EP3956212A1 - Système de chargement et de déchargement de fluide, installation et procédé associés - Google Patents

Système de chargement et de déchargement de fluide, installation et procédé associés

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Publication number
EP3956212A1
EP3956212A1 EP20718674.3A EP20718674A EP3956212A1 EP 3956212 A1 EP3956212 A1 EP 3956212A1 EP 20718674 A EP20718674 A EP 20718674A EP 3956212 A1 EP3956212 A1 EP 3956212A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
floating unit
fluid
floating
unloading
loading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20718674.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Cyrille Dechiron
Nicolas MOIROD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technip Energies France SAS
Original Assignee
Technip France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technip France SAS filed Critical Technip France SAS
Publication of EP3956212A1 publication Critical patent/EP3956212A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/24—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of pipe-lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/30—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures
    • B63B27/34—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures using pipe-lines

Definitions

  • TITLE Fluid loading and unloading system, associated installation and process
  • the present invention relates to a fluid loading and / or unloading system between a transport structure floating in a body of water and a fluid receiving structure comprising at least one fluid reservoir, the loading system and / or unloading comprising:
  • an intermediate floating connection unit comprising a pontoon, a flexible connection pipe to a loading or / and unloading port on the floating transport structure, and a transfer connection between the flexible connection pipe and the transfer pipe fluid.
  • the present invention is particularly applicable to the transfer of fluid, for loading or unloading the fluid.
  • the fluid is for example a gas or a liquid, in particular liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG) or liquid hydrogen.
  • LNG liquefied natural gas
  • LPG liquefied petroleum gas
  • the fluid transport takes place in particular between a fluid transport vessel and a storage or / and regasification terminal, this terminal possibly being on land, or also floating, moored and permanently connected to land.
  • a fluid transfer line is generally deployed between the terminal and the point of loading or / and unloading at sea.
  • the connection is made between a flange of the loading and unloading manifold of the transport vessel and the end of the transfer line of the present invention.
  • the transport vessel which has a high mass, can undergo large displacements and with a substantial inertia.
  • the mid-unit pontoon is much lighter, and therefore at least partially follows the inertia of the vessel, in some cases causing unwanted movement of the transfer line.
  • An object of the invention is therefore to provide a fluid loading and unloading system which is simple and reliable to operate, while being extremely safe in an emergency.
  • the invention relates to a system of the aforementioned type, characterized in that the loading or / and unloading system comprises at least one rigid link for mounting the intermediate floating unit on the reference structure allowing the minus one degree of freedom between the intermediate floating unit and the reference structure, the intermediate floating unit being intended to be permanently decoupled from the floating transport structure.
  • the system according to the invention can include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination:
  • the intermediate floating unit is movable between an operational loading or / and unloading position, in which the or each rigid link connects the intermediate floating unit to the reference structure and an inactive safety position in which the intermediate floating unit is remote from the reference structure, the or each rigid link being disconnected from the side of the intermediate floating unit and / or from the side of the reference structure;
  • the system comprises a structure for mooring the floating transport structure, the reference structure being separate from the mooring structure or being formed by part of the mooring structure;
  • the rigid link comprises a bar articulated at a first end on the reference structure and at a second end on the intermediate floating unit;
  • the reference structure comprises at least one stack or a pillar, the or each rigid link comprising a member engaged around the stack or the pillar, movable in translation along the stack or the pillar, the member engaged around the stack or pillar advantageously being a cuff;
  • the system has at least two rigid links each independently connecting the reference structure to the intermediate floating unit;
  • the reference structure comprises at least one reference pile anchored in the bottom of the body of water, the rigid link connecting the reference pile to the intermediate floating unit with at least one degree of freedom between the reference pile and the intermediate floating unit;
  • the reference structure comprises an openwork trellis partially submerged in the body of water, the openwork trellis being anchored to the bottom of the body of water;
  • the perforated trellis delimits at least one housing for receiving the intermediate floating unit, the intermediate floating unit being able to fit into the housing in an operational loading or / and unloading position;
  • connection of the intermediate floating unit includes an isolation and quick disconnection device and
  • the intermediate floating unit comprises a storage assembly for the flexible connection pipe suitable for allowing the deployment of the flexible connection pipe from a storage configuration received or coiled in the storage assembly to a connection configuration connected to the port unloading onto the floating transport structure.
  • the subject of the invention is also a fluid transfer installation comprising:
  • a fluid receiving structure comprising at least one fluid reservoir
  • the fluid transfer pipe connecting the fluid reservoir to the connection of the intermediate floating unit, the flexible connection pipe connecting an unloading port on the structure of floating transport at the intermediate connection.
  • the installation according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination: - the intermediate floating unit is movable between an operational loading or / and unloading position, the or each rigid link connecting the reference structure to the intermediate floating unit and an inactive safety position in which the floating unit intermediate is remote from the reference structure, the or each rigid link being disconnected from the side of the intermediate floating unit and / or from the side of the reference structure, the fluid transfer pipe being a flexible pipe, the receiving structure comprising at least one repatriation assembly of the fluid transfer pipe to jointly bring the fluid transfer pipe and the intermediate floating unit to the vicinity of the receiving structure and,
  • the receiving structure is a floating unit or is a shore unit.
  • the subject of the invention is also a process for loading and / and unloading fluid comprising the following steps:
  • the process according to the invention may include one or more of the following characteristics, taken alone or in any technically possible combination:
  • Figure 1 is a top view of a transfer installation comprising a first loading and unloading system according to the invention
  • FIG 2 is a side view of the loading and unloading system of Figure 1;
  • FIG 3 is a rear view of the loading and unloading system of Figure 1;
  • FIG 4 is a top view of a detail of the loading and unloading system of Figure 2;
  • Figure 5 is a view similar to Figure 1, in an inactive position
  • Figure 6 is a view similar to Figure 1 of a second transfer installation according to the invention comprising another system for loading and unloading fluid;
  • Figure 7 is a view similar to Figure 1 of a third transfer installation according to the invention comprising another system for loading and unloading fluid;
  • FIG 8 is a view similar to Figure 1 of a fourth transfer installation according to the invention comprising another fluid loading and unloading system;
  • Figure 9 is a view similar to Figure 1 of a fifth transfer installation according to the invention comprising another fluid loading and unloading system;
  • FIG 10 is a view similar to Figure 3 of the fifth transfer installation according to the invention.
  • Figure 1 1 is a view similar to Figure 5 of the fifth transfer installation according to the invention.
  • Figure 12 is a view similar to Figure 1, of a variant of Figure 1.
  • a first installation 10 for transferring fluid into a body of water 12 is illustrated schematically in Figures 1 to 5.
  • the fluid consists, for example, of liquefied hydrocarbons, such as liquefied natural gas (LNG), liquefied petroleum gas (LPG).
  • LNG liquefied natural gas
  • LPG liquefied petroleum gas
  • the fluid here has a temperature below 0 ° C, in particular between -163 ° C and -30 ° C.
  • the installation 10 is intended to be operated in a body of water 12 of shallow depth, for example a depth of between 5 m and 70 m. His variants, and in particular that of Figures 9 and 10, can accommodate a depth of up to 500 m and beyond.
  • the installation 10 comprises a fluid transport structure 14, floating on the body of water 12, a fluid receiving structure 16, located on land or floating, and a transfer system 18 fluid according to the invention, intended to connect the floating transport structure 14 on the body of water 12 to the fluid receiving structure 16.
  • the floating transport structure 14 is for example a fluid transport vessel, in particular cryogenic fluid.
  • It comprises a shell 20, at least one reservoir 22 of fluid carried by the shell 20, a manifold 24 for transferring fluid, and a plurality of discharge ports 26 protruding from the manifold 24.
  • the floating transport structure 14 further comprises at least one pipe handling device 27, preferably a crane or a jib crane.
  • the manifold 24 is located laterally along an edge of the shell 20.
  • the unloading ports 26 extend transversely with respect to a longitudinal axis of the shell 20.
  • Each port 26 here has a flange 28 of connection to a flexible connection pipe, which will be described below.
  • each unloading port 26 is for example mounted on a deck 29 which extends to the side edge of the hull 20.
  • the deck 29 is provided on its side edge with a transverse guide saddle. 29A of the flexible connection pipe.
  • the fluid reception structure 16 is here located on land, in the vicinity of the coast 30. It comprises at least one downstream fluid reservoir 32, possibly a regasification unit (not shown), and a repatriation assembly 34 of a transfer pipe which will be described below.
  • the repatriation assembly 34 is, for example, a drum or a basket.
  • the fluid transfer system 18 comprises, in this example, a mooring structure 40 of the floating transport structure 14, for example a set of Dukes of Alba, a reference and support structure 42, located in the vicinity of the mooring structure 40, a transfer pipe 44 which can be deployed from the fluid receiving structure 16 to the reference structure 42 and an intermediate floating unit 46 removably mounted on the reference structure 42, between the reference structure 42 and the mooring structure 40.
  • the fluid transfer system 18 further comprises disconnectable rigid links 48, articulated between the intermediate floating unit 46 and the reference structure 42.
  • the mooring structure 40 comprises a plurality of mooring piers 50, advantageously a buffer 52 mounted on each mooring stack 50, and mooring lines 54 intended to connect the hull 20 from the floating transport structure 14 to at least one mooring stack 50.
  • the mooring piers 50 are here anchored in the bottom of the body of water 12. They protrude vertically above the surface of the body of water 12. In this example, a plurality of stacks of water. mooring 50 are aligned in a horizontal direction D to receive a side edge of the hull 20.
  • the buffers 52 are each suitable for interposing between the edge of the hull 20 and the stack 50. They are disposed at least in part above the surface of the body of water.
  • the piles 50 and the pads 52 taken together each form, for example, Dukes of Alba, ("mooring and berthing dolphins").
  • the lines 54 are able to apply the shell 20 in contact with the pads 52 of the stacks 50, transversely to the mooring direction D ("breast Unes" in English).
  • the mooring lines 54 are suitable for extending between the hull 20 and an end stack 50 situated for example beyond an axial end of the hull 20, and thus immobilize the hull 20 longitudinally relative to the piers. mooring
  • the floating transport structure 14 is able to navigate between a free position, located away from the mooring structure 40 and a moored position on the mooring structure 40, in which its lateral edge is arranged and is maintained in abutment against the buffers 52 of the stacks 50 by the mooring lines 54 and is held longitudinally in position by the mooring lines 54 located for example at its axial ends.
  • the reference structure 42 comprises at least one reference stack 60, preferably two reference stacks 60.
  • the reference piles 60 are each anchored to the bottom of the body of water
  • the reference piles 60 are located between the mooring piles 50 and the receiving structure 16, in the vicinity of the mooring structure 40.
  • the reference structure 42 comprises two reference piles 60 located between two mooring piles 50 parallel to the mooring direction D.
  • the transfer pipe 44 is here a cryogenic flexible pipe. It is floating or submerged.
  • the transfer line 44 is manoeuvrable between a retracted configuration in the repatriation assembly 34, visible in FIG. 5, in which its free end 70 is located away from the reference structure 42 and in the vicinity of the return structure. reception 16, and a configuration deployed through the body of water 12 between the reception structure 16 and the reference structure 42, visible in FIG. 1, the free end 70 then being located in the vicinity of the reference structure 42.
  • the intermediate floating unit 46 is formed by a barge-type platform or by a semi-submersible platform or SPAR (for "Single Point Anchor Reservoir").
  • the intermediate floating unit 46 comprises a floating pontoon 80, a flexible pipe 82 for connection to an unloading port 26 on the floating transport structure 14, and a pipe 84 intended to connect the free end 70 of the transfer pipe 44. at a first end of the flexible pipe 82.
  • the floating unit 46 further comprises a support turret 88 for the connector 84 and a storage assembly 86 for the flexible pipe 82 when the flexible pipe 82 is not connected to the unloading port 26.
  • the floating pontoon 80 has a reduced size. It has for example a horizontal surface, taken in projection in a horizontal plane, less than the surface of the hull 20.
  • the horizontal surface of the floating pontoon 80 is generally less than 100 m 2 and, for example, between 36 m 2 ( for example 7 mx 5.2 m) and 60 m 2 (for example 10 mx 6 m).
  • the pontoon 80 has no reservoir for the transferred fluid, it is also devoid of a ballasting device.
  • the flexible connection pipe 82 is connected at a first end 90 on a downstream end of the connector 84. It has a second end 92 intended to be connected to the unloading port 26.
  • the second end 92 is here provided with a flange 94 for connection to the connection flange 28 of the unloading port 26.
  • the flexible connection pipe 82 is deployable between a rest configuration, received or coiled in the storage assembly 86, for example by means of the handling device 27, and a connection configuration, in which it advantageously extends in a chain between the intermediate floating unit 46 and an unloading port 26 on the hull 20.
  • the turret 88 fixes the connection height of the flexible connection pipe 82 on the side of the floating unit 46 so that it forms between the end connections 90 and 92, on the side of the floating transport structure 14, a chain of suitable shape and length.
  • the support turret 88 is preferably of sufficient height so that the end 90 of the hose 82 does not touch the water during an emergency disconnection operation.
  • the connector 84 has a rigid section 96 extending in this example between the upper surface of the floating pontoon 80 and the top of the turret 88.
  • the rigid section 96 is provided at its downstream end with a flange making it possible to connect an isolation and rapid disconnection device 98, for example of the ERS - DBV + ERC type (in English "Emergency Release System - Double Bail Valves + Emergency Release Coupler ”).
  • the isolation and quick disconnection device 98 allows the rapid closing of the flexible pipe 82 and the rigid pipe 84, as well as their rapid disconnection, to allow, in complete safety and without noticeable dispersion of transfer fluid, the release of the floating transport structure 14 in an emergency.
  • the free end 70 of the transfer pipe 44 is also permanently connected to the upstream end flange 100 of the rigid section 96.
  • the intermediate floating unit 46 is movable together with the free end 70 towards the receiving structure 16 from an operational position suitable for loading. or to unloading when it is linked to the reference stacks 60, to an inactive position, free with respect to the reference stacks 60, in which it is located in the vicinity of the reception structure 16.
  • the fluid transfer system 18 comprises at least one rigid movable and disconnectable link 48, preferably at least two rigid movable and disconnectable links 48 connecting each reference stack 60 to the intermediate floating unit 46, in particular to the floating pontoon 80 of the floating unit 46.
  • Each rigid link 48 is here formed of a bar 102 articulated at a first end 104 on the reference stack 60, and articulated at a second end 106 on the floating unit 46.
  • the bar 102 is rigid and non-deformable. It has a constant length between the floating unit 46 and each reference stack 60.
  • the articulation at each end 104, 106 allows at least one degree of freedom in rotation between the end 104, 106 and respectively the reference stack 60 and the floating unit 46.
  • each articulation allows two degrees of freedom in rotation. rotation and is of the cardan type or ball joint or cardan shaft with offset crankpins.
  • Cross link structures 49 ensure the diagonalization of the assembly formed by the two links 48, in order to maintain the position of the assembly 42 in the horizontal plane.
  • the intermediate floating unit 46 is able to move freely in height relative to the reference pile 60, regardless of the height of the body of water 12 during tides, or to follow the movements of the swell.
  • the intermediate floating unit 46 is also permanently devoid of any physical or mechanical connection with the floating transport structure 14, other than the flexible connection pipe 82. It therefore operates independently and in a completely decoupled manner from the floating transport structure 14. including when the flexible pipe 82 connects the intermediate floating unit 46 to an unloading port 26 on the floating transport structure 14, given the flexibility of the pipe 82.
  • the first end 104 of the bar 102 is also able to slide vertically along the reference stack 60, further ensuring a large vertical deflection, in particular during tides.
  • the first end 104 comprises for example a ring engaged around the reference stack 60, the ring being advantageously floating and provided with rollers on the reference stack 60.
  • each bar 102 extends substantially perpendicular to the mooring direction D between a reference pier 60 and the pontoon 80 of the intermediate floating unit 46.
  • each bar 102 extends substantially parallel to the mooring direction D between a reference pier 60 and the pontoon 80 of the intermediate floating unit 46.
  • This alternative geometric arrangement facilitates the passage of the vessel. pontoon on its repatriation path towards the fluid reception structure 16.
  • the intermediate floating unit 46 is thus held in position between the reference piles 60 and the mooring piles 50, in the vicinity of and facing the side edge of the hull 20, without connection to the hull 20.
  • the support turret 88 is also provided with a guide saddle 108 for the first end 90 of the flexible pipe 82.
  • the flexible pipe 82 is thus guided at its ends 90, 92 by the respective saddles 29A and 108.
  • the intermediate floating unit 46 is stored in the vicinity of the receiving structure 16.
  • the fluid transport line 44 is partially retracted in the repatriation assembly 34. This keeps the transfer system 18 safe, especially in bad weather conditions.
  • the mooring lines 54 are in place to keep the hull 20 in lateral support against the buffers 52 of the stacks 50 and correctly positioned longitudinally in direction D.
  • the floating unit can be held in position by an autonomous dynamic positioning system.
  • the intermediate floating unit 46 is moved towards the reference structure 42.
  • the rigid disconnectable articulated links 48 are placed between the pontoon 80 of the intermediate floating unit 46 and the piers. reference 60.
  • the intermediate floating unit 46 is therefore maintained in a horizontal position between the reference structure 42 and the mooring structure 50 in the vicinity and opposite the lateral edge of the hull 20 of the floating transport structure 14, without mechanical connection with the shell 20.
  • the disconnectable rigid links 48 being articulated at the level of the floating unit 46 and at the level of the reference piles 60, the intermediate floating unit 46 follows the movements of the body of water, for example resulting from the swell and the sea. tide, independently of the movements of the hull 20, while remaining indexed in a horizontal position, longitudinally and transversely, with respect to the reference structure 42. Then, as illustrated in Figure 4, the handling device 27 grasps the second end 92 of the flexible pipe 82, and unwinds it away from the storage assembly 86 to lift it and bring it to the vicinity of the port. unloading 26.
  • the flange 94 of the flexible pipe 82 is then connected to the connection flange 28 of the unloading port 26.
  • the pipe 44 is advantageously permanently connected to the pipe 84 and this same pipe 84 is previously connected to the flexible pipe 82. .
  • Discharge of fluid from a fluid reservoir 22 on the floating transport structure 14 to a downstream fluid reservoir 32 located in the receiving structure 16 on or near land is then performed.
  • the fluid circulates through the flexible connection pipe 82, the isolation and quick disconnection device 98, the rigid section 96 of the fitting 84, then through the fluid transfer pipe 44.
  • the emergency isolation and disconnection device 98 closes the flexible pipe 82 and the pipe 96 and disconnects the first end 90 of the flexible pipe 82, allowing rapid evacuation of the floating transport structure 14 away from the reference structure 42, thanks to the absence of connection between the hull 20 and the intermediate floating unit 46.
  • the flange 94 located at the second end 92 of the flexible pipe 82 is disconnected from the connection flange 28 of the floating transport structure 14.
  • the handling device 27 brings the second end 92 back to the assembly. storage 86, allowing storage by coiling or winding the flexible pipe 82 in the storage assembly 86.
  • the storage position in particular facilitates access and handling of the flange 94.
  • the mooring lines 54 are released, and the floating transport structure 14 moves away from the mooring structure 40.
  • disconnectable rigid links 48 are then released, and the intermediate floating unit 46 is returned to its inactive position towards the receiving structure 16, together with the winding of the fluid transfer line 44, without necessarily having to disconnect the free end 70 of the fluid transfer line 44.
  • the intermediate floating unit 46 is very simple to handle and install, and is held in position on a reference structure 42, completely independent of the structure of floating transport 14, ensuring greater safety and simplicity of operation.
  • the fluid transfer system 18 can be made safe easily, especially in bad weather conditions, by retracting the fluid transfer line 44 and bringing the intermediate floating unit 46 back to the vicinity of the receiving structure. 16.
  • the intermediate floating unit 46 being light and of small dimensions, it is easily movable, while ensuring a very secure connection between each fluid reservoir 22 present on the floating transport structure 14 and the fluid transfer line 44 to a reservoir. downstream fluid 32 on land.
  • a second installation 120 according to the invention is illustrated in FIG. 6.
  • the installation 120 differs from the installation 10 in that the reference stacks 60 are arranged on either side of the intermediate floating unit 46, in parallel. to the mooring direction D.
  • the bars 102 forming the rigid disconnectable articulated links 48 are arranged parallel to the mooring direction D. As before, they are articulated at their first end 104 on the reference stack 60 and at their second end 106 on an edge of the floating pontoon. 80.
  • the operation of the second installation 120 is identical to that of the installation 10.
  • FIG. 7 A third installation 130 according to the invention is illustrated by FIG. 7. Unlike the installation 10 shown in FIG. 1, the disconnectable rigid links 48 are formed here by sleeves 132 located on the sides of the floating unit. intermediate 46. Each sleeve 132 internally defines a passage 134 for sliding the reference stack 60.
  • Each sleeve 132 has a stirrup suitable for passing from an open configuration for the insertion of the reference stack 60 into the passage 134 (see bottom left in FIG. 7) and a closed configuration for maintaining the floating unit. intermediate 46 in a horizontal position relative to the stack 60.
  • running elements such as rollers, are provided in the sleeves 132 to promote the sliding of the sleeve 132 on the reference stack 60.
  • the sliding can also be provided by sliding materials.
  • the floating pontoon 80 of the intermediate floating unit 46 is able to move vertically by sliding on the reference piles 60 while being held in position by the cuffs 132.
  • the operation of the third installation 130 is moreover similar to that of the second installation 120.
  • FIG. 8 A fourth installation 140 according to the invention is illustrated by FIG. 8. Unlike the installation 10 represented in FIG. 1 or the installation 120 represented in FIG. 6, the reference structure 42 is here formed by certain elements of the mooring structure 40. Thus, two mooring piles 50 located in the vicinity of the unloading ports 26 form reference piles 60 for fixing the rigid disconnectable articulated links 48.
  • Each bar 102 is thus fixed at its first end 104 on a mooring pier 50 forming a reference pier 60 and at its second end 106 on the floating pontoon 80 of the intermediate floating unit 46.
  • the first end 104 of the bar 102 is also able to slide vertically along the reference stack 60 to accommodate greater variations in the height of the body of water 12, for example due to the tides. .
  • the operation of the fourth installation 140 according to the invention is moreover similar to that of the first installation 10.
  • the intermediate floating unit 46 remains attached exclusively to the reference piles 60 without a mechanical link with the floating transport structure 14. other than flexible pipe 82.
  • FIG. 9 A sixth installation 150 according to the invention is illustrated in FIG. 9. Unlike the first installation 10 according to the invention, the mooring structure 40 is formed by a floating structure 151 comprising a perforated trellis 152 delimiting interior spaces. 154 of water circulation opening into the body of water 12 and flexible lines 156 for anchoring the floating structure 151 on the bottom of the body of water 12. This arrangement with the floating structure 151 makes it possible to s '' accommodate much greater water depth than when using 50 batteries for docking unit 14.
  • the floating structure 151 further comprises an assembly 158 for fixing mooring lines 54 of the floating transport structure 14 on the trellis 152 of the supporting structure 151.
  • the floating structure 151 is as described in application EP 2 195 232. It advantageously comprises a ratio of the volume occupied by the interior spaces 154 to the volume occupied by the tubes forming the mesh 152, greater than 0.9 and preferably between 0.95 and 0.99.
  • the mesh 152 differs from that described in EP 2 195 232 in that it delimits an upper housing 160 for inserting the intermediate removable floating unit 46.
  • the housing 160 opens laterally with respect to the mooring direction D, at least on the side of the mesh 152 located opposite the receiving structure 16.
  • the housing 160 also opens upwards into the upper surface of the mesh 152.
  • the reference structure 42 is located on the mooring structure 40.
  • the mesh 152 delimits at least two vertical pillars 162 located on either side of the housing 160 on which the rigid disconnectable articulated links 48 are mounted.
  • a variant has the vertical pillars on one side of the intermediate removable floating unit 46 only, as in plant 10.
  • each bar 102 forming a link 48 is fixed by being hinged on a pillar 162 and the second end 106 of the bar 102 is fixed on one side of the floating pontoon 80 of the intermediate floating unit 46.
  • the movement of the intermediate floating unit 46 is independent of the movement of the floating transport structure 14 and that of the trellis 152.
  • the operation of the fifth installation 150 is otherwise similar to that of the first installation 10 except that the floating transport structure 14 is moored on the trellis 152 using the attachment assembly 158.

Landscapes

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Abstract

Ce système (18) comporte une structure de référence (42), et une conduite de transfert de fluide (44) destinée à s'étendre depuis une structure de réception de fluide (16) vers la structure de référence (42). Il comprend une unité flottante intermédiaire (46) de raccordement comportant un ponton (80), une conduite flexible de connexion (82) à un port sur la structure de transport flottant (14), et un raccord (84) de transfert entre la conduite flexible de connexion (82) et la conduite (44). Le système (18) comporte au moins un lien rigide (48) de montage de l'unité (46) sur la structure de référence (42) autorisant au moins un degré de liberté entre l'unité (46) et la structure de référence (42), l'unité flottante intermédiaire (46) étant destinée à être découplée en permanence de la structure de transport flottant (14).

Description

TITRE : Système de chargement et de déchargement de fluide, installation et procédé associés
La présente invention concerne un système de chargement ou/et de déchargement de fluide entre une structure de transport flottant dans une étendue d’eau et une structure de réception du fluide comportant au moins un réservoir de fluide, le système de chargement ou/et de déchargement comportant :
- une structure de référence, ancrée sur le fond de l’étendue d’eau, la structure de référence étant distincte de la structure de transport flottant;
- une conduite de transfert de fluide destinée à s’étendre depuis la structure de réception de fluide vers la structure de référence;
- une unité flottante intermédiaire de raccordement comportant un ponton, une conduite flexible de connexion à un port de chargement ou/et de déchargement sur la structure de transport flottant, et un raccord de transfert entre la conduite flexible de connexion et la conduite de transfert de fluide.
La présente invention s’applique notamment au transfert de fluide, pour un chargement ou un déchargement du fluide. Le fluide est par exemple un gaz ou un liquide, notamment du gaz naturel liquéfié (GNL), du gaz de pétrole liquéfié (GPL) ou de l’hydrogène liquide. Le transport de fluide s’effectue notamment entre un navire de transport de fluide et un terminal de stockage ou/et de regazéification, ce terminal pouvant être à terre, ou également flottant, amarré et relié à terre de manière permanente.
Compte tenu des contraintes de sécurité et de déplacement des navires, il est préférable de procéder aux opérations de transfert, notamment de gaz ou d’hydrocarbures liquides, en maintenant le navire hors d’un port ou dans des eaux plus profondes, par exemple à quelques centaines de mètres de la côte.
Dans ce cas, une conduite de transfert de fluide est généralement déployée entre le terminal et le point de chargement ou/et de déchargement en mer. Le raccordement s’effectue entre une bride du manifold de chargement et de déchargement du navire de transport et l’extrémité de la conduite de transfert de la présente invention.
Cependant, pour permettre une manipulation aisée de l’extrémité libre de la conduite de transfert lors du raccordement à un navire, ou lors de sa déconnexion, il est connu par exemple de EP 3 097 008 d’utiliser une unité intermédiaire comportant un ponton, une conduite flexible destinée à se raccorder au manifold sur le navire, et un raccord connectant la conduite flexible à la conduite de transfert.
Un tel système de transfert ne donne pas entière satisfaction. En effet, il nécessite l’amarrage robuste de l’unité intermédiaire au navire de transport, par l’intermédiaire d’un système à ventouse ou d’un système mécanique. Cet amarrage lie mécaniquement le ponton de l’unité intermédiaire avec le navire. Une telle liaison est acceptable lorsque les eaux sont très calmes.
Toutefois, lorsque la houle et/ou le vent augmente(nt), le navire de transport, qui présente une masse élevée, peut subir des déplacements importants et avec une inertie substantielle. Le ponton de l’unité intermédiaire est beaucoup plus léger, et suit donc au moins partiellement l’inertie du navire, provoquant dans certains cas des mouvements non souhaités de la conduite de transfert.
Par ailleurs, en cas d’urgence, il est nécessaire de déconnecter très rapidement l’unité intermédiaire du navire, ce qui n’est pas simple à réaliser et peut poser des risques de sécurité.
Un but de l’invention est donc de fournir un système de chargement et de déchargement de fluide qui soit simple et fiable à mettre en oeuvre, tout en étant extrêmement sûr en cas d’urgence.
A cet effet, l’invention a pour objet un système du type précité, caractérisé en ce que le système de chargement ou/et de déchargement comporte au moins un lien rigide de montage de l’unité flottante intermédiaire sur la structure de référence autorisant au moins un degré de liberté entre l’unité flottante intermédiaire et la structure de référence, l’unité flottante intermédiaire étant destinée à être découplée en permanence de la structure de transport flottant.
Le système selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- l’unité flottante intermédiaire est déplaçable entre une position opérationnelle de chargement ou/et de déchargement, dans lequel le ou chaque lien rigide raccorde l’unité flottante intermédiaire à la structure de référence et une position inactive de mise en sécurité dans laquelle l’unité flottante intermédiaire est éloignée de la structure de référence, le ou chaque lien rigide étant déconnecté du côté de l’unité flottante intermédiaire et/ou du côté de la structure de référence ;
- le système comporte une structure d’amarrage de la structure de transport flottant, la structure de référence étant distincte de la structure d’amarrage ou étant formée par une partie de la structure d’amarrage ; - le lien rigide comporte une barre articulée en une première extrémité sur la structure de référence et en une deuxième extrémité sur l’unité flottante intermédiaire ;
- la structure de référence comprend au moins une pile ou un pilier, le ou chaque lien rigide comportant un organe engagé autour de la pile ou du pilier, déplaçable en translation le long de la pile ou du pilier, l’organe engagé autour de la pile ou du pilier étant avantageusement une manchette ;
le système comporte au moins deux liens rigides raccordant chacun indépendamment la structure de référence à l’unité flottante intermédiaire ;
- la structure de référence comporte au moins une pile de référence ancrée dans le fond de l’étendue d’eau, le lien rigide raccordant la pile de référence à l’unité flottante intermédiaire avec au moins un degré de liberté entre la pile de référence et l’unité flottante intermédiaire ;
- la structure de référence comporte un treillis ajouré partiellement immergé dans l’étendue d’eau, le treillis ajouré étant ancré au fond de l’étendue d’eau ;
- le treillis ajouré délimite au moins un logement de réception de l’unité flottante intermédiaire, l’unité flottante intermédiaire étant apte à s’insérer dans le logement dans une position opérationnelle de chargement ou/et de déchargement ;
- le raccord de l’unité flottante intermédiaire comporte un dispositif d'isolement et de déconnexion rapide et,
- l’unité flottante intermédiaire comporte un ensemble de stockage de la conduite flexible de connexion propre à permettre le déploiement de la conduite flexible de connexion depuis une configuration de stockage reçue ou lovée dans l’ensemble de stockage vers une configuration de connexion raccordée au port de déchargement sur la structure de transport flottant.
L’invention a également pour objet une installation de transfert de fluide comportant :
- une structure de transport de fluide flottant dans l’étendue d’eau;
- une structure de réception du fluide, comportant au moins un réservoir de fluide;
- un système de chargement ou/et de déchargement tel que défini plus haut, la conduite de transfert de fluide raccordant le réservoir de fluide au raccord de l’unité flottante intermédiaire, la conduite flexible de raccordement raccordant un port de déchargement sur la structure de transport flottant au raccord intermédiaire.
L’installation selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible : - l’unité flottante intermédiaire est déplaçable entre une position opérationnelle de chargement ou/et de déchargement, le ou chaque lien rigide raccordant la structure de référence à l’unité flottante intermédiaire et une position inactive de mise en sécurité dans laquelle l’unité flottante intermédiaire est éloignée de la structure de référence, le ou chaque lien rigide étant déconnecté du côté de l’unité flottante intermédiaire et/ou du côté de la structure de référence, la conduite de transfert de fluide étant une conduite flexible, la structure de réception comportant au moins un ensemble de rapatriement de la conduite de transfert de fluide pour ramener conjointement la conduite de transfert de fluide et l’unité flottante intermédiaire au voisinage de la structure de réception et,
- la structure de réception est une unité flottante ou est une unité à terre.
L’invention a également pour objet un procédé de chargement ou/et de déchargement de fluide comportant les étapes suivantes :
- fourniture d’un système de chargement ou/et de déchargement tel que défini plus haut dans une étendue d’eau;
- amenée d’une structure de transport flottant au voisinage de la structure de référence;
- avantageusement amarrage de la structure de transport flottant;
- raccordement de la conduite flexible de connexion à un port de déchargement sur la structure de transport flottant;
- chargement ou déchargement de fluide à travers la conduite flexible de connexion, le raccord de transfert et la conduite de transfert de fluide depuis la structure de transport flottant vers le réservoir de fluide;
- lors du chargement ou du déchargement, déplacement relatif de l’unité flottante intermédiaire par rapport à la structure de référence et par rapport à la structure de transport flottant.
Le procédé selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- démontage du ou de chaque lien rigide de montage de l’unité flottante intermédiaire sur la structure de référence; et
- déplacement de l’unité flottante intermédiaire vers une position inactive à l’écart de la structure de référence.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : [Fig 1 ] la figure 1 est une vue de dessus d’une installation de transfert comprenant un premier système de chargement et de déchargement selon l’invention ;
[Fig 2] la figure 2 est une vue de côté du système de chargement et de déchargement de la figure 1 ;
[Fig 3] la figure 3 est une vue arrière du système de chargement et de déchargement de la figure 1 ;
[Fig 4] la figure 4 une vue de dessus d’un détail du système de chargement et de déchargement de la figure 2 ;
[Fig 5] la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 , dans une position inactive ;
[Fig 6] la figure 6 est une vue analogue à la figure 1 d’une deuxième installation de transfert selon l’invention comportant un autre système de chargement et de déchargement de fluide ;
[Fig 7] la figure 7 est une vue analogue à la figure 1 d’une troisième installation de transfert selon l’invention comportant un autre système de chargement et de déchargement de fluide ;
[Fig 8] la figure 8 est une vue analogue à la figure 1 d’une quatrième installation de transfert selon l’invention comportant un autre système de chargement et de déchargement de fluide ;
[Fig 9] la figure 9 est une vue analogue à la figure 1 d’une cinquième installation de transfert selon l’invention comportant un autre système de chargement et de déchargement de fluide ;
[Fig 10] la figure 10 est une vue analogue à la figure 3 de la cinquième installation de transfert selon l’invention ;
[Fig 1 1] la figure 1 1 est une vue analogue à la figure 5 de la cinquième installation de transfert selon l’invention ;
[Fig 12] la figure 12 est une vue analogue à la figure 1 , d’une variante de la figure 1.
Une première installation 10 de transfert de fluide dans une étendue d’eau 12 est illustrée schématiquement par les figures 1 à 5.
Le fluide est constitué par exemple d’hydrocarbures liquéfiés, comme du gaz naturel liquéfié (GNL), du gaz de pétrole liquéfié (GPL). Le fluide présente ici une température inférieure à 0°C, notamment comprise entre -163°C et -30 °C.
L’installation 10 est destinée à être exploitée dans une étendue d’eau 12 de faible profondeur, par exemple de profondeur comprise entre 5 m et 70 m. Ses variantes, et notamment celle des figures 9 et 10, peuvent s’accommoder d’une profondeur pouvant aller jusqu’à 500 m et au-delà.
En référence à la figure 1 , l’installation 10 comporte une structure de transport de fluide 14, flottant sur l’étendue d’eau 12, une structure 16 de réception de fluide, localisée à terre ou flottante, et un système 18 de transfert de fluide selon l’invention, destiné à raccorder la structure de transport flottant 14 sur l’étendue d’eau 12 à la structure de réception de fluide 16.
La structure de transport flottant 14 est par exemple un navire de transport de fluide, notamment de fluide cryogénique.
Elle comporte une coque 20, au moins un réservoir 22 de fluide porté par la coque 20, un manifold 24 destiné au transfert de fluide, et une pluralité de ports de déchargement 26 faisant saillie à partir du manifold 24.
La structure de transport flottant 14 comporte en outre au moins un dispositif de manutention de conduite 27, de préférence une grue ou une potence.
Dans cet exemple, le manifold 24 est situé latéralement le long d’un bord de la coque 20. Les ports de déchargement 26 s’étendent transversalement par rapport à un axe longitudinal de la coque 20. Chaque port 26 présente ici une bride 28 de raccordement à une conduite flexible de raccordement, qui sera décrite plus bas.
En référence à la figure 2, chaque port de déchargement 26 est par exemple monté sur un pont 29 qui s’étend jusqu’au bord latéral de la coque 20. Le pont 29 est muni sur son bord latéral d’une selle de guidage transversal 29A de la conduite flexible de raccordement.
Comme visible sur la figure 1 , la structure de réception de fluide 16 est ici située à terre, au voisinage de la côte 30. Elle comporte au moins un réservoir aval de fluide 32, éventuellement une unité de regazéification (non représentée), et un ensemble de rapatriement 34 d’une conduite de transfert qui sera décrite plus bas. L’ensemble de rapatriement 34 est, par exemple, un tambour ou un panier.
Le système de transfert de fluide 18 comporte, dans cet exemple, une structure d’amarrage 40 de la structure de transport flottant 14, par exemple un ensemble de Ducs d’Albe, une structure de référence et de maintien 42, située au voisinage de la structure d’amarrage 40, une conduite de transfert 44 déployable depuis la structure de réception de fluide 16 vers la structure de référence 42 et une unité flottante intermédiaire 46 montée de manière amovible sur la structure de référence 42, entre la structure de référence 42 et la structure d’amarrage 40. Le système de transfert de fluide 18 comporte en outre des liens rigides déconnectables 48, articulés entre l’unité flottante intermédiaire 46 et la structure de référence 42.
En référence aux figures 1 et 3, la structure d’amarrage 40 comporte une pluralité de piles d’amarrage 50, avantageusement un tampon 52 monté sur chaque pile d’amarrage 50, et des lignes 54 d’amarrage destinées à raccorder la coque 20 de la structure de transport flottant 14 à au moins une pile d’amarrage 50.
Les piles d’amarrage 50 sont ici ancrées dans le fond de l’étendue d’eau 12. Elles font saillie verticalement au-dessus de la surface de l’étendue d’eau 12. Dans cet exemple, une pluralité de piles d’amarrage 50 sont alignées suivant une direction horizontale D pour recevoir un bord latéral de la coque 20.
Les tampons 52 sont propres chacun à s’interposer entre le bord de la coque 20 et la pile 50. Ils sont disposés au moins en partie au-dessus de la surface de l’étendue d’eau. Les piles 50 et les tampons 52 pris ensemble forment chacun, par exemple, des Ducs d’Albe, (« mooring and berthing dolphins » en anglais).
Les lignes 54 sont aptes à appliquer la coque 20 au contact des tampons 52 des piles 50, transversalement à la direction d’amarrage D (« breast Unes » en anglais). Les lignes d’amarrage 54 sont propres à s’étendre entre la coque 20 et une pile d’extrémité 50 située par exemple au-delà d’une extrémité axiale de la coque 20, et ainsi immobiliser longitudinalement la coque 20 par rapport aux piles d’amarrage
50 (« spring Unes » en anglais).
Ainsi, la structure de transport flottant 14 est propre à naviguer entre une position libre, située à l’écart de la structure d’amarrage 40 et une position amarrée sur la structure d’amarrage 40, dans laquelle son bord latéral est disposé et est maintenu en appui contre les tampons 52 des piles 50 par les lignes d’amarre 54 et est maintenu longitudinalement en position par les lignes d’amarrage 54 situées par exemple à ses extrémités axiales.
Dans cet exemple, la structure de référence 42 comporte au moins une pile de référence 60, de préférence deux piles de référence 60.
Les piles de référence 60 sont ancrées chacune dans le fond de l’étendue d’eau
14. Elles s’étendent verticalement pour faire saillie partiellement au-delà de la surface de l’étendue d’eau 12.
Les piles de référence 60 sont situées entre les piles d’amarrage 50 et la structure de réception 16, au voisinage de la structure d’amarrage 40. Dans l’exemple illustré par les figures 1 à 5, la structure de référence 42 comporte deux piles de référence 60 situées entre deux piles d’amarrage 50 parallèlement à la direction d’amarrage D.
La conduite de transfert 44 est ici une conduite flexible cryogénique. Elle est flottante ou immergée. La conduite de transfert 44 est manoeuvrable entre une configuration rétractée dans l’ensemble de rapatriement 34, visible sur la figure 5, dans laquelle son extrémité libre 70 est située à l’écart de la structure de référence 42 et au voisinage de la structure de réception 16, et une configuration déployée à travers l’étendue d’eau 12 entre la structure de réception 16 et la structure de référence 42, visible sur la figure 1 , l’extrémité libre 70 étant alors située au voisinage de la structure de référence 42.
L’unité flottante intermédiaire 46 est formée par une plateforme de type barge ou encore par une plateforme semi-submersible ou SPAR (pour « Single Point Anchor Réservoir »).
L’unité flottante intermédiaire 46 comporte un ponton 80 flottant, une conduite flexible 82 de connexion à un port de déchargement 26 sur la structure de transport flottant 14, et une conduite 84 destiné à raccorder l’extrémité libre 70 de la conduite de transfert 44 à une première extrémité de la conduite flexible 82.
Avantageusement, l’unité flottante 46 comporte en outre une tourelle de support 88 du raccord 84 et un ensemble de stockage 86 de la conduite flexible 82 lorsque la conduite flexible 82 n’est pas raccordée au port de déchargement 26.
Le ponton flottant 80 présente une taille réduite. Il présente par exemple une surface horizontale, prise en projection dans un plan horizontal, inférieure à la surface de la coque 20. La surface horizontale du ponton flottant 80 est généralement inférieure à 100 m2 et, par exemple, comprise entre 36 m2 (par exemple 7 m x 5.2 m) et 60 m2 (par exemple 10 m x 6 m). Le ponton 80 est dépourvu de réservoir pour le fluide transféré, il est également dépourvu de dispositif de ballastage.
En référence à la figure 2, la conduite flexible de raccordement 82 est raccordée en une première extrémité 90 sur une extrémité aval du raccord 84. Elle présente une deuxième extrémité 92 destinée à se raccorder sur le port de déchargement 26. La deuxième extrémité 92 est ici munie d’une bride 94 de connexion à la bride de raccordement 28 du port de déchargement 26.
La conduite flexible de raccordement 82 est déployable entre une configuration de repos, reçue ou lovée dans l’ensemble de stockage 86, par exemple au moyen du dispositif de manutention 27, et une configuration de connexion, dans laquelle elle s’étend avantageusement en chaînette entre l’unité flottante intermédiaire 46 et un port de déchargement 26 sur la coque 20.
Avantageusement, la tourelle 88 fixe la hauteur de connexion de la conduite flexible de raccordement 82 du côté de l’unité flottante 46 pour qu’elle forme entre les connexions d’extrémité 90 et 92, du côté de la structure de transport flottant 14, une chaînette de forme et de longueur adaptée. En particulier, la tourelle de support 88 est préférentiellement de hauteur suffisante pour que l’extrémité 90 du flexible 82 ne touche pas l’eau lors d’une opération de déconnexion d’urgence.
Le raccord 84 comporte un tronçon rigide 96 s’étendant dans cet exemple entre la surface supérieure du ponton flottant 80 et le haut de la tourelle 88.
Le tronçon rigide 96 est muni à son extrémité aval d’une bride permettant de raccorder un dispositif d'isolement et de déconnexion rapide 98, par exemple de type ERS - DBV + ERC (en anglais « Emergency Release System - Double Bail Valves + Emergency Release Coupler »).
Le dispositif d'isolement et de déconnexion rapide 98 permet la fermeture rapide de la conduite flexible 82 et de la conduite rigide 84, ainsi que leur déconnexion rapide, pour autoriser, en toute sécurité et sans dispersion notable de fluide de transfert, le dégagement de la structure de transport flottant 14 en cas d’urgence.
L’extrémité libre 70 de la conduite de transfert 44 est par ailleurs raccordée de manière permanente à la bride d’extrémité amont 100 du tronçon rigide 96.
Ainsi, lors de la rétraction de la conduite de transfert 44 depuis la configuration déployée vers la configuration rétractée, l’unité flottante intermédiaire 46 est déplaçable conjointement avec l’extrémité libre 70 vers la structure de réception 16 depuis une position opérationnelle, apte au chargement ou au déchargement lorsqu’elle est liée aux piles de référence 60, vers une position inactive, libre par rapport aux piles de référence 60, dans laquelle elle est située au voisinage de la structure de réception 16.
Dans cet exemple, le système de transfert de fluide 18 comporte au moins un lien rigide mobile et déconnectable 48, de préférence au moins deux liens rigides mobiles et déconnectables 48 raccordant chaque pile de référence 60 à l’unité flottante intermédiaire 46, en particulier au ponton flottant 80 de l’unité flottante 46.
Chaque lien rigide 48 est ici formé d’une barre 102 articulée à une première extrémité 104 sur la pile de référence 60, et articulée à une deuxième extrémité 106 sur l’unité flottante 46.
La barre 102 est rigide et non déformable. Elle présente une longueur constante entre l’unité flottante 46 et chaque pile de référence 60. L’articulation à chaque extrémité 104, 106 autorise au moins un degré de liberté en rotation entre l’extrémité 104, 106 et respectivement la pile de référence 60 et l’unité flottante 46. De préférence, chaque articulation autorise deux degrés de liberté en rotation et est de type cardan ou rotule ou cardan à manetons décalés.
Des structures de liaison en croix 49 assurent la diagonalisation de l’ensemble formé par les deux liens 48, afin de maintenir la position de l’ensemble 42 dans le plan horizontal.
Ainsi, l’unité flottante intermédiaire 46 est propre à évoluer librement en hauteur par rapport à la pile de référence 60, indépendamment de la hauteur de l’étendue d’eau 12 lors des marées, ou pour suivre les mouvements de la houle.
L’unité flottante intermédiaire 46 est en outre dépourvue en permanence de liaison physique ou mécanique avec la structure de transport flottant 14, autre que la conduite flexible de raccordement 82. Elle évolue donc indépendamment et de manière totalement découplée de la structure de transport flottant 14, y compris lorsque la conduite flexible 82 raccorde l’unité flottante intermédiaire 46 à un port de déchargement 26 sur la structure de transport flottant 14, compte tenu de la flexibilité de la conduite 82.
Dans une variante avantageuse, la première extrémité 104 de la barre 102 est en outre propre à coulisser verticalement le long de la pile de référence 60, assurant en outre un débattement vertical de grande ampleur, notamment lors des marées.
Dans ce cas, la première extrémité 104 comporte par exemple un anneau engagé autour de la pile de référence 60, l’anneau étant avantageusement flottant et muni de galets de roulement sur la pile de référence 60.
Dans l’exemple représenté sur la figure 1 , chaque barre 102 s’étend sensiblement perpendiculairement à la direction d’amarrage D entre une pile de référence 60 et le ponton 80 de l’unité flottante intermédiaire 46.
Dans la variante illustrée par la figure 12, chaque barre 102 s’étend sensiblement parallèlement à la direction d’amarrage D entre une pile de référence 60 et le ponton 80 de l’unité flottante intermédiaire 46. Cette disposition géométrique alternative facilite le passage du ponton sur sa trajectoire de rapatriement vers la structure de réception de fluide 16.
L’unité flottante intermédiaire 46 est ainsi maintenue en position entre les piles 60 de référence et les piles 50 d’amarrage, au voisinage et en regard du bord latéral de la coque 20, sans liaison avec la coque 20.
Comme visible notamment sur la figure 4, la tourelle de support 88 est également munie d’une selle de guidage 108 de la première extrémité 90 de la conduite flexible 82. La conduite flexible 82 est ainsi guidée à ses extrémités 90, 92 par les selles respectives 29A et 108.
Le fonctionnement de l’installation 10 pour le déchargement d’un fluide contenu dans la structure de transport flottant 14 va maintenant être décrit, sachant que l’installation 10 peut également fonctionner pour le chargement de l’unité 14.
Initialement, avant l’arrivée de la structure de transport flottant 14, comme représenté sur la figure 5, l’unité flottante intermédiaire 46 est stockée au voisinage de la structure de réception 16.
La conduite de transport de fluide 44 est partiellement rétractée dans l’ensemble de rapatriement 34. Ceci maintient le système de transfert 18 en sécurité, notamment en cas de mauvaises conditions climatiques.
Lorsqu’une structure de transport flottant 14 arrive, elle se place dans la position d’amarrage avec son axe longitudinal parallèle à la direction D d’amarrage. Son bord latéral s’applique contre les tampons 52 des piles d’amarrage 50 situées le long de la direction D.
Les lignes d’amarrage 54 sont mises en place pour maintenir la coque 20 en appui latéral contre les tampons 52 des piles 50 et correctement positionnée longitudinalement à la direction D.
Alternativement ou en complément aux lignes d’amarrage 54, l’unité flottante peut être maintenue en position par un système autonome de positionnement dynamique.
Simultanément, avant ou après cette opération d’amarrage, l’unité flottante intermédiaire 46 est déplacée vers la structure de référence 42. Les liens rigides déconnectables articulés 48 sont mis en place entre le ponton 80 de l’unité flottante intermédiaire 46 et les piles de référence 60.
L’unité flottante intermédiaire 46 est donc maintenue en position horizontale entre la structure de référence 42 et la structure d’amarrage 50 au voisinage et en regard du bord latéral de la coque 20 de la structure de transport flottant 14, sans liaison mécanique avec la coque 20.
Les liens rigides déconnectables 48 étant articulés au niveau de l’unité flottante 46 et au niveau des piles de référence 60, l’unité flottante intermédiaire 46 suit les mouvements de l’étendue d’eau, par exemple résultant de la houle et de la marée, indépendamment des mouvements de la coque 20, tout en restant indexée en position horizontale, longitudinalement et transversalement, par rapport à la structure de référence 42. Puis, comme illustré sur la figure 4, le dispositif de manutention 27 saisit la deuxième extrémité 92 de la conduite flexible 82, et la déroule à l’écart de l’ensemble de stockage 86 pour la soulever et l’amener au voisinage du port de déchargement 26.
La bride 94 de la conduite flexible 82 est alors raccordée à la bride de raccordement 28 du port de déchargement 26. La conduite 44 est avantageusement connectée de manière permanente à la conduite 84 et que cette même conduite 84 est préalablement connectée à la conduite flexible 82.
Le déchargement de fluide depuis un réservoir de fluide 22 sur la structure de transport flottant 14 jusqu’à un réservoir aval de fluide 32 situé dans la structure de réception 16 sur terre, ou à proximité, est alors effectué. Le fluide circule à travers la conduite flexible de raccordement 82, le dispositif d'isolement et de déconnexion rapide 98, le tronçon rigide 96 du raccord 84, puis à travers la conduite de transfert de fluide 44.
En cas d’urgence, le dispositif d’isolement et de déconnexion d’urgence 98 ferme la conduite flexible 82 et la conduite 96 et déconnecte la première extrémité 90 de la conduite flexible 82, permettant une évacuation rapide de la structure de transport flottant 14 à l’écart de la structure de référence 42, grâce à l’absence de liaison entre la coque 20 et l’unité flottante intermédiaire 46.
A la fin du déchargement, la bride 94 située à la deuxième extrémité 92 de la conduite flexible 82 est déconnectée de la bride de raccordement 28 de la structure de transport flottant 14. Le dispositif de manutention 27 ramène la deuxième extrémité 92 vers l’ensemble de stockage 86, permettant un stockage par lovage ou enroulement de la conduite flexible 82 dans l’ensemble de stockage 86. La position de stockage facilite notamment l’accès et la manipulation de la bride 94.
Les lignes d’amarrage 54 sont relâchées, et la structure de transport flottant 14 s’éloigne de la structure d’amarrage 40.
Les liens rigides déconnectables 48 sont alors libérés, et l’unité flottante intermédiaire 46 est ramenée dans sa position inactive vers la structure de réception 16, conjointement avec l’enroulement de la conduite de transfert de fluide 44, sans nécessairement avoir à déconnecter l’extrémité libre 70 de la conduite de transfert de fluide 44.
Grâce au système de transfert 18 selon l’invention, l’unité flottante intermédiaire 46 est très simple à manipuler et à installer, et est maintenue en position sur une structure de référence 42, de manière totalement indépendante de la structure de transport flottant 14, assurant une plus grande sécurité et une simplicité de fonctionnement.
De plus, le système de transfert de fluide 18 peut être mis en sécurité facilement, notamment en cas de mauvaises conditions climatiques, en rétractant la conduite de transfert de fluide 44 et en ramenant l’unité flottante intermédiaire 46 au voisinage de la structure de réception 16.
L’unité flottante intermédiaire 46 étant légère et de dimensions restreintes, elle est facilement déplaçable, tout en assurant une connexion très sûre entre chaque réservoir de fluide 22 présent sur la structure de transport flottant 14 et la conduite de transfert de fluide 44 vers un réservoir de fluide aval 32 à terre.
Une deuxième installation 120 selon l’invention est illustrée par la figure 6. L’installation 120 diffère de l’installation 10 en ce que les piles de référence 60 sont disposées de part et d’autre de l’unité flottante intermédiaire 46, parallèlement à la direction d’amarrage D.
Les barres 102 formant les liens rigides déconnectables articulés 48 sont disposées parallèlement à la direction d’amarrage D. Comme précédemment, elles sont articulées à leur première extrémité 104 sur la pile de référence 60 et à leur deuxième extrémité 106 sur un bord du ponton flottant 80.
Le fonctionnement de la deuxième installation 120 est identique à celui de l’installation 10.
Une troisième installation 130 selon l’invention est illustrée par la figure 7. A la différence de l’installation 10 représentée sur la figure 1 , les liens rigides déconnectables 48 sont formés ici par des manchettes 132 situées sur les côtés de l’unité flottante intermédiaire 46. Chaque manchette 132 définit intérieurement un passage 134 de coulissement de la pile de référence 60.
Chaque manchette 132 comporte un étrier propre à passer d’une configuration ouverte pour l’insertion de la pile de référence 60 dans le passage 134 (voir en bas à gauche sur la figure 7) et une configuration fermée de maintien de l’unité flottante intermédiaire 46 en position horizontale par rapport à la pile 60.
Avantageusement, des organes de roulement, tels que des galets sont prévus dans les manchettes 132 pour favoriser le coulissement de la manchette 132 sur la pile de référence 60. Le coulissement peut aussi être assuré par des matériaux de glissement.
Ainsi, le ponton flottant 80 de l’unité flottante intermédiaire 46 est propre à se déplacer verticalement par coulissement sur les piles de référence 60 en étant maintenu en position par les manchettes 132. Le fonctionnement de la troisième installation 130 est par ailleurs analogue à celui de la deuxième installation 120.
Une quatrième installation 140 selon l’invention est illustrée par la figure 8. A la différence de l’installation 10 représentée sur la figure 1 ou de l’installation 120 représentée sur la figure 6, la structure de référence 42 est ici formée par certains éléments de la structure d’amarrage 40. Ainsi, deux piles d’amarrage 50 situées au voisinage des ports de déchargement 26 forment des piles de référence 60 pour la fixation des liens rigides déconnectables articulés 48.
Chaque barre 102 est ainsi fixée à sa première extrémité 104 sur une pile d’amarrage 50 formant une pile de référence 60 et à sa deuxième extrémité 106 sur le ponton flottant 80 de l’unité flottante intermédiaire 46.
Dans une variante avantageuse, la première extrémité 104 de la barre 102 est en outre propre à coulisser verticalement le long de la pile de référence 60 pour accommoder de plus grandes variations de hauteur de l’étendue d’eau 12, par exemple dues aux marées.
Le fonctionnement de la quatrième installation 140 selon l’invention est par ailleurs analogue à celui de la première installation 10. En particulier, l’unité flottante intermédiaire 46 reste fixée exclusivement aux piles de référence 60 sans lien mécanique avec la structure de transport flottant 14 autre que la conduite flexible 82.
Une sixième installation 150 selon l’invention est illustrée par la figure 9. A la différence de la première installation 10 selon l’invention, la structure d’amarrage 40 est formée par une structure flottante 151 comportant un treillis ajouré 152 délimitant des espaces intérieurs 154 de circulation d’eau débouchant dans l’étendue d’eau 12 et des lignes souples 156 d’ancrage de la structure flottante 151 sur le fond de l’étendue d’eau 12. Cette disposition avec la structure flottante 151 permet de s’accommoder de profondeur d’eau bien plus grande que lors de l’utilisation des piles 50 pour l’amarrage de l’unité 14.
La structure flottante 151 comprend en outre un ensemble 158 de fixation de lignes d’amarrage 54 de la structure de transport flottant 14 sur le treillis 152 de la structure porteuse 151 .
De préférence, la structure flottante 151 est telle que décrite dans la demande EP 2 195 232. Elle comporte avantageusement un rapport du volume occupé par les espaces intérieurs 154 au volume occupé par les tubes formant le treillis 152, supérieur à 0,9 et de préférence compris entre 0,95 et 0,99. En référence aux figures 9 et 10, le treillis 152 diffère de celui décrit dans EP 2 195 232 en ce qu’il délimite un logement supérieur 160 d’insertion de l’unité flottante amovible intermédiaire 46.
Le logement 160 débouche latéralement par rapport à la direction d’amarrage D, au moins du côté du treillis 152 situé en regard de la structure de réception 16. Le logement 160 débouche en outre vers le haut dans la surface supérieure du treillis 152.
Comme dans la quatrième installation 140 selon l’invention, la structure de référence 42 est située sur la structure d’amarrage 40. Ainsi, le treillis 152 délimite au moins deux piliers verticaux 162 situés de part et d’autre du logement 160 sur lesquels les liens rigides déconnectables articulés 48 sont montés.
Une variante dispose les piliers verticaux sur un seul côté de l’unité flottante amovible intermédiaire 46, comme dans l’installation 10.
Avantageusement, la première extrémité 104 de chaque barre 102 formant un lien 48 est fixée en étant articulée sur un pilier 162 et la deuxième extrémité 106 de la barre 102 est fixée sur un côté du ponton flottant 80 de l’unité flottante intermédiaire 46.
Comme précédemment, grâce aux articulations présentes à la première extrémité 104 et à la deuxième extrémité 106, le mouvement de l’unité flottante intermédiaire 46 est indépendant du mouvement de la structure de transport flottant 14 et de celui du treillis 152.
Le fonctionnement de la cinquième installation 150 est par ailleurs analogue à celui de la première installation 10 à la différence que la structure de transport flottant 14 s’amarre sur le treillis 152 à l’aide de l’ensemble de fixation 158.
En référence à la figure 1 1 , lors du retrait de l’unité flottante intermédiaire 46, les liens rigides déconnectables articulés 48 sont détachés, et l’unité flottante intermédiaire 46 est extraite hors du logement 160 ménagé dans le treillis 152 pour être ramenée près de la structure de réception 16, comme décrit précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système (18) de chargement ou/et de déchargement de fluide depuis une structure de transport flottant (14) dans une étendue d’eau (12) vers une structure de réception du fluide (16) comportant au moins un réservoir de fluide (32), le système de chargement ou/et de déchargement (18) comportant :
- une structure de référence (42), ancrée sur le fond de l’étendue d’eau (12), la structure de référence (42) étant distincte de la structure de transport flottant (14) ;
- une conduite de transfert de fluide (44) destinée à s’étendre depuis la structure de réception de fluide (16) vers la structure de référence (42) ;
- une unité flottante intermédiaire (46) de raccordement comportant un ponton (80), une conduite flexible de connexion (82) à un port de chargement ou/et de déchargement sur la structure de transport flottant (14), et un raccord (84) de transfert entre la conduite flexible de connexion (82) et la conduite de transfert de fluide (44) ; caractérisé en ce que le système de chargement ou/et de déchargement (18) comporte au moins un lien rigide (48) de montage de l’unité flottante intermédiaire (46) sur la structure de référence (42) autorisant au moins un degré de liberté entre l’unité flottante intermédiaire (46) et la structure de référence (42), l’unité flottante intermédiaire (46) étant destinée à être découplée en permanence de la structure de transport flottant (14).
2. Système (18) selon la revendication 1 , dans lequel l’unité flottante intermédiaire (46) est déplaçable entre une position opérationnelle de chargement ou/et de déchargement, dans lequel le ou chaque lien rigide (48) raccorde l’unité flottante intermédiaire (46) à la structure de référence (42) et une position inactive de mise en sécurité dans laquelle l’unité flottante intermédiaire (46) est éloignée de la structure de référence (42), le ou chaque lien rigide étant déconnecté du côté de l’unité flottante intermédiaire (46) et/ou du côté de la structure de référence (42).
3. Système (18) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une structure d’amarrage (40) de la structure de transport flottant (14), la structure de référence (42) étant distincte de la structure d’amarrage (40) ou étant formée par une partie de la structure d’amarrage (40).
4. Système (18) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le lien rigide (48) comporte une barre (102) articulée en une première extrémité (104) sur la structure de référence (42) et en une deuxième extrémité (106) sur l’unité flottante intermédiaire (46).
5. Système (18) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la structure de référence (42) comprend au moins une pile (60) ou un pilier (162), le ou chaque lien rigide (48) comportant un organe engagé autour de la pile (60) ou du pilier (162), déplaçable en translation le long de la pile (60) ou du pilier (162), l’organe engagé autour de la pile (60) ou du pilier (162) étant avantageusement une manchette (132).
6. Système (18) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins deux liens rigides (48) raccordant chacun indépendamment la structure de référence (42) à l’unité flottante intermédiaire (46).
7. Système (18) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de référence (42) comporte au moins une pile de référence (60) ancrée dans le fond de l’étendue d’eau (12), le lien rigide (48) raccordant la pile de référence (60) à l’unité flottante intermédiaire (46) avec au moins un degré de liberté entre la pile de référence (60) et l’unité flottante intermédiaire (46).
8. Système (18) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la structure de référence (42) comporte un treillis ajouré (152) partiellement immergé dans l’étendue d’eau (12), le treillis ajouré (152) étant ancré au fond de l’étendue d’eau (12).
9. Système (18) selon la revendication 8, dans lequel le treillis ajouré (152) délimite au moins un logement (160) de réception de l’unité flottante intermédiaire (46), l’unité flottante intermédiaire (46) étant apte à s’insérer dans le logement (160) dans une position opérationnelle de chargement ou/et de déchargement.
10. Système (18) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le raccord (84) de l’unité flottante intermédiaire (46) comporte un dispositif d'isolement et de déconnexion rapide (98).
11. Système (18) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’unité flottante intermédiaire (46) comporte un ensemble de stockage (86) de la conduite flexible de connexion (82) propre à permettre le déploiement de la conduite flexible de connexion (82) depuis une configuration de stockage reçue ou lovée dans l’ensemble de stockage (86) vers une configuration de connexion raccordée au port de déchargement (26) sur la structure de transport flottant (14).
12. Installation (10 ; 120 ; 130 ; 140 ; 150) de transfert de fluide comportant :
- une structure de transport de fluide (14) flottant dans l’étendue d’eau (12) ;
- une structure de réception du fluide (16), comportant au moins un réservoir de fluide (32) ; - un système (18) de chargement ou/et de déchargement selon l’une quelconque des revendications précédentes, la conduite de transfert de fluide (44) raccordant le réservoir de fluide (32) au raccord de l’unité flottante intermédiaire (46), la conduite flexible de raccordement (82) raccordant un port de déchargement (26) sur la structure de transport flottant (18) au raccord intermédiaire (84).
13. Installation (10 ; 120 ; 130 ; 140 ; 150) selon la revendication 12, dans laquelle l’unité flottante intermédiaire (46) est déplaçable entre une position opérationnelle de chargement ou/et de déchargement, le ou chaque lien rigide (48) raccordant la structure de référence (42) à l’unité flottante intermédiaire (46) et une position inactive de mise en sécurité dans laquelle l’unité flottante intermédiaire (46) est éloignée de la structure de référence (42), le ou chaque lien rigide étant déconnecté du côté de l’unité flottante intermédiaire (46) et/ou du côté de la structure de référence (42), la conduite de transfert de fluide (44) étant une conduite flexible, la structure de réception (16) comportant au moins un ensemble (34) de rapatriement de la conduite de transfert de fluide (44) pour ramener conjointement la conduite de transfert de fluide (44) et l’unité flottante intermédiaire (46) au voisinage de la structure de réception (16).
14. Installation (10 ; 120 ; 130 ; 140 ; 150) selon la revendication 12 ou 13, dans laquelle la structure de réception (16) est une unité flottante ou est une unité à terre.
15. Procédé de chargement ou/et de déchargement de fluide comportant les étapes suivantes :
- fourniture d’un système (18) de chargement ou/et de déchargement selon l’une quelconque des revendications 1 à 1 1 dans une étendue d’eau (12) ;
- amenée d’une structure de transport flottant (14) au voisinage de la structure de référence (42) ;
- avantageusement amarrage de la structure de transport flottant (14) ;
- raccordement de la conduite flexible de connexion (82) à un port de déchargement (26) sur la structure de transport flottant (14) ;
- chargement ou déchargement de fluide à travers la conduite flexible de connexion (82), le raccord de transfert (84) et la conduite de transfert de fluide (44) depuis la structure de transport flottant (14) vers le réservoir de fluide (32) ;
- lors du chargement ou déchargement, déplacement relatif de l’unité flottante intermédiaire (46) par rapport à la structure de référence (42) et par rapport à la structure de transport flottant (14).
16. Procédé selon la revendication 15 comprenant : - démontage du ou de chaque lien rigide (48) de montage de l’unité flottante intermédiaire (46) sur la structure de référence (42) ; et
- déplacement de l’unité flottante intermédiaire (46) vers une position inactive à l’écart de la structure de référence (42).
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