[0001] La présente invention concerne un support flottant ancré sur touret déconnectable.
[0002] Le secteur technique de l'invention est plus particulièrement le domaine de la production
pétrolière sous-marine en zone de conditions océano-météo extrêmes et plus particulièrement
en zone arctique et antarctique, à partir de supports flottants.
[0003] Un support flottant de production pétrolière comporte en général des moyens d'ancrage
pour rester en position malgré les effets des courants, des vents et de la houle.
Il comporte aussi en général des moyens de forage, de stockage et de traitement du
pétrole ainsi que des moyens de déchargement vers des pétroliers enleveurs, ces derniers
se présentant à intervalle régulier pour effectuer l'enlèvement de la production.
L'appellation usuelle de ces supports flottants ou navires est le terme anglo-saxon
"Floating Production Storage Offloading" (signifiant "moyen flottant de stockage,
de production et de déchargement") dont on utilisera le terme abrégé "FPSO" dans l'ensemble
de la description suivante, ou encore "FDPU" ou "Floating Drilling & Production Unit"
(signifiant "moyen flottant de forage et de production"), lorsque le support flottant
est aussi utilisé pour effectuer les opérations de forage avec puits dévié dans la
hauteur de la tranche d'eau.
[0004] Lorsque les conditions océano-météo, c'est-à-dire la houle, le vent et le courant
sont importants, voire extrêmes, dans le cas de tempêtes, on préfère ancrer le FPSO
au niveau d'un touret, en général situé de manière connue dans le tiers avant du navire
et dans l'axe, le navire étant libre de tourner autour dudit touret au gré du vent,
du courant et de la houle. Ainsi, vent, courant et houle exercent des efforts spécifiques
sur la coque et les superstructures, le FPSO du fait de son degré de liberté de rotation
autour de l'axe vertical ZZ, venant se mettre naturellement dans la position de moindre
résistance. Les conduites assurant la liaison avec les têtes de puits sont connectées
en générale en sous-face du touret et reliées au FPSO par l'intermédiaire d'un joint
tournant intégré dans l'axe dudit touret. Lorsque les conditions météo peuvent devenir
extrêmes, comme en Mer de Nord, dans le Golfe du Mexique ou dans la zone arctique
ou antarctique, le FPSO est en général déconnectable de manière à pouvoir se mettre
à l'abri en attente de conditions opérationnelles acceptables.
[0005] La présente invention concerne plus particulièrement un support flottant pour la
production pétrolière sous marine en zone arctique ou antarctique équipé en dessous
de sa coque d'un touret déconnectable à partir duquel s'étendent des lignes d'ancrages
au fond de la mer et des conduites de liaison fond/surface, ladite coque comportant
dans sa direction longitudinale des bordés latéraux sensiblement plans et verticaux,
et éventuellement, avec, de façon connue des proues (partie avant du navire) et, de
préférence poupe (partie arrière du navire), inclinées par rapport à l'horizontale
et de préférence profilées pour former une étrave en pointe renforcée, capable de
briser la banquise par simple flexion lorsque ladite banquise s'engage en force sous
ladite étrave renforcée.
[0006] Les supports flottants présentent avantageusement une carène avec des bordés longitudinaux
sensiblement verticaux afin de leur conférer des capacités de stockage de pétrole
optimales, ainsi qu'un meilleur comportement en cas de forte mer. Mais une coque à
bordés verticaux est particulièrement désavantageuse au regard du comportement face
à la banquise. Ainsi dans
US-4,102,288 et
US-4,571,125, il est proposé des supports flottants présentant entre autres moyens des bordés
à profils incurvés ou inclinés pour favoriser le bris de glace comme c'est le cas
pour les profils connus de proue de navire avec étrave inclinée par rapport à l'horizontale.
[0007] Un support flottant de production pétrolière comportant un système d'amarrage déconnectable
de lignes d'ancrage au fond de la mer et de conduites de liaison fond/surface comporte
de façon connue :
- une bouée d'amarrage desdites lignes d'ancrage et conduites de liaison fond/surface
de préférence ladite bouée étant une bouée annulaire, et
- ladite bouée d'amarrage étant fixée dessous la coque du support flottant, à un dispositif
rotatif comportant une structure en forme de tour appelé « touret », ledit touret
coopérant avec la coque au sein d'une cavité traversant la coque du support flottant
sur toute sa hauteur, ledit touret étant articulé en rotation par rapport à ladite
coque par l'intermédiaire d'au moins un palier de roulement ou de frottement, de préférence
un palier de roulement de manière à autoriser la rotation dudit support flottant autour
d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner
la rotation de ladite bouée d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ', et
- lesdites conduites de liaison fond/surface remontant au sein de la cavité jusqu'à
un raccord d'une pluralité de dites conduites, ledit raccord étant solidaire du support
flottant au niveau du pont du support flottant, ledit raccord étant articulé en rotation
de manière à autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner la rotation
dudit raccord du type raccord à joint tournant.
[0008] Dans la technique antérieure décrite ci-dessus, le palier de roulement est, soit
localisé au niveau du pont du support flottant, soit localisé en partie inférieure
en zone mouillée, c'est-à-dire que le palier est immergé, soit encore en combinaison
des deux configurations précédentes.
[0009] Les modes de réalisation dans lesquels le palier de roulement est localisé exclusivement
au niveau du pont ne sont valables que pour les supports flottants de relativement
faible hauteur, notamment inférieure à 15 m. Au-delà, pour les supports flottants
notamment de 20 à 25 m de hauteur, l'effort horizontal sur le touret résultant de
la rotation du support flottant crée une flexion sur la structure du touret dans sa
longueur sollicite la résistance mécanique du palier supérieur de roulement et donc
en affecte la fiabilité mécanique de fonctionnement. D'autre part, lorsque le palier
de roulement est immergé dans la partie inférieure du touret, cette immersion affecte
la fiabilité de fonctionnement et la durabilité dudit palier de roulement et de surcroît
crée des difficultés de réalisation des opérations de maintenance. En effet les interventions
sur site nécessitent l'emploi de plongeurs et de moyens techniques considérables,
et l'on est en général conduit à effectuer ces opérations en zone protégée, tel un
fjord, ou de préférence une cale sèche, après déconnexion du FPSO. Ainsi, lorsque
le FPSO est destiné à rester en position pendant plusieurs décennies sans déconnexion
programmée pour maintenance en cale sèche ou en site protégé, ce type de touret n'est
pas adapté.
[0011] Dans
WO 94/15828, on décrit un système de connexion et déconnexion rapide d'une bouée d'amarrage,
dans lequel la bouée d'amarrage comprend une partie supérieure connectée au fond de
la coque du support flottant, plus précisément au niveau d'une cavité d'amarrage s'étendant
annulairement à l'extrémité inférieure d'une cavité traversant la coque du support
flottant sur toute sa hauteur et à travers laquelle remontent les conduites de liaison
fond/surface. La bouée d'amarrage comprend également une partie inférieure à laquelle
sont amarrées des lignes d'ancrage et les parties inférieures de conduites de liaison
fond/surface s'étendant jusqu'au fond de la mer, cette partie inférieure de la bouée
d'amarrage est rotative par l'intermédiaire d'un palier de roulement complètement
immergé, autorisant la rotation de cette partie inférieure par rapport à la partie
supérieure de la bouée d'amarrage solidaire de la coque.
[0012] Ce type de système avec une partie rotative entièrement immergée et des paliers de
roulement entièrement immergés n'est pas approprié pour l'amarrage de conduites de
liaison fond/surface en grand nombre, pour lesquelles il est souhaitable de proposer
un système dans lequel au moins une partie des paliers de roulement est située en
zone hors d'eau, de façon à pouvoir faire l'objet d'une maintenance plus aisée et
de les mettre en oeuvre dans des conditions de fonctionnement moins contraignantes.
[0013] Dans
WO 94/15828, on prévoit, au fond de la coque, des cuves internes présentant une grande surface
en section horizontale dans lesquelles on établit la pression atmosphérique ou de
préférence le vide. Ces dites cuves internes présentent une grande surface de contact
en section horizontale avec la partie supérieure de la bouée d'amarrage, contre lesquelles
cette dernière est destinée à être fixée. Pour ce faire, on crée une zone annulaire
interstitielle entre la bouée d'amarrage et la cuve à pression atmosphérique au fond
de la coque du navire, délimitée par deux joints toriques concentriques, zone annulaire
de volume réduit que l'on met en contact avec la chambre à pression atmosphérique
au fond de la coque du navire pour créer une flottabilité positive de l'ensemble de
la bouée d'amarrage et des lignes d'ancrage et conduites de liaison fond/surface qui
se trouvent plaquées contre ladite surface de contact.
[0014] Dans certaines conditions, il peut être souhaitable de ne déconnecter que les conduites
de liaison fond-surface, en maintenant ledit support flottant amarré au fond par lesdites
lignes d'ancrage, celles-ci étant amarrées sur ladite bouée d'amarrage.
[0015] Ce type de circonstances, intervient notamment lorsque l'on veut placer provisoirement
à l'abri les conduites de liaison fond-surface qui sont plus fragiles que les lignes
d'ancrage, notamment lorsque les conduites de liaison fond-surface comportent des
conduites flexibles assurant la liaison entre ladite bouée d'amarrage et une bouée
immergée en subsurface, sans qu'il soit besoin de larguer lesdites lignes d'ancrage.
[0016] Dans les systèmes d'amarrage avec une unique bouée d'amarrage annulaire fixée sur
un touret tel que dans
GB-2 321 631, et sur lesquels sont fixées à la fois lesdites lignes d'ancrage et lesdites conduites
de liaison, il n'est pas possible de larguer les conduites de liaison fond-surface
sans avoir au préalable déconnecté et descendu la bouée d'amarrage sur laquelle elles
sont amarrées, lorsque la mer est agitée en surface et subsurface. On est contraint
dans un premier temps de larguer la bouée d'amarrage pour descendre celle-ci à une
profondeur suffisante où la mer est plus calme et où il n'y a pas de risque d'endommagement
des conduites de liaison fond/surface lors de leur largage par rapport à la bouée.
En effet, autrement, on risquerait d'endommager les connecteurs d'extrémité supérieure
des parties de conduite de liaison fond/surface reliés à la bouée. Mais, la déconnexion
de la bouée implique alors de désancrer le support flottant au moins momentanément,
ce qui n'est pas toujours souhaitable.
[0017] Dans
EP- 0 831 023, on a décrit une bouée d'amarrage constituée de deux parties indépendantes consistant
en une première bouée annulaire sur laquelle sont amarrées exclusivement lesdites
lignes d'ancrage du support flottant et une deuxième bouée coaxiale solidaire de ladite
première bouée de manière réversible, c'est-à-dire déconnectable, au sein de l'orifice
central de ladite première bouée, lesdites conduites de liaison fond/surface étant
amarrées exclusivement sur ladite deuxième bouée. Toutefois, dans Le mode de réalisation
tel que décrit dans
EP-831 023, les deux bouées sont entièrement contenues dans une cavité au sein de la coque du
support flottant et sont ainsi connectées et donc déconnectables, exclusivement par
des moyens de verrouillage mécanique compliqués et très délicats à mettre en oeuvre
lorsque les efforts deviennent considérables, ces derniers pouvant atteindre et dépasser
5 à 6000 tonnes.
[0018] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif d'amarrage connecté
de façon réversible au support flottant comprenant au moins une bouée d'amarrage,
dispositif sur lequel sont fixées desdites lignes d'ancrage et des conduites de liaison
fond/surface, ledit dispositif d'amarrage coopérant avec un touret, la structure et
le fonctionnement dudit dispositif d'amarrage étant tels que le dispositif autorise
une déconnexion indépendante des conduites de liaison fond/surface, sans risque d'endommagement
de celles-ci, tout en maintenant le support flottant ancré par ces dites lignes d'ancrage.
[0019] Un autre but de la présente invention est de fournir un système de connexion/déconnexion
dudit dispositif d'amarrage, qui soit rapide et basé sur le principe de création d'une
flottabilité positive entre une bouée d'amarrage et les lignes d'ancrage et/ou conduites
de liaison fond/surface qui lui sont amarrées, le système de connexion/déconnexion
de la bouée devant être adapté en outre à un mode de réalisation dans lequel ledit
dispositif d'amarrage est fixé sous un touret rotatif au sein d'une cavité s'étendant
de préférence sur toute la hauteur de la coque du navire, ledit dispositif d'amarrage
étant articulé en rotation par rapport à ladite coque à l'aide d'au moins un palier
de roulement, de préférence qui ne soit pas susceptible d'être immergé en fonctionnement.
[0020] Pour ce faire, la présente invention fournit un support flottant de production pétrolière
comportant :
- un dispositif d'amarrage de lignes d'ancrage au fond de la mer et de premières conduites
de liaison fond/surface s'étendant depuis ledit dispositif d'amarrage où elles sont
amarrées, jusqu'au fond de la mer, ledit dispositif d'amarrage comprenant au moins
une bouée annulaire d'amarrage, ledit dispositif d'amarrage étant connecté de manière
réversible à un touret, et
- ledit touret comprenant au moins une structure tubulaire étanche, de préférence à
section circulaire selon ledit axe vertical ZZ', comportant une paroi de fond assemblée
de manière étanche à l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale de ladite
structure tubulaire étanche, ledit touret s'étendant au sein d'une cavité traversant
la coque du support flottant de préférence sur toute sa hauteur, ledit touret étant
articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire d'au moins un
palier de roulement ou de frottement situé de préférence au-dessus de la ligne de
flottaison et/ou hors d'eau, de préférence un palier de roulement, de manière à autoriser
la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement vertical ZZ' dudit
touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage
par rapport au même axe vertical ZZ', et
- des secondes conduites de liaison s'étendant entre l'extrémité supérieure desdites
premières conduites de liaison fond/surface auxquelles elles sont connectées et le
pont du support flottant, lesdites deuxièmes conduites de liaison traversant de manière
étanche la paroi de fond du touret et remontant au sein de la cavité jusqu'à un raccord
d'une pluralité de dites secondes conduites, ledit raccord étant solidaire du support
flottant au niveau du pont du support flottant, ledit raccord du type raccord à joint
tournant, étant articulé en rotation de manière à autoriser la rotation dudit support
flottant sans entraîner la rotation dudit raccord, les extrémités inférieures desdites
secondes conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret étant
connectées aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison fond/surface
par l'intermédiaire de connecteurs coopérant avec des vannes, caractérisé en ce que
:
- ledit dispositif d'amarrage comporte deux bouées disposées coaxialement l'une par
rapport à l'autre et par rapport à l'axe ZZ' de la paroi de fond dudit touret, une
première bouée étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes
d'ancrage, et ladite bouée annulaire comportant un orifice central contenant une deuxième
bouée d'amarrage sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison
fond/surface, ladite deuxième bouée d'amarrage comprenant une paroi tubulaire supérieure,
à l'intérieur de laquelle sont situées lesdites vannes et connecteurs à l'extrémité
supérieure desdites premières conduites de liaison, et
- ledit support flottant comprend un système de connexion/déconnexion de ladite première
et/ou respectivement deuxième bouée(s) d'amarrage par rapport à ladite paroi de fond
du touret, permettant la connexion/déconnexion de chacune desdites première ou respectivement
deuxième bouée d'amarrage indépendamment l'une de l'autre, comprenant :
- deux joints d'étanchéité sur la face supérieure de ladite première bouée annulaire,
lesdits joints étant de préférence coaxiaux par rapport à l'axe ZZ' de l'orifice central
de ladite première bouée, délimitant une première chambre étanche ou chambre annulaire
interstitielle entre la paroi de fond dudit touret et la face supérieure de ladite
première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée est plaquée
contre la paroi de fond dudit touret, et
- ladite paroi supérieure tubulaire de ladite deuxième bouée délimitant avec la paroi
de fond dudit touret une deuxième chambre étanche dite chambre des vannes, lorsque
un joint d'étanchéité sur le bord supérieur de ladite paroi supérieure tubulaire de
la deuxième bouée est appliqué contre la paroi de fond dudit touret, en sous-face
de celui-ci, et
- une pluralité de liens, tels que des câbles de levage fixés à chaque dite bouée d'amarrage,
de préférence au bord supérieur de la dite paroi supérieure tubulaire de ladite deuxième
bouée d'amarrage, lesdits liens s'étendant de préférence à l'intérieur du touret en
traversant de manière étanche la paroi de fond du touret, et
- au moins deux tubes d'évent s'étendant verticalement à l'intérieur du touret, depuis
un niveau situé au-dessus de la ligne de flottaison jusqu'à la paroi de fond du touret
qu'ils traversent de manière étanche au niveau de chacune desdites première et respectivement
deuxième chambre, et
- des moyens de pompage d'eau dans chacune desdites première et respectivement deuxième
chambres, lorsque ladite première et respectivement deuxième bouée correspondante
est appliquée contre la paroi de fond du touret, et
- le poids propre de ladite première bouée d'amarrage et lignes d'ancrage et respectivement
le poids propre de ladite deuxième bouée d'amarrage et desdites premières conduites
de liaison fond/surface est inférieur au poids du volume d'eau Vi tel que Vi=Six(H0-H2i), dans laquelle:
- H0 est la hauteur d'eau du niveau de flottaison,
- H2i est la hauteur de la partie de la paroi de fond du touret délimitant ladite première
chambre ou respectivement deuxième chambre, et
- Si étant la surface de la section transversale de ladite première chambre ou respectivement
dite deuxième chambre,
- i = a pour ladite première bouée et dite première chambre et i = b pour ladite deuxième
bouée et dite deuxième chambre.
[0021] Le poids du volume d'eau V
i correspond à la poussée d'Archimède s'appliquant sur la section horizontale S
i de ladite première ou deuxième chambre.
[0022] Aucune partie du touret et/ou dispositif d'amarrage n'est donc solidaire de manière
fixe par rapport à la coque.
[0023] Le dispositif d'amarrage de la présente invention permet de déconnecter et descendre
à une certaine profondeur d'immersion dessous le support flottant la deuxième bouée
seule, afin de mettre les premières conduites de liaisons à l'abri des turbulences
surface et subsurface, tout en maintenant connecté la première bouée sur laquelle
sont amarrées les lignes d'ancrage et donc sans désancrer le support flottant.
[0024] D'autre part, on comprend qu'en cas de conditions extrêmes, il est plus sûr de déconnecter
de manière préventive et de descendre à une certaine profondeur la deuxième bouée
portant seulement les premières conduites de liaison fond/surface, sans déconnecter
la première bouée sur laquelle sont amarrées les lignes d'ancrage, lesquelles exercent
une tension de rappel plus importante sur la première bouée sur laquelle elles sont
amarrées.
[0025] En outre, le système de connexion/déconnexion est particulièrement aisé à mettre
en oeuvre, selon le principe suivant.
[0026] Lorsque l'on applique la face supérieure de la première bouée ou le bord supérieur
de la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée en contact contre la sous-face
de la paroi de fond du touret, ladite première ou respectivement deuxième chambre
étant remplie d'eau, on réalise une connexion de ladite bouée sur ladite paroi de
fond du touret en créant une flottabilité positive de l'ensemble de ladite première
bouée et desdites lignes d'ancrage ou respectivement de ladite deuxième bouée et dites
premières conduites de liaison fond/surface. Pour ce faire, on pompe l'eau à l'intérieur
de ladite première ou respectivement deuxième chambre jusqu'à ce que le niveau de
l'eau dans lesdits tubes de guidage soit compris entre H
1i et H
2i, H
1i correspondant à la hauteur à laquelle le volume d'eau V
1i=S
ix(H
0-H
1i) est égal au poids propre de ladite première bouée et dites lignes d'ancrage ou respectivement
dite deuxième bouée et dites premières conduites de fond liaison, avec i = a pour
la première bouée et première chambre, et i =b pour la deuxième bouée et deuxième
chambre. Pour la déconnexion de ladite bouée par rapport au touret, on remplit d'eau
ladite première ou deuxième chambre, le ou les dits tubes d'évent et de guidage maintenant
ladite première ou respectivement deuxième chambre sensiblement à la pression atmosphérique
pendant le remplissage, jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage
soit à une hauteur légèrement supérieure à H
1i. Lorsque le poids propre de l'ensemble constitué de la bouée déjaugée et desdites
premières conduites de liaison ou des lignes d'ancrage, dépasse la valeur du poids
du volume d'eau V
1i=S
ix(H
0-H
1i), la bouée commence à se libérer naturellement du touret et commence à descendre
vers le bas. En effet, dès que la bouée se détache du fond du touret, elle se retrouve
avec un niveau de pression hydrostatique correspondant au niveau de profondeur de
la mer, ladite bouée se trouvant alors précipitée vers le bas avec une force considérable
correspondant à son propre poids, c'est-à-dire 500 à 1 500 tonnes, libérant ainsi
le support flottant de son ancrage sur touret de manière quasi instantanée.
[0027] De préférence, le support flottant comprend une pluralité de dits câbles de levage
s'étendant depuis des treuils disposés, de préférence, au niveau du pont du navire
ou au sommet dudit touret, au-dessus de la ligne de flottaison, lesdits câbles de
levage s'étendant le cas échéant à l'intérieur d'une pluralité tubes d'évents et de
guidage s'étendant verticalement à l'intérieur du touret, depuis un niveau au-dessus
de la ligne de flottaison jusqu'à la paroi de fond du touret qu'ils traversent de
manière étanche.
[0028] De préférence encore, pour au moins une desdites première ou deuxième bouée, de préférence
pour chacune desdites première ou deuxième bouée, ledit système de connexion/déconnexion
comporte au moins trois dits câbles et au moins trois dits tubes de guidage, disposés,
de préférence, symétriquement par rapport au centre de la paroi de fond circulaire
dudit touret et, de préférence, le long et à proximité de la surface externe de ladite
structure tubulaire dudit touret pour ladite première bouée ou respectivement à proximité
de la surface interne de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite deuxième
bouée, les extrémités inférieures desdits câbles étant fixées au niveau de la face
supérieure de ladite première bouée ou respectivement au niveau du bord supérieur
de ladite paroi tubulaire supérieure de ladite deuxième bouée.
[0029] Cette disposition desdits câbles lors des phases de reconnexion, permet de faire
progresser de manière contrôlée et stable, l'approche de ladite bouée contre la sous-face
du fond du touret, en synchronisant l'actionnement des treuils d'enroulement desdits
câbles de levage.
[0030] Plus particulièrement, le diamètre desdits tubes de guidage et la profondeur d'immersion
de la partie de paroi de fond du touret sur laquelle reposent lesdits tubes de guidage,
avec i = a ou b, sont tels que le volume interne des tubes de guidage est inférieur
à 15 m
3, de préférence inférieur à 5 m
3, pour une hauteur de touret immergé au sein de ladite cavité d'au moins 20 m, plus
particulièrement de préférence de 20 à 50 m.
[0031] Plus particulièrement encore, ladite paroi de fond tubulaire supérieure de ladite
deuxième bouée comprend, à son extrémité inférieure, une paroi de fond à laquelle
elle est assemblée de manière étanche, formant la paroi de fond de la chambre des
vannes supportant lesdites vannes et/ou parties de connecteurs automatiques, et ladite
deuxième bouée comporte, en partie inférieure, un caisson constituant un flotteur
en sous-face de la paroi de fond de la chambre des vannes.
[0032] On comprend que la paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée présente une hauteur
nécessaire et suffisante pour installer lesdites vannes et connecteurs automatiques
de liaison des premières et secondes conduites.
[0033] Plus particulièrement encore, le support flottant comprend au moins une dite pompe
située de préférence en partie basse à l'intérieur de ladite structure tubulaire étanche
constituant le touret, ladite pompe coopérant avec une conduite d'aspiration traversant
de manière étanche ladite paroi de fond du touret, ladite conduite d'aspiration arrivant
à proximité de la paroi de chaque dite première ou deuxième chambre lorsque ladite
première ou respectivement deuxième bouée est en position appliquée contre ladite
paroi de fond du touret, et ladite pompe coopérant avec une canalisation de refoulement
pour chacune desdites première ou deuxième chambre, chaque dite canalisation de refoulement
débouchant au sein de ladite cavité de préférence en traversant la paroi latérale
tubulaire de ladite structure tubulaire étanche constituant le touret, de préférence
en partie basse dudit touret .
[0034] Avantageusement, la paroi de fond dudit touret comporte :
- une partie centrale de préférence circulaire assemblée de manière étanche avec ladite
paroi tubulaire latérale dudit touret à l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité
inférieure de ladite paroi tubulaire latérale et une partie périphérique entourant
ladite partie centrale, de préférence une partie périphérique annulaire assemblée
de manière étanche à l'extrémité inférieure de ladite paroi tubulaire latérale ou
sur la face externe de ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en hauteur
vers le bas par rapport à ladite partie centrale de telle sorte que les extrémités
inférieures desdites deuxièmes conduites de liaison comprenant de préférence des parties
de connecteurs, en sous-face de ladite partie centrale de la paroi de fond, soient
situées au-dessus de l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale de la structure
tubulaire étanche du touret.
[0035] Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux en ce qu'il permet que ladite
première bouée ne risque pas d'endommager, lorsqu'on la déconnecte, l'extrémité inférieure
des deuxièmes conduites de liaison, notamment la partie de connecteurs automatiques
, lorsque l'on largue ladite première bouée, compte-tenu des efforts considérables
de rappel auxquelles est soumise ladite première bouée, lorsque le FPSO subit des
déplacements horizontaux importants en raison de la houle, du vent, du courant, ou
encore d'une banquise dérivante. On ne déconnecte ainsi la première bouée qu'après
avoir déconnecté et largué ladite deuxième bouée par rapport l'orifice central de
ladite première bouée.
[0036] En effet, les extrémités inférieures des deuxièmes conduites, notamment des parties
de connecteurs à l'extrémité inférieure des deuxièmes conduites se trouvent ainsi
à l'abri, protégées par la partie inférieure de la paroi tubulaire latérale située
dessous ladite partie centrale de la paroi de fond du touret.
[0037] Ce décalage entre la partie centrale et la partie périphérique de ladite paroi de
fond forme une cavité délimitée par l'extrémité inférieure de la surface interne de
la paroi tubulaire latérale du touret et la sous-face de la partie centrale de la
paroi de fond.
[0038] Cette cavité forme un taquet de centrage de telle sorte qu'elle peut contenir et
caler en position ladite deuxième bouée d'amarrage lorsque celle-ci est plaquée en
sous-face de ladite paroi de fond pour permettre la connexion desdites première et
deuxième conduites de liaison à l'aide desdits connecteurs.
[0039] On comprend que ces dits moyens de centrage permettent de faciliter le centrage de
la paroi tubulaire supérieure de ladite bouée d'amarrage par rapport audit touret,
en mouvement d'approche contre la sous-face dudit fond du touret et facilitent le
cas échéant la connexion des parties mâle et femelle de connecteurs automatiques aux
extrémités supérieures desdites conduites de liaison fond/surface arrivant au-dessus
du fond de ladite deuxième chambre et aux extrémités inférieures desdites secondes
conduites de liaisons.
[0040] Avantageusement encore, le support flottant comporte des moyens de retenue ou verrouillage
de sureté mécaniques réversibles de chacune desdites première et deuxième bouées d'amarrage
contre la sous-face de la paroi de fond dudit touret.
[0041] Plus particulièrement encore, chacune desdites première ou deuxième bouée d'amarrage
comporte des butées ou taquets de protection limitant l'écrasement dudit joint et
assurant le transfert de charge vertical entre ladite première ou deuxième bouée et
le touret lorsque ladite première ou deuxième bouée est appliquée contre la paroi
de fond dudit touret, lesdits joints toriques étant comprimés entre la sous-face de
la paroi de fond dudit touret et ladite première ou deuxième bouée d'amarrage, ledit
taquet de protection étant apte à coopérer avec un verrou de sûreté mobile articulé
solidaire de la sous-face de la paroi de fond dudit touret, de telle sorte que ladite
première ou deuxième bouée d'amarrage soit rendue solidaire dudit touret lorsque ledit
verrou de sûreté est enclenché dessous ledit taquet de protection.
[0042] Ainsi, en cas d'envahissement indésirable de ladite première ou deuxième chambre
par l'eau de mer, en cas de fuite, la perte totale de flottabilité de la bouée d'amarrage
sera compensée par la fixation réalisée à l'aide desdits verrous de sûreté et il n'y
aura pas de risque de largage intempestif et destructeur de ladite bouée d'amarrage.
[0043] De préférence, ladite paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée et/ou la paroi
latérale tubulaire de la structure tubulaire étanche dudit touret comporte(nt) une
vanne de remplissage coopérant avec des canalisations de remplissage mettant en communication
l'eau de mer et l'intérieur de ladite chambre des vannes, et, de préférence, ladite
paroi tubulaire de ladite chambre des vannes comportant une trappe étanche de grande
dimension, apte à permettre un remplissage quasi instantané de ladite chambre des
vannes par l'eau de mer lorsque l'on ouvre ladite trappe.
[0044] Plus particulièrement, la paroi de fond du touret comporte une trappe de visite de
ladite chambre des vannes.
[0045] Du fait qu'il est possible de vidanger la chambre des vannes, cela permet au personnel
d'intervenir à sec dans ladite chambre pour la maintenance et, le cas échéant, la
mise en oeuvre des vannes et connecteurs automatiques assurant la connexion entre
lesdites premières et deuxièmes conduites.
[0046] La présente invention fournit également un procédé de mise en oeuvre d'un support
flottant selon l'invention, dans lequel on réalise la connexion d'une dite première
ou deuxième bouée en sous-face et contre la paroi de fond d'un dit touret, et on réalise
les étapes suivantes :
- a- on immerge une dite première ou deuxième bouée d'amarrage, à laquelle sont amarrées
desdites lignes d'ancrage ou respectivement dites premières conduites de liaison fond/surface,
et
- b- on accroche l'extrémité inférieure des câbles de levage à ladite première ou respectivement
deuxième bouée, ledit support flottant étant positionné de telle sorte que ladite
première ou respectivement deuxième bouée soit sensiblement axé dans l'axe vertical
ZZ' de ladite cavité, et
- c- on actionne lesdits treuils pour relever ladite première ou deuxième bouée jusqu'à
ce que lesdits joints d'étanchéité, notamment joints toriques pour la première dite
bouée d'amarrage ou ledit joint pour ladite deuxième bouée d'amarrage soi(en)t appliqué(s)
contre et en sous-face de la paroi de fond dudit touret, formant ainsi une dite première
ou respectivement deuxième chambre remplie d'eau de mer, lesdits tubes de guidage
coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre étant également
remplis d'eau de mer sur une hauteur H0 correspondant sensiblement au niveau de la surface de l'eau de la ligne de flottaison,
et
- d- on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre
à l'aide de dits moyens de pompage jusqu'à ce que le niveau de l'eau dans lesdits
tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre
soit inférieur à la hauteur H1i , de préférence inférieur ou égal respectivement à la hauteur H2i, la hauteur H1i étant telle que la poussée d'Archimède correspondant au poids du volume d'eau V1i=Six(H0-H1i), avec i = a pour la première bouée et première chambre et i = b pour la deuxième
bouée et deuxième chambre, soit supérieur au poids de l'ensemble de ladite première
bouée d'amarrage et desdites lignes d'ancrage pour ladite première chambre étanche
ou respectivement le poids de l'ensemble de ladite deuxième bouée d'amarrage et desdites
conduites de liaison pour ladite deuxième chambre étanche., et
- e- de préférence on vide complètement ladite première ou respectivement deuxième chambre
que l'on rend ensuite étanche.
[0047] Comme mentionné précédemment, H
2b représente la hauteur par rapport au fond de la mer du bord supérieur de la paroi
tubulaire supérieure de la deuxième bouée et celui de la sous-face de la partie de
paroi de fond du touret lorsqu'ils sont en contact et S
b est la surface de la section transversale de la paroi tubulaire supérieure de ladite
deuxième bouée ou la surface de la paroi de fond du touret délimitée par le bord supérieur
de la paroi tubulaire supérieure du touret lorsqu'ils sont en contact. De même, H
2a représente la hauteur, par rapport au fond de la mer, de la face supérieure de la
première bouée et celui de la sous-face de la partie périphérique de la paroi de fond
du touret lorsqu'ils sont en contact, et S
a est la section de la surface annulaire de la section transversale de ladite deuxième
chambre délimitée par les deux joints de la face supérieure de la première bouée lorsqu'ils
sont en contact avec la sous-face de la partie périphérique de la paroi de fond du
touret.
[0048] Plus particulièrement, après vidage de ladite première ou deuxième chambre, on détache
les extrémités inférieures desdits câbles de levage de ladite première ou respectivement
deuxième bouée d'amarrage et, de préférence, on enclenche des moyens de retenue mécaniques
de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage, rendant celle-ci solidaire
de la paroi de fond dudit touret, de préférence à l'aide d'un verrou de sûreté mobile
articulé apte à coopérer avec des taquets de protection empêchant l'écrasement desdits
joints ou dudit joint comprimé entre ladite première ou respectivement deuxième bouée
d'amarrage et la sous-face de la paroi de fond du touret.
[0049] La présente invention fournit également un procédé de mise en oeuvre d'un support
flottant selon l'invention, dans lequel on réalise la déconnexion d'une dite première
ou deuxième bouée connectée à un dit touret, dans lequel les extrémités inférieures
desdits câbles de levage ont été détachées de ladite première ou deuxième bouée, comprenant
les étapes suivantes dans lesquelles :
- a- on fait rentrer de l'eau dans ladite première ou respectivement deuxième chambre
étanche, de manière à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage coopérant
avec ladite première ou respectivement deuxième chambre arrive juste au-dessus dudit
niveau H1i avec i = a pour la première chambre et i = b pour la deuxième chambre, et
- b- Pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on déverrouille les connecteurs automatiques
entre lesdites première et deuxième conduites de liaison et,
- c- on libère lesdits moyens de retenue mécaniques pour désolidariser mécaniquement
ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et ladite paroi de fond
du touret, et
- d- on finit de remplir les tubes de guidage en communication avec la chambre, ce qui
provoque la déconnexion de ladite bouée.
[0050] De préférence, pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on réalise les étapes
suivantes dans lesquelles :
- a- on dépressurise lesdites premières et secondes conduites de liaison fond/surface,
et
- b- on remplit ladite deuxième chambre ou chambre de vannes jusqu'à ladite hauteur
H2b de la sous-face de la paroi de fond du touret, et on arrête le remplissage dès que
ladite chambre des vannes est intégralement remplie d'eau, et
- c- on déverrouille les connecteurs automatiques entre lesdites premières et deuxièmes
conduites de liaison,
- d- on déverrouille, le cas échéant, lesdits verrous de sûreté mécaniques, et
- e- on continue le remplissage de ladite chambre de vannes, de manière à réaliser le
remplissage des tubes de guidage jusqu'à la hauteur H1b, ce qui provoque la déconnexion de ladite seconde bouée.
[0051] Ce mode de déconnexion en deux temps est avantageux car, à l'issue de l'étape b-
et jusqu'à l'étape d- incluse, la deuxième bouée se trouve maintenue en position par
la poussée hydrostatique et le processus de largage de la deuxième bouée est toujours
réversible par simple vidange de la chambre. Ceci permet de fournir une phase de déconnexion
intermédiaire ou phase d'attente, dans le cas où l'on n'est pas sûr de vouloir déconnecter
la deuxième bouée d'amarrage mais que, le cas échéant, on veut être prêt à pouvoir
faire cette déconnexion le plus rapidement possible, par le simple remplissage des
tubes de guidage conformément à l'étape e- ci-dessus. Ainsi, en cas de danger imminent
mais pas certain, tel la dérive d'une banquise ou d'un iceberg, on effectue calmement
la phase préparatoire qui reste réversible (étapes a-d), cette phase pouvant prendre
plusieurs heures dans le cas de brûlage du gaz de dépressurisation par la torchère
de bord. Dès confirmation de la déconnexion, la deuxième phase (étape e-), cette dernière
étant irréversible, ne dure que quelques dizaines de secondes, voire quelques minutes,
pour obtenir le largage de la bouée, et donc la libération quasi-instantanée du FPSO
de ses liaisons fond/surface, ou dans le cas de la première bouée d'amarrage, de son
ancrage.
[0052] Avantageusement, dans un procédé selon l'invention, on réalise les étapes suivantes
dans lesquelles :
- 1) on déconnecte ladite deuxième bouée par rapport audit touret tout en maintenant
connectée ladite première bouée sur ledit touret, et
- 2) on descend ladite deuxième bouée à une certaine profondeur d'immersion dessous
ledit support flottant en gardant les premières conduites de liaison amarrées sur
la deuxième bouée.
[0053] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux
à la lumière de la description détaillée qui va suivre, faite de manière illustrative
et non limitative, en référence aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 représente en coupe et en vue de côté d'un support flottant du type FPSO
ancré sur touret au sein d'une banquise,
- la figure 2 représente en coupe et en vue de côté un FPSO soumis à une poussée horizontale
extrême de la part d'une banquise dérivante 31,
- la figure 3 représente en vue de côté le largage d'une deuxième bouée supportant les
conduites de liaisons flexibles 14, le FPSO étant maintenu en position grâce aux lignes
d'ancrage solidaires d'une dite première bouée,
- la figure 4 représente en vue de côté le largage subséquent de ladite première bouée
en vue de libérer le FPSO de la banquise,
- la figure 5 représente en vue de côté un FPSO reprenant position à la verticale desdites
premières et secondes bouées, en vue de se reconnecter à ladite première bouée comportant
les lignes d'ancrage 13, puis à ladite deuxième bouée solidaire desdites premières
conduites de liaisons fond-surface de type conduites flexibles,
- la figure 6 représente en coupe et en vue de côté, le touret traversant de part en
part le FPSO, la paroi de fond du touret supportant une dite première bouée annulaire
auxquelles sont amarrées les lignes d'ancrage et une deuxième bouée 1-2 comportant
une chambre des vannes dans lesquelles sont connectées lesdites première conduites
de liaisons fond-surface, ladite chambre des vannes en opération continue étant rendue
accessible aux personnels 102 car elle se trouve alors à la pression atmosphérique,
- la figure 7 représente en coupe et en vue de côté la déconnexion de ladite deuxième
bouée du touret par envahissement de ladite deuxième chambre des vannes par de l'eau
de mer, en cours de procédure de largage avec accompagnement de câbles de manutention
20b,21b,
- la figure 8 représente en coupe et en vue de côté la reconnexion de la deuxième bouée
sur le touret au moyen de treuils et de câbles,
- la figure 9 représente une vue en coupe selon I-I de la figure 8 au niveau d'un palier
de roulement supérieur 52,
- la figure 10 représente en coupe et en vue de côté le touret et le déballastage au
moyen d'une pompe de cale, de la partie supérieure de la deuxième bouée correspondant
à la chambre des vannes 30,
- la figure 11 représente en coupe et en vue de côté de l'étape initiale de la déconnexion
de la deuxième bouée par rapport au touret par envahissement de la chambre des vannes
par de l'eau de mer, en cours de procédure de largage,
- la figure 12 représente en coupe et en vue de côté les éléments de fixation entre
la sous-face du touret et la partie supérieure de la deuxième bouée, ainsi que des
moyens pour inonder la chambre des vannes par l'eau de mer.
- la figure 13 représente en coupe et en vue de côté le dispositif de déballastage au
moyen d'une pompe de cale, de la partie supérieure de la chambre de la première bouée,
- la figure 14 représente en coupe et en vue de côté le dispositif d'envahissement de
la chambre de la première bouée, la déconnexion de ladite deuxième bouée ayant eu
lieu.
- la figure 15 représente une vue de dessus des deux première et deuxième bouées disposées
coaxialement.
[0054] Sur la figure 1 on a représenté en coupe et en vue de côté, un navire ou support
flottant de type FPSO 10 ancré sur un système d'amarrage déconnectable 1 fixé en sous-face
d'un touret 2 comprenant une première bouée 1-1 sur laquelle sont amarrées des lignes
d'ancrage 13 et une deuxième bouée 1-2 reliée à des têtes de puits sous-marines, non
représentées, par des conduites flexibles dites premières conduites de liaison fond-surface
14 en configuration de chaînette plongeante 14a jusqu'à un flotteur 15 en subsurface
supportant ledit flexible. Le flotteur 15 est maintenu par un câble 15a relié à un
corps mort 15b au fond de la mer, puis la dite conduite flexible 14a se prolonge en
configuration de chaînette 14b jusqu'au fond de la mer 50, puis jusqu'aux dites têtes
de puits.
[0055] La structure et les modes de connexion/déconnexion desdites première et deuxième
bouées en sous-face du touret 2 indépendamment l'une de l'autre sont décrites plus
loin.
[0056] Sur la figure 2, on a représenté en vue de côté un FPSO poussé par une banquise dérivante
31, ce qui provoque un décalage δL qui a pour effet de modifier la configuration des
chaînettes 14a des conduites de de liaison 14 de gauche, à l'extrême, une force F
s'appliquant au niveau de la première bouée 1-1 est transmise au touret 2 du FPSO,
maintenant ce dernier en position.
[0057] Sur la figure 3, on effectue la déconnexion de la deuxième bouée 1-2 qui dérive quelque
peu et vient se stabiliser à une hauteur Ha au dessus du fond de la mer 50. Un corps
mort 16 relié à la deuxième bouée 1-2 permet de stabiliser la deuxième bouée 1-2 à
la hauteur Ha lorsque le corps mort 16 repose au fond de la mer 50. La première bouée
est toujours solidaire du FPSO et maintient ce dernier en position.
[0058] Sur la figure 4, on effectue le largage brutal de la première bouée d'amarrage 1-1.
Cette dernière dérive également et vient se stabiliser à une hauteur Hb au dessus
du fond de la mer 50. Le FPSO est alors libre et peut se dégager de la banquise pour
se mettre à l'abri.
[0059] Sur la figure 5, on a représenté en vue de côté un FPSO venant prendre position à
la verticale des première et deuxième bouées stabilisées respectivement à des hauteurs
Hb-Ha au dessus du fond de la mer 50, le FPSO récupérera et connectera successivement
la première bouée d'amarrage 1-1, puis la deuxième bouée 1-2.
[0060] La figure 6 représente en coupe et en vue de côté le dispositif d'amarrage 1. Il
comporte deux bouées 1-1,1-2 disposées coaxialement l'une par rapport à l'autre et
par rapport à l'axe ZZ' de la paroi de fond 2b dudit touret, une première bouée 1-1
étant une bouée annulaire sur laquelle sont amarrées lesdites lignes d'ancrage 13,
et ladite bouée annulaire comportant un orifice central 1-3 contenant une deuxième
bouée d'amarrage 1-2 sur laquelle sont amarrées lesdites premières conduites de liaison
fond-surface 14, ladite deuxième bouée d'amarrage 1-2 comprenant une paroi tubulaire
supérieure 1a, appelée ci-après chambre des vannes, à l'intérieur de laquelle sont
situées lesdites vannes 8 et connecteurs 7 à l'extrémité supérieure desdites premières
conduites de liaison 14.
[0061] Ledit dispositif d'amarrage 1 est connecté de manière réversible à un touret 2. Ledit
touret comprend une structure tubulaire étanche 2, à section circulaire selon ledit
axe vertical ZZ', comportant une paroi de fond 2b assemblée de manière étanche à l'extrémité
inférieure de la paroi tubulaire latérale 2a de ladite structure tubulaire étanche.
Ledit touret 2 s'étend au sein d'une cavité 4 traversant la coque du support flottant
sur toute sa hauteur. Ledit touret est articulé en rotation par rapport à ladite coque
par l'intermédiaire de 3 paliers de roulement 5
1, 5
2, 5
3 dont un 5
1 est situé au-dessus de la ligne de flottaison 32 et/ou hors d'eau. Ces paliers de
roulement permettent la rotation dudit support flottant autour d'un axe sensiblement
vertical ZZ' dudit touret et de ladite cavité, sans entraîner la rotation dudit dispositif
d'amarrage par rapport au même axe vertical ZZ.
[0062] Des secondes conduites de liaison 14c s'étendent entre l'extrémité supérieure desdites
premières conduites de liaison fond/surface 14 auxquelles elles sont connectées et
le pont du support flottant 10
1. Lesdites deuxièmes conduites de liaison 14c traversent de manière étanche la paroi
de fond 2b du touret 2 et remontent au sein de la cavité 4 jusqu'à un raccord 3 d'une
pluralité de dites secondes conduites 14c, ledit raccord 3 étant solidaire du support
flottant au niveau du pont 10
1 dudit support flottant. Ledit raccord 3 est du type raccord à joint tournant, articulé
en rotation sur le pont de manière à autoriser la rotation dudit support flottant
sans entraîner la rotation dudit raccord. Les extrémités inférieures desdites secondes
conduites de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret sont connectées
aux extrémités supérieures desdites premières conduites de liaison 14 par l'intermédiaire
de connecteurs 7 coopérant avec des vannes d'isolation 8.
[0063] L'eau de mer est présente à l'intérieur de ladite cavité 4 du FPSO et à l'extérieur
du touret.
[0064] Le touret 2 comprend à son extrémité supérieure une plateforme supérieure 2c, de
plus grand diamètre que la paroi tubulaire latérale 2, ladite plateforme venant en
appui, dans ses parties périphériques dépassant de la paroi tubulaire latérale 2,
contre le redan 10a à l'extrémité supérieure de la cavité 4.
[0065] Le système d'amarrage au niveau du touret comporte 3 paliers de roulement, à savoir
:
- un palier supérieur de supportage 51, et
- un palier supérieur de guidage latéral 52, et
- un palier inférieur de guidage latéral 53.
[0066] Lesdits paliers 5
1, 5
2, 5
3 sont des paliers de frottement ou de roulement, de préférence des paliers de roulement.
Il peut s'agir plus particulièrement de rouleaux ou de roulettes intercalés entre
:
- la paroi interne 41 de la cavité 4 et la surface externe de la paroi tubulaire latérale 2, en ce qui
concerne les rouleaux ou les roulettes latéraux de guidage 52 et 53, et
- le redan 10a et la plateforme supérieure 2c du touret 2, en ce qui concerne le palier de supportage 51.
[0067] On comprend qu'au niveau desdits paliers au moins, ladite structure tubulaire 2 et
ladite paroi interne de cavité 4
1 présentent une section circulaire. Les rouleaux ou roulettes des paliers inférieur
et supérieur de guidage latéral 5
2 et 5
3 sont plus particulièrement disposés avec leurs axes de rotation en position verticale.
Dans le cas du palier supérieur de supportage 5
1, lesdits rouleaux ou roulettes sont disposés avec leurs axes de rotation en position
horizontale en appui sur le redan 1a, la plateforme 2
1 reposant sur la tranche desdits rouleaux 5
1.
[0068] A titre d'exemple, pour installer un grand nombre de conduites, de gaz, de produits
bruts, d'ombilicaux hydrauliques et de câbles électriques, par exemple 36 ou 48 conduites
14, avec tous leurs éléments de sécurité et de contrôle, le diamètre extérieur de
ladite structure tubulaire du touret 2 peut dépasser 25m, plus particulièrement de
10 à 20m et sa hauteur mouillée est en général supérieure à 20 m, peut atteindre 25
m, voire plus dans le cas où la coque du support flottant s'étend sur une hauteur
de 50 m comme dans certains cas.
[0069] Le système de connexion/déconnexion de ladite première et/ou respectivement deuxième
bouée(s) d'amarrage 1-1, 1-2 par rapport à ladite paroi de fond 2b du touret, permet
la connexion/déconnexion de chacune desdites première ou respectivement deuxième bouée
d'amarrage indépendamment l'une de l'autre.
[0070] La paroi de fond 2b dudit touret comporte :
- une partie centrale 2b1 circulaire assemblée de manière étanche avec ladite paroi
tubulaire latérale 2a dudit touret à l'intérieure de celle-ci et au-dessus de l'extrémité
inférieure 2c de ladite paroi tubulaire latérale et
- une partie périphérique annulaire 2b2 entourant ladite partie centrale 2b1, assemblée
de manière étanche à l'extrémité inférieure 2c de ladite paroi tubulaire latérale
2a ou sur la face externe de ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en
hauteur vers le bas par rapport à ladite partie centrale 2b1 de telle sorte que les
extrémités inférieures desdites deuxièmes conduites de liaison 14c comprenant de préférence
des parties de connecteurs 7b, en sous-face de ladite partie centrale 2b1 de la paroi
de fond 2b, soient situées au-dessus de l'extrémité inférieure 2c de la paroi tubulaire
latérale de la structure tubulaire étanche du touret 2.
[0071] Deux joints concentriques 200a, 200b, de préférence des joints toriques, situés sur
la face supérieure 40a de ladite première bouée annulaire 1-1, lesdits joints étant
coaxiaux par rapport à l'axe ZZ' de l'orifice central 1-3 de ladite première bouée,
délimitent une première chambre étanche ou chambre annulaire interstitielle 40 entre
la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b dudit touret et la face supérieure
40a de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure de ladite première bouée
1-1 est plaquée contre la paroi de fond dudit touret.
[0072] Le FPSO se trouve dans des eaux froides dans lesquelles peuvent se déplacer des icebergs
ou une banquise 31 de grande surface et de forte épaisseur flottant à la surface de
la mer 32. Dans certaines situations extrêmes, telles des tempêtes ou dans le cas
de banquise de forte épaisseur que la proue du navire en forme de brise-glace n'est
pas capable de casser lors de sa progression, il est alors nécessaire de déconnecter
le FPSO pour le mettre à l'abri en attendant un retour à une situation normale. A
cet effet, on déconnecte ladite deuxième bouée pour descendre les dites premières
conduites à une certaine profondeur Et, on déconnecte la dite première bouée, appelée
communément « spider buoy », c'est-à-dire « bouée araignée ».
[0073] Plus particulièrement, les flottabilités internes desdites première et deuxième bouées,
c'est-à-dire le volume du caisson annulaire 40b vides à l'intérieur de la première
bouée 1-1 et le volume du caisson 30b en sous-face de la chambre des vannes 30 de
la deuxième bouée sont ajustées de telle manière que lesdites première et deuxième
bouées se stabilisent à des profondeurs Ha et respectivement Hb au dessus du fond
de la mer, correspondant par exemple à des distances de 50 à 100m par rapport à la
surface de la mer 32, mettant ainsi l'ensemble des lignes d'ancrage et des flexibles
à l'abri, comme représenté sur la même figure 5.
[0074] Toutefois selon l'invention, on peut se borner à déconnecter la seule deuxième bouée
pour mettre les conduites 14 à l'abri sans déconnecter la première bouée et donc sans
désancrer le support flottant, comme représenté sur la figure 3.
[0075] Comme représenté sur la figure 2, lorsque le navire est fortement sollicité, soit
par la banquise, soit par la houle, le vent ou le courant, son système d'ancrage 13
lié à bouée annulaire d'amarrage 1
1 le maintient en position. Étant donné les dimensions importantes du FPSO, les efforts
de réaction de l'ancrage créent des variations de la tension horizontale F considérables
au niveau de l'embase du touret, pouvant atteindre 5000 à 7500 tonnes dans le cas
d'une banquise progressant perpendiculairement au bordé du FPSO, et de 1500 à 3000
tonnes en conditions extrêmes de houle, de vent et de courant. Ces efforts horizontaux
sont directement transmis par la dite première bouée annulaire d'amarrage à ladite
embase du touret.
[0076] Sur les figures 6 à 11, on a représenté, pour plus de clarté, la deuxième bouée 1-2
avec une seule dite seconde conduite 14c traversant l'intérieur du touret depuis une
partie femelle 7b de connecteur automatique 7 en sous-face de la paroi de fond 2b
du touret.
[0077] Comme illustré sur la figure 7, la deuxième bouée est manutentionnée grâce aux câbles
20b, au minimum deux câbles, de préférence trois câbles, de préférence, régulièrement
et uniformément répartis à l'intérieur dudit touret proche de la surface cylindrique
interne de la paroi de la structure tubulaire 2, et reliés à des treuils 20a, solidaires
du touret et installés en partie haute, largement au dessus de la ligne de flottaison
32, de préférence sur la plateforme 2c. Lesdits câbles 20b traversent chacun un tube
de guidage 20c-2, ce dernier dépassant de plusieurs mètres, par exemple 5m, le niveau
maximal de la houle maximale venant frapper le bordé du navire, ce dit niveau maximal
étant largement au dessus du niveau de la mer au repos 32 tel que représenté sur ladite
figure 7. Ledit tube de guidage 20c-2 s'étend verticalement vers le bas et traverse
de manière étanche la partie centrale 2b1 de la paroi de fond 2b du touret 2. Ainsi,
le niveau de l'eau de mer à l'intérieur des tubes de guidage 20c-2 reste sensiblement
le même qu'au niveau du bordé du navire, c'est-à-dire au niveau H
0 correspondant, sur ladite figure, au niveau de la mer 32. En cas de houle importante
ou de tempête, le niveau de l'eau dans le tube de guidage 20c-2 ne peut pas atteindre
le sommet du tube 20c-2, et l'eau de mer ne risque ainsi pas d'envahir l'intérieur
du touret 2.
[0078] La paroi tubulaire latérale 2a du touret est traversée dans sa structure par des
tubes de guidage 20c-1, de préférence au moins 3 régulièrement répartis, qui s'étendent
depuis la plateforme 2c jusqu'à l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale
2a en traversant la partie périphérique 2b2 de la paroi de fond 2b du touret. Au sein
de ces tubes de guidage s'étendent des câbles 21b accrochés à leur extrémité supérieure
sur des treuils 21a reposant sur la plateforme 2c et accrochés à leurs extrémités
inférieures sur la face supérieure 40a plane de ladite première bouée annulaire.
[0079] La première bouée d'amarrage est donc manutentionnée grâce aux câbles 21b, au minimum
deux câbles, de préférence trois câbles, de préférence, régulièrement et uniformément
répartis à l'intérieur de la paroi tubulaire 2a dudit touret.
[0080] Comme illustré sur la figure 5, la première bouée d'amarrage 1-1 étant en position
de repos à une altitude Ha au dessus du fond de la mer, et la deuxième bouée 1-2 étant
en position de repos à une altitude Hb, le FPSO se positionne sensiblement à la verticale
des deux bouées, et un ROV (sous-marin automatique d'intervention piloté depuis la
surface) vient connecter sur ladite première bouée 1-1, l'extrémité des câbles 21b
descendu à la profondeur désirée par dévirage des treuils 21a. La première bouée est
ensuite relevée vers le fond 2b du touret par enroulement synchronisé de tous les
treuils, jusqu'à ce que la partie supérieure de la bouée vienne en contact avec la
partie inférieure 2b2 du touret. On déballaste alors la première chambre 40 comme
détaillé sur la figure 13 en utilisant une pompe 22 et ladite première bouée se trouve
alors solidarisée avec le touret grâce à la poussée d'Archimède s'exerçant sur la
surface délimitée par les deux joints 200a-200b, car ladite première chambre 40 se
trouve alors sensiblement à la pression atmosphérique.
[0081] De la même manière, la deuxième bouée 1-2 étant en position de repos à une altitude
Hb au dessus du fond de la mer, le ROV vient connecter le bord supérieur 1b de ladite
deuxième bouée 1-2, l'extrémité inférieure des câbles 20b, descendu à la profondeur
désirée par dévirage des treuils 20a. La deuxième bouée est ensuite relevée vers le
fond du touret par enroulement synchronisé de tous les treuils, jusqu'à ce que la
partie supérieure de la bouée vienne en contact avec la partie inférieure du touret.
On déballaste alors la chambre des vannes 30 comme détaillé sur la figure 10 en utilisant
une pompe 22 et ladite deuxième bouée se trouve alors solidarisée avec le touret grâce
à la poussée d'Archimède s'exerçant sur la surface délimitée par le joint 100, car
ladite chambre 30 se trouve alors sensiblement à la pression atmosphérique.
[0082] Les modes de connexion et déconnexion des première et deuxième bouées sont similaires
et dans la description qui suit, le cas de la deuxième bouée est expliqué plus en
détails.
[0083] La partie supérieure de la deuxième bouée 1-2 est constituée par une paroi tubulaire
supérieure 1a, de préférence à section circulaire, délimitant une première chambre
ou chambre des vannes 30 renfermant les extrémités supérieures des premières conduites
14 traversant de manière étanche le fond 30a de la chambre 30, ainsi que le caisson
de flottabilité 30b situé en sous face de ladite chambre des vannes 30. Lesdites extrémités
supérieures des premières conduites 14 étant équipées de vannes 8 et/ou parties mâle
7a ou femelle 7b de connecteurs automatiques 7. Les vannes 8 et parties mâles 7a de
connecteurs automatiques 7 à l'extrémité supérieure des premières conduites 14 sont
supportées par le fond de la chambre des vannes 30a.
[0084] Le joint d'étanchéité circulaire 100, de préférence un joint torique, est appliqué
sur le bord supérieur 1b constituant la tranche de la paroi tubulaire supérieure de
la deuxième bouée 1-2.
[0085] Le joint circulaire en élastomère 100 solidaire de la bouée 1-2 est comprimé entre
la sous-face du touret de la partie supérieure de la deuxième bouée, un taquet 101
solidaire de ladite deuxième bouée, limite l'écrasement dudit joint et assure le transfert
de charge verticale due à la poussée d'Archimède, entre ladite deuxième bouée et le
touret.
[0086] Ces taquets 101 sont appliqués contre la surface externe de la paroi tubulaire 1a
et s'étendent dessous celle-ci, c'est-à-dire dessous le niveau de la sous face de
la paroi de fond 2b de la structure tubulaire 2, de manière à permettre la reprise
des efforts horizontaux subis par la bouée d'amarrage 1-2.
[0087] L'extrémité inférieure 27 de la paroi latérale tubulaire 2a du touret au dessous
de la partie centrale 2b2 de la paroi de fond fait office de moyens de guidage 27
pour réaliser le centrage de la deuxième bouée par rapport au touret, et faciliter
ainsi la connexion des parties mâle 7a et femelle 7b des connecteurs automatiques.
[0088] L'extrémité inférieure 27 de la paroi latérale tubulaire 2a du touret permet donc
la reprise des efforts horizontaux subis par la bouée d'amarrage 1-2.
[0089] Lorsque l'accostage de la deuxième bouée 1-2 sur le touret est terminé, la tension
est maintenue dans les câbles 20b,21b et l'on effectue le déballastage de la chambre
de vannes 30a comme détaillé sur la figure 10.
[0090] A cet effet, une pompe 22 aspire l'eau à travers une conduite d'aspiration 22a traversant
de manière étanche le fond 2b du touret et rejetant l'eau à la mer par le biais de
la conduite de refoulement 22b traversant de manière étanche le touret 2. Au début
du pompage, l'eau à l'intérieur des tubes de guidage 20c-1 se trouve au niveau H
0, correspondant sensiblement au niveau de la mer, mais dès que la pompe aura évacué
quelques centaines de litres, l'eau va atteindre le niveau H
1b, car le diamètre requis pour les conduites est lié au diamètre des câbles de relevage
20b et est avantageusement réduit au minimum. A titre d'exemple, un tube de guidage
de 300mm de diamètre interne et une hauteur H
0-H
2b de 20m, à l'intérieur de laquelle est installé un câble de levage de 150mm de diamètre
correspond à un volume d'eau d'environ 1m3, c'est-à-dire un volume global de 4m3 environ
pour un système de levage à quatre brins. Une pompe de déballastage de 500m3/h vidangera
ainsi l'intégralité de la hauteur desdites conduites de guidage en environ 30 secondes,
puis commencera ensuite à vidanger la chambre des vannes dont le volume est d'environ
2 000 m3 pour une chambre de 5 m de hauteur et de 22,5 m de diamètre.
[0091] Ainsi après évacuation des premiers 4 m3 d'eau, donc après environ 30 secondes, la
deuxième bouée se trouve plaquée en sous face du touret avec une force verticale dirigée
vers le haut correspondant à la section de la surface intérieure S
b délimitée par le joint d'étanchéité 100 multiplié par la pression hydrostatique correspondant
au niveau H
2b, c'est-à-dire correspondant à la poussée d'Archimède, donc au poids du volume d'eau
V
b=S
bx(H
0-H
2b). A titre d'exemple, la bouée annulaire précédemment décrite possédant une chambre
de vannes de 22,5 m de diamètre au niveau du joint d'étanchéité 100, et située à une
profondeur H
2b=20m, ce qui correspond sensiblement à une pression de 2 bars, se trouve plaquée contre
le touret avec une force verticale dirigée vers le haut de 8000 tonnes environ. Lorsque
la chambre des vannes 30 est vide, elle se trouve à la pression atmosphérique et est
rendue accessible par un trou d'homme 24 muni d'une trappe étanche 24a en position
fermée lorsque la deuxième bouée est déconnecté, ou que la chambre des vannes est
en cours de purge ou de remplissage.
[0092] Lorsque la chambre des vannes 30 est purgée, les câbles de levage ne sont plus nécessaires
et sont de préférence déconnectés pour faciliter ultérieurement le largage de la deuxième
bouée en cas de nécessité. On dispose avantageusement en sous face du touret un dispositif
de verrou de sûreté figure 14 consistant, par exemple en une partie mobile articulée
102 solidaire de ladite sous face du touret, coopérant avec un taquet 101 solidaire
de la bouée annulaire, ledit taquet étant par exemple commun avec la butée limitant
l'écrasement du joint 100 en élastomère. Ainsi, en cas d'envahissement de la chambre
des vannes, la perte de flottabilité de la bouée annulaire sera compensée par les
verrous de sûreté et il n'y aura pas de risques de largage inopiné et destructeur
de ladite bouée annulaire.
[0093] En cas de nécessité de déconnexion de la deuxième bouée du FPSO, par exemple en raison
d'une tempête, d'un iceberg ou d'une banquise menaçant l'ensemble des installations,
on effectue avantageusement la déconnexion selon la procédure préférée suivante décrite
en référence aux figures 6 à 12 :
- on ferme de manière étanche la trappe d'accès 24b à la chambre des vannes, et
- les câbles de levage 20b sont déconnectés de la bouée annulaire et le cas échéant
sortis intégralement des tubes guides 20c-2, les verrous de sûreté 102 étant toujours
enclenchés, on ouvre la vanne 25, représentée sur la figure 11, qui met en communication,
par le biais des conduites de remplissage 25a-25b traversant respectivement la paroi
latérale tubulaire 2 en partie basse du touret et la partie centrale 2b1 de la paroi
de fond 2b du touret, la mer et ladite chambre des vannes, et ainsi commence le remplissage
de la chambre des vannes, les tubes guides 20c-2 servant d'évent en maintenant la
chambre des vannes sensiblement à la pression atmosphérique pendant tout ledit remplissage,
et
- on arrête le remplissage en refermant la vanne 25, lorsque la chambre des vannes 30
est intégralement remplie, ce qui représente un volume d'eau de mer d'environ 2000m3
dans l'exemple précédemment décrit, c'est à dire lorsque la cote H2b du niveau de
l'eau à l'intérieur de la chambre des vannes est atteinte.
[0094] Dans cette position, la deuxième bouée se trouve toujours maintenue en position par
la poussée hydrostatique (F=poids du volume d'eau V
2b=S
bx(H
0-H
2b), et le processus de largage est réversible par simple vidange de la chambre comme
expliqué précédemment. Préalablement ou durant cette phase de remplissage qui peut
durer de 10 à 45 minutes en fonction du nombre de vannes 25 et conduites de remplissage
25a-25b et de leurs diamètres respectifs, on dépressurise avantageusement toutes les
conduites flexibles 14 jusqu'aux têtes de puits, et plus particulièrement les conduites
de gaz sous très forte pression, dont on envoie le gaz vers la torchère du FPSO pour
y être brûlé.
[0095] Lorsque la déconnexion est confirmée de manière définitive :
- on déverrouille les verrous de sûreté 102 en les faisant pivoter de leur position
engagée 102a à leur position rétractée 102b, et
- on ouvre en grand au moins l'une des vannes 25 de manière à finir le remplissage des
tubes guides 20c-2, ce qui représente un volume faible, de l'ordre quelques m3 dans
l'exemple décrit précédemment.
[0096] Dès que le niveau H
1b est atteint, la flottabilité de la deuxième bouée est réduite de la valeur F
3b=Poids du volume d'eau V
3b=S
bx(H
0-H
3b) avec H
3b = niveau de la paroi de fond 30a de la chambre des vannes 30, jusqu'à la valeur
F
1b=Poids du volume d'eau V
1b=S
bx(H
0-H
1b). Lorsque le poids propre de l'ensemble constitué de la deuxième bouée déjaugée,
des conduites flexibles dépasse la valeur de F
1b, la deuxième bouée commence à se libérer naturellement du touret et du fait que ladite
deuxième bouée commence sa descente vers le bas, le joint 100 n'est plus étanche et
laisse alors entre l'eau de mer avec un débit quasi-infini. Instantanément, la deuxième
bouée se retrouve avec un niveau hydrostatique correspondant au niveau de la mer,
c'est-à-dire au niveau H0, et ladite deuxième bouée se trouve précipité vers le bas
avec une force considérable correspondant à son poids propre, c'est-à-dire 500-1500
tonnes, libérant ainsi le FPSO de son ancrage sur touret, de manière quasi-instantanée.
[0097] Cette phase ultime, entre son déclenchement et son résultat, nécessitant le transfert
de 3-4m3 dans l'exemple précédemment décrit pour remplir les tubes de guidage 20c-2
jouant le rôle d'évents, ne prend que quelques secondes, voire quelques dizaines de
secondes dans le pire des cas. En effet, lorsque le niveau hydrostatique H
1b est atteint, la deuxième bouée commence sa descente, mais le joint 100 étant dans
un état comprimé est toujours étanche. Pour continuer le processus de largage, il
convient de continuer l'entrée d'eau jusqu'à ce que le joint soit décomprimé et commence
à laisser passer l'eau de mer, ce qui provoque alors le largage brutal de la deuxième
bouée. A titre d'exemple, un joint comprimé sur une épaisseur de 25mm, nécessitera,
dans l'exemple précédemment cité d'une chambre des vannes de 22.5 m de diamètre un
apport complémentaire d'eau de mer d'environ 10m3, ce qui n'augmente pas radicalement
le temps de déconnexion.
[0098] On peut également réaliser le remplissage de la chambre de vannes 30a à l'aide de
vannes 26 et conduites de remplissage latérales 26a-26b traversant ladite paroi tubulaire
supérieure 1a de la deuxième bouée d'amarrage 1-2, comme représenté sur la figure
12.
[0099] Pour obtenir une déconnexion quasi-instantanée on peut utiliser avantageusement une
trappe étanche dans la paroi tubulaire supérieure 1a de la chambre des vannes 30,
trappe de grandes dimensions 103 maintenue en position fermée 103a en opération normale
et en phase préliminaire de déconnexion par un dispositif de gâchette, ou par des
boulons explosifs, non représentés, puis actionnés à distance de manière connue pour
libérer ladite trappe étanche, laquelle en position 103b laisse alors librement passer
l'eau de mer. Le largage est alors quasiment instantané.
[0100] Dans la description qui précède, on a décrit ladite paroi supérieure tubulaire 1a
de la deuxième bouée d'amarrage comme étant définie par une surface cylindrique d'axe
vertical ZZ', de préférence à section circulaire. Mais on comprend que ladite paroi
tubulaire supérieure 1a peut être définie par une surface de révolution d'axe vertical
ZZ' dont la génératrice droite est inclinée par rapport à l'axe ZZ', ladite paroi
tubulaire supérieure présentant alors une forme tronconique, ou encore ladite génératrice
peut être courbe, l'essentiel étant de définir une paroi latérale dont le bord supérieur
1b est apte à venir en contact avec la sous-face de la partie centrale 2b2 de la paroi
de fond 2b du touret 2, d'une part, et, d'autre part, dont l'extrémité inférieure
soit assemblée de manière étanche sur la périphérie de la paroi de fond de la chambre
30, de manière à définir une chambre des vannes 30a étanche lorsque le bord supérieur
de la paroi latérale de ladite chambre des vannes rentre en contact avec la partie
centrale 2b1 de la paroi de fond 2b du touret 2.
[0101] Dans les descriptions des diverses figures, les treuils 20a-21a sont installés au
niveau du pont du FPSO et les câbles de levage 20b-21b correspondants traversent les
tubes de guidage 20c-1,20c-2, ces derniers jouant aussi le rôle d'évent, mais on reste
dans l'esprit de l'invention si l'on intègre les treuils dans la structure du touret
au niveau de son fond. Les treuils sont alors directement dans l'eau et les câbles
connectés directement à la bouée : on dispose alors au moins une conduite 20c-1,20c-2
qui alors n'a qu'un rôle d'évent.
[0102] Le système et procédé de connexion/déconnexion de ladite première bouée 1-1 est similaire
à celui de la deuxième bouée décrit ci-dessus.
[0103] Pour la connexion de la première bouée 1-1, les moyens de pompage coopérant avec
une conduite d'aspiration 22a traversant la partie périphérique 2b2 de la paroi de
fond 2b et une conduite de refoulement 22b traversant la paroi latérale tubulaire
2a et débouchant au sein de la cavité 4, permettent de vider la chambre interstitielle
40 entre les deux joints 200a et 200b délimitant ladite deuxième chambre 40, lorsque
la première bouée est plaquée contre la paroi de fond du touret.
[0104] Les deux joints en élastomère 200a-200b, solidaires de la première bouée annulaire
1-1 sont comprimés entre la sous face du touret et la partie supérieure de la première
bouée.
[0105] Des taquets 101a,101b comprenant une partie mâle 101a solidaire de la face supérieure
40a de la première bouée coopère avec des parties femelles complémentaires 101b dans
lesquelles ils peuvent se caler en sous face de la partie périphérique 2b2 de la paroi
de fond 2b du touret.
[0106] De même également les butées ou taquets 101a,101b peuvent limiter l'écrasement des
joints 200a et 200b et ces taquets peuvent coopérer avec des verrous de sureté (non
représentés) rendant solidaire la première bouée avec la partie périphérique 2b2 de
la paroi de fond 2b du touret.
[0107] Ces taquets 101a,101b font office de moyens de centrage de la première bouée par
rapport à la paroi de fond du touret et permettent de reprendre une partie au moins
des efforts horizontaux subis par la première bouée.
[0108] Et, pour la déconnexion de la première bouée 1-1, une vanne 25 et des conduites 25a,25b
traversant la paroi latérale 2a du touret permettent de remplir la chambre 40 avec
l'eau provenant de l'intérieur de la cavité 4.
[0109] Dans les deux bouées, la poussée d'Archimède s'applique sur la surface limitée respectivement
par le joint d'étanchéité 100 dans le cas de la deuxième bouée, et limitée par les
joints 200a-200b dans le cas de la première bouée. La poussée verticale vers le haut
est fonction de la différence H
0-H, H étant le niveau de l'eau libre au sein des tubes de guidage 20c-1,20c-2.
[0110] Dans le cas de la première bouée, tel qu'illustré sur la figure 6, le niveau H=H
1a correspond à un équilibre entre la poussée d'Archimède (vers le haut) et le poids
propre (vers le bas) de la bouée d'amarrage 1-1 munie de son système d'ancrage. Ainsi,
lors de la connexion de ladite première bouée, le pompage 22 fera descendre très rapidement
le niveau de l'eau dans les tubes de guidage 20c-1, et dès que le niveau H
1a est atteint, ladite bouée 1-1 se trouve plaquée en sous-face du touret 2. La poursuite
du pompage aura pour effet d'augmenter la poussée d'Archimède et le facteur de sécurité
du système est alors fonction de la hauteur H
1a-H
2a.
[0111] De la même manière, lors d'une déconnexion par temps calme de la première bouée,
tant que le niveau de l'eau à l'intérieur des tubes de guidage 20c-1 est en dessous
du niveau H
1a, ladite bouée reste plaquée en sous-face du touret, mais elle se trouve larguée dès
que ledit niveau H
1a est dépassé et se rapproche de la surface. Dans le cas de conditions extrêmes, telles
que représenté sur les figures 2 & 3, la déconnexion aura lieu pour un niveau H compris
entre le niveau H
1a et le niveau H
2a.
[0112] Il en va de même pour la deuxième bouée qui sera, par temps calme, connecté ou déconnecté
à un niveau H
1b, et en cas de conditions extrêmes sera larguée à un niveau H compris entre le niveau
H
1b et le niveau H
2b. A titre d'exemple, une première bouée 1-1 présentant un joint périphérique interne
200a de 25m de diamètre et un joint périphérique externe 200b de 42m, une valeur de
H
2a de 22m, est soumise, lorsque le plan des joints se trouve à une profondeur de 20m,
à une poussée d'Archimède d'environ 20 000 tonnes dirigée vers le haut.
1. Support flottant (10) de production pétrolière comportant :
- un dispositif d'amarrage (1) de lignes d'ancrage (13) au fond de la mer et de premières
conduites de liaison fond/surface (14) s'étendant depuis ledit dispositif d'amarrage
où elles sont amarrées jusqu'au fond de la mer, ledit dispositif d'amarrage comprenant
au moins une bouée annulaire d'amarrage (1-1), ledit dispositif d'amarrage (1) étant
connecté de manière réversible à un touret (2), et
- ledit touret comprenant au moins une structure tubulaire étanche (2), de préférence
à section circulaire selon un axe vertical (ZZ'), comportant une paroi de fond (2b)
assemblée de manière étanche à l'extrémité inférieure de la paroi tubulaire latérale
(2a) de ladite structure tubulaire étanche, ledit touret (2) s'étendant au sein d'une
cavité (4) traversant la coque du support flottant de préférence sur toute sa hauteur,
ledit touret étant articulé en rotation par rapport à ladite coque par l'intermédiaire
d'au moins un palier de roulement ou de frottement (51, 52, 53) situé de préférence au-dessus de la ligne de flottaison (32) et/ou hors d'eau, de
préférence un palier de roulement, de manière à autoriser la rotation dudit support
flottant autour d'un axe sensiblement vertical (ZZ') dudit touret et de ladite cavité,
sans entraîner la rotation dudit dispositif d'amarrage par rapport au même axe vertical
(ZZ'), et
- des secondes conduites de liaison (14c) s'étendant entre l'extrémité supérieure
desdites premières conduites de liaison fond/surface (14) auxquelles elles sont connectées
et le pont du support flottant (101), lesdites deuxièmes conduites de liaison (14c) traversant de manière étanche la
paroi de fond (2b) du touret (2) et remontant au sein de la cavité (4) jusqu'à un
raccord (3) d'une pluralité de dites secondes conduites (14c), ledit raccord (3) étant
solidaire du support flottant au niveau du pont (101) du support flottant, ledit raccord (3) du type raccord à joint tournant, étant articulé
en rotation de manière à autoriser la rotation dudit support flottant sans entraîner
la rotation dudit raccord, les extrémités inférieures desdites secondes conduites
de liaison en sous-face de ladite paroi de fond du touret étant connectées aux extrémités
supérieures desdites premières conduites de liaison (14) par l'intermédiaire de connecteurs
(7) coopérant avec des vannes (8),
caractérisé en ce que :
- ledit dispositif d'amarrage (1) comporte deux bouées (1-1,1-2) disposées coaxialement
l'une par rapport à l'autre et par rapport à l'axe (ZZ') de la paroi de fond (2b)
dudit touret, une première bouée (1-1) étant une bouée annulaire sur laquelle sont
amarrées lesdites lignes d'ancrage (13), et ladite première bouée annulaire comportant
un orifice central (1-3) contenant une deuxième bouée d'amarrage (1-2) sur laquelle
sont amarrées lesdites premières conduites de liaison fond/surface (14), ladite deuxième
bouée d'amarrage (1-2) comprenant une paroi tubulaire supérieure (1a), à l'intérieur
de laquelle sont situées lesdites vannes (8) et connecteurs (7) à l'extrémité supérieure
desdites premières conduites de liaison (14), et
- ledit support flottant comprend un système de connexion/déconnexion de ladite première
et/ou respectivement deuxième bouée(s) d'amarrage (1-1, 1-2) par rapport à ladite
paroi de fond (2b) du touret, permettant la connexion/déconnexion de chacune desdites
première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage indépendamment l'une de l'autre,
comprenant :
• deux joints d'étanchéité (200a,200b) sur la face supérieure (40a) de ladite première
bouée annulaire (1-1), lesdits joints étant coaxiaux par rapport à l'axe (ZZ') de
l'orifice central (1-3) de ladite première bouée, délimitant une première chambre
étanche ou chambre annulaire interstitielle (40) entre la paroi de fond (2b) dudit
touret et la face supérieure (40a) de ladite première bouée, lorsque ladite face supérieure
de ladite première bouée (1-1) est plaquée contre la paroi de fond dudit touret, et
• ladite paroi supérieure tubulaire (1a) de ladite deuxième bouée délimitant avec
la paroi de fond (2b) dudit touret une deuxième chambre étanche (30) dite chambre
des vannes, lorsque un joint d'étanchéité (100) sur le bord supérieur (1b) de ladite
paroi supérieur tubulaire de la deuxième bouée est appliqué contre la paroi de fond
(2b) dudit touret, en sous-face de celui-ci, et
• une pluralité de liens (20b,21b), tels que des câbles de levage fixés à chaque dite
bouée d'amarrage, de préférence au bord supérieur (1b) de la dite paroi supérieure
tubulaire (1a) de ladite deuxième bouée d'amarrage, lesdits liens s'étendant de préférence
à l'intérieur du touret en traversant de manière étanche la paroi de fond (2b) du
touret, et
• au moins deux tubes d'évent (20c-1,20c-2) s'étendant verticalement à l'intérieur
du touret, depuis un niveau au-dessus de la ligne de flottaison (32) jusqu'à la paroi
de fond (2b) du touret qu'ils traversent de manière étanche au niveau de chacune desdites
première et respectivement deuxième chambre (40,30), et
• des moyens de pompage (22) d'eau dans chacune desdites première et respectivement
deuxième chambres (40,30), lorsque ladite première et respectivement deuxième bouée
correspondante est appliquée contre la paroi de fond (2b) du touret, et
• le poids propre de ladite première bouée d'amarrage (1-1) et lignes d'ancrage (13)
et respectivement le poids propre de ladite deuxième bouée d'amarrage (1-2) et desdites
premières conduites de liaison fond/surface (14) est inférieur au poids du volume
d'eau correspondant au volume (Vi) de ladite première ou deuxième chambre avec Vi=Six(H0-H2i), dans laquelle
- H0 est la hauteur d'eau du niveau de flottaison,
- H2i est la hauteur de la partie de la paroi de fond (2b) du touret délimitant ladite
première chambre (H2a) ou respectivement deuxième chambre (H2b), et
- Si étant la surface de la section transversale de ladite première chambre (Sa) ou respectivement dite deuxième chambre (Sb),
- i = a pour ladite première bouée et dite première chambre et i = b pour ladite deuxième
bouée et dite deuxième chambre.
2. Support flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pluralité de dits câbles de levage s'étend depuis des treuils (20a,21a) disposés,
de préférence au niveau du pont du support flottant ou au sommet dudit touret, au-dessus
de la ligne de flottaison (32), lesdits câbles de levage s'étendant le cas échéant
à l'intérieur d'une pluralité tubes d'évents et de guidage (20c-1,20c-2) s'étendant
verticalement à l'intérieur du touret, depuis un niveau au-dessus de la ligne de flottaison
jusqu'à la paroi de fond (2b) du touret qu'ils traversent de manière étanche.
3. Support flottant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pour au moins une desdites première ou deuxième bouée, de préférence pour chacune
desdites première ou deuxième bouée, ledit système de connexion/déconnexion comporte
au moins trois dits câbles (20b,21b) et au moins trois dits tubes de guidage (20c),
disposés, de préférence, symétriquement par rapport au centre de la paroi de fond
circulaire (2b) dudit touret et, de préférence, le long et à proximité de la surface
externe de ladite structure tubulaire dudit touret pour ladite première bouée ou respectivement
à proximité de la surface interne de ladite structure tubulaire (2) dudit touret pour
ladite deuxième bouée, les extrémités inférieures desdits câbles (20b,21b) étant fixées
au niveau de la face supérieure (50) de ladite première bouée ou respectivement au
niveau du bord supérieur (1b) de ladite paroi tubulaire supérieure (1a) de ladite
deuxième bouée.
4. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre desdits tubes de guidage (20c-1,20c-2) et la profondeur d'immersion de
la partie de paroi de fond (2b) du touret sur laquelle reposent lesdits tubes de guidage
(H0-H2i), avec i = a ou b, sont tels que le volume interne des tubes de guidage est inférieur
à 15 m3, de préférence inférieur à 5 m3, pour une hauteur de touret immergé au sein de ladite cavité (H0-H2) d'au moins 20 m, plus particulièrement de préférence de 20 à 50 m.
5. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite paroi tubulaire supérieure (1a) de ladite deuxième bouée (1-2) comprend, à
son extrémité inférieure, une paroi de fond (30a) à laquelle elle est assemblée de
manière étanche, formant la paroi de fond de la chambre des vannes supportant lesdites
vannes (8) et/ou parties de connecteurs automatiques (7a), et ladite deuxième bouée
comporte, en partie inférieure, un caisson (30b) constituant un flotteur en sous-face
de la paroi de fond (30a) de la chambre des vannes.
6. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une dite pompe (22) située de préférence en partie basse à l'intérieur
de ladite structure tubulaire étanche constituant le touret (2), ladite pompe coopérant
avec une conduite d'aspiration (22a) traversant de manière étanche ladite paroi de
fond (2b) du touret, ladite conduite d'aspiration arrivant à proximité de la paroi
de chaque dite première ou deuxième chambre (40-30) lorsque ladite première ou respectivement
deuxième bouée est en position appliquée contre ladite paroi de fond (2b) du touret,
et ladite pompe (22) coopérant avec une canalisation de refoulement (22b) pour chacune
desdites première ou deuxième chambre (40,30), chaque dite canalisation de refoulement
(22b) débouchant au sein de ladite cavité (4), de préférence en traversant la paroi
latérale tubulaire de ladite structure tubulaire étanche (2) constituant le touret,
de préférence en partie basse dudit touret.
7. Support flottant selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que la paroi de fond (2b) dudit touret comporte :
- une partie centrale (2b1) de préférence circulaire assemblée de manière étanche
avec ladite paroi tubulaire latérale (2a) dudit touret à l'intérieure de celle-ci
et au-dessus de l'extrémité inférieure (2c) de ladite paroi tubulaire latérale et
une partie périphérique (2b2) entourant ladite partie centrale (2b1), de préférence
une partie périphérique annulaire (2b2) assemblée de manière étanche à l'extrémité
inférieure (2c) de ladite paroi tubulaire latérale (2a) ou sur la face externe de
ladite paroi tubulaire latérale du touret, décalée en hauteur vers le bas par rapport
à ladite partie centrale (2b1) de telle sorte que les extrémités inférieures desdites
deuxièmes conduites de liaison (14c) comprenant de préférence des parties de connecteurs
(7b), en sous-face de ladite partie centrale (2b1) de la paroi de fond (2b), soient
situées au-dessus de l'extrémité inférieure (2c) de la paroi tubulaire latérale de
la structure tubulaire étanche du touret (2).
8. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de retenue ou verrouillage de sureté mécaniques réversibles
(101, 102) de chacune desdites première et deuxième bouées d'amarrage contre la sous-face
de la paroi de fond (2b) dudit touret.
9. Support flottant selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune desdites première ou deuxième bouée d'amarrage comporte des butées ou taquets
de protection (101,101a-101b) limitant l'écrasement dudit joint et assurant le transfert
de charge vertical entre ladite première ou deuxième bouée et le touret lorsque ladite
première ou deuxième bouée est appliquée contre la paroi de fond (2b) dudit touret,
lesdits joints toriques (100,200a-200b) étant comprimés entre la sous-face de la paroi
de fond (2b) dudit touret et ladite première ou deuxième bouée d'amarrage, ledit taquet
de protection (101a-101b) étant apte à coopérer avec un verrou de sûreté mobile articulé
(102) solidaire de la sous-face de la paroi de fond (2b) dudit touret, de telle sorte
que ladite première ou deuxième bouée d'amarrage (1) soit rendue solidaire dudit touret
lorsque ledit verrou de sûreté(102) est enclenché dessous ledit taquet de protection
(101,101a-101b).
10. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite paroi tubulaire supérieure de la deuxième bouée (1-2) et/ou la paroi latérale
tubulaire (2a) de la structure tubulaire étanche (2) dudit touret comporte(nt) une
vanne de remplissage (25-26) coopérant avec des canalisations de remplissage (25a-25b
et 26a-26b) mettant en communication l'eau de mer et l'intérieur de ladite chambre
des vannes (30), et, de préférence, ladite paroi tubulaire (1a) de ladite chambre
des vannes (30) comportant une trappe (103) étanche de grande dimension, apte à permettre
un remplissage quasi instantané de ladite chambre des vannes par l'eau de mer lorsque
l'on ouvre ladite trappe.
11. Support flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi de fond (2b) du touret comporte une trappe de visite (24, 24a) de ladite
chambre des vannes (30).
12. Procédé de mise en oeuvre d'un support flottant selon l'une des revendications 1 à
11, dans lequel on réalise la connexion d'une dite première ou deuxième bouée en sous-face
et contre la paroi de fond (2b) d'un dit touret, et on réalise les étapes suivantes
:
a- on immerge une dite première ou deuxième bouée, à laquelle sont amarrées desdites
lignes d'ancrage (13) ou respectivement dites premières conduites de liaison fond/surface
(14), et
b- on accroche l'extrémité inférieure des câbles de levage (20b,21b) à ladite première
ou respectivement deuxième bouée, ledit support flottant étant positionné de telle
sorte que ladite première ou respectivement deuxième bouée soit sensiblement axé dans
l'axe vertical (ZZ') de ladite cavité, et
c- on actionne lesdits treuils pour relever ladite première ou deuxième bouée d'amarrage
jusqu'à ce que lesdits joints d'étanchéité pour ladite première bouée ou ledit joint
d'étanchéité pour ladite deuxième bouée d'amarrage soi(en)t appliqué(s) contre et
en sous-face de la paroi de fond (2b) dudit touret, formant ainsi une dite première
ou respectivement deuxième chambre (40,30) remplie d'eau de mer, lesdits tubes de
guidage (20c-1,20c-2) coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre
étant également remplis d'eau de mer sur une hauteur H0 correspondant sensiblement au niveau de la surface de l'eau de la ligne de flottaison
(32), et
d- on pompe l'eau à l'intérieur de ladite première ou respectivement deuxième chambre
(40,30) à l'aide de dits moyens de pompage (22) jusqu'à ce que le niveau de l'eau
dans lesdits tubes de guidage coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième
chambre soit inférieur à la hauteur H1i , de préférence inférieur ou égal respectivement à la hauteur H2i, la hauteur H1i étant telle que la poussée d'Archimède correspondant au poids du volume d'eau V1i=Six(H0-H1i), avec i = a pour la première bouée et première chambre et i = b pour la deuxième
bouée et deuxième chambre, soit supérieur au poids de l'ensemble de ladite première
bouée (1) et desdites lignes d'ancrage (13) pour ladite première chambre étanche ou
respectivement le poids de l'ensemble de ladite deuxième bouée d'amarrage et desdites
conduites de liaison (14) pour ladite deuxième chambre étanche, et
e- de préférence on vide complètement ladite première ou respectivement deuxième chambre
(40,30) que l'on rend ensuite étanche.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, après vidage de ladite première ou deuxième chambre (40,30), on détache les extrémités
inférieures desdits câbles de levage (20b,21b) de ladite première ou respectivement
deuxième bouée d'amarrage et, de préférence, on enclenche des moyens de retenue mécaniques
(101, 102) de ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage, rendant
celle-ci solidaire de la paroi de fond (2b) dudit touret (101, 102), de préférence
à l'aide d'un verrou de sûreté mobile (102) articulé apte à coopérer avec des taquets
de protection (101,101a-101b) empêchant l'écrasement desdits joints d'étanchéité (200a-200b)
ou dudit joint d'étanchéité (100) comprimé entre ladite première ou respectivement
deuxième bouée et la sous-face de la paroi de fond (2b) du touret.
14. Procédé de mise en oeuvre d'un support flottant selon l'une des revendications 12
ou 13, dans lequel on réalise la déconnexion d'une dite première ou deuxième bouée
(1) connectée à un dit touret (2), dans lequel les extrémités inférieures desdits
câbles de levage (20b) ont été détachées de ladite première ou deuxième bouée d'amarrage
(1-1,2-2), comprenant les étapes suivantes dans lesquelles :
a- on fait rentrer de l'eau dans ladite première ou respectivement deuxième chambre
étanche (40,30), de manière à ce que le niveau de l'eau dans lesdits tubes de guidage
(20c-1,20c-2) coopérant avec ladite première ou respectivement deuxième chambre arrive
juste au-dessus dudit niveau H1i avec i = a pour la première chambre et i = b pour la deuxième chambre, et
b- Pour la déconnexion de ladite deuxième bouée, on déverrouille les connecteurs automatiques
(7) entre lesdites première et deuxième conduites de liaison (14,14c) et,
c- on libère lesdits moyens de retenue mécaniques (101, 101a-101b,102) pour désolidariser
mécaniquement ladite première ou respectivement deuxième bouée d'amarrage et ladite
paroi de fond (2b) du touret,
d- on finit de remplir les tubes de guidage en communication avec la chambre, ce qui
provoque la déconnexion de ladite bouée.
15. Procédé selon la revendication 14,
caractérisé en ce que pour la déconnexion de ladite deuxième bouée d'amarrage, l'on réalise les étapes
suivantes dans lesquelles :
a- on dépressurise lesdites premières et secondes conduites de liaison fond/surface,
et
b- on remplit ladite deuxième chambre ou chambre de vannes (30) jusqu'à ladite hauteur
H2b de la sous-face de la paroi de fond du touret, et on arrête le remplissage dès que
ladite chambre des vannes (30) est intégralement remplie d'eau, et
c- on déverrouille les connecteurs automatiques (7) entre lesdites premières et deuxièmes
conduites de liaison (14,14c),
d- on déverrouille, le cas échéant, lesdits verrous de sûreté mécaniques (102), et
e- on continue le remplissage de ladite chambre de vannes, de manière à réaliser le
remplissage des tubes de guidage (20c-1,20c-2) jusqu'à ladite hauteur H1b.
16. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15,
caractérisé en ce qu'on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
1) - on déconnecte ladite deuxième bouée par rapport audit touret tout en maintenant
connectée ladite première bouée sur ledit touret, et
2) - on descend ladite deuxième bouée à une certaine profondeur d'immersion dessous
ledit support flottant en gardant les premières conduites de liaison amarrées sur
la deuxième bouée.
1. Schwimmender Träger (10) zur Ölförderung, umfassend:
- eine Vorrichtung zum Festmachen (1) von Leinen zur Verankerung (13) am Meeresgrund
und von ersten Leitungen zur Verbindung von Grund und Oberfläche (14), die sich von
der Festmachvorrichtung, an der sie festgemacht sind, bis zum Meeresgrund erstrecken,
wobei die Festmachvorrichtung wenigstens eine ringförmige Festmacherboje (1-1) umfaßt,
wobei die Festmachvorrichtung (1) mit einer Trommel (2) reversibel verbunden ist,
und
- wobei die Trommel wenigstens eine dichte rohrförmige Struktur (2), vorzugsweise
mit kreisförmigem Querschnitt, entlang einer vertikalen Achse (ZZ') umfaßt, mit einer
bodenseitigen Wand (2b), die mit dem unteren Ende der rohrförmigen Seitenwand (2a)
der dichten rohrförmigen Struktur dicht verbunden ist, wobei die Trommel (2) sich
innerhalb eines Hohlraums (4) erstreckt, der den Rumpf des schwimmenden Trägers vorzugsweise
über dessen gesamte Höhe durchzieht, wobei die Trommel gegenüber dem Rumpf mittels
wenigstens eines Wälz- oder Reiblagers (51, 52, 53), das vorzugsweise oberhalb der Wasserlinie (32) und/oder außerhalb des Wassers gelegen
ist, vorzugsweise eines Wälzlagers, drehbar angelenkt ist, um die Rotation des schwimmenden
Trägers um eine im wesentlichen vertikale Achse (ZZ') der Trommel und des Hohlraums
zuzulassen, ohne die Rotation der Festmachvorrichtung gegenüber der gleichen vertikalen
Achse (ZZ') zu bewirken, und
- zweite Verbindungsleitungen (14c), die sich zwischen dem oberen Ende der ersten
Leitungen zur Verbindung von Grund und Oberfläche (14), an die sie angeschlossen sind,
und dem Deck des schwimmenden Trägers (101) erstrecken, wobei die zweiten Verbindungsleitungen (14c) die bodenseitige Wand (2b)
der Trommel (2) dicht durchgreifen und innerhalb des Hohlraums (4) bis zu einem Anschluß
(3) einer Vielzahl von zweiten Leitungen (14c) hinauf verlaufen, wobei der Anschluß
(3) mit dem schwimmenden Träger im Bereich des Decks (101) des schwimmenden Trägers fest verbunden ist, wobei der Anschluß (3) vom Typ Anschluß
mit Drehkupplung drehbar angelenkt ist, um die Rotation des schwimmenden Trägers zuzulassen,
ohne die Rotation des Anschlusses zu bewirken, wobei die unteren Enden der zweiten
Verbindungsleitungen an der Unterseite der bodenseitigen Wand der Trommel über Verbinder
(7), die mit Ventilen (8) zusammenwirken, an die oberen Enden der ersten Verbindungsleitungen
(14) angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß:
- die Festmachvorrichtung (1) zwei Bojen (1-1, 1-2) umfaßt, die zueinander und zur
Achse (ZZ') der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel koaxial angeordnet sind, wobei
eine erste Boje (1-1) eine ringförmige Boje ist, an der die Verankerungsleinen (13)
festgemacht sind, und wobei die erste ringförmige Boje eine mittlere Öffnung (1-3)
umfaßt, die eine zweite Festmacherboje (1-2) enthält, an der die ersten Leitungen
zur Verbindung von Grund und Oberfläche (14) festgemacht sind, wobei die zweite Festmacherboje
(1-2) eine obere rohrförmige Wand (1a) umfaßt, innerhalb derer die Ventile (8) und
Verbinder (7) am oberen Ende der ersten Verbindungsleitungen (14) gelegen sind, und
- der schwimmende Träger ein System zum Verbinden/Lösen der ersten und/oder zweiten
Festmacherboje(n) (1-1, 1-2) gegenüber der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel umfaßt,
welches das Verbinden/Lösen einer jeden der ersten bzw. zweiten Festmacherboje unabhängig
voneinander ermöglicht, umfassend:
• zwei Dichtungen (200a, 200b) an der Oberseite (40a) der ersten ringförmigen Boje
(1-1), wobei die Dichtungen in Bezug auf die Achse (ZZ') der mittleren Öffnung (1-3)
der ersten Boje koaxial sind, eine erste dichte Kammer oder ringförmige Zwischenkammer
(40) zwischen der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel und der Oberseite (40a) der
ersten Boje begrenzen, wenn die Oberseite der ersten Boje (1-1) gegen die bodenseitige
Wand der Trommel gedrückt ist, und
• wobei die obere rohrförmige Wand (1a) der zweiten Boje mit der bodenseitigen Wand
(2b) der Trommel eine zweite dichte Kammer (30), sogenannte Ventilkammer begrenzt,
wenn eine Dichtung (100) am oberen Rand (1 b) der oberen rohrförmigen Wand der zweiten
Boje an die bodenseitige Wand (2b) der Trommel, an deren Unterseite angelegt ist,
und
• eine Vielzahl von Verbindungsmitteln (20b, 21 b), wie Hubseilen, die an jeder Festmacherboje,
vorzugsweise am oberen Rand (1 b) der oberen rohrförmigen Wand (1a) der zweiten Festmacherboje
befestigt sind, wobei die Verbindungsmittel sich vorzugsweise innerhalb der Trommel
unter dichtem Durchgreifen der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel erstrecken, und
• wenigstens zwei Abzugsrohre (20c-1, 20c-2), die innerhalb der Trommel, von einer
Ebene oberhalb der Wasserlinie (32) bis zur bodenseitigen Wand (2b) der Trommel, die
sie im Bereich einer jeden der ersten bzw. zweiten Kammer (40, 30) dicht durchgreifen,
vertikal verlaufen, und
• Mittel zum Pumpen (22) von Wasser in jede der ersten bzw. zweiten Kammern (40, 30),
wenn die erste bzw. zweite entsprechende Boje an die bodenseitige Wand (2b) der Trommel
angelegt ist, und
• das Eigengewicht der ersten Festmacherboje (1-1) und Verankerungsleinen (13) bzw.
das Eigengewicht der zweiten Festmacherboje (1-2) und der ersten Leitungen zur Verbindung
von Grund und Oberfläche (14) ist geringer als das Gewicht des Wasservolumens, das
dem Volumen (Vi) der ersten oder zweiten Kammer, mit Vi = Six(H0-H2i) entspricht, wobei
- H0 die Wasserhöhe der Wasserlinie ist,
- H2i die Höhe des Teils der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel ist, der die erste Kammer
(H2a) bzw. zweite Kammer (H2b) begrenzt, und
- Si die Fläche des Querschnitts der ersten Kammer (Sa) bzw. der zweiten Kammer (Sb) ist,
- i = a für die erste Boje und die erste Kammer und i = b für die zweite Boje und
die zweite Kammer.
2. Schwimmender Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Hubseilen sich von Winden (20a, 21 a) aus erstreckt, die vorzugsweise
im Bereich des Decks des schwimmenden Trägers oder am höchsten Punkt der Trommel,
oberhalb der Wasserlinie (32) angeordnet sind, wobei die Hubseile gegebenenfalls innerhalb
einer Vielzahl von Abzugs- und Führungsrohren (20c-1, 20c-2) verlaufen, die sich innerhalb
der Trommel von einer Ebene oberhalb der Wasserlinie bis zur bodenseitigen Wand (2b)
der Trommel, die sie dicht durchgreifen, vertikal erstrecken.
3. Schwimmender Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens eine der ersten oder zweiten Boje, vorzugsweise für jede der ersten
oder zweiten Boje das Verbindungs-/Lösesystem wenigstens drei Seile (20b, 21 b) sowie
wenigstens drei Führungsrohre (20c) umfaßt, die vorzugsweise zur Mitte der kreisförmigen
bodenseitigen Wand (2b) der Trommel symmetrisch sowie vorzugsweise entlang und in
der Nähe der Außenseite der rohrförmigen Struktur der Trommel für die erste Boje bzw.
in der Nähe der Innenseite der rohrförmigen Struktur (2) der Trommel für die zweite
Boje angeordnet sind, wobei die unteren Enden der Seile (20b, 21 b) im Bereich der
Oberseite (50) der ersten Boje bzw. im Bereich des oberen Randes (1 b) der oberen
rohrförmigen Wand (1 a) der zweiten Boje befestigt sind.
4. Schwimmender Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Führungsrohre (20c-1, 20c-2) und die Eintauchtiefe des Teils
der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel, auf dem die Führungsrohre aufliegen (H0-H2i), mit i = a oder b, derart sind, daß der Innenraum der Führungsrohre kleiner als
15 m3, vorzugsweise kleiner als 5 m3 ist, bei einer Höhe der eingetauchten Trommel innerhalb des Hohlraums (H0-H2) von wenigstens 20 m, insbesondere vorzugsweise zwischen 20 und 50 m.
5. Schwimmender Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere rohrförmige Wand (1a) der zweiten Boje (1-2) an ihrem unteren Ende eine
bodenseitige Wand (30a), mit der sie dicht verbunden ist, aufweist, welche die bodenseitige
Wand der Ventilkammer bildet, die die Ventile (8) und/oder Teile von automatischen
Verbindern (7a) trägt, und die zweite Boje im unteren Teil einen Kasten (30b) umfaßt,
der einen Schwimmer an der Unterseite der bodenseitigen Wand (30a) der Ventilkammer
bildet.
6. Schwimmender Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Pumpe (22) umfaßt, die sich vorzugsweise im unteren Teil innerhalb
der dichten rohrförmigen Struktur, welche die Trommel (2) bildet, befindet, wobei
die Pumpe mit einer Saugleitung (22a), welche die bodenseitige Wand (2b) der Trommel
dicht durchgreift, zusammenwirkt, wobei die Saugleitung bis in die Nähe der Wand jeder
ersten oder zweiten Kammer (40-30) reicht, wenn die erste bzw. zweite Boje sich in
der an die bodenseitige Wand (2b) der Trommel angelegten Position befindet, und wobei
die Pumpe (22) mit einer Druckrohrleitung (22b) für eine jede der ersten oder zweiten
Kammer (40, 30) zusammenwirkt, wobei jede Druckrohrleitung (22b) innerhalb des Hohlraums
(4), vorzugsweise unter Durchgreifen der rohrförmigen Seitenwand der die Trommel bildenden
dichten rohrförmigen Struktur (2), vorzugweise im unteren Teil der Trommel ausmündet.
7. Schwimmender Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die bodenseitige Wand (2b) der Trommel umfaßt:
- einen vorzugsweise kreisförmigen mittleren Teil (2b1), der mit der rohrförmigen
Seitenwand (2a) der Trommel innerhalb derer und oberhalb des unteren Endes (2c) der
rohrförmigen Seitenwand dicht verbunden ist, sowie einen den mittleren Teil (2b1)
umgebenden Umfangsteil (2b2), vorzugsweise einen ringförmigen Umfangsteil (2b2), der
mit dem unteren Ende (2c) der rohrförmigen Seitenwand (2a) oder an der Außenseite
der rohrförmigen Seitenwand der Trommel dicht verbunden bzw. angebracht ist, der gegenüber
dem mittleren Teil (2b1) höhenmäßig derart nach unten versetzt ist, daß die unteren
Enden der zweiten Verbindungsleitungen (14c), die vorzugsweise Verbinderteile (7b),
an der Unterseite des mittleren Teils (2b1) der bodenseitigen Wand (2b), umfassen,
oberhalb des unteren Endes (2c) der rohrförmigen Seitenwand der dichten rohrförmigen
Struktur der Trommel (2) gelegen sind.
8. Schwimmender Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er lösbare mechanische Mittel zum Halten oder Sicherheitsverriegeln (101, 102) einer
jeden der ersten und zweiten Festmacherbojen an der Unterseite der bodenseitigen Wand
(2b) der Trommel umfaßt.
9. Schwimmender Träger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine jede der ersten oder zweiten Festmacherboje Schutzanschläge oder -stopper (101,
101 a-101b) umfaßt, die das Zusammendrücken der Dichtung begrenzen und die die vertikale
Lastübertragung zwischen der ersten oder zweiten Boje und der Trommel sicherstellen,
wenn die erste oder zweite Boje an die bodenseitige Wand (2b) der Trommel angelegt
ist, wobei die O-Ring-Dichtungen (100, 200a-200b) zwischen der Unterseite der bodenseitigen
Wand (2b) der Trommel und der ersten oder zweiten Festmacherboje zusammengedrückt
sind, wobei der Schutzstopper (101 a-101b) geeignet ist, mit einem beweglichen, angelenkten
Sicherheitsriegel (102), der mit der Unterseite der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel
fest verbunden ist, zusammenzuwirken, derart, daß die erste oder zweite Festmacherboje
(1) mit der Trommel fest verbunden wird, wenn der Sicherheitsriegel (102) unter dem
Schutzstopper (101, 101 a-1 01 b) eingerastet ist.
10. Schwimmender Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere rohrförmige Wand der zweiten Boje (1-2) und/oder die rohrförmige Seitenwand
(2a) der dichten rohrförmigen Struktur (2) der Trommel ein Füllventil (25-26) umfaßt
(umfassen), das mit Füllrohrleitungen (25a-25b und 26a-26b) zusammenwirkt, die das
Meerwasser und den Innenraum der Ventilkammer (30) in Verbindung bringen, und wobei
vorzugsweise die rohrförmige Wand (1 a) der Ventilkammer (30) eine dichte Klappe (103)
mit großer Abmessung umfaßt, die geeignet ist, ein gewissermaßen sofortiges Füllen
der Ventilkammer mit dem Meerwasser zu ermöglichen, wenn die Klappe geöffnet wird.
11. Schwimmender Träger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bodenseitige Wand (2b) der Trommel eine Klappe zur Inspektion (24, 24a) der Ventilkammer
(30) umfaßt.
12. Verfahren zum Einsatz eines schwimmenden Trägers nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei das Verbinden einer ersten oder zweiten Boje an der Unterseite und an der bodenseitigen
Wand (2b) einer Trommel vollzogen wird und die folgenden Schritte durchgeführt werden:
a- eine erste oder zweite Boje, an der Verankerungsleinen (13) bzw. erste Leitungen
zur Verbindung von Grund und Oberfläche (14) festgemacht sind, wird versenkt, und
b- das untere Ende der Hubseile (20b, 21 b) wird an der ersten bzw. zweiten Boje festgehakt,
wobei der schwimmende Träger derart positioniert wird, daß die erste bzw. zweite Boje
im wesentlichen in der vertikalen Achse (ZZ') des Hohlraums ausgerichtet ist, und
c- die Winden werden betätigt, um die erste oder zweite Festmacherboje soweit hochzuheben
bis die Dichtungen für die erste Boje oder die Dichtung für die zweite Festmacherboje
an der und unterseitig der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel anliegt (anliegen),
wodurch eine mit Meerwasser gefüllte erste bzw. zweite Kammer (40, 30) gebildet wird,
wobei die Führungsrohre (20c-1, 20c-2), die mit der ersten bzw. zweiten Kammer zusammenwirken,
über eine Höhe H0, die im wesentlichen der Ebene der Oberfläche des Wassers der Wasserlinie (32) entspricht,
ebenfalls mit Meerwasser gefüllt werden, und
d- das Wasser wird mit Hilfe von Pumpmitteln (22) in die erste bzw. zweite Kammer
(40, 30) gepumpt, bis der Pegel des Wassers in den Führungsrohren, die mit der ersten
bzw. zweiten Kammer zusammenwirken, niedriger als die Höhe H1i, vorzugsweise niedriger als die bzw. gleich der Höhe H2i ist, wobei die Höhe H1i derart ist, daß der hydrostatische Auftrieb, der dem Gewicht des Wasservolumens V1i = Six(H0-H1i), mit i = a für die erste Boje und erste Kammer und i = b für die zweite Boje und
zweite Kammer, entspricht, größer ist als das Gewicht des Ganzen aus erster Boje (1)
und Verankerungsleinen (13) für die erste dichte Kammer bzw. das Gewicht des Ganzen
aus zweiter Festmacherboje und Verbindungsleitungen (14) für die zweite dichte Kammer,
und
e- vorzugsweise wird die erste bzw. zweite Kammer (40, 30) vollständig geleert, die
anschließend abgedichtet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Entleeren der ersten oder zweiten Kammer (40, 30) die unteren Enden der
Hubseile (20b, 21 b) von der ersten bzw. zweiten Festmacherboje gelöst werden und
vorzugsweise mechanische Mittel zum Halten (101, 102) der ersten bzw. zweiten Festmacherboje
verrastet werden, wodurch diese mit der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel fest verbunden
wird (101, 102), vorzugsweise mit Hilfe eines angelenkten, beweglichen Sicherheitsriegels
(102), der geeignet ist, mit Schutzstoppern (101, 101 a-101 b) zusammenzuwirken, die
das Zerdrücken der Dichtungen (200a-200b) oder der Dichtung (100), welche zwischen
der ersten bzw. zweiten Boje und der Unterseite der bodenseitigen Wand (2b) der Trommel
zusammengedrückt ist, verhindern.
14. Verfahren zum Einsatz eines schwimmenden Trägers, nach einem der Ansprüche 12 oder
13, wobei das Lösen einer mit einer Trommel (2) verbundenen ersten oder zweiten Boje
(1) vollzogen wird, wobei die unteren Enden der Hubseile (20b) von der ersten oder
zweiten Festmacherboje (1-1, 2-2) gelöst worden sind, umfassend die folgenden Schritte,
wobei:
a- Wasser in die erste bzw. zweite dichte Kammer (40, 30) eingelassen wird, so daß
der Pegel des Wassers in den Führungsrohren (20c-1, 20c-2), die mit der ersten bzw.
zweiten Kammer zusammenwirken, gerade bis oberhalb der Höhe H1i, mit i = a für die erste Kammer und i = b für die zweite Kammer, reicht, und,
b- für das Lösen der zweiten Boje, die automatischen Verbinder (7) zwischen der ersten
und der zweiten Verbindungsleitung (14, 14c) entriegelt werden und
c- die mechanischen Haltemittel (101, 101 a-101b, 102) freigegeben werden, um die
erste bzw. zweite Festmacherboje und die bodenseitige Wand (2b) der Trommel mechanisch
voneinander zu trennen,
d- das Füllen der mit der Kammer in Verbindung stehenden Führungsrohre beendet wird,
was das Lösen der Boje bewirkt.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß für das Lösen der zweiten Festmacherboje die folgenden Schritte durchgeführt werden,
wobei:
a- die ersten und zweiten Leitungen zur Verbindung von Grund und Oberfläche druckentlastet
werden, und
b- die zweite Kammer oder Ventilkammer (30) bis zur Höhe H2b der Unterseite der bodenseitigen Wand der Trommel gefüllt wird und das Füllen gestoppt
wird, sobald die Ventilkammer (30) vollständig mit Wasser gefüllt ist, und
c- die automatischen Verbinder (7) zwischen den ersten und zweiten Verbindungsleitungen
(14, 14c) entriegelt werden,
d- gegebenenfalls die mechanischen Sicherheitsriegel (102) entriegelt werden und
e- das Füllen der Ventilkammer fortgesetzt wird, um das Füllen der Führungsrohre (20c-1,
20c-2) bis zu der Höhe H1b zu vollziehen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte durchgeführt werden, wobei:
1) - die zweite Boje gegenüber der Trommel gelöst wird und gleichzeitig die erste
Boje an der Trommel verbunden bleibt und,
2) - die ersten Verbindungsleitungen an der zweiten Boje festgemacht lassend, die
zweite Boje auf eine gewisse Eintauchtiefe unterhalb des schwimmenden Trägers abwärts
bewegt wird.
1. An oil production floating support (10), comprising:
• a mooring device (1) for mooring anchor lines (13) at the bottom of the sea and
first bottom-to-surface connection pipes (14) extending from said mooring device where
they are moored down to the bottom of the sea, said mooring device comprising at least
one annular mooring buoy (1-1), said mooring device (1) being connected reversibly
to a turret (2); and
• said turret comprising at least one watertight tubular structure (2), preferably
of circular section about said vertical axis (ZZ'), having a bottom wall (2b) assembled
in watertight manner to the bottom end of the tubular side wall (2a) of said watertight
tubular structure, said turret (2) extending in a through cavity (4) passing within
the hull of the floating support, preferably up its entire height, said turret being
rotatably mounted relative to said hull by means of at least one rolling or friction
bearing (51, 52, 53) preferably situated above the water line (32) and/or out of the water, preferably
a rolling bearing, so as to allow said floating support to turn about a substantially
vertical axis ZZ' of said turret and of said cavity without causing said mooring buoy
to turn relative to the same vertical axis ZZ'; and
• second connection pipes (14c) between the top ends of said first bottom-to-surface
connection pipes (14) to which they are connected and the deck of the floating support
(101), said second connection pipes (14c) passing through the bottom wall (2b) of the
turret (2) in watertight manner and rising within the cavity (4) to a coupling (3)
for coupling a plurality of said second pipes (14c), said coupling (3) being secured
to the floating support level with the deck (101) of the floating support, said coupling (3), of the rotary joint coupling type, being
rotatably mounted so as to allow said floating support to turn without turning said
coupling, the bottom ends of said second connection pipes under said bottom wall of
the turret being connected to the top ends of said first connection pipes (14) by
means of connectors (7) co-operating with valves (8);
the support being
characterized in that:
• said mooring device (1) comprises two mooring buoys (1-1, 1-2) disposed coaxially
one relative to the other and about the axis (ZZ') of the bottom wall (2b) of said
turret, a first buoy (1-1) being an annular buoy having said anchor lines (13) moored
thereto, and said annular first buoy including a central orifice (1-3) containing
a second mooring buoy (1-2) having said first bottom-to-surface connection pipes (14)
moored thereto, said second mooring buoy (1-2) having a top tubular wall (1a) within
which said valves (8) and connectors (7) are situated at the top ends of said first
connection pipes (14); and
• said floating support includes a connection/disconnection system for connecting/disconnecting
said first and/or said second mooring buoy(s) (1-1, 1-2) respectively relative to
said bottom wall (2b) of the turret, enabling each of said respective first or second
mooring buoys to be connected/disconnected independently of the other, the connection/disconnection
system comprising:
• two sealing gaskets (200a, 200b) on the top face (40a) of said annular first buoy
(1-1), said gaskets being coaxial about the axis (ZZ') of the central orifice (1-3)
of said first buoy, defining a first watertight chamber or interstitial annular chamber
(40) between the bottom wall (2b) of said turret and the top face (40a) of said first
buoy when said top face of said first buoy (1-1) is pressed against the bottom wall
of said turret; and
• said tubular top wall (1a) of said second buoy co-operating with the bottom wall
(2b) of said turret to define a second watertight chamber (30) referred to as the
valve chamber, when a sealing gasket (100) on the top edge (1b) of said tubular top
wall of the second buoy is pressed against the bottom wall (2b) of said turret, against
the underface thereof; and
• a plurality of links (20b, 21b), such as hoist cables fastened to said mooring buoy,
preferably to the top edge (1b) of said tubular top wall (1a) of said second mooring
buoy, said links preferably extending inside the turret and passing through the bottom
wall (2b) of the turret in watertight manner; and
• at least two vent tubes (20c-1, 20c-2) extending vertically inside the turret from
a level above the water line (32) to the bottom wall (2b) of the turret through which
they pass in watertight manner via each of said first and second chambers (40, 30)
respectively; and
• pump means (22) for pumping the water in each of said first and second chambers
(40, 30) respectively when said first and second corresponding buoy is respectively
pressed against the bottom wall (2b) of the turret; and
• the dead weight of said first mooring buoy (1-1) and anchor lines (13) and respectively
the dead weight of said second mooring buoy (1-2) and of said first bottom-to-surface
connection pipes (14) is less than the weight of the volume of water corresponding
to the volume (Vi) of said first and second chambers, where Vi=Si×(H0-H2i) in which:
• H0 is the height of water at the water line;
• H2i is the height of the top portion of the bottom wall (2b) of the turret defining said
first chamber (H2a) or said second chamber (H2b) respectively;
• Si is the area of the cross-section of said first chamber (Sa) or of said second chamber (Sb) respectively; and
• i=a for said first buoy and said first chamber and i=b for said second buoy and
said second chamber.
2. A floating support according to claim 1, characterized in that said plurality of said hoist cables extends from winches (20a, 21a) preferably located
on the deck of the floating support or at the top of said turret, above the water
line (32), said cables where appropriate extending inside a plurality of vent and
guide tubes (20c-1, 20c-2) extending vertically inside the turret from a level above
the water line down to the bottom (2b) of the turret through which they pass in watertight
manner.
3. A floating support according to claim 1 or claim 2, characterized in that, for at least one of said first and second buoys, preferably for each of said first
and second buoys, said connection/disconnection system includes at least three said
cables (20b, 21b) and at least three said guide tubes (20c) preferably disposed symmetrically
about the center of the circular bottom (2b) of said turret, and preferably along
and close to the outside surface of said tubular structure of said turret for said
first buoy or close to the inside surface of said tubular structure (2) of said turret
for said second buoy, respectively, the bottom ends of said cables (20b, 21b) being
fastened of the top face (50) of said first buoy, or respectively to the top edge
(1b) of said top tubular wall (1a) of said second buoy.
4. A floating support according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the diameter of said guide tubes (20c-1, 20c-2) and the immersion depths (H0-H2i) of the portion of the bottom wall (2b) of the turret on which said guide tubes rest,
where i=a or b, are such that the inside volume of the guide tubes is less than 15
m3, preferably less than 5 m3, for a turret having an immersed height H0-H2 within said cavity of at least 20 m, and more particularly preferably 20 m to 50
m.
5. A floating support according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said top tubular wall (1a) of said second buoy (1-2) includes, at its bottom end,
a bottom wall (30a) to which it is assembled in watertight manner, forming the bottom
wall of the valve chamber supporting said valves (8) and/or automatic connector portions
(7a), and said buoy includes, in its bottom portion, a buoyancy tank (30b) constituting
a float against the underface of the bottom wall (30a) of the valve chamber.
6. A floating support according to any preceding claim, characterized in that it includes at least one said pump (22) preferably situated in the bottom portion
inside said watertight tubular structure constituting the turret (2), said pump co-operating
with a suction pipe (22a) passing in watertight manner through said bottom wall (2b)
of the turret, said suction pipe coming close to the wall of each of said first and
second chambers (40-30) when said first or second buoy is respectively in position
pressed against said bottom wall (2b) of the turret, and said pump (22) co-operating
with a delivery pipe (22b) for each of said first and second chambers (40, 30), each
said delivery pipe (22b) opening out into said cavity (4), preferably passing through
the tubular side wall of said watertight tubular structure (2) constituting the turret,
preferably in the bottom portion of said turret.
7. A floating support according to any one of claims 1 to 6,
characterized in that the bottom wall (2b) of said turret comprises:
• a preferably circular central portion (2b1) assembled in watertight manner with
said side tubular wall (2a) of said turret inside it and above the bottom end (2c)
of said side tubular wall, and a peripheral portion (2b2) surrounding said central
portion (2b1), preferably an annular peripheral portion (2b2) assembled in watertight
manner to the bottom end (2c) of said side tubular wall (2a) or to the outside face
of said side tubular wall of the turret, being offset downwards relative to said central
portion (2b1) in such a manner that the bottom ends of said second link pipes (14c),
preferably including connector portions (7b) at the underface of said central portion
(2b1) of the bottom wall (2b), are situated above the bottom end (2c) of the side
tubular wall of the watertight tubular structure of the turret (2).
8. A floating support according to any preceding claim, characterized in that it includes reversible mechanical safety locking or retaining means (101, 102) for
locking or retaining each of said first and second mooring buoys against the underface
of the bottom wall (2b) of said turret.
9. A floating support according to claim 8, characterized in that each of said first or second mooring buoys includes abutments or protective guide
members (101, 101a-101b) for limiting the flattening of said gaskets and for transferring
vertical loads between said first or second buoy and the turret when said first or
second buoy is pressed against the bottom wall (2b) of said turret, said annular gaskets
(100, 200a-200b) being compressed between the underface of the bottom wall (2b) of
said turret and said first or second mooring buoy, said protective guide member (101a-101b)
being suitable for co-operating with a hinged movable safety latch (102) secured to
the underface of the bottom wall (2b) of said turret, whereby said first or second
mooring buoy (1) is secured to said turret when said safety latch (102) is engaged
under said protective guide member (101, 101a-101b).
10. A floating support according to any preceding claim, characterized in that said top tubular wall of the second buoy (1-2) and/or the tubular side wall (2a)
of the watertight tubular structure (2) of said turret include(s) a filler valve (25-26)
co-operating with filler pipes (25a-25b and 26a-26b) for putting sea water into communication
with the inside of said valve chamber (30), and said tubular wall (1a) of said valve
chamber (30) preferably includes a watertight hatch (103) of large dimensions suitable
for enabling said valve chamber to be filled almost instantaneously by sea water when
said hatch is opened.
11. A floating support according to any preceding claim, characterized in that the bottom wall (2b) of the turret includes an inspection hatch (24, 24a) for inspecting
said valve chamber (30).
12. A method of operating a floating support according to any one of claims 1 to 11, wherein
a said first or second mooring buoy is connected to the underface against the bottom
wall (2b) of a said turret by performing the following steps:
a) immersing a said first or second buoy, said anchor lines (13) or said first bottom-to-surface
connection pipes (14) being moored respectively thereto; and
b) securing the bottom ends of hoist cables (20b, 21b) to said first or second buoy,
respectively, said floating support being positioned in such a manner that said first
or second buoy, respectively, is substantially on the vertical axis (ZZ') of said
cavity; and
c) actuating said winches to raise said first or second mooring buoy until said sealing
gaskets for said first mooring buoy or said sealing gasket for said second mooring
buoy is/are pressed against the underface of the bottom wall (2b) of said turret,
thereby forming a said first or second chamber (40, 30) respectively that is filled
with sea water, said guide tubes (20c-1, 20c-2) co-operating with said first or second
chamber respectively being likewise filled with sea water up to a height H0 corresponding substantially to the level of the water surface at the water line (32);
and
d) pumping out the water from inside said first or second chamber (40, 30) respectively,
using said pump means (22) until the level of water in said guide tubes co-operating
with said first or second chamber, respectively, is less than the height H1i' or preferably less than or equal to the height H2i, respectively, the height H1i being such that the buoyancy corresponding to the weight of the volume of water V1i=Si×(H0-H1i) where i=a for the first buoy and the first chamber and i=b for the second buoy and
the second chamber, is greater than the weight of the assembly of said first mooring
buoy (1) and said anchor lines (13) for said first watertight chamber or respectively
greater than the weight of the assembly of said second mooring buoy and said link
pipes (14) for said second watertight chamber; and
e) preferably completely emptying said first or second chamber (40, 30) respectively
and then making it watertight.
13. A method according to claim 12, characterized in that after said first or second chamber (40, 30) has been emptied, the bottom ends of
said hoist cables (20b, 21b) are detached from said first or second mooring buoy,
respectively, and preferably retaining means (101, 102) for mechanically retaining
said first or said second mooring buoy, respectively, are engaged, thereby securing
it to the bottom wall (2b) of said turret (101, 102), preferably using a hinged movable
safety latch (102) suitable for co-operating with protective guide members (101, 101a-101b)
preventing said sealing gaskets (200a-200b) or said sealing gasket (100) that is/are
compressed between said first or second buoy respectively and the underface of the
bottom wall (2b) of the turret from being flattened.
14. A method of operating a floating support according to claim 12 or claim 13, wherein
a said first or second buoy (1) connected to a said turret (2) is disconnected, wherein
after the bottom ends of said hoist cables (20b) have been separated from said first
or second mooring buoy (1-1, 2-2), the method comprises the following steps:
a) causing water to enter at least into said first or second watertight chamber (40,
30) respectively in such a manner that the level of water in said guide tubes (20c-1,
20c-2) co-operating with said first or second chamber respectively comes just above
said level H1i with i=a for the first chamber and i=b for the second chamber; and
b) for disconnecting said second buoy, unlocking the automatic connectors (7) between
said first and second link pipes (14, 14c); and
c) releasing said mechanical retaining means (101, 101a-101b, 102) to separate said
first or second mooring buoy respectively from said bottom wall (2b) of the turret;
and
d) ending by filling the guide tubes in communication with the chamber, thereby causing
said buoy to be disconnected.
15. A method according to claim 14,
characterized in that for disconnecting from said second mooring buoy, the following steps are performed:
a) depressurizing said first and second bottom-to-surface connection pipes; and
b) filling said second chamber or valve chamber (30) up to said height H2b from the underface of the bottom wall of the turret, and stopping filling as soon
as said valve chamber (30) is completely filled with water; and
c) releasing the automatic connectors (7) between said first and second link pipes
(14, 14c);
d) where appropriate, releasing said mechanical safety latches (102); and
e) continuing to fill said valve chamber so as to fill the guide tubes (20c-1, 20c-2)
up to said height Hib.
16. A method according to claim 14 or claim 15,
characterized in that the following steps are performed:
1) disconnecting said second buoy relative to said turret while keeping said first
buoy connected to said turret; and
2) lowering said second buoy to a certain depth of immersion below said floating support
while keeping the first link pipes moored to the second buoy.