FR2894646A1 - Terminal pour gaz naturel liquefie ou gaz de petrole liquefie,et procede de construction d'un tel terminal - Google Patents

Terminal pour gaz naturel liquefie ou gaz de petrole liquefie,et procede de construction d'un tel terminal Download PDF

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Abstract

Ce terminal GNL ou GPL comprend une embase de support (1) adaptée pour reposer sur le fond marin (3), au moins un réservoir (9, 11) de GNL ou GPL monté sur cette embase (1), et une pluralité de caissons auxiliaires (21) montés à la périphérie de ce réservoir (9, 11), ledit réservoir (9, 11) et lesdila caissons (21) étant dimensionnés pour permettre leur installation par flottaison sur ladite embase (1) et pour émerger au-dessus du niveau de la mer (27).

Description

La présente invention se rapporte à un terminal pour gaz naturel liquéfié
ou gaz de pétrole liquéfié et à un procédé de construction de ce terminal. On connaît de la technique antérieure des terminaux pour gaz naturel liquéfié (GNL) ou gaz de pétrole liquéfié (GPL), adaptés pour permettre le chargement de ces liquides sur des navires (du type méthaniers pour le GNL), ou le déchargement de ces liquides depuis des navires en vue de leur regazéification et de leur envoi à terre par pipeline. Ces terminaux, qui peuvent être gravitaires (fonds marins de faible profondeur) ou flottants (fonds marins de grande profondeur), comprennent typiquement une structure extérieure en béton, ou en acier, ou encore en acier + béton, renfermant des réservoirs métalliques de forme cylindrique, prismatique, sphérique, ou bien des réservoirs à membrane. La structure extérieure, qui s'étend tout autour des réservoirs, est longue et coûteuse à fabriquer.
La présente invention a notamment pour but de fournir une nouvelle conception d'un terminal GNL ou GPL qui soit nettement plus économique que celle de la technique antérieure. On atteint ce but de l'invention avec un terminal GNL ou GPL, comprenant une embase de support adaptée pour reposer sur le fond marin, au moins un réservoir de GNL ou GPL monté sur cette embase, et une pluralité de caissons auxiliaires montés à la périphérie de ce réservoir, ledit réservoir et lesdits caissons étant dimensionnés pour permettre leur installation par flottaison sur ladite embase et pour émerger au-dessus du niveau de la mer. Avec ce terminal selon l'invention, on peut s'affranchir d'une structure lourde entourant les réservoirs : cette structure est en effet limitée à l'embase du terminal, et les caissons auxiliaires, beaucoup moins lourds et coûteux à réaliser que cette structure, remplissent la fonction de protection des réservoirs vis-à-vis des chocs extérieurs (houle, accostage des navires, etc.), et peuvent permettre une flottabilité additionnelle des réservoirs pour l'installation de ceux-ci sur l'embase. Suivant une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, ladite embase est formée dans un matériau comprenant le béton, l'acier, et le béton + l'acier. Suivant une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, ladite embase est au moins en partie déballastable / ballastable.
Cette caractéristique permet de modifier la flottabilité de l'embase afin de faciliter son transport et sa mise en place sur le site souhaité. Suivant une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, ladite embase est gravitaire.
Cette caractéristique permet une mise en place très simple de l'embase sur le fond marin. Suivant une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, des voiles ou bêches s'étendent sous ladite embase. Ces voiles ou bêches, qui pénètrent dans le fond marin lors de la mise en place de l'embase, permettent une bonne tenue de cette embase sur ce fond, et notamment une bonne résistance aux efforts horizontaux. Suivant une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, ladite embase est adaptée pour être fixée dans le sol marin, par exemple au moyen de pieux s'étendant sous ladite embase.
Cette caractéristique permet une très bonne tenue de l'embase sur le fond marin. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du terminal selon l'invention : - ledit réservoir présente une forme choisie dans le groupe comprenant les formes parallélépipédiques, cylindriques, prismatiques et sphériques. Dans ce dernier cas, les réservoirs peuvent être supportés selon leurs diamètres horizontaux ; - ledit réservoir est choisi dans le groupe comprenant les réservoirs métalliques à double coque et à simple coque avec isolation thermique et membrane intérieure ; - ledit réservoir est surmonté d'équipements choisis dans le groupe comprenant les équipements de procédé, les utilités et les quartiers d'habitation ; -ledit terminal comprend une pluralité de réservoirs de GNL ou GPL. Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, lesdits caissons auxiliaires sont ballastables / déballastables. Cette caractéristique permet de modifier la flottabilité des caissons, et ainsi de faciliter le transport et la mise en place des réservoirs sur le site souhaité. Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, lesdits caissons auxiliaires forment une ceinture de protection sur sensiblement toute la périphérie dudit réservoir. Cette ceinture permet de protéger très efficacement les réservoirs contre les chocs extérieurs.
Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, lesdits caissons auxiliaires sont reliés à ladite embase de support par des piles. Ces piles assurent une liaison fiable entre l'ensemble formé par les réservoirs et les caissons auxiliaires d'une part, et l'embase d'autre part. Si l'ensemble formé par les réservoirs et les caissons auxiliaires est assemblé sur l'embase sur un site d'assemblage, tandis que la partie supérieure de celle-ci émerge au-dessus du niveau de l'eau, d'autres moyens de liaison mécanique entre cet ensemble et l'embase sont envisageables, tels que des tirants, des crochets, des soudures, ou analogues. Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du terminal selon l'invention, il comprend des équipements disposés à côté dudit réservoir, et protégés au moins en partie par lesdits caissons auxiliaires. Cet agencement permet d'utiliser les caissons auxiliaires comme organes de protection des équipements. La présente invention se rapporte également à un procédé de construction d'un terminal conforme à ce qui précède, comprenant les étapes consistant à : -construire ladite embase de support, - construire en parallèle et de manière indépendante l'ensemble comprenant ledit au moins un réservoir et lesdits caissons auxiliaires, - lorsque la construction dudit ensemble est terminée ou sur le point de l'être, à conduire ladite embase et ledit ensemble vers le site final d'exploitation en mettant en flottaison au moins ledit ensemble. Ce procédé permet d'utiliser la flottaison de l'ensemble formé par le réservoir et les caissons auxiliaires comme moyen de transport, ce qui permet d'amener cet ensemble d'une seule pièce sur l'embase de support, soit sur le site final, soit sur un site d'assemblage. Grâce à ce procédé, on peut donc construire de manière complète et simultanée d'une part l'embase de support et d'autre part l'ensemble formé par le réservoir et les caissons auxiliaires, ce qui a pour effet de raccourcir le chemin critique et donc la durée globale du chantier. De plus, le procédé selon l'invention permet d'envisager de construire l'embase d'une part et l'ensemble formé par le réservoir et les caissons auxiliaires d'autre part dans des chantiers distincts ayant chacun leur spécialité, ce qui permet d'atteindre des niveaux de coût, de qualité et de fiabilité optimaux.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du procédé selon l'invention : - on met en outre en flottaison ladite embase de support ; -on assemble ladite embase et ledit ensemble avant de les conduire vers le site d'exploitation final ; - on assemble ladite embase et ledit ensemble une fois qu'ils se trouvent sur le site d'exploitation final ; - après avoir fixé ledit ensemble sur ladite embase, on pose ladite embase sur le fond marin ; - avant de fixer ledit ensemble sur ladite embase, on pose ladite embase sur le fond marin. Suivant une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, pour assembler ladite embase et ledit ensemble, on modifie les conditions relatives de flottaison de ces deux entités. Cette caractéristique offre un moyen très simple de positionnement de ces deux entités l'une par rapport à l'autre. Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, on modifie les conditions de flottaison de ladite embase en la déballastant / ballastant. Cette caractéristique offre un moyen très simple de modification de la flottabilité de l'embase, permettant de déplacer verticalement cette embase dans l'eau. Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, on modifie les conditions de flottaison dudit ensemble déballastant / ballastant lesdits caissons auxiliaires.
Cette caractéristique offre un moyen très simple de modification de la flottabilité de cet ensemble, permettant de déplacer verticalement cet ensemble dans l'eau. Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, on utilise lesdites piles pour guider ledit ensemble par rapport à ladite 30 embase. Cette caractéristique offre un moyen de positionnement très commode de l'ensemble formé par le réservoir et les caissons auxiliaires sur l'embase de support. Suivant encore une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, on fixe ladite embase sur le fond marin.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un terminal GNL ou GPL selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-II du terminal selon l'invention, - la figure 3 représente une de dessus d'un navire accosté à un terminal GNL ou GPL selon l'invention, et - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV du navire et du terminal de la figure 3. On se reporte à présent sur la figure 1 sur laquelle on voit que le terminal selon l'invention comprend une embase de support 1 reposant sur le fond marin 3. Cette embase de support peut être formée dans un matériau tel que le béton, l'acier ou une association de ces deux matériaux. Cette embase de support peut être gravitaire, c'est-à-dire à même de reposer sur le fond marin 3 sous l'effet de son propre poids. Cette embase peut éventuellement être fixée dans le fond marin par tout moyen approprié, et notamment par des pieux (non représentés) foncés dans le fond marin 3. Dans un mode de réalisation préféré, représentée sur les figures 1 et 2, l'embase de support 1 comprend une pluralité de compartiments 7 pouvant être déballastés et ballastés, c'est-à-dire être vidés ou remplis d'eau. Au moins un réservoir 9 de GNL ou GPL est disposé sur l'embase de support 1. Dans le mode de réalisation particulier visible sur les figures 1 et 2, on a prévu en fait deux réservoirs 9, 11 de GNL ou GPL. Ces réservoirs peuvent être de type métallique à double coque ou à simple coque, avec isolation thermique, et membrane intérieure selon le type de cuvelage 30 choisi. Dans le mode de réalisation représenté, ces deux réservoirs présentent une forme parallélépipédique, mais il va de soi que toute autre forme, telle qu'une forme cylindrique, prismatique ou sphérique, pourrait convenir. Dans le cas où les réservoirs sont sphériques, ils peuvent être supportés 35 selon leurs diamètres horizontaux.
Sur les réservoirs 9 et 11 sont disposés des équipements divers, pouvant comprendre notamment des installations de regazéification 13, 15. Sur le côté du réservoir 9 se trouve un compartiment 17 pouvant comprendre des machines, et notamment des appareils de pompage, ce compartiment étant surmonté de quartiers d'habitation 19. A la périphérie des réservoirs 9 et 11 et du compartiment 17, et de préférence sur toute la périphérie de ces organes, sont fixés des caissons auxiliaires 21, reposant eux aussi sur l'embase de support 1. Ces caissons auxiliaires 21, qui peuvent être formés par exemple en acier, sont de préférence déballastables / ballastables. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 2, des plots 23 peuvent être interposés entre l'embase de support 1 d'une part et l'ensemble formé par les réservoirs 9, 11, le compartiment 17 et les caissons auxiliaires 21 d'autre part, de manière à assurer une bonne répartition des charges de cet ensemble sur l'embase.
Ces plots peuvent être adaptés pour reprendre non seulement les efforts verticaux transmis par ledit ensemble à l'embase 1, mais également des efforts horizontaux (ou de cisaillement) existant entre ces deux entités. En option, on peut prévoir d'injecter un coulis de ciment dans l'interstice séparant cet ensemble de cette embase, de manière notamment à éviter une corrosion de la sous-face de cet ensemble. De préférence, comme cela est visible sur la figure 2, on prévoit des moyens permettant de fixer solidement ledit ensemble sur l'embase 1. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, ces moyens de fixation comprennent des piles 25 s'étendant dans des cavités formées dans les caissons auxiliaires 21 et l'embase 1, ces piles pouvant être cimentées ou soudées à l'intérieur de ces cavités. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, les réservoirs 9, 11 et les caissons auxiliaires 21 sont dimensionnés de manière qu'une fois posés sur l'embase de support 1, ils dépassent au moins en partie au-dessus du niveau de la mer 27.
Le mode de construction du terminal qui vient d'être décrit se déroule de la manière suivante. On peut construire de la manière parallèle et indépendante d'une part l'ensemble formé par les réservoirs 9, 11, le compartiment 17, les caissons auxiliaires 21 et les équipements 13, 15, 19, et d'autre part l'embase de support 1.
Lorsque que la construction de l'embase de support 1 est terminée, on peut la conduire sur le site d'exploitation final par flottaison au moyen d'un remorqueur, après avoir pris soin de déballaster les compartiments 7. Une fois arrivé sur le site d'exploitation, on peut ballaster les compartiments 7 de manière à faire couler cette embase sur le fond marin 3. Les voiles ou bêches 5 pénètrent alors dans le fond marin, permettant une bonne tenue de l'embase 1 sur ce fond. En option, on peut fixer solidement l'embase 1 sur le fond marin 3 au moyen de pieux (non représentés).
Lorsque la construction de l'ensemble 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21 est suffisamment avancée pour lui permettre de flotter, on déballaste les caissons auxiliaires 21, on met cet ensemble à flot et on l'amène par flottaison (par exemple au moyen d'un remorqueur) jusqu'à la verticale de l'embase de support 1. Une fois que cette position et atteinte, on ballaste les caissons auxiliaires 21 de façon à faire descendre l'ensemble 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21 sur l'embase de support 1. Dans le cas où les piles 25 (voir figure 2) sont prévues, on utilise ces piles pour guider la descente dudit ensemble par rapport à l'embase de support 1. Une fois que ledit ensemble est posé sur l'embase 1, on peut souder ou cimenter les piles 25 dans leurs cavités respectives de manière à assurer une bonne cohésion dudit ensemble par rapport à l'embase 1. Si nécessaire, on peut alors injecter un coulis de ciment entre la sous-face dudit ensemble et l'embase 1, de manière à remplir les espaces creux dans lesquels pourrait se développer une corrosion de la sous-face dudit ensemble.
Le terminal selon l'invention est alors opérationnel : il peut recevoir des navires tels que des méthaniers 29 (voir figures 3 et 4), venant accoster le long de la ceinture périphérique formée par les caissons auxiliaires 21. Des conduites appropriées 31 permettent d'effectuer le transfert de GNL ou GPL entre le terminal et ces navires, ou inversement.
Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, les caissons auxiliaires 21, constituent une ceinture de protection de l'ensemble 9, 11, 13, 15, 17, 19, permettant d'éviter que des chocs dus à la houle, aux navires 29 ou encore à des objets indésirables ne viennent endommager cet ensemble. On notera également que lorsque les caissons auxiliaires 21 sont adaptés pour être déballastés ou ballastés, ils permettent un transport très simple par flottaison dudit ensemble, et une mise en place rapide sur l'embase de support 1 sur le site final d'exploitation. Bien entendu, la présente invention n'est pas restreinte au mode de réalisation décrit ci-dessus, fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif.
C'est ainsi par exemple que l'embase de support 1 pourrait ne pas être du type gravitaire : elle pourrait être constituée par une structure pilée dans le fond marin, ou même par un ensemble de pieux battus dans ce fond (ceci est applicable notamment pour les fonds marins de forte profondeur). C'est ainsi également que l'on pourrait envisager de fixer l'ensemble 9, 11, 13, 15, 17, 19 21 sur l'embase de support 1 dans un site d'assemblage, puis d'amener l'ensemble ainsi assemblé sur le site d'exploitation final.

Claims (24)

REVENDICATIONS
1. Terminal GNL ou GPL, comprenant une embase de support (1) adaptée pour reposer sur le fond marin (3), au moins un réservoir (9, 11) de GNL ou GPL monté sur cette embase (1), et une pluralité de caissons auxiliaires (21) montés à la périphérie de ce réservoir (9, 11), ledit réservoir (9, 11) et lesdits caissons (21) étant dimensionnés pour permettre leur installation par flottaison sur ladite embase (1) et pour émerger au-dessus du niveau de la mer (27).
2. Terminal GNL ou GPL selon la revendication 1, dans lequel ladite embase (1) est formée dans un matériau comprenant le béton, l'acier, et le béton + l'acier.
3. Terminal selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite embase (1) est au moins en partie déballastable / ballastable.
4. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite embase (1) est gravitaire, avec éventuellement des voiles ou bêches (5) de fixation dans le fond marin (3).
5. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite embase (1) est adaptée pour être fixée dans le sol marin (3), par exemple au moyen de pieux s'étendant sous ladite embase (1).
6. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit réservoir (9, 11) présente une forme choisie dans le groupe comprenant les formes parallélépipédiques, cylindriques, prismatiques et sphériques.
7. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit réservoir (9, 11) est choisi dans le groupe comprenant les réservoirs métalliques à double coque et à simple coque avec isolation thermique et membrane intérieure.
8. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit réservoir (9, 11) est surmonté d'équipements (13, 15) choisis dans le groupe comprenant les équipements de procédé, les utilités et les quartiers d'habitation.
9. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de réservoirs (9, 11) de GNL ou GPL.
10. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits caissons auxiliaires (21) sont ballastables / déballastables.
11. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits caissons auxiliaires (21) forment une ceinture de protection sur sensiblement toute la périphérie dudit réservoir (9, 11).
12. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits caissons auxiliaires (21) sont reliés à ladite embase de support (1) par des piles (25).
13. Terminal selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des équipements (17, 19) disposés à côté dudit réservoir (9), et protégés au moins en partie par lesdits caissons auxiliaires (21).
14. Procédé de construction d'un terminal conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes consistant à : -construire ladite embase de support (1), - construire en parallèle et de manière indépendante l'ensemble comprenant ledit au moins un réservoir (9, 11) et lesdits caissons auxiliaires (21), - lorsque la construction dudit ensemble est terminée ou sur le point de l'être, à conduire ladite embase (1) et ledit ensemble (9, 11, 21) vers le site final d'exploitation en mettant en flottaison au moins ledit ensemble (9, 11, 21).
15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel on met en outre en flottaison ladite embase de support (1).
16. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel on assemble ladite embase (1) et ledit ensemble (9, 11, 21) avant de les conduire vers le site d'exploitation final.
17. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15, dans lequel on assemble ladite embase (1) et ledit ensemble (9, 11, 21) une fois qu'ils se trouvent sur le site d'exploitation final.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel, après avoir fixé ledit ensemble (9, 11, 21) sur ladite embase (1), on pose ladite ernbase (1) sur le fond marin (3).
19. Procédé selon la revendication 17, dans lequel, avant de fixer ledit ensemble (9, 11, 21) sur ladite embase (1), on pose ladite ernbase (1) sur le fond marin (3).
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, dans lequel, pour assembler ladite embase (1) et ledit ensemble (9, 11,
21), on modifie les conditions relatives de flottaison de ces deux entités. 21. Procédé selon la revendication 20 pour l'installation d'un terminal conforme à la revendication 3, dans lequel on modifie les conditions de flottaison de ladite embase (1) en la déballastant / ballastant.
22. Procédé selon l'une des revendications 20 ou 21 pour l'installation d'un terminal conforme à la revendication 10, dans lequel on modifie les conditions de flottaison dudit ensemble (9, 11, 21) en déballastant l ballastant lesdits caissons auxiliaires (21).
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 22 pour l'installation d'un terminal conforme à la revendication 5, dans lequel on fixe ladite embase (1) sur le fond marin (3).
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 22 pour l'installation d'un terminal conforme à la revendication 12, dans lequel on utilise lesdites piles (25) pour guider ledit ensemble (9, 11, 21) par rapport à ladite embase (1).
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