FR3093074A1 - Plateforme offshore flottante notamment pour éolienne - Google Patents
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Abstract
Plateforme offshore flottante notamment pour éolienne Cette plateforme offshore flottante (1) notamment pour éolienne, du type comportant des portions immergées, est caractérisée en ce qu’elle comporte dans au moins certaines de ses portions immergées, des caissons de trainée hydrodynamique (11) en relation fluidique avec l’environnement de la plateforme. Figure pour l'abrégé : figure 1
Description
La présente invention concerne une plateforme offshore flottante notamment pour éolienne.
On connaît déjà dans l’état de la technique, de très nombreuses plateformes offshores flottantes de ce type.
Celles-ci comportent des portions immergées.
De telles plateformes peuvent être utilisées dans l’industrie pétrolière ou encore dans l’industrie des énergies renouvelables comme par exemple dans le domaine des éoliennes offshores.
On pourra par exemple se référer au document EP 2 271 547 qui décrit une telle plateforme flottante d’éolienne.
Outre le fait de décrire une plateforme offshore flottante pour une éolienne, ce document décrit également l’utilisation de plaques ou d’appendices qui sont destinés à générer des effets hydrodynamiques de trainée et/ou de masse ajoutée à la plateforme.
Ceci permet en particulier d’obtenir un amortissement de trainée qui est bénéfique pour la réduction des charges sur les structures par le biais d’une réduction des mouvements de la plateforme.
Selon d’autres modes de réalisation, on peut également utiliser des jupes de trainée hydrodynamique pour obtenir un tel effet.
Mais toutes ces solutions connues sont limitées notamment en taille et donc en efficacité.
En effet la taille atteignable par les appendices tels que les jupes et les plaques, est limitée par des considérations de faisabilité structurelle et de coûts de fabrication.
La taille de ces appendices peut également être limitée par des contraintes industrielles telles que par exemple des contraintes d’espace disponible sur le site de construction de la plateforme.
Le but de l’invention est donc de résoudre ces problèmes.
A cet effet l’invention a pour objet une plateforme offshore flottante notamment pour éolienne, du type comportant des portions immergées, caractérisée en ce qu’elle comporte dans au moins certaines de ses portions immergées, des caissons de trainée hydrodynamique en relation fluidique avec l’environnement de la plateforme.
Suivant d’autres caractéristiques de la plateforme selon l’invention, prises seules ou en combinaison :
- les caissons de trainée sont en relation fluidique avec l’environnement à travers des perforations de la plateforme ;
- les perforations de la plateforme comprennent des orifices ménagés dans des parois de celle-ci ;
- les perforations de la plateforme sont constituées par des grilles prévues dans des parois de la celle-ci ;
- les perforations représentent environ 30% en surface des caissons ;
- elle comporte des colonnes raccordées par des pontons ;
- les caissons de trainée sont ménagés dans les pontons ;
- les caissons de trainée sont ménagés dans les pontons à proximité de l’extrémité extérieure de ceux-ci ;
- les pontons présentent une section rectangulaire et les perforations sont prévues dans la face supérieure et la face inférieure des pontons.
L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
Sur ces figures, des numéros de références identiques désignent des pièces identiques ou analogues.
C’est ainsi que sur ces figures 1 et 2, la plateforme offshore flottante pour éolienne est désignée par la référence générale 1.
Celle-ci comporte par exemple de façon classique, une colonne centrale désignée par la référence générale 2, par exemple tubulaire, formant support de fixation du mât d’éolienne.
De façon classique également, une nacelle d’éolienne est alors fixée à l’extrémité supérieure de ce mât.
Cette colonne centrale 2 est reliée par exemple par l’intermédiaire de pontons par exemple radiaux, désignés par les références 3, 4, 5 et 6 et de section par exemple rectangulaire, à des colonnes extérieures désignées par les références 7, 8, 9, 10 par exemple également de section cylindrique.
De telles structures de plateforme offshores flottantes ont déjà été proposées dans l’état de la technique, que celles-ci soient munies de trois, quatre ou d’un nombre différent de pontons et de colonnes centrales et extérieures.
Une partie de cette plateforme offshore flottante est alors immergée en utilisation.
En particulier les pontons sont immergés en tout ou partie de même que la partie inférieure des colonnes.
Selon l’invention, cette structure comporte dans au moins certaines de ces portions immergées, des caissons de trainée hydrodynamique en relation fluidique avec l’environnement de la plateforme.
L’un de ces caissons est schématisé sur ces figures et est désigné par la référence générale 11.
Ce caisson 11 est par exemple ménagé dans le ponton 6, à proximité de l’extrémité extérieure de ce ponton 6, la plus proche de la colonne extérieure correspondante c’est-à-dire de la colonne 10 dans l’exemple illustré.
Bien entendu des caissons analogues peuvent être prévus dans d’autres pontons de la plateforme comme cela est illustré.
En fait ces caissons de trainée peuvent être réalisés sous la forme de volumes de ballast disponibles à l’intérieur notamment des pontons.
Ceux-ci peuvent présenter une section rectangulaire comme cela a été indiqué précédemment ou une autre section.
Dans ce cas, ces caissons de trainée de la plateforme sont en relation fluidique avec l’environnement de la plateforme, à travers des perforations de cette plateforme.
Dans l’exemple illustré sur ces figures, ces perforations sont ménagées dans la face supérieure et la face inférieure des pontons, ces pontons présentant par exemple une section rectangulaire.
Sur la figure 1, les perforations 12 comprennent des orifices par exemple 13, ménagés dans les parois des caissons de cette plateforme.
En fait ces orifices 13 sont par exemple des perçages réalisés dans les pontons.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la figure 2, les perforations de la plateforme sont constituées par des grilles par exemple 14 prévues dans les parois de la plateforme.
Ces grilles par exemple 14 sont alors prévues dans la face supérieure et la face inférieure du ponton correspondant.
Ces perforations, qu’elles soient réalisées sous la forme d’orifices ou de grilles, peuvent par exemple représenter environ 30% en surface des caissons des pontons.
Bien entendu d’autres modes de réalisation encore de ces éléments peuvent être envisagés.
On conçoit ainsi qu’il est possible d’intègrer à l’intérieur de la plateforme, des zones hydrodynamiquement poreuses, permettant d’augmenter la trainée de portions préexistantes de cette plateforme.
Ceci permet d’améliorer en particulier les performances nautiques d’une telle plateforme flottante, sans en augmenter la taille hors tout ni en principe le coût de fabrication.
L’ajout de ces caissons de trainée et de ces perforations permet par exemple de gagner un ordre de grandeur environ sur le coefficient de trainée de la plateforme.
Le niveau de porosité, c’est-à-dire le ratio de l’aire des trous ou orifices sur la surface par exemple latérale initiale du caisson, peut être de l’ordre d’environ 30%, ce qui permet d’obtenir un gain significatif en stabilité de la plateforme dans son ensemble.
Dans le cas des structures de flotteurs d’éoliennes offshores, celles-ci présentent des pontons ballastés en permanence avec de l’eau de mer par exemple.
Il est alors possible de mettre en communication fluidique le volume interne d’un ou de plusieurs compartiments de la structure avec l’environnement de la plateforme, par l’intermédiaire des orifices ou perforations, ce qui amène à une zone de coque de plateforme poreuse qui peut également être appelée puits à trainée hydrodynamique.
L’endroit propice pour la création de tels puits est la partie extérieure des pontons comme cela est illustré.
En effet une zone écartée du centre du flotteur a une trainée avec un fort effet de mitigation des mouvements de roulis et de tangage de cette plateforme.
En outre des marges de conception structurelle peuvent se dégager dans cette zone des pontons ce qui permet d’intégrer plus facilement l’affaiblissement de la structure lié aux perforations de réalisées dans celle-ci.
Bien entendu d’autres modes de réalisation encore de ces organes peuvent être envisagés.
Ainsi par exemple on pourrait superposer autour de la coque primaire interne de la plateforme une coque extérieure légère munie des perforations, le caisson de trainée hydrodynamique étant alors formé par le volume entre la coque interne et la coque externe de la plateforme.
Bien entendu d’autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés.
Claims (9)
- Plateforme offshore flottante (1) notamment pour éolienne, du type comportant des portions immergées, caractérisée en ce qu’elle comporte dans au moins certaines de ses portions immergées, des caissons de trainée hydrodynamique (11) en relation fluidique avec l’environnement de la plateforme.
- Plateforme offshore flottante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les caissons de trainée (11) sont en relation fluidique avec l’environnement à travers des perforations (12) de la plateforme.
- Plateforme offshore flottante selon la revendication 2, caractérisée en ce que les perforations (12) de la plateforme comprennent des orifices (13) ménagés dans des parois de celle-ci.
- Plateforme offshore flottante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les perforations (12) de la plateforme sont constituées par des grilles (14) prévues dans des parois de la celle-ci.
- Plateforme offshore flottante selon l’une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que les perforations représentent environ 30% en surface des caissons.
- Plateforme offshore flottante selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte des colonnes (2, 7, 8, 9, 10) raccordées par des pontons (3, 4, 5, 6).
- Plateforme offshore flottante selon la revendication 6, caractérisée en ce que les caissons de trainée (11) sont ménagés dans les pontons (3, 4, 5, 6).
- Plateforme offshore flottante selon la revendication 7, caractérisée en ce que les caissons de trainée (11) sont ménagés dans les pontons (3, 4, 5, 6) à proximité de l’extrémité extérieure de ceux-ci.
- Plateforme offshore flottante selon les revendications 2 et 7 ou 8, caractérisée en ce que les pontons (3, 4, 5, 6) présentent une section rectangulaire et en ce que les perforations (12) sont prévues dans la face supérieure et la face inférieure des pontons.
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- 2019-02-21 FR FR1901762A patent/FR3093074B1/fr active Active
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