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WO2013093261A1 - Paroi de cuve comportant une conduite - Google Patents

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WO2013093261A1
WO2013093261A1 PCT/FR2012/052647 FR2012052647W WO2013093261A1 WO 2013093261 A1 WO2013093261 A1 WO 2013093261A1 FR 2012052647 W FR2012052647 W FR 2012052647W WO 2013093261 A1 WO2013093261 A1 WO 2013093261A1
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WO
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plate
pipe
tank
watertight
barrier
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/052647
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English (en)
Inventor
Gaël TOS
Original Assignee
Gaztransport Et Technigaz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Gaztransport Et Technigaz filed Critical Gaztransport Et Technigaz
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Priority to KR1020147020173A priority patent/KR101959400B1/ko
Priority to KR1020197006816A priority patent/KR102029862B1/ko
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Definitions

  • the invention relates to the field of the manufacture of sealed and thermally insulated tanks.
  • the present invention relates to tanks for containing cold or hot liquids, and more particularly to tanks for the storage and / or transport of liquefied gas by sea.
  • LNG liquefied natural gas
  • thermodynamic conditions of the tanks during the storage of such a liquid produce boiling on the surface of the liquid. This boiling produces a certain amount of steam which varies the internal pressure of the tanks.
  • the evaporation gases are collected and conveyed to an evaporation collector for example to be reliqued or burnt in the propulsion machine of the ship.
  • the invention provides a sealed and thermally insulated tank arranged in a supporting structure for containing a fluid, said tank comprising vessel walls fixed to walls of said supporting structure,
  • a tank wall having successively, in the thickness direction from the inside to the outside of said tank, a primary watertight barrier, a primary heat-insulating barrier, a secondary watertight barrier, and a secondary heat-insulating barrier,
  • the tank further comprising a sealed pipe passing through a wall of the tank to define a passage between the interior space of the tank and a steam collector arranged outside the tank,
  • vessel wall around the sealed conduit comprises:
  • first plate sealingly connected to the periphery of the pipe and extending parallel to the wall, the first plate being spaced towards the supporting structure with respect to the secondary sealed barrier
  • first connecting plate sealingly attached to the entire periphery of the first plate and extending parallel to the sealed conduit, the first connecting plate extending in the direction of the thickness of the vessel wall and forming a flange projecting towards the secondary watertight barrier with respect to the first plate,
  • the secondary insulating blocks disposed on the wall of the supporting structure around the first connecting plate, the secondary insulating blocks being covered with a first watertight layer forming the secondary watertight barrier, a second plate disposed parallel to the first plate at the same level as the first sealed sheet forming the secondary sealed barrier, the second plate having a second connecting plate sealingly attached to a surface facing the first plate of the second plate and projecting towards the supporting structure parallel to the pipe, the second plate of link being sealingly attached to the first connecting plate all around the first connecting plate, the two mutually spaced plates delimiting a housing,
  • such a tank may comprise one or more of the following characteristics.
  • the second plate comprises a support plate having a square shape, the second flexible waterproof sheet comprising flexible sealing strips each bonded to a respective edge of the square bearing plate of the second plate.
  • the second plate comprises a support plate and a third rigid waterproof ply bonded to the support plate in an upper surface, the second flexible waterproof ply being adhered to the third waterproof ply bonded to the second plateau. and the second connecting plate being welded to a surface of the backing plate opposite to the upper surface.
  • one of the two connecting plates has a shape adapted to fit and slide in a direction parallel to the pipe in the other connecting plate.
  • the periphery of the first plate has a circular shape centered with respect to the sealed pipe
  • the first connecting plate and the second connecting plate have a tubular shape, the outer diameter of one of the two connecting plates being substantially equal to the inside diameter of the other connecting plate, and
  • first connecting plate and the second connecting plate being nested so as to center the second plate relative to the pipe.
  • the first connecting plate further extends in the direction of the supporting structure beyond the supporting structure.
  • the pipe passes through the carrier structure in a circular opening of the carrier structure, and in which centering members, distributed circumferentially around the first connecting plate, rest between the edge of the opening and the first connecting plate so as to center the sealed pipe in the circular opening.
  • a third ring-shaped plate is connected by its inside diameter to one end of the first plate beyond the supporting structure and
  • the pipe has an insulating layer on its outer surface extending from the first plate towards the supporting structure beyond the supporting structure and glued on the third plate.
  • the housing is lined with a porous insulating lining.
  • a second pipe opens through the first plate and extends towards the carrier structure to define a passage between the housing and a pressure sensor.
  • the connecting plates have a tubular shape and the secondary insulating blocks arranged around the first connecting plate together have a square-shaped window whose sides are longer than the diameter of the connecting plates, the conduit passing through the window at its center so as to form a space between the connecting plates and the secondary insulating blocks, the space being filled with a porous insulating stuffing (36).
  • the primary thermally insulating barrier comprises a primary insulating pad having a side having an arcuate shape to accommodate an edge of the pipe, in which the primary insulating pad comprises an insulating layer carrying a panel carrying it. even the primary watertight barrier, the primary watertight barrier having waves, the panel having a groove passing through the panel and positioned under a wave of the primary watertight barrier, and the insulating layer having a groove opening on the side having an arcuate shape. circle and superimposed on the groove of the top panel of the primary insulating pad so as to define a passage for the fluid between the wave of the primary insulating barrier and the housing.
  • the pipe is rigidly connected to the support structure at a portion of the pipe, the portion of the pipe being spaced at a distance from the second watertight web in a direction parallel to the pipe so that the thermal contraction of the pipe in said direction is equivalent to the thermal contraction of the secondary insulating barrier in said direction.
  • a tank can be part of a land storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating structure, coastal or deep water, including a LNG tank, a floating storage and regasification unit (FSRU) , a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • a vessel for the transport of a cold liquid product comprises a double hull and a aforementioned tank disposed in the double hull.
  • the invention also provides a method of loading or unloading such a vessel, in which a cold liquid product is conveyed through isolated pipes from or to a floating or land storage facility to or from the vessel vessel.
  • the invention also provides a transfer system for a cold liquid product, the system comprising the abovementioned vessel, insulated pipes arranged to connect the vessel installed in the hull of the vessel to a floating storage facility. or terrestrial and a pump for driving a flow of cold liquid product through the insulated pipelines from or to the floating or land storage facility to or from the vessel vessel.
  • An idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulated tank in which a passage between the inside and the outside of the tank in the form of a pipe is formed through a wall of the tank and in wherein the wall is sealed with said conduit while allowing the management of fluids present in the wall thickness of the vessel.
  • Certain aspects of the invention start from the idea of producing a sealed tank with the aid of a sealed barrier comprising a waterproof membrane. secondary sealingly connected around a sealed housing located around said conduit and extending below the secondary sealed barrier so as to facilitate the realization of the stopping of the secondary waterproof membrane.
  • Some aspects of the invention start from the idea of sealing between the pipe and the secondary waterproof membrane by means of flexible waterproof strips bonded to surfaces connected to the pipe, each having a rectilinear rim so as to simplify the operation. assembly, facilitate repairs, use a small amount of flexible tape and produce reliable bonding.
  • Certain aspects of the invention start from the idea of producing a sealed space in the wall of the tank between the secondary waterproof membrane and a primary fluid-tight membrane in contact with the fluid and of producing a circuit to allow an efficient circulation of fluids within the tight space and housing.
  • Some aspects of the invention start from the idea of producing a tank having good resistance to thermomechanical stresses. For this purpose, certain aspects of the invention start from the idea of limiting the vibrations of the pipe on which elements of said tank wall are bonded to protect said collages of the elements. Some aspects of the invention start from the idea of fixing the pipe so as to compensate for its thermal contraction with respect to the wall of the tank and thus limit the thermomechanical stresses on said collages.
  • Figure 1 is a sectional view of a vessel wall according to one embodiment of the invention comprising a fluid collection device.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of zone II of FIG.
  • FIG. 3 is a partial exploded perspective view of the vessel wall shown in FIG.
  • Figure 4 is a partial perspective view of the vessel wall of Figure 2 having a secondary waterproof membrane which stops around the fluid collection device.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of the fluid collection device passing through the wall of the tank.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a primary insulating pad of FIG. 2 for positioning near the fluid collection device.
  • FIG. 7 is a cutaway schematic representation of a vessel of a LNG carrier and a loading / unloading terminal of this tank.
  • Figure 1 shows a device for collecting fluids 2 passing through a ceiling wall of a tank.
  • Such a tank wall has, successively from inside the tank towards the supporting structure 1, a primary sealing barrier 3 in contact with the product contained in the tank, a primary heat-insulating barrier 4, a sealing barrier secondary 5 and a secondary thermally insulating barrier 6.
  • the primary thermally insulating barrier, the secondary sealing barrier and the secondary thermally insulating barrier consist essentially of a set of prefabricated panels resting on caulk beads 9 and fixed on the supporting structure 1.
  • the tank can be made according to various well-known geometries, for example a prismatic geometry in the hull of a ship or a cylindrical geometry on land or other.
  • the supporting structure 1 comprises a circular opening 8 around which is welded a barrel 10 which extends outside the supporting structure 1.
  • a metal vapor collecting pipe 7 is anchored inside the barrel 10 and is intended to extracting the vapors produced by the evaporation of the fluid in the tank.
  • the collecting pipe 7 passes through the tank wall at the center of the circular opening 8 as well as the impervious barriers 3 and 5 and the insulating barriers 4 and 6 to open into the tank.
  • This collecting duct 7 is in particular connected to a steam collector outside the tank which extracts this vapor and transmits it, for example, to the propulsion device of the vessel to feed the propulsion of the vessel or to a liquefaction device for reintroducing the fluid in the tank.
  • the sealing barrier 3 is sealingly connected to the collecting duct 7.
  • the sealing barrier 5 is sealingly connected to the collecting duct 7 except in a passage allowing the fluid present between the two barriers sealing to circulate to secondary lines 13 and 14. In this way, the space between the secondary sealed barrier 5 and the primary sealed barrier 3 forms a primary sealed space connected to the two secondary lines 13 and 14.
  • the shaft 10 is sealingly connected to the supporting structure 1 and to the collecting pipe 7.
  • the collecting pipe comprises an insulation layer 11 uniformly distributed over its outer surface which has a diameter smaller than the circular opening 8 In this way, the spacing between the insulating layer 11 and the circular opening 8 allows the flow of fluid between the secondary insulating barrier and an intermediate space between the mat 10 and the insulating layer 7. The intermediate space and the space between the carrier structure and the secondary insulating barrier 6 thus form a secondary sealing space.
  • the two secondary lines 13 and 14 extend parallel to the collecting duct 7 in the insulating layer 11 of the collecting duct 7 from the outside of the barrel 10 to the primary sealing space.
  • the first pipe 13 makes it possible to make a passage between the primary sealing space and an element not shown evacuation which allows to control the fluids present in the primary space.
  • the second pipe 14 makes it possible to make a passage between the primary space and a pressure measuring device (not shown).
  • Two other pipes not shown are welded to the barrel 10 and open inside the barrel 10 in the secondary sealed space to allow also the management of fluids and the pressure measurement in the secondary sealed space.
  • the pipes connected to the secondary sealed space also allow the nitrogen sweep in the secondary sealed space.
  • a prefabricated panel 12 placed near the collecting duct 7 comprises a rigid lower panel 15 supported by the cords of mastic 9.
  • the bottom panel 15 carries a layer of thermal insulation 16 made of polyurethane foam and constitutes therewith an element of secondary thermally insulating barrier 6.
  • a ply 17 made of flexible or rigid triplex® adheres substantially over the entire surface of the thermal insulating layer 16 of the secondary thermally insulating barrier element 6, said ply 17 forming a barrier element of secondary sealing 5.
  • a second layer of thermal insulation 18 made of polyurethane foam partially covers the ply 17 and adheres to it.
  • a rigid upper panel 19 covers the second layer of thermal insulation 18 and constitutes with it a primary thermally insulating barrier element 4.
  • the seal between the secondary insulating barrier and the collecting duct 7 is formed by means of a first plate 20 extending around the duct and closing a tube 21.
  • the tube 21 is surmounted in a sealed manner by a second plate 22. In this way, the two trays 20 and 22 form a dwelling.
  • Flexible strips 23 are glued between the ply 17 and the second plate 22 in order to seal the secondary watertight barrier 5.
  • the circular metal plate 20 is welded around the collecting pipe 7 between the carrier structure 1 and the secondary sealed barrier 5.
  • the circular plate 20 is welded over its entire periphery to the inner surface of the metal tube 21.
  • the metal tube has a diameter less than the opening 8 of the supporting structure 1 and extends above the circular plate 14 to an area close to the level of the secondary sealed barrier 5.
  • the second plate 22 is welded to the upper end of the tube 21.
  • the second plate 22 has a square shape and comprises a circular passage
  • the circular passage 25 has a diameter greater than the diameter of the collecting pipe 7 so as to leave a spacing between the second plate 22 and the collecting pipe 7. Thanks to this spacing, the fluid can circulate from the primary space between the watertight barriers 3 and 5 towards the housing 24.
  • a tubular portion 26 is welded to the lower surface of the second plate 22 and is centered on the passage 25 of the second plate 22.
  • the inner surface of the tubular portion 26 has a diameter substantially equal to the outer diameter of the tube 18.
  • the tube 21 and the tubular portion 26 of the second plate 22 can nest and cooperate to slide when they are not welded.
  • the spacing between the second plate 22 and the carrier structure 1 can be adjusted to place the second plate 22 substantially at the level of the secondary sealed barrier 5.
  • the tube 21 further extends below the circular plate 20 to an area beyond the carrier structure 1.
  • a metal ring 27 has an inner contour on which is welded the end of the tube 21 located in the area beyond the supporting structure.
  • the ring 27 has a surface parallel to the wall of the tank on which the insulating layer 11 of the collecting pipe 7 is bonded.
  • the circular plate 20 further comprises two orifices 28 to which the two secondary lines 13 and 14 are welded (not shown). in Figure 2).
  • the first plate 20, the second plate 22 and the tube 21 and the tubular portion 26 are made of stainless steel.
  • a pad 29 is placed astride the prefabricated panel 12 and the second plate 22 to form an element of the insulating barrier between the collecting pipe 7 and the prefabricated panel 12.
  • This pad 29 comprises, like the prefabricated panel 12, a layer insulating 31 bearing on the secondary sealed barrier 5.
  • This insulating layer 31 is surmounted by an upper panel 30.
  • the upper panels of the prefabricated panel 12 and the block 29 support the primary sealing barrier 3 in the form of thin sheet metal plates having corrugations 32. These corrugations 32 form elastic zones to absorb the thermal contraction and the static pressure forces and dynamic.
  • Such corrugated or corrugated metal sealing barriers have in particular been described in FR-A-1379651, FR-A-1376525, FR-A-2781557 and FR-A-2861060.
  • the primary watertight barrier 3 is sealingly connected to the collecting duct 7 via a flange 33 of section forming an L. This flange 33 is welded to the thin sheets and to the collecting duct 7.
  • the collecting duct 7 and the tube 21 pass through the supporting structure 1 at the center of the opening 8.
  • the tube 21 is centered in the opening 8 by means of four centering wedges 34 distributed in a balanced manner around the tube 21.
  • These centering wedges 34 are screwed onto the supporting structure 1 and are made of high density polyethylene. Chocks 34 make it possible to avoid the vibrations of the tube 21 and of the collecting duct 7 and thus make it possible to avoid the degradation of the bonding of the secondary barrier 5.
  • a glass wool lining 35 is inserted into the housing 24.
  • the second plate 22 is positioned on the tube 21 so that the second plate 22 is substantially at the same level as the secondary watertight barrier.
  • the tubular portion 26 of the second plate is welded to the tube 21.
  • a thermal protection not shown is previously placed between the liner 34 and the tube 21 and the tubular portion 26 This lining is porous to allow free circulation of the fluid in the housing between the primary sealed space and the secondary lines 13 and 14.
  • each of the two parts 36 has a semicircular inner contour for come to bear on the outer bearing surface of the tube 21 and the tubular part 26.
  • the secondary insulating barrier 6, the secondary sealing barrier 5 and the primary insulating barrier 4 are produced by means of two prefabricated panels 12.
  • Each of the panels 12 around the collecting pipe 7 generally has a shape of U-shaped steps with a U-shaped lower insulating block 37 constituting an element of the secondary insulating barrier, a watertight layer 17 completely covering the block-shaped upper surface, and a smaller U-shaped insulating block 38 constituting a element of the primary insulation barrier 4 so as to reveal an area of the waterproof coating 32 located on the entire edge of the lower block 37.
  • the panel can be prefabricated by gluing with polyurethane foam and plywood for the barriers insulation.
  • the lower block 37 comprises the lower panel 15 and the insulating foam layer 16 and the upper block comprises the insulating layer 18 and the upper panel 19.
  • the two prefabricated U-shaped panels are juxtaposed to surround the two parts 36 of the glass wool stuffing.
  • Each prefabricated panel 12 further comprises chimneys 42 which allow access, during assembly, to the prefabricated panel fastening means 12 for anchoring the prefabricated panel 12 to studs (not shown) previously welded to the supporting structure 1 .
  • FIG. 4 shows in more detail how the flexible strips 23 are bonded.
  • Two flexible first strips 23a are stuck astride the inner part of the U-shaped prefabricated panels 12 and then the two flexible strips 23b are stuck astride the two prefabricated panels 12 and the second plate 22 while being glued on the end 41 of the first two flexible strips 23a to overlap.
  • the present method of bonding is therefore reliable, easy to achieve during assembly, and simplifies possible repairs due to a narrow bonding area facilitating takeoff. Furthermore, this bonding to stop the secondary membrane 5 can be performed automatically.
  • the pavers 29 have an arc-shaped side to accommodate the collecting pipe 7.
  • the arc has a diameter greater than the diameter of the pipe as shown in Figure 2. This allows to leave a space for a glass wool filling not shown between the pipe 7 and the pavers 29.
  • the thin sheets of the watertight barrier are then attached to the primary insulating barrier. These are positioned so that the zone of the primary sealed barrier traversed by the collector conduit is not traversed by a corrugation 32. In this way, the area through which the collecting duct 7 is substantially flat and allows the installation and welding the flange 33.
  • FIG. 5 more precisely shows the second plate 22 of FIGS. 2 and 3.
  • Strips of rigid ply 43 are glued between the sides of the square portion of the second plate 22 and the circular passage 25.
  • the strips of waterproof ply flexible 23 are glued on these rigid webs. In this way the flexible web strips 23 are only glued on rigid watertight webs.
  • FIG. 6 shows the structure of the blocks 29 allowing the flow of fluid between the corrugations 32 and the housing 24.
  • the upper panel has a groove 44 forming a right angle through the panel between its upper surface and its lower surface.
  • two corrugations 32 perpendicular to each other are superimposed on the groove 44 so as to allow the flow of fluid present in the corrugations to the insulating layer 18.
  • This insulating layer further comprises a connecting groove 46 corresponding to the groove 44 of the upper panel from which extend three parallel grooves 46 towards the portion of the arcuate block on which they open.
  • the grooves 45 and 46 of the insulating layer 18 of the block 29 are filled with glass wool with a density of 22 kg / m 3. In this way the gaseous fluid which has passed through the upper panel can circulate to the outside of the pavement, in the space between the pavement and the collecting pipe 7.
  • the space between the circular opening 8 and the pipe 21 and between the supporting structure 1 and the lower panels 15 makes it possible to generate a circuit for the fluid between the secondary space and the shaft 10.
  • These circuits make it possible, in particular, to inerting the vessel wall with nitrogen.
  • the anchoring of the pipe 7 is made in a portion 48 of the pipe 7 spaced in a direction opposite to the interior of the tank relative to the bearing structure 1. In this way, the contraction of the collecting pipe 7 when subjected to low temperatures is equivalent to the contraction of the secondary insulating barrier 5 at the area bonded to the second plate 22. Thus, the constraints on the collages of the vessel wall are reduced.
  • This anchoring comprises a frustoconical metal element 49 welded to the sealed pipe 7. The frustoconical element 49 rests on a support extending inside the barrel 10.
  • the collecting pipe passes through a ceiling wall of the tank
  • the pipe could pass through the wall of the tank at the top of a side wall of the tank.
  • the tanks described above can be used in various types of installations such as land installations or in a floating structure such as a LNG tank or other.
  • a cutaway view of a LNG tank 70 shows a sealed and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the tank 71 comprises a primary sealed barrier intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary sealed barrier arranged between the primary waterproof barrier and the double hull of the ship, and two insulating barriers arranged respectively between the barrier primary waterproof and secondary watertight barrier, and between the secondary watertight barrier and the double hull 72.
  • loading / unloading lines arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a marine or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • FIG. 7 represents an example of a marine terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipe 76 and an onshore installation 77.
  • the loading and unloading station 75 is a fixed off-shore installation comprising an arm mobile 74 and a tower 78 which supports the movable arm 74.
  • the movable arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 which can connect to the loading / unloading pipes 73.
  • the arm mobile 74 adjustable fits all gauges LNG carriers.
  • a connection pipe (not shown) extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 enables the loading and unloading of the LNG tank 70 from or to the shore facility 77.
  • the underwater line 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a large distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the tanker vessel 70 at great distance from the coast during the loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and / or pumps equipping the shore installation 77 and / or pumps equipping the loading and unloading station 75 are used.

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Abstract

Paroi de cuve comportant deux barrières étanches, primaire (3) et secondaire (5), deux barrière thermiquement isolante, primaire (4) et secondaire (6), la paroi de cuve étant traversée par une conduite (7) et comportant autour de la conduite (7) : un premier plateau (20) lié à la conduite (7) et espacé par rapport à la barrière étanche secondaire (5), une première nappe étanche (17) sur la barrière étanche secondaire (5) autour de la première plaque (21), un deuxième plateau (22) disposé parallèlement au premier plateau au même niveau que la première nappe (17), les premier et deuxième plateaux étant reliés par des plaques de liaisons (21) et (26) de manière à délimiter un logement (24), une deuxième nappe étanche (23) flexible collée à cheval sur la première nappe et sur le deuxième plateau, une ouverture (25) ménagée à travers le deuxième plateau, et un tuyau débouchant à travers le premier plateau.

Description

PAROI DE CUVE COMPORTANT UNE CONDUITE
L'invention se rapporte au domaine de la fabrication de cuves étanches et thermiquement isolées. En particulier, la présente invention se rapporte à des cuves destinées à contenir des liquides froids ou chauds, et plus particulièrement à des cuves pour le stockage et/ou le transport de gaz liquéfié par voie maritime.
Des cuves étanches et thermiquement isolantes peuvent être utilisées dans différentes industries pour stocker des produits chauds ou froids. Par exemple, dans le domaine de l'énergie, le gaz naturel liquéfié (GNL) est un liquide qui peut être stocké à pression atmosphérique à environ -163°C dans des cuves de stockage terrestres ou dans des cuves embarquées dans des structures flottantes.
Les conditions thermodynamiques des cuves lors du stockage d'un tel liquide produisent une ébullition à la surface du liquide. Cette ébullition produit une certaine quantité de vapeur qui fait varier la pression interne des cuves. Pour contrôler la pression de ces cuves, les gaz d'évaporation sont collectés et acheminées vers un collecteur d'évaporation pour être par exemple reliquéfiés ou brûlés dans la machine de propulsion du navire.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolée agencée dans une structure porteuse pour contenir un fluide, ladite cuve comprenant des parois de cuve fixées à des parois de ladite structure porteuse,
une paroi de cuve présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'intérieur vers l'extérieur de ladite cuve, une barrière étanche primaire, une barrière thermiquement isolante primaire, une barrière étanche secondaire, et une barrière thermiquement isolante secondaire,
la cuve comportant en outre une conduite étanche traversant une paroi de la cuve pour définir un passage entre l'espace intérieur de la cuve et un collecteur de vapeur agencé à l'extérieur de la cuve,
dans laquelle la paroi de cuve autour de la conduite étanche comporte :
un premier plateau lié de manière étanche à la périphérie de la conduite et s'étendant parallèlement à la paroi, le premier plateau étant espacé vers la structure porteuse par rapport à la barrière étanche secondaire,
une première plaque de liaison fixée de manière étanche sur toute la périphérie du premier plateau et s'étendant parallèlement à la conduite étanche, la première plaque de liaison s'étendant dans le sens de l'épaisseur de la paroi de cuve et formant un rebord en saillie vers la barrière étanche secondaire par rapport au premier plateau,
des blocs isolants secondaires disposés sur la paroi de la structure porteuse autour de la première plaque de liaison, les blocs isolant secondaires étant recouverts d'une première nappe étanche formant la barrière étanche secondaire, un deuxième plateau disposé parallèlement au premier plateau au même niveau que la première nappe étanche formant la barrière étanche secondaire, le deuxième plateau comportant une deuxième plaque de liaison fixée de manière étanche sur une surface orientée vers le premier plateau du deuxième plateau et faisant saillie vers la structure porteuse parallèlement à la conduite, la deuxième plaque de liaison étant fixée de manière étanche à la première plaque de liaison tout autour de la première plaque de liaison, les deux plateaux mutuellement espacés délimitant un logement,
une deuxième nappe étanche flexible collée de manière étanche à cheval sur la première nappe étanche et sur le deuxième plateau tout autour du deuxième plateau,
une ouverture ménagée à travers le deuxième plateau pour permettre la circulation de gaz entre un espace primaire situé entre les deux barrières étanches et le logement,
et un tuyau débouchant à travers le premier plateau et s'étendant en direction de la structure porteuse pour définir un passage entre le logement et le collecteur de vapeur.
Selon des modes de réalisation, une telle cuve peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon un mode de réalisation, le deuxième plateau comporte une plaque d'appui présentant une forme carrée, la deuxième nappe étanche flexible comportant des bandes étanches flexibles collées chacune à un bord respectif de la plaque d'appui carrée du deuxième plateau.
Selon un mode de réalisation, le deuxième plateau comporte une plaque d'appui et une troisième nappe étanche rigide collée sur la plaque d'appui en une surface supérieure, la seconde nappe étanche flexible étant collée à la troisième nappe étanche collée sur le deuxième plateau, et la deuxième plaque de liaison étant soudée sur une surface de la plaque d'appui opposée à la surface supérieure.
Selon un mode de réalisation, l'une des deux plaques de liaison présente une forme apte à s'emboiter et coulisser selon une direction parallèle à la conduite dans l'autre plaque de liaison.
Selon un mode de réalisation, la périphérie du premier plateau présente une forme circulaire centrée par rapport à la conduite étanche,
la première plaque de liaison et la seconde plaque de liaison présentent une forme tubulaire, le diamètre extérieur d'une des deux plaques de liaison étant sensiblement égal au diamètre intérieur de l'autre plaque de liaison, et
la premier plaque de liaison et la seconde plaque de liaison étant emboîtées de manière à centrer le deuxième plateau par rapport à la conduite.
Selon un mode de réalisation, la première plaque de liaison s'étend en outre en direction de la structure porteuse au-delà de la structure porteuse.
Selon un mode de réalisation, la conduite traverse la structure porteuse en une ouverture circulaire de la structure porteuse, et dans laquelle des organes de centrage, distribué circonférentiellement autour de la première plaque de liaison, s'appuient entre le bord de l'ouverture et la première plaque de liaison de manière à centrer la conduite étanche dans l'ouverture circulaire.
Selon un mode de réalisation, une troisième plaque en forme de couronne est reliée par son diamètre intérieur sur une extrémité de la première plaque au-delà de la structure porteuse et
la conduite comporte une couche isolante sur sa portée extérieure s'étendant depuis le premier plateau vers la structure porteuse au-delà de la structure porteuse et collée sur le troisième plateau.
Selon un mode de réalisation, le logement est garni d'une garniture isolante poreuse.
Selon un mode de réalisation, un deuxième tuyau débouche à travers le premier plateau et s'étend en direction de la structure porteuse pour définir un passage entre le logement et un capteur de pression.
Selon un mode de réalisation, les plaques de liaison ont une forme tubulaire et les blocs isolants secondaires disposés autour de la première plaque de liaison présentent ensemble une fenêtre de forme carrée dont les côtés sont d'une longueur supérieur au diamètre des plaques de liaison, la conduite traversant la fenêtre en son centre de manière à former un espace entre les plaques de liaison et les blocs isolants secondaires, l'espace étant garni d'un bourrage isolant poreux (36).
Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante primaire comporte un pavé isolant primaire comportant un coté présentant une forme en arc de cercle pour accueillir un bord de la conduite, dans lequel le pavé isolant primaire comporte une couche isolante portant un panneau portant lui-même la barrière étanche primaire, la barrière étanche primaire comportant des ondes, le panneau comportant une rainure traversant le panneau et positionnée sous une onde de la barrière étanche primaire, et la couche isolante comportant une rainure débouchant sur le côté présentant une forme en arc de cercle et superposée à la rainure du panneau supérieur du pavé isolant primaire de manière à définir un passage pour le fluide entre l'onde de la barrière isolante primaire et le logement.
Selon un mode de réalisation, la conduite est reliée de manière rigide à la structure porteuse en une partie de la conduite, la partie de la conduite étant espacé à une distance de la seconde nappe étanche selon une direction parallèle à la conduite de manière que la contraction thermique de la conduite selon ladite direction est équivalente à la contraction thermique de la barrière isolante secondaire selon ladite direction. Une telle cuve peut faire partie d'une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un produit liquide froid comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entraîner un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Par convention, on appellera « au-dessus » une position située plus près de l'intérieur de la cuve et « en dessous » une position située plus près de la structure porteuse 1, quelle que soit l'orientation de la paroi de cuve par rapport au champ de gravité terrestre.
Une idée à la base de l'invention est de fournir une cuve étanche et thermiquement isolée dans laquelle un passage entre l'intérieur et l'extérieur de la cuve sous forme d'une conduite est ménagé à travers une paroi de la cuve et dans laquelle la paroi est liée de manière étanche avec ladite conduite tout en permettant la gestion de fluides présent dans l'épaisseur de la paroi de la cuve.
Certains aspects de l'invention partent de l'idée de réaliser une cuve étanche à l'aide d'une barrière étanche comportant une membrane étanche secondaire reliée de manière étanche autour d'un logement étanche situé autour de ladite conduite et s'étendant en dessous de la barrière étanche secondaire de manière à faciliter la réalisation de l'arrêt de la membrane étanche secondaire.
Certains aspects de l'invention partent de l'idée de réaliser l'étanchéité entre la conduite et la membrane étanche secondaire à l'aide de bandes étanche souples collées sur des surfaces reliées à la conduite présentant chacune un rebord rectiligne de manière à simplifier le montage, faciliter les réparations, employer une quantité réduite de bandes souples et produire un collage fiable.
Certains aspects de l'invention partent de l'idée de réaliser un espace étanche dans la paroi de la cuve entre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire au contact du fluide et de réaliser un circuit pour permettre une circulation efficace de fluides au sein de l'espace étanche et du logement.
Certains aspects de l'invention partent de l'idée de réaliser une cuve présentant une bonne résistance aux contraintes thermomécaniques. A cet effet, certains aspects de l'invention partent de l'idée de limiter les vibrations de la conduite sur laquelle sont collés des éléments de ladite paroi de cuve pour protéger lesdits collages des éléments. Certains aspects de l'invention partent de l'idée de réaliser la fixation de la conduite de manière à compenser sa contraction thermique par rapport à la paroi de la cuve et ainsi limiter les contraintes thermomécaniques sur lesdits collages.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
Sur ces dessins :
» La figure 1 est une vue en coupe d'une paroi de cuve selon un mode de réalisation de l'invention comportant un dispositif de collecte de fluide.
» La figure 2 est une vue en coupe agrandie de la zone II de la figure 1. • La figure 3 est une vue partielle en perspective éclatée de la paroi de cuve présentée dans la figure 2.
• La figure 4 est une vue en perspective partielle de la paroi de cuve de la figure 2 comportant une membrane étanche secondaire dont l'arrêt est réalisé autour du dispositif de collecte de fluide.
• La figure 5 est une vue en perspective éclatée du dispositif de collecte de fluide traversant la paroi de la cuve.
• La figure 6 est une vue en perspective éclatée d'un pavé isolant primaire de la figure 2 destiné à être positionné à proximité du dispositif de collecte de fluide. · La figure 7 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Par convention, on appellera « au-dessus » une position située plus près de l'intérieur de la cuve et « en dessous » une position située plus près de la structure porteuse 1, quelle que soit l'orientation de la paroi de cuve par rapport au champ de gravité terrestre.
La figure 1 présente un dispositif de collecte de fluides 2 traversant une paroi de plafond d'une cuve.
Une telle paroi de cuve présente, successivement depuis l'intérieur de la cuve vers la structure porteuse 1, une barrière d'étanchéité primaire 3 au contact avec le produit contenu dans la cuve, une barrière thermiquement isolante primaire 4, une barrière d'étanchéité secondaire 5 et une barrière thermiquement isolante secondaire 6. La barrière thermiquement isolante primaire, la barrière d'étanchéité secondaire et la barrière thermiquement isolante secondaire sont essentiellement constituées par un ensemble de panneaux préfabriqués reposant sur des cordons de mastic 9 et fixés sur la structure porteuse 1.
La cuve peut être réalisée selon différentes géométries bien connues, par exemple une géométrie prismatique dans la coque d'un navire ou une géométrie cylindrique à terre ou autre. La structure porteuse 1 comporte une ouverture circulaire 8 autour de laquelle est soudé un fût 10 qui s'étend à l'extérieur de la structure porteuse 1. Une conduite métallique collectrice de vapeurs 7 est ancrée à l'intérieur du fût 10 et est destinée à extraire les vapeurs produites par l'évaporation du fluide dans la cuve. A cet effet, la conduite collectrice 7 traverse la paroi de cuve au centre de l'ouverture circulaire 8 ainsi que les barrières étanches 3 et 5 et les barrières isolantes 4 et 6 pour déboucher à l'intérieur de la cuve. Cette conduite collectrice 7 est notamment reliée à un collecteur de vapeur à l'extérieur de la cuve qui extrait cette vapeur et de la transmet par exemple au dispositif de propulsion du navire pour alimenter la propulsion du navire ou à un dispositif de liquéfaction pour réintroduire ensuite le fluide dans la cuve.
La barrière d'étanchéité 3 est reliée de manière étanche à la conduite collectrice 7. De même, la barrière d'étanchéité 5 est reliée de manière étanche à la conduite collectrice 7 sauf en un passage permettant au fluide présent entre les deux barrières d'étanchéité de circuler vers des conduites secondaire 13 et 14. De cette manière, l'espace entre la barrière étanche secondaire 5 et la barrière étanche primaire 3 forme un espace étanche primaire relié aux deux conduites secondaires 13 et 14.
Par ailleurs, le fût 10 est relié de manière étanche à la structure porteuse 1 et à la conduite collectrice 7. La conduite collectrice comporte une couche d'isolation 11 répartie uniformément sur sa portée extérieure qui présente un diamètre inférieur à l'ouverture circulaire 8. De cette manière, l'espacement entre la couche isolante 11 et l'ouverture circulaire 8 permet la circulation de fluide entre la barrière isolante secondaire et un espace intermédiaire présent entre le fut 10 et la couche d'isolant 7. L'espace intermédiaire et l'espace entre la structure porteuse et la barrière isolante secondaire 6 forment ainsi un espace étanche secondaire.
Les deux conduites secondaires 13 et 14 s'étendent parallèlement à la conduite collectrice 7 dans la couche isolante 11 de la conduite collectrice 7 depuis l'extérieur du fût 10 jusqu'à l'espace étanche primaire. La première conduite 13 permet de réaliser un passage entre l'espace étanche primaire et un organe d'évacuation non représenté qui permet de contrôler les fluides présents dans l'espace primaire. La seconde conduite 14 permet de réaliser un passage entre l'espace primaire et un organe de mesure de pression non représenté. Ces deux conduites secondaires 13 et 14 permettent notamment de réaliser un balayage d'azote dans l'espace étanche primaire.
Deux autres conduites non représentées sont soudées au fût 10 et débouchent à l'intérieur du fût 10 dans l'espace étanche secondaire pour permettre elle aussi la gestion des fluides et la mesure de pression dans l'espace étanche secondaire. Les conduites reliées à l'espace étanche secondaire permettent aussi le balayage d'azote dans l'espace étanche secondaire.
En référence à la figure 2 on va maintenant décrire plus en détail une zone II de la paroi de cuve traversée par la conduite collectrice 7.
Un panneau préfabriqué 12 placé à proximité de la conduite collectrice 7 comporte un panneau inférieur 15 rigide supporté par les cordons de mastic 9. Le panneau inférieur 15 porte une couche d'isolant thermique 16 en mousse polyuréthane et constitue avec celui-ci un élément de barrière thermiquement isolante secondaire 6. Une nappe 17 en triplex® souple ou rigide adhère sensiblement sur toute la surface de la couche d'isolant thermique 16 de l'élément de barrière thermiquement isolante secondaire 6, ladite nappe 17 formant un élément de barrière d'étanchéité secondaire 5. Une deuxième couche d'isolant thermique 18 en mousse polyuréthane recouvre partiellement la nappe 17 et y adhère. Un panneau supérieur 19 rigide recouvre la deuxième couche d'isolant thermique 18 et constitue avec lui un élément de barrière thermiquement isolante primaire 4.
Comme expliqué ci-dessus en référence à la figure 1, la conduite collectrice
7 traverse l'ouverture circulaire 8, les barrières étanches 3 et 5 et les barrières isolantes 4 et 6. L'étanchéité entre la barrière isolante secondaire et la conduite collectrice 7 est réalisée par l'intermédiaire d'un premier plateau 20 s'étendant autour de la conduite et obturant un tube 21. Le tube 21 est surmonté de manière étanche par un deuxième plateau 22. De cette manière, les deux plateaux 20 et 22 forment un logement. Des bandes flexibles 23 sont collées entre la nappe 17 et le deuxième plateau 22 pour réaliser l'arrêt étanche de la barrière étanche secondaire 5.
Le plateau circulaire métallique 20 est soudé autour de la conduite collectrice 7 entre la structure porteuse 1 et la barrière étanche secondaire 5. Le plateau circulaire 20 est soudé sur toute sa périphérie sur la portée intérieure du tube métallique 21. Le tube métallique présente un diamètre inférieur à l'ouverture 8 de la structure porteuse 1 et s'étend au-dessus du plateau circulaire 14 jusqu'en une zone proche du niveau de la barrière étanche secondaire 5.
Le deuxième plateau 22 est soudé à l'extrémité supérieure du tube 21. Le deuxième plateau 22 présente une forme carrée et comporte un passage circulaire
25 traversé par la conduite 7. Ce passage circulaire 25 présente un diamètre supérieur au diamètre de la conduite collectrice 7 de manière à laisser un espacement entre le deuxième plateau 22 et la conduite collectrice 7. Grâce à cet espacement, le fluide peut circuler depuis l'espace primaire situé entre les barrières étanches 3 et 5 vers le logement 24.
Une partie tubulaire 26 est soudée sur la surface inférieure du deuxième plateau 22 et est centrée sur le passage 25 du deuxième plateau 22. La portée intérieur de la partie tubulaire 26 présente un diamètre sensiblement égal au diamètre externe du tube 18. De cette manière, le tube 21 et la partie tubulaire 26 du deuxième plateau 22 peuvent s'emboiter et coopérer pour coulisser lorsqu'ils ne sont pas soudés. Ainsi, lors du soudage de la partie tubulaire 26 avec le tube 21, l'écartement entre le deuxième plateau 22 et la structure porteuse 1 peut être ajustée pour placer le deuxième plateau 22 sensiblement au niveau de la barrière étanche secondaire 5. Par ailleurs, l'emboitement du tube 21 et de la partie tubulaire
26 permet le centrage de l'ouverture 25 par rapport à la conduite ainsi que l'orientation du deuxième plateau 22. Les soudages entre le premier plateau 20, le tube 21 et le deuxième plateau 22 sont réalisés sur tout leur pourtour de manière à obtenir l'étanchéité entre ces éléments. Le tube 21 s'étend en outre en dessous du plateau circulaire 20 jusqu'en une zone au-delà de la structure porteuse 1. Une couronne métallique 27 présente un contour intérieur sur lequel est soudée l'extrémité du tube 21 situé dans la zone au-delà de la structure porteuse. La couronne 27 comporte une surface parallèle à la paroi de la cuve sur laquelle est collée la couche isolante 11 de la conduite collectrice 7. Le plateau circulaire 20 comporte en outre deux orifices 28 auxquels sont soudées les deux conduites secondaires 13 et 14 (non représentées sur la figure 2).
Le premier plateau 20, le deuxième plateau 22 ainsi que le tube 21 et la partie tubulaire 26 sont constituées d'acier inoxydable.
Un pavé 29 est posé à cheval sur le panneau préfabriqué 12 et sur le deuxième plateau 22 pour former un élément de la barrière isolante entre la conduite collectrice 7 et le panneau préfabriqué 12. Ce pavé 29 comporte, comme le panneau préfabriqué 12, une couche isolante 31 en appui sur la barrière étanche secondaire 5. Cette couche isolante 31 est surmontée d'un panneau supérieur 30.
Les panneaux supérieurs du panneau préfabriqué 12 et du pavé 29 supportent la barrière d'étanchéité primaire 3 sous forme de plaques de fine tôle métallique présentant des ondulations 32. Ces ondulations 32 forment des zones élastiques pour absorber la contraction thermique et les efforts de pression statiques et dynamiques. De telles barrières d'étanchéité en tôle ondulée ou gaufrée ont notamment été décrites dans FR-A-1379651, FR-A-1376525, FR-A-2781557 et FR-A-2861060. La barrière étanche primaire 3 est reliée de manière étanche à la conduite collectrice 7 par l'intermédiaire d'une collerette 33 de section formant un L. Cette collerette 33 est soudée sur les fine tôles et sur la conduite collectrice 7.
En référence à la figure 3, on voit plus en détails la structure des éléments présentés dans la figure 2 : La conduite collectrice 7 et le tube 21 traversent la structure porteuse 1 au centre de l'ouverture 8. Le tube 21 est centré dans l'ouverture 8 par l'intermédiaire de quatre cales de centrage 34 réparties en appui de manière équilibrée autour du tube 21. Ces cales de centrage 34 sont vissées sur la structure porteuse 1 et sont constituées de polyéthylène de haute densité. Les cales 34 permettent d'éviter les vibrations du tube 21 et de la conduite collectrice 7 et permettent ainsi d'éviter la dégradation du collage de la barrière secondaire 5.
Une garniture en laine de verre 35 est introduite dans le logement 24. Le deuxième plateau 22 est positionné sur le tube 21 pour que le deuxième plateau 22 soit sensiblement au même niveau que la barrière étanche secondaire. La partie tubulaire 26 du deuxième plateau est soudée sur le tube 21. Pour éviter un risque de brûlure de la garniture en laine de verre 35, une protection thermique non représentée est préalablement placée entre la garniture 34 et le tube 21 et la partie tubulaire 26. Cette garniture est poreuse pour permettre la circulation libre du fluide dans le logement entre l'espace étanche primaire et les conduites secondaires 13 et 14.
Autour du tube 21 sont placés deux parties 36 d'un bourrage de laine de verre qui présentent ensemble un contour extérieur carré de dimension plus importante que le deuxième plateau 22. Chacune des deux parties 36 comporte un contour intérieur en forme de demi-cercle pour venir s'appuyer sur la portée extérieure du tube 21 et la partie tubulaire 26.
On réalise la barrière isolante secondaire 6, la barrière d'étanchéité secondaire 5 et la barrière isolante primaire 4 au moyen de deux panneaux préfabriqués 12. Chacun des panneaux 12 autour de la conduite collectrice 7 présente globalement une forme de gradins en forme de U avec un bloc isolant inférieur 37 en forme de U constituant un élément de la barrière d'isolation secondaire, une nappe étanche 17 recouvrant complètement la surface supérieure en forme du bloc, et un bloc isolant supérieur 38 en forme de U de plus petite dimension constituant un élément de la barrière d'isolation primaire 4 de manière à laisser découvert une zone du revêtement étanche 32 située sur tout le rebord du bloc inférieur 37. Le panneau peut être préfabriqué par collage avec de la mousse de poiyuréthane et de bois contreplaqué pour les barrières d'isolation. Ainsi, le bloc inférieur 37 comporte le panneau inférieur 15 et la couche de mousse isolante 16 et le bloc supérieur comporte la couche isolante 18 et le panneau supérieur 19. Les deux panneaux préfabriqués en forme de U sont juxtaposés pour entourer les deux parties 36 du bourrage de laine de verre. Chaque panneau préfabriqué 12 comporte en outre des cheminées 42 qui permettent l'accès, lors du montage, aux moyens de fixations du panneau préfabriqués 12 permettant d'ancrer le panneau préfabriqué 12 sur des goujons (non représentés) soudés préalablement sur la structure porteuse 1.
Quatre bandes flexibles 23 sont collées à cheval chacune sur un coté du deuxième plateau 22 et sur la nappe étanche 17 de la zone à découvert du panneau préfabriqué 12 en forme de U. Les bandes flexibles sont collées à l'aide d'une colle polyuréthane. La figure 4 présente plus en détail la réalisation du collage des bandes flexibles 23. Deux première bande flexibles 23a sont collées à cheval sur la partie intérieure des panneaux préfabriqué 12 en forme de U puis le deux bandes flexible 23b sont collées à cheval sur les deux panneaux préfabriqués 12 et sur le deuxième plateau 22 tout en étant collées sur l'extrémité 41 des deux premières bandes flexibles 23a pour les chevaucher. La présente méthode de collage est donc fiable, aisée à réaliser lors du montage, et simplifie les éventuelles réparations du fait d'une zone de collage étroite facilitant le décollage. Par ailleurs, ce collage pour arrêter la membrane secondaire 5 peut être effectué de manière automatique.
En revenant à la figure 3 on voit que quatre pavés 29 sont positionnés sur les bandes flexibles pour compléter la barrière étanche primaire. Les pavées 29 présentent un coté en forme d'arc de cercle pour accueillir la conduite collectrice 7. L'arc de cercle présente un diamètre supérieur au diamètre de la conduite collectrice tel que c'est visible sur la figure 2. Cela permet de laisser un espace pour une garniture de laine de verre non représentée entre la conduite 7 et les pavés 29.
Les fines tôles de la barrière étanche sont ensuite fixées sur la barrière isolante primaire. Celles-ci sont positionnées de manière que la zone de la barrière étanche primaire traversée par la conduite collectrice ne soit pas traversée par une ondulation 32. De cette manière, la zone traversée par la conduite collectrice 7 est sensiblement plane et permet la mise en place et le soudage de la collerette 33.
La figure 5 présente plus précisément le deuxième plateau 22 des figures 2 et 3. Des bandes de nappe rigide 43 sont collées entre les côtés de la partie carrée du deuxième plateau 22 et le passage circulaire 25. Les bandes de nappe étanche flexible 23 sont collées sur ces nappes rigides. De cette manière les bandes de nappe flexible 23 sont seulement collées sur des nappes étanches rigides.
La figure 6 met en évidence la structure des pavés 29 permettant la circulation du fluide entre les ondulations 32 et le logement 24. Le panneau supérieur comporte une rainure 44 formant un angle droit traversant le panneau entre sa surface supérieur et sa surface inférieure. Lors de la mise en place de la barrière étanche primaire, deux ondulations 32 perpendiculaires l'une par rapport à l'autre sont superposées à la rainure 44 de manière à permettre la circulation de fluide présent dans les ondulations vers la couche isolante 18. Cette couche isolante comporte en outre une rainure de liaison 46 correspondant à la rainure 44 du panneau supérieur à partir de laquelle s'étendent trois rainures parallèles 46 en direction de la partie du pavé en arc de cercle sur laquelle elles débouchent. Les rainures 45 et 46 de la couche isolante 18 du pavé 29 sont comblées de laine de verre d'une densité de 22kg/m3. De cette manière le fluide gazeux qui a traversé le panneau supérieur peut circuler jusqu'à l'extérieur du pavé, dans l'espace entre le pavé et la conduite collectrice 7.
Cette structure spécifique des pavés 29, l'espacement entre le passage circulaire 25 et la conduite collectrice et le logement 24 comprenant une garniture 35 poreuse permet de créer un circuit pour les fluides pour faciliter leur circulation dans l'espace étanche primaire, notamment depuis les ondulations 32 jusqu'aux conduites secondaires 13 et 14 et inversement.
De même, l'espace entre l'ouverture circulaire 8 et la conduite 21 et entre la structure porteuse 1 et les panneaux inférieurs 15 permet de générer un circuit pour le fluide entre l'espace secondaire et le fût 10. Ces circuits permettent notamment l'inertage de la paroi de cuve à l'azote.
Pour réduire les contraintes exercées sur les collages effectués autour de la conduite collectrice, l'ancrage de la conduite 7 est réalisé en une partie 48 de la conduite 7 espacée dans une direction opposée à l'intérieur de la cuve par rapport à la structure porteuse 1. De cette manière, la contraction de la conduite collectrice 7 lorsqu'elle est soumise à des basses températures est équivalente à la contraction de la barrière isolante secondaire 5 au niveau de la zone collée sur le deuxième plateau 22. Ainsi, les contraintes sur les collages de la paroi de cuve sont réduites. Cet ancrage comporte un élément tronconique 49 métallique soudé à la conduite étanche 7. L'élément tronconique 49 s'appuie sur un support s'étendant à l'intérieur du fût 10.
Bien que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus la conduite collectrice traverse une paroi de plafond de la cuve, dans un autre mode de réalisation la conduite pourrait traverser la paroi de la cuve en haut d'une paroi latérale de la cuve.
Les cuves décrites ci-dessus peuvent être utilisées dans différents types d'installations telles que des installations terrestres ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
En référence à la figure 7, une vue écorchée d'un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque du navire, et deux barrières isolantes agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire, et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72.
De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriés, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
La figure 7 représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en oeuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
L'usage du verbe «comporter», «comprendre» ou «inclure» et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou «une» pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes.
Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Cuve étanche et thermiquement isolée agencée dans une structure porteuse (1) pour contenir un fluide, ladite cuve comprenant des parois de cuve fixées à des parois de ladite structure porteuse,
une paroi de cuve présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur depuis l'intérieur vers l'extérieur de ladite cuve, une barrière étanche primaire (3), une barrière thermiquement isolante primaire (4), une barrière étanche secondaire (5), et une barrière thermiquement isolante secondaire (6),
la cuve comportant en outre une conduite étanche (7) traversant une paroi de la cuve pour définir un passage entre l'espace intérieur de la cuve et un collecteur de vapeur agencé à l'extérieur de la cuve,
dans laquelle la paroi de cuve autour de la conduite étanche comporte :
un premier plateau (20) lié de manière étanche à la périphérie de la conduite (7) et s'étendant parallèlement à la paroi, le premier plateau étant espacé vers la structure porteuse (1) par rapport à la barrière étanche secondaire (5),
une première plaque de liaison périphérique (21) fixée de manière étanche sur toute la périphérie du premier plateau et s'étendant parallèlement à la conduite étanche (7), la première plaque de liaison s'étendant dans le sens de l'épaisseur de la paroi de cuve et formant un rebord en saillie vers la barrière étanche secondaire par rapport au premier plateau,
des blocs isolants secondaires (16) disposés sur la paroi de la structure porteuse autour de la première plaque de liaison périphérique (21), les blocs isolant secondaires étant recouverts d'une première nappe étanche (17) formant la barrière étanche secondaire (5),
un deuxième plateau (22) disposé parallèlement au premier plateau au même niveau que la première nappe étanche (17) formant la barrière étanche secondaire, le deuxième plateau comportant une deuxième plaque de liaison (26) fixée de manière étanche sur une surface orientée vers le premier plateau du deuxième plateau et faisant saillie vers la structure porteuse parallèlement à la conduite (7), la deuxième plaque de liaison étant fixée de manière étanche à la première plaque de liaison périphérique tout autour de la première plaque de liaison périphérique, les deux plateaux mutuellement espacés délimitant un logement (24),
une deuxième nappe étanche (23) flexible collée de manière étanche à cheval sur la première nappe étanche et sur le deuxième plateau tout autour du deuxième plateau,
une ouverture ménagée à travers le deuxième plateau pour permettre la circulation de gaz entre un espace primaire situé entre les deux barrières étanches et le logement,
et un tuyau (13) débouchant à travers le premier plateau et s'étendant en direction de la structure porteuse pour définir un passage entre le logement et le collecteur de vapeur.
2. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle le deuxième plateau (22) comporte une plaque d'appui présentant une forme carrée, la deuxième nappe étanche flexible comportant des bandes étanches (39, 41) flexibles collées chacune à un bord respectif de la plaque d'appui carrée du deuxième plateau.
3. Cuve selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le deuxième plateau (22) comporte une plaque d'appui et une troisième nappe étanche rigide (43) collée sur la plaque d'appui en une surface supérieure, la seconde nappe étanche flexible (23) étant collée à la troisième nappe étanche collée sur le deuxième plateau (22), et la deuxième plaque de liaison étant soudée sur une surface de la plaque d'appui opposée à la surface supérieure.
4. Cuve selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle l'une des deux plaques de liaison (21, 26) présente une forme apte à s'emboiter et coulisser selon une direction parallèle à la conduite (7) dans l'autre plaque de liaison.
5. Cuve selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle
la périphérie du premier plateau (20) présente une forme circulaire centrée par rapport à la conduite étanche,
la première plaque de liaison périphérique (21) et la seconde plaque de liaison (26) présentent une forme tubulaire, le diamètre extérieur d'une des deux plaques de liaison étant sensiblement égal au diamètre intérieur de l'autre plaque de liaison, et la premier plaque de liaison et la seconde plaque de liaison étant emboîtées de manière à centrer le deuxième plateau (22) par rapport à la conduite (7).
6. Cuve étanche selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle la première plaque de liaison périphérique (21) s'étend en outre en direction de la structure porteuse (1) au-delà de la structure porteuse.
7. Cuve étanche selon la revendications 6, dans laquelle la conduite (7) traverse la structure porteuse en une ouverture circulaire (8) de la structure porteuse,
et dans laquelle des organes de centrage (34), distribué circonférentiellement autour de la première plaque de liaison périphérique, s'appuient entre le bord de l'ouverture (8) et la première plaque de liaison périphérique de manière à centrer la conduite étanche dans l'ouverture circulaire.
8. Cuve étanche selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle une troisième plaque en forme de couronne (27) est reliée par son diamètre intérieur sur une extrémité de la première plaque au-delà de la structure porteuse et
la conduite (7) comporte une couche isolante (11) sur sa portée extérieure s'étendant depuis le premier plateau vers la structure porteuse au-delà de la structure porteuse et collée sur le troisième plateau.
9. Cuve étanche selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle le logement (24) est garni d'une garniture isolante poreuse (35).
10. Cuve étanche selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle un deuxième tuyau (14) débouche à travers le premier plateau et s'étend en direction de la structure porteuse pour définir un passage entre le logement (24) et un capteur de pression.
11. Cuve étanche selon l'une des revendications 1 à 10 dans laquelle les plaques de liaison ont une forme tubulaire et les blocs isolants secondaires (16) disposés autour de la première plaque de liaison périphérique présentent ensemble une fenêtre de forme carrée dont les côtés sont d'une longueur supérieur au diamètre des plaques de liaison, la conduite traversant la fenêtre en son centre de manière à former un espace entre les plaques de liaison et les blocs isolants secondaires, l'espace étant garni d'un bourrage isolant poreux (36).
12. Cuve étanche selon l'une des revendications 1 à 11, dans laquelle la barrière thermiquement isolante primaire comporte un pavé isolant primaire (29) comportant un coté (47) présentant une forme en arc de cercle pour accueillir un bord de la conduite (7), dans lequel le pavé isolant primaire (29) comporte une couche isolante portant un panneau portant lui-même la barrière étanche primaire, la barrière étanche primaire comportant des ondes, le panneau comportant une rainure (44) traversant le panneau et positionnée sous une onde (32) de la barrière étanche primaire (3), et la couche isolante comportant une rainure (45, 46) débouchant sur le côté présentant une forme en arc de cercle et superposée à la rainure du panneau supérieur du pavé isolant primaire de manière à définir un passage pour le fluide entre l'onde de la barrière isolante primaire et le logement.
13. Cuve étanche selon l'une des revendications 1 à 12, dans laquelle la conduite est reliée de manière rigide à la structure porteuse (1) en une partie de la conduite, la partie de la conduite étant espacé à une distance de la seconde nappe étanche (40) selon une direction parallèle à la conduite (7) de manière que la contraction thermique de la conduite (7) selon ladite direction est équivalente à la contraction thermique de la barrière isolante secondaire (6) selon ladite direction.
14. Navire (70) pour le transport d'un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon l'une des revendications 1 à 13 disposée dans la double coque.
15. Utilisation d'un navire (70) selon la revendication 14 pour le chargement ou déchargement d'un produit liquide froid, dans laquelle on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
16. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 14, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entraîner un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
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