WO2015086840A1 - Ensemble de transfert de fluide entre le fond d'une étendue d'eau et la surface et procédé associé - Google Patents

Ensemble de transfert de fluide entre le fond d'une étendue d'eau et la surface et procédé associé Download PDF

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WO2015086840A1
WO2015086840A1 PCT/EP2014/077640 EP2014077640W WO2015086840A1 WO 2015086840 A1 WO2015086840 A1 WO 2015086840A1 EP 2014077640 W EP2014077640 W EP 2014077640W WO 2015086840 A1 WO2015086840 A1 WO 2015086840A1
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WO
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intermediate structure
turret
barge
assembly
section
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PCT/EP2014/077640
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English (en)
Inventor
Philippe Espinasse
Didier BONNEMAISON
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Technip Energies France SAS
Original Assignee
Technip France SAS
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/02—Buoys specially adapted for mooring a vessel
    • B63B22/021—Buoys specially adapted for mooring a vessel and for transferring fluids, e.g. liquids

Definitions

  • Fluid transfer assembly between the bottom of a body of water and the surface and associated method
  • the present invention relates to a fluid transfer assembly between the bottom of a body of water and the surface comprising:
  • At least one fluid transport pipe comprising a lower section, an intermediate section, an upper section, and a rapid disconnection device, interposed between the intermediate section and one of the lower section and the upper section,
  • the intermediate section comprising at least one section of hose wound around the axis of rotation
  • the transport pipe being adapted to occupy a connected configuration in which the intermediate section is connected to one of the lower section and the upper section via the quick disconnect device, and a disconnection configuration of the quick disconnect device
  • the transfer assembly comprising an intermediate structure for at least partial support of the wound hose section, the intermediate structure being mounted between the turret and the barge, between a configuration driven in joint rotation with the barge about the axis of rotation relative to the turret and a configuration retained in rotation about the axis of rotation by the turret.
  • Such a fluid transfer assembly is intended to convey in particular liquid or gaseous hydrocarbons collected in the bottom of a body of water to bring them to the surface for storage and / or unloading.
  • risers which extend between well heads located on the bottom of the body of water and a surface installation.
  • risers are rigid or flexible.
  • the surface installation is for example a production barge, liquefaction, storage and discharge of hydrocarbons, referred to as the "Floating Production Storage and Off-loading Unit” or "FPSO”.
  • FPSO Floating Production Storage and Off-loading Unit
  • Such a transfer assembly is sometimes mounted in areas where weather conditions can seriously deteriorate, and where the movement of the water body in the vicinity of the barge can be strong, especially because of the winds and currents.
  • the surface installation comprises in known manner a turret fixed relative to the bottom of the body of water.
  • the fixed turret is rotatably received in a well at one end or in the center of the barge.
  • the barge is then free to rotate around the turret to favor the local movements of the body of water and the forces applied to it.
  • the fluid transport pipe then comprises a lower section which connects the bottom of the body of water to the turret, an intermediate section which extends between the turret and the barge, and an upper section which extends over the barge.
  • the lower section then passes through the interior of the turret.
  • the intermediate section comprises for example a rotary joint, or more preferably a flexible pipe section wound in a loop around the axis of rotation of the barge relative to the turret.
  • This section of hose wraps and unwinds around the axis of rotation to accommodate differences in angular position between the stationary turret and the rotating barge.
  • the transfer assembly must be secured by completely rotating the barge relative to the turret. This involves disconnecting the flexible pipe to prevent the intermediate section from becoming damaged.
  • WO 2010/076535 discloses an assembly of the aforementioned type comprising an intermediate support structure of the intermediate section can be selectively connected to the turret and the barge.
  • the intermediate structure is secured to the turret in normal operation.
  • An end of the intermediate portion of the pipe located at the quick connector is rotated in conjunction with the turret, while another end of the intermediate portion is secured to the barge.
  • the quick connector is disconnected.
  • the intermediate structure is raised away from the barge and is rotated by the barge.
  • the quick connector is disconnected, and the barge is free to turn around the turret on more than one turn to accommodate current variations.
  • Such an assembly is therefore particularly effective for implementing a fast and safe disconnection in the event of bad climatic conditions, while ensuring a quick reconnection of the transfer line after the disconnection.
  • This set can be further improved to facilitate its operation, including its disconnection and reconnection.
  • An object of the invention is to obtain a transfer assembly which comprises an intermediate section with a wound hose section, even simpler operation during its disconnection and reconnection.
  • the subject of the invention is an assembly of the aforementioned type, characterized in that the assembly comprises a first mechanism for selectively locking the intermediate structure in the configuration retained in rotation by the turret, suitable for selectively connecting the structure intermediate to the turret, the assembly comprising a second selectively locking mechanism of the intermediate structure in the configuration rotated jointly with the barge, adapted to selectively connect the intermediate structure to the barge.
  • the assembly according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
  • the first selective locking mechanism and / or the second selective locking mechanism are configured to selectively block the intermediate structure without displacement of the intermediate structure in translation with respect to the barge and / or the turret;
  • the first selective locking mechanism and / or the second selective locking mechanism comprise at least one mechanical brake device activatable between a release position of the intermediate structure and a locking position of the intermediate structure;
  • the mechanical brake device comprises a movable pad, the movable pad applying on a blocking surface in the immobilization position, to generate a gripping force of the blocking surface, the movable pad being disposed at the gap from the blocking surface to the release position;
  • the mechanical brake device is carried by the turret, the locking surface being defined on the intermediate structure, being advantageously of revolution about the axis of rotation of the barge;
  • the first selective locking mechanism and / or the second selective locking mechanism comprises at least one gear device activatable between a release position of the intermediate structure and a locking position of the intermediate structure;
  • the gear device comprises at least one motorized gear, the gear engaged in a chain in the immobilization position;
  • the gear device comprises a geared motor assembly capable of driving the gearwheel in rotation, the gearing device comprising a control member of the gear motor assembly for immobilizing the gear in position;
  • the gear device is carried by the barge, the chain being carried by the intermediate structure, being advantageously of revolution about the axis of rotation of the barge;
  • the rapid disconnection device comprises a movable connector mounted at one end of a section chosen from the intermediate section, the upper section, or the lower section, the rapid disconnection device comprising a mechanism for joint displacement of the connector and the end of the selected section, between a connection position on an opposite section, and a disconnected position of the opposite section;
  • the displacement mechanism comprises a bracket carrying the connector and the end of the selected portion, and at least one movement cylinder of the bracket to pass the connector and the end of the selected portion between the connection position and the disconnected position;
  • the intermediate structure comprising a support wall for the wound hose section of each transport pipe, the support walls being arranged one above the other along the rotation axis.
  • the intermediate structure comprises a support wall of the wound hose section extending around the axis of rotation, the wound hose section being disposed at least partially on the support wall;
  • the intermediate structure occupies its configuration retained by the turret;
  • the intermediate structure occupies its configuration driven by the barge
  • one of the first selective locking mechanism and the second selective locking mechanism forms a device for adjusting the angular position of the intermediate structure with respect to the turret in the selected configuration
  • the ends of the wound hose section are angularly movable relative to one another about the axis of rotation during the rotation of the barge around the turret, and in a second of the driven configuration and the configuration retained, the ends of the wound hose section remain substantially fixed angularly relative to each other about the axis of rotation during the rotation of the barge around the turret; and the intermediate structure is disposed substantially above the turret and the barge;
  • the intermediate structure is disposed substantially between the turret and the barge, outside the turret;
  • the intermediate structure is disposed substantially in the turret
  • the invention also relates to a method of disconnecting a fluid transfer assembly as defined above,
  • the method comprising a connection step in which the intermediate section is connected to one of the lower section and the upper section via the quick disconnect device, and a disconnection step comprising disconnecting the quick disconnect device,
  • the disconnection step comprising passing the intermediate structure to the other of the driven configuration and the configuration chosen
  • the passage in the retained configuration comprises the activation of the first selective locking mechanism for selectively connecting the intermediate structure to the turret, and the deactivation of the second selective locking mechanism, the passage into the driven configuration comprising the activation the second selective locking mechanism for selectively connecting the intermediate structure to the barge, and deactivating the first selective locking mechanism.
  • the method according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination:
  • the first selective locking mechanism and / or the second selective locking mechanism comprise at least one mechanical brake device, the method comprising a step of activating the mechanical brake device between a release position of the intermediate structure and a position immobilizing the intermediate structure during the passage in the selected configuration and / or during the passage in the driven configuration;
  • the first selective locking mechanism and / or the second selective locking mechanism comprise at least one gear device, the method comprising a step of activating the gear device between a release position of the intermediate structure and a position immobilizing the intermediate structure during the passage in the selected configuration and / or during the passage in the driven configuration;
  • the intermediate structure comprises a support wall of the wound hose section extending around the axis of rotation, the connecting step comprising the winding and / or unwinding of the hose section wound on the wall of the hose; support around the axis of rotation during the rotation of the barge relative to the turret;
  • the intermediate structure occupies its configuration retained by the turret
  • the intermediate structure occupies its configuration driven by the barge
  • the barge is mounted freely rotatable around the turret, the ends of the wound hose section remaining substantially fixed angularly relative to each other about the axis of rotation.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a first transfer assembly according to the invention
  • FIG. 2 is a view similar to FIG. 1, in which the turret and the intermediate structure have been removed;
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, in which the barge has been removed;
  • FIG. 4 is a view from above of a fluid transport pipe on the intermediate structure
  • FIG. 5 is a perspective view of three-quarter faces of the lower section and the intermediate section of the transport pipe, the fast connector being connected;
  • FIG. 6 is a view of a detail of FIG. 5 illustrating the connected fast connector
  • Figure 7 is a view similar to Figure 5, the quick connector being disconnected
  • FIG. 8 is a detail view of FIG. 7, the fast connector being disconnected
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a brake device of the first selective locking mechanism, the pad of the device occupying a release position of the intermediate structure;
  • FIG. 13 is a view similar to Figure 12, the brake pad occupying a position of immobilization of the intermediate structure;
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a gear device of the second selective locking mechanism, the toothed wheel occupying a position of immobilization of the intermediate structure;
  • Figure 15 is a view similar to Figure 14, the toothed wheel occupying a release position of the intermediate structure.
  • upstream and downstream refer to the normal direction of circulation of a fluid in a pipe.
  • a first fluid transfer assembly 10 according to the invention is illustrated by the first fluid transfer assembly 10 according to the invention.
  • This assembly 10 is intended for example to convey a fluid formed by liquid or gaseous hydrocarbons taken from the bottom of a body of water and collected in a bottom assembly (not shown).
  • the fluid conveyed by the installation is conveyed through the body of water 12 to the surface 14 visible in FIG.
  • the body of water 12 is for example a lake, a sea or an ocean. It rests on a bottom and has a depth, taken between the surface 14 and the bottom, for example between 100 m and 3500 m.
  • the transfer assembly 10 includes a turret
  • a barge 18 rotatably mounted around the turret 16 about an axis of rotation AA 'vertical, and an intermediate structure 20 mounted between the barge 18 and the turret 16 for be selectively rotated by the barge 18 or retained by the turret 16.
  • the assembly 10 further comprises a fixed support structure 19 mounted on the barge 18 facing the intermediate structure 20.
  • the assembly 10 further comprises a first mechanism 21 selectively locking in rotation of the intermediate structure 20 on the turret 16, in a configuration held in rotation by the turret 16, and a second mechanism 22 for selective blocking in rotation of the intermediate structure 20 on the barge 18, in a configuration driven in rotation jointly with the barge 18.
  • the assembly 10 also includes a plurality of fluid transport conduits 24 for connecting the bottom assembly to the barge 18 through the turret 16 and the intermediate structure 20.
  • a single pipe 24 is shown in FIG. 4.
  • the turret 16 comprises a cylindrical body 30 and an anchoring assembly 32 of the body 30 in the bottom of the body of water.
  • the body 30 has a vertical axis ⁇ - ⁇ '. It extends between a lower surface facing and away from the bottom of the body of water 12 and an upper surface 36 located above the surface 14 of the body of water 12.
  • the body 30 comprises a substantially vertical central sleeve 40 and an upper support flange 44 of the first mechanism 21.
  • the sleeve 40 delimits internally, for each pipe 24, a tubular passage 48 in which the pipe 24 passes.
  • the flange 44 carries a system 50 of sliding pads for guiding and supporting the intermediate structure 20.
  • the system 50 extends over the entire periphery about the axis A-A '.
  • the tubular passage 48 opens axially upwards facing the intermediate structure 20 and axially downwards in the body of water 12.
  • the flange 44 defines an outer edge 54 which protrudes radially away from the axis of rotation A-A 'beyond the annular sleeve 40.
  • the anchoring assembly 32 is distinct from each transport pipe 24.
  • It comprises flexible lines 56 having an upper end fixed to the turret 16, and a lower end fixed in the bottom of the body of water by an anchoring element, such as for example a battery or a suction anchor.
  • an anchoring element such as for example a battery or a suction anchor.
  • the flexible lines 56 keep the turret 16 substantially immobile horizontally relative to the bottom of the body of water, while providing some vertical flexibility. In addition, the lines 56 maintain the turret 16 substantially fixed in rotation about the axis A-A '.
  • the barge 18 comprises a floating hull 60, and a set 64 for guiding rotation of the turret 16 about the axis of rotation A-A '.
  • the shell 60 has a height, taken between its lower surface 66 and its upper surface 68, substantially equal to the height of the turret 16.
  • the shell 60 defines a shaft 70 A-A 'for receiving the turret 16.
  • the well 70 is located substantially in the center of the barge 18. Alternatively, it is located at one end of the barge 18. It opens axially upwards and downwards.
  • Well 70 has a substantially cylindrical cross section. He receives the turret 16.
  • the rotation guiding mechanism 64 comprises for example bearings (not shown) interposed between the shell 60 and the barge 18.
  • the floating barge 18 is rotatably mounted around the turret 16, around the axis of rotation A-A '.
  • the floating barge 18 is thus free to orient itself angularly around the axis of rotation A-A 'as a function of the current and the winds applying to it, in order to adopt the most stable angular position. Alternatively, it can be controlled to orient itself angularly at a given angle around the axis A-A '.
  • the support structure 19 is disposed around the well 70 outside the intermediate structure 20.
  • the support structure 19 projects above the shell 60. central passage 71 for insertion of the intermediate structure 20.
  • the structure 19 comprises an outer perforated framework 72, fixed on the shell 60, and, for each transport pipe 24, an outer frustoconical wall 74 projecting from the external framework 72.
  • the support structure 19 further comprises a structure 76 for lifting each transport pipe 24, to ensure the handling of each pipe 24.
  • Each frustoconical wall 74 projects upwards and towards the axis AA 'from the perforated framework 72. It forms, in an axial plane passing through the axis A-A', an angle greater than 10 ° with the horizontal. It extends over the entire periphery of the well 70 around the axis A-A ', above the hull 60.
  • the support structure 19 comprises a plurality of frustoconical walls 74 stacked on top of each other, parallel to each other. Each pair of walls 74 opposite define between them an intermediate space 78 of pipe reception.
  • Each frustoconical wall 74 is movable jointly in rotation with the barge 18.
  • the central passage 71 is delimited in the center of the structure 19 between the free edges 79 of the frustoconical walls 74. It has a substantially cylindrical shape of axis A-A '.
  • the lifting structure 76 is disposed above each frustoconical wall 74. It comprises a plurality of hoisting cranes 80.
  • the intermediate structure 20 is disposed above the turret 16 and the floating barge 18, outside the well 70.
  • the intermediate structure 20 covers the well 70 upwards. As can be seen in FIG. 3, it comprises a central framework 100 of axis AA 'and, for each transport 24, an inner frustoconical wall 102 of support, which projects radially downward away from the axis A-A ', from the central framework 100.
  • the intermediate structure 20 further comprises an annular base 103 for engaging the first selective locking mechanism 21 and the second selective locking mechanism 22.
  • the inner frame 100 has a diameter defined by the radius of curvature allowed for the intermediate transfer hose. It comprises a central cylindrical armature 104 having support feet 106 on the annular base 103.
  • the inner frame 100 delimits an inner lumen 108 which opens downwards into the inner passage 48 of the sleeve 40.
  • Each internal frustoconical wall 102 extends radially away from the axis A-A ', in the internal extension of each frustoconical outer wall 74, to a free annular edge 1 10 which extends opposite the edge ring 79 outside the outer frustoconical wall 74. It extends over the entire periphery of the cylindrical wall 104 about the axis A-A '.
  • the angle defined by the internal frustoconical wall 102 and a horizontal plane is substantially equal to the angle defined by the outer frustoconical wall 74 and a horizontal plane.
  • the intermediate structure 20 comprises a plurality of internal frustoconical walls 102 stacked on each other, parallel to each other. Each pair of facing walls 102 define between them an intermediate space 1 1 1 of pipe reception.
  • the annular base 103 defines an upper bearing surface 1 12 of the first selective locking mechanism 21, of revolution about the axis A-A '.
  • the upper surface 1 12 extends substantially perpendicular to the axis A-A '.
  • the annular base 103 further defines a lower frame 14 for fixing a chain of the second selective locking mechanism 22, as will be seen below.
  • the intermediate structure 20 is controllable by operation of the first selective locking mechanism 21 and the second selective locking mechanism 22, between a configuration retained by the turret 16, visible in Figure 9, in which it is integral in rotation with the turret 16 and in which the barge 18 is rotatable around the assembly formed by the turret 16 and the intermediate structure 20, and a configuration driven by the barge 18, visible in FIG. 11, in which the intermediate structure 20 is driven in rotation jointly with the barge 18 about the axis of rotation AA 'with respect to the turret 16.
  • the relative angular position of the intermediate structure 20 with respect to the turret 16 is adjustable via the second selective locking mechanism 22, as will be seen below.
  • each transport pipe 24 comprises a lower section 140 carried by the turret 16, an intermediate section 142 carried at least in part by the intermediate structure 20 and an upper section 144 carried by the barge 18.
  • the pipe 24 further comprises a quick disconnection device 146 interposed in this example between the intermediate section 142 and the lower section 140.
  • the lower portion 140 is for example made based on a flexible lower portion (not shown) and a rigid upper portion 147, visible in Figure 5.
  • the term "flexible” is understood to mean a conduct as defined, for example, in the API 17J normative documents of the American Petroleum Institute. Such a hose is rollable on a laying drum, or in a basket, without significant plastic deformation.
  • the flexible portion of the lower portion 140 extends between a lower end located on the bottom of the body of water and an upper end located in the inner passage 48 and connected to the quick disconnect device 146, via the rigid part 147.
  • the rigid portion 147 is doubly bent. It is secured to the cylindrical frame 104 in the passage 108. It is advantageously provided with a stop valve 149. It has, at its downstream end 151, a mounting collar of the quick disconnect device 146.
  • the intermediate portion 142 comprises a rigid elbow connector 148 mounted to move in translation along the axis AA 'on the cylindrical frame 104 in the passage 108 and a section 150 of hose wound around the axis AA' and disposed in abutment on the inner frustoconical wall 102 and on the outer frustoconical wall 74.
  • the hose section 150 is intended to absorb the displacement in rotation and in translation of the rigid elbow fitting 148.
  • the hose section 150 thus comprises an inner end 152 fixed on the rigid coupling 148 in the passageway 108 and an outer end 154 fixed on the upper section 144 opposite the barge 18.
  • the inner end 152 is integral in rotation with the intermediate structure 20, while the outer end 154 is integral in rotation with the barge 18.
  • the hose section 150 forms, between its inner end 152 and its outer end 154, at least one loop around the axis AA 'whose length varies as a function of the relative angular position of the lower end 152 relative to the outer end 154 during the rotation of the barge 18 around the turret 16 when the intermediate structure occupies its retained configuration.
  • the hose section 150 forms three loops around the axis A-A '.
  • the hose section 150 is adapted to accommodate the angular position variations of the barge 18 relative to the turret 16 on an angular displacement advantageously greater than or equal to 360 °, without the need to use a rotary joint and without risk of damaging the pipe 24.
  • the upper section 144 is carried by the support structure 19, then by the barge 18 for example on a ramp above the shell 60.
  • the barge 18 for example on a ramp above the shell 60.
  • it is formed by a rigid pipe.
  • the quick disconnect device 146 is placed in the passage 48 while being carried by the intermediate structure 20.
  • the device 146 comprises an upper isolation valve 160 and a quick connector 164, integral with the upstream free end 166 of the intermediate section 142, which can be disconnected quickly if necessary.
  • Such a connector 164 is known in the English language as "Quick
  • the device 146 further comprises a mechanism 170 for joint displacement of the upstream free end 166 and the quick connector 164, between a connection position on the opposite lower section 140, visible in FIGS. 5 and 6, and a disconnected position of the opposite lower section 140, visible in FIGS.
  • the mechanism 170 comprises a movable stem 172 bearing the upstream free end 166 and the quick connector 164, and at least one jack 174 for operating the stem 172, advantageously two opposing jacks. 174, located on either side of the upstream free end 166.
  • Each jack 174 is fixed to the frame 100 of the intermediate structure 20. It is adapted to lift the bracket 172, and jointly the upstream free end 166 and the quick connector 164 away from the free end 151 of the section. lower 140 opposite.
  • each jack 174 In the connection position, each jack 174 is retracted, and the quick connector 164 engages the free end 151. In the disconnected position, each jack 174 is deployed. The quick connector 164 has been cleared away from the free end 151 by the bracket 172.
  • the transport pipe 24 is thus adapted to occupy a connected configuration, in which the intermediate section 142 is connected to the lower section 140 by the quick disconnection device 146, and a disconnection configuration of the quick disconnection device 146, in which the section lower 140 and the intermediate section 142 are disconnected.
  • the first selective locking mechanism 21 comprises at least one mechanical brake device 200, activatable between a release position of the intermediate structure 20 and an immobilization position of the intermediate structure 20.
  • the first locking mechanism 21 comprises a plurality of mechanical brake devices 200, preferably angularly distributed around the axis A-A '.
  • the sliding shoe system 50 facilitates and guides the rotation of the intermediate structure 20 around the axis A-A 'when the intermediate structure 20 does not occupy its configuration held in rotation by the turret 16.
  • each brake device 200 comprises a support yoke 202, and a shoe 204, movably mounted on the yoke 202, between a release position, visible in FIG. 12, and a position of FIG. immobilization engaged on the upper surface 1 12, visible in Figure 13.
  • the brake device 200 further comprises an assembly 206 for operating the shoe 204 to move it from the release position to the immobilization position and keep it in the immobilization position.
  • the shoe 204 protrudes from the support yoke 202. It is here articulated on the yoke 202 about a horizontal axis.
  • the maneuvering assembly 206 comprises a jack 208 articulated on the yoke 202, and a set of rods 210 also hinged on the yoke 202, connecting an inner end of the pad 204 to the jack 208.
  • the deployment of the jack 208 thus causes the pad 204 to move from its release position to its immobilization position. This passage is made by rotating the pad 204 around its axis, this rotation being generated by means of the connecting rods 210.
  • the pad 204 and more particularly its free end 212 is applied to the surface 1 12 in the immobilization position to generate a clamping force of the surface January 12 which thus forms a locking surface.
  • the movable pad 204 is disposed away from the surface January 12 in the release position.
  • each brake device 200 with the shoe 204 in the immobilization position is able to immobilize the intermediate structure 20 in the configuration held in rotation by the turret 16, by clasping the surface 1 12 under each shoe 204.
  • each brake device 200 in the release position of the shoe 204, is able to release the intermediate structure 20 so that it can pass into the configuration driven in rotation with the barge joint 18.
  • the second locking mechanism 22 comprises at least one gear device 220 that can be activated between a release position of the intermediate structure 20 and an engaged immobilization position of the intermediate structure 20. in addition to a circumferential chain 222 adapted to be engaged by the gear device 220.
  • the second locking mechanism 22 comprises a plurality of gear devices 220 distributed angularly around the axis A-A '.
  • the circumferential chain 222 is fixed on the intermediate structure 20, advantageously being mounted under the annular base 103, on the lower frame 1 14.
  • Each gear device 220 is carried by the barge 18 around the well 70 on the upper surface 68.
  • Each gear device 220 comprises at least one motorized gear wheel 224, a geared motor assembly 226, adapted to drive the motorized gear wheel 224 in rotation, the gear motor assembly 226 being provided with a control member 228 of the together 226 to immobilize in rotation the toothed wheel 224 and thus immobilize the intermediate structure 20 on the barge 18.
  • Each gear device 220 further comprises a displacement assembly 230 of the toothed wheel 224 between the release position, shown in FIG. 15 and the immobilized engaged position, represented in FIG. 14.
  • the toothed wheel 224 is rotatable about an axis BB 'substantially parallel to the axis A-A'.
  • the geared motor assembly 226 is adapted to rotate the toothed wheel 224, when it is engaged in the chain 222, to control the relative angular position between the barge 18 and the intermediate structure 20 about the axis A- AT'.
  • the control member 228 is able to keep the geared motor assembly 226 and the toothed wheel 224 immobile in rotation about the axis B-B ', the toothed wheel 224 being engaged on the chain 222 to immobilize the intermediate structure 20 in rotation relative to the barge 18 around the axis A-A '.
  • the displacement assembly 230 includes a movable platen
  • the jack 236 is articulated at a first point on the plate 234, and at a second point on the connecting rod 238.
  • the connecting rod 238 is articulated a third point on the plate 234, and at a fourth intermediate point between the second point and the third point. point on a flange 240 secured to the barge 18.
  • the plate 234 is adapted to move by deployment of the cylinder 236 and rotation of the connecting rod 238 to pass the gear motor assembly 226 and the gear wheels 224 from the release position, shown in Figure 15 to the engaged position of immobilization, shown in FIG.
  • the transfer assembly 10 is connected to the bottom assembly to collect the fluid extracted from the bottom of the body of water.
  • the turret 16 is anchored in the bottom of the body of water 12 via the anchoring lines 56. As mentioned above, the turret 16 is then substantially fixed in rotation around the axis AA 'in relation to the bottom of the body of water 12.
  • the barge 18 is rotatably mounted around the turret 16 and is at least partially free to move angularly about the axis AA 'relative to the turret 16 according to the currents and the winds applied to the barge 18. This rotation is guided by the guiding mechanism 64.
  • the intermediate structure 20 occupies its configuration retained on the turret 16. For this purpose, the first locking mechanism 21 is activated.
  • each brake device 200 is activated to pass and maintain each pad 204 in its immobilization position. Under the influence of deployment of the jack 208, the pad 204 pivots about its axis and its free end 212 is firmly applied to the blocking surface 1 12 of the annular base 103.
  • the intermediate structure 20 is kept fixed in rotation with respect to the turret 16, by gripping the surface 1 12 by the brake devices 200.
  • the barge 18 is free to pivot around the turret 16 without rotating the intermediate structure 20 about the axis of rotation A-A '.
  • the fluid transport pipe 24 then occupies its connected configuration.
  • the quick disconnect device 146 occupies its connected configuration and the lower section 140 is connected to the intermediate section 142 via the isolation valves 160, 149 and the quick connector 164.
  • Each jack 174 is retracted to hold the stem 172 near the free end 151.
  • the quick connector 164 is engaged around the collar 151.
  • a continuous passage of fluid is thus successively defined from the bottom of the water body 12 towards the surface through the lower section 140, the intermediate section 142 and the upper section 144.
  • the hose section 150 is wound or unrolled in a corresponding manner, resting on the frustoconical support walls 102, 74. This makes it possible to accommodate the variations in the angular position of the barge 18 relative to the turret 16, while by providing fluid transport through the transport pipe 24.
  • the isolation valves 160, 149 are closed.
  • the quick connector 164 is disconnected to release the lower section 140 with respect to the intermediate section 142.
  • the jacks 174 of the movement mechanism 170 are deployed to lift the bracket 172 and move the quick connector 164 away from the collar 151.
  • the second selective locking mechanism 22 is activated, without deactivating the first selective locking mechanism 21.
  • the displacement assembly 230 is controlled to move the movable plate 234 in order to engage each gear device 220 on the chain 222.
  • the toothed wheel 224 engages with the chain 222 and the toothed wheel 224 is movable on the chain 222 to follow the rotation of the turret. .
  • the first selective locking mechanism 21 is deactivated.
  • the control member 228 of the toothed wheel 224 is activated and the wheel 224 is then driven.
  • Each brake device 220 is controlled to move the pad 204 from its immobilization position to its release position.
  • the intermediate structure 20 is then rotated about the axis AA 'by the floating barge 18. It is free to move in rotation about the axis AA' relative to the turret 16. The rotation of the intermediate structure 20 is guided by the system 50.
  • the inner end 152 of the hose section 150 then moves together with the outer end 154 of this hose section, so that the rotation of the floating barge 18 about the axis AA 'n' does not affect the winding of the hose section 150 about the axis A-A '.
  • the inner end 152 remains fixed angularly with respect to the outer end 154.
  • the barge 18 can make very large rotations of angular extent around the turret 16, especially greater than one turn, or even greater than several revolutions, depending on the atmospheric conditions and the current.
  • the turret 16 remains substantially fixed with respect to the bottom of the body of water 12 while being held by the anchoring assembly 32.
  • control member 228 is controlled to activate the gear motor assembly 226 and the gear wheel 224.
  • the geared motor assembly 226 is activated to rotate the toothed wheel 224 and to pivot the intermediate structure 20 relative to the barge 18 about the axis AA 'to angularly align the free end of the intermediate section 142 provided with the valve 160 with the free end 151 of the lower section 144 and reconnect the connector 164.
  • the first selective blocking mechanism 21 is reactivated, as previously described, and the second selective blocking mechanism 22 is then disabled.
  • the intermediate structure 20 moves from its driven configuration to its selected configuration.
  • Reconnection of the connector 64 is effected by retraction of the jacks 174, to bring the bracket 172 of the collar 151 and engage the connector 164 around the collar 151.
  • the method according to the invention thus ensures a fast and safe disconnection of a transfer assembly 10, under extreme conditions, while allowing a satisfactory normal operation during a free or controlled rotation of the barge 18 relative to the turret 16 about the axis A-A ', when the transport pipe 24 is connected to carry fluid between the bottom and the surface.
  • the first selective locking mechanism 21 and the second selective locking mechanism 22 guarantee quick connections and disconnections, which do not require heavy means, for example requiring the intermediate structure 20 to be lifted.
  • At least one brake device 200 advantageously all the brake devices 200 of the first locking mechanism 21 are carried by the intermediate structure 20 and engage on a locking surface present on the turret 16.
  • At least one gear device 220 advantageously all the gear devices 220 of the second locking mechanism 22 are carried by the intermediate structure 18 and engage on a chain 222 present on the barge 18.
  • the locking mechanism 21 is devoid of a brake device 200. It comprises an inner chain adapted to engage selectively with the geared motor assembly 226 in the configuration retained in rotation about the axis. of rotation AA 'by the turret 16.
  • the gear motor assembly 226 is adapted to engage selectively either on the inner chain of the first locking mechanism 21, to maintain the intermediate structure 20 in the configuration retained in rotation, or on the outer chain 222 of the second mechanism of blocking 22, for placing the intermediate structure in the jointly rotated configuration with the barge 18.
  • the first locking mechanism 21 comprises at least one gear device 220 and the second locking mechanism 22 comprises at least one brake device 200.

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Abstract

L'ensemble comprend une conduite de transport de fluide, une tourelle (16) et une barge (18) flottante montée rotative sur la tourelle (16) autour d'un axe de rotation. L'ensemble de transfert comprend une structure intermédiaire (20) montée entre la tourelle (16) et la barge (18), entre une configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge (18) et une configuration retenue en rotation autour de l'axe de rotation par la tourelle (16). L'ensemble comprend un premier mécanisme (21) de blocage sélectif de la structure intermédiaire (20) dans la configuration retenue et un deuxième mécanisme (22) de blocage sélectif de la structure intermédiaire (20) dans la configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge (18).

Description

Ensemble de transfert de fluide entre le fond d'une étendue d'eau et la surface et procédé associé
La présente invention concerne un ensemble de transfert de fluide entre le fond d'une étendue d'eau et la surface comprenant :
- au moins une conduite de transport de fluide comportant un tronçon inférieur, un tronçon intermédiaire, un tronçon supérieur, et un dispositif de déconnexion rapide, interposé entre le tronçon intermédiaire et l'un du tronçon inférieur et du tronçon supérieur,
- une tourelle portant le tronçon inférieur, la tourelle comprenant un ensemble d'ancrage dans le fond de l'étendue d'eau ;
- une barge flottante montée rotative sur la tourelle autour d'un axe de rotation, la barge portant le tronçon supérieur,
le tronçon intermédiaire comprenant au moins une section de flexible enroulé autour de l'axe de rotation,
la conduite de transport étant propre à occuper une configuration raccordée dans laquelle le tronçon intermédiaire est raccordé à l'un du tronçon inférieur et du tronçon supérieur par l'intermédiaire du dispositif de déconnexion rapide, et une configuration de déconnexion du dispositif de déconnexion rapide,
l'ensemble de transfert comprenant une structure intermédiaire de support au moins partiel de la section de flexible enroulé, la structure intermédiaire étant montée entre la tourelle et la barge, entre une configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge autour de l'axe de rotation par rapport à la tourelle et une configuration retenue en rotation autour de l'axe de rotation par la tourelle.
Un tel ensemble de transfert de fluide est destiné à convoyer notamment des hydrocarbures liquides ou gazeux recueillis dans le fond d'une étendue d'eau pour les amener jusqu'à la surface en vue de leur stockage et/ou de leur déchargement.
Pour effectuer un tel transfert, il est connu d'utiliser un ensemble comprenant une pluralité de conduites montantes, désignées par le terme anglais « riser » qui s'étendent entre des têtes de puits situées sur le fond de l'étendue d'eau et une installation de surface. Ces conduites montantes sont rigides ou flexibles.
L'installation de surface est par exemple une barge de production, liquéfaction, stockage et déchargement d'hydrocarbures, désignée par le terme anglais « Floating Production Storage and Off-loading Unit » ou « FPSO ».
Un tel ensemble de transfert est parfois monté dans des zones où les conditions climatiques peuvent se dégrader sérieusement, et où les mouvements de l'étendue d'eau au voisinage de la barge peuvent être forts, en raison notamment des vents et des courants. Aussi, l'installation de surface comprend de manière connue une tourelle fixe par rapport au fond de l'étendue d'eau. La tourelle fixe est reçue rotative dans un puits ménagé à une extrémité ou au centre de la barge. La barge est alors libre de pivoter autour de la tourelle pour s'orienter favorablement par rapport aux mouvements locaux de l'étendue d'eau et aux forces appliquées sur elle.
La conduite de transport de fluide comprend alors un tronçon inférieur qui raccorde le fond de l'étendue d'eau à la tourelle, un tronçon intermédiaire qui s'étend entre la tourelle et la barge, et un tronçon supérieur qui s'étend sur la barge. Le tronçon inférieur traverse alors l'intérieur de la tourelle.
Compte tenu de la liaison rotative entre la barge et la tourelle, le tronçon intermédiaire comprend par exemple un joint tournant, ou plus avantageusement une section de conduite flexible enroulée en boucle autour de l'axe de rotation de la barge par rapport à la tourelle.
Cette section de flexible s'enroule et se déroule autour de l'axe de rotation pour accommoder les différences de position angulaire entre la tourelle fixe et la barge rotative.
Toutefois, en cas de conditions climatiques vraiment défavorables, l'ensemble de transfert doit être mis en sécurité en libérant totalement en rotation la barge par rapport à la tourelle. Ceci implique de déconnecter la conduite flexible pour éviter que le tronçon intermédiaire ne s'abime.
A cet effet, WO 2010/076535 décrit un ensemble du type précité comprenant une structure intermédiaire de support du tronçon intermédiaire pouvant être raccordée sélectivement à la tourelle et à la barge.
Dans un exemple décrit dans ce document, la structure intermédiaire est solidaire de la tourelle en fonctionnement normal. Une extrémité du tronçon intermédiaire de la conduite située au niveau du connecteur rapide est donc entraînée en rotation conjointement avec la tourelle, alors qu'une autre extrémité du tronçon intermédiaire est maintenue solidaire de la barge.
En cas de conditions climatiques défavorables, le connecteur rapide est déconnecté. La structure intermédiaire est soulevée à l'écart de la barge et est donc entraînée en rotation par la barge.
Le connecteur rapide est déconnecté, et la barge est libre de tourner autour de la tourelle sur plus d'un tour pour accommoder les variations de courant.
Un tel ensemble est donc particulièrement efficace pour mettre en œuvre une déconnexion rapide et sûre en cas de mauvaises conditions climatiques, tout en assurant une reconnexion rapide de la conduite de transfert après la déconnexion. Cet ensemble peut encore être amélioré pour faciliter son fonctionnement, notamment sa déconnexion et la reconnexion.
Un but de l'invention est d'obtenir un ensemble de transfert qui comprend un tronçon intermédiaire avec une section de flexible enroulé, de fonctionnement encore plus simple lors de sa déconnexion et de sa reconnexion.
A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble du type précité, caractérise en ce que l'ensemble comprend un premier mécanisme de blocage sélectif de la structure intermédiaire dans la configuration retenue en rotation par la tourelle, propre à raccorder sélectivement la structure intermédiaire à la tourelle, l'ensemble comprenant un deuxième mécanisme de blocage sélectif de la structure intermédiaire dans la configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge, propre à raccorder sélectivement la structure intermédiaire à la barge.
L'ensemble selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- le premier mécanisme de blocage sélectif et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif sont configurés pour bloquer sélectivement la structure intermédiaire sans déplacement de la structure intermédiaire en translation par rapport à la barge et/ou à la tourelle ;
- le premier mécanisme de blocage sélectif et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif comportent au moins un dispositif de frein mécanique activable entre une position de libération de la structure intermédiaire et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire ;
- le dispositif de frein mécanique comporte un patin mobile, le patin mobile s'appliquant sur une surface de blocage dans la position d'immobilisation, pour engendrer une force d'enserrement de la surface de blocage, le patin mobile étant disposé à l'écart de la surface de blocage dans la position de libération ;
- le dispositif de frein mécanique est porté par la tourelle, la surface de blocage étant délimitée sur la structure intermédiaire, en étant avantageusement de révolution autour de l'axe de rotation de la barge ;
- le premier mécanisme de blocage sélectif et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif comporte au moins un dispositif d'engrenage activable entre une position de libération de la structure intermédiaire et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire ;
- le dispositif d'engrenage comporte au moins une roue dentée motorisée, la roue dentée s'engageant dans une chaîne dans la position d'immobilisation ; - le dispositif d'engrenage comporte un ensemble moto réducteur propre à entraîner en rotation la roue dentée, le dispositif d'engrenage comportant un organe de commande de l'ensemble moto réducteur pour immobiliser en position de la roue dentée ;
- le dispositif d'engrenage est porté par la barge, la chaîne étant portée par la structure intermédiaire, en étant avantageusement de révolution autour de l'axe de rotation de la barge ;
- le dispositif de déconnexion rapide comporte un connecteur mobile, monté à une extrémité d'un tronçon choisi parmi le tronçon intermédiaire, le tronçon supérieur, ou le tronçon inférieur, le dispositif de déconnexion rapide comportant un mécanisme de déplacement conjoint du connecteur et de l'extrémité du tronçon choisi, entre une position de connexion sur un tronçon opposé, et une position déconnectée du tronçon opposé ;
- le mécanisme de déplacement comporte une potence portant le connecteur et l'extrémité du tronçon choisi, et au moins un vérin de déplacement de la potence pour passer le connecteur et l'extrémité du tronçon choisi entre la position de connexion et la position déconnectée ;
- il comprend une pluralité de conduites de transport de fluide, la structure intermédiaire comprenant une paroi de support pour la section de flexible enroulé de chaque conduite de transport, les parois de support étant disposés les unes au-dessus des autres le long de l'axe de rotation.
- la structure intermédiaire comprend une paroi de support de la section de flexible enroulé s'étendant autour de l'axe de rotation, la section de flexible enroulé étant disposée au moins partiellement sur la paroi de support ;
- dans la configuration raccordée de la conduite, la structure intermédiaire occupe sa configuration retenue par la tourelle ;
- dans la configuration raccordée de la conduite, la structure intermédiaire occupe sa configuration entraînée par la barge ;
- l'un du premier mécanisme de blocage sélectif et du deuxième mécanisme de blocage sélectif forme un dispositif de réglage de la position angulaire de la structure intermédiaire par rapport à la tourelle dans la configuration retenue ;
- dans une première de la configuration entraînée et de la configuration retenue, les extrémités de la section de flexible enroulé sont mobiles angulairement l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation lors de la rotation de la barge autour de la tourelle, et dans une deuxième de la configuration entraînée et de la configuration retenue, les extrémités de la section de flexible enroulé restent sensiblement fixes angulairement l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation lors de la rotation de la barge autour de la tourelle ; et - la structure intermédiaire est disposée sensiblement au-dessus de la tourelle et de la barge ;
- la structure intermédiaire est disposée sensiblement entre la tourelle et la barge, à l'extérieur de la tourelle ;
- la structure intermédiaire est disposée sensiblement dans la tourelle ;
L'invention a également pour objet un procédé de déconnexion d'un ensemble de transfert de fluide tel que défini plus haut,
le procédé comprenant une étape de raccordement dans laquelle le tronçon intermédiaire est raccordé à l'un du tronçon inférieur et du tronçon supérieur par l'intermédiaire du dispositif de déconnexion rapide, et une étape de déconnexion comprenant la déconnexion du dispositif de déconnexion rapide,
dans lequel, lors de l'étape de raccordement, la structure intermédiaire est placée dans l'une de la configuration entraînée et de la configuration retenue, l'étape de déconnexion comprenant le passage de la structure intermédiaire vers l'autre de la configuration entraînée et de la configuration retenue,
caractérisé en ce que le passage dans la configuration retenue comporte l'activation du premier mécanisme de blocage sélectif pour raccorder sélectivement la structure intermédiaire à la tourelle, et la désactivation du deuxième mécanisme de blocage sélectif, le passage dans la configuration entraînée comportant l'activation du deuxième mécanisme de blocage sélectif pour raccorder sélectivement la structure intermédiaire à la barge, et la désactivation du premier mécanisme de blocage sélectif.
Le procédé selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- le premier mécanisme de blocage sélectif et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif comportent au moins un dispositif de frein mécanique, le procédé comportant une étape d'activation du dispositif de frein mécanique entre une position de libération de la structure intermédiaire et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire lors du passage dans la configuration retenue et/ou lors du passage dans la configuration entraînée ;
- le premier mécanisme de blocage sélectif et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif comportent au moins un dispositif d'engrenage, le procédé comportant une étape d'activation du dispositif d'engrenage entre une position de libération de la structure intermédiaire et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire lors du passage dans la configuration retenue et/ou lors du passage dans la configuration entraînée ; - la structure intermédiaire comprend une paroi de support de la section de flexible enroulé s'étendant autour de l'axe de rotation, l'étape de raccordement comprenant l'enroulement et/ou le déroulement de la section de flexible enroulé sur la paroi de support autour de l'axe de rotation lors de la rotation de la barge par rapport à la tourelle ;
- lors de l'étape de raccordement, la structure intermédiaire occupe sa configuration retenue par la tourelle ;
- lors de l'étape de raccordement, la structure intermédiaire occupe sa configuration entraînée par la barge ;
- après l'étape de déconnexion, la barge est montée librement rotative autour de la tourelle, les extrémités de la section de flexible enroulé restant sensiblement fixes angulairement l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de rotation.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Figure 1 est une vue en perspective partiellement écorchée d'un premier ensemble de transfert selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 , dans laquelle la tourelle et la structure intermédiaire ont été enlevées ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 , dans laquelle la barge a été enlevée ;
- la figure 4 est une vue de dessus d'une conduite de transport de fluide sur la structure intermédiaire ;
- la figure 5 est une vue en perspective de trois-quarts face du tronçon inférieur et du tronçon intermédiaire de la conduite de transport, le connecteur rapide étant connecté ;
- la figure 6 est une vue d'un détail de la figure 5 illustrant le connecteur rapide connecté ;
- la figure 7 est une vue analogue à la figure 5, le connecteur rapide étant déconnecté ;
- la figure 8 est une vue de détail de la figure 7, le connecteur rapide étant déconnecté ;
- les figures 9 à 1 1 illustrent plusieurs configurations du premier mécanisme de blocage sélectif et du deuxième mécanisme de blocage sélectif de l'ensemble selon l'invention ;
- la figure 12 est une vue en perspective illustrant un dispositif de frein du premier mécanisme de blocage sélectif, le patin du dispositif occupant une position de libération de la structure intermédiaire ; - la figure 13 est une vue analogue à la figure 12, le patin du frein occupant une position d'immobilisation de la structure intermédiaire ;
- la figure 14 est une vue en perspective illustrant un dispositif d'engrenage du deuxième mécanisme de blocage sélectif, la roue dentée occupant une position engagée d'immobilisation de la structure intermédiaire ;
- la figure 15 est une vue analogue à la figure 14, la roue dentée occupant une position de libération de la structure intermédiaire.
Dans tout ce qui suit, les termes « amont » et « aval » s'entendent par rapport au sens normal de circulation d'un fluide dans une conduite.
Un premier ensemble de transfert 10 de fluide selon l'invention est illustré par les
Figures 1 à 4.
Cet ensemble 10 est destiné par exemple à convoyer un fluide formé par des hydrocarbures liquides ou gazeux prélevés dans le fond d'une étendue d'eau et collectés dans un ensemble de fond (non représenté).
Le fluide convoyé par l'installation est amené à travers l'étendue d'eau 12 jusqu'à la surface 14 visible sur la Figure 1 .
L'étendue d'eau 12 est par exemple un lac, une mer ou un océan. Elle repose sur un fond et présente une profondeur, prise entre la surface 14 et le fond comprise par exemple entre 100 m et 3500 m.
Comme illustré par la Figure 1 , l'ensemble de transfert 10 comprend une tourelle
16 ancrée dans le fond de l'étendue d'eau 12, une barge 18 montée rotative autour de la tourelle 16 autour d'un axe de rotation A-A' vertical, et une structure intermédiaire 20 montée entre la barge 18 et la tourelle 16 pour être sélectivement entraînée en rotation par la barge 18 ou retenue par la tourelle 16.
L'ensemble 10 comporte en outre une structure de support fixe 19 montée sur la barge 18 en regard de la structure intermédiaire 20.
Selon l'invention, l'ensemble 10 comporte en outre un premier mécanisme 21 de blocage sélectif en rotation de la structure intermédiaire 20 sur la tourelle 16, dans une configuration retenue en rotation par la tourelle 16, et un deuxième mécanisme 22 de blocage sélectif en rotation de la structure intermédiaire 20 sur la barge 18, dans une configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge 18.
En référence aux figures 1 , 3, 4, et 5 à 8, l'ensemble 10 comprend également une pluralité de conduites 24 de transport de fluide pour raccorder l'ensemble de fond à la barge 18 à travers la tourelle 16 et la structure intermédiaire 20. Pour simplifier le dessin, une seule conduite 24 est représentée sur la Figure 4. Comme illustré par la figure 3, la tourelle 16 comprend un corps 30 cylindrique et un ensemble 32 d'ancrage du corps 30 dans le fond de l'étendue d'eau.
Le corps 30 est d'axe vertical Α-Α'. Il s'étend entre une surface inférieure située en regard et à l'écart du fond de l'étendue d'eau 12 et une surface supérieure 36 située au- dessus de la surface 14 de l'étendue d'eau 12.
Le corps 30 comprend un manchon central 40 sensiblement vertical et une collerette supérieure 44 d'appui du premier mécanisme 21 .
Le manchon 40 délimite intérieurement, pour chaque conduite 24, un passage tubulaire 48 dans lequel passe la conduite 24.
La collerette 44 porte un système 50 de patins de glissement pour le guidage et l'appui de la structure intermédiaire 20. Le système 50 s'étend sur toute la périphérie autour de l'axe A-A'.
Le passage tubulaire 48 débouche axialement vers le haut en regard de la structure intermédiaire 20 et axialement vers le bas dans l'étendue d'eau 12.
La collerette 44 définit un bord extérieur 54 qui fait saillie radialement à l'écart de l'axe de rotation A-A' au-delà du manchon annulaire 40.
L'ensemble d'ancrage 32 est distinct de chaque conduite de transport 24.
Il comprend des lignes flexibles 56 présentant une extrémité supérieure fixée sur la tourelle 16, et une extrémité inférieure fixée dans le fond de l'étendue d'eau par un élément d'ancrage, comme par exemple une pile ou une ancre à succion.
Les lignes flexibles 56 maintiennent la tourelle 16 sensiblement immobile horizontalement par rapport au fond de l'étendue d'eau, tout en offrant une certaine flexibilité verticale. En outre, les lignes 56 maintiennent la tourelle 16 sensiblement fixe en rotation autour de l'axe A-A'.
En référence à la figure 2, la barge 18 comprend une coque flottante 60, et un ensemble 64 de guidage en rotation de la tourelle 16 autour de l'axe de rotation A-A'.
La coque 60 présente une hauteur, prise entre sa surface inférieure 66 et sa surface supérieure 68, sensiblement égale à la hauteur de la tourelle 16. La coque 60 définit un puits 70 d'axe A-A' pour la réception de la tourelle 16.
Dans l'exemple représenté sur les Figures, le puits 70 est situé sensiblement au centre de la barge 18. En variante, il est situé à une extrémité de la barge 18. Il débouche axialement vers le haut et vers le bas.
Le puits 70 présente une section transversale sensiblement cylindrique. Il reçoit la tourelle 16.
Le mécanisme de guidage en rotation 64 comprend par exemple des paliers (non représentés), interposés entre la coque 60 et la barge 18. Ainsi, la barge flottante 18 est montée rotative autour de la tourelle 16, autour de l'axe de rotation A-A'.
La barge flottante 18 est ainsi libre de s'orienter angulairement autour de l'axe de rotation A-A' en fonction du courant et des vents s'appliquant sur elle, afin adopter la position angulaire la plus stable. En variante, elle peut être pilotée pour s'orienter angulairement suivant un angle donné autour de l'axe A-A'.
Comme illustré par la figure 2, la structure de support 19 est disposée autour du puits 70 à l'extérieur de la structure intermédiaire 20. Dans cet exemple, la structure de support 19 fait saillie au-dessus de la coque 60. Elle délimite un passage central 71 d'insertion de la structure intermédiaire 20.
La structure 19 comporte une ossature ajourée extérieure 72, fixée sur la coque 60, et, pour chaque conduite de transport 24, une paroi tronconique extérieure 74 faisant saillie à partir de l'ossature extérieure 72.
La structure de support 19 comporte en outre une structure 76 de levage de chaque conduite de transport 24, pour assurer la manutention de chaque conduite 24.
Chaque paroi tronconique 74 fait saillie vers le haut et vers l'axe A-A' à partir de l'ossature ajourée 72. Elle forme, dans un plan axial passant par l'axe A-A', un angle supérieur à 10° avec l'horizontale. Elle s'étend sur toute la périphérie du puits 70 autour de l'axe A-A', au-dessus de la coque 60.
Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la structure de support 19 comporte une pluralité de parois tronconiques 74 empilées les unes sur les autres, parallèlement les unes aux autres. Chaque paire de parois 74 en regard définissent entre elles un espace intermédiaire 78 de réception de conduite.
Chaque paroi tronconique 74 est mobile conjointement en rotation avec la barge 18.
Le passage central 71 est délimité au centre de la structure 19 entre les bords libres 79 des parois tronconiques 74. Il présente une forme sensiblement cylindrique d'axe A-A'.
La structure de levage 76 est disposée au-dessus de chaque paroi tronconique 74. Elle comporte plusieurs grues de levage 80.
En référence aux figures 1 et 3, la structure intermédiaire 20 est disposée au- dessus de la tourelle 16 et de la barge flottante 18, à l'extérieur du puits 70.
Elle fait saillie vers le haut dans le passage central 71 défini par la structure de support 19.
La structure intermédiaire 20 couvre le puits 70 vers le haut. Comme visible sur la figure 3, elle comprend une ossature centrale 100 d'axe A-A' et, pour chaque conduite de transport 24, une paroi tronconique intérieure 102 de support, qui fait saillie radialement vers le bas à l'écart de l'axe A-A', à partir de l'ossature centrale 100.
La structure intermédiaire 20 comporte en outre une base annulaire 103 d'engagement du premier mécanisme de blocage sélectif 21 et du deuxième mécanisme de blocage sélectif 22.
L'ossature intérieure 100 présente un diamètre défini par le rayon de courbure autorisé pour le flexible intermédiaire de transfert. Elle comprend une armature cylindrique centrale 104 présentant des pieds d'appui 106 sur la base annulaire 103.
L'ossature intérieure 100 délimite une lumière intérieure 108 qui débouche vers le bas dans le passage intérieur 48 du manchon 40.
Chaque paroi tronconique intérieure 102 s'étend radialement à l'écart de l'axe A- A', dans le prolongement intérieur de chaque paroi tronconique extérieure 74, jusqu'à un bord annulaire libre 1 10 qui s'étend en regard du bord annulaire 79 extérieur de la paroi tronconique extérieure 74. Elle s'étend sur toute la périphérie de la paroi cylindrique 104 autour de l'axe A-A'.
Dans un plan axial passant par l'axe A-A', l'angle défini par la paroi tronconique intérieure 102 et un plan horizontal est sensiblement égal à l'angle défini par la paroi tronconique extérieure 74 et un plan horizontal.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la structure intermédiaire 20 comporte une pluralité de parois tronconiques intérieures 102 empilées les unes sur les autres, parallèlement les unes aux autres. Chaque paire de parois 102 en regard définissent entre elles un espace intermédiaire 1 1 1 de réception de conduite.
En référence à la figure 3, la base annulaire 103 définit une surface supérieure 1 12 d'appui du premier mécanisme de blocage sélectif 21 , de révolution autour de l'axe A-A'. La surface supérieure 1 12 s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe A-A'.
La base annulaire 103 définit en outre une ossature inférieure 1 14 de fixation d'une chaîne du deuxième mécanisme de blocage sélectif 22, comme on le verra plus bas.
La structure intermédiaire 20 est pilotable par manœuvre du premier mécanisme de blocage sélectif 21 et du deuxième mécanisme de blocage sélectif 22, entre une configuration retenue par la tourelle 16, visible sur la figure 9, dans laquelle elle est solidaire en rotation avec la tourelle 16, et dans laquelle la barge 18 est mobile en rotation autour de l'ensemble formé par la tourelle 16 et la structure intermédiaire 20, et une configuration entraînée par la barge 18, visible sur la figure 1 1 , dans laquelle la structure intermédiaire 20 est entraînée en rotation conjointement avec la barge 18 autour de l'axe de rotation A-A' par rapport à la tourelle 16. En outre, dans la configuration retenue, la position angulaire relative de la structure intermédiaire 20 par rapport à la tourelle 16 est réglable par l'intermédiaire du deuxième mécanisme de blocage sélectif 22, comme on va le voir plus bas.
Dans cet exemple, en référence aux figures 4 à 8, chaque conduite de transport 24 comprend un tronçon inférieur 140, porté par la tourelle 16, un tronçon intermédiaire 142 porté au moins en partie par la structure intermédiaire 20 et un tronçon supérieur 144 porté par la barge 18.
La conduite 24 comprend en outre un dispositif de déconnexion rapide 146 interposé dans cet exemple entre le tronçon intermédiaire 142 et le tronçon inférieur 140.
Le tronçon inférieur 140 est par exemple réalisé à base d'une partie inférieure flexible (non représentée) et d'une partie supérieure 147 rigide, visible sur la figure 5.
Par « flexible », on entend au sens de la présente demande une conduite telle que définie par exemple dans les documents normatifs API 17J de l'American Petroleum Institute. Un tel flexible est enroulable sur un tambour de pose, ou dans un panier, sans déformation plastique significative.
La partie flexible du tronçon inférieur 140 s'étend entre une extrémité inférieure située sur le fond de l'étendue d'eau et une extrémité supérieure située dans le passage intérieur 48 et raccordée au dispositif de déconnexion rapide 146, par l'intermédiaire de la partie rigide 147.
La partie rigide 147 est doublement coudée. Elle est solidaire de l'ossature cylindrique 104 dans le passage 108. Elle est munie avantageusement d'une vanne d'arrêt 149. Elle présente, à son extrémité aval 151 , une collerette de montage du dispositif de déconnexion rapide 146.
Le tronçon intermédiaire 142 comprend un raccord rigide coudé 148 monté mobile en translation suivant l'axe A-A' sur l'ossature cylindrique 104 dans le passage 108 et une section 150 de flexible enroulé autour de l'axe A-A' et disposée en appui sur la paroi tronconique intérieure 102 et sur la paroi tronconique extérieure 74.
La section de flexible 150 est destinée à absorber le déplacement en rotation et en translation du raccord rigide coudé 148
Comme illustré par la Figure 4, la section de flexible 150 comprend ainsi une extrémité intérieure 152 fixée sur le raccord rigide 148 dans le passage 108 et une extrémité extérieure 154 fixée sur le tronçon supérieur 144 en regard de la barge 18.
Ainsi, l'extrémité intérieure 152 est solidaire en rotation de la structure intermédiaire 20, alors que l'extrémité extérieure 154 est solidaire en rotation de la barge 18. Comme illustré par la Figure 4, la section de flexible 150 forme, entre son extrémité intérieure 152 et son extrémité extérieure 154, au moins une boucle autour de l'axe A-A' dont la longueur varie en fonction de la position angulaire relative de l'extrémité inférieure 152 par rapport à l'extrémité extérieure 154 lors de la rotation de la barge 18 autour de la tourelle 16 lorsque la structure intermédiaire occupe sa configuration retenue.
Dans l'exemple représenté sur la Figure 4, et dans la position angulaire adoptée, la section de flexible 150 forme trois boucles autour de l'axe A-A'.
Ainsi, la section de flexible 150 est propre à accommoder les variations de position angulaire de la barge 18 par rapport à la tourelle 16 sur un débattement angulaire avantageusement supérieur ou égal à 360°, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un joint tournant et sans risque de détériorer la conduite 24.
Le tronçon supérieur 144 est porté par la structure de support 19, puis par la barge 18 par exemple sur une rampe au-dessus de la coque 60. Il est dans cet exemple formé par une conduite rigide.
Dans cet exemple, le dispositif de déconnexion rapide 146 est placé dans le passage 48 en étant porté par la structure intermédiaire 20.
Le dispositif 146 comprend une vanne d'isolation supérieure 160 et un connecteur rapide 164, solidaire de l'extrémité libre amont 166 du tronçon intermédiaire 142, qui peut être déconnecté rapidement en cas de nécessité.
Un tel connecteur 164 est connu en langue anglaise sous le nom de « Quick
Connect and Disconnect Connector » ou sous l'acronyme « QCDC ».
Selon l'invention, le dispositif 146 comporte en outre un mécanisme 170 de déplacement conjoint de l'extrémité libre amont 166 et du connecteur rapide 164, entre une position de connexion sur le tronçon inférieur 140 opposé, visible sur les figures 5 et 6, et une position déconnectée du tronçon inférieur 140 opposé, visible sur les figures 7 et
8.
Dans l'exemple représenté sur les figures 5 à 8, le mécanisme 170 comporte une potence 172 mobile portant l'extrémité libre amont 166 et le connecteur rapide 164, et au moins un vérin 174 de manœuvre de la potence 172, avantageusement deux vérins opposés 174, situées de part et d'autre de l'extrémité libre amont 166.
Chaque vérin 174 est fixé sur l'ossature 100 de la structure intermédiaire 20. Il est propre à soulever la potence 172, et conjointement l'extrémité libre amont 166 et le connecteur rapide 164 à l'écart de l'extrémité libre 151 du tronçon inférieur 140 opposé.
Dans la position de connexion, chaque vérin 174 est rétracté, et le connecteur rapide 164 s'engage sur l'extrémité libre 151 . Dans la position déconnectée, chaque vérin 174 est déployé. Le connecteur rapide 164 a été dégagé à l'écart de l'extrémité libre 151 par la potence 172.
La conduite de transport 24 est ainsi propre à occuper une configuration raccordée, dans laquelle le tronçon intermédiaire 142 est raccordé au tronçon inférieur 140 par le dispositif de déconnexion rapide 146, et une configuration de déconnexion du dispositif de déconnexion rapide 146, dans laquelle le tronçon inférieur 140 et le tronçon intermédiaire 142 sont déconnectés.
Selon l'invention, et en référence aux figures 9 à 13, le premier mécanisme de blocage sélectif 21 comporte au moins un dispositif de frein mécanique 200, activable entre une position de libération de la structure intermédiaire 20 et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire 20.
Avantageusement, le premier mécanisme de blocage 21 comporte une pluralité des dispositifs 200 de frein mécanique, de préférence répartis angulairement autour de l'axe A-A'.
Dans l'exemple représenté sur les figures, chaque dispositif de frein mécanique
200 est porté par la tourelle 16, avantageusement sur la surface supérieure 36, au niveau de la collerette 44, intérieurement vers l'axe A-A' par rapport à la base annulaire 103 de la structure intermédiaire 20.
Le système 50 de patins de glissement, visible sur la figure 9, facilite et guide la rotation de la structure intermédiaire 20 autour de l'axe A-A' lorsque la structure intermédiaire 20 n'occupe pas sa configuration retenue en rotation par la tourelle 16.
Comme illustré par les figures 12 et 13, chaque dispositif de frein 200 comporte une chape de support 202, et un patin 204, monté mobile sur la chape 202, entre une position de libération, visible sur la figure 12, et une position d'immobilisation engagée sur la surface supérieure 1 12, visible sur la figure 13.
Le dispositif de frein 200 comporte en outre un ensemble 206 de manœuvre du patin 204 pour le faire passer de la position de libération à la position d'immobilisation et le maintenir en position d'immobilisation.
Le patin 204 fait saillie par rapport à la chape de support 202. Il est ici articulé sur la chape 202 autour d'un axe horizontal.
L'ensemble de manœuvre 206 comporte un vérin 208 articulé sur la chape 202, et un ensemble de bielles 210 également articulées sur la chape 202, raccordant une extrémité intérieure du patin 204 au vérin 208.
Le déploiement du vérin 208 provoque ainsi le passage du patin 204 de sa position de libération à sa position d'immobilisation. Ce passage s'effectue par rotation du patin 204 autour de son axe, cette rotation étant engendrée par l'intermédiaire des bielles 210.
Le patin 204, et plus particulièrement son extrémité libre 212 s'applique sur la surface 1 12 dans la position d'immobilisation pour engendrer une force d'enserrement de la surface 1 12 qui forme ainsi une surface de blocage.
Le patin mobile 204 est disposé à l'écart de la surface 1 12 dans la position de libération.
Ainsi, chaque dispositif de frein 200, avec le patin 204 dans la position d'immobilisation est propre à immobiliser la structure intermédiaire 20 dans la configuration retenue en rotation par la tourelle 16, par enserrement de la surface 1 12 sous chaque patin 204.
Aucun déplacement de la structure intermédiaire 20 en translation n'est donc nécessaire pour obtenir cette immobilisation, qui est simple et rapide à mettre en œuvre.
Inversement, chaque dispositif de frein 200, dans la position de libération du patin 204, est propre à libérer la structure intermédiaire 20 pour qu'elle puisse passer dans la configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge 18.
En référence aux figures 14 et 15, le deuxième mécanisme de blocage 22 comporte au moins un dispositif d'engrenage 220 activable entre une position de libération de la structure intermédiaire 20 et une position engagée d'immobilisation de la structure intermédiaire 20. Il comporte en outre une chaîne circonférentielle 222, propre à être engagée par le dispositif d'engrenage 220.
Dans cet exemple, le deuxième mécanisme de blocage 22 comporte une pluralité de dispositifs d'engrenage 220 répartis angulairement autour de l'axe A-A'.
La chaîne circonférentielle 222 est fixée sur la structure intermédiaire 20, avantageusement en étant montée sous la base annulaire 103, sur l'ossature inférieure 1 14.
Chaque dispositif d'engrenage 220 est porté par la barge 18, autour du puits 70, sur la surface supérieure 68.
Chaque dispositif d'engrenage 220 comporte au moins une roue dentée 224 motorisée, un ensemble moto réducteur 226, propre à entraîner en rotation la roue dentée motorisée 224, l'ensemble moto réducteur 226 étant muni d'un organe de commande 228 de l'ensemble 226 pour immobiliser en rotation la roue dentée 224 et immobiliser ainsi la structure intermédiaire 20 sur la barge 18.
Chaque dispositif d'engrenage 220 comporte en outre un ensemble de déplacement 230 de la roue dentée 224 entre la position de libération, représentée sur la figure 15 et la position engagée d'immobilisation, représentée sur la figure 14. La roue dentée 224 est mobile en rotation autour d'un axe B-B' sensiblement parallèle à l'axe A-A'.
L'ensemble moto réducteur 226 est propre à entraîner en rotation la roue dentée 224, lorsque celle-ci est engagée dans la chaîne 222, pour piloter la position angulaire relative entre la barge 18 et la structure intermédiaire 20 autour de l'axe A-A'.
L'organe de commande 228 est propre à maintenir l'ensemble moto réducteur 226 et la roue dentée 224 immobiles en rotation autour de l'axe B-B', la roue dentée 224 étant engagée sur la chaîne 222 pour immobiliser la structure intermédiaire 20 en rotation par rapport à la barge 18 autour de l'axe A-A'.
Dans cet exemple, l'ensemble de déplacement 230 comporte un plateau mobile
234, un vérin 236 de déplacement du plateau mobile 234, et une bielle d'actionnement 238.
Le vérin 236 est articulé en un premier point sur le plateau 234, et en un deuxième point sur la bielle 238. La bielle 238 est articulée un troisième point sur le plateau 234, et en un quatrième point intermédiaire entre le deuxième point et le troisième point sur une bride 240 solidaire de la barge 18.
Ainsi, le plateau 234 est propre à se déplacer par déploiement du vérin 236 et rotation de la bielle 238 pour faire passer l'ensemble moto réducteur 226 et la roues dentées 224 de la position de libération, représentée sur la figure 15 à la position engagée d'immobilisation, représentée sur la figure 16.
Un premier procédé de déconnexion dans l'ensemble de transfert 10 selon l'invention va maintenant être décrit.
Initialement, comme illustré par les Figures 1 à 3, l'ensemble de transfert 10 est raccordé à l'ensemble de fond pour recueillir le fluide extrait du fond de l'étendue d'eau.
A cet effet, la tourelle 16 est ancrée dans le fond de l'étendue d'eau 12 par l'intermédiaire des lignes d'ancrage 56. Comme précisé plus haut, la tourelle 16 est alors sensiblement fixe en rotation autour de l'axe A-A' par rapport au fond de l'étendue d'eau 12.
La barge 18 est montée rotative autour de la tourelle 16 et est au moins partiellement libre de se déplacer angulairement autour de l'axe A-A' par rapport à la tourelle 16 en fonction des courants et des vents appliqués sur la barge 18. Cette rotation est guidée par le mécanisme de guidage 64.
La structure intermédiaire 20 occupe sa configuration retenue sur la tourelle 16. A cet effet, le premier mécanisme de blocage 21 est activé.
Comme illustré par la figure 9, chaque dispositif de frein 200 est activé pour passer et maintenir chaque patin 204 dans sa position d'immobilisation. Sous l'effet du déploiement du vérin 208, le patin 204 pivote autour de son axe et son extrémité libre 212 s'applique fermement sur la surface 1 12 de blocage de la base annulaire 103.
La structure intermédiaire 20 est maintenue fixe en rotation par rapport à la tourelle 16, par enserrement de la surface 1 12 par les dispositifs de frein 200.
La barge 18 est libre de pivoter autour de la tourelle 16 sans entraîner en rotation la structure intermédiaire 20 autour de l'axe de rotation A-A'.
La conduite de transport de fluide 24 occupe alors sa configuration raccordée.
Ainsi, en référence à la figure 5, le dispositif de déconnexion rapide 146 occupe sa configuration raccordée et le tronçon inférieur 140 est raccordé au tronçon intermédiaire 142 par l'intermédiaire des vannes d'isolation 160, 149 et du connecteur rapide 164.
Chaque vérin 174 est rétracté pour maintenir la potence 172 au voisinage de l'extrémité libre 151 . Le connecteur rapide 164 est engagé autour de la collerette 151 .
Un passage continu de fluide est donc défini successivement depuis le fond de l'étendue d'eau 12 vers la surface à travers le tronçon inférieur 140, le tronçon intermédiaire 142 et le tronçon supérieur 144.
Lors de la rotation de la barge 18 autour de la tourelle 16, l'extrémité extérieure 154 de la section de flexible enroulé 150, fixe en rotation par rapport à la barge 18 se déplace angulairement autour de l'axe A-A' par rapport à l'extrémité intérieure 152 de la section flexible 150 fixe en rotation par rapport à la tourelle 16.
La section de flexible 150 s'enroule ou se déroule de manière correspondante, en appui sur les parois tronconiques de support 102, 74. Ceci permet d'accommoder les variations de la position angulaire de la barge 18 par rapport à la tourelle 16, tout en assurant un transport de fluide à travers la conduite de transport 24.
Lorsqu'une déconnexion doit être effectuée, par exemple si les conditions climatiques se dégradent, les vannes d'isolation 160, 149 sont fermées. Le connecteur rapide 164 est déconnecté pour libérer le tronçon inférieur 140 par rapport au tronçon intermédiaire 142.
Les vérins 174 du mécanisme de déplacement 170 sont déployés pour soulever la potence 172 et écarter le connecteur rapide 164 de la collerette 151 .
Ensuite, le deuxième mécanisme de blocage sélectif 22 est activé, sans désactiver le premier mécanisme de blocage sélectif 21 .
A cet effet, comme illustré par la figure 10, l'ensemble de déplacement 230 est piloté pour déplacer le plateau mobile 234, afin d'engager chaque dispositif d'engrenage 220 sur la chaîne 222.
Lors de ce déplacement, la roue dentée 224 s'engage avec la chaîne 222 et la roue dentée 224 est mobile sur la chaîne 222 pour suivre la rotation de la tourelle. . Puis, en référence à la figure 1 1 , le premier mécanisme de blocage sélectif 21 est désactivé. A ce moment, l'organe de commande 228 de la roue dentée 224 est activé et la roue 224 est alors pilotée. Chaque dispositif de frein 220 est piloté pour faire passer le patin 204 de sa position d'immobilisation à sa position de libération.
La structure intermédiaire 20 est alors entraînée en rotation autour de l'axe A-A' par la barge flottante 18. Elle est libre de se déplacer en rotation autour de l'axe A-A' par rapport à la tourelle 16. La rotation de la structure intermédiaire 20 est guidée par le système 50.
Dans cette configuration, l'extrémité intérieure 152 de la section de flexible 150 se déplace alors conjointement avec l'extrémité extérieure 154 de cette section de flexible, de sorte que la rotation de la barge flottante 18 autour de l'axe A-A' n'affecte pas l'enroulement de la section de flexible 150 autour de l'axe A-A'. Ainsi, l'extrémité intérieure 152 reste fixe angulairement par rapport à l'extrémité extérieure 154.
Ainsi, la barge 18 peut effectuer des rotations d'étendue angulaire très importantes autour de la tourelle 16, notamment d'étendue supérieure à un tour, voire même supérieure à plusieurs tours, en fonction des conditions atmosphériques et du courant.
La tourelle 16 reste sensiblement fixe par rapport au fond de l'étendue d'eau 12 en étant maintenue par l'ensemble d'ancrage 32.
Lorsque les conditions atmosphériques redeviennent normales, il est alors très simple de reconnecter l'installation.
Tout d'abord, si nécessaire, l'organe de commande 228 est piloté pour activer l'ensemble moto réducteur 226 et la roue dentée 224.
L'ensemble moto réducteur 226 est activé pour entraîner en rotation la roue dentée 224 et faire pivoter la structure intermédiaire 20 par rapport à la barge 18 autour de l'axe A-A' pour aligner angulairement l'extrémité libre du tronçon intermédiaire 142 munie de la vanne 160 avec l'extrémité libre 151 du tronçon inférieur 144 et reconnecter le connecteur 164.
Le premier mécanisme de blocage sélectif 21 est réactivé, comme décrit précédemment, et le deuxième mécanisme de blocage sélectif 22 est ensuite désactivé. La structure intermédiaire 20 passe de sa configuration entraînée à sa configuration retenue.
La reconnexion du connecteur 64 est effectuée par rétraction des vérins 174, pour rapprocher la potence 172 de la collerette 151 et engager le connecteur 164 autour de la collerette 151 .
Le procédé selon l'invention assure donc une déconnexion rapide et sûre d'un ensemble de transfert 10, en cas de conditions extrêmes, tout en permettant un fonctionnement normal satisfaisant lors d'une rotation libre ou pilotée de la barge 18 par rapport à la tourelle 16 autour de l'axe A-A', lorsque la conduite de transport 24 est connectée pour transporter du fluide entre le fond et la surface.
Il est en outre simple de reconnecter chaque conduite de transfert 24 lorsque les conditions sont réunies pour reprendre la production de fluide.
Selon l'invention, le premier mécanisme de blocage sélectif 21 et le deuxième mécanisme de blocage sélectif 22 garantissent des connexions et des déconnexions rapides, qui ne nécessitent pas de moyens lourds, nécessitant par exemple soulèvement de la structure intermédiaire 20.
En particulier, aucun déplacement de la structure intermédiaire 20 par rapport à la tourelle 16 et/ou par rapport à la barge 18 n'est nécessaire pour faire passer sélectivement la structure intermédiaire 20 de sa configuration retenue à sa configuration entraînée et vice versa.
En variante, au moins un dispositif de frein 200, avantageusement tous les dispositifs de frein 200 du premier mécanisme de blocage 21 sont portés par la structure intermédiaire 20 et s'engagent sur une surface de blocage présente sur la tourelle 16.
De même, dans une autre variante, au moins un dispositif d'engrenage 220, avantageusement tous les dispositifs d'engrenage 220 du deuxième mécanisme de blocage 22 sont portés par la structure intermédiaire 18 et s'engagent sur une chaîne 222 présente sur la barge 18.
Dans une autre variante, le mécanisme de blocage 21 est dépourvu de dispositif de frein 200. Il comporte une chaîne intérieure, propre à s'engager sélectivement avec, l'ensemble moto réducteur 226, dans la configuration retenue en rotation autour de l'axe de rotation A-A' par la tourelle 16.
Ainsi, l'ensemble moto réducteur 226 est apte à s'engager sélectivement soit sur la chaîne intérieure du premier mécanisme de blocage 21 , pour maintenir la structure intermédiaire 20 dans la configuration retenue en rotation, soit sur la chaîne extérieure 222 du deuxième mécanisme de blocage 22, pour placer la structure intermédiaire dans la configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge 18.
Dans d'autres variantes, le premier mécanisme de blocage 21 comporte au moins un dispositif d'engrenage 220 et le deuxième mécanisme de blocage 22 comporte au moins un dispositif de frein 200.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Ensemble (10) de transfert de fluide entre le fond d'une étendue d'eau (12) et la surface, du type comprenant :
- au moins une conduite (24) de transport de fluide comportant un tronçon inférieur
(140), un tronçon intermédiaire (142), un tronçon supérieur (144), et un dispositif (146) de déconnexion rapide, interposé entre le tronçon intermédiaire (142) et l'un du tronçon inférieur (140) et du tronçon supérieur (142),
- une tourelle (16) portant le tronçon inférieur (140), la tourelle (16) comprenant un ensemble (32) d'ancrage dans le fond de l'étendue d'eau (12) ;
- une barge (18) flottante montée rotative sur la tourelle (16) autour d'un axe (Α-Α') de rotation, la barge (18) portant le tronçon supérieur (18),
le tronçon intermédiaire (142) comprenant au moins une section (150) de flexible enroulé autour de l'axe de rotation (Α-Α'),
la conduite de transport (24) étant propre à occuper une configuration raccordée dans laquelle le tronçon intermédiaire (142) est raccordé à l'un du tronçon inférieur (140) et du tronçon supérieur (144) par l'intermédiaire du dispositif de déconnexion rapide (146), et une configuration de déconnexion du dispositif de déconnexion rapide (146), l'ensemble de transfert (10) comprenant une structure intermédiaire (20) de support au moins partiel de la section (150) de flexible enroulé, la structure intermédiaire (20) étant montée entre la tourelle (16) et la barge (18), entre une configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge (18) autour de l'axe de rotation par rapport à la tourelle (16) et une configuration retenue en rotation autour de l'axe de rotation (Α-Α') par la tourelle (16),
caractérisé en ce que l'ensemble (10) comprend un premier mécanisme (21 ) de blocage sélectif de la structure intermédiaire (20) dans la configuration retenue en rotation par la tourelle (16), propre à raccorder sélectivement la structure intermédiaire (20) à la tourelle (16), l'ensemble (10) comprenant un deuxième mécanisme (22) de blocage sélectif de la structure intermédiaire (20) dans la configuration entraînée en rotation conjointe avec la barge (18), propre à raccorder sélectivement la structure intermédiaire (20) à la barge (18).
2. - Ensemble (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier mécanisme (21 ) de blocage sélectif et/ou le deuxième mécanisme (22) de blocage sélectif sont configurés pour bloquer sélectivement la structure intermédiaire (20) sans déplacement de la structure intermédiaire (20) en translation par rapport à la barge (18) et/ou à la tourelle (16).
3. - Ensemble (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier mécanisme (21 ) de blocage sélectif et/ou le deuxième mécanisme (22) de blocage sélectif comportent au moins un dispositif (200) de frein mécanique activable entre une position de libération de la structure intermédiaire (20) et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire (20).
4. - Ensemble (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de frein mécanique (200) comporte un patin mobile (204), le patin mobile (204) s'appliquant sur une surface (1 12) de blocage dans la position d'immobilisation, pour engendrer une force d'enserrement de la surface de blocage (1 12), le patin mobile (204) étant disposé à l'écart de la surface de blocage (1 12) dans la position de libération.
5. - Ensemble (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de frein mécanique (200) est porté par la tourelle (16), la surface de blocage (1 12) étant délimitée sur la structure intermédiaire (18), en étant avantageusement de révolution autour de l'axe (Α-Α') de rotation de la barge (18).
6. - Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier mécanisme de blocage sélectif (21 ) et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif (22) comporte au moins un dispositif d'engrenage (220) activable entre une position de libération de la structure intermédiaire (18) et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire (18).
7. - Ensemble (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'engrenage (220) comporte au moins une roue dentée (224) motorisée, la roue dentée (224) s'engageant dans une chaîne (222) dans la position d'immobilisation.
8. - Ensemble (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif d'engrenage (220) comporte un ensemble moto réducteur (226) propre à entraîner en rotation la roue dentée (224), le dispositif d'engrenage (220) comportant un organe (228) de commande de l'ensemble moto réducteur (226) pour immobiliser en position de la roue dentée (224).
9. - Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dispositif d'engrenage (220) est porté par la barge (18), la chaîne (222) étant portée par la structure intermédiaire (20), en étant avantageusement de révolution autour de l'axe de rotation de la barge (18).
10. - Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de déconnexion rapide (146) comporte un connecteur mobile (164), monté à une extrémité (166) d'un tronçon choisi parmi le tronçon intermédiaire (142), le tronçon supérieur (144), ou le tronçon inférieur (140), le dispositif de déconnexion rapide (146) comportant un mécanisme (170) de déplacement conjoint du connecteur (164) et de l'extrémité (166) du tronçon choisi, entre une position de connexion sur un tronçon opposé, et une position déconnectée du tronçon opposé.
1 1 . - Ensemble (10) selon la revendication 10, caractérisée en ce que le mécanisme de déplacement (170) comporte une potence (172) portant le connecteur (164) et l'extrémité (166) du tronçon choisi, et au moins un vérin (174) de déplacement de la potence (172) pour passer le connecteur (164) et l'extrémité du tronçon choisi entre la position de connexion et la position déconnectée.
12. - Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comprend une pluralité de conduites de transport de fluide (24), la structure intermédiaire (20) comprenant une paroi (102) de support pour la section de flexible enroulé (150) de chaque conduite de transport (24), les parois de support (102) étant disposés les unes au-dessus des autres le long de l'axe de rotation (Α-Α').
13. - Procédé de déconnexion d'un ensemble (10) de transfert de fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes,
le procédé comprenant une étape de raccordement dans laquelle le tronçon intermédiaire (142) est raccordé à l'un du tronçon inférieur (140) et du tronçon supérieur (144) par l'intermédiaire du dispositif de déconnexion rapide (146), et une étape de déconnexion comprenant la déconnexion du dispositif de déconnexion rapide (146),
dans lequel, lors de l'étape de raccordement, la structure intermédiaire (20) est placée dans l'une de la configuration entraînée et de la configuration retenue, l'étape de déconnexion comprenant le passage de la structure intermédiaire (20) vers l'autre de la configuration entraînée et de la configuration retenue,
caractérisé en ce que le passage dans la configuration retenue comporte l'activation du premier mécanisme de blocage sélectif (21 ) pour raccorder sélectivement la structure intermédiaire (20) à la tourelle (16), et la désactivation du deuxième mécanisme de blocage sélectif (22), le passage dans la configuration entraînée comportant l'activation du deuxième mécanisme de blocage sélectif (22) pour raccorder sélectivement la structure intermédiaire (20) à la barge (18), et la désactivation du premier mécanisme de blocage sélectif (21 ).
14. - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le premier mécanisme de blocage sélectif (21 ) et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif (22) comportent au moins un dispositif de frein mécanique (200), le procédé comportant une étape d'activation du dispositif de frein mécanique (200) entre une position de libération de la structure intermédiaire (18) et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire (18) lors du passage dans la configuration retenue et/ou lors du passage dans la configuration entraînée.
15. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que le premier mécanisme de blocage sélectif (21 ) et/ou le deuxième mécanisme de blocage sélectif (22) comportent au moins un dispositif d'engrenage (220), le procédé comportant une étape d'activation du dispositif d'engrenage (220) entre une position de libération de la structure intermédiaire (18) et une position d'immobilisation de la structure intermédiaire (18) lors du passage dans la configuration retenue et/ou lors du passage dans la configuration entraînée.
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