MC2218A1 - Navire-citerne - Google Patents

Description

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Brevet d'invention Navire-citerne

Bengt Anders Staffan Bjorkman

L'invention traite d'un navire-citerne pouvant transporter des produits pétroliers ou d'autres liquides, plus légers que l'eau et dangereux pour l'environnement, et qui est conçu pour prévenir une fuite de cargaison en cas d'un endommagement en son côté à cause d'une 5 collision.

Le navire-citerne de cette invention est décrit dans le préambule de la revendication no 1 du brevet.

Quand pétroles et autres liquides fuient d'un navire-citerne après collision, ceux-ci provoquent souvent des dégâts sur l'environnement, 10 et on a constaté la mauvaise sécurité d'un navire-citerne sur ce point. Certaines Administrations proposent maintenant que tous les navires-citernes soient fournis avec une double coque pour réduire les risques d'une fuite de cargaison en collision.

Bien entendu une double coque améliore la protection si la collision est légère, mais elle constitue aussi des désavantages. La jauge est réduite. La construction est plus lourde et plus compliquée, et aussi, plus couteuse. La surface à protéger contre la corrosion est appreciablement augmentée.

Il faut aussi constater qu'une double coque ne peut pas garantir le non-lieu d'une fuite de cargaison en collision sévère.

Selon une certaine étude un navire-citerne d'une largeur de 57,5 métrés, avec une double coque d'une largeur de 3.9 et 6.0 métrés respectivement, a la probabilité d'une fuite de cargaison en collision de 80 % et 60 % respectivement, c'est-à-dire la probabilité que la coque intérieure soit endommagée en collision, est assez élevée quand la largeur de la double coque est 6.8 et 10.4 % respectivement de la largeur du navire.

Les règles internationales pour les navires-citernes de produits chimiques dangereux demandent une largeur de double coque d'au moins 20 % de la largeur du navire pour obtenir un niveau de sécurité acceptable, même si, dans ce cas, 40 % de la jauge ne peut être utilisée.

Un navire-citerne aujourd'hui a un certain nombre de citernes de cargaison au centre et sur les côtés, partagés par deux cloisons longitudinales et par plusieurs cloisons transversales.

Un navire-citerne de ce type, construit suivant les règles internationales de navires-citernes, a une certaine protection, grâce à ses citernes d'eau de ballast, contre une fuite de pétrole en collision et en échouement.

Une variante améliorée d'un navire-citerne avec une disposition pour prévenir une fuite de cargaison en échouement est décrite par le brevet d'invention anglais GB 1302476 ; les citernes de cargaisons sont équipées d'une cloison horizontale telle que, en charge, la pression statique du liquide des citernes de cargaison du fond est moindre par rapport à la pression statique de l'eau de mer. En échouement, le pétrole ne fuit pas à travers un trou du fond. Aucun navire-citerne avec une cloison horizontale, partageant les citernes de cargaisons en citernes supérieures et inférieures pour prévenir une fuite en échouement, n'a jamais été construit à cause des difficultés techniques et fonctionnelles. Par exemple, on n'a pas trouvé une bonne solution de canalisation de cargaison.

Un désavantage fondamental d'un tel type de navire-citerne est celui du manque de protection de collision, c'est-à-dire un endommagement au côté peut affecter plusieurs citernes de cargaison supérieures et inférieures.

Dans la présente invention, une disposition est proposée pour prévenir ou essentiellement réduire le risque d'une fuite de pétrole du navire-citerne décrit dans le préambule de la revendication no 1 du brevet, au cas où un tel navire est en collision avec un autre navire ou un autre objet ou au cas où le côté du navire est endommagé pour une autre raison.

Le dégât du côté est présumé avoir été causé quand 1'énergie cinétique du navire-citerne et/ou de l'autre navire ou objet - c'est-à-dire l'énergie de collision est absorbée par les tôles de côté, les couples et les porques transversales qui, quant à cela, sont dégagées.

Une fuite de pétrole est présumée causée quand le pétrole, à la suite d'une pression statique excessive, fuit à travers le trou du côté.

La fuite de pétrole est aussi présumée causée quand l'eau de mer entre dans la citerne et remplace le pétrole, qui ne peut que fuir à travers le trou du côté.

L'idée de l'invention est la suivante : pour un navire-citerne,

décrit dans le préambule de la revendication no 1 du brevet, les citernes de côtés supérieurs sont des citernes d'eau de ballast avec des flancs extérieurs inclinés vers l'extérieur et les citernes des côtés inférieurs sont des citernes de cargaison.

Les citernes inférieures sont équipées de puits d'accès au dessus. Les puits sont branchés, avec un clapet de non-retour, aux canalisations de cargaison, qui se vident dans une citerne d'évacuation. De plus, les citernes inférieures sont équipées d'un cofferdam au flanc, qui, à son tour est équipé d'un revêtement en matière plastique, renforcé, et élastique.

Grâce à cet arrangement, le risque d'une fuite de pétrole en collision, est réduit ou éliminé.

A. L'énergie de collision est essentiellement absorbée-par les tôles, les couples et les porques du flanc supérieur, incliné vers l'extérieur, qui sont en contact initialement avec l'autre navire ou obj et, et qui peuvent être dégagés. L'eau de mer peut donc entrer dans la citerne supérieure, qui est une citerne d'eau de ballast, et ainsi aucun pétrole ne fuit. Il est aussi peu probable que la cloison longitudinale, qui normalement est placée à moins de 20 % de la largeur du navire à partir du flanc extrême, soit endommagée.

L'énergie de collision est aussi absorbée par la tôle et par le cofferdam du flanc de la citerne inférieure, quand ils sont en contact avec l'autre navire ou objet. Ils peuvent aussi être dégagés. L'eau peut ainsi rentrer dans la citerne inférieure, qui est une citerne de cargaison.

Le revêtement en matière plastique, renforcé, et élastique est présumé empêcher l'eau d'entrer, ou bien de réduire l'entrée de l'eau de mer.

Si l'eau de mer rentre dans la citerne inférieure, qui est une citerne de cargaison, l'eau descend au fond de la citerne et presse le pétrole ou le liquide léger contre l'entrepont et le liquide monte dans le puits. Le pétrole peut passer par la canalisation via le clapet de non retour à la citerne d'évacuation, c'est-à-dire l'énergie potentielle et cinétique de l'eau de mer est absorbée par le pétrole d'une part comme énergie pression et de l'autre par l'énergie cinétique du pétrole qui s'échappe par la canalisation.

Le pétrole s'échappe de la citerne par le moyen le moins résistant c'est-à-dire à travers l'air de la canalisation. Une quantité faible de pétrole peut fuir à travers le trou du côté car, en ce cas, le pétrole doit couler contre l'eau de mer.

La disposition décrite ci-dessus, pour prévenir une fuite de pétrole en cas de collision, ne demande aucune action de 11 équipage.

La disposition décrite ci-dessus, pour prévenir une fuite de pétrole en cas de collision, constitue une exploitation économique de la jauge du navire.

Seules les citernes du côté supérieur sont réservées pour le ballast.

La disposition décrite ci-dessus, pour prévenir une fuite de pétrole en cas de collision fonctionne aussi longtemps que l'énergie de l'eau de mer qui rentre peut être absorbée par le pétrole de la citerne. Cette energie peut être calculée par le théorème de Bernoulli. Si le trou au flanc est très grand, l'énergie est très grande, et il peut se faire qu'elle ne puisse pas être absorbée par le pétrole sans une fuite. Mais l'invention tient compte de cela. Il faut limiter l'ampleur du trou de la citerne inférieure. En cas de collision à 90 °, la tôle de côté, les couples et les porques transversales sont enfoncées, mais le revêtement en matière plastique, renforcé et elastique peut être intact et réduire 1'ampleur du trou.

En cas de collision de 45° la tôle du côté, le cofferdam et le revêtement peuvent être pelés, mais en ce cas, le flanc supérieur incliné vers l'extérieur doit absorber la plus grande partie de l'énergie de collision.

La citerne d'évacuation peut être une citerne de cargaison réservée à cet effet, ou une citerne supérieure d'eau de ballast. La canalisation est prévue pour que la citerne d'évacuation ne soit pas endommagée quand les citernes inférieures le sont.

Le fait que le pétrole est plus léger que l'eau et qu'il ne mélange pas est un phénomène physique utilisé par la disposition.

Quand l'eau rentre dans la citerne inférieure, le pétrole forme une (grande) bulle qui flotte dans l'eau et qui est retenue par les parties intactes de la citerne et par 1'eau qui rentre.

Les forces visqueuses du pétrole et les autres forces dans la couche entre pétrole et eau retiennent la bulle pendant qu'elle se vide à la citerne de l'évacuation. La différence de pression de la couche entre pétrole et eau, au niveau du trou, est assez faible et compensée par l'eau entrant sans une fuite de pétrole.

Il Y a une différence de pression dans la couche entre pétrole et eau au fond de la bulle, mais la bulle peut absorber la pression excessive sans endommager la couche entre pétrole et eau.

Pour mieux comprendre l'invention et pour exposer comment elle fonctionne et comment elle peut être conçue, le dessin unique ci-joint expose une coupe au maître du navire-citerne de l'invention.

Le navire a une simple coque avec une tôle de fond (10), un flanc inférieur (12), un flanc supérieur (14) et un pont supérieur (16).

La coque a deux cloisons longitudinales, verticales et étanches, (18), et un entrepont horizontal (22) dans la citerne de côté située environ à la mi-hauteur du navire et au dessous de la ligne de flottaison.

La coque a plusieurs cloisons transversales (non-exposées) qui avec les cloisons longitudinales (18), le fond (10), les flancs (12 et 14), le pont supérieur (16) et l'entrepont (22) forment des citernes : une citerne de côté inférieur (24), une citerne de côté supérieur (26) et une citerne au centre (28).

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Les citernes de côtés inférieurs (24) sont équipées au dessus avec un ou plusieurs puits (30), qui sont accessibles par le pont supérieur (16) et qui ont une surface, horizontale de 5 à 10 métrés carrés et un volume de 1 à 3 % du volume de la citerne. En cas d1endommagement le 5 pétrole monte dans les puits. Ceux-ci sont aussi utilisés pour accéder aux citernes inférieures.

Le flanc supérieur est incliné vers l'extérieur et le coin de pont est environ de 2 métrés en dehors du flanc vertical inférieur (12). Un cofferdam (32) est arrangé dans le flanc inférieur (12). Un revêtement 10 (34) de matière plastique renforcée, et élastique est installé sur le côté de la citerne du cofferdam (32).

Une canalisation (36) avec un clapet de non-retour (38) est branchée du puits (30) et se vide dans une citerne d'évacuation (non exposée) ou dans une citerne de côté supérieur, éloignée du puits et de sa 15 citerne.

En cas de collision, l'autre navire ou l'autre objet peut initialement endommager le flanc supérieur (14) incliné vers l'extérieur et ses tôles, couples et porques. L'eau peut rentrer dans la citerne de côté supérieur (26), qui est une citerne d'eau de ballast sans une fuite de 20 pétrole.

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Le flanc inférieur (12) peut aussi être endommagé, le cofferdam (32) et le revêtement (34) inclus, mais on s'attend à ce que le revêtement réduise l'entrée de l'eau dans la citerne de côté inférieur (24).

Quand l'eau rentre dans la citerne de côté inférieur (24) endommagée 5 par le trou du flanc, celle-ci descend au fond de la citerne (24) et presse le pétrole contre l'entrepont (22) et le pétrole monte dans le puits (30). Dans le puits le pétrole s'échappe par la canalisation (36) et le clapet (38) à la citerne d'évacuation.

En cas de collision et d'entrée de l'eau dans une citerne de côté inférieur (24) le pétrole forme une bulle qui flotte dans l'eau et qui est retenu par les parties intactes de la citerne et par 1'eau qui entre. La bulle de pétrole est retenue par les forces visqueuses et autres forces dans la couche entre le pétrole et 1'eau tant que l'entrée est modérée et les forces sur la bulle modérées aussi, la bulle reste intacte quand elle se vide par la canalisation (36). Le pétrole ne fuit pas contre 1'eau rentrant.

La disposition de l'invention peut entièrement ou en partie être installée dans un navire existant pour améliorer sa protection en cas de collision. Un entrepont avec des puits est installé dans la citerne 20 de côté et un cofferdam est construit dans le flanc de la citerne inférieure. Le revêtement est installé sur le côté de la citerne du cofferdam.

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Il est peut être difficile de modifier le flanc supérieur en l'inclinant vers l'extérieur, mais la moitié du flanc reste complètement protégé en cas de collision avec des petits navires d'un tirant d' eau limité, qui ne peuvent pas toucher le flanc inférieur.

5 II faut dire aussi que la proue de la plupart des navires n'endommage que le flanc supérieur de l'autre navire.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS DU BREVET D'INVENTION

   Navire-citerne pour le transport de produits pétroliers ou d'autres liquides, plus légers que l'eau et dangereux pour l'environnement, avec une coque ; un fond (10), deux flancs opposés (12, 14), un pont supérieur (16), au moins deux cloisons longitudinales (18) et plusieurs cloisons transversales, qui ensemble forment une pluralité de citernes au centre (28) et des citernes de côté (24, 26) dont un entrepont (22) situé au dessous de la ligne de flottaison qui divise les citernes de côté en citernes supérieures et inférieures (26 et 24) caractérisé par les citernes de côté supérieur (26) étant des citernes d'eau de ballast et les citernes de côtés inférieurs (24) étant des citernes de cargaison, qui au dessus sont équipées de puits (30) branchés par une canalisation (36) avec un clapet de non-retour à une citerne d'évacuation.

   Navire-citerne suivant la revendication no 1, caractérisé par les citernes de côté inférieur (24) ayant un cofferdam (32) au moins dans la partie supérieure du flanc (12).

   Navire-citerne suivant la revendication no 2, caractérisé par un revêtement (34) de matière plastique, renforcé, et élastique installé sur le côté de la citerne du cofferdam (32).

   Navire-citerne suivant un ou plusieurs des revendications no 1-3, caractérisé par le volume des puits (30) étant environ 1 3 % du volume de sa citerne de côté inférieur (24).

   Navire-citerne suivant un ou plusieurs des revendications nos 1-4, caractérisé par le flanc supérieur (14) des citernes de côté supérieur (26) incliné vers l'extérieur du flanc vertical (12) des citernes de côté inférieur (24).

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   RESUME

   L'invention traite d'un navire-citerne pour le transport de produits pétroliers ou autres liquides dangereux pour 1'environnement. La coque du navire a un fond (10), deux flancs opposés (12, 14), un pont supérieur (16), au moins deux cloisons longitudinales (18) et 5 plusieurs cloisons transversales, qui ensemble forment une pluralité de citernes au centre (28) et des citernes de côté (24, 26) dont un entrepont (22), situé au dessous de la ligne de flottaison, divisant les citernes de côté en citernes supérieures (26) et inférieures (24).

   Pour éliminer ou réduire le risque d'une fuite de pétrole après 10 collision, les citernes de côté supérieur (26) sont des citernes d'eau de ballast avec un flanc (14) incliné vers l'extérieur et les citernes de côté inférieur (24) sont des citernes de cargaison, qui au-dessus sont équipées de puits (30) branchés, par une canalisation- (36) avec un clapet de non-retour, à une citerne d'évacuation.