EP2453159B1 - Cuve a membrane ondulée renforcée - Google Patents

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EP2453159B1
EP2453159B1 EP12154056.1A EP12154056A EP2453159B1 EP 2453159 B1 EP2453159 B1 EP 2453159B1 EP 12154056 A EP12154056 A EP 12154056A EP 2453159 B1 EP2453159 B1 EP 2453159B1
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EP
European Patent Office
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tank
reinforcing element
membrane
reinforcing
corrugation
Prior art date
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EP12154056.1A
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EP2453159A2 (fr
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Mokrane Yataghene
Bruno Deletre
Gery Canler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Publication date
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Publication of EP2453159A3 publication Critical patent/EP2453159A3/fr
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    • F17C2270/0105—Ships
    • F17C2270/0107—Wall panels

Definitions

  • the present invention relates to a sealed tank.
  • the present invention relates to a sealed and thermally insulated tank intended for the transport of liquefied natural gas (LNG) by ship.
  • LNG liquefied natural gas
  • the document FR 2 781 557 describes a tank integrated into the structure of a ship, which allows the transport of LNG.
  • the walls of the tank successively comprise, from the inside of the tank to the outside, a primary waterproof barrier, a primary thermally insulating barrier, a secondary waterproof barrier and a secondary thermally insulating barrier.
  • the primary waterproof barrier is a membrane made with corrugated metal plates, in stainless steel. More precisely, each plate has a series of waves parallel to the axis of the ship and another series of waves perpendicular to the axis of the ship.
  • the waves provided on the metal plates of the membrane are intended to allow the membrane to deform in order to limit the stresses generated by thermal retraction and the effect of the ship's beam.
  • the document FR 2 861 060 proposes to provide reinforcing ribs on the waves.
  • the documents JP55122600U , JP55078896 , EP2261110 disclose reinforcements intended to be placed under membrane corrugations.
  • a problem that the present invention proposes to solve is to provide a tank which does not have at least some of the aforementioned drawbacks of the prior art.
  • an object of the invention is to improve the resistance to pressure of the membrane, in order to avoid or limit plastic deformations thereof.
  • the solution proposed by the invention is a sealed tank, at least one wall of which comprises a sealed membrane intended to be in contact with the product contained in the tank and a support adjacent to the membrane, in which the membrane comprises at least one plate. exhibiting at least one wave, characterized in that it comprises a reinforcing element inserted under the wave, between the membrane and the support, according to claim 1.
  • the membrane can comprise several plates, the plate can present several waves, and a restoring element can be arranged under one or more waves of one or more plates.
  • the support may for example be a thermally insulating layer, and more precisely a plywood panel with a thermally insulating layer.
  • the reinforcing element has an internal passage which allows gas to circulate between the wave and the support while passing through the reinforcing element.
  • an external passage allows gas to flow between the wave and the support bypassing the reinforcing element
  • the reinforcing element is made of a material chosen from: plywood, polyethylene, polycarbonate, polycarbonate reinforced with glass fibers, polyether imide, and expanded polystyrene.
  • the reinforcing element comprises an external envelope, the shape of which corresponds substantially to the shape of the wave.
  • the reinforcing element comprises at least one reinforcing web inside said envelope.
  • the minimum distance between the reinforcing element and the wave is between 0% and 5% of the height of the wave.
  • the plate has a first series of waves parallel to each other, and a second series of waves parallel to each other and transverse to the waves of the first series, the reinforcing element being inserted under a wave of the first series.
  • the reinforcing element can be inserted under several waves of the first series.
  • the reinforcing element has a length corresponding to the distance between two waves of the second series. Alternatively, this length can be smaller or larger.
  • the reinforcing element is inserted under the wave in a sliding manner relative to the membrane and to the support.
  • the manufacture of the tank does not require a step of fixing the reinforcing element.
  • the reinforcing element is fixed to the membrane or to the support. This ensures that the reinforcing element remains positioned in the desired location.
  • the membrane has an undercut, the reinforcing element being clipped to, or wedged in, the undercut.
  • At least two reinforcing elements are arranged respectively under two adjacent waves of the membrane, one of said two reinforcing elements forming a stop for the other of said two reinforcing elements.
  • one reinforcing element is taken prisoner by the other and is therefore held in place.
  • the reinforcing element has at least one weak point capable of deforming or breaking if it is subjected to a stress greater than a determined threshold.
  • the membrane is in contact with the support.
  • the invention also provides a floating structure comprising a tank according to the invention above. It could be a ship or some other type of floating installation.
  • a tank according to one embodiment of the invention may have a multilayer structure similar to the tanks of the documents. FR 2 781 557 and FR 2 861 060 cited in the introduction.
  • the tank has a primary waterproof membrane produced with corrugated metal plates which rest on a plywood panel with a primary thermally insulating layer.
  • the general aspects of this multilayer structure being known, the particularities of the tank according to one embodiment of the invention are described below.
  • Plate 1 shown on figure 1 is a corrugated plate, made of stainless steel, of generally rectangular shape.
  • the primary waterproof membrane of the tank is made by welding edge to edge several plates of this type.
  • plate 1 comprises three large waves 2 extending along the length of plate 1, and nine small waves 3 extending along the width of plate 1.
  • large waves 2 and small waves 3 we speak of large waves 2 and small waves 3 because the height large waves 2 is greater than that of small waves 3.
  • the plate 1 could have a different number of large waves 2 and / or small waves 3. Also in a variant, the waves of the plate 1 could have reinforcing ribs as described in FR 2 861 060 . The waves of plate 1 could also present other configurations, for example as in the documents FR 2 735 847 or KR-10-2005-0050170 .
  • the plate 1 rests on the plywood 4 of the underlying thermally insulating layer.
  • the plate 1 could rest on another type of support.
  • a reinforcing element 5 is arranged under the large wave 2, between the plate 1 and the plywood 4.
  • "under” means that the reinforcing element 5 is covered by the wave, but does not necessarily mean that it is lower. Indeed, on the vertical walls of the tank, the reinforcing element 5 is located horizontally to the wave which covers it.
  • the length of the reinforcing element 5 corresponds to the distance between two small waves 3.
  • reinforcing elements 5 can be arranged, each under a large wave 2 between two small waves 3.
  • the number and distribution of the reinforcing elements 5 can be determined as a function of the distribution of the stresses provided for in operation in the membrane of the tank. .
  • the length of the reinforcing element 5 may be less than the distance between two small waves 3 or, if the geometry of the crossing between waves allows it, greater than this distance. Also as a variant, reinforcing elements 5 can be provided under the small waves 3.
  • the reinforcing element 5 is put in place as shown in figure 2 , without being fixed either to the plate 1 or to the plywood 4. It can therefore possibly slide under the large wave 2.
  • the manufacture of the tank therefore does not require a step of fixing the reinforcing elements 5.
  • the reinforcement element 5 can be fixed to the membrane or to the plywood 4.
  • the figures 3 to 11 represent different shapes that may be suitable.
  • the views of figures 3 to 9 are perspective views of a portion of the reinforcing element 5, the length of which may be greater than that shown.
  • the views of figures 10 and 11 are sectional views. In these different figures, the same reference signs are used to designate similar elements.
  • the reinforcement element 5 of the figure 3 which is not part of the invention but is useful for understanding the invention, has a solid section. Its two side faces 6 are curved and have a shape corresponding to that of wave 2. However, the side faces 6 do not extend to the top of wave 2 and the reinforcing element 5 has an upper face. 7 plane. Gas can flow between the top of wave 2 and the top face 7.
  • the reinforcement element 5 of the figure 4 has an envelope whose outer shape corresponds to the shape of the wave 2.
  • a circular passage 9 allows gas to pass through the reinforcing element 5.
  • the passage 9 has a shape corresponding to the outer shape of the casing, in order to provide a larger passage surface.
  • the reinforcement element 5 of the figure 6 also has an envelope, the outer shape of which corresponds to the shape of the wave 2 and a passage 9.
  • internal webs 10 pass through the passage 9.
  • the figures 7 to 9 represent alternative configurations of sails 10.
  • the reinforcement elements figures 3 to 9 can be made, for example, from one of the following materials: polyethylene, polycarbonate, polycarbonate reinforced with glass fibers, polyether imide, and expanded polystyrene. They can be manufactured by any suitable technique (injection, molding, extrusion, machining, etc.).
  • the reinforcing elements 5 of the figures 10 and 11 which do not form part of the invention but are useful for understanding the invention, have a solid section. Their side faces 6 each have two flat bands. As for the reinforcing element of the figure 3 , gas can pass between the upper face 7 and the top of the wave.
  • the reinforcing elements 5 of the figures 10 and 11 can for example be made of plywood, by machining.
  • the reinforcement element 5 of the figure 11 has a tongue 22 fixed to its lower face 23.
  • the tongue 23 makes it possible to fix the reinforcing element 5 to the plywood 4, for example at the level of the junction between two plywood plates.
  • the figure 12 shows, in the left part, the geometry of the waves at the level of a cross between a large wave 2 and a small wave 3. It can be seen that the membrane has at this level an undercut 20.
  • the right part of the figure 12 shows that the reinforcing element 5 arranged under a large wave 2 has, at its end, tabs 21 which make it possible to fix the reinforcing element 5 to the membrane, by clipping at the level of the undercut 20. Alternatively, the legs 21 could be stuck.
  • the figure 13 shows in perspective a reinforcing element 5 which is intended to be arranged simultaneously under several large waves 2 and small waves 3. Its shape corresponds to those of the waves, including at the crossings. Internal passages 9 are provided both in the parts located under the small waves 3 and under the large waves 2.
  • the figure 14 which is not part of the invention but is useful for understanding the invention, shows two reinforcing elements 5, one being intended to be arranged under a large wave 2 and the other under a small wave 3 , by crossing at the crossing of the waves.
  • the reinforcing elements 5 each have a notch 24 enabling them to be positioned relative to one another.
  • the reinforcement elements 5 have a rectangular section.
  • reinforcing element 5 allows the waves to deform in the event of thermal contraction, and provide support for the waves in the event of deformation due to hydrostatic and dynamic pressures. To achieve this goal, it can be provided that, when the tank is empty (therefore in the absence of thermal loading and hydrostatic or dynamic pressure), the minimum distance between the reinforcing element 5 and the wave under which it is finds either between 0% and 5% of the height of the wave.
  • reinforcing element 5 each have particular properties: cost and ease of manufacture, mechanical strength, quantity of material, etc. Depending on the applications, the most appropriate form can be chosen.

Description

    Domaine technique de l'invention
  • La présente invention se rapporte à une cuve étanche. En particulier, la présente invention se rapporte à une cuve étanche et thermiquement isolée destinée au transport de gaz naturel liquéfié (GNL) par navire.
    • Etat de la technique
  • Le document FR 2 781 557 décrit une cuve intégrée dans la structure d'un navire, qui permet le transport de GNL. Les parois de la cuve comprennent successivement, depuis l'intérieur de la cuve vers l'extérieur, une barrière étanche primaire, une barrière thermiquement isolante primaire, une barrière étanche secondaire et une barrière thermiquement isolante secondaire. La barrière étanche primaire est une membrane réalisée avec des plaques métalliques ondulées, en acier inoxydable. Plus précisément, chaque plaque présente une série d'ondes parallèles à l'axe du navire et une autre série d'ondes perpendiculaires à l'axe du navire.
  • En fonctionnement, des contraintes mécaniques sont générées dans la membrane. Ces contraintes ont plusieurs sources : la rétraction thermique lors de la mise à froid de la cuve, l'effet de la poutre du navire, la pression hydrostatique due au chargement, ainsi que la pression dynamique due au mouvement de la cargaison, notamment en raison de la houle.
  • Les ondes prévues sur les plaques métalliques de la membrane sont destinées à permettre à la membrane de se déformer pour limiter les contraintes engendrées par la rétraction thermique et l'effet de la poutre du navire.
  • On a constaté que la pression dynamique pouvait provoquer des déformations plastiques des ondes. Or, à l'usage, de telles déformations peuvent conduire à dégrader la flexibilité des plaques et nuire à l'étanchéité de la membrane, notamment au niveau des jonctions entre plaques.
  • Pour augmenter la résistance à la pression de la membrane et limiter les déformations plastiques, le document FR 2 861 060 propose de prévoir des nervures de renfort sur les ondes. Les documents JP55122600U , JP55078896 , EP2261110 divulguent des renforts destinés à être placés sous des ondulations de membrane.
  • Cependant, il peut être intéressant d'accroitre encore la résistance à la pression de la membrane.
    • Résumé de l'invention
  • Un problème que la présente invention propose de résoudre est de fournir une cuve qui ne présente pas au moins certains des inconvénients précités de l'art antérieur. En particulier, un but de l'invention est d'améliorer la résistance à la pression de la membrane, afin d'éviter ou d'en limiter les déformations plastiques.
  • La solution proposée par l'invention est une cuve étanche, dont au moins une paroi comprend une membrane étanche destinée à être en contact avec du produit contenu dans la cuve et un support adjacent à la membrane, dans laquelle la membrane comprend au moins une plaque présentant au moins une onde, caractérisée par le fait qu'elle comprend un élément de renfort inséré sous l'onde, entre la membrane et le support, selon la revendication 1.
  • On a constaté qu'un tel élément de renfort permet de limiter les contraintes générées dans la membrane. Bien entendu, la membrane peut comprendre plusieurs plaques, la plaque peut présenter plusieurs ondes, et un élément de rendort peut être agencé sous une ou plusieurs ondes d'une ou plusieurs plaques. Le support peut être par exemple une couche thermiquement isolante, et plus précisément un panneau en contreplaqué d'une couche thermiquement isolante.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de renfort présente un passage interne qui permet à du gaz de circuler entre l'onde et le support en traversant l'élément de renfort.
  • Selon un mode de réalisation, un passage externe permet à du gaz de circuler entre l'onde et le support en contournant l'élément de renfort
  • Avantageusement, l'élément de renfort est réalisé en un matériau choisi parmi : le contreplaqué, le polyéthylène, le polycarbonate, le polycarbonate renforcé de fibres de verres, le polyéther imide, et le polystyrène expansé.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de renfort comprend une enveloppe externe dont la forme correspond sensiblement à la forme de l'onde.
  • De préférence, l'élément de renfort comprend au moins un voile de renfort à l'intérieur de ladite enveloppe.
  • Avantageusement, en l'absence de produit contenu dans la cuve, la distance minimale entre l'élément de renfort et l'onde est comprise entre 0 % et 5 % de la hauteur de l'onde.
  • De préférence, la plaque présente une première série d'ondes parallèles entre elles, et une deuxième série d'ondes parallèles entre elles et transverses aux ondes de la première série, l'élément de renfort étant inséré sous une onde de la première série. Bien entendu, plusieurs éléments de renfort peuvent être insérés sous plusieurs ondes de la première série.
  • Selon un mode de réalisation, l'élément de renfort présente une longueur correspondant à la distance entre deux ondes de la deuxième série. En variante, cette longueur peut être plus petite ou plus grande.
  • Avantageusement, l'élément de renfort est inséré sous l'onde de manière glissante par rapport à la membrane et au support. Dans ce cas, la fabrication de la cuve ne nécessite pas d'étape de fixation de l'élément de renfort.
  • Dans une variante, l'élément de renfort est fixé à la membrane ou au support. Cela permet d'assurer que l'élément de renfort reste positionné à l'endroit voulu.
  • Selon un mode de réalisation, la membrane présente une contre-dépouille, l'élément de renfort étant clipsé à, ou coincé dans, la contre-dépouille.
  • Selon un mode de réalisation, au moins deux éléments de renfort sont agencés respectivement sous deux ondes adjacentes de la membrane, l'un desdits deux éléments de renfort formant une butée pour l'autre desdits deux éléments de renfort. Ainsi, un élément de renfort est rendu prisonnier par l'autre et est donc maintenu en place.
  • Avantageusement, l'élément de renfort présente au moins un point faible apte à se déformer ou se rompre s'il est soumis à une contrainte supérieure à un seuil déterminé.
  • Cela permet de connaître, par des déformations plastiques contrôlées des la membrane, les pressions subies par la membrane et d'identifier d'éventuels risques d'endommagement pour le support sous-jacent.
  • De préférence, à distance de l'onde, la membrane est en contact avec le support.
  • L'invention fournit également un ouvrage flottant comprenant une cuve selon l'invention ci-dessus. Il peut s'agir d'un navire ou d'un autre type d'installation flottante.
    • Brève description des figures
  • 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 d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'une plaque ondulée d'une cuve selon un mode de réalisation de l'invention,
    • la figure 2 est une vue en perspective et en coupe d'une onde de la plaque ondulée de la figure 1, et d'un élément de renfort selon une première variante,
    • les figures 3 à 9 représentent, en perspective, différentes variantes de l'élément de renfort, toutefois la figure 3 ne fait pas partie de l'invention et
    • les figures 10 et 11 représentent, en coupe, d'autres variantes de l'élément de renfort qui ne font pas partie de l'invention,
    • la figure 12 montre une vue de dessus de la plaque de la figure 1, au niveau d'un croisement d'ondes, ainsi qu'une vue en perspective et en coupe partielle d'un élément de renfort fixé par clipsage sous une onde,
    • la figure 13 représente un élément de renfort destiné à être agencé simultanément sous plusieurs ondes, et
    • la figure 14 représente, en perspective éclatée, deux éléments de renfort qui ne font pas partie de l'invention coopérant entre eux.
    Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
  • Une cuve selon un mode de réalisation de l'invention peut présenter une structure multicouche de manière similaire aux cuves des documents FR 2 781 557 et FR 2 861 060 cités en introduction. En particulier, la cuve présente une membrane étanche primaire réalisée avec des plaques métalliques ondulées qui reposent sur un panneau en contreplaqué d'une couche thermiquement isolante primaire. Les aspects généraux de cette structure multicouche étant connus, on décrit ci-dessous les particularités de la cuve selon un mode de réalisation de l'invention.
  • La plaque 1 représentée sur la figure 1 est une plaque ondulée, réalisée en inox, de forme globalement rectangulaire. La membrane étanche primaire de la cuve est réalisée en soudant bord à bord plusieurs plaques de ce type.
  • Comme le montre la figure 1, la plaque 1 comprend trois grandes ondes 2 s'étendant selon la longueur de la plaque 1, et neuf petites ondes 3 s'étendant selon la largeur de la plaque 1. On parle de grandes ondes 2 et de petites ondes 3 car la hauteur des grandes ondes 2 est supérieure à celle des petites ondes 3.
  • En variante, la plaque 1 pourrait présenter un nombre différent de grandes ondes 2 et/ou de petites ondes 3. En variante également, les ondes de la plaque 1 pourraient présenter des nervures de renfort comme décrit dans FR 2 861 060 . Les ondes de la plaque 1 pourraient aussi présenter d'autres configurations, par exemple comme dans les documents FR 2 735 847 ou KR-10-2005-0050170 .
  • Sur la figure 2, on voit que la plaque 1 repose sur le contreplaqué 4 de la couche thermiquement isolante sous-jacente. En variante, la plaque 1 pourrait reposer sur un autre type de support. On voit également sur cette figure qu'un élément de renfort 5 est agencé sous la grande onde 2, entre la plaque 1 et le contreplaqué 4. Dans le cadre de la présente description, « sous » signifie que l'élément de renfort 5 est recouvert par l'onde, mais ne signifie pas nécessairement qu'il se trouve plus bas. En effet, sur les parois verticales de la cuve, l'élément de renfort 5 se trouve à l'horizontal de l'onde qui le recouvre.
  • Dans l'exemple de la figure 2, la longueur de l'élément de renfort 5 correspond à la distance entre deux petites ondes 3.
  • Plusieurs éléments de renfort 5 peuvent être agencés, chacun sous une grande onde 2 entre deux petites ondes 3. Le nombre et la répartition des éléments de renfort 5 peuvent être déterminés en fonction de la répartition des contraintes prévues en fonctionnement dans la membrane de la cuve.
  • En variante, la longueur de l'élément de renfort 5 peut être inférieure à la distance entre deux petites ondes 3 ou, si la géométrie du croisement entre ondes le permet, supérieure à cette distance. En variante également, des éléments de renfort 5 peuvent être prévus sous les petites ondes 3.
  • L'élément de renfort 5 est mis en place comme représenté sur la figure 2, sans être fixé ni à la plaque 1 ni au contreplaqué 4. Il peut donc éventuellement glisser sous la grande onde 2. La fabrication de la cuve ne nécessite donc pas d'étape de fixation des éléments de renfort 5. En variante, l'élément de renfort 5 peut être fixé à la membrane ou au contreplaqué 4.
  • De nombreuses formes peuvent convenir pour l'élément de renfort 5. Les figures 3 à 11 représentent différentes formes qui peuvent convenir. Les vues des figures 3 à 9 sont des vues en perspective d'une tranche de l'élément de renfort 5, dont la longueur peut être plus grande que celle représentée. Les vues des figures 10 et 11 sont des vues en coupe. Sur ces différentes figures, on utilise les mêmes signes de référence pour désigner des éléments similaires.
  • L'élément de renfort 5 de la figure 3, qui ne fait pas partie de l'invention mais est utile à la compréhension de l'invention, présente une section pleine. Ses deux faces latérales 6 sont courbes et de forme correspondant à celle de l'onde 2. Toutefois, les faces latérales 6 ne s'étendent pas jusqu'au sommet de l'onde 2 et l'élément de renfort 5 présente une face supérieure 7 plane. Du gaz peut circuler entre le sommet de l'onde 2 et la face supérieure 7.
  • L'élément de renfort 5 de la figure 4 présente une enveloppe dont la forme extérieure correspond à la forme de l'onde 2. Un passage 9 circulaire permet à du gaz de passer à travers l'élément de renfort 5. Dans la variante de la figure 5, le passage 9 a une forme correspondant à la forme extérieure de l'enveloppe, afin d'offrir une plus grande surface de passage.
  • L'élément de renfort 5 de la figure 6 présente également une enveloppe dont la forme extérieure correspond à la forme de l'onde 2 et un passage 9. Afin d'améliorer la résistance mécanique de l'élément de renfort 5, des voiles 10 internes traversent le passage 9. Les figures 7 à 9 représentent des configurations alternatives des voiles 10.
  • Les éléments de renfort des figures 3 à 9 peuvent être réalisés par exemple en l'un des matériaux suivants : le polyéthylène, le polycarbonate, le polycarbonate renforcé de fibres de verres, le polyéther imide, et le polystyrène expansé. Ils peuvent être fabriqués par toute technique appropriée (injection, moulage, extrusion, usinage,...).
  • Les éléments de renfort 5 des figures 10 et 11, qui ne font pas partie de l'invention mais sont utiles à la compréhension de l'invention, présentent une section pleine. Leurs faces latérales 6 présentent chacune deux bandes planes. Comme pour l'élément de renfort de la figure 3, du gaz peut passer entre la face supérieure 7 et le sommet de l'onde. Les éléments de renfort 5 des figures 10 et 11. peuvent par exemple être réalisés en contreplaqué, par usinage.
  • L'élément de renfort 5 de la figure 11 présente une languette 22 fixée à sa face inférieure 23. La languette 23 permet de fixer l'élément de renfort 5 au contreplaqué 4, par exemple au niveau de la jonction entre deux plaques de contreplaqué.
  • La figure 12 montre, en partie gauche, la géométrie des ondes au niveau d'un croisement entre une grande onde 2 et une petite onde 3. On peut constater que la membrane présente à ce niveau une contre-dépouille 20. La partie droite de la figure 12 montre que l'élément de renfort 5 agencé sous une grande onde 2 présente, au niveau de son extrémité, des pattes 21 qui permettent de fixer l'élément de renfort 5 à la membrane, par clipsage au niveau de la contre-dépouille 20. En variante, les pattes 21 pourraient être coincées.
  • La figure 13 représente en perspective un élément de renfort 5 qui est destiné à être agencé simultanément sous plusieurs grandes ondes 2 et petites ondes 3. Sa forme correspond à celles des ondes, y compris au niveau des croisements. Des passages 9 internes sont prévus aussi bien dans les parties situées sous les petites ondes 3 que sous les grandes ondes 2.
  • La figure 14, qui ne fait pas partie de l'invention mais est utile à la compréhension de l'invention, représente deux éléments de renfort 5, l'un étant destiné à être agencé sous une grande onde 2 et l'autre sous une petite onde 3, en se croisant au niveau du croisement des ondes. A ce niveau, les éléments de renfort 5 présentent chacun une encoche 24 permettant de les positionner l'un par rapport à l'autre. Comme on le voit sur cette figure, les éléments de renfort 5 ont une section rectangulaire.
  • Les différentes formes d'élément de renfort 5 proposées ci-dessus permettent aux ondes de se déformer en cas de contraction thermique, et offrent un support aux ondes en cas de déformation due aux pressions hydrostatique et dynamique. Pour atteindre ce but, on peut prévoir que, lorsque la cuve est vide (donc en l'absence de chargement thermique et de pression hydrostatique ou dynamique), la distance minimale entre l'élément de renfort 5 et l'onde sous laquelle il se trouve soit comprise entre 0 % et 5 % de la hauteur de l'onde.
  • Les différentes formes d'élément de renfort 5 présentent chacune des propriétés particulières : coût et facilité de fabrication, résistance mécanique, quantité de matière,... En fonction des applications, on peut choisir la forme la plus appropriée.
  • Des simulations numériques ont été réalisées pour vérifier l'effet de l'élément de renfort 5 sur les contraintes engendrées dans la membrane, par comparaison avec une membrane sans élément de renfort. Ces simulations ont montré que :
    • en cas de chargement thermique (contraction de la membrane due au froid), la présence d'un élément de renfort 5 n'introduit pas de contraintes indésirables dans la membrane,
    • en cas de chargement thermique et de chargement en pression uniforme (correspondant à la pression hydrostatique de la cargaison), la présence d'un élément de renfort 5 permet de diminuer les contraintes dans la membrane, et
    • en cas de chargement thermique et de chargement en pression asymétrique (correspondant à la pression dynamique de la cargaison), la présence d'un élément de renfort 5 permet de diminuer les contraintes dans la membrane.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, 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, telle que définie par les revendications.

Claims (12)

  1. Cuve étanche, dont au moins une paroi comprend une membrane étanche destinée à être en contact avec du produit contenu dans la cuve et un support adjacent à la membrane, dans laquelle la membrane comprend au moins une plaque de forme rectangulaire (1) présentant une première série d'ondes (2) parallèles entre elles, s'étendant selon toute la longueur de la plaque rectangulaire et une deuxième série d'ondes (3) parallèles entre elles et transverses aux ondes de la première série, s'étendant selon toute la largeur de la plaque rectangulaire, caractérisée par le fait qu'elle comprend un élément de renfort (5) inséré sous une onde (2) de la première série, entre la membrane et le support, l'élément de renfort comprenant une enveloppe externe dont la forme extérieure correspond sensiblement à la forme de l'onde sous laquelle l'élément de renfort est inséré, l'élément de renfort présentant un passage interne (9) débouchant à deux extrémités longitudinales opposées de l'élément de renfort qui permet à du gaz de circuler entre l'onde et le support en traversant l'élément de renfort.
  2. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle le passage interne (9) présente une forme correspondant à la forme extérieure de l'enveloppe de l'élément de renfort, de sorte que l'enveloppe présente une paroi d'épaisseur sensiblement uniforme sur sensiblement toute la périphérie de l'enveloppe.
  3. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle l'élément de renfort comprend au moins un voile (10) de renfort à l'intérieur de ladite enveloppe.
  4. Cuve selon la revendication 3, dans laquelle ledit au moins un voile (10) traverse le passage interne (9) de manière à diviser le passage interne (9) en plusieurs sections.
  5. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle le passage interne (9) présente une section circulaire.
  6. Cuve selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'élément de renfort est réalisé en un matériau choisi parmi : le contreplaqué, le polyéthylène, le polycarbonate, le polycarbonate renforcé de fibres de verres, le polyéther imide et le polystyrène expansé.
  7. Cuve selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle, en l'absence de produit contenu dans la cuve, la distance minimale entre l'élément de renfort et l'onde est comprise entre 0 % et 5 % de la hauteur de l'onde.
  8. Cuve selon la revendication 1, dans laquelle l'élément de renfort présente une longueur correspondant à la distance entre deux ondes de la deuxième série.
  9. Cuve selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'élément de renfort est inséré sous l'onde de manière glissante par rapport à la membrane et au support.
  10. Cuve selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle l'élément de renfort est fixé à la membrane ou au support.
  11. Cuve selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle au moins deux éléments de renfort sont agencés respectivement sous deux ondes adjacentes de la membrane, l'un desdits deux éléments de renfort formant une butée pour l'autre desdits deux éléments de renfort.
  12. Ouvrage flottant comprenant une cuve selon l'une des revendications précédentes.
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