WO2021190819A1 - Methode et dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique - Google Patents

Methode et dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique Download PDF

Info

Publication number
WO2021190819A1
WO2021190819A1 PCT/EP2021/053676 EP2021053676W WO2021190819A1 WO 2021190819 A1 WO2021190819 A1 WO 2021190819A1 EP 2021053676 W EP2021053676 W EP 2021053676W WO 2021190819 A1 WO2021190819 A1 WO 2021190819A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
release
ballast
release device
water
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2021/053676
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Luc FUDA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aix Marseille Universite
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Aix Marseille Universite
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aix Marseille Universite, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS filed Critical Aix Marseille Universite
Publication of WO2021190819A1 publication Critical patent/WO2021190819A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

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
    • B63B22/04—Fixations or other anchoring arrangements
    • B63B22/08—Fixations or other anchoring arrangements having means to release or urge to the surface a buoy on submergence thereof, e.g. to mark location of a sunken object
    • B63B22/10—Water soluble or water weakened means, i.e. buoy released by buoy-to-object securing means being destroyed on contact with water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B2022/006—Buoys specially adapted for measuring or watch purposes

Definitions

  • the invention relates to the field of activities in an underwater environment, and relates more particularly to such activities for which an immersed object which is installed on a support connected to a float, is to be recovered at the surface of the water. More specifically, the invention relates to the recovery of the surface of the water of an immersed object which is mounted on a support interposed between a float and a device for releasing a ballast, the ballast now in immersion at least l object and / or the float against a counter-thrust exerted by the float.
  • the invention relates to a said ballast releasing device and a method for releasing said ballast.
  • the invention relates more specifically to such a release device and to such a method implementing a means for releasing the ballast in reaction to the immersion of the release device in the underwater environment.
  • various instruments for collecting information by measurement and / or by detection, and / or even instruments for transmitting information at a distance are used to study the aquatic environment and / or its environment. environment such as coastal areas or the seabed.
  • environment such as coastal areas or the seabed.
  • the support is for example made of a mooring cable or a rod
  • the float is for example a surface float or a submerged float. Ballasting the support allows the instruments to be submerged to a desired depth against the surface counter thrust exerted by the float.
  • ballast is then mounted on the support via a ballast release device which is interposed on the support between the ballast and the assembly comprising the instruments and the float.
  • the instruments and / or, if applicable, the float being in the immersion station the release of the ballast - which is then lost - makes it possible to recover the instruments installed on the support which are released from the diving force exerted by the ballast on the support.
  • the free buoyancy of the float released from the ballast then allows the float to rise to the surface to allow an operator to recover the instruments installed on the support.
  • the release devices generally comprise a body provided with members for fixing to the support interposed between the float and the ballast.
  • the fasteners are commonly arranged in an eyelet or a hook and the release device is also equipped with a means for releasing the ballast.
  • the release device with a control member for the opening of a said hook connecting the release device to the ballast.
  • the opening of the hook is then caused by the control device which is for example preprogrammed to cause the opening of the hook at the end of a period. predefined, or for example also by reception by the control unit of a control signal transmitted remotely to cause opening of the hook, in particular an acoustic signal transmitted from a ship.
  • the release device with a timed means for disintegrating or destroying a junction member via which the release device is fixed to the mooring cable, such as in particular by corrosion.
  • the release device with a means reacting to the conditions of immersion of the release device to cause the release of the ballast. It is for example known to cause the release of the ballast, to disintegrate a junction member between the release device and the ballast by natural galvanic corrosion in contact with saline water or by forced galvanic corrosion.
  • the arrangement of the release devices depend essentially on the duration and / or the desired depth of immersion of the object to be recovered.
  • the subject of the invention is a device for releasing a ballast in an underwater environment, the ballast being mounted, via the release device, on a support connected to a float.
  • the invention also relates to a method of releasing said ballast.
  • the aim of the invention is to provide a release device with a simple structure and easy handling by an operator for its implementation - including by an operator not having specific training - in particular as regards the adaptation according to the requirements of the immersion time of the release device prior to the release of the ballast.
  • Such a release device is also sought after in order to satisfactorily provide reliability of operation and control of a release of the ballast at the end of a substantially predefined duration of immersion of the release device.
  • a method according to the invention is a method for releasing a ballast in an underwater environment, according to which the ballast is connected to at least one float via a support, such as for example a mooring cable or a rod.
  • the float can be used as a surface float, also known as a buoy, or as a submerged float.
  • a ballast release device is mounted on the support interposed between said at least one float and the ballast.
  • the method uses a means for releasing the ballast for its release, by melting water in the form of ice contained in the release device, in contact with the underwater environment in which the release device is immersed. .
  • the release of the ballast is caused by the phase change of water in the solid state in the form of ice, following its freezing prior to the immersion of the release device in the underwater environment.
  • the ballast is retained by the release device via a release member provided with an attachment to the ballast and an anchoring member held inside the release device by water previously frozen in the solid phase.
  • the melting of the water under the effect of the temperature of the ambient medium of the immersion water of the release device causes a release of the release member and consequently the release of the ballast by gravity, or by other terms under the effect of gravity.
  • the melting of the water contained in the release device in the form of ice causes the ballast to be released under the effect of heat transfer between the release device and the immersion water in which the device release is submerged.
  • the release of the ballast is caused by the phase change of the water in the form of ice previously frozen inside the release device, following the immersion of the release device in the underwater environment.
  • the ballast is retained by the release device via a release member provided with a ballast attachment. and an anchoring member which is held inside the release device by the water in the form of ice which it contains.
  • the melting of the water under the effect of the temperature of the ambient medium of the immersion water causes a release of the release member and consequently the release of the ballast by gravity, or in other words under the effect of gravity.
  • the release member is mounted on the release device while being held by the water in the form of ice prior to its immersion in the underwater environment.
  • a heat exchange occurs between the water and the immersion medium, essentially via the release member immersed in the water. 'immersion.
  • This has the effect of causing the ice to melt, essentially via the heat exchange zones between the release member and on the one hand the immersion water and on the other hand the solid phase water via the 'anchoring member with which the release member is provided.
  • the water in the liquid state is then incapable of retaining the release member on the release device, which causes the release of the release member carrying the ballast, and causes the release of the ballast. ballast.
  • the release device and the ballast which it carries are then lost.
  • a container for filling the release device with water and, where appropriate, one or more objects, such as for example instrumentation mounted on the support, can then be recovered on the surface.
  • the float being a surface buoy, the release of the ballast facilitates the surface recovery of the container and the objects by traction operated on the support released from the ballast.
  • the invention makes it possible to make the release device more reliable and simpler, which remains intrinsically static, with the exception of the free and unconstrained escape under the effect of the gravity of the release member as a result of the melting of the release device. water causing the ballast to be released.
  • the structure of the release device can be reduced to a container, such as advantageously arranged in a neck bottle, jointly receiving the water and partially the release member emerging from the container.
  • the size and mass of the release device are at best limited, and the release device can be produced and operate at lower costs.
  • the release member can be essentially reduced to a rod provided at its periphery with reliefs constituting the anchoring member. Such a rod is inexpensive and can be lost following the release of the ballast, without significant impact on the costs of obtaining and / or operating the release device.
  • the release member prior to the solidification of the water introduced inside the container in the liquid phase, the release member can be spontaneously maintained by gravity inside the container placed in a refrigeration chamber, until freezing of the water.
  • the water can advantageously be delivered by a hydraulic network. The freezing of the water inside the container can take place on land or on board a boat equipped with freezing means.
  • the melting temperature of the water can be adjusted from -5 to + 10 ° C, by the addition of at least one additive making it possible to vary the melting temperature of the water beforehand. frozen.
  • additives can in particular be chosen from alcohols (EtOH and glycerol in particular), salts (NaCl) or a vegetable oil.
  • the elimination of water during the ballast release has no significant impact on the operating costs of the release device.
  • the energy required to operate the release device is reduced to that required to freeze the water, which can be achieved using a standard commercial freezer.
  • the freezer can be provided with simple arrangements for the appropriate reception of one or more release devices necessary for a study companion of an underwater environment.
  • the freezer is equipped with a base suitable for receiving a plurality of release members assembled in batches on the base.
  • the base is then preferably installed removable inside the freezer.
  • at least one batch of release devices containing water in the solid phase can thus be easily transferred inside a thermally insulated and / or refrigerated container, via which container a batch of release devices can be routed to a site of use.
  • a delay of the release of the ballast from the immersion of the release device in the underwater environment can be structurally simple and easy to implement, for example from an initial adjustment of the position of the release member on the release device. Such an adjustment can be limited to an adjustment of the heat exchange surfaces of the release member respectively with the water in the solid phase in which the release member is held and with the external environment, in particular underwater.
  • Such a release method and / or such a release device used for its implementation are suitable for immersion times of the release device which can be significantly variable.
  • the volume of the container and / or the heat exchange surfaces of the release member, respectively with the water in the solid phase and with the underwater environment can be adapted without particular difficulty as a function of a desired duration of immersion.
  • the release of the ballast is timed from the immersion of the release device carrying the ballast in the underwater environment, in particular by taking into account at least any one of the following timing parameters: - ) on the one hand the temperature of the water considered in the solid phase and its enthalpy of fusion, and on the other hand the temperature of the underwater environment in which the release device is intended to be immersed, -) the volume of solid phase water inside which the release member is held, -) the thermal conductance of the release member, taking at least into account the heat exchange surfaces of the release member respectively with the water in the form of ice and with the underwater environment. It specifies that the thermal conductance of the release device also takes into account its heat transfer coefficient and its thermal resistance, and / or -) the thermal resistance of a container for receiving water that the release device comprises. .
  • the thermal resistance of the container is preferably high to promote the melting of the ice essentially via the release member directly subjected to the temperature of the immersion water.
  • the thermal resistance of the container can be obtained by its formation from a material with high thermal resistance and / or from a thermal insulation of the container, integrated into the container at its periphery or attached around the container, preferably being removable. to allow its removal during the freezing phase of the water.
  • the time delay for releasing the ballast is adjustable by an operator on the basis of a known value of at least one of said time delay parameters. Said at least one known value is then processed by the operator to identify the timing of the release of the ballast from a previously established modeling of the behavior of the release device according to various values of at least one of said timing parameters.
  • Such a modeling can typically take the form of a correspondence table and / or an abacus, or even of a digital calculation tool, making it possible to identify from said modeling the values of said at least one parameter to be applied. for a given use of the release device in a previously identified underwater environment.
  • the subject of the invention is also a device for releasing a ballast in an underwater environment.
  • the delivery device comprises a container provided with a proximal attachment dedicated to the attachment of the container to a said support and a distal attachment dedicated to the attachment of the container to said ballast.
  • the container has at least one water receiving tank.
  • distal and proximal concepts are relative concepts considered with regard to the positioning of the release device in the use station on the support, interposed between the float and the ballast.
  • the proximal notion is applied with regard to the position of the release device relative to the float and the distal notion is applied with regard to the position of the release device relative to the ballast.
  • the release device of the invention is recognizable in that the container is provided with a closable mouth for filling the reservoir via which water is introduced in liquid phase inside the reservoir. .
  • the container is also provided with a duct open to the outside of the container, through which leads the release member provided with said distal attachment and said anchoring member is at least partly introduced inside the reservoir.
  • This exemplary embodiment is advantageous in the case of the use of water introduced in liquid phase inside the container prior to its freezing. It will be noted that the structure of the release device is essentially reduced to two components respectively constituting the container and the release member, with an absence of fixing means between the release member and the container.
  • the container can be arranged in a simple bottle with a neck, and the release member can be arranged in a simple rod provided with anchoring reliefs and introduced inside the bottle via its neck.
  • the container provides a shoulder at a proximal outlet of the duct open towards the interior of the reservoir.
  • Said shoulder provides a proximal stop for retaining water in the form of ice inside the reservoir.
  • the anchoring member is provided with a distal stop for bearing against the container at a distal outlet of the duct open to the outside of the container.
  • Said distal stop advantageously forms at least one obturator of the duct at its distal outlet.
  • the distal stop advantageously participates in the adjustment of said time delay, in particular by being movably mounted on the release member and by being immobilized on the release member in a position selected beforehand by the operator.
  • the operator can thus adjust the extensions of the release member respectively on the one hand inside the container - and therefore inside the ice when the water is then frozen - and on the other hand with the underwater environment in which the release device is intended to be submerged. Said adjustment thus makes it possible to adjust the heat exchange surfaces of the release member respectively with the ice and with the immersion water of the underwater environment in which the release device is immersed.
  • relative mobility is provided between the distal stop and the anchoring member.
  • Said distal stopper and the anchoring member are immobilized to each other in an adjustment position of the anchoring member on the container determining the heat exchange surfaces of the release member respectively with the ice and with the underwater environment.
  • the container is advantageously arranged in a bottle with a neck, the interior recess of which leaves said reservoir.
  • a configuration of the container makes it possible to use the neck of the bottle to then spare both said conduit and said reservoir filling mouth.
  • the release member is formed by a rod provided at least partially at its periphery with protruding reliefs constituting said anchoring member.
  • the rod typically of axial extension has a radial dimension at most equal to the radial dimension of the duct, in particular to allow the introduction of the rod inside the container via the neck prior to the freezing of the water, by taking take into account the size of the anchoring member with which the rod is provided.
  • the anchoring member is for example formed by a thread formed at the periphery of the rod.
  • said distal stop may advantageously be formed of at least one nut, or even alternatively of a locknut, cooperating with said thread to allow the operator to adjust said heat exchange surfaces of the member. release respectively with the water considered in the solid phase and the underwater immersion medium of the release device.
  • the adjustment of said time delay can be obtained more or less precise according to the pitch of the thread, and / or said time delay can be reserved for a time delay of more or less short duration.
  • the anchoring member is for example formed of a plurality of pins formed at the periphery of the transversely projecting rod, with a crenelling formed at the periphery of the rod, or for example also threaded washers distributed in more or less substantial number at adjustable distances from each other along the rod.
  • the distal stop is for example configured as a washer extended by a shaft, which can be pinned by the operator on the rod via transverse openings distributed along the rod receiving a broaching member, such as a pin for example.
  • the reservoir houses an elastically deformable member impermeable to the passage of water through it, preferably installed removable at the bottom of the reservoir.
  • Said elastically deformable member forms a member for damping the thrust forces exerted by the water against said shoulder under the effect of the increase in its volume induced by its passage from its liquid phase to its solid phase, being understood therefore from freezing.
  • Said elastically deformable member may for example be arranged as a gas spring or a spring (s).
  • a gas spring or a spring (s).
  • Another solution is preferred having the advantage of being structurally simpler and less expensive, according to which said elastically deformable member is formed of a compressible mass obtained from a waterproof material, such as for example obtained from an elastomer such as silicone or rubber for example, or any other intrinsically flexible and waterproof resin.
  • the subject of the invention is also a method for implementing a device for releasing a ballast in accordance with the invention in application - or in other words for the implementation - of a method falling within the scope of the invention.
  • the method of the invention is recognizable in that it comprises at least the following operations carried out by an operator.
  • said operations comprise at least a preparatory phase of the release device, followed by a preliminary phase of use of the release device which is then followed by a phase of use of the release device.
  • the preparatory phase of the release device the following steps are carried out by the operator: -) filling said reservoir with water in the liquid state via said filling mouth.
  • the reservoir is preferably calibrated to be completely filled with water in the liquid state.
  • -) Introduce at least partially the release member provided with the anchoring member inside the reservoir via said conduit, allowing at least the distal attachment to emerge from the container. the release member is fitted, then -) place the container in a refrigerated enclosure until the water freezes.
  • the release device is awaiting use.
  • the release member is preferably prepared prior to filling the reservoir with water. During such a step of preparing the release member, an adjustment of the axial position of the stop on the release member is carried out in particular, according to a predetermined position identifying the heat exchange surfaces of the release device with ice and with the underwater environment respectively.
  • a ballast release time delay is set from the immersion of the release device, at least by adjusting the heat exchange surfaces of the release member respectively placed inside the tank and outside the container.
  • the release device is withdrawn from the refrigerated enclosure.
  • the delivery device is then attached to the support via the proximal clip and the ballast is attached to the delivery member via the distal clip.
  • the release device is ready to be submerged in an underwater environment.
  • the release device During the phase of use of the release device, immerse the release device in the underwater environment.
  • the release device is kept submerged in the underwater environment until the water contained inside the tank melts, as a result of the heat transfer between the underwater environment and at least the release member.
  • the passage of water in the liquid phase has the effect of releasing by gravity, or in other words under the effect of gravity, the release member out of the tank and consequently to release the ballast release device.
  • the preparatory phase of the release device being for example carried out on land, being included at a distance from an aquatic site of use of the release device, the preliminary phase of use of the release device comprises, where appropriate, a subsidiary transfer step.
  • said at least one release device is withdrawn from the refrigerated enclosure, the water being of course maintained in the solid phase, and is transferred in a refrigerated transport box to an aquatic site for using said at least one release device in number suitable for a study campaign in an underwater environment of said aquatic site, via a instrumentation installed on the support.
  • a said removable base equipping the refrigerated enclosure, on which base one or more release devices are potentially installed for freezing the water contained inside the container that each include one or more release devices installed on the base.
  • the removable base carrying the release device (s) is removed from the refrigerated enclosure and is transferred inside the refrigerated transport box to the aquatic site of use. of the release device (s).
  • FIG. 1 is a schematic illustration of a context of application of the invention to a study in an underwater environment of an aquatic site, according to which a device for releasing a ballast is mounted on a support interposed between a float placed in immersion in the underwater environment and said ballast which is to be released.
  • FIG. 2 is an illustration of a device for releasing a ballast according to the invention according to a first exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is an illustration of a device for releasing a ballast according to the invention according to a second exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is an illustration of a device for releasing a ballast according to the invention according to a third exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is an illustration of a device for releasing a ballast according to the invention according to a fourth exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is an illustration of a device for releasing a ballast according to the invention according to a fifth exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is an illustration of ways of preparing the release device shown in FIG. 2, prior to its use in an underwater environment.
  • the methods of preparing the release device shown for example in FIG. 7 are illustrated by drawings successively showing the stages of preparation of the release device prior to its immersion in an underwater environment.
  • FIG. 8 is an illustration of the release device of a ballast shown in Figure 2 and previously prepared as illustrated in Figure 7.
  • the release device is shown submerged in an underwater environment, in inactive station of use. In the inactive station of the release device, the ballast is retained by the release device while keeping it submerged in the underwater environment.
  • FIG. 9 is an illustration of the device for releasing a ballast shown in Figure 2 and previously prepared as illustrated in Figure 7, which is submerged in an underwater environment as shown in Figure 8.
  • the release device is shown as an active ballast release station.
  • an apparatus 1 for studying an underwater environment 2 and / or the seabed comprises various instruments 3 mounted on a support 4, such as a mooring cable in the example illustrated.
  • the instruments 3 are part of an instrumentation for studying the underwater environment 2 and / or the seabed.
  • Such instruments 3 comprise, for example, one or more sensors of the physicochemical and / or biological characteristics of the underwater environment to be studied and / or of its dynamics, one or more instruments for detecting solid bodies surrounding the apparatus 1 and / or various monitoring instruments. remote capture and / or transmission of information.
  • the support 4 is provided with a ballast 5 mounted at one distal of the ends of the support 4, to drive said instruments 3 deep into the underwater environment 2. The problem therefore arises of recovering said instruments 3 at the end. study of the underwater environment 2.
  • the support 4 is provided with a float 6 at the other proximal of its ends and a release device 7 of the ballast 5 which is mounted on the support 4 interposed between the float 6 and the ballast 5
  • the interposition of the release device 7 between the float 6 and the ballast 5 is potentially a direct interposition, in particular in the case where the instrumentation is installed on the float 6, or a indirect interposition in the presence of said instruments 3 interposed between the float 6 and the release device 7 via the support 4.
  • the apparatus 1 can comprise one or more floats 6 mounted on the support 4.
  • a float 6 can be formed of a buoy floating on the surface of the underwater environment 2, the release of the ballast 5 then facilitating the ascent. instruments 3 submerged by traction exerted on the surface on the support 4.
  • the float 6 is provided to be submerged following the ballasting of the support 4.
  • the water F1 in the liquid phase is frozen prior to the use of the release device 7. Following the immersion of the release device 7, the ice block melts under the effect of the water temperature of immersion in which the device is immersed, causes the release of the ballast 5 by the release device 7 as illustrated in FIG. 9. Of course it is understood that the temperature of the immersion water is higher than that of the water F1 in solid phase.
  • FIGS. 2 to 6 various exemplary embodiments of a release device 7 falling within the scope of the invention are shown respectively in these figures.
  • Each of the release devices 7 is equipped with a release member 8 which is provided with a distal attachment 8b to the ballast 5 and an anchoring member 9 inside the water F1 in solid phase. Following its maintenance inside the water F1 in the solid phase in the form of ice, the release member 8 and consequently the ballast 5 are retained on the release device 7, as illustrated in FIG. 8.
  • FIG. 9 the melting of the water F 1, releases the release member 8 from its retention by the water F1, which causes, under the effect of gravity, the release of the release device 7 and consequently the release of the ballast 5 mounted on the release member 8.
  • the delivery devices 7 each comprise a container 10, such as advantageously arranged in a bottle with a neck according to the various exemplary embodiments illustrated.
  • the container 10 is provided with a proximal attachment 8a for its remote junction with the float 6 via the support 4.
  • the container 10 provides a reservoir 11 for receiving water F1 provided with a mouth 12 for filling the reservoir 11 in. water F1 in liquid phase which is provided by the outlet of a neck 13 of the container 10 open to the reservoir 11.
  • the neck 13 also conventionally household a duct 14, via which the release member 8 is able to be introduced inside the reservoir 1 1.
  • the duct 14, or the mouth 12 therefore communicate with the reservoir for insertion. of the male element, namely the release member.
  • the conduit 14 opens into the reservoir 11 through the mouth 12 and allows the filling of water. However, the water filling can be done through a separate orifice.
  • the release member 8 is arranged in a rod 15 of axial extension A1 which partially passes through the reservoir 11 along its axis A1 of extension, via the proximal end of the rod 15 opposite its distal end provided with the fastener. distal 8b.
  • the neck 13 of the container 10 still conventionally forms a shoulder 16 at a proximal outlet of the duct 14 open towards the interior of the reservoir 11 by delimiting said mouth 12.
  • Such a shoulder 16 is exploited to provide an obstacle to the escape of the tank.
  • the shoulder 16 forms a proximal stop 19, via which the water F1 in the solid phase is retained inside the reservoir 11.
  • said mouth 12 can be closed off by a distal stop 17 fitted to the rod 15.
  • An elastomeric washer 18 is preferably interfaced between the distal stop 17 and the wall of the container 10 against which the washer 18 bears.
  • Such a washer 18 reinforces the tightness of the reservoir 11 vis-à-vis the immersion water surrounding the container 10 and provides an elastic axial bearing of the distal stop 17 against the container 10.
  • the distal stopper 17 limits the extension of the proximal part of the rod 15 introduced inside the reservoir 11 and bears axially against the container 10 to close said mouth 12 and thus isolate the tank 11 from the outside of the container 10.
  • the rod 15, or in other words the release member 8, forms a heat exchange member between the water F1 in the solid phase contained inside the tank 11 and the immersion water surrounding the container 10.
  • the proximal part of the rod 15 which extends inside the reservoir 11, provides a first surface for heat exchange with the water F1 in the solid phase contained inside the reservoir 11.
  • the distal part of the rod 15 which extends outside the container 10 provides a second heat exchange surface with the immersion water of the underwater environment 2 in which the release device 7 is immersed.
  • the distal stopper 17 forms a member for adjusting the respective extensions of the proximal part of the rod 15 extending inside the reservoir 11 and of the distal part of the rod 15 extending outside the. container 10.
  • the distal stopper 17 is movably mounted along the rod 15 while being immobilized on the rod 15 in a desired position. From an adjustment of the position of the distal stop 17 and of its immobilization on the rod 15, the respective extensions of the proximal part of the rod 15 in the reservoir 11 and of the distal part of the rod 15 outside the container 10 can be jointly regulated. Such an adjustment makes it possible to adjust the first heat exchange surface of the rod 15 inside the water F1 in the solid phase and the second heat exchange surface of the rod 15 with the immersion water of the release device 7.
  • the anchoring member 9 not only provides an anchoring of the release member 8 inside the water F1 in the solid phase, but also participates in the formation of the first heat exchange surface of the member. release 8 with the water F1 contained in the reservoir 11.
  • the anchoring member 9 is in particular formed by protruding reliefs formed at the periphery and / or along the rod 15.
  • the radial dimension of the rod 15, being included with the presence of said anchoring reliefs, is at most equal to the radial dimension of the introduction duct 14. of the rod 15 in the reservoir 11 prior to the freezing of the water F1, and evacuation of the rod 15 out of the reservoir 11 following the passage of the water F1 from its solid phase to its liquid phase in station d 'use of the release device 7 submerged in the underwater environment 2.
  • the shoulder 16 has a flat bottom, oriented radially with respect to the axial extension A1 of the rod 15.
  • the bottom of the shoulder 16 is oriented towards the duct 14 for the introduction of the rod 15 inside the reservoir 11.
  • the shoulder 16 has a generally conical arrangement.
  • the conical conformation of the shoulders 16 is defined along a rectilinear generatrix.
  • the conical conformation of the shoulder 16 is defined along a curved generatrix giving it a curved conformation.
  • the rod 15 is arranged as a threaded rod and the distal stop 17 is arranged as a nut.
  • the rod 15 comprises at its periphery a crenellating whose crenellations jointly form the anchoring member 9.
  • the distal stop 17 is formed of a body slidably mounted on the rod 15 while being immobilized by pinning in a desired position on the rod 15, in particular via a pin 20.
  • the pin 20 is introduced through one of the openings 21 selectively chosen by an operator among a plurality of openings 21 distributed along the rod 15 while being arranged between said crenellations.
  • the release device 7 is provided with an accessory formed of an elastomeric body 22 which is placed inside the reservoir 11 at its bottom 23 axially A1 opposite the duct. 14 for introducing the rod 15 inside the container 10.
  • Said elastomeric body 22 is arranged in an elastically deformable member 24 impermeable to a passage of water F1 through it.
  • Such an elastically deformable member 24 makes it possible to damp the potentially substantial thrust forces which are exerted by the water F1 in the solid phase against the shoulder 16 which the container 10 comprises as illustrated, under the effect of the increase in volume. water F1 as a result of its passage from its liquid phase to its solid phase.
  • the release device 7 is prepared prior to its use in an underwater environment 2, according to a preparatory phase E1 to E5 and a preliminary phase E6, E7.
  • a first step E1 is a calibration step E1 of the release member 8 according to a predefined duration of immersion of the release device 7, by adjusting the extensions of the release member 8 respectively to inside and outside the container 8.
  • a second step E2 is a step of filling the container 10 with water F1 via the neck 13 that it comprises. It is understood here that the first step E1 and the second step E2 can be inverted, being considered that these steps E1, E2 are performed indifferently one before the other but prior to the introduction of the release member 8 to inside the container 10.
  • a third step E3 is a step of introducing the previously calibrated release member inside the container 10 previously filled with water F1 in the liquid state, via the neck 13 that it comprises.
  • a fourth step E4 is a step of introducing at least one release device 7 inside a refrigerated enclosure 25 to cause the phase change of the water F1 filling the container 10 from its liquid phase to its solid phase.
  • Several release devices 7 are preferably simultaneously refrigerated during a freezing step E5 of the water F1 contained in the containers 10.
  • the latter is equipped with a base 26 provided with a plurality of cells 26a for receiving the release devices 7 in a vertical station. , the neck of the containers 10 of each of the release devices 7 being oriented upwards with respect to gravity to prevent the water F1 from escaping out of the containers 10 prior to its passage into the solid phase.
  • the refrigeration of the release devices 7 inside the enclosure 25 is potentially carried out on land or on board a ship. It is considered the case where the refrigeration of the release devices 7 inside the enclosure 25 is carried out on land, at a distance from an aquatic site for using the release devices 7.
  • a preliminary phase E6, E7 for using the release devices 7 comprises a step E6 of removing the release devices 7 from the refrigerated enclosure 25 and installing the release devices 7 inside a refrigerated transport box 27 .
  • the base 26a is advantageously mounted removable in the refrigerated enclosure 25. The base 26a is then used by an operator to manipulate the release devices 7 in batches. which are removed from the refrigerated enclosure 25 and stored in the refrigerated box 27 for transport to the aquatic site for using the release devices 7.
  • the release device 7 is shown in the use phase being immersed in an underwater environment 2.
  • the container 10 is attached to the support 4 via the proximal attachment 8a with which it is provided and the ballast 5 is attached to the delivery member 8 via the distal attachment 8b with which it is provided.
  • the release device 7, the instruments 3 and the float 6, depending on the application of the release device 7 illustrated, are immersed in the underwater environment 2, in particular for a study of the underwater environment 2 and / or its environment.
  • the release device 7 is in an inactive station in which the ballast 5 is retained by the release device 7 via the release device 8 anchored inside the block of ice formed by the solid phase water.
  • the water F1 initially in the solid phase passes in liquid form under the effect of a heat exchange between the water F1 and the immersion water, mainly via the immersed part in the underwater environment 2 of the release member 8, and more particularly of the rod 15 that the release member 8 comprises.
  • the passage of the water F1 in the liquid phase is gradual until the grip it exerts on the water is broken.
  • 'drop member 8 the water F1 then being incapable of retaining the drop member 8 inside the container 10.
  • the drop member 8 subjected to the weight of the ballast 5 then falls by gravity out of the container 10, which causes the ballast to be released 5.
  • the water F1 in liquid phase flows out of the reservoir 11 through said mouth 12, and is discharged out of the container 10 via the neck 13 by mixing with the immersion water.
  • the container 10 and the instruments 3 installed on the support 4 rise to the surface with the float 6 where they can then be recovered.
  • the container 10 constituting the release device is also recovered, being reusable to subsequently cooperate with a new anchoring member 8, and thus recompose a new release device 7.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

Selon la méthode de l'invention, le lest (5) est relié à au moins un flotteur (6) via un support (4) et un dispositif de largage (7) du lest (5) est monté sur le support (4) en interposition entre ledit au moins un flotteur (6) et le lest (5). Un moyen de libération du lest (5) est mis en œuvre pour son largage par fusion d'eau (F1) sous forme de glace contenue dans le dispositif de largage (7), au contact du milieu subaquatique (2) dans lequel le dispositif de largage (7) est immergé.

Description

METHODE ET DISPOSITIF DE LARGAGE D'UN LEST EN MILIEU
SUBAQUATIQUE
Domaine technique de l'invention
L'invention relève du domaine des activités en milieu subaquatique, et porte plus particulièrement sur de telles activités pour lesquelles un objet immergé qui est installé sur un support relié à un flotteur, est à récupérer en surface de l'eau. Plus précisément, l'invention porte sur la récupération en surface de l'eau d'un objet immergé qui est monté sur un support en interposition entre un flotteur et un dispositif de largage d'un lest, le lest maintenant en immersion au moins l'objet et/ou le flotteur à l'encontre d'une contre-poussée exercée par le flotteur.
L'invention concerne un dit dispositif de largage du lest et une méthode de largage dudit lest. L'invention concerne plus spécifiquement un tel dispositif de largage et une telle méthode mettant en oeuvre un moyen de libération du lest en réaction de l'immersion du dispositif de largage dans le milieu subaquatique.
Art antérieur
Parmi les activités en milieu subaquatique, il peut être nécessaire de récupérer en surface de l'eau un objet immergé. A titre indicatif non restrictif, tel est par exemple le cas dans le domaine de l'océanographie pour la récupération en surface de divers instruments océanographiques immergés, dans le domaine de la pêche pour la récupération d'un matériel de pêche tel que par exemple une nasse immergée, dans le domaine des activités industrielles en milieu aquatique comme les travaux maritimes ou fluviaux par exemple, voire encore dans les domaines relevant des activités militaires et/ou dans le domaine d'étude des fonds subaquatiques ou des zones côtières.
A titre illustratif dans le domaine de l'océanographie, divers instruments collecteurs d'informations par mesure et/ou par détection, et/ou encore des instruments de transmission d'informations à distance, sont utilisés pour étudier le milieu aquatique et/ou son environnement comme les zones côtières ou les fonds marins. Selon une technique utilisée pour immerger les instruments, ceux-ci sont installés sur un support en interposition entre un flotteur et un lest. Le support est par exemple constitué d'un câble de mouillage ou d'une tige, et le flotteur est par exemple un flotteur de surface ou un flotteur immergé. Le lestage du support permet d'immerger les instruments à une profondeur souhaitée à l'encontre de la contre- poussée vers la surface qui est exercée par le flotteur.
Il se pose dès lors le problème concernant la récupération des instruments installés sur le support. En effet au moins les instruments et/ou aussi le flotteur étant en station d'immersion par suite du lestage du support, le lest fait alors obstacle à une récupération aisée des instruments en surface.
C'est pourquoi, le lest est alors monté sur le support via un dispositif de largage du lest qui est interposé sur le support entre le lest et l'ensemble comprenant les instruments et le flotteur. Les instruments et/ou le cas échéant le flotteur étant en station d'immersion, le largage du lest - qui est alors perdu - permet de récupérer les instruments installés sur le support qui sont libérés de l'effort de plongée exercé par le lest sur le support. Dans le cas où le flotteur est immergé, la libre flottabilité du flotteur libéré du lest permet alors au flotteur de remonter en surface pour permettre à un opérateur de récupérer les instruments installés sur le support.
Structurellement, les dispositifs de largage comprennent dans leur généralité un corps muni d'organes de fixation au support en interposition entre le flotteur et le lest. Les organes de fixation sont couramment agencés en oeillet ou en crochet et le dispositif de largage est aussi équipé d'un moyen de libération du lest.
Dans ce contexte, un problème spécifiquement posé réside dans l'organisation du dit moyen de libération entre le dispositif de largage et le lest. Il est connu à cet effet diverses modalités d'agencement de tels moyens de libération.
Il est par exemple connu de munir le dispositif de largage d'un organe de commande de l'ouverture d'un dit crochet reliant le dispositif de largage au lest. L'ouverture du crochet est alors provoquée par l'organe de commande qui est par exemple préprogrammé pour provoquer l'ouverture du crochet à l'échéance d'une période prédéfinie, ou par exemple encore par réception par l'organe de commande d'un signal de commande émis à distance pour provoquer une ouverture du crochet, notamment un signal acoustique émis depuis un navire.
Par exemple encore, il a été proposé de munir le dispositif de largage d'un moyen temporisé de délitement ou de destruction d'un organe de jonction via lequel le dispositif de largage est fixé au câble de mouillage, comme notamment par corrosion.
Par exemple encore, il a été proposé de munir le dispositif de largage d'un moyen réagissant aux conditions d'immersion du dispositif de largage pour provoquer le largage du lest. Il est par exemple connu pour provoquer le largage du lest, de déliter un organe de jonction entre le dispositif de largage et le lest par corrosion galvanique naturelle au contact de l'eau saline ou par corrosion galvanique forcée.
Il est aussi connu du document US 10/232914 B1 (SPAWAR SYSTEMS CENTER PACIFIC; US NAVY), de larguer le lest via un moyen hydrostatique réagissant à la pression du milieu aquatique dans lequel le dispositif de largage est immergé. Il est encore connu du document US 2008/311805 A1 (SPEARS REDRICK;OLSON MANFRED BRADLEY), de larguer le lest par délitement progressif d'un corps effervescent réagissant au contact de l'eau d'immersion.
Présentation de l'invention
L'agencement des dispositifs de largage dépendent essentiellement de la durée et/ou de la profondeur d'immersion souhaitée de l'objet à récupérer.
C'est pourquoi les divers dispositifs de largage précédemment mentionnés présentent des structures et des modalités de mises en oeuvre diversifiées selon l'utilisation qui leur est dédiée. Il apparaît cependant que les dispositifs de largage relevant de l'art antérieur méritent d'être simplifiés.
Dans ce contexte, l'invention a pour objet un dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique le lest étant monté, via le dispositif de largage, sur un support relié à un flotteur. L’invention porte également sur une méthode de largage dudit lest. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de largage de structure simple et de manipulation aisée par un opérateur pour sa mise en oeuvre - y compris par un opérateur ne disposant pas de formation spécifique - notamment en ce qui concerne l'adaptation selon les besoins de la durée d'immersion du dispositif de largage préalablement au largage du lest.
Un tel dispositif de largage est aussi recherché pour procurer de manière satisfaisante une fiabilité de mise en oeuvre et un contrôle d'un largage du lest à l'issue d'une durée sensiblement prédéfinie d'immersion du dispositif de largage.
Il est encore visé la recherche d'une telle méthode et d'un tel dispositif de largage qui soient compétitifs sur le marché des dispositifs de largage d'un lest en milieu subaquatique, notamment sur un segment de marché répondant à des besoins d'une immersion de courte durée et/ou pour le largage d'un lest de masse potentiellement conséquente. A titres indicatifs non restrictifs, il est visé un segment de marché relevant d'une durée d'immersion de l'ordre comprise entre quelques minutes et quelques heures, préférentiellement comprise entre une heure à deux heures et une masse du lest pouvant être de l'ordre de plusieurs dizaines de kilogrammes.
Les buts visés par la présente invention sont atteints isolément ou en combinaison par application des dispositions qui suivent.
Une méthode conforme à l'invention est une méthode de largage d'un lest en milieu subaquatique, selon laquelle le lest est relié à au moins un flotteur via un support, tel que par exemple un câble de mouillage ou une tige. Le flotteur est susceptible d'être utilisé comme un flotteur de surface, dit aussi bouée, ou comme un flotteur immergé. Un dispositif de largage du lest est monté sur le support en interposition entre ledit au moins un flotteur et le lest.
Conformément à l'invention, la méthode met en oeuvre un moyen de libération du lest pour son largage, par fusion d’eau sous forme de glace contenue dans le dispositif de largage, au contact du milieu subaquatique dans lequel le dispositif de largage est immergé. La libération du lest est provoquée par le changement de phase de l’eau à l’état solide sous forme de glace, par suite de sa congélation préalablement à l'immersion du dispositif de largage dans le milieu subaquatique. Le lest est retenu par le dispositif de largage via un organe de largage pourvu d'une attache au lest et d'un organe d'ancrage maintenu à l'intérieur du dispositif de largage par l’eau préalablement congelée en phase solide. La fusion de l’eau sous l’effet de la température du milieu ambiant de l'eau d'immersion du dispositif de largage provoque une libération de l'organe de largage et par suite le largage du lest par gravité, ou en d'autres termes sous l'effet de la pesanteur.
Autrement dit, la fusion de l’eau contenue dans le dispositif de largage sous forme de glace provoque le largage du lest sous l'effet d’un transfert de chaleur entre le dispositif de largage et l'eau d'immersion dans laquelle le dispositif de largage est immergé. La libération du lest est provoquée par le changement de phase de l’eau sous forme de glace préalablement congelée à l'intérieur du dispositif de largage, par suite de l'immersion du dispositif de largage dans le milieu subaquatique.
Plus spécifiquement, l’eau étant en phase solide par suite de sa congélation préalablement à l'immersion du dispositif de largage dans le milieu subaquatique, le lest est retenu par le dispositif de largage via un organe de largage pourvu d'une attache au lest et d'un organe d'ancrage qui est maintenu à l'intérieur du dispositif de largage par l’eau sous forme de glace qu'il contient. La fusion de l’eau sous l’effet de la température du milieu ambiant de l'eau d'immersion provoque une libération de l'organe de largage et par suite le largage du lest par gravité, ou en d'autres termes sous l'effet de la pesanteur.
Autrement dit, l'organe de largage est monté sur le dispositif de largage en étant maintenu par l’eau sous forme de glace préalablement à son immersion dans le milieu subaquatique. Lorsque le dispositif de largage porteur du lest via l'organe de largage est immergé dans le milieu subaquatique, un échange thermique se produit entre l’eau et le milieu d'immersion, essentiellement via l'organe de largage plongé dans l'eau d'immersion. Ceci a pour effet de provoquer la fusion de la glace, essentiellement via les zones d'échange thermique entre l'organe de largage et d'une part l'eau d'immersion et d'autre part l’eau en phase solide via l'organe d'ancrage dont l'organe de largage est pourvu. Par suite de sa fusion, l’eau à l’état liquide est alors inapte à retenir l'organe de largage sur le dispositif de largage, ce qui provoque la libération de l'organe de largage porteur du lest, et provoque le largage du lest.
L'organe de largage et le lest dont il est porteur sont alors perdus. Un conteneur de remplissage en eau du dispositif de largage et le cas échéant un ou plusieurs objets, comme par exemple une instrumentation montée sur le support, peuvent alors être récupérés en surface. En cas d'immersion du flotteur, sa flottabilité est alors exploitée pour provoquer une remontée en surface du conteneur à l'intérieur duquel l'eau est préalablement congelée, ainsi que des objets montés sur le support. Le flotteur étant une bouée de surface, le largage du lest facilite la récupération en surface du conteneur et des objets par traction opérée sur le support libéré du lest.
L'invention permet de fiabiliser et de simplifier le dispositif de largage qui demeure intrinsèquement statique, à l'exception de l'échappée libre et sans contrainte sous l'effet de la pesanteur de l'organe de largage par suite de la fusion de l’eau provoquant le largage du lest. La structure du dispositif de largage peut être réduite à un conteneur, tel qu'avantageusement agencé en bouteille à goulot, de réception conjointe de l’eau et partiellement de l'organe de largage émergeant par ailleurs hors du conteneur. L'encombrement et la masse du dispositif de largage sont au mieux limités, et le dispositif de largage peut être réalisé et fonctionner à moindres coûts.
L'organe de largage peut être essentiellement réduit à une tige pourvue à sa périphérie de reliefs constitutifs de l'organe d'ancrage. Une telle tige est d'un coût modique et peut être perdue suite au largage du lest, sans incidence significative sur les coûts d'obtention et/ou de fonctionnement du dispositif de largage. En outre préalablement à la solidification de l’eau introduite à l'intérieur du conteneur en phase liquide, l'organe de largage peut être spontanément maintenu par gravité à l'intérieur du conteneur placé dans une enceinte de réfrigération, jusqu'à congélation de l’eau. Dans le cas où le conteneur est rempli à terre, l’eau peut être avantageusement délivrée par un réseau hydraulique. La congélation de l'eau à l'intérieur du conteneur peut avoir lieu à terre ou à bord d'un bateau équipé de moyens de congélation.
Selon un mode de réalisation préférentiel, la température de fusion de l’eau peut être ajustée de -5 à +10°C, par l’addition d’aux moins un additif permettant de faire varier la température de fusion de l'eau préalablement congelée. Ces additifs peuvent notamment être choisis parmi les alcools (EtOH et glycérol notamment), des sels (NaCI) ou une huile végétale.
L’élimination de l’eau lors du largage du lest est sans incidence significative sur les coûts de fonctionnement du dispositif de largage. L'énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif de largage est réduite à celle nécessaire à la congélation de l’eau, qui peut être réalisée au moyen d'un congélateur courant du commerce. Le congélateur peut être pourvu d'aménagements simples pour la réception idoine d'un ou de plusieurs dispositifs de largage nécessaires à une compagne d'étude d'un milieu subaquatique.
De préférence, le congélateur est équipé d'un socle adapté pour la réception d'une pluralité d'organes de largage rassemblés par lot sur le socle. Le socle est alors de préférence installé amovible à l'intérieur du congélateur. Dans le cas d'une congélation de l'eau à terre, au moins un lot de dispositifs de largage contenant l’eau en phase solide peut ainsi être transféré aisément à l'intérieur d'un conteneur thermiquement isolé et/ou réfrigéré, via lequel conteneur un lot de dispositifs de largage peut être acheminé vers un site d'utilisation.
Une temporisation du largage du lest depuis l'immersion du dispositif de largage dans le milieu subaquatique peut être structurellement simple et d'une mise en œuvre aisée, par exemple à partir d'un réglage initial de la position de l'organe de largage sur le dispositif de largage. Un tel réglage peut être limité à un réglage des surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement avec l’eau en phase solide dans lequel l'organe de largage est maintenu et avec le milieu extérieur, notamment subaquatique. Une telle méthode de largage et/ou un tel dispositif de largage utilisé pour sa mise en oeuvre, sont adaptés pour des durées d'immersion du dispositif de largage pouvant être significativement variables. Le volume du conteneur et/ou les surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement avec l’eau en phase solide et avec le milieu subaquatique, peuvent être adaptés sans difficulté particulière en fonction d'une durée d'immersion souhaitée.
Selon un mode spécifique de réalisation, le largage du lest est temporisé à compter de l'immersion du dispositif de largage porteur du lest dans le milieu subaquatique, notamment par prise en compte de l'un quelconque au moins des paramètres de temporisation suivants : -) d'une part la température de l’eau considérée en phase solide et son enthalpie de fusion, et d’autre part la température du milieu subaquatique dans lequel le dispositif de largage est prévu d'être immergé, -) le volume d’eau en phase solide à l'intérieur duquel est maintenu l'organe de largage, -) la conductance thermique de l'organe de largage, prenant au moins en compte les surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement avec l'eau sous forme de glace et avec le milieu subaquatique. Il précisé que la conductance thermique de l'organe de largage prend aussi en compte son coefficient de transfert thermique et sa résistance thermique, et/ou -) la résistance thermique d'un conteneur de réception de l’eau que comporte le dispositif de largage.
La résistance thermique du conteneur est de préférence élevée pour favoriser la fusion de la glace essentiellement via l'organe de largage directement soumis à la température de l'eau d'immersion. La résistance thermique du conteneur peut être obtenue par sa formation à partir d'un matériau à forte résistance thermique et/ou à partir d'une isolation thermique du conteneur, intégrée au conteneur à sa périphérie ou rapportée autour du conteneur en étant de préférence amovible pour permettre son retrait en phase de congélation de l’eau.
De préférence et avantageusement, la temporisation du largage du lest est réglable par un opérateur sur la base d'une valeur connue de l'un au moins desdits paramètres de temporisation. Ladite au moins une valeur connue est alors traitée par l'opérateur pour identifier la temporisation du largage du lest à partir d'une modélisation préalablement établie du comportement du dispositif de largage selon diverses valeurs de l'un au moins desdits paramètres de temporisation.
Une telle modélisation peut typiquement prendre la forme d'un tableau de correspondance et/ou d'un abaque, ou encore d'un outil numérique de calcul, permettant d'identifier à partir de ladite modélisation les valeurs dudit au moins un paramètre à appliquer pour une utilisation donnée du dispositif de largage dans un milieu subaquatique préalablement identifié.
L'invention a aussi pour objet un dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique. Le dispositif de largage comprend un conteneur pourvu d'une attache proximale dédiée à la fixation du conteneur à un dit support et d'une attache distale dédiée à la fixation du conteneur audit lest. Le conteneur ménage au moins un réservoir de réception d'eau.
Il est compris ici que les notions distale et proximale sont des notions relatives considérées au regard de la mise en position du dispositif de largage en station d'utilisation sur le support, en interposition entre le flotteur et le lest. La notion proximale est appliquée au regard de la position du dispositif de largage par rapport au flotteur et la notion distale est appliquée au regard de la position du dispositif de largage par rapport au lest.
Dans ce contexte et pour exemple, le dispositif de largage de l'invention est reconnaissable en ce que le conteneur est pourvu d'une bouche obturable de remplissage du réservoir via lequel de l'eau est introduite en phase liquide à l'intérieur du réservoir. Le conteneur est aussi pourvu d'un conduit ouvert vers l'extérieur du conteneur, à travers lequel conduit l'organe de largage muni de ladite attache distale et dudit organe d'ancrage est au moins en partie introduit à l'intérieur du réservoir.
Cet exemple de réalisation est avantageux dans le cas de l'utilisation d'eau introduit en phase liquide à l'intérieur du conteneur préalablement à sa congélation. On relèvera que la structure du dispositif de largage est essentiellement réduite à deux composants respectivement constitutifs du conteneur et de l'organe de largage, avec une absence de moyen de fixation entre l'organe de largage et le conteneur. Le conteneur peut être agencé en une simple bouteille à goulot, et l'organe de largage peut être agencé en une simple tige munie de reliefs d'ancrage et introduite à l'intérieur de la bouteille via son goulot.
Plus particulièrement selon une forme de réalisation, le conteneur ménage un épaulement à un débouché proximal du conduit ouvert vers l'intérieur du réservoir. Ledit épaulement ménage une butée proximale de retenue de l’eau sous forme de glace à l'intérieur du réservoir. Un tel épaulement contre lequel prend appui l’eau en phase solide et l'emprise de l'organe de largage à l'intérieur de l’eau en phase solide via une surface d'échange thermique prédéterminée, autorise notamment un lestage du support par un lest de masse potentiellement conséquente pendant une durée souhaitée de lestage du support.
L'organe d'ancrage est muni d'une butée distale de prise d'appui contre le conteneur à un débouché distal du conduit ouvert vers l'extérieur du conteneur. Ladite butée distale forme avantageusement au moins un obturateur du conduit à son débouché distal.
De préférence, la butée distale participe avantageusement au réglage de ladite temporisation, en étant notamment montée mobile sur l'organe de largage et en étant immobilisable sur l'organe de largage en une position préalablement sélectionnée par l'opérateur.
L'opérateur peut ainsi effectuer un réglage des extensions de l'organe de largage respectivement d'une part à l'intérieur du conteneur - et donc à l'intérieur de la glace lorsque l'eau est ensuite congelée - et d'autre part avec le milieu subaquatique dans lequel le dispositif de largage est destiné à être immergé. Ledit réglage permet ainsi de régler en conséquence les surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement avec la glace et avec l'eau d'immersion du milieu subaquatique dans lequel le dispositif de largage est immergé.
Ainsi selon une forme de réalisation, une mobilité relative est ménagée entre la butée distale et l'organe d'ancrage. Ladite butée distale et l'organe d'ancrage sont immobilisables l'un à l'autre en une position de réglage de l'organe d'ancrage sur le conteneur déterminant les surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement avec la glace et avec le milieu subaquatique.
Selon une forme de réalisation, le conteneur est avantageusement agencé en bouteille à goulot, dont l'évidement intérieur ménage ledit réservoir. Une telle configuration du conteneur permet d'exploiter le goulot de la bouteille pour alors ménager à la fois ledit conduit et ladite bouche de remplissage du réservoir.
Selon une forme de réalisation, l'organe de largage est formé d'une tige munie au moins partiellement à sa périphérie des reliefs saillants constitutifs dudit organe d'ancrage. La tige typiquement d'extension axiale présente une dimension radiale au plus égale à la dimension radiale du conduit, pour notamment permettre l'introduction de la tige à l'intérieur du conteneur via le goulot préalablement à la congélation de l’eau, en prenant en compte l'encombrement de l'organe d'ancrage dont la tige est pourvue.
A titre d'exemples non restrictifs :-) l'organe d'ancrage est par exemple formé d'un filetage ménagé en périphérie de la tige. Dans ce cas, ladite butée distale peut être avantageusement formée d'au moins un écrou, voire aussi subsidiairement d'un contre-écrou, coopérant avec ledit filetage pour permettre à l'opérateur de régler lesdites surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement avec l’eau considérée en phase solide et le milieu subaquatique d'immersion du dispositif de largage. Dans ce cas, le réglage de ladite temporisation peut être obtenu plus ou moins précis selon le pas du filetage, et/ou ladite temporisation peut être réservée à une temporisation de plus ou moins courte durée. -) Selon d'autres exemples plutôt réservés à une temporisation de plus ou moins longue durée par accroissement, préférentiellement ajustables, des dites surfaces d'échange thermique de la tige, l'organe d'ancrage est par exemple formé d'une pluralité de picots ménagés en périphérie de la tige en saillie transversale, d'un crénelage ménagé en périphérie de la tige, ou par exemple encore de rondelles filetées réparties en nombre plus ou moins conséquent à des distances ajustables les unes des autres le long de la tige. Dans ces cas d'exemple, la butée distale est par exemple configurée en rondelle prolongée par un fût, pouvant être brochées par l'opérateur sur la tige via des ouvertures transversales réparties le long de la tige recevant un organe de brochage, tel qu'une goupille par exemple.
Selon une forme de réalisation, le réservoir loge un organe élastiquement déformable imperméable au passage de l’eau à son travers, de préférence installé amovible en fond du réservoir. Ledit organe élastiquement déformable forme un organe d'amortissement des efforts de poussée exercés par l’eau contre ledit épaulement sous l'effet de l'accroissement de son volume induit par son passage depuis sa phase liquide vers sa phase solide, étant compris par suite de sa congélation.
Ledit organe élastiquement déformable peut par exemple être agencé en vérin à gaz ou à ressort(s). Il est préféré une autre solution présentant l'avantage d'être structurellement plus simple et moins coûteuse, selon laquelle ledit organe élastiquement déformable est formé d'une masse compressible issue d'un matériau étanche à l’eau, tel que par exemple issue d'un élastomère comme le silicone ou le caoutchouc par exemple, ou toute autre résine intrinsèquement souple et étanche à l’eau.
L'invention a aussi pour objet un procédé de mise en oeuvre d'un dispositif de largage d'un lest conforme à l'invention en application - ou autrement dit pour la mise en oeuvre - d'une méthode relevant de l'invention. Le procédé de l'invention est reconnaissable en ce qu'il comprend au moins les opérations suivantes effectuées par un opérateur.
Essentiellement, lesdites opérations comprennent au moins une phase préparatoire du dispositif de largage, suivie d'une phase préliminaire d'utilisation du dispositif de largage qui est ensuite suivie d'une phase d'utilisation du dispositif de largage. Au cours de la phase préparatoire du dispositif de largage, les étapes suivantes sont effectuées par l'opérateur : -) remplir ledit réservoir d’eau à l'état liquide via ladite bouche de remplissage. Le réservoir est de préférence calibré pour être complètement remplie d’eau à l'état liquide. Puis : -) introduire au moins en partie l'organe de largage muni de l'organe d'ancrage à l'intérieur du réservoir via ledit conduit, en laissant émerger hors du conteneur au moins l'attache distale dont l'organe de largage est muni, puis -) placer le conteneur dans une enceinte réfrigérée jusqu'à la congélation de l’eau.
A l'issue de cette phase préparatoire, le dispositif de largage est en attente d'utilisation.
L'organe de largage est de préférence préparé préalablement au remplissage de du réservoir en eau. Au cours d'une telle étape de préparation de l'organe de largage, il est notamment effectué un réglage de la position axiale de la butée sur l'organe de largage, selon une position prédéterminée identifiant les surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement avec la glace et avec le milieu subaquatique.
Autrement dit selon une mise en oeuvre spécifique du procédé, en phase préparatoire du dispositif de largage et préalablement à l'introduction de l'organe de largage à l'intérieur du réservoir, une temporisation de largage du lest est réglée à compter de l'immersion du dispositif de largage, au moins par ajustement des surfaces d'échange thermique de l'organe de largage respectivement placées à l'intérieur du réservoir et à l'extérieur du conteneur.
Au cours de la phase préliminaire d'utilisation du dispositif de largage, le dispositif de largage est retiré de l'enceinte réfrigérée. Le dispositif de largage est par la suite fixé au support via l'attache proximale et le lest est fixé à l'organe de largage via l'attache distale.
A l'issue de cette phase préliminaire, le dispositif de largage est prêt à être immergé en milieu subaquatique.
Au cours de la phase d'utilisation du dispositif de largage, immerger dans le milieu subaquatique le dispositif de largage. Le dispositif de largage est maintenu immergé dans le milieu subaquatique jusqu'à la fusion de l’eau contenue à l'intérieur du réservoir, par suite du transfert thermique entre le milieu subaquatique et au moins l'organe de largage. Le passage de l’eau en phase liquide a pour effet de libérer par gravité, ou autrement dit sous l'effet de la pesanteur, l'organe de largage hors du réservoir et par suite de libérer le dispositif de largage du lest. La phase préparatoire du dispositif de largage étant par exemple effectuée à terre, étant compris à distance d'un site aquatique d'utilisation du dispositif de largage, la phase préliminaire d'utilisation du dispositif de largage comprend le cas échéant une étape subsidiaire de transfert d'au moins un organe de largage retiré de l'enceinte réfrigérée, l’eau étant en phase solide, et de transfert dudit au moins un organe de largage dans une caisse réfrigérée de transport vers le site aquatique d'utilisation de dispositifs de largage en nombre adapté lors d'une campagne d'étude dudit site aquatique.
Autrement dit selon des modalités particulières d'un procédé relevant de l'invention et en fin de la phase préparatoire d'utilisation dudit au moins un dispositif de largage, ledit au moins un dispositif de largage est retiré de l'enceinte réfrigérée, l’eau étant bien entendu maintenu en phase solide, et est transféré dans une caisse réfrigérée de transport vers un site aquatique d'utilisation dudit au moins un dispositif de largage en nombre adapté pour une campagne d'étude en milieu subaquatique dudit site aquatique, via une instrumentation installée sur le support.
A cet effet, il est dès lors de préférence mis à profit un dit socle amovible équipant l'enceinte réfrigérée, sur lequel socle un ou plusieurs dispositifs de largage sont potentiellement installés pour la congélation de l’eau contenu à l'intérieur du conteneur que comportent chacun du ou des dispositifs le largage installés sur le socle. A l'issue de la phase préparatoire du dispositif de largage, le socle amovible porteur du ou des dispositifs de largage est retiré de l'enceinte réfrigérée et est transféré à l'intérieur de la caisse réfrigérée de transport vers le site aquatique d'utilisation du ou des dispositifs de largage.
Présentation des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples de réalisation de l'invention, en relation avec les figures suivantes des planches annexées :
[Fig. 1] La figure 1 est une illustration schématique d'un contexte d'application de l'invention à une étude en milieu subaquatique d'un site aquatique, selon lequel un dispositif de largage d'un lest est monté sur un support en interposition entre un flotteur placé en immersion dans le milieu subaquatique et ledit lest qui est à larguer.
[Fig. 2] La figure 2 est une illustration d'un dispositif de largage d'un lest conforme à l'invention selon un premier exemple de réalisation.
[Fig. 3] La figure 3 est une illustration d'un dispositif de largage d'un lest conforme à l'invention selon un deuxième exemple de réalisation.
[Fig. 4] La figure 4 est une illustration d'un dispositif de largage d'un lest conforme à l'invention selon un troisième exemple de réalisation.
[Fig. 5] La figure 5 est une illustration d'un dispositif de largage d'un lest conforme à l'invention selon un quatrième exemple de réalisation.
[Fig. 6] La figure 6 est une illustration d'un dispositif de largage d'un lest conforme à l'invention selon un cinquième exemple de réalisation.
[Fig. 7] La figure 7 est une illustration de modalités de préparation du dispositif de largage représenté sur la figure 2, préalablement à son utilisation en milieu subaquatique. Les modalités de préparation du dispositif de largage représentées pour exemple sur la figure 7, sont illustrées par des dessins figurant successivement des étapes de préparation du dispositif de largage préalablement à son immersion dans un milieu subaquatique.
[Fig. 8] La figure 8 est une illustration du dispositif de largage d'un lest représenté sur la figure 2 et préalablement préparé tel qu'illustré sur la figure 7. Sur la figure 8, le dispositif de largage est représenté immergé en milieu subaquatique, en station inactive d'utilisation. En station inactive du dispositif de largage, le lest est retenu par le dispositif de largage en le maintenant plongeant dans le milieu subaquatique.
[Fig. 9] La figure 9 est une illustration du dispositif de largage d'un lest représenté sur la figure 2 et préalablement préparé tel qu'illustré sur la figure 7, qui est immergé en milieu subaquatique comme représenté sur la figure 8. Sur la figure 10, le dispositif de largage est représenté en station active de largage du lest. Description détaillée de l'invention
Les figures et leurs descriptions détaillées non limitatives, exposent l'invention selon des modalités particulières qui ne sont pas restrictives quant à la portée de l'invention telle que définie par les revendications. Les figures et leurs descriptions détaillées d'exemples de réalisation de l'invention peuvent servir à mieux la définir, si besoin en relation avec la description générale qui vient d’en être faite. Par ailleurs pour éviter une surcharge des figures et ainsi faciliter leur lecture, les numéros de référence affectés aux termes et/ou aux notions utilisés pour décrire l'invention et indiqués sur l'une quelconque des figures, sont potentiellement repris dans la description d'une quelconque autre figure sans impliquer leur présence sur l'ensemble des figures.
Sur la figure 1 , un appareil 1 d'étude d'un milieu subaquatique 2 et/ou du fond marin comprend divers instruments 3 montés sur un support 4, tel qu'un câble de mouillage sur l'exemple illustré. Les instruments 3 sont participants d'une instrumentation d'étude du milieu subaquatique 2 et/ou du fond marin. De tels instruments 3 comprennent par exemple un ou plusieurs capteurs des caractéristiques physicochimiques et/ou biologiques du milieu subaquatique à étudier et/ou de sa dynamique, un ou plusieurs instruments de détection de corps solides environnant l'appareil 1 et/ou divers instruments de capture et/ou de transmission d'informations à distance.
Le support 4 est muni d'un lest 5 monté à l'une distale des extrémités du support 4, pour entraîner lesdits instruments 3 en profondeur dans le milieu subaquatique 2. Il se pose dès lors le problème de la récupération desdits instruments 3 en fin d'étude du milieu subaquatique 2.
A cet effet, le support 4 est muni d'un flotteur 6 à l'autre proximale de ses extrémités et d'un dispositif de largage 7 du lest 5 qui est monté sur le support 4 en interposition entre le flotteur 6 et le lest 5. Il est compris que l'interposition du dispositif de largage 7 entre le flotteur 6 et le lest 5 est potentiellement une interposition directe, notamment dans le cas où l'instrumentation est installée sur le flotteur 6, ou une interposition indirecte en présence desdits instruments 3 interposés entre le flotteur 6 et le dispositif de largage 7 via le support 4.
Par suite d'un largage du lest 5, les instruments 3 montés sur le support 4, voire aussi éventuellement sur le flotteur 6, peuvent remonter en surface du milieu subaquatique 2 sous l'effet de la contre-poussée générée par la flottabilité du flotteur 6. On notera que l'appareil 1 peut comporter un ou plusieurs flotteurs 6 montés sur le support 4. Un tel flotteur 6 peut être formé d'une bouée flottante en surface du milieu subaquatique 2, le largage du lest 5 facilitant alors la remontée des instruments 3 immergés par traction exercée en surface sur le support 4. Selon une application particulièrement utile de l'invention et comme illustré, le flotteur 6 est prévu d'être immergé par suite du lestage du support 4.
Il se pose dès lors le problème de la mise en oeuvre du largage du lest 5, ainsi que de l'agencement du dispositif de largage 7 et ses modalités de fonctionnement. Pour le largage du lest 5 via le dispositif de largage 7, il est proposé par l'invention d'utiliser la température de l'eau d'immersion du dispositif de largage 7 pour faire fondre un bloc issu d’eau F1 préalablement congelée, via lequel le lest 5 est retenu par le dispositif de largage 7.
L’eau F1 en phase liquide est congelée préalablement à l'utilisation du dispositif de largage 7. Suite à l'immersion du dispositif de largage 7, la fonte du bloc de glace sous l'effet de la température de l'eau d'immersion dans lequel le dispositif est immergé, provoque la libération du lest 5 par le dispositif de largage 7 comme illustré sur la figure 9. Bien entendu il est compris que la température de l'eau d'immersion est plus élevée que celle de l’eau F1 en phase solide.
Sur les figures 2 à 6, divers exemples de réalisation d'un dispositif de largage 7 relevant de l'invention sont représentés respectivement sur ces figures. Chacun des dispositifs de largage 7 est équipé d'un organe de largage 8 qui est muni d'une attache distale 8b au lest 5 et d'un organe d'ancrage 9 à l'intérieur de l’eau F1 en phase solide. Suite à son maintien à l'intérieur de l’eau F1 en phase solide sous forme de glace, l'organe de largage 8 et par suite le lest 5 sont retenus sur le dispositif de largage 7, comme illustré sur la figure 8. Sur la figure 9, la fonte de l’eau F 1 , libère l'organe de largage 8 de sa retenue par l’eau F1 , ce qui provoque sous l'effet de la pesanteur la libération du dispositif de largage 7 et par conséquent le largage du lest 5 monté du l'organe de largage 8.
Les dispositifs de largage 7 comprennent chacun un conteneur 10, tel qu'avantageusement agencé en bouteille à goulot selon les divers exemples de réalisation illustrés. Le conteneur 10 est pourvu d'une attache proximale 8a pour sa jonction distante avec le flotteur 6 via le support 4. Le conteneur 10 ménage un réservoir 11 de réception de l’eau F1 pourvue d'une bouche 12 de remplissage du réservoir 11 en eau F1 en phase liquide qui est ménagée par le débouché d'un goulot 13 du conteneur 10 ouvert vers le réservoir 11 .
Le goulot 13 ménage aussi classiquement un conduit 14, via lequel l'organe de largage 8 est apte à être introduit à l'intérieur du réservoir 1 1. Le conduit 14, ou la bouche 12, communiquent donc avec le réservoir pour l’insertion de l’élément mâle, à savoir l’organe de largage.
Le conduit 14 débouche dans le réservoir 11 par la bouche 12 et permet le remplissage de l’eau. Toutefois, le remplissage en eau peut être effectué par un orifice distinct.
L'organe de largage 8 est agencé en une tige 15 d'extension axiale A1 qui traverse partiellement le réservoir 11 suivant son axe A1 d'extension, via l'extrémité proximale de la tige 15 opposée à son extrémité distale munie de l'attache distale 8b. Le goulot 13 du conteneur 10 ménage encore classiquement un épaulement 16 à un débouché proximal du conduit 14 ouvert vers l'intérieur du réservoir 11 en délimitant ladite bouche 12. Un tel épaulement 16 est exploité pour ménager un obstacle à l'échappée de l’eau F1 en phase solide hors du conteneur 10. Autrement dit, l'épaulement 16 forme une butée proximale 19, via laquelle l’eau F1 en phase solide est retenue à l'intérieur du réservoir 11 . Par ailleurs ladite bouche 12 est obturable par une butée distale 17 équipant la tige 15. Une rondelle 18 en élastomère est de préférence interfacée entre la butée distale 17 et la paroi du conteneur 10 contre laquelle la rondelle 18 prend appui. Une telle rondelle 18 conforte l'étanchéité du réservoir 11 vis-à-vis de l'eau d'immersion environnant le conteneur 10 et procure une prise d'appui axiale élastique de la butée distale 17 contre le conteneur 10. Par suite de l'introduction de la tige 15 à l'intérieur du réservoir 11 , la butée distale 17 limite l'extension de la partie proximale de la tige 15 introduite à l'intérieur du réservoir 11 et prend axialement appui contre le conteneur 10 pour obturer ladite bouche 12 et ainsi isoler le réservoir 11 vis-à-vis de l'extérieur du conteneur 10.
La tige 15, ou autrement dit l'organe de largage 8, forme un organe d'échange thermique entre l’eau F1 en phase solide contenu à l'intérieur du réservoir 11 et l'eau d'immersion environnant le conteneur 10. La partie proximale de la tige 15 qui s'étend à l'intérieur du réservoir 11 , ménage une première surface d'échange thermique avec l’eau F1 en phase solide contenu à l'intérieur du réservoir 11. La partie distale de la tige 15 qui s'étend à l'extérieur du conteneur 10 ménage une deuxième surface d'échange thermique avec l'eau d'immersion du milieu subaquatique 2 dans lequel le dispositif de largage 7 est immergé.
Par ailleurs, la butée distale 17 forme un organe de réglage des extensions respectives de la partie proximale de la tige 15 s'étendant à l'intérieur du réservoir 11 et de la partie distale de la tige 15 s'étendant à l'extérieur du conteneur 10. La butée distale 17 est montée mobile le long de la tige 15 en étant immobilisable sur la tige 15 en une position souhaitée. A partir d'un réglage de la position de la butée distale 17 et de son immobilisation sur la tige 15, les extensions respectives de la partie proximale de la tige 15 dans le réservoir 11 et de la partie distale de la tige 15 hors du conteneur 10 peuvent être conjointement réglées. Un tel réglage permet d'ajuster la première surface d'échange thermique de la tige 15 à l'intérieur de l’eau F1 en phase solide et la deuxième surface d'échange thermique de la tige 15 avec l'eau d'immersion du dispositif de largage 7. Ceci permet finalement de régler une temporisation du largage du lest 5 à compter de l'immersion du dispositif de largage 7 dans le milieu subaquatique 2. L'organe d'ancrage 9 procure non seulement un ancrage de l'organe de largage 8 à l'intérieur de l’eau F1 en phase solide, mais aussi participe à la formation de la première surface d'échange thermique de l'organe de largage 8 avec l’eau F1 contenu dans le réservoir 11. L'organe d'ancrage 9 est notamment formé de reliefs saillants ménagés en périphérie et/ou le long de la tige 15.
Pour permettre l'introduction de la tige 15 à l'intérieur du réservoir 11 , la dimension radiale de la tige 15, étant comprise avec la présence desdits reliefs d'ancrage, est au plus égale à la dimension radiale du conduit 14 d'introduction de la tige 15 dans le réservoir 11 préalablement à la congélation de l’eau F1 , et d'évacuation de la tige 15 hors du réservoir 11 par suite du passage de l’eau F1 depuis sa phase solide vers sa phase liquide en station d'utilisation du dispositif de largage 7 immergé dans le milieu subaquatique 2.
Divers agencements de l'épaulement 16 ménagé par le goulot 13 à l'intérieur du réservoir 11 et/ou diverses configurations de l'organe d'ancrage 9 dont est munie la tige 15 ainsi que diverses configurations de la butée distale 17, sont illustrés sur les exemples de réalisation respectivement représentés sur les figures 2 à 6. Il est compris ici que les divers aménagements spécifiques des dispositifs de largage 7 représentés sur les figures 2 à 6, sont transposables sous réserve d'une compatibilité entre eux à un quelconque autre dispositif de largage 7, au moins parmi ceux représentés pour exemples sur les figures 2 à 6.
Sur la figure 2 et la figure 6, l'épaulement 16 est à fond plat, orienté radialement par rapport à l'extension axiale A1 de la tige 15. Le fond de l'épaulement 16 est orienté vers le conduit 14 d'introduction de la tige 15 à l'intérieur du réservoir 11. Sur les figures 3 à 5, l'épaulement 16 présente un agencement globalement conique. Selon les exemples de réalisation respectivement illustrés sur la figure 3 et sur la figure 5, la conformation conique des épaulements 16 est définie suivant une génératrice rectiligne. Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure 4, la conformation conique de l'épaulement 16 est définie suivant une génératrice courbe lui conférant une conformation galbée. Sur les figures 2 à 4 et sur la figure 6, la tige 15 est agencée en tige filetée et la butée distale 17 est agencée en écrou. Le filetage de la tige 15 est alors avantageusement constitutif de l'organe d'ancrage 9. Sur la figure 5, la tige 15 comporte à sa périphérie un crénelage dont les créneaux forment conjointement l'organe d'ancrage 9. La butée distale 17 est formée d'un corps monté coulissant sur la tige 15 en étant immobilisable par brochage en une position souhaitée sur la tige 15, notamment via une goupille 20. La goupille 20 est introduite à travers l'une des ouvertures 21 sélectivement choisie par un opérateur parmi une pluralité d'ouvertures 21 réparties le long de la tige 15 en étant disposées entre lesdits créneaux.
Selon l'exemple de réalisation illustré sur la figure 6, le dispositif de largage 7 est muni d'un accessoire formé d'un corps 22 en élastomère qui est placé à l'intérieur du réservoir 11 en son fond 23 axialement A1 opposé au conduit 14 d'introduction de la tige 15 à l'intérieur du conteneur 10. Ledit corps 22 en élastomère est agencé en un organe élastiquement déformable 24 imperméable à un passage de l’eau F1 à son travers. Un tel organe élastiquement déformable 24 permet d'amortir les efforts de poussée potentiellement conséquent qui sont exercés par l’eau F1 en phase solide contre l'épaulement 16 que comporte le conteneur 10 comme illustré, sous l'effet de l'accroissement du volume de l’eau F1 par suite de son passage depuis sa phase liquide vers sa phase solide.
Sur la figure 7, le dispositif de largage 7 est préparé préalablement à son utilisation en milieu subaquatique 2, selon une phase préparatoire E1 à E5 et une phase préliminaire E6, E7. En phase préparatoire E1 à E5, une première étape E1 est une étape de calibrage E1 de l'organe de largage 8 selon une durée prédéfinie d'immersion du dispositif de largage 7, par ajustement des extensions de l'organe de largage 8 respectivement à l'intérieur et à l'extérieur du conteneur 8. Une deuxième étape E2 est une étape de remplissage du conteneur 10 en eau F1 via le goulot 13 qu'il comporte. Il est compris ici que la première étape E1 et la deuxième étape E2 peuvent être interverties, étant considéré que ces étapes E1 , E2 sont effectuées indifféremment l'une avant l'autre mais préalablement à l'introduction de l'organe de largage 8 à l'intérieur du conteneur 10. Puis une troisième étape E3 est une étape d'introduction de l'organe de largage préalablement calibré à l'intérieur du conteneur 10 préalablement rempli d'eau F1 à l'état liquide, via le goulot 13 qu'il comporte. Puis une quatrième étape E4 est une étape d'introduction d'au moins un dispositif de largage 7 à l'intérieur d'une enceinte réfrigérée 25 pour provoquer le changement de phases de l’eau F1 remplissant le conteneur 10 depuis sa phase liquide vers sa phase solide. Plusieurs dispositifs de largage 7 sont de préférence simultanément réfrigérés au cours d'une étape de congélation E5 de l’eau F1 contenu dans les conteneurs 10.
Pour maintenir les dispositifs de largage 7 en position idoine à l'intérieur de l'enceinte réfrigérée 25, celle-ci est équipée d'un socle 26 pourvu d'une pluralité d'alvéoles 26a de réception des dispositifs de largage 7 en station verticale, le goulot des conteneurs 10 de chacun des dispositifs de largage 7 étant orientés vers le haut par rapport à la gravité pour interdire une échappée hors des conteneurs 10 de l’eau F1 préalablement à son passage en phase solide. La réfrigération des dispositifs de largage 7 à l'intérieur de l'enceinte 25 est potentiellement effectuée à terre ou à bord d'un navire. Il est considéré le cas où la réfrigération des dispositifs de largage 7 à l'intérieur de l'enceinte 25 est effectuée à terre, à distance d'un site aquatique d'utilisation des dispositifs de largage 7. Dans ce cas, une phase préliminaire E6, E7 d'utilisation des dispositifs de largage 7 comprend une étape E6 de retrait des dispositifs de largage 7 hors de l'enceinte réfrigérée 25 et d'installation des dispositifs de largage 7 à l'intérieur d'une caisse réfrigérée 27 de transport. Pour faciliter l'exécution par un opérateur des étapes E6, E7 de ladite phase préliminaire, le socle 26a est avantageusement monté amovible dans l'enceinte réfrigérée 25. Le socle 26a est alors utilisé par un opérateur pour manipuler par lots les dispositifs de largage 7 qui sont retirés de l'enceinte réfrigérée 25 et rangés dans la caisse réfrigérée 27 pour leur transport vers le site aquatique d'utilisation des dispositifs de largage 7.
Sur les figures 8 et 9, le dispositif de largage 7 est représenté en phase d'utilisation en étant immergé dans un milieu subaquatique 2. Sur le site aquatique d'utilisation du dispositif de largage 7 et préalablement à son immersion, le conteneur 10 est fixé au support 4 via l'attache proximale 8a dont il est pourvu et le lest 5 est fixé à l'organe de largage 8 via l'attache distale 8b dont il est muni.
Sur la figure 8 le dispositif de largage 7, les instruments 3 et le flotteur 6, selon l'application du dispositif de largage 7 illustré, sont immergés dans le milieu subaquatique 2, notamment pour une étude du milieu subaquatique 2 et/ou de son environnement. Le dispositif de largage 7 est en station inactive dans laquelle le lest 5 est retenu par le dispositif de largage 7 via l'organe de largage 8 ancré à l'intérieur du bloc de glace formé par l’eau en phase solide.
Sur la figure 9, l’eau F1 initialement en phase solide passe sous forme liquide sous l'effet d'un échange thermique entre l’eau F1 et l'eau d'immersion, principalement via la partie plongeante dans le milieu subaquatique 2 de l'organe de largage 8, et plus particulièrement de la tige 15 que comporte l'organe de largage 8. Le passage de l’eau F1 en phase liquide est progressif jusqu'à une rupture de l'emprise qu'elle exerce sur l'organe de largage 8, l’eau F1 étant alors inapte à retenir l'organe de largage 8 à l'intérieur du conteneur 10. L'organe de largage 8 soumis au poids du lest 5 chute alors par gravité hors du conteneur 10, ce qui provoque le largage du lest 5.
L’eau F1 en phase liquide s'écoule hors du réservoir 11 à travers ladite bouche 12, et est évacué hors du conteneur 10 via le goulot 13 en se mêlant à l'eau d'immersion. Sous l'effet d'une contre-poussée exercée par le flotteur 6, le conteneur 10 et les instruments 3 installés sur le support 4 remontent en surface avec le flotteur 6 où ils peuvent alors être récupérés. Le conteneur 10 constitutif du dispositif de largage est aussi récupéré, en étant réutilisable pour coopérer ultérieurement avec un nouvel organe d'ancrage 8, et ainsi recomposer un nouveau dispositif de largage 7.

Claims

REVENDICATIONS
1. Méthode de largage d'un lest (5) en milieu subaquatique (2), le lest (5) étant relié à au moins un flotteur (6) via un support (4) et un dispositif de largage (7) du lest (5) étant monté sur le support (4) en interposition entre ledit au moins un flotteur (6) et le lest (5), selon laquelle méthode un moyen de libération du lest (5) est mis en oeuvre pour son largage, par fusion d’eau (F1) sous forme de glace contenue dans le dispositif de largage (7), au contact du milieu subaquatique (2) dans lequel le dispositif de largage (7) est immergé, le dispositif de largage comprenant un conteneur (10) pourvu d'une attache proximale (8a) de fixation du conteneur (10) audit support (4) et d'une attache distale (8b) de fixation dudit conteneur (10) audit lest (5), le conteneur (10) ménageant au moins un réservoir (11) de réception de l’eau (2).
2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’eau (F1) étant en phase solide par suite de sa congélation préalablement à l'immersion du dispositif de largage (7) dans le milieu subaquatique (2), le lest (5) est retenu par le dispositif de largage (7) via un organe de largage (8) pourvu d'une attache au lest (5) et d'un organe d'ancrage (9) qui est maintenu à l'intérieur du dispositif de largage (7) par l’eau (F1) sous forme de glace qu'il contient, la fusion de l’eau (F1) sous l’effet de la température du milieu ambiant de l'eau d'immersion provoquant une libération de l'organe de largage (8) et par suite le largage du lest (5) par gravité.
3. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le largage du lest (5) est temporisé à compter de l'immersion du dispositif de largage (7) porteur du lest (5) dans le milieu subaquatique (2), par prise en compte de l'un quelconque au moins des paramètres de temporisation suivants : -) d'une part la températures de l'eau (F1) considérée en phase solide et son enthalpie de fusion, et d'autre part la température du milieu subaquatique (2) dans lequel le dispositif de largage (7) est prévu d'être immergé, -) le volume d'eau (F1) en phase solide à l'intérieur duquel est ancré l'organe de largage (8), -) la conductance thermique de l'organe de largage (8), prenant au moins en compte les surfaces d'échange thermique de l'organe de largage (8) respectivement avec l'eau (F1 ) sous forme de glace et avec le milieu subaquatique (2), et/ou -) la résistance thermique d'un conteneur (10) de réception de l'eau (F1) que comporte le dispositif de largage (7).
4. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que la temporisation du largage du lest (5) est réglable par un opérateur sur la base d'une valeur connue de l'un au moins desdits paramètres de temporisation, ladite au moins une valeur connue étant traitées par l'opérateur pour identifier la temporisation du largage du lest (5) à partir d'une modélisation préalablement établie du comportement du dispositif de largage (7) selon diverses valeurs de l'un au moins desdits paramètres de temporisation.
5. Dispositif de largage (7) d'un lest (5) en milieu subaquatique (2) agencé pour la mise en œuvre d'une méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le dispositif de largage (7) comprenant un conteneur (10) pourvu d'une attache proximale (8a) dédiée à la fixation du conteneur (10) à un dit support (4) et d'une attache distale (8b) dédiée à la fixation du conteneur (10) audit lest (5), le conteneur
(10) ménageant au moins un réservoir (11) de réception d’eau (2), caractérisé en ce que le conteneur (10) est pourvu d'une bouche (12) obturable de remplissage du réservoir (11 ) en eau (F1 ) en phase liquide, et d'un conduit (14) ouvert vers l'extérieur du conteneur (10), à travers lequel conduit (14) l'organe de largage (8) muni de ladite attache distale (8b) et d’un organe d'ancrage (9) est au moins en partie introduit à l'intérieur du réservoir (11 ), ledit réservoir (11 ) contenant de l’eau sous forme de glace.
6. Dispositif de largage (7) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conteneur (10) ménage un épaulement (16) à un débouché proximal du conduit (14) ouvert vers l'intérieur du réservoir (11), ledit épaulement (16) ménageant une butée proximale (19) de retenue de l'eau (F1 ) sous forme de glace à l'intérieur du réservoir
(11 ), et en ce que l'organe d'ancrage (9) est muni d'une butée distale (17) de prise d'appui contre le conteneur (10) à un débouché distal du conduit (14) ouvert vers l'extérieur du conteneur (10), ladite butée distale (17) formant au moins un obturateur du conduit (14) à son débouché distal.
7. Dispositif de largage (7) selon la revendication 6, agencé pour la mise en oeuvre d'une méthode selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'une mobilité relative est ménagée entre la butée distale (17) et l'organe d'ancrage (9), ladite butée distale (17) et l'organe d'ancrage (9) étant immobilisables l'un à l'autre en une position de réglage de l'organe d'ancrage (9) sur le conteneur (10) déterminant les surfaces d'échange thermique de l'organe de largage (8) respectivement avec la glace et avec le milieu subaquatique (2).
8. Dispositif de largage (7) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le conteneur (10) est agencé en bouteille à goulot dont l'évidement intérieur ménage ledit réservoir (11 ), le goulot (13) ménageant ledit conduit (14) et ladite bouche (12) de remplissage du réservoir (11 ).
9. Dispositif de largage (7) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'organe de largage (8) est formé d'une tige (15) munie au moins partiellement à sa périphérie de reliefs saillants constitutifs dudit organe d'ancrage (9), la tige (15) d'extension axiale (A1 ) présentant une dimension radiale au plus égale à la dimension radiale du conduit (14).
10. Dispositif de largage (7) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réservoir (11 ) loge un organe élastiquement déformable (24) imperméable au passage de l'eau (F1 ) à son travers, ledit organe élastiquement déformable (24) formant un organe d'amortissement des efforts de poussée exercés par l'eau (F1) contre ledit épaulement (16), sous l'effet de l'accroissement de son volume induit par son passage depuis sa phase liquide vers sa phase solide.
11 . Procédé de mise en oeuvre d'un dispositif de largage (7) d'un lest (5) selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, en application d'une méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le procédé comprend au moins les opérations suivantes effectuées par un opérateur : -) en une phase préparatoire du dispositif de largage (7), remplir (E2) ledit réservoir (1 1 ) d'eau (F1 ) à l'état liquide via ladite bouche (12) de remplissage, puis introduire (E3) au moins en partie l'organe de largage (8) muni de l'organe d'ancrage (9) à l'intérieur du réservoir (11) via ledit conduit (14), en laissant émerger hors du conteneur (10) au moins l'attache distale (8b) dont l'organe de largage (8) est muni, puis placer (E4) le conteneur (10) dans une enceinte réfrigérée (25) jusqu'au congélation de l'eau (F1 ), puis -) en une phase préliminaire d'utilisation du dispositif de largage (7), retirer le dispositif de largage (7) de l'enceinte réfrigérée (25), et fixer le dispositif de largage (7) au support (4) via l'attache proximale (8a) et fixer le lest (5) à l'organe de largage (8) via l'attache distale (8b), puis -) en une phase d'utilisation du dispositif de largage (7), immerger dans le milieu subaquatique (2) le dispositif de largage (7) jusqu'à la fusion de l'eau contenue à l'intérieur du réservoir (11 ) par suite du transfert thermique entre le milieu subaquatique (2) et au moins l'organe de largage (8), ayant pour effet de libérer par gravité l'organe de largage (8) hors du réservoir (11) et par suite de libérer le dispositif de largage (7) du lest (5).
12. Procédé selon la revendication 11 , de mise en oeuvre d'un dispositif de largage (7) d'un lest (5) selon l'une quelconque des revendications 5 à 10 en application d'une méthode selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'en phase préparatoire du dispositif de largage (7) et préalablement à l'introduction de l'organe de largage (8) à l'intérieur du réservoir (11), régler une temporisation de largage du lest (5) à compter de l'immersion du dispositif de largage (7) au moins par ajustement des surfaces d'échange thermique de l'organe de largage (8) respectivement placées à l'intérieur du réservoir (11 ) et à l'extérieur du conteneur (10).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'en fin de la phase préparatoire d'utilisation dudit au moins un dispositif de largage (7), ledit au moins un dispositif de largage (7) est retiré de l'enceinte réfrigérée (25) et est transféré dans une caisse réfrigérée (27) de transport vers un site aquatique d'utilisation dudit au moins un dispositif de largage (7) en nombre adapté pour une campagne d'étude en milieu subaquatique (2) dudit site aquatique, via une instrumentation (3) installée sur le support (4).
PCT/EP2021/053676 2020-03-24 2021-02-15 Methode et dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique Ceased WO2021190819A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2002844 2020-03-24
FR2002844A FR3108579A1 (fr) 2020-03-24 2020-03-24 Méthode et dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021190819A1 true WO2021190819A1 (fr) 2021-09-30

Family

ID=72088208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/053676 Ceased WO2021190819A1 (fr) 2020-03-24 2021-02-15 Methode et dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3108579A1 (fr)
WO (1) WO2021190819A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116834929A (zh) * 2023-06-09 2023-10-03 南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院 水下机器人脱缆装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539500A (en) * 1976-07-14 1978-01-27 Nippon Oils & Fats Co Ltd Floating mark buoy
US6379202B1 (en) * 2000-04-10 2002-04-30 Chung-Shan Institute Of Science And Technology Underwater clamp-type release apparatus
US20080311805A1 (en) 2007-06-15 2008-12-18 Fredrick Spears Inflatable buoyancy device with water-dependant triggering mechanism.
US10232914B1 (en) 2018-03-07 2019-03-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pressure activated time-delayed release

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539500A (en) * 1976-07-14 1978-01-27 Nippon Oils & Fats Co Ltd Floating mark buoy
US6379202B1 (en) * 2000-04-10 2002-04-30 Chung-Shan Institute Of Science And Technology Underwater clamp-type release apparatus
US20080311805A1 (en) 2007-06-15 2008-12-18 Fredrick Spears Inflatable buoyancy device with water-dependant triggering mechanism.
US10232914B1 (en) 2018-03-07 2019-03-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Pressure activated time-delayed release

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116834929A (zh) * 2023-06-09 2023-10-03 南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院 水下机器人脱缆装置
CN116834929B (zh) * 2023-06-09 2023-12-22 南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院 水下机器人脱缆装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR3108579A1 (fr) 2021-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0404669B1 (fr) Méthode et dispositif pour conduire des opérations de perforation dans un puits
EP1188074B1 (fr) Procédé de captage d'eau douce et de détection de source d'eau douce en mer
WO2004003424A1 (fr) Dispositif d'isolation thermique d'au moins une conduite sous-marine comprenant un materiau a changement de phase confine dans des poches
FR2544013A1 (fr) Methode et dispositif permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits
WO2008012414A2 (fr) Pile de succion adaptee aux faibles profondeurs
FR2865283A1 (fr) Systeme d'exploration sismique d'un sous-sol immerge comprenant des bases implantees
FR2534024A1 (fr) Appareil d'essai de contraintes de sol
WO2021190819A1 (fr) Methode et dispositif de largage d'un lest en milieu subaquatique
EP2125503B1 (fr) Dispositif de decoupe et ouverture/fermeture d'un orifice dans une paroi au fond de la mer
CA1319133C (fr) Appareil thermostatique a intercaler dans une canalisation de liquide
EP3283878B1 (fr) Procédé de détermination de la pression interstitielle dans le sediment marin et dispositif correspondant
WO2018104414A1 (fr) Dispositif sous-marin de prelevement d'echantillons
EP3198587A1 (fr) Dispositif d'antenne integre
WO1996029597A1 (fr) Procede et dispositif pour realiser des profils verticaux de mesures de grandeurs caracteristiques d'une masse d'eau marine
EP3371498B1 (fr) Conduite, procédé de régulation de la hauteur d'eau dans la conduite et méthode de mise en place associée
EP0537076A1 (fr) Procédé et dispositif d'introduction provisoire d'un appareil dans une canalisation enterrée
WO2012032251A1 (fr) Procede d'aide a la localisation d'objets immerges emettant un signal acoustique
EP1449763A1 (fr) Procédé et installation de récupération d'effluents en mer à l'aide d'un réservoir navette
CA1249509A (fr) Appareil d'intervention sur un robinet immerge
WO2015113837A1 (fr) Corps d'absorption pour capsule contenant un materiau a changement de phase
FR2965038A1 (fr) Procede et dispositif de stockage d'un fluide cryogenique adaptes aux sols comprenant du pergelisol
EP1116023B1 (fr) Procede et dispositif pour realiser des profils verticaux de mesures de grandeurs caracteristiques d'une masse d'eau marine
EP2517984B1 (fr) Système destiné au stockage de gaz dans une cavité et procédé mettant en oeuvre un tel système
BE505784A (fr)
EP2689093B1 (fr) Méthode d'installation assistée d'une colonne sous-marine montante

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21703966

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21703966

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1