FR2549002A1 - HULL-FREE SHIP - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN NAVIRE AYANT UNE CONFIGURATION GENERALE QUADRANGULAIRE EN COUPE, CARACTERISE EN CE QU'AU MOINS LES PARTIES LATERALES ET LA PARTIE INFERIEURE DU NAVIRE SONT CONSTITUEES D'UNE STRUCTURE A DOUBLE ENVELOPPE COMPORTANT UN BORDAGE INTERIEUR 1 ET UN BORDAGE EXTERIEUR 2 QUI NE SONT RELIES L'UN A L'AUTRE, EXCEPTION FAITE DE CLOISONS TRANSVERSALES, QUE PAR PLUSIEURS LONGERONS DE LIAISON 3, ET EN CE QUE LES BORDAGES INTERIEUR 1 ET EXTERIEUR 2 SONT ARRONDIS OU CHANFREINES AU MOINS AU NIVEAU DES PARTIES CORNIERES INFERIEURES 1C, 2C DE LA COQUE.THE INVENTION CONCERNS A VESSEL HAVING A GENERAL QUADRANGULAR SECTIONAL CONFIGURATION, CHARACTERIZED IN THAT AT LEAST THE SIDE PARTS AND THE LOWER PART OF THE VESSEL ARE CONSISTING OF A DOUBLE-ENVELOPE STRUCTURE COMPRISING AN INTERIOR 1 AND EXTERIOR EDGE ARE NOT CONNECTED TO ONE ANOTHER, EXCEPTION MADE OF CROSS-SECTIONAL PARTITIONS, ONLY BY SEVERAL LINKS OF CONNECTION 3, AND IN THAT THE INTERIOR 1 AND EXTERIOR BORDERS ARE AT LEAST ROUNDED OR CHAMFERED AT THE LEVEL OF THE LOWER CORNER PARTS 1C, 2C OF THE HULL.
Description
La présente invention concerne des navires, et a plus particulièrementThe present invention relates to ships, and more particularly
trait à la construction de la coque de navires de charge tels que des pétroliers et similaires. relates to the construction of the hull of cargo ships such as oil tankers and the like.
Lorsqu'il est en mer, un pétrolier est soumis à l'influence de diffé5 rentes forces, telles que par exemple un couple de flexion et de torsion longitudinal, la pression de l'eau sur ses bordages inférieur et latéraux, et Ja charge résultant du poids de la cargaison de pétrole supporté par le bordage intérieur inférieur et les parois latérales de ses citernes (citernes à pétrole) Afin de résister à ces efforts, la coque du pétrolier comporte plusieurs 10 longerons s'étendant dans le sens longitudinal de la coque (tels que des longerons latéraux, des longerons inférieurs et des poutres centrales) et plusieurs traverses s'étendant dans le sens transversal de la coque (telles que des traverses latérales et des traverses inférieures) Dans une telle structure, toutefois, les longerons et les traverses sont disposés de façon entre15 croisée, ce qui interdit l'automatisation de certaines opérations impliquées dans la construction navale (telles que par exemple le soudage) En vue de faciliter l'automatisation de telles opérations de construction, la demanderesse a conçu un navire à coque sans traverses, c'est-à-dire un navire dont la coque a une structure à double enveloppe ne comportant que des longerons et aucune 20 traverse L'adoption d'une telle structure à double enveloppe pour la coque d'un navire pose néanmoins différents problèmes qui doivent être résolus Par exemple si le bordage intérieur de la coque d'un navire ayant une telle structure à double enveloppe a ses parties cornières inférieures à angle droit pour former une configuration quadrangulaire en coupe, telle qu'en présentent 25 des navires conventionnels l'inconvénient réside dans le fait que, si la pression exercée par l'eau sur le bordage extérieur de la coque provoque la déformation du bordage intérieur par l'intermédiaire de longerons de liaison, des contraintes s'accumulent au niveau des parties cornières inférieures à When at sea, an oil tanker is subject to the influence of different forces, such as, for example, a longitudinal bending and torsional torque, the pressure of the water on its lower and lateral curbs, and the resulting load. of the weight of the oil cargo supported by the lower inner planking and the side walls of its tanks (oil tanks) In order to withstand these efforts, the tanker's hull has several 10 longitudinal members extending in the longitudinal direction of the hull (such as side beams, bottom beams and center beams) and a number of cross beams extending in the transverse direction of the hull (such as side beams and bottom beams) In such a structure, however, the beams and sleepers are arranged between 15 crossed, which prohibits the automation of certain operations involved in shipbuilding (such as for example welding) In order to facilitate the automation of such construction operations, the Applicant has designed a hull ship without sleepers, that is to say a ship whose hull has a double-shell structure comprising only beams and no sleepers. The adoption of such a double-shell structure for the hull of a ship nevertheless poses various problems which must be resolved For example if the inner planking of the hull of a ship having such a double-shell structure has its lower angle sections at right angles to form a quadrangular configuration in section, such as that found in conventional ships the disadvantage lies in the fact that, if the pressure exerted by the water on the outer planking of the hull causes the deformation of the internal planking by the intermediate connecting beams, stresses accumulate at the angle sections less than
angle droit du bordage intérieur, et ces parties cornières sont par conséquent 30 susceptibles de se fissurer. right angle of the interior planking, and these angle sections are consequently liable to crack.
La présente invention a pour objet de proposer un navire qui tire le The object of the present invention is to provide a ship which draws the
meilleur parti d'une structure à double enveloppe, constituée d'un bordage intérieur et d'un bordage extérieur qui ne sont reliés, exception faite de cloisons transversales, que par des longerons de liaison, et qui puisse néanmoins 35 remédier aux problèmes posés par l'absence de traverses de renforcement. best advantage of a double-envelope structure, consisting of an inner planking and an outer planking which are connected, except for transverse partitions, only by connecting beams, and which can nevertheless remedy the problems posed by the absence of reinforcement ties.
A cette fin, la présente invention propose un navire ayant une configuration générale quadrangulaire en coupe, caractérisé en ce qu'au moins les parties latérales et la partie inférieure du navire sont constituées d'une structure à double enveloppe, comportant un bordage intérieur et un bordage extérieur qui ne sont reliés l'un à l'autre, exception faite de cloisons transversales, que par plusieurs longerons de liaison, et en ce que les bordages intérieur et extérieur sont arrondis ou chanfreinés au moins au niveau des To this end, the present invention provides a vessel having a general quadrangular configuration in section, characterized in that at least the lateral parts and the lower part of the vessel consist of a double-shell structure, having an inner planking and a external planking which are connected to each other, except for transverse partitions, only by several connecting beams, and in that the internal and external plankings are rounded or chamfered at least at the level of the
parties cornières inférieures de la coque du navire. lower angles of the ship's hull.
Dans la disposition sus-mentionnée, le bordage intérieur et le borda10 ge extérieur sont arrondis ou chanfreinés au niveau des parties cornières inférieures de la coque, ce qui permet aux bordages intérieur et extérieur de se déformer d'une façon générale uniforme au niveau et à proximité des parties cornières inférieures lorsqu'ils sont soumis à des forces, empêchant ainsi la concentration de contraintes dans ces zones En conséquence le navire, lors15 qu'il est en mer, n'est pas susceptible de se fissurer au niveau des parties In the above-mentioned arrangement, the internal planking and the external planking are rounded or chamfered at the level of the lower angle portions of the shell, which allows the internal and external plankings to deform in a generally uniform manner at the level and at proximity of the lower angle parts when subjected to forces, thus preventing the concentration of stresses in these areas Consequently the ship, when it is at sea, is not likely to crack at the level of the parts
cornières inférieures des bordages de sa coque. lower angles of the edges of its hull.
En outre, le fait que le navire possède une structure à double enveloppe, dans laquelle les bordages intérieur et extérieur ne sont essentiellement reliés l'un à l'autre que par des longerons de liaison, offre les avanta20 ges suivants: ( 1) l'absence de traverses implique un plus petit nombre d'éléments constitutifs; et l'absence d'intersections entre des traverses et des longerons de liaison facilite dans une large mesure l'automatisation de certaines opérations (telles que le soudage par exemple) impliquées dans la construc25 tion navale, et permet également l'inspection aisée et complète des espaces In addition, the fact that the ship has a double-shell structure, in which the internal and external curbs are essentially connected to each other only by connecting beams, offers the following advantages: (1) l absence of sleepers implies a smaller number of components; and the absence of intersections between sleepers and connecting beams greatly facilitates the automation of certain operations (such as welding for example) involved in shipbuilding, and also allows easy and complete inspection spaces
définis entre les bordages intérieur et extérieur. defined between the interior and exterior planking.
( 2) L'absence d'intersection entre des traverses et des longerons de (2) The absence of intersection between sleepers and beams of
liaison élimine les éventuelles apparitions de fissures dues à une concentration de contraintes au niveau de ces intersections. bond eliminates the possible appearance of cracks due to a concentration of stresses at these intersections.
( 3) Les espaces délimités uniquement par des longerons de liaison entre les bordages intérieur et extérieur de la coque peuvent servir de réservoirs de ballast En outre, le fait qu'aucun de ces réservoirs de ballast ne soit cloisonné par des traverses dans le sens longitudinal du navire facilite (3) The spaces delimited only by connecting beams between the interior and exterior planking of the hull can serve as ballast tanks In addition, the fact that none of these ballast tanks is partitioned by cross members in the longitudinal direction of the ship facilitates
les opérations complètes de remplissage et de vidange du ballast. complete ballast filling and emptying operations.
( 4) Dans le cas o un liquide ou un gaz combustible quelconque conte- (4) In the event that any combustible liquid or gas contains
nu dans une quelconque des citernes du navire pénétrerait dans les espaces situés entre les bordages intérieur et extérieur de la coque, à la suite d'une avarie subie par le bordage intérieur, ledit liquide ou gaz pourrait être expulsé aisément, puisqu'aucun de ces espaces n'est cloisonné par des traverses dans le sens longitudinal du navire, et le navire peut en conséquence être naked in any tank of the ship would enter the spaces between the interior and exterior curbs of the hull, following a damage suffered by the interior curling, said liquid or gas could be easily expelled, since none of these spaces are not partitioned by cross members in the longitudinal direction of the ship, and the ship may therefore be
ainsi protégé contre les risques d'explosion. thus protected against the risk of explosion.
( 5) L'absence de traverses facilite l'analyse des contraintes de la structure de la coque, et permet ainsi une disposition plus rationnelle des (5) The absence of crosspieces facilitates the analysis of the constraints of the hull structure, and thus allows a more rational arrangement of the
éléments constitutifs en vue d'une réduction du poids. components for reducing weight.
( 6) La structure à double enveloppe enpêche le déversement de la cargaison de pétrole dans l'éventualité d'une collision avec un autre navire ou (6) The double jacket structure prevents the spillage of oil cargo in the event of a collision with another vessel or
en cas d'échouage.in case of stranding.
( 7) L'absence d'organes en saillies, tels que des raidisseurs ou éléments similaires, à l'intérieur de chacune des citernes, permet un traitement 15 efficace et précis de l'intérieur des citernes par peinture, nettoyage et/ou (7) The absence of projecting members, such as stiffeners or the like, inside each of the tanks, allows efficient and precise treatment of the inside of the tanks by painting, cleaning and / or
raclage Elle entraine également une réduction des surfaces à peindre. scraping It also leads to a reduction in the areas to be painted.
Afin de faire ressortir ces avantages et caractéristiques de l'invention, des modes de réalisation vont maintenant être décrits, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe montrant une structure de coque incorporant un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue montrant des éléments clés de la structure de coque; la figure 3 est une vue en perspective d'une structure de coque in25 corporant un second mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une vue en coupe d'une structure de coque incorporant un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue montrant des éléments clés de la structure de coque de la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe d'une structure de coque incorporant un quatrième mode de réalisation de l'invention; la figure 7 est une vue montrant des éléments clés de la structure de coque de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe d'une structure de coque incorpo35 rant un cinquième mode de réalisation de l'invention; In order to highlight these advantages and characteristics of the invention, embodiments will now be described, by way of nonlimiting examples, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a sectional view showing a structure of shell incorporating a first embodiment of the invention; Figure 2 is a view showing key elements of the hull structure; Figure 3 is a perspective view of an in25 shell structure incorporating a second embodiment of the invention; Figure 4 is a sectional view of a shell structure incorporating a third embodiment of the invention; Figure 5 is a view showing key elements of the hull structure of Figure 4; Figure 6 is a sectional view of a shell structure incorporating a fourth embodiment of the invention; Figure 7 is a view showing key elements of the hull structure of Figure 6; Figure 8 is a sectional view of a shell structure incorporating a fifth embodiment of the invention;
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la figure 9 est une vue montrant des éléments clés de la structure de coque de la figure 8; la figure 10 est une vue en coupe d'une structure de coque incorporant un sixième mode de réalisation de l'invention; et la figure 11 est une vue montrant des éléments clés de la structure Figure 9 is a view showing key elements of the hull structure of Figure 8; Figure 10 is a sectional view of a shell structure incorporating a sixth embodiment of the invention; and Figure 11 is a view showing key elements of the structure
de coque de la figure 10.shell in Figure 10.
En se référant à la figure 1, celle-ci représente une partie inférieure d'un navire ayant une configuration générale quadrangulaire en coupe, le navire possédant une structure à double enveloppe constituée d'un bordage 10 intérieur 1 et d'un bordage extérieur 2 qui ne sont essentiellement reliés que par des longerons de liaison 3 Le bordage extérieur 2 comporte une partie inférieure horizontale 2 a, des parties latérales verticales 2 b et des parties cornières arrondies 2 c reliées aux parties latérales 2 b et à la partie inférieure 2 a D'une façon similaire, le bordage intérieur 1 comporte une partie 15 inférieure horizontale la, des parties latérales verticales 11 b et des parties Referring to FIG. 1, this represents a lower part of a vessel having a general quadrangular configuration in section, the vessel having a double-shell structure consisting of an inner planking 1 and an outer planking 2 which are essentially connected only by connecting beams 3 The external planking 2 comprises a horizontal lower part 2 a, vertical lateral parts 2 b and rounded angle parts 2 c connected to the lateral parts 2 b and to the lower part 2 a Similarly, the inner planking 1 has a horizontal lower part 1a, vertical lateral parts 11b and parts
cornières arrondies lc reliées aux parties latérales lb et à la partie inférieure la Il convient de remarquer que le navire comporte des cloisons transversales (non représentées) disposées de façon espacée dans le sens longitudinal de la coque, les bordages intérieur 1 et extérieur 2 étant reliés l'un à 20 l'autre également par ces cloisons transversales. rounded angles lc connected to the lateral parts 1b and to the lower part la It should be noted that the vessel has transverse partitions (not shown) arranged spaced apart in the longitudinal direction of the hull, the internal planking 1 and external planking 2 being connected also to each other by these transverse partitions.
Dans la disposition sus-mentionnées, si le bordage extérieur 2 est déformé sous l'influence d'une pression P de l'eau, le bordage intérieur 1 sera déformé de façon similaire par l'intermédiaire des longerons de liaison 3 (voir également la figure 2), mais, grâce aux parties cornières arrondies lc, 25 2 c, les bordages intérieur 1 et extérieur 2, considérés dans leur ensemble, subiront une déformation pratiquement uniforme; en conséquence, aucune concentration de contrainte ne pourra jamais se développer dans les parties In the above-mentioned arrangement, if the external planking 2 is deformed under the influence of a pressure P of water, the internal planking 1 will be similarly deformed by means of the connecting beams 3 (see also FIG. 2), but, thanks to the rounded corner pieces lc, 25 2 c, the interior 1 and exterior 2 curbs, considered as a whole, will undergo a practically uniform deformation; consequently, no concentration of stress can ever develop in the parts
cornières arrondies le, 2 c ou dans des zones situées à proximité. angles rounded on, 2 c or in nearby areas.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le bordage intérieur 1 comporte une partie inférieure horizontale la et des parties latérales verticales lb, l'ensemble de ces parties conduisant à des parties cornières chanfreinées 1 c' D'une façon similaire, le bordage extérieur 2 comporte une partie inférieure horizontale 2 a et des parties latérales verticales In the embodiment shown in FIG. 3, the internal planking 1 comprises a horizontal lower part 1a and vertical lateral parts 1b, all of these parts leading to chamfered angle parts 1 c 'In a similar manner, the exterior planking 2 has a horizontal lower part 2 a and vertical lateral parts
2 b, l'ensemble de ces parties conduisant à des parties cornières chanfreinées 35 2 c' Une cloison transversale est désignée par la référence 4. 2 b, all of these parts leading to chamfered angle parts 35 2 c A transverse partition is designated by the reference 4.
Dans ce mode de réalisation, également, les parties cornières chanfreinées lc' et 2 c' permettent aux bordages intérieur 1 et extérieur 2, considérés dans leur ensemble, d'être déformés de façon régulière sous l'influence d'une pression d'eau, et en conséquence, aucune concentration de contrainte ne pourra jamais se développer dans les parties cornières arrondies lc', 2 c' ou dans des zones situées à proximité. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, le bordage extérieur 2 comporte une partie inférieure horizontale 2 a, des parties latérales verticales 2 b qui se prolongent jusqu'à la partie inférieure 2 a par 10 l'intermédiaire de parties cornières inférieures arrondies 2 c, et une partie supérieure horizontale (pont) 2 d, qui se prolonge jusqu'aux parties latérales verticales 2 b par l'intermédiaire de parties cornières supérieures arrondies 2 e, des longerons de renforcement supérieurs 5 étant disposés à l'intérieur de la partie supérieure horizontale 2 d Cependant, le bordage intérieur 1 com15 prend une partie inférieure horizontale la, des parties latérales verticales lb qui se prolongent jusqu'à la partie inférieure la par l'intermédiaire de parties cornières inférieures arrondies lc, et des parties cornières supérieures arrondies le qui se prolongent jusqu'aux parties latérales verticales lb. In this embodiment, also, the chamfered angle sections lc 'and 2 c' allow the interior curbs 1 and exterior 2, considered as a whole, to be deformed regularly under the influence of water pressure , and consequently, no stress concentration can ever develop in the rounded corner pieces lc ', 2 c' or in areas located nearby. In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the external planking 2 has a horizontal lower part 2 a, vertical lateral parts 2 b which extend to the lower part 2 a by means of angle sections rounded lower 2 c, and a horizontal upper part (bridge) 2 d, which extends to the vertical lateral parts 2 b by means of rounded upper angle parts 2 e, upper reinforcing beams 5 being arranged at the interior of the horizontal upper part 2 d However, the internal planking 1 com15 takes a horizontal lower part la, vertical lateral parts lb which extend to the lower part la by means of rounded lower angle parts lc, and rounded upper corner parts the which extend to the vertical side parts lb.
Une citerne, dans laquelle est chargé un liquide ou par exemple du pétrole 7, 20 est représentée en 6. A tank, in which is loaded a liquid or for example petroleum 7, 20 is shown at 6.
La partie supérieure du navire est toujours au-dessus de la surface de l'eau, et cette partie n'est donc jamais soumise à la pression extérieure de l'eau Toutefois si un navire est en marche en ayant ses citernes à demichargées de liquide, ce liquide est susceptible d'être agité en même temps que 25 le mouvement du navire, tel qu'un mouvement de roulis, pour venir ainsi heurter avec force les parois intérieures de la citerne Si les parties cornières supérieures de la citerne forment un angle droit, l'échappement du liquide agité peut être entravé lorsqu'il heurte les parties cornières à angle droit, de sorte que ces dernières peuvent recevoir un impact considérable En consé30 quence la citerne subira une déformation au niveau de ses parties cornières à angle droit et des zones voisines Il peut ainsi se développer une concentration de contraintes au niveau de ces parties cornières à angle droit, ce qui The upper part of the vessel is always above the surface of the water, and this part is therefore never subjected to the external pressure of the water. However if a vessel is in operation with its tanks half-loaded with liquid , this liquid is capable of being agitated at the same time as the movement of the vessel, such as a rolling movement, so as to strike forcefully against the internal walls of the tank If the upper angle parts of the tank form an angle straight, the escapement of the agitated liquid can be obstructed when it strikes the right angle angle parts, so that the latter can receive a considerable impact Consequently the tank will undergo deformation at its right angle angle parts and neighboring areas It can thus develop a concentration of stresses at these angle angles at right angles, which
se traduit par une éventuelle fissuration. results in possible cracking.
La structure de coque montrée sur les figures 4 et 5 remédie à cet 35 inconvénient C'est-à-dire que, si le liquide 7 transporté à mi-chargement dans les citernes est agité au point de heurter les parties cornières supérieures arrondies le du bordage intérieur 1, le liquide agité a alors la possibilité de glisser le long des ces parties cornières le, sans être entravé dans son échappement En outre, une force d'impact quelconque engendrée dans un tel cas ne pourra que déformer simplement les parties cornières supérieures le, 2 e et les zones voisines des bordages intérieur 1 et extérieur 2 (figure ), et aucune concentration de contraintes ne sera engendrée La fonction des The hull structure shown in FIGS. 4 and 5 overcomes this drawback. That is to say that, if the liquid 7 transported at mid-load in the tanks is agitated to the point of striking the rounded upper corner pieces on the inner planking 1, the agitated liquid then has the possibility of sliding along these angle sections the, without being hindered in its exhaust Furthermore, any impact force generated in such a case can only simply deform the upper corner parts the, 2 nd and the areas adjacent to the interior 1 and exterior 2 curbs (figure), and no stress concentration will be generated The function of
parties cornières inférieures arrondies lc, 2 c des bordages intérieur 1 et extérieur 2 est la même que dans le mode de réalisation représenté sur la figure 10 1, et une description spécifique est donc superflue. rounded lower angle parts lc, 2c of the inner 1 and outer 2 curbs is the same as in the embodiment shown in Figure 10 1, and a specific description is therefore superfluous.
Le mode de réalisation représenté sur les figures 6 et 7 est identique à celui des figures 4 et 6, excepté que le bordage intérieur 1 comporte une partie supérieure horizontale ld qui se prolonge jusqu'aux parties cornières arrondies supérieures le, et que les bordages intérieur 1 et extérieur 2 15 sont reliés l'un à l'autre, sur toute leur longueur, au moyen de longerons de The embodiment shown in Figures 6 and 7 is identical to that of Figures 4 and 6, except that the inner planking 1 has a horizontal upper part ld which extends to the upper rounded corner parts le, and that the internal planking 1 and exterior 2 15 are connected to each other, over their entire length, by means of longitudinal members
liaison 3.link 3.
Le mode de réalisation représenté sur les figures 8 et 9 est identique à celui des figures 4 et 5, excepté que des parties cornières supérieures The embodiment shown in Figures 8 and 9 is identical to that of Figures 4 and 5, except that the upper angle parts
chanfreinées le' et 2 e' sont substituées aux parties cornières supérieures ar20 rondies le et 2 e des bordages intérieur 1 et extérieur 2 Il n'y a aucune différence fonctionnelle entre ces deux modes de réalisation. chamfered the 'and 2 e' are substituted for the upper corner sections ar20 rounded le and 2 e of the interior plankings 1 and exterior 2 There is no functional difference between these two embodiments.
Le mode de réalisation représenté sur les figures 10 et 11 est identique à celui des figures 6 et 7, excepté que des parties cornières supérieures chanfreinées le' et 2 e' sont substituées aux parties cornières supérieures 25 arrondies le et 2 e des bordages intérieur 1 et exté 4 ieur 2. The embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is identical to that of FIGS. 6 and 7, except that the upper corner portions chamfered with the 'and 2 e' are substituted for the upper corner sections 25 rounded on the 2 e of the inner planks 1 and outside 4 ieur 2.
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