"Système de transfert d'un produit fluide, notamment d'un gaz naturel liquéfié, entre un véhicule de transport tel qu'un navire et une installation de réception ou de fourniture de ce produit".
L'invention concerne un système de transfert d'un produit fluide, notamment d'un gaz naturel liquéfié, entre un véhicule de transport tel qu'un navire et une installation de réception ou de fourniture de ce produit, du type comprenant un dispositif de transfert tubulaire du produit entre le navire et l'installation, dont une extrémité est connectée à une tuyauterie faisant partie de l'installation et dont l'autre extrémité est susceptible d'être connectée au dispositif manifold du navire .
Des systèmes de transfert de ce type, destinés au transfert de gaz naturel liquéfié (GNL) qui existent, comportent des bras de chargement ou de déchargement constitués de structures et tuyauteries rigides articulées entre-elles par de multiples joints tournants. Le dispositif de transfert est monté sur une plate-forme en étant solidarisé à une extrémité de celle-ci.
Les systèmes de transfert de ce type présentent l'inconvénient majeur qu'ils ne sont pas adaptés pour pouvoir être utilisés dans des conditions d'environnement impliquant des contraintes dynamiques ressortant des mouvements relatifs à accélarations .
La présente invention a pour but de proposer un système qui élimine l'inconvénient susmentionné des systèmes connus .
Pour atteindre ce but, le système de transfert selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif de transfert tubulaire est suspendu à au moins une des deux extrémités à une structure de support en étant maintenu fixe à l'extrémité connectée à la tuyauterie de l'installation tandis que l'autre extrémité est
déplaçable entre une position de stockage sous la structure de support et sa position de connexion au dispositif manifold du navire.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : la figure 1 A est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'un système de transfert d'un produit fluide, montrant ce dispositif à l'état de connexion au dispositif manifold d'un navire, dans la direction longitudinale du navire ; la figure 1 B montre le système de transfert de la figure 1A dans sa position de stockage. la figure 1 C montre le système de transfert selon la figure 1 B dans une vue en direction de la flèche I C ; les figures 1 D et 1 E sont deux vues du système de transfert selon la figure 1 et montrent le système dans une position intermédiaire respectivement lors de la connexion au dispositif manifold du navire et de sa déconnexion de ce dispositif ; la figure 2 A est une vue en direction de l'axe du navire d'un deuxième mode de réalisation d'un système de transfert selon l'invention, le système étant représenté dans sa position connectée au dispositif manifold du navire ; la figure 2 B montre le système selon la figure 2A dans sa position de stockage ; la figure 2 C montre le système selon la figure 1 A dans une position intermédiaire lors du processus de connexion au dispositif manifold du navire ; la figure 3 A est une vue d'une autre version de réalisation du système de transfert selon la figure 2 A,
le système étant représenté dans sa position connectée au dispositif manifold du navire, et la figure 3 B montre le système selon la figure 3 A dans une position intermédiaire entre ses positions de connexion et de stockage .
Les figures 1 A à 1 E illustrent un premier mode de réalisation d'un dispositif de transfert d'un produit fluide, notamment du gaz naturel liquéfié, entre un navire de transport du produit désigné par la référence 1 et une installation de réception de ce produit du navire ou de fourniture de ce produit au navire. Dans l'exemple représenté, l'installation est formée par une barge indiquée en 2. Le système de transfert portant la référence générale 3 comporte essentiellement un portique 4 monté sur la barge 2 et un dispositif tubulaire de transfert du fluide 6 qui est supporté par le portique 4 et est destiné à interconnecter le dispositif de manifold 8 du navire à une tuyauterie fixe 7 montée sur le portique 4 et connectée à l'espace de stockage (non représenté) de la barge.
Le dispositif de transfert comporte trois paires de bras articulés 9. Chaque paire de bras 9 est formée par un bras interne 10 connecté à son extrémité supérieure en haut du portique 4 à une ligne 7' de la tuyauterie fixe, et un bras extérieur 11 qui est relié à une extrémité par deux joints rotatifs à axe perpendiculaire 12 au bras interne 10 et porte à son autre extrémité un dispositif de raccord permettant la connexion au dispositif manifold 8 du navire pour un transfert de fluide entre le navire et la barge. L'extrémité supérieure de chaque bras interne 10 est connectée à sa ligne de tuyauterie 7' par deux joints rotatifs 18 dont les axes de rotation sont perpendiculaires l'un à l'autre.
Le dispositif de connexion 14 est relié au bras externe 11 par deux joints tournants à axes perpendiculaires 20 et comporte essentiellement un connecteur 22 destiné à être monté sur un connecteur 24
du manifold correspondant du dispositif manifold 8 du navire et une tige de centrage 26 appelée pinoche destinée à s'engager lors de l'établissement d'une connexion dans une trompette de centrage 28 qui est associée au connecteur 24 du dispositif manifold 8. Comme on le voit sur les figures, les axes du connecteur 22 et de la pinoche 26 sont parallèles et latéralement décalés l'un de l'autre dans le plan de la figure 1 A.
Le dispositif de manœuvre du système de transfert selon l'invention comporte essentiellement un câble de manœuvre 30 qui est fixé à une extrémité au bras externe 11 près de l'extrémité libre de celui-ci et dont l'autre extrémité est enroulée sur un treuil 32 disposé en haut du portique 4. Le dispositif comporte en outre un câble 34 dont une extrémité peut être fixée au bout de la pinoche 26 tandis que son autre extrémité peut être enroulée sur un treuil 36 monté sur le manifold auquel le bras externe 11 doit être connecté à travers la trompette 28. En se référant aux figures 1 A à 1 E on décrira ci- après le processus de la connexion et de déconnexion du dispositif de transfert 3 selon l'invention au dispositif manifold 8 d'un navire.
La figure 1 B montre le dipositif de transfert dans sa position de stockage sur la barge 2. Dans cette position le bras externe 11 repose sur un socle de support 40 disposé sur un plan incliné.41. Le bras est incliné de façon que son dispositif de connexion 14 se trouve en-dessous du joint 12 d'articulation des deux bras 11 et 10. Le dispositif 14 est orienté de façon que les axes du connecteur 24 et de sa pinoche 26 soient orientés verticalement vers le haut.
Pour effectuer le transfert de gaz naturel liquéfié entre un navire de transport 1 et la barge 2 , on amarre le navire à la barge avec interposition de défenses d'accostage 42 entre les coques. Puis, comme l'illustre la figure 1 D, on fixe à la pointe de la pinoche 26 le
câble 34 que l'on fait passer à travers la trompette 28 du dispositif manifold du navire pour que l'extrémité libre puisse être enroulée autour du treuil 36. On soulève le bras interne 11 en enroulant le câble de manœuvre 30 sur le treuil 32 pour décoller le dispositif de transfert du socle de support . On poursuit le mouvement de soulèvement du dispositif de transfert en enroulant le câble 34 sur le treuil 36. L'engagement de la pinoche 26 dans sa trompette 28 assure le raccordement du connecteur 22 du dispositif de transfert au connecteur 24 du dispositif manifold du navire. La position de connexion est montrée sur la figure 1 A. Pour déconnecter le dispositif de transfert suspendu sous le portique 4 monté sur la barge 2, du dispositif manifold 8 du navire 1, on assure le déroulement du câble 34 de son treuil 36, ce qui permet le désengagement de la pinoche 24 de la trompette 28, jusqu'à ce que le câble 34 soit déroulé de son treuil et tombe librement, comme on le voit sur la. figure 1 E, le bras étant alors maintenu par le câble 30. Puis en continuant à relâcher le câble 30, le dispositif de transfert peut retrouver sa position de stockage montrée sur la figure 1 B.
Les figures 2 A à 2 C illustrent un deuxième mode de réalisation du dispositif de transfert selon l'invention. Dans ce cas le dispositif de transfert comporte essentiellement trois flexibles cryogéniques 42 dont une extrémité est suspendue sous un portique 44 monté sur une plate-forme 45 reposant sur des pieux 46 enfoncés dans le fond marin. Cette extrémité de chaque flexible est connectée à demeure à une ligne de tuyauterie fixe non représentée de l'installation de réception et de fourniture de gaz naturel liquéfié. L'autre extrémité 47 du flexible est suspendue sous un portique 49 monté sur un plate-forme 50 reposant sur des pieux 51 enfoncés dans le fond marin.
L'extrémité libre 47 du flexible porte un dispositif de connexion correspondant au dispositif 14 du premier
mode de réalisation et porte donc la même référence. Ce dispositif de connexion est articulée à l'extrémité d'un bras 53. Le bras 53 porte à son extrémité libre un contrepoids 55. Le bras est suspendu sous une structure de support 57 montée en haut du portique 49, par l'intermédiaire d'un câble 59 dont une extrémité est enroulée autour d'un treuil 60 disposé sur la structure de support 57 tandis que l'autre extrémité de ce cable est fixée en 61 au bras 53 à un endroit entre le contrepoids 55 et le milieu du bras. L'extrémité avant du bras est suspendue par un câble 63 sous la structure de support 57 en étant enroulé par son extrémité libre sur un treuil 64 qui fait partie de la structure de support 57. Comme on le voit sur la figure 2 B, dans sa position de stockage, le câble 63 est enroulé sur son treuil 64 si bien que l'extrémité 47 de chaque flexible 42, qui porte un dispositif de connexion 14, se trouve suspendu en haut sous la structure de support 57 du portique 42. Pour établir une connexion entre le dispositif manifold 8 du navire 1, on déroule le câble 63 de son treuil 64, et on place le câble 34 interconnectant le treuil 36 du dispositif manifold et la pinoche 26 du dispositif de connexion 14 et on établit la connexion de la manière déjà décrite pour le premier mode de réalisation selon les figures 1 A à 1 E.
On constate que la suspension du bras 53 par le câble 59 et le contrepoids 55 à l'extrémité du bras assure un état d'équilibre stable et permet en outre une réduction des efforts de la manœuvre lors de la connexion au manifold du navire et des efforts sur ceux-ci, y compris pendant le transfert.
Les figures 3 A et 3 B montrent une autre version du mode de réalisation du dispositif de transfert selon les figure 2 A à 2 C. Cette version de réalisation se distingue par la configuration du dispositif de connexion au manifold du navire. Comme on le voit très clairement
sur la figure 3 B, le dispositif de connexion monté à l'extrémité de chaque flexible et qui porte maintenant la référence 66 est configuré de façon à ce que les axes du connecteur et de la pinoche notés respectivement 67 et 68 sont orientés verticalement de façon à s'engager d'en haut sur le connecteur 70, orienté vers le haut, et la pinoche 71 du dispositif manifold 8 du navire. Lors de la connexion, le dispositif de connexion 60 prend appui sur la plate-forme de manifold 73 à l'aide d'un pied 74 solidaire du dispositif de connexion 66 et destiné à venir en appui sur la plate-forme 70.
Bien entendu de nombreuses modifications peuvent être apportées au système tel que décrit et représenté sur les figures. Ainsi on pourrait implanter les portiques 44 et 49 avec les flexibles cryogéniques, selon les figures 2A à 2C et 3A et 3B sur tout autre support notamment flottant, tel qu'une unité flottante de stockages et/ou de production du gaz naturel liquéfié ou sur une barge telle que représentée sur les figures 1A à 1E. Il est également possible de monter le dispositif de transfert selon les figures 1A à 1E sur tout autre support notamment fixe, tel que les plateformes selon les figures 2A et 2B.
Il est à noter qu'une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait que pendant les phases sensibles de connexion/déconnexion du dispositif de transfert déformable un câble unique exécute les fonctions de supportage/hissage de l'extrémité mobile de ce système déformable et de guidage, notamment latéralement. Ce câble unique est arrangé selon l'axe des mouvements principaux du navire (pilonne ent) .