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SYSTEME DE TRANSFERT D'UN PRODUIT FLUIDE ENTRE UN NAVIRE DE TRANSPORT ET UNE
INSTALLATION TERRESTRE
L'invention concerne un système de transfert d'un
produit fluide, notamment du gaz naturel liquéfié, entre
un véhicule de transport tel qu'un navire et une
installation notamment terrestre de traitement et de
stockage de ce produit, du type comprenant un agencement
tubulaire d'acheminement du produit entre le navire et
ladite installation, dont une extrémité est connectée à
cette dernière et dont l'autre extrémité est susceptible
d'être connectée au manifold du navire.
Des systèmes de transfert de ce type existent pour
le transfert de gaz naturel liquéfié. La figure 1 montre
un poste de transfert de GNL (gaz naturel liquifié)
traditionnel indiqué de façon générale en 1 et comportant
une plate-forme 2 sur laquelle sont montés des bras de
chargement ou de déchargement 3 constitués de structures
et tuyauteries rigides articulées entre elles par de
multiples joints tournants. Au poste de transfert est
associée une installation d'amarrage 4 pour les navires
devant être chargés ou déchargés à l'aide du poste de
transfert 1. Celui-ci se trouve à l'extrémité d'une
estacade 6 supportant des tuyauteries fixes pouvant
atteindre plusieurs kilomètres, et qui relient le poste
de transfert à une installation de traitement/stockage du
produit à transférer entre un navire transporteur et
l'installation fixe. Ce type de poste de transfert donne
globalement satisfaction mais présente l'inconvénient
majeur d'impliquer une tendance à la sophistication et à
l'alourdissement des postes de transfert et de leur
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environnement, et donc à une augmentation des coûts des
installations dans leur ensemble.
La présente invention a pour but de palier ces
inconvénients et de proposer un système de transfert
d'une structure relativement simple et adaptable même aux
sites à environnement difficile tout en permettant de
réduire les coûts.
Pour résoudre ce problème, un système de transfert
selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend au
moins un dispositif de connexion au manifold du navire et
au moins une conduite de transfert souple connectée à
l'installation terrestre, et que le dispositif de
connexion et la conduite sont susceptibles d'être
connectés l'un à l'autre à leurs extrémités libres pour
un transfert de produit fluide entre le navire et le
système fixe, et en ce que la conduite de transfert
souple est pourvue de moyens de manutention permettant le
déplacement de son extrémité libre entre une position de
connexion au dispositif de connexion et une position
séparée de stockage.
Selon une caractéristique de l'invention lé
dispositif de connexion est réalisé sous forme d'un
module de connexion et ce module est pourvu de moyens de
manutention permettant son déplacement entre une position
de connexion au manifold et une position séparée de
stockage et d'un dispositif par lequel il prend appui sur
la plateforme du manifold du navire dans sa position de
connexion.
Selon une autre caractéristique de l'invention
l'agencement d'acheminement comporte un dispositif de
déconnexion d'urgence de la conduite de transfert souple.
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Selon une autre caractéristique de l'invention le
dispositif de déconnexion d'urgence de la conduite de
transfert souple est prévu dans le module de connexion.
Selon une autre caractéristique de l'invention le
dispositif de déconnexion d'urgence est prévu sur
l'extrémité mobile du flexible.
Selon une autre caractéristique de l'invention
l'agencement de transfert comporte un dispositif de frein
de chute de l'extrémité libre de la conduite de transfert
souple dans le cas d'une déconnexion d'urgence.
Selon une autre caractéristique de l'invention le
dispositif de frein de chute comprend un treuil prévu sur
la partie de l'agencement qui reste reliée au manifold
dans le cas d'une déconnexion d'urgence et autour duquel
est enroulé un câble dont l'extrémité libre est fixée à
l'extrémité libre de la conduite de transfert, lequel
câble se déconnectant lors d'une déconnexion d'urgence.
Selon une autre caractéristique de l'invention le
dispositif de connexion comporte un dispositif de
guidage/centrage de l'extrémité libre de la conduite vers
l'extrémité réceptrice de ladite extrémité de conduite,'
prévue sur le dispositif de connexion.
Selon une autre caractéristique de l'invention le
dispositif de guidage comporte une trompette prévue sur
le dispositif de connexion et une pinoche prévue sur
l'extrémité mobile du flexible et des moyens d'engagement
de la pinoche dans la trompette lors d'une connexion du
flexible au dispositif de connexion.
Selon une autre caractéristique de l'invention les
moyens précités comportent un treuil prévu sur le
dispositif de connexion et un câble s'enroulant autour du
treuil et dont l'extrémité libre est susceptible d'être
fixée à la pinoche précitée.
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Selon une autre caractéristique de l'invention les
moyens de manutention précités sont prévus sur une
structure porteuse, telle qu'un portique, monté sur un
dispositif de plateforme.
Selon une autre caractéristique de l'invention les
moyens de manutention de l'extrémité mobile de la
conduite de transfert comportent un treuil et un câble
enroulé autour du treuil et à l'extrémité libre duquel
est suspendue ladite extrémité du flexible.
Selon une autre caractéristique de l'invention les
moyens de manutention du module de connexion comportent
une grue montée sur la structure porteuse, et auxquels
est suspendu ledit module par l'intermédiaire d'un câble
pendant sa manutention.
Selon une autre caractéristique de l'invention le
dispositif d'appui du module de connexion sur le navire
est un support réglable lié au module par une
articulation à axe horizontal.
Selon une autre caractéristique de l'invention le
module de connexion comprend un dispositif de soufflet
avantageusement cardan.
Selon une autre caractéristique de l'invention le
dispositif de connexion est intégré à l'extrémité du
manifold du navire.
Selon une autre caractéristique de l'invention une
conduite de transfert souple est formée par un flexible
tel qu'un flexible cryogénique lorsque le produit est du
gaz naturel liquéfié.
Selon une autre caractéristique de l'invention la
conduite de transfert souple est une succession
d'éléments articulés les uns aux autres.
Selon une autre caractéristique de l'invention la
conduite de transfert souple est suspendue en chaînette.
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Selon une autre caractéristique de l'invention les
moyens auxquels est fixée à demeure l'extrémité fixe
d'une conduite de transfert souple sont formés par une
structure porteuse telle qu'un portique monté
5 avantageusement sur une plateforme.
Selon une autre caractéristique de l'invention la
structure porteuse comporte des équipements de connexion
de la conduite de transfert souple à la ligne cryogénique
immergée de l'installation terrestre.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts,
caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement dans la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins
schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple
illustrant plusieurs modes de réalisation et dans
lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un poste
de transfert traditionnel ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un
système de transfert selon la présente invention ;
- la figure 3 est une vue en élévation d'un systèmé
de transfert selon l'invention du type représenté sur la
figure 2 ;
- la figure 4 est une vue de dessus du système de
transfert selon la figure 3 ;
- les figures 5A à 5G sont des vues partielles, en
élévation, schématiques d'un système de transfert selon
l'invention et illustrent les différentes phases du
processus d'établissement et de séparation d'une liaison
de transfert entre un navire et l'installation
terrestre ;
- la figure 6 est une vue à plus grande échelle
d'un module de connexion selon l'invention et de
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l'extrémité libre d'un flexible du système de transfert
selon l'invention, le flexible étant en cours de
connexion au module ;
- la figure 7 est une vue similaire à la figure 6
mais montre un flexible dans sa position de connexion au
module ;
- la figure 8 est une vue en direction de la flèche
VIII de la figure 7 du dispositif de support du module de
connexion ;
- la figure 9 est une vue en élévation, d'un
deuxième mode de réalisation d'un module de connexion
auquel est connectée l'extrémité d'un flexible
cryogénique ;
- la figure 10 est une vue de dessus, avec
arrachement, en direction de la flèche X de la figure 9 ;
- les figures 11 et 12 sont des vues en élévation
d'un troisième mode de réalisation d'un module de
connexion et de l'extrémité mobile d'un flexible,
respectivement à l'état d'établissement d'une connexion
et à l'état d'une connexion établie ;
- la figure 13 est une vue en direction de lâ
flèche XIII sur la figure 12, du dispositif de support du
module de connexion ;
- la figure 14 est une vue de détail en direction
de la flèche XIV de la figure 11 ;
- la figure 15 est une vue en élévation d'un
quatrième mode de réalisation d'un module de connexion et
d'une extrémité de flexible à l'état de connexion
mutuelle ;
- la figure 16 est une vue en élévation d'un
cinquième mode de réalisation d'un module de connexion et
d'une extrémité de flexible, montrée à l'état de
connexion ;
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- la figure 17 est une vue en élévation d'un
dispositif de connexion intégré au manifold et d'une
extrémité de flexible, montrée à l'état de connexion ;
- les figures 18A et 18B sont des vues de détail,
en élévation, d'une extrémité de flexible selon
l'invention ;
- la figure 19 est une vue en élévation d'un
manifold de navire auquel est intégré un dispositif de
connexion selon l'invention ;
- la figure 20 est une vue de dessus simplifiée du
manifold selon la figure 19, le dispositif de guidage et
de centrage ayant été supprimés ;
- la figure 21 est une vue en élévation d'une
extrémité de flexible destinée à coopérer avec le
dispositif de connexion intégré selon la figure 19 ;
- la figure 22 est une vue de dessus de l'extrémité
flexible selon la figure 21 ;
- les figures 23A à 23E sont des vues en élévation
illustrant différentes étapes du processus
d'établissement d'une connexion entre le dispositif de
connexion intégré selon la figure 19 et l'extrémité dé
flexible selon la figure 21.
-- les figures 24 et 25 sont des vues en élévation
d'une autre version de réalisation intégré et au
manifold;
- la figure 26 est une vue en élévation, simplifiée
d'encore un autre mode de réalisation d'un module de
connexion ;
- la figure 27 est une vue en élévation d'encore un
autre mode de réalisation d'un système de transfert selon
l'invention ;
- la figure 28 illustre une étape du processus
d'établissement d'une liaison de transfert du système
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selon la figure 27 ;
- la figure 29 illustre une étape du processus de
séparation d'urgence du système de transfert selon la
figure 27 ; et
- la figure 30 est une vue à plus grande échelle de
la partie indiquée en XXX sur la figure 28.
L'invention sera décrite ci-après dans son
application au transfert d'un gaz naturel liquéfié. Bien
entendu l'invention est utilisable pour tout autre
produit fluide, tel que des liquides, produits
pulvérulents et gaz de tout autre nature.
La figure 2 montre un système de transfert 1 selon
la présente invention.
Ce système de transfert peut se passer d'une
estacade 6 de support de tuyauterie du poste de transfert
traditionnel selon la figure 1. Dans le cas de
l'invention le transfert du produit, dans l'exemple
présent du gaz naturel liquéfié appelé ci-après GNL, est
assuré par les lignes cryogéniques immergées indiquées en
8 dans l'exemple représenté. Bien que le système de
transfert 1 soit montré inséré au sein d'une architecture
d'amarrage traditionnelle 4, il est à noter que cette
architecture d'amarrage pourrait être simplifiée pour des
raisons qui apparaîtront plus loin au cours de la
description détaillée du poste de transfert qui suit.
Comme il ressort des figures, un système de
transfert 1 constituant l'interface entre un navire 9 et
le système de traitement et de stockage fixe dont
seulement les lignes de transport immergé 8 sont
représentées, comporte essentiellement deux plates-formes
10, 10' de support d'un portique de stockage/manutention
il d'un ou plusieurs agencements de transfert 13 du
produit fluide et une plate-forme principale l5
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accueillant l'ensemble des équipements auxquels sont
connectées les lignes cryogéniques immergées 8 et qui
sont nécessaires pour la connexion aux agencements de
transfert 13. Ces équipements ne seront pas décrits plus
en détail car ils ne sont pas nécessaires pour la
compréhension de l'invention.
Dans un système de transfert selon l'invention,
adapté aux navires standard, un agencement de transfert
13 comporte essentiellement au moins un module de
connexion 17 destiné à être connecté par une extrémité à
un manifold 18 du navire et, associés à chaque module,
une conduite de transfert souple 19 réalisée
avantageusement sous forme de flexible cryogénique tel
que développé, par exemple par la société Coflexip Stena
Offshore. Les flexibles de transfert 19 sont fixés à
demeure à une extrémité à un portique 20 reposant sur la
plate-forme principale 15, tandis que l'autre extrémité
libre 22 est connectable au connecteur 23 situé à l'autre
extrémité du module 17.
La fonction principale du portique 11 est de
permettre la manutention et le stockage des organes dé
transfert, à savoir de chaque module de connexion 17 et
des extrémités mobiles 22 des flexibles cryogéniques 19,
à l'aide respectivement d'une grue 25 et de treuils 26.
Comme le montre les figures, un module de connexion 17
est suspendu à la grue 25 et déplaçable entre une
position de stockage sur le portique 11, et une position
de transfert dans laquelle le module est en appui sur la
plate-forme de manifold 28 à l'aide d'un dispositif de
support propre 30 et est connecté par son connecteur 19 à
la bride de manifold 18. L'extrémité libre 22 de chaque
flexible cryogénique 19 est suspendue par un câble 31 à
un treuil 26 du portique 11 et est déplaçable entre une
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position de stockage représentée notamment sur la figure
5A et dans laquelle elle est déconnectée du module 17 et
sa position de transfert dans laquelle elle est connectée
au connecteur 23 du module 17, comme le montre clairement
5 la figure 5E.
En se référant aux figures 6 à 8, on décrira
maintenant plus en détail la structure d'un premier mode
de réalisation d'un agencement de transfert 13 selon
l'invention.
10 Le module de connexion 17 de cet agencement
comporte, entre son connecteur 16 de fixation du module à
la bride de manifold 18 du navire et le dispositif 30 de
support ou d'appui sur la plate-forme de manifold 28 du
navire, un dispositif de soufflet cardan 33 qui rend
isolé la bride de manifold des efforts du flexible
lorsque ce dernier est connecté au manifold et en appui
sur la plateforme manifold. Le support. réglable 30 est
lié au module par une articulation d'axe horizontal 34.
Le cas échéant, une articulation supplémentaire (non
représentée) permettra des rotations suivant l'axe du
manifold. Comme on le voit sur la figure 8, le support 30
comporte deux jambes d'appui 30 réglables qui supportent
une traverse 38 porteuse de la tuyauterie 32.
Supplémentairement au support 30, le module est pourvu
d'un pied réglable 35 situé au niveau du soufflet cardan
33 et destiné à assurer un appui supplémentaire notamment
pour le stockage du module.
Le module 17 comporte, dans sa partie située entre
le dispositif d`appui 30 et le connecteur 23 de raccord
au flexible cryogénique 19, un dispositif de déconnexion
d'urgence 37 destiné à assurer une déconnexion de la
liaison de transfert dans un cas d'urgence. Ce dispositif
est connu en soi et n'a donc pas besoin d'être décrit en
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détail. On pourrait utiliser à cette fin le dispositif
commercialisé par la société MIB International Limited
sous la dénomination Hydraulically Operated Double
Valve with Emergency Release Systems for Service with
LNG . On constate que la partie de connexion au flexible
est inclinée vers le bas par rapport à la partie
tubulaire horizontale en appui sur la plate-forme de
manifold 28.
Concernant les connecteurs 16, 23 aux deux
extrémités du module 17, ils pourraient être des
connecteurs hydrauliques, par exemple du type connu sous
la dénomination QCDC (Quick, Connect/Disconnect Coupler)
ou être des connecteurs manuels.
Le module de connexion 17 comprend en outre une
bride d'accrochage 39 au câble 40 de la grue 25, le point
d'accrochage 41 étant situé au centre de gravité du
module 17. Le module est en outre équipé d'un dispositif
43 destiné au guidage de l'extrémité 22, configurée en
embout, du flexible 19, lors de sa connexion au
connecteur 23 du module. Ce dispositif comporte
essentiellement un organe en forme d'une trompette dé
guidage 44 qui s'étend sensiblement parallèlement à l'axe
de la partie inclinée du module 17, sur laquelle sera
connecté le flexible 19 et est supporté par un élément 45
solidaire de la tuyauterie 32. Le dispositif 43 comporte
en outre un treuil 47 prévu sur la partie de soufflet
cardan 33 et autour duquel est enroulé un câble 48 dont
l'extrémité libre est amenée à travers la trompette 44 en
passant sur une poulie de renvoi 49 pour pouvoir être
fixée à une tige de guidage/centrage 51, appelée pinoche,
qui est solidaire de l'embout 22 du flexible cryogénique
19 et s'étend sensiblement parallèlement à l'axe de cette
extrémité. L'extrémité libre avant 53 de cette tige de
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centrage est adaptée pour s'engager dans la trompette 44
lors d'une connexion de l'embout 22 du flexible au module
17. Pour assurer un centrage parfait de l'embout par
rapport au connecteur 23 du module, il suffit, après
avoir fixé l'extrémité du câble 48 à l'extrémité avant 53
de la pinoche, d'enrouler ce câble autour du treuil 47.
On constate que la pinoche 51 présente deux ailes
latérales, diamétralement opposées 55 qui se logent lors
de l'engagement de la pinoche 51 dans la trompette 44
dans des fentes latérales diamétralement opposées 56
prévues dans la partie avant évasée de la trompette 44.
La largeur de ces fentes diminuent à partir de
l'extrémité de réception des ailes. L'embout 22 du
flexible est accrochée en 58, au niveau de la base de la
pinoche de centrage 51, au câble 31 du treuil 26 du
portique 11. Il est encore à noter que l'embout mobile 22
du flexible peut être pourvue d'une vanne 61.
Concernant les flexibles cryogéniques 19, ils sont
utilisés en chaînette naturelle dont l'extrémité fixe est
avantageusement centrée par rapport aux excursions de
l'extrémité mobile. Il s'est avéré qu'en choisissant uné
longueur de flexible appropriée, il n'est pas nécessaire
d'utiliser des joints tournants ni des raidisseurs aux
extrémités. Pour éviter que les flexibles puissent être
exposés à des contraintes mécaniques excessives, leurs
extrémités libres 22 sont toujours maintenues, aussi bien
à l'état de stockage qu'au cours du processus de
connexion au module 17 et lors d'une déconnexion
d'urgence. Dans ce dernier cas, le treuil 47 sert de
moyen de frein de chute de l'extrémité libre du flexible
venant d'être déconnecté.
En se référant aux figures 5A à 5G, on décrira ci-
après les processus d'établissement d'une liaison de
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transfert d'un produit fluide entre le navire et
l'installation fixe et de la déconnexion dans un cas
d'urgence.
La figure SA montre les organes de transfert, à
savoir le module de connexion 17 en cours de manutention
et le flexible 19 à l'état de stockage, le module étant
suspendu au câble 40 de la grue 25 et l'extrémité libre
22 du flexible au treuil 26 par le câble 31. Pour établir
une liaison de transfert, on abaisse tout d'abord le
module 17 à l'aide de la grue 25. Lorsque le module se
trouve à hauteur de la passerelle inférieure du portique
11, on peut connecter le câble 48 du treuil 27 à
l'extrémité avant de la pinoche 51. On abaisse de nouveau
le module 17 jusqu'à pouvoir le connecter par son
connecter 16 à la bride de manifold 18 du navire, le
module prenant appui par l'intermédiaire du dispositif de
support 30 sur la plate-forme 28 (figure 5B). On abaisse
alors l'extrémité libre 22 du flexible à l'aide du treuil
26 Puis, on attire l'extrémité libre 22 vers le
connecteur 23 du module à l'aide du treuil 47 prévu sur
ce dernier et assure la fixation de l'extrémité du
flexible sur le connecteur 23 par l'intermédiaire du
dispositif de guidage/centrage par engagement de la
pinoche 51 dans la trompette 44 du module. La figure 5E
montre le flexible dans sa position de connexion au
module 17.
Les figures 5F et 5G illustrent le processus d'une
déconnexion d'urgence après l'ouverture du dispositif de
déconnexion d'urgence 37. Lors de son mouvement,
l'éloignement du flexible sous l'effet de la tension de
chainette est freiné par le câble 48 enroulé autour du
treuil sans être complètement fixée à celui-ci. Après le
déroulement complet du câble, le support de l'extrémité
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libre est assuré par le câble 31 du treuil 26,
conformément à la figure 5G.
La description de l'invention qui vient d'être
faite en se référant aux figures 2 à 7 n'est pas
limitative et de nombreuses modifications peuvent être
apportées à l'ensemble décrit qui n'est à considérer que
comme un premier mode de réalisation de l'invention.
En effet, un autre mode de réalisation est
représenté sur les figures 9 et 10, dont la particularité
réside dans le fait que la fonction de déconnexion
d'urgence est intégré au connecteur de fixation de
l'extrémité 22 du flexible 19. Ce connecteur aussi est
connu en soi, par exemple du type connu sous la
dénomination "Coupler Integral Valve and Hose End Valve",
commercialisé par la société MIB et désigné par 64. Dans
ce mode de réalisation, le dispositif de centrage
pourrait être celui prévu dans le premier mode de
réalisation. Mais on pourrait envisager, dans ce deuxième
mode de réalisation comme d'ailleurs dans le premier, un
dispositif de centrage comportant deux pinoches de
centrage du type de la pinoche 51, disposées'
diamétralement opposée dans un plan horizontal et
coopérant avec deux trompettes de centrage du type des
trompettes 44. Dans ce cas, le module de fixation serait
équipé de deux treuils du type 47 ou d'un treuil à deux
tambours.
Les figures 11 à 14 illustrent un troisième mode de
réalisation dont les particularités résident dans le fait
que le connecteur prévu pour la connexion entre le module
de connexion et le flexible 19 ainsi que le dispositif de
déconnexion d'urgence sont prévus sur l'extrémité du
flexible. Le connecteur et le dispositif de déconnexion
portent respectivement les références 65 et 66. Comme le
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montre les figures, la structure du module de connexion
désignée maintenant par le numéro 67 est simplifiée. Ce
module 67 comporte une partie de transfert tubulaire qui
comprend un manchon central 69 relié à une extrémité à un
5 soufflet cardan 70 portant un connecteur hydraulique ou
manuel 71 pour la fixation à la bride manifold 18 du
navire et à son autre extrémité à un soufflet cardan 72
porteur d'une bride 74 pour la réception du connecteur 65
du flexible. Le manchon 69 est monté par l'intermédiaire
10 d'une pièce verticale 75 et d'une pièce 76 horizontale
formant la trompette de centrage à une structure de
support 77 par laquelle le module prend appui sur le pont
de manifold 28 du navire. Cette structure 77 comporte
essentiellement un anneau 79 maintenu entre deux éléments
15 de console 80 dont chacune est pourvue d'un pied 81
destiné à prendre appui sur la plate-forme 28. La
trompette 76 et la structure de support 77 sont reliées
l'une à l'autre par un axe d'articulation horizontal 82.
Sur le module 67 est prévu, comme auparavant, le treuil
84 du dispositif de centrage de l'extrémité du flexible.
Le point d'accrochage 85 du module est prévu sur le~
dispositif de trompette 76.
L'extrémité ou embout du flexible est coudée et
comporte une partie horizontale portant le connecteur 65
et une partie 86 inclinée située dans le prolongement
axial du flexible et qui porte le déconnecteur d'urgence
66. La pinoche 51 s'étend parallèlement à la partie
horizontale de l'extrémité à une distance égale à l'écart
entre les axes de la trompette 76 et de la bride 74 du
module.
Dans ce mode de réalisation, le treuil de frein de
chute indiqué en 87 est monté sur la partie 86 côté
coude, tandis que l'extrémité libre notée 88 du câble
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enroulé autour du treuil est fixée à la partie 86 côté
flexible. L'extrémité du flexible est fixée au niveau du
coude au câble 31 du treuil 26 du portique de manutention
et de stockage il, par l'intermédiaire d'une fourche 90
articulée sensiblement au niveau du centre de gravité de
l'embout à deux pattes de fixation 91 solidaires de la
partie d'extrémité côté flexible, à des endroits
diamétralement opposés.
Comme on le voit sur la figure il, lors de
l'établissement d'une connexion entre le module 67 et le
connecteur 65 à l'extrémité du flexible 19, celui-ci est
amené à passer à travers l'anneau 79 avant d'être fixé
sur la bride 74 du module. Dans le cas d'une déconnexion
d'urgence, c'est la portion du dispositif d'extrémité
côté flexible qui se sépare de l'autre portion
d'extrémité portant le treuil, qui est fixée sur le
module. La chute de la portion séparée est freinée par le
treuil 87. On constate que dans ce mode de réalisation,
l'extrémité du flexible est en appui sur le support 77
via sa pinoche 51 et la trompette 76.
La figure 15 montre un quatrième mode de=
réalisation de l'agencement de transfert, dans lequel le
connecteur d'interconnexion du module et du flexible
ainsi que le déconnecteur d'urgence sont prévus du côté
du flexible comme dans le troisième mode de réalisation.
La particularité du quatrième mode de réalisation réside
dans le fait que le module portant maintenant la
référence 95 est pourvu d'un dispositif de support 96 qui
est réalisé sous forme d'un berceau arqué 97 prenant
appui par un pied 98 sur la plate forme de manifold 28 du
navire et par l'intermédiaire d'une traverse 101 et d'un
patin 99 sur le bordé du navire 100. Ce berceau 97 sert
de chemin de guidage sur lequel l'extrémité du flexible
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prend appui par plusieurs patins 103 lors de son approche
du module de connexion. Sur la figure 15, trois patins
sont représentés, qui sont axialement alignés sur le
flexible. Ces patins assurent un appui permanent du
flexible pendant le transfert. Etant donné que ce sont
principalement les extrémités des flexibles qui sont
soumises aux contraintes mécaniques, la solution proposée
dans le quatrième mode de réalisation est très
avantageuse.
La figure 16 montre un cinquième mode de
réalisation qui a pour particularité que la partie
désignée par la référence 105 qui porte le connecteur 106
de l'extrémité du flexible est latéralement décalée par
rapport à l'axe du flexible 19 tout en s'étendant
sensiblement parallèlement à l'axe de celui-ci. Par
contre la trompette indiquée en 107 et la pinoche 108
s'étendent maintenant dans l'axe du flexible.
La figure 17 illustre une autre possibilité de la
mise en oeuvre du système de transfert selon l'invention
qui a pour particularité que la partie de l'agencement de
connéxion selon l'invention, qui correspond par exemple=
sur la figure 11 au module de connexion, est maintenant
intégrée à la portion d'extrémité indiquée en 110 du
manifold et que c'est seulement l'embout 111 du flexible
19 qui est déplaçable en étant suspendu au portique 11.
Ainsi la partie 111 du manifold porte le dispositif de
centrage pour la fixation de l'embout 111 du flexible à
la bride 112 du manifold, à savoir la trompette de
centrage 113, le treuil 114 et la poulie de renvoi 115 du
câble 116. L'embout 111 de configuration rectiligne du
flexible 19 comprend le connecteur 118, le déconnecteur
d'urgence 119, le treuil de frein de chute 120 et la
pinoche 121.
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Les figures 19 à 22 enfin illustrent un autre mode
de réalisation de la possibilité de mise en oeuvre de
l'invention, illustré sur la figure 17, dans lequel
l'embout du manifold porte aussi le connecteur indiqué
122 pour la fixation de l'embout 123 du flexible sur le
manifold. Le dispositif de centrage de l'embout 123 lors
de sa fixation sur le connecteur 122 présente une
configuration spécifique. Ce dispositif comporte
essentiellement une trompette 124, une pinoche 127
associée à l'embout 123 du flexible, deux vérins
hydrauliques 126 montés pivotants en 128 à des endroits
diamétralement opposé sur l'élément de tuyauterie indiqué
en 129, ainsi que le treuil non représenté du câble
indiqué en 131 à l'état fixé sur l'extrémité de la
pinoche. L'embout 123 du flexible 19 porte deux leviers
133 qui sont montés articulés, de façon diamétralement
opposée sur l'embout 123 et en son centre de gravité.
Chacun des leviers pivotants est associé à un vérin
hydraulique 126 pour pouvoir coopérer avec celui-ci de la
manière qui sera décrite plus loin. La pinoche est montée
articulée sur les deux leviers 133 par l'intermédiaire de=
la traverse 134. Chaque vérin hydraulique 126 est pourvue
d'une tige de piston 136 axialement mobile dans le corps
tubulaire extérieure pivotant 137. L'extrémité de la tige
136 porte une fourche 138 de préhension de l'extrémité
139 d'un levier 133 de l'embout 123 du flexible.
Les figures 23A à 23E représentent les différentes
phases du processus de la connexion du flexible au
manifold. Dans une première phase représentée sur la
figure 23A, la pinoche 127 est attirée dans la trompette
124 jusqu'à ce que les deux ailes latérales 55 viennent
au fond de leur logement 56 dans la partie avant évasée
de la trompette 124 comme on le voit sur la figure 23B.
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Les extrémités sont alors dans la zone de capture des
fourches 138. Dans cette position on commande la sortie
des tiges de piston 136 jusqu'à ce que les fourches 138
viennent en engagement avec les extrémités 139 des
leviers et amènent ceux-ci à pivoter, ce qui provoque
l'approchement de l'embout 123 du flexible du connecteur
à l'extrémité du manifold, conformément aux figures 23C
et 23D, jusqu'à ce que l'embout entre dans la zone de
capture des mâchoires de connecteur, comme on le voit sur
la figure 23E.
Les figures 24 et 25 sont des vues en élévation
d'une autre version de réalisation du dispositif de
connexion, différent du mode de réalisation selon la
figure 19 en ce que la trompette 124 de réception de la
pinoche de l'élément mobile du flexible est maintenant
montée sur son support par un cardan 140. Des vérins de
commande 141 de la trompette, dans son mouvement de
pivotement, permettent la mise et le maintien en position
nominale de la trompette lorsque la pinoche est en
position dans la trompette.
Les modes d'exécution de cette version dé
réalisation, sur les figures 24 et 25 se distinguent
seulement par la position du cardan par rapport à la
trompette et de la disposition des vérins. Dans le cas de
la figure 24, le cardan se trouve à l'extrémité de la
trompette, qui est opposée à celle destinée à la
réception de la pinoche. Les vérins sont fixés par leur
corps au support solidaire du manifold et par leur
extrémité de leur tige de piston à un emplacement entre
les deux extrémités de la trompette. Dans le cas de la
figure 25 le cardan se trouve à un endroit entre les deux
extrémités de la trompette, avantageusement dans sa
partie médiane, tandis que les tiges de piston sont
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fixées à la trompette au niveau de l'extrémité opposée à
celle qui reçoit la pinoche.
Concernant les fonctionnements de la version de
réalisation selon les figures 24 et 25, elle correspond
5 aux phases représentées sur les figures 23A à 23E. Il est
à noter que les vérins 141 entrent en action lorsque la
connexion de la trompette et de la pinoche est faite,
c'est-à-dire la pinoche est engagée à fond dans la
trompette. Ce mode de réalisation présente l'avantage de
10 permettre à la trompette de bouger librement pendant la
phase d'engagement de la pinoche.
La figure 26 est une vue en élévation d'encore un
autre mode de réalisation du module de connexion. Cette
vue est simplifiée dans la mesure où le dispositif de
15 guidage et de centrage et la trompette et son support
sont omis. Ce mode de réalisation a pour particularité
que le module est fixé sur la plateforme de manifold 28
dans sa position de connexion à la bride de manifold 18
par des dispositifs de serrage 142, 143 associés
20 respectivement au support réglable 30 et au pied réglable
35. Ainsi, du fait que le module dans sa position de'
connexion est solidarisé de la plateforme de manifold,
les efforts sont maintenant intégralement repris par
cette plateforme. L'élément souple tel qu'un soufflet ou
des éléments de tuyauterie articulés entre eux, indiqué
en 145 assure une liaison souple entre le connecteur 19
monté sur le manifold et l'élément de tuyauterie du
module.
Les figures 27 à 30 illustrent encore un autre mode
de réalisation d'un système de transfert selon
l'invention. Dans ce mode de réalisation, comme dans
celui représenté sur la figure 17, le module ou
dispositif de connexion indiqué en 150 est fixé à demeure
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au manifold 18 en déportant ainsi le connecteur auquel le
flexible doit être fixé jusqu'au bord du navire.
Autrement dit le dispositif de connexion est intégré au
manifold. Le dispositif de connexion intégré prend appui
par un organe de support 155 sur la plateforme manifold
28 au niveau du bord du navire. Le connecteur 157 de
fixation du flexible 19 est orienté vers le bas. Dans ce
mode de réalisation c'est le connecteur 157 qui porte la
pinoche de centrage 158 dont l'axe s'étend parallèlement
à l'axe du connecteur.
Comme le montre les figures, l'embout 160 du
flexible 19 est suspendu par un câble 162 à un treuil 163
situé en haut d'une structure de support 164 situé à un
niveau au-dessus du navire et monté sur une plateforme
165. La structure de support peut étre réalisée sous
toute forme connue appropriée.
Puisque c'est le connecteur du module fixe 157 qui
porte la pinoche 158, dans le cas présent, la trompette
167 de réception de cette pinoche est montée sur l'embout
160 du flexible. Cet embout porte également le treuil
indiqué en 169 sur laquelle est enroulé le câble 170
permettant, après avoir été fixé à la pinoche 158, la
fixation de l'embout 160 au dispositif de connexion 150,
comme on le voit sur les figures. Le câble passe alors à
travers la trompette. De plus, le déconnecteur d'urgence
désigné par la référence 172 fait partie de l'embout 160
du flexible 19.
Comme on le voit sur les figures 27 et 28, poûr
établir une liaison entre le manifold 18 du navire et le
flexible 19, on abaisse l'embout 160 du flexible en
déroulant le câble 162, fixe le câble 170 à la pinoche
158 du module de connexion 150 (figure 27) et tire à
l'aide du treuil 169 l'embout vers le dispositif de
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connexion (figure 29) pour obtenir l'engagement de la
pinoche dans la trompette 167, ce qui permet la fixation
de l'embout au dispositif de connexion (figure 28). La
figure 29 montre, que, comme cela a déjà été décrit
auparavant, que, lors d'une déconnexion d'urgence, le
flexible 19 se sépare du navire par ouverture du
déconnecteur d'urgence 172 mais est retenu par le câble
162, le câble 170 après être déroulé de son treuil 169 se
trouvant sur la partie d'embout restée solidaire du
flexible pendant librement de la pinoche 158. Etant donné
que le connecteur 157 se trouve au niveau du bord du
navire, le flexible, lors de sa séparation du navire
n'est pas gêné et peut se déplacer sous l'effet de son
poids sans heurter le navire.
Bien entendu de multiples modifications peuvent
être apportées à l'invention telle qu'elle vient d'être
décrite et illustrée sur les figures, sans sortir du
cadre de l'invention. Dans les exemples de mise en oeuvre
de l'invention, qui ont été donnés avant, le poste de
transfert utilise des flexibles cryogéniques. Mais ceux-
ci peuvent être remplacés par tout autre élément souple'
tel que par exemple une suite d'éléments rigides
articulés entre eux.
Il va de soi que tous les dispositifs décrits dans
le cadre d'un mode de réalisation notamment ceux de
guidage/centrage peuvent être transposés aux autres modes
de réalisation. On pourrait notamment utiliser les
dispositifs qui équipent le module mobile dans la version
intégrée au manifold du navire et vice-versa.
Une caractéristique de l'invention qui est commune
à tous les modes de réalisation réside dans la
disposition de la pinoche de centrage. Cette disposition
est déterminée en fonction des caractéristiques du
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flexible, notamment en fonction de la masse linéaire et
la raideur en flexion, et de la masse de l'embout, pour
minimiser les contraintes dans le flexible dans toutes
les phases et optimiser l'entrée de la pinoche dans la
trompette. Les figures 18A et 18B illustrent les
caractéristiques de la disposition de la pinoche, à
savoir la longueur totale L entre la pointe de la pinoche
et la base de l'embout, la distance e de l'extrémité de
la pinoche de l'axe du flexible et l'angle a entre l'axe
de la pinoche et l'axe du connecteur.
Il ressort de la description et des figures que
l'invention procure de nombreux avantages majeurs. Il est
tout d'abord à noter que les efforts produits pendant
l'établissement d'une liaision de transfert d'un fluide,
pendant le transfert du fluide et la déconnexion des
organes de transfert sont entièrement repris par le
navire, à savoir le manifold, la structure de la
plateforme manifold, le bordé de navire, etc. En effet,
c'est le navire qui supporte la partie mobile et la
partie déformable de l'agencement de transfert selon
l'invention. La bride de manifold est le référentiel'
géométrique dans toutes les phases, de la connexion, du
transfert, de la déconnexion normale et la déconnexion
d'urgence du flexible. Le module fixé sur la bride de
manifold d'une part, et prenant appui d'autre part sur la
plateforme ou le bordé du navire permet de hisser par
simple treuillage et de maintenir l'extrémité mobile du
flexible en limitant les efforts tranchants et les
moments induits sur la bride de manifold. Le système
permet une relaxation des contraintes thermiques par des
mesures constructives telles que des soufflets et des
articulations. La manutention du module par grue ou par
un bras manipulateur au-dessus de la plateforme manifold
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est simple. Les flexibles sont supportés et utilisés en
chaînette, configuration idéale. L'extrémité mobile du
flexible dans un cas de déconnexion d'urgence peut être
freinée et les éléments sensibles ne peuvent pas tomber
dans l'eau ni heurter quoi que ce soit.
Il est notamment encore à remarquer que
l'utilisation des éléments de transfert flexibles tels
que le flexible cryogénique permet au poste de transfert
d'absorber mêmes des mouvements relatifs importants entre
le navire et les plateformes. A titre d'exemple et
indicatif, nullement limitatif, le flexible pourrait
avoir une longueur de l'ordre de 50 m ou plus en fonction
de ces mouvements relatifs qu'ils doivent absorbés. Ceci
entraîne comme avantages considérables, la possibilité de
simplifier la structure de l'installation d'amarrage du
navire et de pouvoir prévoir le poste de transfert même
dans des environnements interdits aux postes de transfert
existants. D'autre part, en raison de la structure
modulaire de l'arrangement de transfert du poste selon
l'invention, les organes de transfert peuvent être
aisément démontés et transportés, ce qui permet dé
supprimer les estacades avec des voies de circulation
spécifiques pour des véhicules de levage des systèmes de
transfert connus.
Il est encore à noter que le module de fixation,
aussi bien dans sa version de module indépendante que
dans sa version intégrée déporte le connecteur auquel le
flexible doit être fixé jusqu'au bord latéral du navire,
ce qui permet lors d'une déconnexion d'urgence, au
flexible de se séparer du navire sans heurter celle-ci et
sans être endommagé. Le flexible, après la séparation,
reste suspendu par son câble le reliant à la structure de
support.
