FR2793235A1 - Dispositif articule pour transfert de fluide et grue de chargement comportant un tel dispositif - Google Patents
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Abstract
Le dispositif de transfert entre une flèche comportant au moins un tronçon de conduite (54a, 54b) fixé à la flèche (12) et un moyen de couplage, comprend un réseau de segments articulés de conduite du type accordéon ou à losange (s) déformable (s) et actionnés par câble, au moins un tronçon de conduite (24a, 24b) de raccord au moyen de couplage. Chaque tronçon fixé à la flèche ou de raccord au moyen de couplage est raccordé à une extrémité du réseau par l'intermédiaire d'un coude et de joints tournants (53a, 53b), le coude étant fixé à un support (51, 52) suspendu à la flèche. Chaque extrémité du réseau est étant fixée à un support (74a) monté mobile en rotation au moyen d'un roulement (78a) sur le support du coude auquel l'extrémité est raccordée, concentriquement au joint (72a) raccordant l'extrémité au coude.L'invention s'applique notamment au transfert de gaz naturel liquéfié d'une plate-forme marine à un bateau citerne.
Description
La présente invention a trait, de manière générale, aux systèmes de
chargement et/ou de déchargement de fluides, en particulier de navires de transport de tels fluides. Un domaine d'application préféré est le transfert de gaz naturel liquéfié entre une grue de chargement et/ou de déchargement implantée sur le fond marin et un navire-citerne amarré près de cette grue. Des exemples de tels systèmes de chargement et/ou de déchargement sont notamment décrits dans les documents FR-A-2 469 367 et EP-0 020 267. Ces systèmes comportent un dispositif de transfert de fluide
entre une flèche de chargement et un moyen de couplage prévu sur le navire.
Le dispositif de transfert comprend un réseau de segments multiples articulés de conduite de fluide du type accordéon ou à losange(s) déformable(s) et actionnés par câble, les extrémités du réseau étant raccordées, au moyen de coudes et de joints tournants, respectivement à des tronçons de conduite fixés à la flèche et des tronçons de conduite destinés à être raccordés au moyen de couplage. Certains au moins de ces coudes sont fixés à un support suspendu à
la flèche.
La présente invention vise à améliorer certains aspects de ce type
de système.
Selon un premier aspect, la présente invention propose un dispositif de transfert de fluide entre une flèche de chargement comportant au moins un tronçon de conduite fixé à la flèche et un moyen de couplage, comprenant un réseau de segments multiples articulés de conduite de fluide du type accordéon ou à losange(s) déformable(s) et actionnés par câble, au moins un tronçon de conduite destiné à être raccordé au moyen de couplage, chaque tronçon de conduite fixé à la flèche ou destiné à être raccordé au moyen de couplage étant raccordé à une extrémité du réseau de segments articulés par l'intermédiaire d'un coude et de joints tournants, le coude étant fixé à un support suspendu à la flèche, lequel dispositif est caractérisé en ce que chaque extrémité du réseau de segments articulés est fixée à un second support monté mobile en rotation, au moyen d'un roulement, sur le support du coude auquel l'extrémité est raccordée, concentriquement au joint tournant raccordant
l'extrémité au coude.
La mise en oeuvre de deux rotations concentriques permet de dissocier les fonctions de support et de jonction en rotation. On isole ainsi les joints tournants d'extrémités du réseau de segments articulés des forces agissant sur ces segments. Cela est particulièrement utile lors d'un transfert de gaz naturel liquéfié, car les joints tournants ou rotations sont alors soumis à une température de -160 C. Il est donc nécessaire de limiter les efforts sur ces rotations. Un tel montage permet également la reprise de forces d'équilibrage directement sur une structure de support des segments articulés, lorsque ce
dispositif de transfert de fluide est pourvu de systèmes d'équilibrage.
Suivant des dispositions préférées, éventuellement combinées: - le dispositif de transfert de fluide comporte une structure de reprise du poids du réseau de segments multiples articulés, portant chaque tronçon de conduite destiné à être raccordé au moyen de couplage et montée mobile en rotation au moyen d'au moins un roulement sur le premier support portant chaque coude raccordé à un tronçon de conduite destiné à être raccordé au moyen de couplage, chaque roulement étant disposé concentriquement au joint tournant raccordant un tronçon de conduite destiné à être raccordé au moyen de couplage à un coude, laquelle structure de reprise de poids comporte une pièce tronconique de centrage, adaptée à coopérer avec une pièce complémentaire du moyen de couplage; - le support portant le ou les coudes de raccordement au(x) tronçon(s) de conduite fixé(s) à la flèche est suspendu à la flèche au moyen de jambes dont chacune est montée mobile en rotation, au moyen d'un roulement, sur ce support, concentriquement au(x) joint(s) tournant(s) de raccordement du
(des) coude(s) au(x) tronçon(s) de conduite fixé(s) à la flèche.
Grâce à ces dispositions, aucun des joints tournants situés aux extrémités supérieure et inférieure du réseau de segments articulés n'est soumis aux charges ou contraintes mécaniques, en particulier celles liées à la masse du réseau de segments articulés et aux accélérations auxquelles sont
soumis ces segments.
En raison des phénomènes de rétraction se produisant lors du transfert de gaz naturel liquéfié, un espace annulaire libre sépare, de préférence, chaque joint tournant du roulement associé, dans le cas d'une telle application. Afin de pouvoir accéder aux garnitures des joints tournants, le support d'extrémité du réseau est avantageusement équipé d'une pièce en forme d'équerre, chaque extrémité du réseau de segments articulés de conduite étant fixée à l'une des branches d'une pièce en forme d'équerre correspondante et raccordée au coude porté par le support de coude(s) au moyen d'un coude supplémentaire fixé de manière amovible à cette extrémité de réseau et raccordé au coude du support de coude(s) par un joint tournant concentrique à un roulement raccordant l'autre branche de la pièce en forme
d'équerre au support de coude(s).
Selon un autre aspect original en soi de la présente invention, le dispositif de transfert de fluide est suspendu à une flèche montée pivotante en inclinaison sur un support de flèche qui est monté pivotant en azimut sur une embase fixe montée sur une plate-forme, un premier jeu de segments multiples de conduite relie une partie de conduite portée par la flèche a une partie de conduite fixée au support de flèche et s'étendant jusqu'au bas de l'embase et un second jeu de segments multiples de conduite prolonge par le bas la partie de conduite longeant le support de la flèche jusqu'à la plate-forme, les premier et second jeux de segments étant configurés et articulés entre eux au moyen de joints tournants de telle sorte à permettre le mouvement d'inclinaison de la flèche sur le support de flèche et la rotation du support de flèche sur son embase, la partie de conduite longeant le support de flèche ainsi que les premier et second jeux de segments étant extérieurs à toute partie
sensiblement close de l'embase ou du support de flèche.
De telles dispositions permettent d'éviter l'installation de tuyauteries à l'intérieur d'une enceinte fermée ou mal ventilée, qui pourrait avoir
de graves conséquences en cas de fuite accidentelle de gaz liquéfié.
En outre, il est possible d'agencer les segments dans la zone de liaison entre la flèche et le support de flèche de façon à ce qu'ils ne présentent aucune remontée de tuyauterie qui pourrait s'avérer préjudiciable à la circulation du fluide. En effet, un tel agencement facilite notamment le drainage
de fluide par gravité.
Par ailleurs, tous les segments de liaison sont aisément
accessible pour la maintenance.
Plus généralement, un tel agencement de segments de liaison entre la flèche et le support de flèche, d'une part, et ce support de flèche et la plate-forme, d'autre part, se caractérise par sa simplicité de conception et, partant, son moindre coût de fabrication et de montage, particulièrement pour
la grue.
Selon encore un autre aspect original en soi de la présente invention, le dispositif de transfert de fluide est suspendu à une flèche montée pivotante en inclinaison sur un support de flèche qui est monté pivotant en azimut sur une embase fixe, les segments multiples articulés de conduite forment une suite de deux losanges articulés dont deux angles respectifs sont opposés par le sommet, les segments de conduite intermédiaires formant ces deux angles étant solidarisés à leur intersection par une articulation reliée par un premier jeu de câbles et de poulies à un premier jeu de contrepoids d'équilibrage libre, monté mobile longitudinalement le long du support de flèche, tandis que le support de coudes de raccordement des extrémités des segments inférieurs des losanges déformables aux tronçons de conduite destinés à être raccordés au moyen de couplage, est relié, par un second jeu de câbles, à un second contrepoids d'équilibrage commandé hydrauliquement
et monté mobile longitudinalement sur le support de flèche.
La mise en oeuvre de deux jeux de contrepoids d'équilibrage agissant en des points différents de la structure de segments multiples articulés permet d'ajuster précisément les forces d'équilibrage destinées à agir sur cette structure et, par conséquent, de limiter de façon optimale les efforts auxquels
sont soumis les joints tournants raccordant les segments articulés entre eux.
Un tel système d'équilibrage permet également de rendre plus aisée la connexion du dispositif de transfert de fluide au moyen de couplage et
la déconnexion de ce même dispositif de transfert.
Afin de rendre la plus aisée possible la connexion du dispositif de transfert de fluide au moyen de couplage, le câble de tirage destiné à permettre d'étendre ce dispositif de transfert de fluide pour l'amener en position de raccordement au moyen de couplage, est enroulé sur un treuil monté sur la
structure de reprise de poids précitée.
Avantageusement, ce treuil, ainsi que le treuil de commande hydraulique du second jeu de contrepoids d'équilibrage précité, sont adaptés à être commandés en vitesse constante et en tension constante lors de
I'extension ou de la rétraction du dispositif de transfert de fluide.
En jouant sur la commande des treuils, il est ainsi possible de s'assurer que le câble de tirage est toujours tendu, tant en phase de connexion du dispositif de transfert de fluide au moyen de couplage qu'en phase de déconnexion. Il est, par conséquent, possible de limiter au maximum les phénomènes de balancement parasites du dispositif de transfert de fluide et d'éviter les chocs au moment de la venue en contact du dispositif de transfert
de fluide avec le moyen de couplage en vue de leur raccordement.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention
ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en
référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective représentant une plate-forme avec une
grue de transbordement de fluide et un navire-citerne amarré à la plate-
forme; - la figure 2 est une vue de face partielle d'un dispositif de transfert de fluide selon l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe partielle selon la ligne IV-IV de la figure 2; - la figure 4 est une vue de face, avec une coupe partielle, représentant le bas du dispositif de transfert de fluide en phase de connexion à un moyen de couplage situé sur le navire-citerne; - la figure 5 est une vue très schématique de la grue de transbordement, sur laquelle le système d'équilibrage à contrepoids libres a été mis en évidence et - la figure 6 est une vue similaire à la figure 6, avec mise en évidence du
système d'équilibrage à contrepoids commandés hydrauliquement.
Sur la figure 1 est représentée en 10 une partie d'une plate-forme flottante de production indépendante. Sur cette partie de plate-forme 10 est montée une grue de transbordement 11 comprenant une flèche 12 montée pivotante en inclinaison sur un support de flèche 13, lui-même monté pivotant
en azimut sur une embase fixe 95 montée sur la plate-forme 10.
Un navire-citerne 14 est amarré au moyen d'une aussière 15 à la plateforme 10. Un dispositif de transfert de fluide 16 entre la flèche 12 et un moyen de couplage 17 prévu sur le navire-citerne 14 est suspendu à cette flèche 12 et comprend une multiplicité de segments de conduite articulés en
losanges déformables actionnés par câble.
Plus précisément, ces losanges déformables forment un double pantographe constitué par deux demi-branches supérieures 18a, 18b, deux branches entières médianes 19a, 19b et deux demi-branches inférieures 20a, b. Les demi-branches 18a, 18b et 20a, 20b et les branches entières 19a, 19b sont assemblées entre elles de façon articulée par des joints tournants 21 cryogéniques du type joints Chicksan . Ce réseau de segments de conduite articulés forme ainsi deux tronçons de conduite, I'un pour le transfert de gaz naturel liquéfié de la plate-forme 10 au navire-citerne 14 et l'autre pour le retour
de la vapeur.
Les branches entières 19a, 19b sont solidarisées à leur
intersection par une articulation à billes 22.
Aux demi-branches inférieures 20a, 20b est suspendue, avec articulation à la Cardan, une tête de raccordement 23 destinée à assurer l'accouplement du double pantographe 16 au moyen de couplage 17 situé sur
le navire-citerne 14.
Cette tête de raccordement 23 comprend des tubulures d'accouplement 24a, 24b, destinées à être raccordées à des tubulures correspondantes 25a, 25b, du moyen de couplage 17 (voir figure 4). Une des tubulures, à savoir le tronçon de conduite 24a, est destiné au transfert du gaz liquéfié, tandis que l'autre tronçon de conduite 24b est destiné au retour de la
vapeur à partir du navire-citerne 14.
Chacune de ces tubulures 24a, 24b est pourvue, à l'une de ses extrémités, d'un élément de connexion/déconnexion rapide 26a, 26b équipé d'une vanne à boisseau hémisphérique 27a, 27b et d'organes de verrouillage 28, 29. Ces éléments de couplages 26a, 26b, sont destinés à être verrouillés sur des vannes à boisseau hémisphériques 30 a, 30b complémentaires,
prévues aux extrémités des tubulures 25a, 25b (voir figure 4).
Les organes de sécurité utilisés ici, en particulier pour la déconnexion d'urgence, sont des organes classiques et ne seront donc pas
décrit plus en détails ici.
Comme on peut le voir sur la figure 4, chacune des tubulures ou tronçons de conduite 25a, 25b est reliée par plusieurs autres tronçons de conduite et des joints tournants cryogéniques horizontaux et verticaux à des extrémités de conduite 31a, 31b, raccordant ces tronçons de conduite articulés
à des citernes situées à l'intérieur du navire-citerne 14.
Les tronçons de conduite situés au-dessus du pont du navire-
citerne 14 forment deux lignes de transfert ou jambes de chien 32a, 32b, articulés autour d'un mât central 33. La combinaison des rotations de chacune des lignes de transfert 32a, 32b permet un positionnement des vannes à boisseau hémisphériques 30a, 30b dans un plan horizontal, ainsi que leur déplacement vertical en vue de leur connexion aux vannes à boisseau
hémisphériques 27a, 27b de la tête de raccordement 23.
A cet effet chacune des tubulures 25a, 25b est montée à l'extrémité d'une console 34a, 34b, portée par un manchon central 35 susceptible de tourner sur le mât 33, des vérins 36 activent le mouvement
vertical des consoles 34a, 34b.
Un moteur 37 permet également de faire tourner le manchon 35
sur lui-même.
Il est ainsi possible de connecter avec précision les vannes à boisseau hémisphériques 30a, 30b aux vannes à boisseau hémisphériques
27a, 27b au niveau de la plate-forme d'accès 38 du navire-citerne 14.
Le haut du mât 33 est également pourvu d'une pièce tronconique 39 adaptée à recevoir une pièce tronconique de centrage complémentaire 40 montée sur la tête de raccordement 23. Des organes d'accrochage rapides 41 sont également prévus pour verrouiller ces deux pièces tronconiques 39, 40
l'une sur l'autre.
La pièce tronconique 40 est montée sur la branche centrale d'une structure en forme d'étrier 42 décrite plus en détails ci-après. Un treuil 43, sur lequel est enroulé un câble de tirage destiné à permettre d'étendre le double pantographe 16 pour l'amener en position de raccordement avec le moyen de couplage 17, est également monté sur la branche centrale de cette structure 42. L'extrémité libre de ce câble de tirage est pourvu d'une pièce cylindrique 44 (voir figure 4), destiné à être accroché à un organe d'accrochage automatique , tel qu'une pince, logé à l'intérieur de la pièce tronconique 39 du moyen de couplage 17. Pour l'amener dans cette position d'accrochage, le câble de tirage est prolongé par un filin 46 destiné à être introduit dans un guide 47 du côté du moyen de couplage 17 afin de pouvoir amener, par la suite, le câble de tirage
en prise avec l'organe d'accrochage 45.
La structure 42 porte les tronçons de conduite 24a, 24b, par
l'intermédiaire d'une fixation (de façon amovible) d'une partie rectiligne de ceux-
ci à des bras 48 de fixation latérale solidaires de la structure 42.
Afin d'assurer une reprise du poids du double pantographe 16 au moment de la connexion au moyen de couplage 17, les branches latérales 49 de la structure 42 sont montées mobiles en rotation au moyen de roulements
sur un caisson d'articulation à la Cardan 51 des extrémités des demi-
branches inférieures 20a, 20b et des tronçons de conduite 24a, 24b.
La structure de ce caisson 51 inférieur de support et les moyens de raccordement des tronçons de conduite à celui-ci sont similaires à celle et ceux d'un caisson 52 qui sera décrit plus en détails infra, en référence à la
figure 4.
On notera cependant que les tronçons de conduite 24a, 24b présentent chacun une partie coudée à 90 à une extrémité, qui est raccordée, au moyen d'un joint tournant cryogénique 53a, 53b, à l'extrémité d'un coude raccordé, par son autre extrémité, à l'une des extrémités des demibranches inférieures 20a, 20b d'une façon similaire à la connexion des extrémités des demi-branches supérieures 18a, 18b au caisson supérieur 52 et aux coudes correspondants. On notera également que les roulements 50 sont disposés concentriquement aux joints tournants 53a, 53b, avec un espace annulaire libre entre les deux. Les branches latérales 49 entourent, elles aussi, les tronçons
de conduite 24a, 24b avec une séparation par un espace annulaire libre.
Les demi-branches supérieures 18a, 18b sont également articulés à la Cardan au moyen du caisson de support supérieur 52 sur les tronçons de
conduite 54a, 54b fixés à la flèche 12.
Le caisson 52 est lui aussi fixé à la flèche 12, à l'aide de deux jambes 56 suspendues au moyen d'oreilles 57 à deux poutres parallèles 55,
dont une seule est visible sur la figure 2.
Les extrémités des jambes 56 opposées aux oreilles 57 sont reliées l'une à l'autre au moyen d'une poutre transversale 58. Comme on le voit mieux sur la figure 3, ces jambes 56 sont également montées mobile en
rotation sur deux parois opposées 59, 60 du caisson de support 52.
Plus précisément, ces jambes 56 sont pourvues d'un flasque 61a, 61b monté mobile en rotation sur la paroi 59 ou 60 au moyen d'un roulement
62a, 62b.
Ce roulement 62a, 62b comporte un élément annulaire externe 63a, 63b fixé à chacune des parois 59 et 60 et un élément annulaire interne 64a, 64b fixé à chacun des flasques 61a, 61b. Des billes 65a, 65b sont insérées entre les éléments annulaires externes et internes de chacun des roulement 62a, 62b. Chacun des tronçons 54a, 54b comporte une partie d'extrémité coudée reliée à une extrémité d'un coude 66a, 66b, au moyen d'un joint
tournant cryogénique 67a, 67b.
Les flasques 61a, 61b, le roulement 62a, 62b et les parois 59, 60 sont séparés des joints tournants 67a, 67b et des tronçons de conduite 54a,
54b par un espace annulaire libre 68a, 68b.
Les coudes 66a, 66b sont fixés au moyen de brides 69a, 69b à une plaque de base 70 solidaire des parois latérales du caisson 52 et
perpendiculaire à celles-ci.
Chacune des autres extrémités des coudes 66a, 66b est reliée à une extrémité d'une des demi-branches supérieures 18a, 18b du double
pantographe 16, par l'intermédiaire d'un coude à 90 71a, 71b amovible.
L'une des extrémités des coudes 71a, 71b est reliée à l'extrémité des coudes 66a, 66b au moyen d'un joint tournant cryogénique 72a, 72b, tandis que l'autre extrémité est fixée à une extrémité de demi-branche
supérieure 18a, 18b.
Pour ce faire, cette extrémité de demi-branche 18a, 18b est pourvue d'une bride 73a, 73b boulonnée sur une branche d'une pièce en forme
d'équerre 74a, 74b, avec interposition d'une garniture d'isolation 75a, 75b.
Chacune de ces branches 76a, 76b présente la forme d'une plaque pourvue
d'une ouverture centrale de passage du coude 71a, 71b.
L'autre branche 77a, 77b des pièces en forme d'équerre 74a, 74b présente également la forme d'une plaque entourant un joint tournant correspondant 72a, 72b avec un espace annulaire libre entre les deux. Ces branches 77a, 77b sont, par ailleurs, montées mobiles en rotation au moyen d'un roulement à billes 78a, 78b sur des parois parallèles 79, 80 du caisson 52,
perpendiculaires aux parois 59 et 60.
Le montage au moyen des roulements 78a, 78b des branches 77a, 77b sur les parois 79, 80 étant similaire au montage des flasques 61a, 61b sur les parois 59, 60, il ne sera pas décrit plus en détails ici. On notera cependant que les roulements 78a, 78b sont disposés
concentriquement aux joints tournants cryogéniques 72a, 72b correspondants.
Par ailleurs les branches en forme de plaques 77a, 77b sont pourvues d'une ouverture centrale formant avec le roulement 78a, 78b un espace libre annulaire 81a, 81b entre les joints tournants 72a, 72b et les moyens de
montage en rotation des branches 77a, 77b sur les parois 79, 80.
En outre, les branches respectives des pièces en forme d'équerre
74a, 74b sont renforcées par des goussets 82a, 82b.
Les pièces en forme d'équerre 74a, 74b présentent ainsi une
forme de chaise de reprise de forces.
On appréciera que les joints tournants des articulations à la Cardan aux extrémités supérieures et inférieures du double pantographe 16 ne sont ainsi plus soumises aux charges ou contraintes mécaniques (poids du
pantographe, accélérations,...).
Par ailleurs, ce concept permet également la reprise des forces d'équilibrage directement sur les structures de support du double pantographe
16, comme on le verra ci-après.
On notera également que ce dispositif de transfert de fluide 16 est déformable dans son plan principal pour déplacer en hauteur ses segments
articulés de conduite.
L'articulation des demi-branches et branches entières entre elles par l'intermédiaire des joints tournants est, quant à elle, classique et peut par exemple être effectuée de la façon décrite dans le document FR- 2 469 367 précité. En outre, ce dispositif 16 peut pivoter dans son plan principal autour des axes d'articulation des joints 72a, 72b et roulements 78a, 78b. Enfin le dispositif de transfert de fluide 16 peut également pivoter perpendiculairement à son plan principal autour des axes d'articulation des
joints 67a, 67b et des roulements 62a, 62b.
On reconnaît sur les figures 5 et 6 deux systèmes d'équilibrage de ce dispositif de transfert 16 à double pantographe, I'un relié au point central (articulation 22) de ce double pantographe et l'autre relié au point bas (caisson
51) de ce même double pantographe 16.
Le premier système d'équilibrage comprend un premier câble 85 qui part de l'articulation 22 et passe sur une première poulie de renvoi 86 d'un porte-poulies monté mobile en pivotement sur la poutre 58, puis sur une seconde poulie de renvoi 87 fixée à la flèche 12, une troisième poulie de renvoi à 180 88 ainsi qu'une quatrième poulie de renvoi fixée à l'avant de la flèche 12, pour revenir sur une poulie de renvoi 90 d'un second porte-poulies monté mobile en pivotement sur la poutre 58 et aboutir finalement à nouveau a
I'articulation 22.
Un câble de connexion 91 est relié par l'une de ses extrémités au portepoulies de la poulie de renvoi 88 et par son autre extrémité à un jeu de contrepoids 92 d'équilibrage, en passant sur une poulie 93 de renvoi à 90
fixee à la flèche 12.
Ce jeu de contrepoids 92 se déplace librement à l'intérieur d'une structure de guidage 94 du support de flèche 13 tournant autour de l'embase
fixe 95 (voir figure 1).
Le second système d'équilibrage comprend un câble 96 passant sur une seconde poulie 97 de renvoi du premier porte-poulies, sur une seconde poulie de renvoi 98 fixée à l'avant de la flèche 12, sensiblement au même emplacement que la poulie de renvoi 89. Ensuite, le câble passe sur une autre poulie 99 de renvoi à 180 , située entre les deux extrémités longitudinales de la
flèche 12, sensiblement au même emplacement que la poulie 88.
Le câble 96 revient ensuite par une poulie supplémentaire de renvoi 100 fixée à la flèche 12 entre les poulies de renvoi 98 et 99 et sensiblement au même emplacement que la poulie 87, et par une seconde
poulie 101 du second porte-poulies, au caisson 51.
Il est à noter, à cet égard, que les deux extrémités du câble 96 sont fixées au caisson 51 avec possibilité de débattement angulaire dans le plan principal du double pantographe 16, par exemple au moyen d'une
articulation à fourchette 102.
Comme on peut encore le voir sur la figure 2, les axes de pivotement des articulations à fourchette 102 s'étendent ainsi perpendiculairement au plan principal du double losange 16, tout comme les
axes de pivotement des premiers et seconds supports de poulies.
Un autre câble de connexion 103 est relié par l'une des ses extrémités au porte-poulies de la poulie 99 puis passe sur une poulie de renvoi à 90 104 fixée à la flèche 12 avant d'arriver à une poulie de renvoi à 180 105 fixée à un second jeu de contrepoids d'équilibrage 106. Enfin, le câble 103 monte vers la flèche 12 o il est fixé à la structure de support 13 de la flèche 12. Ce second jeu de contrepoids 106 coulisse également à l'intérieur de la structure de guidage 94, mais est commandé en translation par un
système d'actionnement 107 comprenant un treuil hydraulique 108.
On peut également voir sur les figures 2, 5 et 6 que les câbles 85 et 96 s'étendent, en dessous des premiers et seconds portes-poulies, dans le plan principal du double losange 16 et au-dessus de ces porte-poulies, dans des plans perpendiculaires à ce plan principal, en sorte de ne pas gêner les
manoeuvres d'extension et de rétraction du dispositif de transfert de fluide 16.
Sur la figure 2 on peut encore voir que le dispositif de transfert de fluide 16 est pourvu d'un dispositif de verrouillage en position rétractée du double losange 16. Ce dispositif comporte un élément mâle 109 fixé à la poutre 58 et un élément femelle 110 fixé sur le haut de l'articulation 22. Cet élément femelle 110 présente une forme complémentaire d'un évidement prévu sur l'élément mâle 109 et pénètre dans celui-ci en position rétractée pour verrouiller
le double losange 16 en position rétractée.
On appréciera également que les contrepoids d'équilibrage 92 et 106 sont facilement accessibles et raccordés par des câbles et poulies toujours
alignés avec la structure de la grue 11.
On appréciera aussi que le système à contrepoids 92 permet d'assurer un équilibrage constant du centre du double pantographe 16, tandis que le système à contrepoids 106 permet, quant à lui, d'appliquer une tension variable. Ainsi, lors de la mise en fonctionnement du dispositif de transfert de fluide 16, il est possible de compenser tous les mouvements relatifs entre le
navire-citerne 14 et la plate-forme 10. Par ailleurs, la vitesse de déplacement du double pantographe 16 peut être
contrôlée avec précision tant au cours d'une déconnexion normale lors de laquelle les segments articulés sont vides que pendant une déconnexion d'urgence lors de laquelle les segments articulés sont pleins de
produits et recouverts de glace.
Plus généralement, ces deux systèmes permettent de minimiser les contraintes sur les joints tournants intermédiaires du double pantographe 16 et de réduire les charges appliquées au moyen de couplage 17 lors de la connexion du double pantographe 16 à celui-ci, mais aussi d'effectuer une
connexion sans choc.
La tête de raccordement 23 et le moyen de couplage 17, de par leurs structures, contribuent bien sûr également à cette connexion sans heurt et à une compensation des mouvements relatifs entre le navire-citerne 14 et la
plate-forme 10.
A cet égard, il est à noter que les treuils 43 et 108 sont adaptés à être commandés en vitesse contante ou en tension constante de manière à pouvoir compenser ces mouvements relatifs entre le navire-citerne 14 et la
plate-forme 10.
Ainsi, au début de l'extension du double pantographe 16 après accrochage du câble de tirage sur le moyen de couplage 17, ce câble est tiré à une vitesse constante par rapport à la flèche 12 et à une tension constante par rapport au moyen de couplage 17, en actionnant le treuil 108 en vitesse constante et le treuil 43 en force constante. Cela permet d'éviter tout risque de
collision entre le double pantographe 16 et la flèche 12.
Puis, dans une phase intermédiaire, les deux treuils sont
actionnés en force constante.
Ensuite, lorsque le double pantographe 16 arrive au voisinage du point mécanique de connexion au moyen de couplage 17, la vitesse constante du câble est alors définie comme une vitesse constante par rapport au moyen de couplage 17, tandis qu'il est tiré en tension constante par rapport à la flèche 12 en direction opposée. En d'autres termes, le treuil 43 est actionné en vitesse constante, tandis que le treuil 108 est actionné en force constante. Il est ainsi possible de limiter le risque de collision entre la tête de raccordement 23 et la
pièce tronconique 39 du moyen de couplage 17.
En sens inverse (déconnexion) le treuil 43 est d'abord actionné en vitesse constante et le treuil 108 en force constante. Puis, lors d'une étape intermédiaire les deux treuils sont actionnés en force constante et, enfin, au voisinage de la position rétractée près de la flèche 12, le treuil 43 est actionné
en force constante, tandis que le treuil 108 est actionné en vitesse constante.
Grâce à ces dispositions, le double pantographe 16 peut être amené en position de raccordement avec le moyen de couplage 17 et
déconnecté de celui-ci de façon optimale.
Il est à noter, à cet égard, que des détecteurs de position et des jauges de contrainte sont reliés à un système de commande des treuils 43 et 108. Du côté de la plate-forme 10, la flèche 12 est montée pivotante en inclinaison sur le support de flèche 13, d'environ 10 par rapport à sa position horizontale. Le support de flèche 13 est, quant à lui, susceptible d'effectuer une
rotation de 250 autour de l'embase 95.
Afin que soit possible le mouvement d'inclinaison, deux jeux 111 de segments multiples de conduite articulés entre eux au moyen de joints tournants relient les tronçons de conduite 54a et 54b raccordés au double pantographe 16 et longeant la flèche 12 à des tronçons de conduite 112a, 112b portés par la structure de support 13 de la flèche 12 et longeant l'extérieur de
l'embase 95.
De manière similaire, deux jeux 113 d'autres segments de conduite articulés entre eux au moyen de joints tournants relient ces tronçons de conduite 112a et 112b à des tubulures 114a et 114b fixées à la plateforme et servant, respectivement, à l'alimentation en gaz naturel liquéfié et à la
récupération des gaz vaporisés.
Ces jeux de segments de conduite 111 et 113 sont bien sûr articulés entre eux aux moyens de joints tournants de telle sorte à permettre le mouvement d'inclinaison de la flèche 12 sur son support 13 et la rotation de ce
support 13 autour de l'embase 95.
On appréciera que ces segments de conduite 111 et 113, ainsi que les tronçons de conduite 112a et 112b sont tous extérieurs à une quelconque structure fermée, de la grue 11, telle que l'embase 95. Cela présente les avantages mentionnés supra. En outre, les jeux de segments articulés 111 et 113 permettent également l'expansion et la rétraction des tubulures.
Il va de soi que la description qui précède n'a été proposée qu'à
titre d'exemple et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments
constitutifs, sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention.
Claims (10)
1. Dispositif de transfert de fluide entre une flèche (12) de chargement comportant au moins un tronçon de conduite (54a, 54b) fixé à la flèche (12) et un moyen de couplage (17), comprenant un réseau (16) de segments multiples articulés de conduite de fluide du type accordéon ou à losange(s) déformable(s) et actionnés par câble, au moins un tronçon de conduite (24a, 24b) destiné à être raccordé au moyen de couplage (17), chaque tronçon de conduite fixé à la flèche (12) ou destiné à être raccordé au moyen de couplage (17) étant raccordé à une extrémité du réseau (16) de segments articulés par l'intermédiaire d'un coude (66a, 66b) et de joints tournants (53a, 53b, 67a, 67b, 72a, 72b), le coude (66a 66b) étant fixé à un support (51, 52) suspendu à la flèche (12), lequel dispositif est caractérisé en ce que chaque extrémité du réseau (16) de segments articulés est fixée à un support (74a, 74b) monté mobile en rotation au moyen d'un roulement (78a, 78b) sur le support du coude (66a, 66b) auquel l'extrémité est raccordée, concentriquement au joint tournant (72a, 72b) raccordant l'extrémité au coude
(66a, 66b).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une structure (42) de reprise du poids du réseau de segments multiples articulés, portant chaque tronçon de conduite (24a, 24b) destiné à être raccordé au moyen de couplage (17) et montée mobile en rotation au moyen d'au moins un roulement (50) sur le support (51) portant chaque coude raccordé à un tronçon de conduite destiné à être raccordé au moyen de couplage, chaque roulement étant disposé concentriquement au joint tournant raccordant un tronçon de conduite destiné à être raccordé au moyen de couplage à un coude, laquelle structure de reprise de poids comporte une pièce tronconique (40) de centrage adaptée à coopérer avec une pièce
complémentaire (39) du moyen de couplage.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support (52) portant le ou les coudes de raccordement au(x) tronçon(s) de conduite (54a, 54b) fixé(s) à la flèche (12) de fluide est suspendu à la flèche (12) au moyen de jambes (56) dont chacune est montée mobile en rotation, au moyen d'un roulement (62a, 62b), sur ce support, concentriquement au(x) joint(s) tournant(s) (67a, 67b) de raccordement du (des) coude(s) au(x) tronçon(s) de conduite fixé(s) à la flèche (12).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce qu'un espace annulaire libre (81a, 81b) sépare chaque joint
tournant du roulement concentrique à celui-ci.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que le support d'extrémité du réseau est équipé d'une pièce en forme d'équerre (74a, 74b), chaque extrémité du réseau de segments articulés de conduite étant fixée à l'une des branches (76a, 76b) d'une pièce en forme d'équerre correspondante et raccordée au coude porté par le support de coude(s) au moyen d'un coude supplémentaire (71a, 71b) fixé de manière amovible à cette extrémité du réseau de segments articulés et raccordé au coude du support de coude(s) par un joint tournant (72a, 72b) concentrique à un roulement (78a, 78b) raccordant l'autre branche (77a, 77b) de la pièce en
forme d'équerre au support de coude(s).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que le dispositif de transfert de fluide (16) est suspendu à une flèche (12) montée pivotante en inclinaison sur un support de flèche (13) qui
est monté pivotant en azimut sur une embase fixe (95)montée sur une plate-
forme (10), un premier jeu (111) de segments multiples de conduite relie une partie de conduite portée par la flèche a une partie de conduite (112a, 112b) fixée au support de flèche et s'étendant jusqu'au bas de l'embase et un second jeu (113) de segments multiples de conduite prolonge par le bas la partie de conduite (112a, 112b) longeant le support de la flèche jusqu'à la plate-forme, les premier et second jeux (111, 113) de segments étant configurés et articulés entre eux au moyen de joints tournants de telle sorte à permettre le mouvement d'inclinaison de la flèche sur le support de flèche et la rotation du support de flèche sur son embase, la partie de conduite longeant le support de flèche ainsi que les premier et second jeux de segments étant extérieurs à toute partie
sensiblement close de l'embase ou du support de flèche.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que le dispositif de transfert de fluide est suspendu à une flèche (12) est montée pivotante en inclinaison sur un support de flèche (13) qui est monté pivotant en azimut sur une embase fixe, le réseau de segments multiples articulés de conduite forme une suite de deux losanges articulés dont deux angles respectifs sont opposés par le sommet, les segments de conduite intermédiaires formant ces deux angles étant solidarisés à leur intersection par une articulation (22) reliée par un premier jeu de câbles et de poulies à un premier jeu (92) de contrepoids d'équilibrage libre, monté mobile longitudinalement le long du support de flèche (13), tandis que le support (51) de raccordement des extrémités des segments inférieurs (20a, 20b) des losanges déformables aux tronçons de conduite (24a, 24b) destinés à être raccordés au moyen de couplage, est relié, par un second jeu de câbles et de poulies, à un second jeu (106) de contrepoids d'équilibrage commandé hydrauliquement et monté mobile longitudinalement sur le support de flèche (13).
8. Dispositif selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce
que chaque jeu de câbles passe sur des poulies (86, 97, 90, 101) de renvoi montées mobiles en pivotement à une poutre (58) transversale fixée aux
jambes (56).
9. Dispositif selon la revendication 2 et l'une des revendications
7 et 8, caractérisé en ce qu'un treuil (43), sur lequel est enroulé un câble de tirage destiné à permettre d'étendre le dispositif de transfert de fluide (16) pour l'amener en position de raccordement avec le moyen de couplage (17), est
monté sur la structure de reprise de poids (42).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le second jeu de contrepoids d'équilibrage est commandé hydrauliquement à l'aide d'un autre treuil (108), les deux treuils étant adaptés à être commandés en vitesse constante et en tension constante lors de l'extension et de la
rétraction du dispositif de transfert de fluide (16).
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