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La présente invention a pour but d'apporter des solutions économiques aux problèmes de construction et d'exploitation des réservoirs de stockage, notamment d'hydrocarbures, par la combinaison de dispositions de construction se référant tant aux réservoirs proprement dits qu'aux installations connexes de ces réservoirs.
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30-icnie ai amplification de construction des réservoirs et ..... leurs f3.ds.tior-s. ste."cilî."j= des réservoirs sounis à tuie pression ¯¯¯ .3 c'u.ss -#sduction. ou suppression, des pertes par évapc. - ':#! , '.y,.?3 du stockage des produits volatils tels que j >.-#":# jIgs - renforcement de la sécurité.
Les procédés faisant l'objet de la présente invention peuvent être adoptés pour la réalisation de réservoirs neufs ou pour l'amélioration ou la transformation de réservoirs existants.
Les réservoirs de types classiques sont construits, trie- fréquemment, sur des sols dont la résistance pratique est inférieure à 1kg/cm2, ce qui conduit, soit à limiter leur hauteur à 10 mètres environ, soit à recourir à des fondations toujours onéreuses, telles que dalles de répartition en béton armé, couronnes en béton armé, pieux, etc....
Cependant, la construction de réservoirs relativement hauts est bénéfique car la surface d'échange thermique avec l'extérieur, la surface d'évaporation du produit stocké, ainsi que le prix de revient, sont sensiblement réduits.
Les calculs et l'expérience montrent que les réservoirs de types classiques ont tendance à se soulever sur la partie périphérique de leur fond lorsque, soumis à une pression gazeuse interne, ils ne sont pas équilibrés par un poids suffisant de la construction.
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De plus, à moins de recourir à des ccédés spéciaux, très souvent onéreux,la réduction substantielle des pertes par évaporation de produits volatils ne peut être obtenue.
Encore ces procédés spéciaux sont-ils indépendants des dispositifs à mettre en oeuvre en cas d'inendie.
A ce sujet, l'extinction des incendies est mise fréquem- ment en échec en raison de l'insuffisance en volume et en débit des réserves d'eau.
Dans le domaine de la sécurité, les dispositifs classiques de protection des réservoirs situés à proximité d'une flamme ne sont pas suffisamment efficaces pour éviter la propagation du feu, notamment par introduction de flammes extérieures dans les réservoirs dont la phase gazeuse se met en dépression pour une raison quelconque, telle qu'un refroidissement exces-' sif non contrôlé.
Les procédés selon la présente invention permettent d'éviter les inconvénients ci-dessus.
Selon l'invention, la charge sur le sol du réservoir et de son contenu est répartie sur une surface beaucoup plus grande que celle du fond, tout en assurant la mise en tension des tôles du fond, ce "qui évite ou limite le recours à des formes spéciales onéreuses.
L'accroissement de la surface de répartition de la charge totale est obtenue par le prolongement vers l'extérieur des tôles de fond, sensiblement dans leur plan.
Les tôles assemblées, généralement soudées, constituant le prolongement du fond, sont de préférence de forme convexe 'pour travailler en traction sous l'action de la pression exercée par la réaction du sol de fondation. De cette manière, les propriétés mécaniques de l'acier sont utilisées au mieux.
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La plateforme extérieure, constituée par le prolonjj# on- des tôles du fond, peut recevoir un lest solide, tel que matériaux pierreux, destiné às'oppser au soulevèrent des réservoirs à pression en phase raseuse.
Si le lest employé est liquide (eau par exemple), la plateforme est complétée par une paroi verticale périphérique permettant de constituer la capacité nécessaire.
Cette capacité sert d'ailleurs de réserve 2 eau pour, selon l'invention, assurer en circuit fermé et de manière automatique, l'arrosage du réservoir, soit pour éviter les pertes par évaporation en exploitation normale, soit pour éviter l'échauffement excessif en cas de feu voisin.
Selon 1* invention, l'automaticité du circuit d'arrosage est obtenue par des manocontacteurs réglés en fonction des pressions maxima et minima en phase gazeuse que l'on .s'est fixées en relation avec les pressions de tarage des soupapes de sécurité du réservoir.
Ce circuit d'arrosage, de fonctionnement automatique, permet donc de maintenir la phase gazeuse du réservoir à température sensiblement constante, d'où il résulte une réduction très importante de pertes par évaporation et la possibilité d'éviter une mise en dépression de la phase gazeuse du réservoir.
La réserve d'eau ainsi constituée assure aussi l'appro- visionnement en eau qu'exige la fabrication de mousse extinctrice.
La cuvette recevant l'eau fait fonction, selon l'in- vention., de cuvette de rétention. Bile permet de recueillir le produit débordant accidentellement du réservoir. Un trop- plein spécial assure, par priorité 1' évacuation automatique de l'eau pour faire la place, neceasa@re au produit.
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Les formes de réalisation, selon l'invention, sont différentes selon les objectifs fixés et les conditions d'exploitation.
Les figures 1, 2, 3 et 4 représentent er coupe verti- cale partielle la partie inférieure de différents réservoirs réalisés selon l'invention.
La figure 5 représente également en coupe, à titre de variante, un mode de réalisation faisant appel à la construc- tion chaudronnée et en béton.
La figure 6 représente, toujours en coupe, une appli- cation à un réservoir sphéroïdal à fond sensiblement plan.
Les figures 7 et 8 montrent, à titre d'exemple, le schéma d'une installation, selon l'invention, d'un dispositif d'arrosage automatique ou manuel, fonctionnant en circuit fermé.
Sur la figure 1, on a seulement recherché le lestage du réservoir avec de l'eau.
A cet effet, le fond 1 du réservoir est prolongé par la bande annulaire 2. L'ensemble 1 et 2 s'appuie sur le sol préparé 3.
La tôle rigide 4, faisant le tour du réservoir, est soudée, d'une part à la robe 5 du réservoir et, d'autre part à la bande annulaire 2. La capacité étanche ainsi constituée est emplie d'eau pour assurer la stabilité du réservoir.
Dans la variante représentée sur la figure 2, on a pour objectif principal de réduire les charges sur le sol et de constituer une capacité annexe. Cette capacité est destinée à recueillir les eaux de pluie et d'arrosage et à constituer une réserve d'eau en cas d'incendie, notamment pour la fabrication de mousse extinctrice.
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Le fond 1 du réservoir est prolongé par la bande annu- laire 2 préférablement de forme légèrement convexe.
L'ensemble 1 et 2 s'appuie sur le sol préparé 3. Des tubes rigides 6, remplis de béton 7 (ou enrobés de béton), sont solidement soudés à la robe 5 par l'intermédiaire de rai disseurs 8, et à la bande annulaire 2 par l'intermédiaire de raidisseurs 9.
Les raidisseurs 8 représentés verticalement sur la figure 2 peuvent être horizontaux ou dans toute autre positic selon l'importance des charges à transmettre.
La réaction du sol sur la bande annulaire 2, légèrement convexe, la fait travailler à la traction et transmet égale- ment un effort de traction au fond 1 qui tend normalement à travailler à la flexion sous l'action de la pression hydros- tatique du liquide.
Les raidisseurs 8, sollicités par les tubes 6, assurent un renforcement de la résistance de la partie inférieure de la robe du réservoir.
Près du bord extérieur de la bande 2 est soudée une virole verticale 10. Ainsi est réalisée la capacité 11, per- mettant le lestage du réservoir et pouvant recueillir égale- ment le produit provenant d'un débordement accidentel du réservoir. Dans ce dernier cas, l'eau est évacuée automati- quement, au fur et à mesure des nécessités, par le trop-plein à tube plongeur 12.
Lorsque la constitution d'une capacité annexe est seule recherchée, on adoptera la forme de réalisation représentée par la figure 3.
Sur le prolongement 2 du fond 1, reposant sur le sol préparé 3, est soudée une virole verticale 8. La capacité 9 ainsi obtenue répond à l'objectif fixé.
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Entre la robe 5 du réservoir et la virole 8 sont placées des entretoises 6 soudées à 5 et à 8, éventuellement, par l'intermédiaire de raidisseurs non représentés sur le dessin. lorsque la répartition des charges sur le sol est seule recherchée, une construction simplifiée est représentée sur la figure 4.
Des barres rigides constituées par des tubes 6 remplis ou enrobés de béton 7, sont soudées à la bande 2 et à la robe 5 du réservoir,par l'intermédiaire des raidisseurs 8 et 9 représentés respectivement verticalement et circulaires.
La bande annulaire 2, de préférence légèrement convexe, travaille en traction sous l'action de la réaction du sol, et transmet des efforts de traction au fond 1, normalement sollicité à la flexion.
Si l'on désire, par surcroît, assurer la stabilité sous l'effet de la pression interne en phase gazeuse, la, plate-forme annulaire 2 peut être chargée de lest solide constitué par des matériaux pierreux par exemple.
La figure 5 représente, à titre de variante, un mode de réalisation faisant appel à la construction chaudronnée et au béton.
Il s'applique particulièrement aux réservoirs existants dont on désire, isolément ou en combinaison, améliorer les caractéristiques déjà citées.
Le réservoir est représenté partiellement par son fond 1 et sa robe 5.
La couronne 2 est en béton armé.
Dans cette couronne est noyée l'extrémité inférieure des tubes 6 dont l'extrémité supérieure est soudée à la robe 5 par l'intermédiaire des raidisseurs 8.
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Des tirants 9' noyés dans la couronne 2 sont soudés à leur extrémité libre au fond 1 du réservoir. Ils exercent un effort de traction à la périphérie du fond 1 qui, norma- lement, est soumis à un effort de flexion. Une murette 10 peut être montée à proximité du bord extérieur de la couronne 2 pour constituer la cuvette de rétention 11.
L'invention ne se limite pas aux réservoirs de type classique, c'est-à-dire de forme cylindrique à axe vertical, nais s'étend à tous autres types de réservoirs contenant ou non des hydrocarbures liquides.
A titre d'exemple, dans le cas d'un réservoir sphérique ou cylindrique comportant une ceinture circulaire équatoriale externe 21, qui serait supportée par une charpente prenant appui sur le sol 3, celle-ci peut être remplacée, selon l'invention, par une 7upemétrallique 22 soudée, ainsi que le montre la figure 6.
Le fond 1 du réservoir prolongé largement en 2, repose sur le sol préparé 3.
Il est bien entendu que ces réservoirs peuvent reposer, soit au niveau du sol directement sur leur fond, soit sur un fond surélevé, soit encore être partiellement enfoncés au dessous du niveau du sol.
L'invention s'applique également aux réservoirs à toit flottant. Dans ce cas, l'eau pluviale tombant sur le ponton peut être recueillie dans la capacité annexe.
Selon la présente invention, il est possible de complé- ter les dispositions décrites par un système automatique d'arrosage à l'eau, fonctionnant en circuit fermé,sans perte d'eau autre que celle résultant de l'évaporation, cette perte étant d'ailleurs largement compensée par la récupération de l'eau de pluie tombant sur le réservoir.
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Le réservoir 5 , supposé de type classique, équipé de sa virole 10 , repose sur le sol préparé 3.
Le réservoir 5 est entouré d'un ravir de rétention 10'. partiellement, représenté sur les figures 7 et 8, et qui présente un décrochement pour la salle de pompe 13.
Le réservoir 5 est équipé de la soupape de sécurité 14 dont les tarages à la pression et à la dépression sont conve- nablement réglés.
Il comporte aussi la rampe d'arrosage à l'eau 15, dont' les diffuseurs ne sont pas représentés.
La salle de pompe 13 comporte une pompe à eau 16, entraînée par un moteur de sécurité 17 et un tableau de com- mande 18.
L'aspiration de la pompe 16 est reliée à la capacité annexe 11 par la tubulure 19.
Le refoulement de la pompe 16 est relié à la rampe d'arrosage 15 par la tubulure 20.
L'eau d'arrosage convenablement répartie sur toute la toiture coule sur la robe du réservoir et se rassemble dans la capacité annexe 11 pour servir a nouveau.
Un manomètre indiquant, à tout moment, la pression régnant en phase gazeuse du réservoir 10 est équipé en mano- contacteur réglable de sécurité, permettant la mise en route automatique de la poupe à eau 16, avant échappement de la soupape de sécurité 14 et l'arrêt automatique de la pompe. à eau 16, dès que la pression en phase gazeuse du réservoir descend à une valeur fixée.
Ce dispositif permet notamment d'éviter les pertes par évapo- ration dans le cas de stockage d'hydrocarbures légers.
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Un dispositif densimétrique automatique, non représente. évite la marche automatique lorsque l'eau se présentant à l'aspiration de la pompe 16 contient des hydrocarbures.par exemple.
Il est possible, selon l'invention, d'installer une centrale unique de pompage d'eau d'arrosage et d'établir ainsi un réseau permanent d'eau sous pression. Dans ce cas, l'arrosage automatique et indépendant de chaque réservoir est obtenu par des vannes automatiques commandées individuelle- ment à l'ouverture ou la fermeture par la pression régnant en phase gazeuse de chacun des réservoirs.
Lesdites vannes automatiques comportent en outre des dispositifs permettant d'opérer manuellement et individuelle- ment au gré de l'opérateur, les manoeuvres d'ouverture et de fermeture.
Le dispositif d'arrosage d'un réservoir, selon l'inven- tion, peut être combiné avec l'installation de fabrication et de déversement de la mousse d'extinction d'incendie. A cet effet, le refoulement de la pompe 16 comporte 2 dériva- tions, l'une 20 déjà citée, l'autre 23 sur laquelle peut se brancher l'appareil fixe ou mobile de fabrication de mousse.
Les vannes de sectionnement ou de réglage 24 et 25 permettent d'effectuer les manoeuvres qu'exigent les circonstances.
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