EP3446957B1 - Barge à systèmes de piles pour l'échouage et l'amortissement des effets de la houle - Google Patents

Barge à systèmes de piles pour l'échouage et l'amortissement des effets de la houle Download PDF

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EP3446957B1
EP3446957B1 EP18188408.1A EP18188408A EP3446957B1 EP 3446957 B1 EP3446957 B1 EP 3446957B1 EP 18188408 A EP18188408 A EP 18188408A EP 3446957 B1 EP3446957 B1 EP 3446957B1
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EP
European Patent Office
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barge
cylinder
leg
chamber
hull
Prior art date
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EP18188408.1A
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EP3446957A1 (fr
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Olivier FRESNET
Jérôme JOURDAN
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Saipem SA
Original Assignee
Saipem SA
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Publication date
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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 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/28—Barges or lighters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/18—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for preventing collision or grounding; reducing collision damage
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/021—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto with relative movement between supporting construction and platform
    • E02B17/024—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto with relative movement between supporting construction and platform shock absorbing means for the supporting construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/18—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for preventing collision or grounding; reducing collision damage
    • B63B2043/185—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for preventing collision or grounding; reducing collision damage using shock absorbing telescoping buffers

Definitions

  • the present invention relates to the general field of barges used in the petroleum industry, in particular for laying submarine pipes for transporting hydrocarbons, for example oil and gas, from underwater production wells, or for installing cables or for transporting equipment.
  • laying operations require having to anchor the barge on a seabed which can be rocky or coral.
  • the landing of the barge is carried out by directly failing the barge on the seabed during the ebb tide, the hull of the barge being for this purpose reinforced or double bottomed to avoid damaging the barge.
  • stranded barge is meant that the hull thereof rests directly on the seabed.
  • the main object of the present invention is therefore to overcome such drawbacks by proposing a barge which does not need to be grounded on a seabed when it lands.
  • the invention is remarkable in that it uses battery systems on which the hull of the barge rests, these batteries coming alone into contact with the seabed when the barge is stranded (the hull does not come in contact with the seabed). In this way, the landing of the barge is carried out without having to beach the hull directly on the seabed, which avoids having to reinforce the latter or to equip it with a double bottom.
  • the batteries of these systems are equipped with hydraulic and pneumatic circuits to control the output of the batteries when the barge is grounded, to absorb the phenomenon of the barge hitting which can occur in the event of swell, and to retract the batteries in the hull when the barge is floated.
  • the batteries are ordered to make contact with the seabed as quickly as possible in order to limit the time during which the heaving occurs. In the same way, during the rising tide, it is necessary to raise the batteries in the barge hull as quickly as possible to limit the heaving effect on the hull.
  • the battery systems according to the invention require little energy to operate since they are not intended to raise the barge but only to take it back in load (grounding ). In particular, if the drawdown is less than the draft of the barge during its stranding, the weight taken up by the battery systems is less than the weight of the barge.
  • the hydraulic circuit of each battery system comprises a cylinder inside which slides a piston connected to one end of the battery, the piston separating the volume of the cylinder into a lower chamber and a separate upper chamber one of the other, and means for filling with water and emptying the two chambers of the cylinder to descend and reassemble the stack.
  • Such a hydraulic circuit for controlling the raising and lowering of the batteries has the advantage of being non-polluting (in particular compared to an oil circuit), consuming little energy (since it operates by potential energy) and simple to implementation (the water used can be taken directly from the sea).
  • the means for filling with water and emptying the two chambers of the cylinder can comprise a water tank connected to each chamber of the cylinder and pumps interposed between the water tank and each chamber of the cylinder.
  • the means for filling with water and draining the two chambers of the cylinder further comprise a pressure sensor inside the two chambers of the cylinder and a sensor for measuring the flow of water generated by the pumps in order to check the filling speed of the cylinder chambers.
  • the pneumatic circuit of each battery system comprises a waterproof and deformable membrane which is positioned in the upper chamber of the cylinder to delimit inside and above the latter a pneumatic damping chamber, means injecting into the pneumatic damping chamber of the cylinder a compressible gas, and means for controlling the gas pressure inside the pneumatic damping chamber of the cylinder.
  • Such a pneumatic circuit allows the deformable membrane to act as a spring to absorb the heaving due to the effects of the swell.
  • the compressible gas injection means are advantageously connected to the lower chamber of the cylinder in order to provide an additional force during the ascent of the stack and to carry out a total draining of the water out of the lower chamber in case of maintenance operation.
  • each battery system includes its own hydraulic and pneumatic circuit control system.
  • the seabed not necessarily being flat, it is thus possible to ensure that differences in level are taken into account by individually adjusting each battery system to allow the barge to retain its list and its initial trim.
  • battery systems can be controlled not only based on the seabed but also on the distribution of weight on the barge.
  • the barge preferably comprises at least four battery systems distributed at the four corners of the barge.
  • the invention also relates to a method of piloting a barge for laying underwater hydrocarbon transport pipes as defined above, in which, when the barge is stranded, the hydraulic and pneumatic circuits of each battery system are activated to lower the battery out of the hull of the barge and absorb the effects of the swell, and, when the barge is floating, the hydraulic circuit of each battery system is activated to reassemble the battery inside the barge hull.
  • the invention applies to any floating barge used in particular in the petroleum industry for laying submarine pipes or hoses for transporting hydrocarbons and / or for digging trenches in the seabed in order to lay pipes there. underwater.
  • such a barge 2 comprises a hull 4 which rests on a plurality of battery systems 6 for the grounding of the barge and the damping of the effects of the swell.
  • the number of battery systems fitted to a barge depends in particular on the size of the barge. However, at least one battery system should be positioned at the four corners of the hull (which gives a minimum of four battery systems for the barge).
  • each stack system 6 comprises a stack (or foot) 8 forming a support, this stack being able to be lowered out of the hull 4 of the barge (case of the figure 1 ) and to be reassembled inside the hull (case of figure 2 ).
  • the stack 8 is lowered out of the hull during a grounding of the barge in order to come into contact with the seabed 10 (no contact is made between the hull and the seabed). Conversely, the stack is raised inside the hull when the barge is floating.
  • each stack system includes a hydraulic circuit. More specifically, this hydraulic circuit comprises a cylinder 12 formed in the shell 4 of the barge and intended to receive a piston 14 secured to an upper end of the stack 8 (the stack forms the rod of a jack).
  • the piston 14 separates the internal volume of the cylinder 12 into two chambers distinct from each other, namely a lower chamber 16 and an upper chamber 18.
  • the hydraulic circuit also includes means for filling with water and emptying the two chambers 16, 18 of the cylinder in order to lower and raise the stack.
  • the lower 16 and upper 18 chambers of the cylinder are each connected to a water tank 20.
  • the upper chamber 18 is connected to the water reservoir by a first pipe 22 on which is positioned a pump 24 of deployment of the battery.
  • the lower chamber 16 it is connected to the water tank by a second pipe 26.
  • this lower chamber 16 is made impermeable to the external environment by means of a cable gland 29 disposed around the stack 8.
  • the upper chamber 18 of the cylinder is connected to the second pipe 26 by a third pipe 28 on which is positioned a pump 30 for shrinking the battery.
  • the lower chamber 16 of the cylinder is connected to the first pipe 22 by a fourth pipe 32.
  • this hydraulic circuit is as follows. To lower the stack 8 out of the shell, it is necessary both to fill the upper chamber 18 of the cylinder with water and to empty the lower chamber 16 with water. To this end, the pump 24 for deploying the stack is activated to inject water into this upper chamber 18 both from the water tank 20 (via the first line 22) and from the lower chamber (via the fourth line 32).
  • the battery shrinkage pump 30 is activated. to inject water into this lower chamber from the upper chamber (via the second and third lines 26, 28).
  • the activation of the stack 24 and shrink stack 30 pumps is controlled from a cockpit of the barge.
  • the battery deployment pump should be activated to allow the upper chamber of the cylinder to be filled as quickly as possible and thus lower the corresponding battery without delay. In this way, making contact with the seabed is very quickly in order to limit the time during which the heaving due to the effects of the swell occurs.
  • the rate of filling with water of the upper chamber 18 of the cylinder can advantageously be controlled by controlling the pressure difference between the lower and upper chambers of the cylinder and by controlling the flow of water passing through the pumps 24, 30
  • the hydraulic circuit is equipped with a pressure control sensor 34, 36 inside the lower and upper chambers of the cylinder, respectively.
  • the pumps 24, 30 are each fitted with a water flow sensor (which can be more or less closed valves or equipment piloted and controlled remotely).
  • Each battery system 6 further comprises a pneumatic circuit to allow the damping of the effects of the swell on the barge.
  • a waterproof and deformable membrane 38 is positioned in the upper chamber 18 of the cylinder 12 to delimit inside and above the latter a pneumatic damping chamber 40.
  • This pneumatic damping chamber is connected to a source of injection of compressible gas 42, for example nitrogen, via a gas line 46.
  • the pneumatic circuit of each battery system includes a pressure sensor 44 inside the pneumatic damping chamber of the cylinder.
  • Such a pneumatic circuit makes it possible to play the role of shock absorber by storing the mechanical energy of shock due to the effects of the swell in the form of pneumatic pressure. Indeed, in case of swell, the pressure inside the upper chamber 18 of the cylinder increases and this overpressure is transmitted to the deformable membrane 38. The compressibility of the gas filling this chamber thus allows it to play the role spring.
  • the source of injection of compressible gas 42 is also connected to the lower chamber 16 (by a other gas line 48), on the one hand to provide an additional effort by adding gas to this lower chamber in the event of resistance of the battery 8 to return, and on the other hand to effect a total draining of the water in this lower chamber as part of a maintenance operation.
  • the figure 3 shows an example of implementation of a plurality of battery systems 6 equipping a barge 2 according to the invention.
  • the seabed 10 on which the barge runs aground is not perfectly flat.
  • the battery systems 6 are adjusted individually.
  • the descent of the respective stacks 8 of the stack systems is adapted as a function of the differences in sea level and as a function of the distribution of the loads on the barge.

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Description

    Arrière-plan de l'invention
  • La présente invention se rapporte au domaine général des barges utilisées dans l'industrie pétrolière, notamment pour la pose de conduites sous-marines de transport d'hydrocarbures, par exemple de pétrole et de gaz, issus de puits de production sous-marins, ou pour l'installation de câbles ou pour le transport de matériel.
  • L'exploitation de puits sous-marins de production d'hydrocarbures requiert notamment de creuser des tranchées dans le fond marin pour ensuite y déposer des conduites sous-marines pour le transport d'hydrocarbures. Ces opérations sont typiquement réalisées à partir de barges flottantes transportant les conduites et l'ensemble du matériel nécessaire à creuser des tranchées dans le fond marin et à déposer les conduites.
  • Ces opérations de pose nécessitent de devoir ancrer la barge sur un fond marin qui peut être rocheux ou corallien. Généralement, l'atterrage de la barge s'effectue en faisant échouer directement la barge sur le fond marin lors de la marée descendante, la coque de la barge étant à cet effet renforcée ou à double fond pour éviter d'endommager la barge. Par barge échouée, on entend que la coque de celle-ci repose directement sur le fond marin.
  • L'échouage de la barge directement sur un fond marin qui est rocheux ou corallien présente de nombreux inconvénients. En particulier, il nécessite de considérablement renforcer la coque (ou de la munir d'un double fond) sans garantie qu'elle ne soit pas endommagée par le fond marin. Par ailleurs, l'échouage ne permet pas aisément à la barge de conserver sa gîte et son assiette initiale quel que soit le profil du fond marin.
  • On connaît également les barges auto-élévatrices qui sont destinées à être ancrées sur le fond marin. Ces barges viennent en contact avec le fond marin et leur coque est élevée au-dessus de l'eau afin d'éviter de la soumettre à l'effet de la houle et des courants. Avec ce type de barge, l'élévation de la coque peut être réalisée au moyen de piles reprenant l'ensemble du poids de la barge, ce qui nécessite des puissances d'élévation très importantes. Le document WO 2016/116824 A1 représente l'art antérieur le plus pertinent et décrit une barge selon le préambule de la revendication 1.
    • Objet et résumé de l'invention
  • La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant une barge qui ne nécessite pas d'être échouée sur un fond marin lors de son atterrage.
  • Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à une barge comprenant une coque reposant sur une pluralité de systèmes à pile pour l'échouage de la barge et l'amortissement des effets de la houle, chaque système à pile comprenant :
    • une pile formant support apte à être descendue hors de la coque et à être remontée à l'intérieur de la coque ;
    • un circuit hydraulique pour descendre la pile hors de la barge afin de la mettre en contact avec le fond marin lors d'un échouage de la barge et pour la remonter à l'intérieur de celle-ci lors d'une mise en flottaison de la barge ; et
    • un circuit pneumatique pour permettre l'amortissement des effets de la houle sur la barge.
  • L'invention est remarquable en ce qu'elle recourt à des systèmes à pile sur lesquelles repose la coque de la barge, ces piles venant seules en contact avec le fond marin lors de l'échouage de la barge (la coque ne vient pas en contact avec le fond marin). De la sorte, l'atterrage de la barge s'effectue sans avoir à échouer la coque directement sur le fond marin, ce qui évite d'avoir à renforcer cette dernière ou à l'équiper d'un double fond.
  • Par ailleurs, les piles de ces systèmes sont équipées de circuits hydrauliques et pneumatiques pour contrôler la sortie des piles lors d'un échouage de la barge, pour amortir le phénomène de pilonnement de la barge pouvant survenir en cas de houle, et pour rétracter les piles dans la coque lors d'une mise en flottaison de la barge. En particulier, lors d'un échouage de la barge, les piles sont commandées pour prendre contact avec le fond marin le plus rapidement possible afin de limiter le temps pendant lequel le pilonnement se produit. De la même manière, lors de la marée montante, il est nécessaire de faire remonter les piles dans la coque de la barge le plus rapidement possible pour limiter l'effet de pilonnement sur la coque.
  • Enfin, on notera que contrairement aux barges auto-élévatrices, les systèmes à pile selon l'invention requièrent peu d'énergie pour fonctionner puisqu'ils n'ont pas pour vocation l'élévation de la barge mais uniquement sa reprise en charge (échouage). En particulier, si le marnage est inférieur au tirant d'eau de la barge lors de son échouage, le poids repris par les systèmes à pile est inférieur au poids de la barge.
  • De préférence, le circuit hydraulique de chaque système à pile comprend un cylindre à l'intérieur duquel coulisse un piston relié à une extrémité de la pile, le piston séparant le volume du cylindre en une chambre inférieure et une chambre supérieure distincte l'une de l'autre, et des moyens de remplissage en eau et de vidange des deux chambres du cylindre pour descendre et remonter la pile.
  • Un tel circuit hydraulique pour le pilotage de la montée et la descente des piles présente l'avantage d'être non polluant (notamment par rapport à un circuit à huile), peu consommateur d'énergie (car fonctionnant par énergie potentielle) et simple de mise en œuvre (l'eau utilisée peut être prélevée directement en mer).
  • Dans cette configuration, les moyens de remplissage en eau et de vidange des deux chambres du cylindre peuvent comprendre un réservoir d'eau relié à chaque chambre du cylindre et des pompes interposées entre le réservoir d'eau et chaque chambre du cylindre.
  • De façon avantageuse, les moyens de remplissage en eau et de vidange des deux chambres du cylindre comprennent en outre un capteur de pression à l'intérieur des deux chambres du cylindre et un capteur de mesure du débit d'eau généré par les pompes afin de contrôler la vitesse de remplissage des chambres du cylindre.
  • De préférence également, le circuit pneumatique de chaque système à pile comprend une membrane étanche et déformable qui est positionnée dans la chambre supérieure du cylindre pour délimiter à l'intérieur et au-dessus de celle-ci une chambre d'amortissement pneumatique, des moyens d'injection dans la chambre d'amortissement pneumatique du cylindre d'un gaz compressible, et des moyens de contrôle de la pression de gaz à l'intérieur de la chambre d'amortissement pneumatique du cylindre.
  • Un tel circuit pneumatique permet à la membrane déformable de jouer le rôle de ressort pour amortir le pilonnement dû aux effets de la houle. En contrôlant la pression du gaz à l'intérieur de la chambre d'amortissement pneumatique du cylindre, il est possible d'ajuster la raideur de ce système d'amortissement.
  • Dans ce cas, les moyens d'injection de gaz compressible sont avantageusement reliés à la chambre inférieure du cylindre afin de fournir un effort supplémentaire lors de la remontée de la pile et d'effectuer une vidange totale de l'eau hors de la chambre inférieure en cas d'opération de maintenance.
  • De préférence encore, chaque système à pile comprend son propre système de commande des circuits hydraulique et pneumatique. En effet, les fonds marins n'étant pas nécessairement plats, il est possible ainsi d'assurer la prise en compte des différences de niveau en ajustant individuellement chaque système à pile pour permettre à la barge de conserver sa gîte et son assiette initiale. En particulier, les systèmes à pile peuvent être contrôlés non seulement en fonction des fonds marins mais aussi de la répartition du poids sur la barge.
  • La barge comprend de préférence au moins quatre systèmes à pile répartis aux quatre coins de la barge.
  • L'invention a également pour objet un procédé de pilotage d'une barge pour la pose de conduites sous-marines de transport d'hydrocarbures tel que défini précédemment, dans lequel, lors d'un échouage de la barge, les circuits hydraulique et pneumatique de chaque système à pile sont activés pour descendre la pile hors de la coque de la barge et amortir les effets de la houle, et, lors d'une mise en flottaison de la barge, le circuit hydraulique de chaque système à pile est activé pour remonter la pile à l'intérieur de la coque de la barge.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
    • les figures 1 et 2 représentent dans deux positions différentes un système à pile selon l'invention pour l'échouage de la barge et l'amortissement des effets de la houle ; et
    • la figure 3 représente un exemple de barge selon l'invention équipée d'une pluralité de systèmes à pile.
    Description détaillée de l'invention
  • L'invention s'applique à toute barge flottante utilisée notamment dans l'industrie pétrolière pour la pose de conduites ou flexibles sous-marines de transport d'hydrocarbures et/ou pour creuser des tranchées dans le fond marin afin d'y déposer des conduites sous-marines.
  • Selon l'invention, une telle barge 2 comprend une coque 4 qui repose sur une pluralité de systèmes à pile 6 pour l'échouage de la barge et l'amortissement des effets de la houle.
  • Le nombre de systèmes à pile équipant une barge dépend notamment du dimensionnement de la barge. Il conviendra néanmoins de positionner au moins un système à pile aux quatre coins de la coque (ce qui donne un minimum de quatre systèmes à pile pour la barge).
  • Comme représenté sur les figures 1 et 2, chaque système à pile 6 comprend une pile (ou pied) 8 formant support, cette pile étant apte à être descendue hors de la coque 4 de la barge (cas de la figure 1) et à être remontée à l'intérieur de la coque (cas de la figure 2).
  • La pile 8 est descendue hors de la coque lors d'un échouage de la barge afin de venir se mettre en contact avec le fond marin 10 (aucun contact n'est réalisé entre la coque et le fond marin). A l'inverse, la pile est remontée à l'intérieur de la coque lors d'une mise en flottaison de la barge.
  • Pour permettre de descendre et de remonter la pile, chaque système de pile comprend un circuit hydraulique. Plus précisément, ce circuit hydraulique comprend un cylindre 12 formé dans la coque 4 de la barge et destiné à recevoir un piston 14 solidaire d'une extrémité supérieure de la pile 8 (la pile forme la tige d'un vérin).
  • Le piston 14 sépare le volume interne du cylindre 12 en deux chambres distinctes l'une de l'autre, à savoir une chambre inférieure 16 et une chambre supérieure 18.
  • Le circuit hydraulique comprend également des moyens de remplissage en eau et de vidange des deux chambres 16, 18 du cylindre afin de descendre et remonter la pile.
  • Plus précisément, les chambres inférieure 16 et supérieure 18 du cylindre sont reliées chacune à un réservoir d'eau 20. En particulier, la chambre supérieure 18 est reliée au réservoir d'eau par une première conduite 22 sur laquelle est positionnée une pompe 24 de déploiement de la pile. Quant à la chambre inférieure 16, elle est connectée au réservoir d'eau par une deuxième conduite 26. Par ailleurs, cette chambre inférieure 16 est rendue étanche à l'environnement extérieur grâce à un presse-étoupe 29 disposé autour de la pile 8.
  • Par ailleurs, la chambre supérieure 18 du cylindre est connectée à la deuxième conduite 26 par une troisième conduite 28 sur laquelle est positionnée une pompe 30 de rétraction de la pile. Quant à la chambre inférieure 16 du cylindre, elle est connectée à la première conduite 22 par une quatrième conduite 32.
  • Le fonctionnement de ce circuit hydraulique est le suivant. Pour descendre la pile 8 hors de la coque, il est nécessaire à la fois de remplir en eau la chambre supérieure 18 du cylindre et de vider d'eau la chambre inférieure 16. A cet effet, la pompe 24 de déploiement de la pile est activée pour injecter de l'eau dans cette chambre supérieure 18 à la fois depuis le réservoir d'eau 20 (via la première conduite 22) et depuis la chambre inférieure (via la quatrième conduite 32).
  • Pour remonter la pile 8 dans la coque, il est nécessaire à la fois de remplir en eau la chambre inférieure 16 du cylindre et de vider d'eau la chambre supérieure 18. A cet effet, la pompe 30 de rétraction de la pile est activée pour injecter de l'eau dans cette chambre inférieure depuis la chambre supérieure (via les deuxième et troisième conduites 26, 28).
  • On notera que l'activation des pompes de déploiement de la pile 24 et de rétraction de la pile 30 est commandée depuis un poste de pilotage de la barge. En particulier, lors de l'échouage de la barge sur le fond marin, il conviendra d'activer la pompe de déploiement de la pile pour permettre de remplir le plus rapidement possible la chambre supérieure du cylindre et descendre ainsi la pile correspondante sans délai. De la sorte, la prise de contact avec le fond marin s'effectue très rapidement afin de limiter le temps pendant lequel le pilonnement dû aux effets de la houle se produit.
  • On notera également que la vitesse de remplissage en eau de la chambre supérieure 18 du cylindre pourra avantageusement être contrôlée par contrôle de la différence de pression entre les chambres inférieure et supérieure du cylindre et par contrôle du débit d'eau traversant les pompes 24, 30. A cet effet, le circuit hydraulique est équipé d'un capteur de contrôle de pression 34, 36 à l'intérieur des chambres inférieure et supérieure du cylindre, respectivement. De même, les pompes 24, 30 sont chacune équipées d'un capteur de débit d'eau (pouvant être des vannes plus ou moins fermées ou des équipements pilotés et contrôlés à distance).
  • Chaque système à pile 6 comprend en outre un circuit pneumatique pour permettre l'amortissement des effets de la houle sur la barge.
  • A cet effet, une membrane étanche et déformable 38 est positionnée dans la chambre supérieure 18 du cylindre 12 pour délimiter à l'intérieur et au-dessus de celle-ci une chambre d'amortissement pneumatique 40. Cette chambre d'amortissement pneumatique est reliée à une source d'injection de gaz compressible 42, par exemple de l'azote, par l'intermédiaire d'une conduite de gaz 46.
  • De plus, le circuit pneumatique de chaque système à pile comprend un capteur de pression 44 à l'intérieur de la chambre d'amortissement pneumatique du cylindre.
  • Un tel circuit pneumatique permet de jouer le rôle d'amortisseur en emmagasinant l'énergie mécanique de choc dû aux effets de la houle sous forme de pression pneumatique. En effet, en cas de houle, la pression à l'intérieur de la chambre supérieure 18 du cylindre augmente et cette surpression est transmise à la membrane déformable 38. La compressibilité du gaz remplissant cette chambre permet ainsi à celle-ci de jouer le rôle de ressort.
  • On notera qu'en contrôlant la pression dans la chambre d'amortissement pneumatique grâce au capteur de pression 44, il est possible d'ajuster la raideur de cette fonction d'amortissement.
  • On notera également que la source d'injection de gaz compressible 42 est également reliée à la chambre inférieure 16 (par une autre conduite de gaz 48), d'une part pour fournir un effort supplémentaire par adjonction de gaz dans cette chambre inférieure en cas de résistance de la pile 8 à rentrer, et d'autre part pour effectuer une vidange totale de l'eau dans cette chambre inférieure dans le cadre d'une opération de maintenance.
  • La figure 3 représente un exemple de mise en œuvre d'une pluralité de systèmes à pile 6 équipant une barge 2 selon l'invention.
  • Dans cet exemple, le fond marin 10 sur lequel la barge s'échoue n'est pas parfaitement plat. Afin de tenir compte des différences de niveau du fond marin et permettre à la barge de conserver sa gîte et son assiette initiale, les systèmes à pile 6 sont ajustés individuellement. A cet effet, la descente des piles 8 respectives des systèmes à pile est adaptée en fonction des différences de niveau du fond marin et en fonction de la répartition des charges sur la barge.

Claims (8)

  1. Barge (2) comprenant une coque (4) reposant sur une pluralité de systèmes à pile (6) pour l'échouage de la barge et l'amortissement des effets de la houle, chaque système à pile comprenant :
    une pile (8) formant support apte à être descendue hors de la coque et à être remontée à l'intérieur de la coque ;
    un circuit hydraulique pour descendre la pile hors de la barge afin de la mettre en contact avec le fond marin (10) lors d'un échouage de la barge et pour la remonter à l'intérieur de celle-ci lors d'une mise en flottaison de la barge ; caractérisée en ce qu'elle comprend en outre
    un circuit pneumatique pour permettre l'amortissement des effets de la houle sur la barge, comprenant :
    un cylindre (12) à l'intérieur duquel coulisse un piston (14) relié à une extrémité de la pile (8), le piston séparant le volume du cylindre en une chambre inférieure (16) et une chambre supérieure (18) distincte l'une de l'autre ;
    des moyens de remplissage en eau et de vidange des deux chambres du cylindre pour descendre et remonter la pile ;
    une membrane (38) étanche et déformable qui est positionnée dans la chambre supérieure (18) du cylindre (12) pour délimiter à l'intérieur et au-dessus de celle-ci une chambre d'amortissement pneumatique (40) ;
    des moyens d'injection (42) dans la chambre d'amortissement pneumatique du cylindre d'un gaz compressible ; et
    des moyens de contrôle (44) de la pression de gaz à l'intérieur de la chambre d'amortissement pneumatique du cylindre.
  2. Barge selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de remplissage en eau et de vidange des deux chambres du cylindre comprennent un réservoir d'eau (20) relié à chaque chambre du cylindre et des pompes (24, 30) interposées entre le réservoir d'eau et chaque chambre du cylindre.
  3. Barge selon la revendication 2, dans laquelle les moyens de remplissage en eau et de vidange des deux chambres du cylindre comprennent en outre un capteur de pression (34, 36) à l'intérieur des deux chambres du cylindre et un capteur de mesure du débit d'eau généré par les pompes afin de contrôler la vitesse de remplissage des chambres du cylindre.
  4. Barge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les moyens d'injection de gaz compressible (42) sont reliés à la chambre inférieure (16) du cylindre (12).
  5. Barge selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle chaque système à pile comprend son propre système de commande des circuits hydraulique et pneumatique.
  6. Barge selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant au moins quatre systèmes à pile répartis aux quatre coins de la barge.
  7. Barge selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la coque est dépourvue d'un double fond.
  8. Procédé de pilotage d'une barge selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel :
    lors d'un échouage de la barge, les circuits hydraulique et pneumatique de chaque système à pile sont activés pour descendre la pile hors de la coque de la barge et amortir les effets de la houle ; et
    lors d'une mise en flottaison de la barge, le circuit hydraulique de chaque système à pile est activé pour remonter la pile à l'intérieur de la coque de la barge.
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