Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
103870~.
~'in~e~tion se rapporte au perfectionnement des
- syst~me~ d'ancrage de structures flottantes déerit dan~ la
demande de brevet c~nadien No 188,913 déposée le 21 d~c~mbre
1973 au nom du demandeur.
~ e système d'ancrage, selon cette demande consiste,
dans le ca~ d'ancrage de plate-formes semi-~ubmer~ibles desti-
- . ...
nées ~ l'exploitation de champs pétroliers, ~ aménager une
enceinte sou~-marine ou~erte ~ ~a partie supérieure et
contenant un manifold pour la colle¢te des effluents de
puits sou~-mari~, cette enceinte présentant des chemins de
roulement ayant pour axe de symétrie l'axe ~ertical de :
l'enceinte, et ~ appliquer de façon étanche ~ur l'ou~ertu~e
de cette en¢e~nte un ohapeau d'ancrage. ~tant donné les
dimen~ions des mani~olds, d'une part, et le volume consid~ra_
ble des plate-forme~ ~errant au stockaee et a l'évacuation
de~ ef~luent~ recueillis, d'autre part, le chapeau d'ancrage :
doit ~tre solidement raccordé ~ l'enceinte sous-marine et ~
cet eifet on utilise, lors du raccordement~ la dif~érence de
pre~on que l'on crée entre la pression intérieure de
l'enceinte ainsi obturée, pre3sion que l'on am~ne a la pression
atmosphérlque, et la pression de l~eau s~exercant sur ~e cha~
.. . . .
peau d~a~ora~e. ~a ~oroe oo~sla~xable r0t0n~nt alor~ le
ohapeau permet dlutillBer a~n~1 de~ ~truotuxes d~ gra~d~
~lm~n~ions~ ~e ohapeau a~anorQge peut oontenir une ohambre
a~ oontrôle desserrie par u~ tunnel int~rieur ~ un bras
artioul~ ~ oon extr~mit~ l~r~rieure sur un axe ~orizontal
~olidaire du chapeau et ~ so~ extrémit~ sup~rieure ~ur u~ axe
horl~ontal solidaire de la structure flottante. ~a chambxe de.
oontr~le permet la ¢omma~de du ~errouillage du chapeau sur
,; .
l'e~ceinte ~ l'aide de mo~ns de roulement permettant au
chapeau d~ancrage de tourner autour de son axe vertical lors ; : :
, "' `~
~03~7~1
du deplacement de la structure flottante.
La structure d'ancrage ainsi realisee peut resister
aux importantes forces mises en jeu par les vagues et resister
encore aux efforts de plaques de glace a la derive en a~joignant
au bras de liaison une ~ambe de force convenablement articul~e
sur la structure flottante.
Les articulations du bras et de la jambe de force
prevues dans un tel systeme d'ancrage assurant une certaine
souplesse, les efforts importants agissant sur la structure
flottante sont en partie absorbes par les deplacements de
la plate-forme et du bras d'ancrage.
La presente invention a pour objet d'ameliorer la
realisation d'un tel système d'ancrage de structure flottante,
en assurant une grande souplesse dans la transmission au chapeau
d'ancrage des efforts exerces sur la structure flottante par
l'intermediaire du bras d'ancrage.
Plus precis8ment, la pr~sente invention a pour objet
la r~alisation d'un tel système d'ancrage, caracterise en ce que
le bras d'ancrage est divise en deux parties articulees autour
d'un axe horizontal, la partie directement reliee au chapeau ~;
d'ancrage comportant à son extr~mit~ superieure un flotteun de
grande capacité.
Selon un mode de réalisation préf~r~e de l'invantion,
la hauteur de la partie du bras d'ancrage, dlrectement articul~ ;
8ur le chapeau d'ancrage, est telle qu'en position verticale,
la partie du bras directement articulé sur le chapeau d'ancrage,
est telle qu'en position verticale, la partie du bras directement
articul~ sur la structure flottante est sensiblement horizontal.
Selon un autre mode de r~alisation préférée de l'inven-
tion, des propulseurs sont joints a la partie du bras relie
directement à la structure flottante, ces propulseurs étant
montes au voisinage de son extrémité articulée sur la partie du
- 2 -
~3~7~
bras du chapeau d~ancrage. Cette adjonction a pour principal
intérêt de faciliter la pose du chapeau d'ancrage sur l'enceinte
sous-marine.
Selon un troisième mode de réalisation préféree de
l'invention, les extremites du bras d'ancrage, directement
- raccordee au chapeau, portent des propulseurs d'axes horizontaux
en vue des déplacements latéraux au cours de la pose du chapeau
d'ancrage, ce dernier comportant au moins un propulseur d'axe de
poussée horizontal perpendiculaire aux précédents.
Une telle structure d'ancrage est particulièrement
bien adaptée, d'une part, pour résister aux effortæ importants
auxquels elle peut être soumise en raison de fortes vagues
ou de la dérive du pack, d'autre part, pour effectuer un
ancrage même en eaux profondes.
D'autres objets et caractéristiques de l'invention
ressortiront de la description suivante faite en r~férence au
dessin annex~ qui représente, à titre d'exemple non limitatif,
un mode de realisation du système d'ancrage selon l'invention.
Sur les dessinæ:
La figure 1 représente une vue schématique générale
en élévation du dispositif d'ancrage d'une plate-forme flottante,
la figure 2 la vue schématique de face de la partle
8upérieure du chapeau d'anarage avec coupe partielle e~ arrache-
ment du bra~ d ' ancrage,
la figure 3 la vue sch~matique latérale du chapeau,
la figure 4 la vue en coupe prise le long de la liqne
103~
IV-IV de la figuxe 3,
la figure 5 la vue schématique en coupe de la partie
supérieure du flotteur principal sur lequel pi~ote le bra~ de
raccordement ~ la plate-forme flottante,
la figure 6 la vue en coupe de la partie sup~rieure
du flotteur prin¢ipal prise le lo~g de la ligne VI-VI de la
figure 5,
la ~igure 7 la vue ~chématique en élévation dlun
dispositif du type repré~enté figure 1 adapté pour r~si~ter
au pa¢~.
En ~e référant ~ la ~iguxe 1~la plate-forme
d'exploitation 1 est ~outenue par des piles ~ solidaires d'une :
ou de plusieurs bases flottantes 2, pouxvues de tous réser~oirs
appropri~s~ ~a paxtie sup~rieure 4 du bra~ d'ancrage 5 dé~ign~ . ;
par la suite bxas supérieur 4, pivote autour d'un axe horizon- :.
tal 6 pax l'intermédiaire d'un ~oint tournant 7 dont le r~le
e~t d'éviter la tran~mis~i~n du couple de roulis au bras
d'ancrage 5. ~e dernier e~t pourvu d'une articulation en sa
partle oentrale de façon que le bras sup~rieur 4 et la partle
in~érleure 8 du bras d'ancra~e 5, designe par la suite bras
inr6xieur 8, pirotent autour d'u~ axe horiæontal 9. ~ br~a
In~rieur 8 0st r~ au ohapeau d'anorage 10 par l'lnterm~-
diaire d'u~ axe horizontal 11, ~igur~ 2, oomme dan~ le mod~ ae
r~alis~tion dé¢rit ~ la demande.d~ bre~et pr~clt~e.
: ~o moae d'ancrage du chapeau 10 ~tant ~dentique au
mode d'anorage d~crit à la demande de br~et pr~clt~e,
l'enceinte d'anorage situ~e dan~ le blo~ de b~to~ 12 n'a pas
eté repr~ent~e. ~e redan d'acier 13 a ~t~ port~, oependant~ :
sur le des~in pour rappeler l'identit~ des mode~ d'ancrage,
Comme dani la ~éali~ation décrite ~ la dema~de pré-
cit~e, lo bras a'ancrage 5 comporte ~ sa partie inf~rieure un
- 4- i ~:
' '~: ' ' ' .
103f~7ffa~ ," ,
ballast 14 pe~mettant de rf~gler la flottabilit~ de l'ext~émite6
inférieure du bras 8 au cours de la pose du chapeau d'ancrage
10.
he braff~ 5 comporte de m~me dan~f sa pfartie centrale
un autre ballast 14 ~oisin de l'axe 9 pe~mett~nt lf'allègement
du brasf.
. Selon la présfente réalisation, on allf~fge de façon
~ permanente le bras 5 par la présence dtun flotteur prin¢ipal
15 ~ l'extrémité duquel est fixé l'axe hoxizontal 9 autour
duquel pivote le brasf supérieur 4. ~
~insi, le bras 5 pivotant ~ sfe~ extrémités autour de~ .:
axes horizontaux 11 et 6, et en sa partie médiane autour de ..
l'faxe horizontal 9, on ~oit qu'il su~fit d'ancrer le chapeau
f 10, comme e~po~ ~ la demande préoitée, pour placer le dispo~i-
tif d'anorage en po~ition d'opérati~fn comme repr~se~té ~ la
~ifgure 1. On peut ¢onstatex aisément ~ue me~me en cas de vagues .
importantes, le3 e~fortfs engendrff6s ne f~ont plus directement
absorb~fs par la strucfture du bra~ 5 maifs que ces e~orts sont
largement atténu~fs par le d~placeme~t que subit l'enf~emble
chaq~e vaguef importante. En e~et, a~ant donné ~ne cfertaine
~ouplessef au bxas d'ancrage 5 et cn raison d~ la ~lottab1lit~
lmporbante aon~ée au ~latteur prl~oipal 15~ on ~oit que toute
tra~slatlon lon~itudinale ~oartant la plate-forme 1 de ~on
point d'anorage 12 entraine une inolinaison et un l~ger enfon-
: oement du flotteur 15~ lè flotteur 15 tendant ~ xamener progres-
~l~ement l'ensemble à sa po8itlo~ primiti~e dès que l'effQrt
~ a~ant engendré cette translation ¢esse. De plu8, m~me en oa~
de renverse~ent brusque de ¢et effort ramenant la plate-forme
~ers l'an¢rage, le bras 5 et son ancrage ne subis~ent plu~
de ohocs ~iolents.
Afi~ de réduire encore les ef~ort~ exercés sur la
,
. _ 5 _
. . ~ .. . ... . . .. . ... ... ... . .. . . .. ... .. . . .. .. ..
103~7~1
; ~t~ucutre du bras d~anGrage 5 et de ~aciliter la pose du chapeaR
d~ancrage 10, on pr~voit un bras 8 tel que lorsqu'il se trouve
en poæition ~erticale, le bras de raccoraement 4 se trouve en
position ~ensiblement hori~ontale da~ l~alignement du propul-
~eur 40 pour une oharge moyenne de la plate-forme. Ainsi, l'a~e
de poussée du ou des propulæeurs 40 se trouve sensiblement dans
le plan des axe~ horizontaux 6 et 9
~ es moyens de mise en place du chapeau d~a~crage 10
~ont semblables ~ ceux décrit~ ~ la demande de brevet pxécité.
~ependant, afin de permettre un débattement angulaire plus im-
porta~t du bra~ 8,.on a d~placé les propulseurs transversaux
16, primitivement ~olidaire~ du chapeau d~anorage 10, pour les
nDnter sur le c8té du ballast réglable inférieur 14. ~e braR 8,
figures 1 ~ 4, se trou~e en outre centré, e~ position ~erticale,
sur la partie centrale du chapeau 10 entre eux propul~eurs lon-
gitudinau~ 17 de direction de poussée parallel~ aux propulseurs
40 une fois le ¢hapeau pos~. ~es propulseurs 17 sont commandés
par les arbres 18 entra~nés par le~ moteur~ électriques 19. Des
oloisons 20 délimitent une chambre de contr81e 21, les parties
22 ~tant réser~ées au~ moteur~ et autres équipements non
repr~sent~s.
Au ~oisinage du pa~age ~rroulll~ 23, on ~ repr~s0nt~
un ~rin 24, relié ~ la ~ol~ au bras 8 et au chap0au d~ancraga
10. Ce ~rin a pour r81e de régler l~attltude du chapeau 10.
ublll~ation d~un vérin d~appui 25 ~ur le redan 13, ~igure
lj et d~un ~rin 26 pour le verrouillage du vérin 25 a d~Jà
. ~t~ exposé ~ la demande de brevet pr~oitée.
; ~a partie supérieure du flotteur principal 15, pluQ
~is~le ~igures 5 et 6, comporte des propulseurs trans~ersaux
3 27 ~itués Qensiblement danQ l~axe du bras d~ancrage sup~rieur :
et commandés par les arbxes 28 entrafn~9 par les moteurs 29 du ..
co~portement 30. Dans la partie centrale du flotteur ~e trou~e ~:~
, - 6
103~
la cage dlun élévateur 31 command~ p~r la machinerie 32 et
- accessible de la chambre 33 dont l'étanchéité est assurée par
.- une cloison 34. ~e bras 4, ~olidaire du cylindre 35, pi~ote dans
un palier approprié de la cloison 34 autour d~ l'axe 9 du cylin- -. :
; dre 35. ~e tunnel d'accè~ 36 se termine ~ l'intérieur du
. ..
cylindre 35 par un gas 37 donnant accès a la chambre 33. On
peut ainsi accéder aiséme~t ~ la chambre de contr61e 21, ~igure
~- 4, par un tunnel corre~pondant du bra3 8 aboutissant au s.~s
: 38 intérieur ~ l'axe 11. - ' ,
~fin de faciliter la mise en place du chapeau d'an-
crage 10, on a encore pré~u à l'extrémité du bras 4 proche
de 80n axe de pi~otem~nt 9 des propulseurs d'axe~ ~erticau~
j 39.
~orsque lton doit utili~er le dispo~ltif d~orit dans
une mer pou~ant etre cou~erte de glaces, on ad~oint au bra~ 4,
une ~ambe de force 41, figure 7, raccord~e par son extr~mité
sup~rieure ~ la partie cylLndrique ~upérieure des pile~ 42 de
! la pIate-forme 1 au moyen d'un ~érin 43 pivotant autour de
l'a~e 44 et raocord~ par son extrémité inf~rieure ~ un chariot
45 p~r un ase 46, le chariot ~ta~t rete~u sur le bras 4 au
moyen d'une glis~ière 47. ~e vérin 43 est alor3 oontx~l~ pour
malnte~ir horizontale la plat0~0rme 1. Si la mer e~t oharg~0
a~ glaoe~ ~ la d~ri~e~ lo pxo~il 48 de la parbie de~ pil~a
~2 8ituée au-de~us de la p~rtle oyllndrique e8b identique
oe lui déorit ~ la demande préoltée et permét, en conJugaison
~veo 1~ ~mbe do foroe 41, d'~iter le basculement et ou
l'e~on¢ement de la plate-~orme 1.
On remarquera que la pr~sence des propul~eurs 17
~ur le chapeau d'ancrage 10 permet une correction alsée de tout
mouvement pendulair~ du bra9 lnférieur 8 lors de l'ancrage.
Le~ déplaoQme~ts transversaux des bras au ¢ours de la pose sont . :
,.. :.
- - 7 - : ~
~.. ~, .
~0387~
obtenus par les propulseurs ~upérieurs 27 se trouvant sur
le flotteur principal 15, ces propulseurs étant disposés pour
que l'e~fort de poussée soit sensiblement dans le m~me plan -~
que l'axe 9.
~e flotteur principal 15 est normalement vide en
position ancrée. Pour les opérations de ¢onnexion et de
déconnexion, un certain volume d'eau est introduit dans
ce flotteur de açon que, lors~ue le flotteur in~érieur 14
~ ~lottabilit~ réglabl~ est plein d'eau, le bras ait une
n ottabilité légèrement négative. Au cour~ de ces opérations,
le pilote installé dan~ la chambre 21 ayant à sa disposition . .
le contr~le de l'en~emble des propulseur~ longitudinaux
17 et 40, ~erticaus 39 et trans~erses 16 et ~7, les propulseurs
16, 17 et 39 permettent d'e~ectuer un r~glage précis de la
de~cente du chapeau 10 dan3 l'a~e de la base 12.
D~s que la jonction ~t réalisée on vide entièrement
le flotteur principal 15 et é~entuellement le ~lotteur $n~rieur . :
14 pour augmenter la flottabilit~ de la structure 5 en ~ue
de limiter l'amplitude de l'inclinal~on du bras 8.
~a déconnexion du chapeau d'ancrage ~'e~fectue en
rempllssant entièrement d'eau le ~lotteur in~xieur 14 et
parbiellement le ~lobbour~15 ot ~ proc~d~nb aux op~r~tion~ ~
d~orlte9 dan9 la ~m~nde préol~é~ pour le~ op~ration~ de
d~oo~nexion lor~ue le bras eæt sous te~io~
e mode de réaliæatlon qui ~ient d'~tre d~orit a
l~a~a~tage a'absorb~r d'importante~ for¢es dc oompres~ion fatl- ;~
~: ~ant la structure du bras rlgide, ain~i que le~ forces de
traotio~. .
Il ~a de soi que ae nombreuseæ adjonctions ou ::
; 30 changements pourraient etr~ apportés aux di~erses partie~ des ..
~ ~tructures décrites sans sortir dw cadre de l'invention. C'est : :
, .
- 8 - ~
.
~ .
. ...
10~7~
ainsi ~ue tout ou partie de~ propulseurs pourralent ~tre
orientables ou m~me disposé~ dans un tunnel ~ travers les
bras, les tunnels de circulation traversant les bras 4 et 8
étant alors ~entuellement déviés. ::
Etant donné ~ue le raccordement du manifold alimenté
par les di~erses conduites sous-mar~nes s9efiectue d~une
manière identique ~ celle d~crite ~ la demande précitée, ~.
on n~a représenté ni le mani~old, ~i les conduites amenant
le~ eifluents ~ txa~ers le bras 5. On notera~ cep~ndant, :
qu'en raison de la disposition axiale du chapeau d~ancrage .
et du manifold, on p~ut pr~voir un raccord rigide, tourna~t
et ~tanche, reliant le manifold ~ une canalisation pré~ue ~:
dans le ¢ylindre 11, figures 2 et 4, et s~étendant à traver~
le bras artioulé 5, un raccord passant par le cglindre 35,
figure 6, ~aisant passer la canalisation dans le bras 4.
~ ;.
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