Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02912769 2015-11-17
WO 2014/188096 PCT/FR2014/050894
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INSTALLATION DE STOCKAGE PORTUAIRE DE COMBUSTIBLE LIQUIDE
1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne le domaine du
stockage de combustible liquide, tel que du gaz naturel
liquide.
Plus précisément, l'invention concerne une
installation de stockage portuaire de combustible liquide.
2. Solutions de l'art antérieur
De manière à permettre aux navires de se
ravitailler en carburant lors de leurs différents trajets,
il est connu, notamment du document FR2980164, de mettre
en uvre, et ce en pleine mer, des stations de stockage et
de ravitaillement en combustible liquide pour permettre
aux navires passant à proximité de se ravitailler en
carburant.
Toutefois, un inconvénient de telles stations est
qu'elles impliquent, de la part des navires, un arrêt
supplémentaire pour effectuer le ravitaillement, en plus
du chargement/déchargement de la marchandise ou des
passagers dans les différents ports. Une telle solution
s'avère donc coûteuse en terme de temps et peut provoquer
des retards ce qui n'est pas satisfaisant.
Il existe également des solutions mettant en uvre
des structures amarrées aux ports. De telles structures
sont aménagées sur les quais et permettent aux navires de
se ravitailler en carburant en parallèle du
chargement/déchargement des marchandises.
Cependant, une telle technique pose un problème
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d'encombrement car elle empiète nécessairement sur le quai
et réduit par conséquent la zone d'amarrage disponible
pour le navire. Par ailleurs, une telle technique est
contrainte à être positionnée à proximité d'un navire ce
qui oblige à déplacer relativement fréquemment de telles
structures afin de tenir compte de la position des
navires. L'utilisation et la maintenance d'une telle
technique s'avère par conséquent relativement difficile et
coûteuse ce qui n'est donc pas non plus satisfaisant.
3. Objectifs de l'invention
L'invention a notamment pour objectif de résoudre
au moins en partie les inconvénients de l'art antérieur.
Plus particulièrement un objectif d'au moins un
mode de réalisation de l'invention est de fournir une
installation qui permettrait un ravitaillement en
combustible liquide pour les navires sans pour autant
augmenter le nombre d'arrêts que ceux-ci doivent faire.
Un autre objectif d'au moins un mode de réalisation
est de fournir une telle installation dont l'encombrement
à quai est limité voire supprimé et dont la mise en uvre
ne nécessite pas ou peu de modifications.
Encore un autre objectif d'au moins un mode de
réalisation est de fournir une installation qui soit
simple et peu coûteuse à mettre en uvre.
4. Résumé de l'invention
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront
par la suite, sont atteints à l'aide d'une installation de
stockage portuaire de combustible liquide, ménagée à
proximité d'un quai formé d'au moins :
- une surface supérieure sensiblement parallèle à la
surface libre de la mer ;
3
- une surface frontale adjacente à la surface supérieure et en partie
immergée,
l'installation comprenant au moins un module présentant un caisson
contenant, une cuve étanche pouvant contenir du combustible liquide,
tel que du GNL (pour gaz naturel liquide) ,
le caisson présentant un contour fermé formé d'une face supérieure,
une face inférieure, et de plusieurs faces latérales.
Selon l'invention, le module est fixé au quai par des moyens
d'ancrage reliant une des faces latérales du caisson à la surface
frontale du quai, la face inférieure et les faces latérales du
caisson étant alors au moins en partie immergées, la face supérieure
du caisson étant ménagée sensiblement dans le prolongement de la
surface supérieure du quai et l'installation comportant des moyens
de jonction entre la face supérieure et la surface supérieure.
Ainsi, l'invention propose une approche nouvelle et inventive
permettant de résoudre au moins en partie les inconvénients de l'art
antérieur. Notamment, la solution proposée permet de fournir une
installation qui offre une possibilité de ravitaillement en
combustible liquide pour les navires sans pour autant augmenter le
nombre d'arrêts que ceux-ci doivent, faire. En effet, les navires
peuvent se ravitailler en combustible et charger/décharger en même
temps leur marchandise étant donné qu'ils sont à quai.
Par ailleurs, l'encombrement à quai est limité du fait que le module
n'est, pas placé ou fixé sur la surface supérieure du quai mais sur
la surface frontale.
Date Reçue/Date Received 2021-01-08
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En outre, l'invention s'avère simple et peu coûteuse à mettre en
uvre du fait qu'elle ne nécessite pas de modifications des
infrastructures présentes à l'endroit du quai ou du navire mais
simplement la mise en uvre de moyens de fixation du module.
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Dans un mode de réalisation particulier, la face
supérieure du caisson est ménagée sensiblement dans le
prolongement de la surface supérieure du quai.
De ce fait, l'installation permet non seulement de
ne pas empiéter sur le quai et donc sur la zone
d'amarrage, mais elle permet en outre d'élargir cette zone
d'amarrage en fournissant une zone agrandie.
Dans une variante, la face inférieure du caisson
repose sur des poteaux fixés au fond de la mer.
Ainsi, cela permet de maintenir en place le caisson
et donc de limiter les forces qui s'exercent sur les
moyens d'ancrage, notamment les forces dues au poids du
caisson et les forces dues au courant marin.
Selon encore une variante, ces poteaux sont creux.
Selon un autre mode de réalisation, un espace est
ménagé entre le caisson et la cuve du module.
Un tel espace permet de confiner plus encore la
cuve contenant le combustible liquide en l'éloignant des
bords du module.
Dans ce cas, le module peut comprendre des
compartiments aménagés dans cet espace.
De ce fait, cela donne la possibilité de placer des
moyens de contrôle, de sécurisation, de refroidissement
par exemple. Ces moyens sont ainsi à l'intérieur du module
et sont donc protégés.
Dans une variante de l'installation, le caisson
présente un contour sensiblement parallélépipédique.
Ce contour permet ainsi d'insérer le module de
manière relativement aisée dans l'environnement dans
lequel il est censé évoluer, à savoir en appui contre les
quais. En outre, une juxtaposition de modules le long d'un
quai se trouve facilitée.
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Idéalement, ce caisson peut s'étendre sur la
longueur totale du Quai, formant alors une nouvelle
surface de quai le long du quai.
Dans un mode de réalisation de l'installation, le
5 caisson présente des arêtes reliant les faces latérales,
supérieures et inférieures, et ces arêtes présentent un
profil arrondi.
Ces arêtes arrondies permettent de limiter le
risque de chocs entrainant des dommages avec les navires
lorsqu'ils sont amarrés à proximité des caissons.
Selon un mode de réalisation de l'installation, le
caisson est fabriqué en béton.
De cette manière, les conséquences de la force due
à la masse du module se trouvent limitées par la poussée
inverse effectuée par la mer.
Dans une variante, le module est fixé de manière
amovible au quai.
Cela permet de faciliter la manutention de tels
modules, notamment lorsqu'ils doivent être réparés ou
remplacés.
5. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages apparaitront
plus clairement à la lecture de la description suivante
d'un mode de réalisation, donné à titre de simple exemple
illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi
lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe latérale d'un
premier mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 2 est une vue du dessus d'un deuxième
mode de réalisation de l'invention.
6. Description détaillée
On présente maintenant, en relation avec la figure
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1, un premier mode de réalisation de l'invention.
Comme illustré sur cette figure 1, l'installation
comprend un module 1 qui est ménagé à proximité d'un quai
2 de chargement et de déchargement.
Le quai 2 illustré ici est formé d'une surface
supérieure 21 sensiblement parallèle à la surface libre de
la mer 9 et d'une surface frontale 22 adjacente à la
surface supérieure 22 et partiellement immergée. Ce quai 2
est un quai portuaire classique que l'on peut trouver dans
la plupart des ports maritimes.
Le module 1 est constitué d'un caisson 10 flottant
contenant une cuve 11 étanche qui peut être remplie de
combustible liquide, qui est dans cet exemple du gaz
naturel liquéfié (autrement appelé GNL). Le caisson 10
présente un contour fermé sensiblement parallélépipédique
formé d'une face supérieure 100, une face inférieure 101
et de quatre faces latérales 102 (deux faces latérales
sont visibles dans cette vue en coupe). Des arêtes 103
présentant chacune un profil arrondi relient les faces
supérieures 100, inférieure 101 avec les quatre faces
latérales 102 du caisson 10. De cette manière, un navire 8
arrivant à proximité du module 1 présente, en cas de choc
avec ce module 1, des risques limités de dommages
importants au niveau de la coque du fait que le module ne
présente pas de surface agressive . Le caisson 10
présente, dans cet exemple, une longueur de 50 mètres pour
une largeur de 10 mètres et une hauteur de 7 mètres. Selon
d'autres modes de réalisation, les arêtes peuvent ne pas
être arrondies mais présenter une autre forme, telle
qu'une arête à angle droit ou une arête polygonique.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le
caisson 10 est réalisé en béton marin (par exemple ciment
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de classe PM-ES). Cela permet que les conséquences de la
force due à la masse du module 10 soient limitées par la
poussée inverse effectuée par la mer. Toutefois, dans
d'autres modes de réalisation, le caisson peut être
réalisé dans d'autres matériaux tels que de l'inox. De son
côté, la cuve 11 est réalisée dans un matériau étanche et
de préférence adiabatique de sorte que le gaz naturel
liquéfié soit isolé thermiquement. Elle présente dans cet
exemple une capacité de remplissage de 1500 mètres cube.
La cuve 11 et le caisson 10 sont séparés par un
espace permettant d'aménager des compartiments 12. Ces
compartiments 12 peuvent par exemple être des
compartiments dans lesquels sont logés des équipements de
sécurité, de surveillance, de refroidissement, de pompage,
ou tout autre équipement utile pour ce type
d'installation. Notamment, ces équipements peuvent être :
- des vannes manuelles pour isoler les conduites
dans lesquelles circule le combustible liquide ;
- des pompes immergées dans le combustible et
débouchant dans ces compartiments, ou espace
interparoi ;
- des vannes pneumatiques pour l'ouverture et/ou la
fermeture du flux ;
- diverses tuyauteries ;
- des systèmes de détection de fuite de
combustible ;
-
Le module 1 est donc autonome et ne nécessite pas
l'adjonction de moyens complémentaires sur le quai,
excepté une source de puissance afin d'alimenter le
module, ce qui reste compatible avec les objectifs de
l'invention du fait qu'une telle source de puissance est
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aisément intégrable au niveau du quai. En outre, il peut
être avantageux de dimensionner ces compartiments de telle
sorte qu'une personne puisse s'y glisser afin, par exemple
d'inspecter l'état des cuves. Ce module peut également
comprendre des moyens de ravitaillement, tel qu'un bras de
ravitaillement 81, afin que les navires (qui peuvent être
des ferrys ou des méthaniers) à quai puissent se
ravitailler en GNL lorsqu'ils sont stationnés à quai. On
peut également prévoir, dans d'autres modes de
réalisation, Que ce module ne comprenne pas de moyens de
ravitaillement mais simplement des moyens de couplage à
des moyens de ravitaillement indépendants.
Selon le mode de réalisation illustré, le module 1
est fixé au quai 2 par des moyens d'ancrage 3 (ici deux
moyens d'ancrage 3) qui relient la surface frontale du
quai 22 avec la face latérale 102 du caisson 10 qui est en
regard de la surface frontale 22. Lorsque le module 1 est
fixé, il se trouve au moins en partie immergée, c'est-à-
dire que la face inférieure 101 est totalement immergée
tandis que les faces latérales 102 sont partiellement
immergées dans cet exemple.
La face inférieure 101 du module 1 repose sur des
poteaux 4 en béton fixés au fond de la mer.
Avantageusement, les poteaux 4 sont solidaires du module 1
et sont creux (tubes). Les poteaux 4 comportent en outre
des moyens (vannes, tuyaux...) permettant de créer une
dépression dans la partie creuse du poteau 4 avec l'aide
d'une pompe à vide.
Ainsi, en créant une dépression dans la partie
creuse des poteaux 4, ces derniers s'enfoncent dans le
fond marin. Cette technique est notamment utilisée pour
l'ancrage des plateformes pétrolières sur les fonds marin.
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Bien entendu, on peut prévoir de disposer les
poteaux 4 sur le fond marin préalablement à leur
assemblage sur le module 1. Les poteaux 4 peuvent alors
être plein et dans d'autre matière que le béton (acier...).
Comme illustré sur cette figure 1, le module 1 est
placé de telle sorte que la face supérieure 100 du caisson
soit dans le prolongement de la surface supérieure 21
du quai 2. De cette manière, le module 1 forme en quelque
sorte un prolongement du quai 2. A cet effet, le module 1
10 peut comprendre des moyens de jonction entre la face
supérieure 100 et la surface supérieure 21 de sorte que
ces deux surfaces forment une surface continue s'étendant
du quai 2 au module 1. Les moyens de jonction (non
représentés) peuvent ainsi comporter des joints et des
plaques rigides (en acier ou en béton par exemple)
permettant de prolonger le quai 2 au module 1 de façon
continue, afin que des personnes ou des véhicules puissent
circuler du quai 2 au module 1 sans entrave.
Selon les modes de réalisation, on peut prévoir que
plusieurs modules soient alignés sur le fond de la surface
frontale d'un quai. Selon un deuxième mode de réalisation
tel que celui illustré en figure 2, dans lequel sont mis
en uvre quatre modules 1 qui sont placés à la suite, le
long d'un quai 2. Ces quatre modules représentent, dans
cet exemple, une capacité d'environ 6000 mètres cube de
GNL sur une longueur totale d'environ 200 mètres. Comme
illustré sur cette figure, ces quatre modules sont reliés
entre eux par des conduites 13 ce qui permet d'harmoniser
la quantité de combustible liquide contenue dans chaque
module et de former ainsi une seule entité de stockage
de combustible liquide.
Les modules sont de préférence fabriqués hors du
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port puis, grâce à leur flottabilité, sont tractés jusqu'à
leur point d'ancrage définitif. Ainsi, les travaux dans le
port se limitent à la construction des poteaux 4 et à la
fixation du module sur le quai. L'opération est également
5 simplifiée lorsque les poteaux 4 sont solidaires du module
1 dès leur fabrication.
On peut également prévoir des variantes dans
lesquelles le module, et plus particulièrement le caisson,
présenterait un contour dont le profil n'est pas
10 parallélépipédique mais adapté aux contraintes du port ou
aux cuves de GNL
On peut en outre prévoir un mode de réalisation
dans lequel les modules ne seraient pas placés entre le
quai et le navire mais à l'opposé du navire, c'est-à-dire
sur une surface frontale opposée à une autre surface
frontale en regard du navire à recharger. Dans ce cas de
figure, le bras de rechargement permettrait de recharger
également le navire en combustible liquide.
On peut enfin prévoir une variante dans laquelle le
module ne comprend pas d'espace entre la cuve et le
caisson.
