FR2590539A1 - Systeme d'amarrage a cable unique, et procede de realisation d'un terminal de haute mer utilisant un tel systeme - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les systèmes d'amarrage à câble unique. Le système comprend une structure de transfert 12 fixée sur un navire 16, un câble d'ancrage 18 s'étendant depuis la structure de transfert 12 jusqu'à une table à chaînes 22 placée à proximité du fond 24 de la mer, et des chaînes caténaires 26 s'étendant de la table 22 jusqu'au fond 24 de la mer ; un contrepoids 28 est suspendu à la table à chaînes 22 afin de contribuer à la stabilisation du système et à l'amarrage d'un navire ; la structure de transfert comprend une plate-forme qui peut tourner par rapport au navire 16 ainsi qu'un détecteur de direction servant à commander un moteur qui fait tourner la plate-forme dans un sens opposé à la rotation du navire afin d'éviter une torsion du câble d'ancrage 18. Applications aux installations pétrolières de haute mer. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne des terminaux de haute mer pour l'amarrage

d'un navire,quipeuventêtreutilisés pour le transfert d'hydrocarbures ou d'autres fluides entre

une canalisation sous-marine et le navire.

Différents terminaux de haute mer ont été proposés pour l'amarrage d'un navire, notamment pour permettre un transfert de fluides entre le navire et une

canalisation placée au fond de la mer ou un autre navire.

Un des systèmes les plus simples et les moins coûteux comprend une structure de transfert accouplée au navire, un seul câble d'ancrage s'étendant vers le bas à partir de la structure de transfert et un groupe de chaînes pour maintenir l'extrémité inférieure du câble d'ancrage et pour permettre

son mouvement limité lorsque le navire dérive.Lebrevet améri-

cain n 3 979 785 décrit un système de ce type. Cependant

aucun de ces systèmes simplesne s'est avéréparfaitementsatisfai-

sant. Une difficulté a consisté en ce que, alors que l'utili-

sation de chaînes lâches pour maintenir la base d'un câble d'ancrage réduit au minimum la longueur de chaîne, notamment dans des eaux profondes, la longueur réduite de chaîne fait en sorte qu'il se produit seulement une faible force de rétablissement, poussant le navire en dérive vers

l'arrière en direction de la position de repos du système.

Un autre problème consiste en ce que le long câble vertical d'ancrage peut être tordu lorsqu'un navire dérive autour du câble d'ancrage. Encore un autre problème consiste en ce qu'il est difficile d'effectuer le réglage du système et de le tester. Il est encore plus difficile de rétablir une liaison avec un navire après que celui-ci s'est éloigné et est ensuite retourné. Un système d'amarrage àunseulcâble

d'ancraqe présenterait dans la pratique un intérêt considérable.

Conformément à la présente invention, il est proposé un système d'amarrage du type qui comprend un câble d'ancrage essentiellement vertical s'étendant depuis une structure de transfert placée à proximité de la surface de la mer, jusqu'à une table à chaînes qui est placée à proximité du fond de la mer et qui est ancrée par des chaînes caténaires qui peuvent être efficacement installées et actionnées. Le système peut comprendre un poids incorporé ou suspendu à la table à chaînes afin de faciliter l'installation et d'assister ultérieurement l'amarrage. L'extrémité supérieure du câble d'ancrage peut être maintenue sur une plate-forme de la structure de transfert qui peut tourner autour d'un axe pratiquement vertical par rapport à une autre partie de la structure de transfert. Un détecteur de direction, comme un compas, placé sur la plate- forme détecte sa rotation et

assure l'excitation d'un moteur qui fait tourner la plate-

forme pour réduire au minimum la torsion du câble d'ancrage.

Les chaînes peuvent initialement reposer sur le fond de la mer, avec des filins pendants s'étendant depuis les extrémités libres des chaînes jusqu'à la surface de la mer o ils sont maintenus par des flotteurs. Une table à chaînes peut être installée en la fixant à une extrémité du câble d'ancrage pendant que la table à chaînes est située pratiquement à proximité de la surface de la mer. Un treuil assure la descente du câble d'ancrage et de la table à chaînes pendant que la table à chaînes est guidée dans son mouvement de descente par les fils pendants. Des guides de tuyaux souples, o des conducteurs, fixés sur le câble d'ancrage peuvent recevoir un tuyau souple s'étendant vers le haut jusqu'à la structure de transfert, en tirant l'extrémité

du tuyau souple vers le haut au travers des conducteurs.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mis en évidence dans la suite de la description,

donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un système d'amarrage installé, construit conformément à une réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale du système de la figure 1, avant sa liaison à la structure de transfert sur le navire; la figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2, mais montrant le système au cours de son installation; la figure 4 est une vue en plan de la table à chaînes de la figure 1; la figure 5 est une coupe selon la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue en perspective partielle plus détaillée du système de la figure 1 en cours d'installation la figure 7 est une vue plus détaillée d'une partie du système de la figure 3; la figure 8 est une vue latérale d'une partie du système de la figure 1, représentée avec installation d'un conduit à l'intérieur; la figure 9 est une vue latérale du système de la figure 8, montrant le reste du conduit; la figure 10 est une vue en perspective partielle du système de la figure 8, montrant la manière dont le conduit est

installé; -

la figure 11 est une vue en élévation latérale d'un système construit conformément à une autre réalisation de l'invention; la figure 12 est une vue en plan d'un guide de flotteur du système de la figure 11; la figure 13 est une vue en élévation latérale d'un système construit conformément à une autre réalisation de l'invention; la figure 14 est une vue faite selon la ligne 14-14 de la figure 13; la figure 15 est une vue faite selon la ligne 15-15 de la figure 14 mais sans la structure de maintien; la figure 16 est une vue en élévation partielle d'un système d'amarrage construit conformément à une autre réalisation de l'invention. La figure 1 représente un système d'amarrage 10 qui comprend une structure de transfert 12 installée sur l'extrémité d'étrave 14 d'un navire 16. Un câble d'ancrage 18 s'étend sensiblement verticalement entre la structure de transfert, qui est placée à proximité de la surface 20 de la mer, et une table à chaînes 22 qui est placée dans une

position plus proche du fond 24 que de la surface de la mer.

La table à chaînes est placée à distance au-dessus du fond de la mer et elle est maintenue par un groupe d'au moins trois dispositifs à chaînes ou chaînes 26 qui s'étendent selon des courbes caténaires jusqu'au fond de la mer. Un contrepoids 28

est suspendu à la table à chaînes.

Lorsque le navire dérive de telle sorte que l'extmité supérieure 30 du câble d'ancrage en 18A s'est déplacée jusque dans la position 30A, l'extrémité inférieure 32 du câble d'ancrage se déplace jusque dans la position 32A, la table à chaine arrivant en 22A. Au cours de ce mouvement, au moins un dispositif à chaîne 26 est relevé, par exemple d'une distance moyenne R de façon à accumuler de l'énergie potentielle qui pousse le navire vers l'arrière en direction de sa position de repos. Puisque la table à chaînes en 22 est seulement située à une distance modérée au-dessus du fond de la mer, seulement une longueur modérée de chaîne est relevée lors de la dérive du navire. Il est possible d'utiliser des chaînes très lourdes mais, puisque les chaînes sont situées sur la majeure partie de leurs longueurs sur le fond de la mer, une Sande partie du poids des chaînes ne serait pas utilisée. Le contrepoids 28 est relevé lors de la dérive du navire afin de ramener le système dans sa position de repos o le câble d'ancrage 18 est

vertical. Le contrepoids 28 est d'un faible coût par compa-

raison à des chaînes du même poids et la totalité du

contrepoids 28 est toujours déplacée et relevée dans n'impor-

te quelle direction de dérive du navire. En conséquence ce contrepoids constitue un moyen efficace pour solliciter l'extrémité inférieure du câble d'amarrage en vue de ramener

un navire en dérive vers sa position de repos.

L'installation du système d'amarrage peut être effectuée aisément et avec le minimum d'impératifs en ce qui concerne les travaux en eau profonde. La figure 2 représente un système 1OC pourvu de chaînes 26 comportant des premières extrémités 34 maintenues sur le fond de la mer par exemple par une ancre ou un pieu et des secondes extrémités 36 placées sur le fond de la mer et fixées aux extrémités

inférieures de filins pendants 38. Les extrémités supérieu-

res des filins pendants sont maintenues à la surface de la mer par des bouées 39. Comme indiqué sur la figure 3, le navire 16 retient les bouées et les parties supérieures des filins pendants et les relie par l'intermédiaire de trous de réception de chaînes à la table à chaînes 22 ( avant qu'elle soit descendue). Un treuil 40 installé sur la structure de transfert 12 fait ensuite descendre la table à chaînes 22 jusqu'à ce que le contrepoids 28 s'appuie sur le fond de la mer. La forte diminution de charge exercée sur le treuil indique clairement que le contrepoids a atteint le fond de la mer et il est alors connu que la table à chaînes est située

à une distance prédéterminée L au-dessus du fond de la mer.

Les filins pendants 38 sont ensuite tirés vers le haut au moyen d'un treuil de poids léger tandis que la table à chaînes 22 reste stationnaire, jusqu'à ce que les secondes extrémités 36 des chaînes pénètrent dans les trous de la

table et soient alors bloquées sur cette table.

Après que les extrémités des chaînes ont été fixées sur la table, le système doit être testé en le soumettant à la charge maximale de service. Dans des systèmes connus o une structure de transfert était ancrée par des chaînes s'étendant depuis la position jusqu'au fond de la mer, cela a été réalisé en utilisant une barge pourvue d'un treuil et en exerçant une traction sur chaque chaîne individuellement jusqu'à la charge maximale. Dans le système conforme à l'invention, on utilise le même treuil 40 ( figure 1) que celui servant à faire descendre la table à chaines, pour tirer vers le haut la table à chaînes jusqu'à ce qu'une charge maximale de service ait été appliquée. Comme le montre la figure 1, le treuil tire le câble d'ancrage 18 vers le haut jusqu'à ce qu'une charge prédéterminée de tension soit appliquée à la partie supérieure du câble d'ancrage. La table à chaînes se trouve alors dans la position 22B. Par des calculs géométriques, on peut déterminer la charge appliquée à chacun des groupes de chaînes. La tension dans les chaines est supérieure à la charge verticale exercée vers le haut sur la base du câble d'ancrage 18, du fait que les chaînes s'étendent au moins partiellement dans une direction horizontale. Après le test, la table à chaînes est

descendue jusque dans la position indiquée en 22.

La figure 8 montre certains détails de la structure de transfert 12 et d'autres appareillages adjacents. La

structure de transfert comprend une plate-forme 44 pratique-

ment non tournante et une partie ou structure tournante 46 qui est montée sur l'extrémité d'étrave 14 du navire. La plate-forme est montée sur un palier 48 qui permet sa rotation autour d'un axe sensiblement vertical 50 par rapport à la structure tournante 46. En réalité, la plate-forme 44 est soumise seulement à une rotation limitée autour de l'axe vertical tandis que la structure tournante 46 et le navire

peuvent tourner sans limitation autour de l'axe vertical.

Un joint universel 52 est suspendu à la plate-forme, une partie inférieure 54 de ce joint pouvant pivoter autour de deux axes horizontaux 56, 58. Dans cette réalisation de l'invention, le treuil 40 est monté sur la partie inférieure 54 du joint afin de permettre son pivotement pour réduire au minimum une flexion du câble d'ancrage 18 quand il pénètre dans le treuil. Le treuil 40 est un treuil linéaire, qui comprend une paire supérieure stationnaire de mâchoires 60 et une paire inférieure de mâchoires 62 qui se déplacent vers le haut et vers le bas. Le câble d'ancrage est stocké sur un tambour 64 sur lequel le câble est incurvé mais sous une tension pratiquement nulle. La partie très tendue du câble d'ancrage 18, qui est la partie placée en dessous du treuil,

est soumise à une très faible flexion.

Pendant et après installation du système, l'extré-

mité supérieure du câble d'ancrage est maintenue par le treuil 40. Comme décrit ci-dessus, le treuil fait initialement descendre la table à chaînes, puis il la relève pour tester le système, puis il la fait légèrement descendre jusqu'à la hauteur utilisée pour l'amarrage du navire. Le treuil peut être actionné pour modifier la longueur du câble d'ancrage afin de changer les caractéristiques d'amarrage. Il peut être utilisé ultérieurement pour faire monter la table à chaînes si le navire se déplace. Le même navire et la même structure

de transfert peut être utilisés en différents endroits corres-

pondant à des profondeurs de mer très différentes par utili-

sation d'une longueur suffisante de câble d'ancrage.

Un système du type représenté sur la figure 1 a été conçu pour être utilisé dans des zones maritimes o la profondeur M est de l'ordre de 366 mètres, afin d'amarrer un navire de stockage 16 de 59 000 tonnes métriques de poids mort avec 75 % de charge utile. Le fond de coque du navire est alors placée à une profondeur N de 10 mètres en dessous de la surface de la mer tandis que la base de la structure de transfert o est installé le treuil 40 est placée à une

hauteur P de 9 mètres au-dessus de la surface de la mer.

La table à chaînes 22 est placée à une hauteur Q de 55 mètres au-dessus du fond de la mer dans la condition de repos du système tandis que la base du contrepoids 28 est placée à une distance L de 15 mètres en dessous de la base de la table à chaînes. Le contrepoids 28 a une hauteur d'environ 3 mètres et il a un poids de 163 tonnes métiques. Le câble d'ancrage 18 a un diamètre de 14 centimètres et un poids d'environ 93 kg/mètre ( une chaîne peut être utilisée à la place) tandis que chacune des chaînes 26 est constituée par une chaîne de qualité U-4,d'un diamètre de 9,5 centimètres et d'une longueur de 732 mètres. Dans l'exemple considéré, l'angle T de la partie supérieure de chaque chaîne dans la condition de repos a été d'environ 60 par rapport à l'horizontale et l'angle de chaîne s'est évidemment approché de O0 dans des positions se rapprochant progressivement du

fond de la mer.

Si le navire 16 de la figue 8 dérive autour de l'axe vertical 50, la plate-forme 44 n'a pas à tourner mais elle reste sensiblement stationnaire afin d'éviter une torsion du câble d'ancrage 18. Cependant un frottement considérable produit dans le palier 48 s'oppose à une rotation relative de la plate-forme 44. Pour éviter une torsion du câble d'ancrage, il est prévu un détecteur 66 sur

la plate-forme afin de détecter la direction, ou l'orienta-

tion autour de l'axe vertical 50, de la plate-forme.

Le moyen de détection ou détecteur 66 est un compas, un gyroscope, un détecteur de direction à ondes radioélectriques,

ou tout autre dispositif de détection de direction approprié.

Quand le détecteur 66 détecte une rotation substantielle de la plateforme, il commande un moteur 70 pour faire tourner la plate-forme dans une direction compensant la rotation afin de maintenir la plate-forme dans une orientation angulaire sensiblement constante par rapport au fond de la mer. Les figures 4 et 5 représentent des détails de la table à chaînes 22. La table à chaînes comporte trois trous 72, 74 et 76 qui sont espacés autour d'un axe vertical central 78. Un mécanisme de blocage 80 placé à côté de chaque trou comprend un verrou 82 monté de façon pivotante en 84 sur le châssis 86 de la table à chaînes. Une chaîne peut être tirée vers le haut au travers du trou 72 devant le verrou 82 mais, quand la chaîne commence à descendre, le verrou s'accroche sur elle et empêche le mouvement de descente. Un dispositif d'actionnement 88 peut être enclenché pour libérer le verrou des chaines afin de permettre aux chaînes de descendre à partir de la table. On peut voir que la table à chaînes comporte à ses extrémités supérieure et inférieure des manilles 90, 92, la manille supérieure étant reliée au câble d'ancrage 18 et la manille inférieure étant reliée à un dispositif à chaîne flexible qui retient le poids qui

est suspendu à la table à chaînes.

Comme on peut le voir sur la figure 6, la partie ou structure tournante 46 comprend deux poutres 100, 102 qui s'étendent au delà de l'étrave du navire de manière à supporter des paliers qui supportent la plate-forme 44 de telle sorte que l'axe vertical 50 soit situé au delà de l'étrave. La structure tournante a une hauteur supérieure à un mètre. La zone inférieure 104 de la partie de la structure de transfert qui fait saillie du navire est dépourvue de toute poutre transversale dans une zone extérieure au navire à partir de l'axe 50. Cela permet au câble d'ancrage comme indiqué en 18D, de faire un angle considérable avec la verticale, lorsque le navire dérive, sans être gêné par la

structure de transfert.

Dans de nombreuses applications, une structure de transfert 12 ( figure 9) est utilisée non seulement pour amarrer un navire mais pour faciliter le transfert de fluides comme des hydrocarbures entre le navire 16 et un conduit de fluide 106. Le conduit 106 peut s'étendre jusqu'à un moyen de canalisation de fluide comme un tuyau 108 placé au fond de la mer, ou bien jusqu'à un autre navire 112 comme indiqué en 110. Une grande partie du conduit 106 se présente sous la forme d'un tuyau souple qui peut se plier pour absorber une dérive du navire. Cependant le tuyau souple doit être stabilisé le long d'une zone de vagues dynamiques 112 qui a une profondeur supérieure à 30 mètres et qui peut s'étendre sur une distance de plusieurs dizaines de mètres ( par exemple de 100 mètres) en dessous de la surface 20 de la mer. A l'intérieur de cette zone, des vagues et d'autres mouvements de l'eau peuvent produire des mouvements répétés de poussée du tuyau souple vers l'avant et vers l'arrière, en causant une usure et en produisant également un dommage par percussion contre des objets tels que le navire ou le câble d'ancrage 18. Pour stabiliser le tuyau souple, des guides 114 de réception de ce tuyau souple sont répartis le

long du câble d'ancrage 18 jusqu'à une profondeur considéra-

ble d'au moins 30 mètres. La gande tension engendrée dans le câble d'ancrage 18 lui permet de résister à un mouvement latéral et le maintien du tuyau souple stabilise sa position

à proximité de la surface de la mer.

Un utilisateur peut bloquer les guides 114 en des endroits espacés ( par exemple tous les 15 mètres) sur le câble d'ancrage 18 à-mesure que ce câble est descendu par le treuil. En variante, un utilisateur peut installer les guides après que le câble d'ancrage a été mis en place par un véhicule sous-marin. Le conduit ou tuyau souple 106 peut

être installé en le tirant vers le haut au travers du guide.

Un moyen, indiqué sur la figure 10, consiste à fixer une extrémité 116 d'un câble de tirage 118 sur l'extrémité 120 du tuyau souple et de tirer le câble 118 au travers des trous de guidage de tuyau souple 121 de tous les guides ( cette opération peut être effectuée avant que les guides soient descendus dans la mer). Le câble de tirage 118 est ensuite tiré vers le haut pour faire monter le tuyau souple au travers des guides. Le tuyau souple est alors raccordé en 122 ( figure 8) à un autre conduit aboutissant à un raccord fluidique 124 installé sur la plate-forme en vue de

la liaison avec un tuyau 126 aboutissant au navire.

Les figures 11 et 12 représentent un autre système d'ancrage 130 dans lequel des guides 132 qui sont fixés sur le câble d'ancrage 18 se présentent sous la forme de flotteurs. Comme le montre la figure 12, chaque guide-flotteur 132 compund une partie destinée à être bloquée sur le câble d'ancrage 18, une partie de guidage 134 servant à guider et entourer un tuyau soupleet une partie de centrage 136 qui est flottante et qui forme un flotteur. Cela procure l'avantage que le navire peut s'écarter de l'emplacement du terminal, en laissant le câble d'ancrage seulement modérément descendu avec le contrepoids 28 sur le fond de la mer. Quand le navire revient, il peut saisir un flotteur 138 fixé à une extrémité 140 du câble d'ancrage. Le navire peut alors saisir l'extrémité supérieure du câble d'ancrage en 140 et le faire monter seulement d'une distance modérée pour rétablir un terminal d'amarrage. Un tuyau souple indiqué en 142 et en

143 peut rester fixé sur les guides 132.

Les figures 13 à 15 représentent un système qui comprend une structure 152 de réception de contrepoids qui est fixée sur une extrémité du navire, de préférence dans une position sous-marine 153 qui est la position sousmarine située le plus en avant sur le navire ( le terme " avant définit la direction d'éloignement à partir du milieu du navire). Le contrepoids 154 est maintenu sur la structure

152 de façon à être empêché de se déplacer dans toute direc-

tion sauf vers l'avant et il est retenu dans son mouvement d'avancement par un élément d'élingage 156. L'élément

d'élingage s'étend à partir du contrepoids avec une inclinai-

son orientée vers le haut et vers l'arrière, l'extrémité supérieure de l'élément d'élingage étant plus proche du milieu du navire que le contrepoids. Le contrepoids est suspendu à la table à chaSnes 22 par un dispositif à chaîne 156. La table à chaines 22 est reliée par le câble d'ancrage à un treuil linéaire 128 qui est monté sur la plate-forme 44. Au lieu de suspendre le treuil à un joint universel, il est prévu un raccord 160 en forme de trompette pour permettre au moins un rayon modéré de courbure du câble d'ancrage 18 lorsqu'il est soumis à une grande tension. Cet agencement évite la dépense d'un raccord universel, bien qu'il en résulte une usure plus rapide du câble d'ancrage. Pour le relâchement du contrepoids, l'élément d'élingage 156 est détaché du navire, par exemple par découpage. Le contrepoids 154 s'écarte alors par pivotement de la structure réceptrice et il peut alors être descendu en même temps que la table à chaînes. Il est à noter sur la figure 15 que le contrepoids

comporte deux évidements 162 qui assurent sa liaison coulis-

sante avec la structure réceptrice 152.

La figure 16 représente un autre systè.-me 170 analogue à celui de la figure 1, excepté que la table à chaînes et le contrepoids sont combinés sous la forme d'une seule unité à table à chaînes ou à accumulateur d'énergie 172. L'unité à table à chaînes 172 peut reposer de façon stable sur le fond de la mer, comme indiqué en 172A, ce qui se produit pendant l'installation et ultérieurement si le navire s'éloigne. L'unité a un poids supérieur à 50Otonnes, la majeure partie de ce poids étant relevée ( d'une hauteur H) quand le navire dérive de façon à déplacer l'unité comme indiqué en 172B. La montée de ce poids l'oblige à emmagasiner une énergie potentielle qui est libérée par tirage du navire vers l'arrière, ce qui fait descendre l'unité. Sous l'effet des forces maximales de dérive auxquelles on peut s'attendre, le câble d'ancrage peut prendre un angle maximal A ( figure 1) d'environ 30 par rapport à la verticale. Le poids de l'unité dans l'air est supérieur à 600 fois le poids de chaque mètre de câble d'ancrage dans l'air et elle est

remplie d'une matière dense de façon à avoir un poids supé-

rieur à 450 fois le poids de chaque mètre du câble d'ancrage ( en acier) dans l'air ou dans l'eau. En conséquence, même dans des mers très profondes, ayant des profondeurs jusqu'à 600 mètres, l'unité aura un poids supérieur à celui du câble d'ancrage. L'unité à table à chaînes 172 pèse plus que les parties de toutes les chaînes 175, 176 et 177 qui sont situées au-dessus du fond de la mer dans la condition de repos du système. Dans l'exemple précédemment décrit o le contrepoids 28 de la figure 1 avait un poids de 162 tonnes et o le câble

d'ancrage avait un poids d'environ 28 kg/mètre, le contre-

poids avait une masse correspondant à environ 1600 fois le poids de chaque mètre du câble d'ancrage. Le contrepoids 172 a un poids un peu supérieur à 162 tonnes ( par exemple de 180 tonnes) lorsqu'il est incorporé à la structure de la

figure 1.

Des systèmes à câble d'ancrage unique de l'art

antérieur ont souvent utilisé une table à chaines ne compor-

tant pas de contrepoids séparé et réalisée en tôle d'acier d'environ 6 millimètres d'épaisseur, et la table à chaines ( et un raccord fluidique éventuel) avait un poids aussi léger que possible, ce poids étant généralement seulement de quelques tonnes. Dans un autre type de systèmes de l'art

antérieur, une bouée a été incorporée à la table à chaînes.

Dans l'invention, on utilise intentionnellement un poids élevé sans aucune partie flottante. Sur la figure 16,

l'unité 172 est remplie d'une matière ayant une masse spéci-

fique bien supérieure à 3, comme de la fonte ( masse spéci-

fique de 7,9), excepté pour quelques trous 174 de passage de chaînes. La taille du contrepoids massif ayant une hauteur d'environ 2,7 m et un diamètre de 3,6 m, peut être comparée sur la figure à la taille d'un homme M de hauteur moyenne. En conséquence l'invention crée un système d'amarrage du type utilisant un seul câble d'ancrage sensiblement vertical dont l'extrémité inférieure est ancrée à l'aide de chaines sur le fond de la mer, ce qui permet d'utiliser un système pratique. Un contrepoids suspendu en dessows de la table à chaines facilite son installation et améliore l'amarrage d'un navire en dérive. L'extrémité

supérieure du câble d'ancrage est maintenue par une plate-

forme qui peut tourner par rapport au navire. Un détecteur qui détecte une rotation de la plate-forme commande un moteur qui fait tourner la plate-forme pour réduire au minimum la torsion du câble d'ancrage. Un tuyau souple peut être accouplé à la structure de transfert en faisant passer le

tuyau souple au travers de guides fixés sur le câble d'ancra-

ge afin de stabiliser la position du tuyau souple à proximité

de la surface de la mer.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Système d'amarrage dans lequel une structure de transfert pour amarrage de navire placée à proximité de la surface de la mer est reliée par l'intermédiaire d'un câble d'ancrage essentiellement vertical à une table à chaînes qui est plus proche du fond de la mer que de sa surface, la table à chaînes étant ancrée à l'aide d'une pluralité de dispositifs à chaînes s'étendant dans des directions différentes et selon des courbes caténaires sur le fond de la mer, caractérisé en ce que: - ladite structure de transfert (12) comprend une partie tournante (46) et une plate-forme non tournante (44), ladite partie tournante (46) pouvant tourner autour d'un axe sensiblement vertical autour de ladite plateforme, et des

moyens étant prévus sur ladite plate-forme (44) pour mainte-

nir la partie supérieure dudit câble d'ancrage (18); - et il est prévu un moyen (66) pour détecter une rotation de ladite plate-forme (44) ainsi qu'un moteur (70) relié audit moyen de détection (66) pour faire tourner ladite plate-forme (44) afin de la maintenir dans une orientation angulaire sensiblement constante pour réduire au minimum

la torsion dudit câble d'ancrage (18).

2. Système d'amarrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - un contrepoids (28); - un treuil (40) installé sur ladite structure de transfert (12) et accouplé audit câble d'ancrage (18) pour assurer la descente de ladite table à chaînes (22); - ledit contrepoids (28) étant suspendu à une distance prédéterminée en dessous de ladite table à chaînes (22), et ledit câble d'ancrage (18) étant suffisamment long pour que ledit treuil (40) puisse faire descendre la table à chaînes (22) jusqu'à une profondeur à laquelle le contrepoids (28) s'appuie sur le fond de la mer, en vue de permettre ainsi une détermination de la hauteur de la table à chaînes

(22) au-dessus du fond de la mer.

3. Système d'amarrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un contrepoids (28) qui est

suspendu en dessous de ladite table à chaines (22).

4. Système d'amarrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - un treuil linéaire (40) installé sur ladite plate-forme (44), qui maintient l'extrémité supérieure dudit câble d'ancrage (18) et qui peut faire monter et descendre ledit câble (18); - un joint (122, 160) qui est monté sur ladite plate-forme (44) et qui comporte une partie pouvant pivoter autour d'au moins un axe sensiblement horizontal par rapport à ladite plate-forme, ledit treuil étant monté sur ladite partie du joint de façon à réduire au minimum la flexion du câble

d'ancrage (18) quand il est sous tension.

5. Système d'amarrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - un navire (16) pourvu d'une étrave (14); - ladite partie tournante (46) de ladite structure de transfert (12) est montée sur l'étrave du navire avec ladite plate-forme en pouvant tourner autour d'un axe sensiblement vertical qui est placé au delà de ladite étrave de navire, ladite partie tournante (46) ayant uns hauteur supérieure à un mètre et comportant des parties supérieure et inférieure qui sont situées au delà de ladite étrave et plus loin que ledit axe vertical (50); - un treuil (40) installé sur ladite plate-forme (44) complètement au-dessus de la base de la zone de la partie tournante (46) qui est située au delà de l'étrave (14); - la base de ladite partie tournante (46) comportant des poutres situées de part et d'autre dudit axe vertical (50) et s'étendant jusqu'en des endKits plus éloignés de ladite étrave que ledit axe vertical (50) mais en étant exemptes de liaisons mutuelles au delà dudit axe vertical (50), afin d'éviter ainsi un contact avec ledit câble d'ancrage

(18) lorsque le navire dérive.

6. Système d'amarrage dans lequel une structure de transfert pour amarrage de navire placée à proximité de la surface de la mer est reliée par l'intermédiaire d'un câble d'ancrage essentiellement vertical à une table à chaînes qui est plus proche du fond de la mer que de sa surface, la table à chaînes étant ancrée à l'aide d'une pluralité de

dispositifs à chaînes s'étendant dans des directions diffé-

rentes et selon des courbes caténaires sur le fond de la mer, caractérisé en ce qu'il est prévu un contrepoids (8) et un dispositif à chaîne flexible (26) suspendant ledit contrepoids directement en dessous de ladite table à chaînes (22).

7. Système d'amarrage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu une chaîne comportant des extrémités supérieure et inférieure qui sont respectivement accouplées avec ladite table à chaînes (22) et avec ledit

contrepoids (28).

8. Système d'amarrage dans lequel une structure de transfert pour amarrage de navire placée à proximité de la surface de la mer est reliée par l'intermédiaire d'un câble d'ancrage essentiellement vertical à une unité à table à chaînes qui est plus proche du fond de la mer que de sa surface, la table à chaînes étant ancrée à l'aide d'une pluralité de dispositifs à chaînes s'étendant dans des directions différentes et selon des courbes caténaires sur le fond de la mer, caractérisé en ce que ladite unité à table à chaînes (172) a dans l'eau un poids qui est supérieur au poids dans l'eau des parties des dispositifs à chaînes qui sont situées au-dessus du fond de la mer dans

la condition de repos du système.

9. Système d'amarrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit contrepoids a un poids dans l'air

supérieur à 45 tonnes.

10. Système d'amarrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite unité à table à chaînes (172) a un poids dans l'air au moins égal à environ 600 fois le poids par mètre de longueur dans l'air dudit câble d'ancrage (18).

11. Procédé de réalisation d'un terminal de haute mer, caractérisé en ce qu'il consiste à: - dérouler, dans une direction orientée essentiellement vers le bas, un câble d'ancrage (18) à partir d'une structure de

transfert (12) placée à proximité de la surface de la mer.

et dans laquelle une table à chatnes (22) est reliée à la base du câble (18) et un contrepoids (28) est suspendu à une première distance prédéterminée en dessous de la table à chaînes, jusqu'à ce que le contrepoids atteigne le fond de la mer et repose sur celui-ci; - tirer le câble (18) vers le haut après que le contrepoids repose sur le fond de la mer et maintenir le câble à une seconde distance prédéterminée au-dessus de la hauteur qu'il a prise quand le contrepoids (28) a atteint le fond de la mer, afin de maintenir la table à chaînes (22) au-dessus du fond de la mer à une distance connue qui est égale auxdites

première et seconde distances prédéterminées.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdites étapes de déroulement et de tirage vers le haut consistent à supporter ledit câble d'ancrage (18) sur un treuil linéaire (40) et à continuer ensuite à supporter ledit câble d'ancrage (18) sur ledit treuil (40) pendant une

dérive du navire (16).

13. Procédé d'installation d'un terminal de haute mer, caractérisé en ce qu'on assure l'ancrage de premières extrémités (34) de chacune d'une pluralité de chaînes (26) sur le fond de la mer, en ce qu'on fixe les extrémités

inférieures de câbles pendants (38) sur les secondes extré-

mités (36) desdites chaînes (26), les câbles pendants (38) s'étendant jusqu'à la surface de la mer; on engage les câbles pendants (38) dans des trous ménagés dans une table à chaînes (22), on supporte la table à chaînes au moyen d'un câble d'ancrage (18) et on déroule le câble (18) au moyen d'un treuil pour faire descendre la table à daines (22) tout en la guidant dans son mouvement de descente le long desdits câbles pendants (38) jusqu'à ce que la table à chaînes (22) soit placée à une profondeur prédéterminée, au-dessus du fond de la mer, qui est inférieure à la moitié de la profondeur de la mer; on tire les câbles pendants (38) vers le haut afin de relever les secondes extrémités (36) des daines (26) au travers desdits trous ménagés dans ladite table (22) et on bloque lesdites secondes extrémités

(36) desdites chaines (26) sur la table à chaînes (22).

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on supporte l'extrémité supérieure dudit câble d'ancrage sur un treuil linéaire (40) qui est installé sur une structure de transfert (12) à proximité de la surface de la mer pendant l'opération de descente de la table à chaînes (22); on amarre un navire à la structure de transfert (12) et on transfère des hydrocarbures entre un conduit sous-marin et le navire tout en continuant à maintenir l'extrémité supérieure dudit câble d'ancrage (18) au moyen

dudit treuil linéaire (40).

15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite étape de déroulement du câble (18) à l'aide du treil se poursuit jusqu'à ce qu'un contrepoids suspendu à la table à chaînes (22) repose sur le fond de la mer, le procédé consistant également à relever la table à chaines (22) après que le poids a atteint le fond de la mer pour faire monter la table à chaînes (22) et le contrepoids (28)

au-dessus du fond de la mer jusqu'à ce qu'une tension prédé-

terminée de test soit détectée dans l'extrémité supérieure du câble d'ancrage (18), la tension de test étant la tension maximale à laquelle on s'attend que le câble soit soumis, puis on fait descendre la table à chaînes jusqu'à une hauteur stable d'utilisation à laquelle le contrepoids (28)

est situé au-dessus du fond de la mer.

16. Système d'amarrage destiné à être utilisé avec un navire compor-

tant des extrémités opposées en vue d'assurer l'amarrage du navire dans la mer, caractérisé en ce qu'il comprend: - une structure de réception de poids installée sur une extrémité dudit navire (16) et située principalement dans l'eau; - un poids qui peut être installé de façon démontable sur ladite structure de réception de poids; - des moyens prévus sur ledit navire, et placés dans une position plus rapprochée du milieu de la longueur du navire que ladite structure de réception de poids, pour maintenir un élément d'élagage qui s'étend jusqu'au poids quand celui-ci est installé sur ladite structure, ladite structure de réception de poids étant construite de façon à libérer ledit poids de façon qu'il puisse tomber, quand il n'est pas

maintenu sur celle-ci par ledit élément.

17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit poids est monté sur ladite structure de récep- tion de poids et en ce que ledit élément d'élagage comprend au moins un câble s'étendant avec une inclinaison orientée

vers le bas jusqu'audit poids et accouplé.à celui-ci.

18. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend: une structure de transfert (12) comportant une partie tournante (46) fixée sur ledit navire (1l) et s'étendant au

delà d'une extrémité dudit navire en étant placée principale-

ment au-dessus de la surface de la mer, ladite structure de transfert (12) comportant également une plate-forme (44) placée au-dessus de la surface de la mer et qui peut tourner autour d'un axe sensiblement vertical de ladite plate-forme (44); - un treuil (40) installé sur ladite plate-forme (44), un câble d'ancrage (18) s'étendant à partir dudit treuil (40), une table à chaînes (22) reliée audit câble d'ancrage à l'opposé dudit treuil (40), et une chaîne (26) accouplée entre ladite table (22) et ledit contrepoids (28), de façon que le terminal puisse être créé par relâchement dudit contrepoids sans qu'il soit nécessaire de prévoir un autre

équipement spécial pour la manutention du contrepoids (28).

19. Système d'amarrage et de tansfert de fluides, qui comprend une structure de transfert installée sur un navire, un câble d'ancrage s'étendant vers le bas depuis la structure de transfert jusqu'à proximité du fond de la mer, un conduit placé sur le navire et un tuyau souple qui relie un moyen éloigné de canalisation de fluide au conduit placé sur le navire, caractérisé en ce qu'il est prévu une pluralité de guides de tuyau souple placés en des endroits espacés le long d'une partie du câble d'ancrage qui est située en dessous de la surface de la mer, le guide placé à la plus grande profondeur étant situé à au moins 30 mètres en dessous de la surface de la mer, chaque guide comportant une partie qui est bloqucée sur le câble d'ancrage et un trou de guidage de tuyau souple; ledit tuyau souple s'étendant vers le haut au travers des trous de guidage prévus dans les guides sur au moins une profondeur de 30 mètres à partir de la surface de la mer.

20. Système d'amarrage à câble d'ancrage unique et de transfert de produits, dans lequel un câble d'ancrage peut s'étendre sensiblement verticalement depuis un navire placé à la surface de la mer vers le bas jusqu'à une table à chaînes placée à proximité du fond de la mer lorsqu'elle est maintenue par des câbles d'ancrage caténaires sur le fond de

la mer, et o un tuyau souple s'étend depuis une zone sous-

marine jusqu'au navire, caractérisé en ce que, pour maintenir le système lorsqu'aucun navire n'est présent, il est prévu une pluralité de guides de tuyau souple espacés le long du câble d'ancrage, fixés chacun sur ledit câble d'ancrage et comportant un trou de guidage de tuyau souple, ledit tuyau souple s'étendant au travers desdits trous desdits guides; chaque guide étant flottant et la flottabilité desdits guides étant suffisante pour supporter ledit câble d'ancrage et la partie du tuyau souple s'étendant au travers desdits guides,

de telle sorte que le câble d'ancrage s'étende jusqu'à proxi-

mité de la surface de la mer quand il n'est pas supporté par

un navire.