équipées d'un élément de rigidification mobile. L'élément de rigidification est ici une gaine rigide 16, montée coulissante le long de la conduite 7, 8, 9, entre une position allongée de rigidification, représentée sur la figure 5, et une position rétractée de libération, représentée sur la figure 6. La gaine rigide 16 coulisse le long de la portion flexible 15 entre sa position rétractée et sa position allongée de rigidification.
  • A titre d'exemple, une telle gaine rigide 16 peut notamment être réalisée en acier inoxydable ou tout autre matériau susceptible d'assurer une rigidité suffisante.
  • En position allongée de rigidification, illustrée sur la figure 5, la gaine rigide 16 enveloppe la portion flexible 15 et la supporte jusqu'à une zone distale de celle-ci. La gaine rigide 16 limite ainsi les déformations de la conduite 7, 8, 9. La portion flexible 15 est ainsi maintenue alignée dans le prolongement de la portion rigide 14. En position rétractée de libération, illustrée sur la figure 6, la gaine rigide 16 recouvre la portion rigide 14 de la conduite 7, 8, 9 de telle sorte que la portion flexible 15, qui n'est alors plus enveloppée dans la gaine rigide 16, retrouve sa liberté de flexion sous l'effet de la gravité. En d'autres termes, en déplaçant la gaine rigide 16 de sa position allongée de rigidification vers sa position rétractée de libération, une longueur de la portion flexible 15 est libérée afin d'autoriser une flexion de ladite portion flexible 15 le long de la longueur libre.
  • Un tel agencement permet de faciliter les manoeuvres de raccordement. En effet, lors des manoeuvres d'approche des conduites 7, 8, 9 du navire client 33, les éléments de rigidification sont positionnés en position allongée de rigidification. Aussi, la portion flexible 15 est supportée par l'élément de rigidification. De plus, les conduites 7, 8, 9 sont rigides sur sensiblement toute leur longueur et ne sont ainsi pas soumises à des déformations importantes et imprévisibles de telle sorte que leur préhension et leur manipulation, par des opérateurs, sont facilitées. Par la suite, lorsque les conduites 7, 8, 9 ont été positionnées à proximité des manifolds du navire client 33 auxquels elles sont destinées à être raccordées, les éléments de rigidification sont alors déplacés vers leur position rétractée de libération de sorte à permettre l'association de l'élément de raccordement 10 au manifold du navire client 33. Lors du transfert du gaz naturel liquéfié, les éléments de rigidification demeurent en position rétractée de libération de telle sorte que les conduites 7, 8, 9 présentent, par l'intermédiaire de leur portion flexible 15, une flexibilité admettant les mouvements relatifs entre le navire client 33 et le navire fournisseur 32.
  • La portion rigide 14 et la portion flexible 15 des conduites 7, 8, 9 sont avantageusement constituées de tuyaux cryogéniques, tels que des tuyaux double paroi en acier inoxydable, dont l'espace intermédiaire est garnie d'un matériau isolant. Dans un mode de réalisation, le matériau isolant est mis en dépression afin d'améliorer ses caractéristiques d'isolation. Par ailleurs, les parois interne et externe de la portion flexible 15 présentent des ondulations assurant la flexibilité de la portion flexible 15.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, les conduites 7, 8, 9 sont équipées d'un dispositif de déconnexion d'urgence 17 permettant de déconnecter et d'interrompre le transfert du gaz naturel liquéfié. Un tel dispositif de déconnexion d'urgence est couramment désigné par le terme ERC pour « Emergency release coupling » en langue anglaise. Le dispositif de déconnexion d'urgence 17 est ici positionné entre la portion rigide 14 et la portion flexible 15. Dans un autre mode de réalisation non représenté, le dispositif de déconnexion d'urgence 17 est positionné à l'extrémité libre de la portion flexible 15 et constitue l'élément de raccordement 10 avec le manifold du navire client 33.
  • Dans un mode de réalisation représenté sur la figure 13, la conduite suspendue 7, 8, 9 comporte, en outre, un raidisseur externe 34. Le raidisseur externe 34 comporte une tringle s'étendant le long de la portion rigide 14 et présentant une première extrémité 35 fixée à la portion rigide 14, à proximité de sa zone de raccordement avec la portion flexible 15, et une seconde extrémité, non représentée, fixée sur l'extrémité distale du mât 1. La gaine rigide 16 est ici équipée d'une rainure 36 longitudinale permettant la fixation de la tringle à la portion rigide 14 au travers de la gaine rigide 16. Un tel raidisseur 34 permet de renforcer davantage la rigidité de la portion rigide 14. Il est en effet nécessaire que la portion rigide 14 conserve son caractère rectiligne afin de ne pas gêner le mouvement de l'élément de rigidification vers sa position rétractée. Dans un autre mode de réalisation, il est également possible d'équiper la gaine rigide 16 d'un raidisseur externe, télescopique, dont une extrémité serait fixée à la gaine rigide 16 et une seconde extrémité fixée à l'extrémité distale du mât 1.
  • Par ailleurs, dans un mode de réalisation représenté sur la figure 14, l'élément de rigidification, ici la gaine rigide 16, comporte à son extrémité libre une portion évasée 37. Une telle portion évasée 37 permet de faciliter le déploiement de l'élément de rigidification vers sa position allongée de rigidification. La portion évasée 36 comporte avantageusement un rayon de courbure supérieur ou égal au rayon de courbure minimum de la portion flexible 15 afin de protéger ladite portion flexible 15 contre un fléchissement trop important. De plus, l'extrémité de la portion évasée 37 présente un périmètre sensiblement égal à celui de l'élément de raccordement 10 de telle sorte que la portion évasée contribue au support de l'élément de raccordement 10 quand le système de transfert est en position de rangement et que la gaine rigide 16 est dans sa position allongée de rigidification.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 11, l'élément de rigidification est composé d'une tige rigide 18, montée coulissante dans une glissière 19 portée par la portion rigide 14. La tige rigide 18 porte un ou plusieurs arceaux 20 montés coulissants autour de la portion flexible 15 et assurant ainsi une liaison entre la tige rigide 18 et la portion flexible 15. La tige rigide 18 est montée coulissante le long de la portion flexible 15 entre une position de rigidification dans laquelle elle s'étend le long de la portion flexible 15 de sorte à aligner la portion flexible dans le prolongement de la portion rigide 14 et une position rétractée de libération dans laquelle la tige rigide 18 est rétractée à l'intérieur de la glissière 19 et ne supporte plus la portion flexible 15.
  • Dans d'autres modes de réalisation non illustrés, l'élément de rigidification est un élément télescopique, une gaine télescopique par exemple. Une tel mode de réalisation permet notamment de réaliser des conduites 7, 8, 9 dont la longueur de la portion flexible 15 est supérieure à la longueur de la portion rigide 14.
  • Par ailleurs, l'on observe sur les figures 1 à 4, que les conduites 7, 8, 9 sont chacune raccordées aux montants 3, 4, 5 du mât 1 par l'intermédiaire d'une conduite coudée flexible 21. De plus, les conduites 7, 8, 9 sont montées articulés sur l'extrémité du mât 1 entre une position escamotée de rangement dans lesquelles elles s'étendent sensiblement le long du mât 1 et une position déployée en direction du navire client 33. Les figures 3, 4 et 7 illustrent deux conduites 7, 9 dans une position escamotée de rangement alors qu'une conduite 8 est dans une position déployée. La figure 7 illustre de manière détaillée une articulation d'une conduite 8 par rapport au mât 1. L'articulation est composée de deux jeux de deux biellettes 22a, 22b, 23a, 23b, s'étendant de part et d'autre de chaque conduite 7, 8, 9. Chaque jeu de biellettes comporte une première biellette 22a, 22b présentant une extrémité fixée au mât 1 et une seconde biellette 23a, 23b comportant une extrémité fixée à la portion rigide 14 de la conduite 7, 8, 9. En outre, la première biellette 22a, 22b et la seconde biellette 23a, 23b de chaque jeu sont articulées l'une à l'autre autour d'un axe d'articulation. Par ailleurs, le système comporte, pour chaque conduite 7, 8, 9, un vérin d'actionnement 24 qui comporte une première extrémité montée articulée sur une extrémité du mât 1 et une seconde extrémité montée articulée sur les secondes biellettes 23a, 23b ou sur la portion rigide 14 de la conduite 7, 8, 9.
  • Une telle articulation des conduites 7, 8, 9 sur le mât 1 permet, d'une part, de faciliter la manoeuvre des conduites 7, 8, 9, et, d'autre part, de diminuer leur encombrement sur le navire fournisseur 32, lorsqu'elles sont positionnées dans leur position escamotée de rangement.
  • Dans un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 15, les conduites 7, 8, 9 sont chacune raccordées aux montants 3, 4, 5 du mât 1 par l'intermédiaire d'un joint tournant 38, encore appelé raccord tournant. Un tel joint tournant assure une liaison en rotation, sans fuite, entre un montant 3, 4, 5 fixe et la conduite 7, 8, 9 suspendue au mât 1, et mobile par rapport audit montant 3, 4, 5. Le joint tournant 38 présente un axe de rotation A qui est horizontal. Lorsque le système de transfert ne comporte qu'un joint tournant 38, son axe A est coaxial avec l'axe d'articulation de la conduite 8 par rapport au mât 1, c'est-à-dire, dans le mode de réalisation représenté, l'axe d'articulation entre les premières biellettes 22a, 22b et les secondes biellettes 23a, 23b.
  • Dans le mode de réalisation représenté schématiquement sur la figure 16, les conduites 7, 8, 9 sont chacune raccordées aux montants 3, 4, 5 du mât 1 par l'intermédiaire de trois joints tournants 38a, 38b, 38c présentant des axes d'articulation A1, A2, A3 parallèles et horizontaux. Les joints tournants 38a, 38, b, 38c sont reliés par des tubes rigides 39a, 39b. Grâce à un tel agencement de joints tournants, il n'est pas nécessaire de prévoir que l'un des axes d'articulation A1, A2, A3 des joints tournants 38a, 38, b, 38c soit aligné avec l'axe d'articulation de la conduite 7, 8, 9 par rapport au mât 1.
  • Les figures 8, 9 et 10 illustrent des variantes de réalisation de dispositifs d'actionnement aptes à déplacer un élément de rigidification, tel qu'une gaine rigide 16, entre sa position de rigidification et sa position de libération.
  • Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 8, le dispositif d'actionnement comporte un vérin 25 dont une extrémité est fixée sur la portion rigide 14 et l'autre extrémité est montée sur la gaine rigide 16.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 9, le dispositif d'actionnement comporte une tige filetée 26 qui coopère, d'une part, avec un premier élément 27, en liaison pivot non glissant avec la tige 26, solidaire de la portion rigide 14 et, d'autre part, avec un second élément 28, en liaison pivot non glissant avec la tige 26, solidaire de la portion rigide 14. Une rainure dans la gaine 16 permet à l'élément 28 d'être fixé à la portion rigide 14 au travers de la gaine 16. Un moteur, non représenté, fixé sur la portion rigide 24 permet de mettre la tige fileté 26 en rotation. L'élément 29 est solidaire de la gaine 16 et présente un alésage fileté permettant de transformer la rotation de la tige filetée en translation de la gaine 16.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 10, le dispositif d'actionnement est un dispositif de levage à câble. Le dispositif d'actionnement comporte ici un treuil 31 porté par la portion rigide 14 et comportant un cylindre sur lequel s'enroule un câble 30. Le treuil 1 comporte un moteur permettant d'entraîner en rotation le cylindre afin d'enrouler le câble 30. Une des extrémités du câble 30 est fixée à l'élément de rigidification. Ainsi, le treuil 31 permet de remonter l'élément de rigidification vers sa position de libération.
  • Dans un autre mode de réalisation non représenté, il est également possible de positionner le treuil à proximité de la base du mât 1 et d'utiliser une poulie de renvoi portée par la portion rigide 14 de la conduite 7, 8, 9. Dans un autre mode de réalisation, il est également possible d'utiliser un mécanisme de transmission à palan comportant une poulie portée par la portion flexible 14 de la conduite 7, 8, 9 et une seconde poulie portée par l'élément de rigidification.
  • Notons que, lorsque de tels systèmes à câble sont utilisés comme dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification, l'élément de rigidification peut retourner vers sa position de rigidification sous l'effet de son poids.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
  • L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
  • Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims (17)

  1. Système pour transférer un fluide entre un navire (32) et une installation (33) comportant :
    - un mât (1) comportant une extrémité proximale destinée à être fixée sur une plateforme (2) du navire et une extrémité distale ;
    - au moins une ligne de transfert de fluide (3, 4, 5) s'étendant le long du mât (1); et
    - au moins une conduite (7, 8, 9), suspendue à l'extrémité distale du mât (1), qui est, d'une part, raccordée à la ligne de transfert de fluide (3, 4, 5) et, d'autre part, équipée d'un élément de raccordement (10) destiné à coopérer avec un manifold de l'installation ;
    dans lequel la conduite (7, 8, 9) comporte :
    - une première portion rigide (14) et une seconde portion flexible (15) s'étendant successivement depuis ia ligne de transfert de fluide (3, 4, 5) vers l'élément de raccordement (10); et
    - un élément de rigidification (16, 18) monté mobile le long de la conduite (7, 8, 9) entre une position allongée de rigidification de la portion flexible (15) dans laquelle l'élément de rigidification (16, 18) s'étend le long de la portion flexible (15) et une position rétractée de libération dans laquelle l'élément de rigidification (16, 18) s'étend le long de la portion rigide (14), et caractérisé en ce que l'élément de rigidification (16, 18) comporte un support apte à coulisser par rapport à la portion flexible (15) le long de la portion flexible (15), le support coopérant avec une zone distale de la portion flexible (15) dans la position allongée de l'élément de rigidification (16, 18) afin d'aligner la portion flexible (15) dans le prolongement de la portion rigide (14) et le support coopérant avec une zone de la conduite (7, 8, 9), située entre la zone distale de la portion flexible (15) et l'extrémité distale du mât, dans la position rétractée de libération de l'élément de rigidification (16, 18) de manière à libérer dudit support une longueur libre de la portion flexible (15) afin d'autoriser une flexion de la portion flexible (15) le long de la longueur libre.
  2. Système selon la revendication 1, dans lequel l'élément de rigidification est une gaine rigide (16) montée coulissante le long de la conduite (7, 8, 9) entre la position allongée de rigidification dans laquelle la gaine rigide (16) enveloppe la portion flexible (15) et la position rétractée de libération dans laquelle la gaine rigide (16) enveloppe la portion rigide (14).
  3. Système selon la revendication 1, dans lequel l'élément de rigidification est une tige rigide (18) montée coulissante sur la première portion rigide (14) et présentant au moins un arceau (20) monté coulissant autour de la portion flexible (15).
  4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'élément de rigidification comporte une extrémité évasée (37).
  5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant un dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification (16, 18) apte à déplacer de l'élément de rigidification (16, 18) entre sa position allongée de rigidification et sa position rétractée de libération.
  6. Système selon la revendication 5, dans lequel le dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification (16, 18) comporte un vérin (25) présentant une première extrémité solidaire de la portion rigide et une seconde extrémité solidaire de l'élément de rigidification (16, 18).
  7. Système selon la revendication 5, dans lequel le dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification (16, 18) comporte une tige filetée (26), qui coopère, d'une part, avec la portion rigide (14) via une liaison pivot et, d'autre part, avec un alésage fileté d'un élément (29) solidaire de l'élément de rigidification (16, 18) et un moteur entraînant en rotation la tige filetée (26).
  8. Système selon la revendication 5, dans lequel le dispositif d'actionnement de l'élément de rigidification (16, 18) est un dispositif de levage à câble.
  9. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la conduite (7, 8, 9) est raccordée à la ligne de transfert par l'intermédiaire d'un raccord flexible coudé (21).
  10. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la conduite (7, 8, 9) est raccordée à la ligne de transfert par l'intermédiaire d'au moins un joint tournant (38, 38, 38b, 38c).
  11. Système selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la conduite (7, 8, 9) est montée sur le mât (1) par l'intermédiaire d'une articulation (23a, 23b, 23c, 23d) permettant le mouvement de la conduite (7, 8, 9) entre une position escamotée dans laquelle elle s'étend le long du mât (1) et une position déployée.
  12. Système selon la revendication 11, comportant un vérin (21) agencé pour déplacer la conduite (7, 8, 9) entre sa position escamotée et sa position déployée.
  13. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la conduite (7, 8, 9) est équipée d'un dispositif de déconnexion d'urgence (17).
  14. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, comportant une pluralité de lignes de transfert de fluide (3, 4, 5) s'étendant le long du mât (1) et une pluralité de conduites (7, 8, 9), suspendues à l'extrémité distale du mât (1), chacune desdites conduites (7, 8, 9) étant raccordée à l'une des lignes de transfert de fluide et comportant un élément de raccordement destiné à coopérer avec un manifold de l'installation, une première portion rigide (14), une seconde portion flexible (15) s'étendant successivement depuis ladite ligne de transfert de fluide (3, 4, 5) vers ledit élément de raccordement (10), et un élément de rigidification (16, 18) monté mobile le long de la conduite (7, 8, 9) entre une position allongée de rigidification de la portion flexible (15) et une position rétractée de libération.
  15. Système selon la revendication 14, dans lequel le mât est un mât treillis comportant des montants (3, 4, 5) assemblés par des traverses de contreventement (6) et dans lequel les montants (3, 4, 5) sont creux et forment la pluralité de lignes de transfert de fluide.
  16. Navire (32) équipé d'un système de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 15.
  17. Procédé de transfert d'un fluide entre un navire (32) selon la revendication 16 et un navire client (33).
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