EP2959207A1 - Procede de fabrication d'une barriere etanche et thermiquement isolante pour cuve de stockage - Google Patents

Procede de fabrication d'une barriere etanche et thermiquement isolante pour cuve de stockage

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EP2959207A1
EP2959207A1 EP14711816.0A EP14711816A EP2959207A1 EP 2959207 A1 EP2959207 A1 EP 2959207A1 EP 14711816 A EP14711816 A EP 14711816A EP 2959207 A1 EP2959207 A1 EP 2959207A1
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EP
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insulating
elements
modular
formwork
sectors
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EP14711816.0A
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Laurent DUCOUP
Guillaume LE ROUX
Virginie Longuet
Jérôme PELLE
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Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Publication date
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    • Y10T29/49995—Shaping one-piece blank by removing material

Definitions

  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulated tanks, membrane, for the storage and / or transport of fluid, such as a cryogenic fluid.
  • the invention relates more particularly to the manufacture of a sealed membrane tank in which the thermal insulation is partly achieved by projection, in situ, of insulating foam.
  • Watertight and thermally insulated membrane tanks are used in particular for the storage of liquefied natural gas (LNG). These tanks can be installed on the ground or on a floating structure. In the case of a floating structure, the tank may be intended for the transport of liquefied natural gas or to receive liquefied natural gas used as fuel for the propulsion of the floating structure.
  • LNG liquefied natural gas
  • Document US Pat. No. 3,759,209 discloses the manufacture of an insulation barrier, external to the hull of a liquefied natural gas transport vessel.
  • This document provides for fixing a formwork template, consisting of horizontal and vertical beams defining a plurality of compartments, on the outer shell of the vessel and then placing insulating foam in the compartments.
  • the formwork jig is held in place and a waterproofing membrane is attached thereto.
  • the formwork template does not compensate for the thermal contraction of the foam so that the continuity of the thermal insulation between the different foam compartments is not ensured when the wall is subjected to cryogenic temperatures.
  • the document FR 2 191 064 also discloses a method of manufacturing a tank for transporting liquefied natural gas.
  • This document provides for spacers on a supporting structure and then forming a network of fiberglass or wire cables, which are tensioned and supported by the spacers.
  • a plywood plate is then attached to the head of the spacers and an expandable urethane solution is then injected into the space between the plywood plate and the supporting structure.
  • An idea underlying the invention is to provide a method of manufacturing, in situ, an insulating barrier cryogenic liquid storage tank, by foam projection which, on the one hand, allows for a wall providing a continuity of the thermal insulation and which, on the other hand, is easy to implement.
  • the invention relates to a method for manufacturing a wall, sealed and thermally insulating, for a fluid storage tank comprising the steps of:
  • the method comprises a step of removing the modular formwork elements.
  • a combined element comprising a modular formwork element and a junction insulating element housed, under stress, inside the modular formwork element and the junction insulating element is left, in a stressed position, between said insulating sectors during removal of the modular formwork elements.
  • a combined element comprising a modular formwork element and an insulation junction element, the modular formwork element comprising two lost formwork flanks between which a junction insulating element is housed under stress and releasable means for clamping the flanks, the junction insulating element, housed under stress between the two sides of lost formwork, is arranged in its constrained position after release of the clamping means of the flanks, the insulating member in its stressed position engaging the two lost formwork flanks with the insulating sectors between which the combined element is located.
  • the compartments are mutually adjacent and two mutually adjacent compartments each being separated by a modular shuttering element arranged between them.
  • a modular formwork element has a non-stick coating.
  • an insulating junction element comprises a profile having two elastic lips which, in the constrained position between the insulating sectors, are forced towards their approximation and exert a reaction force tending to separate them from one another.
  • the profile having two elastic lips is made of a foam of a polymer selected from polyurethane, melamine, polyethylene, polypropylene, polystyrene or silicone.
  • a junction insulating element comprises a band formed in a compressible material chosen from glass wool, polyester wadding, polyurethane foams, melamine, polyethylene, polypropylene or silicone.
  • the method comprises a step of shaving the insulating sectors.
  • An anchoring element is a stud, equipped with an anchoring member to the supporting structure and a fastening element of the sealing membrane and having at least one thermally insulating layer.
  • the thermally insulating layer of the pad is made of polymer foam with a density greater than 100 kg / m 3 or wood.
  • the method comprises a step of fixing anchoring plates between the adjacent anchoring studs and a step of welding the waterproofing membrane to said anchoring plates.
  • the modular formwork elements are fixed to the supporting structure and / or the anchoring elements.
  • the invention also provides a wall, sealed and thermally insulating, for cryogenic fluid storage tank, obtained by a manufacturing method according to the first aspect of the invention.
  • the waterproof and thermally insulating wall comprises:
  • a plurality of insulating foam insulation sectors obtained by spraying insulating foam through an open side of a compartment defined by modular formwork elements, the supporting structure and the plurality of anchoring pieces;
  • the insulating sectors adhere against the carrier structure.
  • the insulating sectors are held in place relative to the supporting structure, which simplifies the implementation of the method.
  • This feature also makes it possible to prevent the insulating sectors from exerting a bearing pressure on the membrane when the wall is a vertical wall or a ceiling.
  • the invention relates to a cryogenic liquid storage tank having at least one wall according to the second aspect of the invention.
  • a vessel for transporting a cold liquid product comprises a storage tank mentioned above.
  • the vessel comprises a single or double hull and a aforementioned tank disposed in the single or double hull.
  • the vessel has a bridge and the aforesaid vessel is disposed on the deck.
  • the bearing structure of the vessel may consist of a sheet metal structure disposed on the deck of the vessel.
  • Such tanks have, for example, a volume of between 5000 and 30,000 m 3 and can be used for fueling machinery.
  • the tank can be used to store liquefied natural gas at atmospheric pressure or under a relative overpressure in accordance with the compressive strength of the foam used, for example 3 bar for a foam having a compressive strength of 0.3 MPa.
  • 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.
  • Figure 1 is a perspective view of modular formwork elements defining with a plurality of anchor pads and a carrier structure compartments for receiving projected foam.
  • FIG. 2 is a perspective view, similar to that of FIG. 1, in which foam has been projected into the compartments.
  • Figure 3 is a perspective view, similar to that of Figure 2, in which the modular formwork elements have been removed.
  • FIG. 4 is a perspective view, similar to that of FIG. 3, in which junction insulating elements have been arranged between the projected foam sectors.
  • FIG. 5 is a top view showing projected foam sectors, anchoring pads and junction insulating elements disposed between said projected foam sectors.
  • Figure 6 is a perspective view of an anchor pad according to a first embodiment.
  • Figure 7 is a perspective view of an anchor pad according to a second embodiment, adapted for the manufacture of a wall having successively two levels, primary and secondary, sealing and thermal insulation.
  • FIG. 8 is a top view showing anchor pads and anchor plates for fixing a waterproofing membrane.
  • Figure 9 is a side view of an anchor pad supporting anchor plates.
  • Figure 10 is a side view of an anchor pad according to a third embodiment.
  • Figure 11 is a side view of an anchor pad according to a fourth embodiment.
  • Figure 12 is a detailed illustration of the anchor of Figure 11.
  • FIG. 13 is a diagrammatic sectional view of an insulating junction element according to one embodiment.
  • Figure 14 is a schematic sectional view of an insulating junction element according to another embodiment.
  • Figure 15 is a sectional view of a modular formwork element according to one embodiment.
  • Figure 16 is a sectional view of a modular formwork element according to a second embodiment.
  • FIG. 17 is a sectional view of a modular shuttering element according to a third embodiment.
  • Figure 18 is a perspective view of a plane for scoring the upper surface of the foam insulating sectors projected.
  • Figure 19 is a schematic representation illustrating anchor pads and a modular formwork element equipped with fasteners anchors.
  • Figure 20 is a side view illustrating an anchor pad and a modular formwork element provided with fasteners to said anchor pad, according to one embodiment.
  • Figure 21 is a perspective view illustrating an anchor pad provided with grooves for fixing the modular formwork elements, according to another embodiment.
  • FIG. 22 is a view from above of a modular formwork element provided with fixing lugs intended to cooperate with the grooves of the anchor pad illustrated in FIG.
  • FIG. 23 is a perspective view illustrating the attachment between the anchor pad of FIG. 21 and the modular shuttering element of FIG. 22.
  • Figure 24 is a perspective view illustrating modular formwork elements equipped with fasteners to the supporting structure.
  • FIG. 25 is a view, from the outside, of a modular formwork element of FIG. 24.
  • FIG. 26 is a perspective view of a modular formwork element of FIG. 24.
  • Figure 27 is a schematic cutaway representation of a tank LNG tank and a loading / unloading terminal of the tank.
  • each tank wall has successively, in the direction of the thickness, from the inside to the outside of the tank, at least one sealing membrane in contact with the fluid contained in the tank, a thermally insulating barrier and a supporting structure.
  • the wall has two levels of sealing and thermal insulation.
  • the wall comprises successively, from the inside to the outside, a primary sealing membrane, a primary insulation barrier, a secondary sealing membrane, a secondary insulation barrier and a carrier structure.
  • the terms "primary” and “secondary” are then used to qualify elements belonging to the primary and secondary levels.
  • a method of manufacturing a waterproof wall and thermally insulating makes it possible to make a containment vessel or tank for storing and / or transporting a cryogenic fluid, such as a liquefied gas, for example methane.
  • a cryogenic fluid such as a liquefied gas, for example methane.
  • Anchor studs 1, also called couplers, are regularly positioned and fixed on an external support structure 2.
  • This supporting structure 2 may in particular be a self-supporting metal sheet or more generally any type of rigid partition having appropriate mechanical properties, such as a concrete wall in a land construction.
  • Modular elements 3 coffers are arranged against the supporting structure 2 between the anchoring studs 1.
  • the modular formwork elements 3 thus have a projecting shape, inwardly, with respect to the plane of the supporting structure 2.
  • the modular shuttering elements 3 form, with the anchoring studs 1 and the supporting structure 2, a plurality of compartments 4.
  • the compartments have an open side opposite to the supporting structure 2.
  • the modular formwork elements 3 are longitudinal beams arranged perpendicularly to each other so as to form compartments 4 having the shape of quadrilaterals at right angles.
  • Modular formwork elements 3 may be equipped with releasable fixing members, which will be described hereinafter with reference to FIGS. 19 to 26, making it possible to fix them to support structure 2 and / or to anchoring studs 1.
  • Compartments 4 are then filled by foam spraying through the open side of the compartments to form a plurality of insulating insulating sectors 5 projected.
  • Compartments 4 therefore define a template for the realization of said insulating sectors 5.
  • the projected foam is, for example, a polyurethane foam.
  • short fibers such as glass fibers, are projected simultaneously, during the projection of the foam. Such an addition of fibers helps to reduce the thermal contraction of the foam during the cold setting of the tank.
  • the inner surface of the projected foam insulating sectors 5 undergoes a shaving operation.
  • This operation makes it possible to eliminate surface unevenness and thus to level the internal surface of the insulating sectors 5.
  • the shaving operations are, for example, carried out by means of a planer 6, illustrated in FIG. such plane 6 is typically provided with handles, front 61 and rear 62, a sole 63 intended to cooperate with the surface to be leveled and a tool 64 flush with the sole 63 and for machining surface unevenness.
  • the tool 64 is a roller provided with blades or a milling cutter and rotated by a motor.
  • the planing tool is an automated tool whose movement is guided by guiding means, such as cables or belts, which are fixed on the anchoring studs 1.
  • guiding means such as cables or belts, which are fixed on the anchoring studs 1.
  • a suction system for recovering the dust is implemented during the shaving operations.
  • the interstices 7 between the insulating sectors 5 are filled with insulating junction elements 8, shown in FIGS. 4 and 5.
  • the insulating elements 8 of junction are furthermore arranged, ambient temperature, under compressive stress, between the insulating sectors 5.
  • said insulating elements 8 junction are able to relax and fill the gap between the insulating sectors 5 when they contract under the effect of low temperatures.
  • the insulating elements 8 of junction are strips made of a flexible material such as glass wool, polyester wadding, polyurethane (PU) foam, melamine, polyethylene (PE), polypropylene (PP) or silicone. The width of these strips is determined such that, at room temperature, they undergo a compressive stress between the insulating sectors 5.
  • the insulating elements 8 of junction are sections having two elastic lips 29.
  • the elastic lips 29 have an elasticity and dimensions such that, at ambient temperature, they undergo a compressive stress between the insulating sectors 5. In other words, in their constrained position, the elastic lips 29 are constrained by the insulating sectors towards their relative approximation and exert a reaction force tending to move said elastic lips 29.
  • elastic lips 29 may be connected at their center so that the profile has substantially a shape of H ( Figure 13) or be connected to one of their ends so that the profile has a substantially U-shaped ( Figure 14).
  • insulating elements 8 of junction In order to facilitate the positioning of the insulating elements 8 of junction before their disposition in the position of stress, they can be provided with releasable means of prestressing. Such means are for example links 30 bringing the elastic lips together. After breaking said connections 30, the elastic lips 29 are able to relax.
  • Such insulating elements 8 junction are, for example made of polyurethane foam (PU), melamine, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) or silicone.
  • a sealing membrane 9 is partially 9, 10 and 11.
  • the sealing membrane 9 is composed of a plurality of plates, welded edge to edge, whose angles are fixed, by welding, on the anchoring studs 1.
  • the plates can be made of stainless steel and have a series of perpendicular corrugations to absorb the forces due to the thermal contraction of the stainless steel or be made of Invar ®, that is to say an alloy of iron and nickel whose main property is to have a very low coefficient of expansion.
  • the method makes it possible to produce a wall comprising a sealing membrane 9 and a thermally insulating barrier.
  • the thermally insulated barrier and the sealing membrane 9 thus formed are secondary components and the process is repeated by arranging anchor pads 1 and modular elements 3 of formwork against the secondary waterproofing membrane 9 and then by injecting foam into compartments whose bottom is constituted by said secondary waterproofing membrane 9.
  • the waterproofing membrane secondary 9 is previously covered with a coating to prevent the sprayed foam does not adhere to the secondary waterproofing membrane 9 and thus causes additional mechanical stresses.
  • This coating may have low adhesion and / or have a low mechanical strength so that it breaks when subjected to low stresses and, therefore, does not transmit significant forces between the membrane and the foam projected.
  • FIGS 6 to 11 illustrate anchoring means according to various embodiments.
  • FIG. 6 represents an anchor pad 1 comprising a rigid thermal insulation layer 10.
  • This rigid insulation layer 10 may in particular be made of plywood or insulating foam, such as a polyurethane foam, having a density greater than 100 kg / m 3 , for example of the order of 130 kg / m 3 .
  • This rigid insulation layer 10 is here sandwiched between two plywood panels 10, 11 optional.
  • the outer plywood panel 12 is provided with a receiving orifice of said stud 13.
  • the anchor pad 1 has a well for introducing a nut 14 to be screwed onto the threaded portion of the stud 13.
  • the well is advantageously filled by an insulating connector 15 having a shape corresponding to the well.
  • a plate 16 of metal sheet allowing the fixing by welding of the plate angles of the sealing membrane 9, is fixed on the anchor pad 1.
  • the sheet metal plate 16 is here fixed on the internal plywood panel 11 by riveting.
  • FIG. 7 represents a secondary anchor stud 1, adapted for the manufacture of a wall having successively two levels, primary and secondary.
  • the anchor pad 1 is fixed to the supporting structure 2 in a manner similar to the anchor pad shown in FIG. 7.
  • the nut 14 cooperating with the threaded portion of the stud 13 also co-operates with a threaded rod 16.
  • the rod 16 passes through the insulating connector 15 via a bore provided for this purpose.
  • the rod 16 has an outer end cooperating by screwing with the nut 14 and an inner end carrying a collar pin 17, metal.
  • the flange of the stud 17 allows the fixing by welding of the angles of the plates of the sealing membrane 9.
  • the stud 17 makes it possible to fix a primary anchor pad 1, not shown, coming, by stacking, on the stud secondary anchor 1, shown in Figure 7.
  • the primary anchor pad 1 may in particular be similar to the anchor pad 1 of Figure 6 and its attachment to the stud 17 of the secondary barrier anchor 1 is provided identically to that described in relation to the pin 13 attached to the supporting structure 2.
  • the anchor pad 1, illustrated in Figure 10 comprises a rigid insulation layer 10 and an outer plywood panel 12
  • the fixing of the anchor pad 1 is also carried out via a pin 13, fixed to the supporting structure 2, and a nut 14 cooperating with a threaded portion of said pin 13.
  • the fixing of the plates of the waterproofing membrane 9 is ensured. via a metal cover 18 whose mounting on the anchor pad 1 is provided by sliding.
  • the cover 18 has an outer face 180 extended by side wings 181, 182 extending on either side of said anchor pad 1.
  • the lateral wings 181, 182 have curved edges 183, 184 sliding in grooves 19 20 formed in the lateral faces of the anchor pad 1.
  • FIGS. 11 and 12 illustrate an alternative embodiment of the means for supporting and fastening, by welding, the plates of the sealing membrane 9.
  • a metal washer 21 intended to receive the angles of the sealing plates sealing membrane 9, is mounted on the stud 13 via a sealing member 22, shown in detail in Figure 12.
  • the sealing member 22 comprises an inner member 220 and an outer member 221
  • the internal element 220 comprises a threaded bore 224 for fixing it to the stud 13.
  • the internal element 220 comprises a threaded stud 222 passing through an orifice formed in the metal washer 21 and cooperating with a threaded bore 223. formed in the outer member 221.
  • the outer member 221 is a metal member fixed by a weld bead 225 on the metal washer 21.
  • the outer member 221 is here provided with a bore 226 for receiving a stud for fixing a primary anchor pad, not shown.
  • the inner member 220 may be made of a material having thermal insulation properties.
  • anchoring plates 23, shown in FIGS. 8 and 9, may be used.
  • the anchoring plates 23 consist of metal strips fixed on the anchoring studs 1.
  • the anchoring studs 1 have, on their inner face, a metal plate 24 intended for fixing said anchoring plates 23.
  • the anchor plates 23 extend along the edges of the metal plates of the sealing membrane 9, said edges being fixed, by continuous or discontinuous welding, on the anchoring plates 23.
  • it can be provided a single anchor plate 23 for fixing one of the two metal plates or two anchor plates 23, as in Figure 8, each of the two anchor plates 23 then serving to fix a respective metal plate of the sealing membrane 9.
  • the metal plate 24 for fixing said anchoring plates 23 and the flange stud 17 may be made in one piece.
  • FIGS 15 to 17 illustrate alternative embodiments of the modular formwork elements.
  • the modular formwork element 3 is a beam, made of wood, metal or plastic, having a non-stick coating.
  • the non-stick coating is here a film 25 capable of dissociating itself from the modular formwork element 3 during its removal.
  • the modular formwork element 3 may, in whole or in part, be made of a non-stick material such as polytetrafluoroethylene (PTFE). In such a case, the presence of a film becomes superfluous.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • FIG. 16 there is shown a combined element comprising a modular formwork element 3 and an insulating junction element 8. Such combined elements are put in place on the supporting structure 2.
  • the modular formwork element 3 comprises two flanks 26 secured to one another and between which is housed, under stress, an insulating element 8 junction as described above.
  • an outward thrust force for example via a not shown pusher device, is exerted on the insulating element 8 of junction so that, during the withdrawal of modular elements 3, the insulating elements 8 junction are left between the insulating sectors 5 foam projected.
  • the insulating elements 8 of junction are, at ambient temperature, constrained between the insulating sectors 5 and able to relax so as to be able to fill the gap due to the thermal contraction of the insulating sectors 5 during the cold setting of the tank.
  • FIG. 17 A combined element comprising a modular formwork element 3 and a joint insulating element 8 is illustrated in FIG. 17.
  • This combined element has a different implementation of the combined element of FIG. 16 since it is intended to remain, at least partly, permanently in the wall.
  • the modular element 3 comprises two flanks 27 of lost formwork between which an insulating element 8 of junction is housed under stress. Since the flanks 27 are intended to form an integral part of the thermally insulating barrier, they are made of an insulating material, made of plywood, for example.
  • the modular formwork element 3 comprises releasable means for clamping the flanks, strips 28 in the embodiment shown.
  • FIG. 19 illustrates the liberal fasteners of the modular formwork elements 3.
  • Such fasteners are used to fix the modular formwork elements 3, in particular for the production of vertical walls or the ceiling of the tank. Of course, the fasteners must be liberal to allow the removal of said modular formwork elements 3.
  • the modular formwork element 3 is equipped with brackets
  • the fastening tabs 31a, 31b are profiled pieces having profiles of complementary shape to at least a portion of the profile of said anchoring studs 1.
  • the fixing tabs 31a, 31b are arranged so as to cooperate with the upper face. anchor pad 1 and thus form retaining hooks of the modular formwork elements 3.
  • the fixing lugs 31a, 31b may be made of metal or plastic.
  • the fasteners may comprise strips capable of fixing the modular formwork elements 3 to the anchoring studs 1.
  • the modular formwork element 3 comprises a fastening tab.
  • the stud 17 for fixing the modular formwork elements 3 can also ensure the attachment of said stud. anchor 1 to the supporting structure 2.
  • the stud 17 may comprise a threaded portion so as to allow the establishment of a nut, not shown, adapted to retain the fastening tab 32 against the inner face of the anchor pad 1 .
  • the anchor pad 1 comprises two grooves 33 adapted to receive two tabs 34 of complementary shapes, formed at at least one end of the modular formwork elements 3.
  • the grooves 33 open on the inner face of the anchoring studs 1.
  • the modular formwork elements 3 are equipped with handles 35 facilitating their handling and their establishment against the supporting structure 2.
  • the modular formwork elements 3 are equipped with fasteners to the supporting structure 2.
  • the fasteners to the supporting structure here comprise tabs 36 formed on the outer face of the elements.
  • the tongues 36 are provided with orifices intended to receive bolts fastened, for example by welding, to the supporting structure 2.
  • the studs are advantageously threaded so as to receive a nut.
  • the modular formwork elements 3 are at least partly hollow so as to allow access to the nuts via their inner face.
  • the method of manufacturing a wall can be used for the manufacture of one, more or all of the walls of a sealed and thermally insulating tank for storing and / or transporting fluid. cryogenic.
  • the method is applied to a planar bearing wall placed horizontally. Once the insulating barrier and the waterproofing membrane have been made on this flat wall, it constitutes a tight and insulating wall that can be handled in one piece. It is then possible to manufacture a polyhedric tank by assembling several carrier walls assembled to each other to form a tank, namely for example a bottom wall, side walls and a ceiling wall. The process can then be applied to achieve the insulating barrier and the sealed membrane on each of the carrier walls.
  • Such 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.
  • 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 72 of the ship, and two insulating barriers arranged respectively between the primary watertight barrier and the secondary watertight barrier and between the secondary watertight barrier and the double hull 72.
  • loading / unloading lines 73 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 to or from the tank 71.
  • FIG. 27 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 that can connect to the loading / unloading pipes 73.
  • the movable arm 74 can be adapted to all gauges of 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 fitted to the shore installation 77 and / or pumps equipping the loading and unloading station 75 are used.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une paroi, étanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide comportant les étapes de : fixation d'une pluralité d'éléments d'ancrage (1) sur une structure porteuse (2); mise en place d'éléments modulaires (3) de coffrage sur la structure porteuse (2), les éléments modulaires (3) de coffrage présentant une forme saillante par rapport à la structure porteuse (2) et définissant avec la structure porteuse (2) et la pluralité de pièces d'ancrage (1) des compartiments (4) présentant un côté ouvert à l'opposé de la structure porteuse (2); projection de mousse isolante dans lesdits compartiments (4) à travers le côté ouvert de sorte à former une pluralité de secteurs isolants (5) en mousse isolante projetée; disposition d'éléments isolants (8) de jonction dans une position contrainte dans laquelle ils sont contraints entre lesdits secteurs isolants (5) et aptes à se détendre lors d'une contraction thermique desdits secteurs isolants (5), afin d'assurer une continuité de l'isolation thermique; et la fixation d'une membrane d'étanchéité sur lesdits éléments d'ancrage (1).

Description

Procédé de fabrication d'une barrière étanche et thermiquement isolante pour cuve de stockage
L'invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolées, à membrane, pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu'un fluide cryogénique. L'invention se rapporte plus particulièrement à la fabrication d'une cuve à membrane étanche dans laquelle l'isolation thermique est en partie réalisée par projection, in situ, de mousse isolante.
Des cuves étanches et thermiquement isolées à membranes sont notamment employées pour le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL). Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d'un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz naturel liquéfié ou à recevoir du gaz naturel liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l'ouvrage flottant.
Dans l'état de la technique, il est connu de fabriquer de telles cuves à partir de panneaux d'isolation préfabriqués. De tels panneaux d'isolation présentent une couche de mousse isolante, optionnellement renforcée par des fibres de verre, prise en sandwich entre deux plaques de contreplaqué. La fabrication d'une barrière d'isolation thermique à partir de tels panneaux préfabriqués est longue et coûteuse puisqu'elle nécessite de transporter les panneaux préfabriqués puis de les poser un à un.
Il est, par ailleurs, connu de l'état de la technique de fabriquer des barrières isolantes, in situ, contre une structure porteuse.
Le document US 3 759 209 divulgue la fabrication d'une barrière d'isolation, extérieure à la coque d'un navire de transport de gaz naturel liquéfié. Ce document prévoit de fixer un gabarit de coffrage, constitué de poutres horizontales et verticales définissant une pluralité de compartiments, sur la coque extérieure du navire puis de placer de la mousse isolante dans les compartiments. Le gabarit de coffrage est maintenu en place et une membrane d'étanchéité est fixée sur celui-ci. Toutefois, le gabarit de coffrage ne permet pas de compenser la contraction thermique de la mousse de telle sorte que la continuité de l'isolation thermique entre les différents compartiments de mousse n'est pas assurée lorsque la paroi est soumise à des températures cryogéniques. Le document FR 2 191 064 divulgue également un procédé de fabrication d'un réservoir pour le transport de gaz naturel liquéfié. Ce document prévoit de fixer des entretoises sur une structure porteuse puis de former un réseau de câbles en fibres de verre ou en fils métalliques, qui sont tendus et supportés par les entretoises. Une plaque de contreplaqué est alors fixée sur la tête des entretoises et une solution d'uréthane expansible est alors injectée dans l'espace compris entre la plaque de contreplaqué et la structure porteuse.
Une idée à la base de l'invention est proposer un procédé de fabrication, in situ, d'une barrière isolante de cuve de stockage de liquide cryogénique, par projection de mousse qui, d'une part, permette de réaliser une paroi assurant une continuité de l'isolation thermique et qui, d'autre part, soit facile à mettre en œuvre. Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une paroi, étanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide comportant les étapes de :
• fixation d'une pluralité d'éléments d'ancrage sur une structure porteuse ;
• mise en place d'éléments modulaires de coffrage sur la structure porteuse, les éléments modulaires de coffrage présentant une forme saillante par rapport à la structure porteuse et définissant avec la structure porteuse et la pluralité de pièces d'ancrage des compartiments présentant un côté ouvert à l'opposé de la structure porteuse ;
• projection de mousse isolante dans lesdits compartiments à travers le côté ouvert de sorte à former une pluralité de secteurs isolants en mousse isolante projetée ;
· disposition d'éléments isolants de jonction dans une position contrainte dans laquelle ils sont contraints entre lesdits secteurs isolants et aptes à se détendre lors d'une contraction thermique desdits secteurs isolants, afin d'assurer une continuité de l'isolation thermique ; et
• fixation d'une membrane d'étanchéité sur lesdits éléments d'ancrage. Ainsi, ce procédé de fabrication de paroi bénéficie des avantages liés à l'utilisation d'un gabarit de coffrage puisqu'il est simple à mettre en œuvre et permet de morceler la couche d'isolation thermique de sorte à limiter les contraintes mécaniques liées aux différences de température entre ses surfaces externe et interne tout en assurant une continuité de l'isolation thermique lorsque la paroi est soumise à des températures basses. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de retrait des éléments modulaires de coffrage. Avantageusement, on met en place sur la structure porteuse des éléments combinés, un élément combiné comportant un élément modulaire de coffrage et un élément isolant de jonction logé, sous contrainte, à l'intérieur de l'élément modulaire de coffrage et l'élément isolant de jonction est laissé, en position contrainte, entre lesdits secteurs isolants lors du retrait des éléments modulaires de coffrage. Ainsi, le retrait des éléments modulaires et la disposition des éléments isolants de jonction en position contrainte sont réalisés simultanément.
Dans un autre mode de réalisation, on met en place sur la structure porteuse des éléments combinés, un élément combiné comportant un élément modulaire de coffrage et un élément isolant de jonction, l'élément modulaire de coffrage comportant deux flancs de coffrage perdu entre lesquels un élément isolant de jonction est logé sous contrainte et des moyens, libérables, de serrage des flancs, l'éléments isolant de jonction, logé sous contrainte entre les deux flancs de coffrage perdu, est disposé dans sa position contrainte après libération des moyens de serrage des flancs, l'élément isolant dans sa position contrainte mettant en prise les deux flancs de coffrage perdu avec les secteurs isolants entre lesquels l'élément combiné est situé.
Selon d'autres modes de réalisation avantageux :
• Les éléments isolants de jonction sont compressibles.
• les compartiments sont mutuellement adjacents et deux compartiments mutuellement adjacents étant à chaque fois séparé par un élément modulaire de coffrage disposé entre eux.
• un élément modulaire de coffrage présente un revêtement antiadhésif.
• un élément isolant de jonction comporte un profilé présentant deux lèvres élastiques qui, en position contrainte entre les secteurs isolants, sont contraintes vers leur rapprochement et exercent une force de réaction tendant à les écarter l'une de l'autre. · le profilé présentant deux lèvres élastiques est réalisé dans une mousse d'un polymère choisi parmi le polyuréthane, la mélamine, le polyéthylène, le polypropylène, le polystyrène ou le silicone.
• un élément isolant de jonction comporte une bande formée dans un matériau compressible choisi parmi la laine de verre, l'ouate de polyester, les mousses de polyuréthane, mélamine, polyéthylène, polypropylène ou silicone.
• le procédé comporte une étape d'arasage des secteurs isolants. • un élément d'ancrage est un plot, équipé d'un organe d'ancrage à la structure porteuse et d'un élément de fixation de la membrane d'étanchéité et comportant au moins une couche thermiquement isolante.
• la couche thermiquement isolante du plot est réalisée en mousse polymère présentant une densité supérieure à 100 kg/m3 ou en bois.
• le procédé comporte une étape de fixation de plats d'ancrage entre les plots d'ancrage adjacents et une étape de soudage de la membrane d'étanchéité sur lesdits plats d'ancrage.
• lors de la mise en place d'éléments modulaires de coffrage sur la structure porteuse, l'on fixe les éléments modulaires de coffrage à la structure porteuse et/ou aux éléments d'ancrage.
Selon un second aspect, l'invention fournit aussi une paroi, étanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide cryogénique, obtenue par un procédé de fabrication selon le premier aspect de l'invention. En d'autres termes, la paroi étanche et thermiquement isolante comporte :
• une structure porteuse ;
• une pluralité d'éléments d'ancrage, fixés à la structure porteuse ;
• une pluralité de secteurs isolants en mousse isolante, obtenus par projection de mousse isolante à travers un côté ouvert d'un compartiment défini par des éléments modulaires de coffrage, la structure porteuse et la pluralité de pièces d'ancrage ;
• des éléments isolants de jonction disposés dans une position contrainte dans laquelle ils sont contraints entre lesdits secteurs isolants et aptes à se détendre lors d'une contraction thermique desdits secteurs isolants, afin d'assurer une continuité de l'isolation thermique ; et
· une membrane d'étanchéité fixée sur lesdits éléments d'ancrage.
Avantageusement, les secteurs isolants adhèrent contre la structure porteuse. Ainsi, grâce à la capacité d'adhérence de la mousse projetée, les secteurs isolants sont maintenus en place par rapport à la structure porteuse, ce qui simplifie la mise en œuvre du procédé. Cette caractéristique permet en outre d'éviter que les secteurs isolants n'exercent une pression d'appui sur la membrane lorsque la paroi est une paroi verticale ou un plafond. Selon un troisième aspect, l'invention concerne une cuve de stockage de liquide cryogénique comportant au moins une paroi selon le second aspect de l'invention.
Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un produit liquide froid comporte une cuve de stockage précitée. Dans un mode de réalisation, le navire comporte une simple ou une double coque et une cuve précitée disposée dans la simple ou la double coque.
Dans un autre mode de réalisation, le navire comporte un pont et la cuve précitée est disposée sur le pont. Dans ce cas, la structure porteuse de la cuve peut être constituée d'une structure en tôle disposée sur le pont du navire. De telles cuves présentent, par exemple, un volume compris entre 5000 et 30 000 m3 et peuvent être utilisées pour l'alimentation en carburant des machineries.
La cuve peut être utilisée pour stocker du gaz naturel liquéfié à pression atmosphérique ou sous une surpression relative en accord avec la tenue en compression de la mousse utilisée, par exemple 3 bar pour une mousse ayant une résistance en compression de 0,3 MPa.
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.
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 perspective d'éléments modulaires de coffrage définissant avec une pluralité de plots d'ancrage et une structure porteuse des compartiments destinés à recevoir de la mousse projetée.
« La figure 2 est une vue en perspective, similaire à celle de la figure 1, dans laquelle de la mousse a été projetée dans les compartiments.
• La figure 3 est une vue en perspective, similaire à celle de la figure 2, dans laquelle les éléments modulaires de coffrage ont été retirés.
• La figure 4 est une vue en perspective, similaire à celle de la figure 3, dans laquelle des éléments isolants de jonction ont été disposés entre les secteurs en mousse projetée.
• La figure 5 est une vue de dessus représentant des secteurs en mousse projetée, des plots d'ancrage et des éléments isolants de jonction disposés entre lesdits secteurs en mousse projetée.
« La figure 6 est une vue en perspective d'un plot d'ancrage selon un premier mode de réalisation.
• La figure 7 est une vue en perspective d'un plot d'ancrage selon un second mode de réalisation, adapté pour la fabrication d'une paroi présentant successivement deux niveaux, primaire et secondaire, d'étanchéité et d'isolation thermique.
· La figure 8 est une vue de dessus représentant des plots d'ancrage et des plats d'ancrage permettant la fixation d'une membrane d'étanchéité.
• La figure 9 est une vue de côté d'un plot d'ancrage supportant des plats d'ancrage.
• La figure 10 est une vue de côté d'un plot d'ancrage selon un troisième mode de réalisation.
• La figure 11 est une vue de côté d'un plot d'ancrage selon un quatrième mode de réalisation.
• La figure 12 est une illustration détaillée du plot d'ancrage de la figure 11.
• La figure 13 est une vue schématique en coupe d'un élément isolant de jonction selon un mode de réalisation.
• La figure 14 est une vue schématique en coupe d'un élément isolant de jonction selon un autre mode de réalisation. • La figure 15 est une vue en coupe d'un élément modulaire de coffrage selon un mode de réalisation.
• La figure 16 est une vue en coupe d'un élément modulaire de coffrage selon un second mode de réalisation.
« La figure 17 est une vue en coupe d'un élément modulaire de coffrage selon un troisième mode de réalisation.
• La figure 18 est une vue en perspective d'un rabot permettant d'araser la surface supérieure des secteurs isolants en mousse projetée.
• La figure 19 est une représentation schématique illustrant des plots d'ancrage et un élément modulaire de coffrage équipé d'organes de fixation aux plots d'ancrage.
• La figure 20 est une vue de côté illustrant un plot d'ancrage et un élément modulaire de coffrage pourvu d'organes de fixation audit plot d'ancrage, selon un mode de réalisation.
• La figure 21 est une vue en perspective illustrant un plot d'ancrage pourvu de rainures pour la fixation des éléments modulaires de coffrage, selon un autre mode de réalisation.
• La figure 22 est une vue de dessus d'un élément modulaire de coffrage pourvu de pattes de fixation destinés à coopérer avec les rainures du plot d'ancrage illustré sur la figure 21.
· La figure 23 est une vue en perspective illustrant la fixation entre le plot d'ancrage de la figure 21 et l'élément modulaire de coffrage de la figure 22.
• La figure 24 est une vue en perspective illustrant des éléments modulaires de coffrage équipés d'organes de fixation à la structure porteuse.
• La figure 25 est une vue, de l'extérieur, d'un élément modulaire de coffrage de la figure 24.
• La figure 26 est une vue en perspective d'un élément modulaire de coffrage de la figure 24.
• La figure 27 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Par convention, les termes «externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'intérieur et à l'extérieur de la cuve. Chaque paroi de cuve présente successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'intérieur vers l'extérieur de la cuve, au moins une membrane d'étanchéité en contact avec le fluide contenu dans la cuve, une barrière thermiquement isolante et une structure porteuse. Dans un mode de réalisation particulier, la paroi comporte deux niveaux d'étanchéité et d'isolation thermique. Dans ce cas, la paroi comporte successivement, depuis l'intérieur vers l'extérieur, une membrane d'étanchéité primaire, une barrière d'isolation primaire, une membrane d'étanchéité secondaire, une barrière d'isolation secondaire et une structure porteuse. Les termes «primaire » et « secondaire » sont alors utilisés pour qualifier des éléments appartenant aux niveaux primaire et secondaire. En référence aux figures 1 à 4, il est décrit un procédé de fabrication d'une paroi étanche et thermiquement isolante selon un mode de réalisation. De telles parois étanches permettent de réaliser une enceinte de confinement ou cuve pour emmagasiner et/ou transporter un fluide cryogénique, tel qu'un gaz liquéfié, par exemple du méthane.
Des plots d'ancrage 1, également appelés coupleurs, sont régulièrement positionnés et fixés sur une structure porteuse 2 externe. Cette structure porteuse 2 peut notamment être une tôle métallique autoporteuse ou plus généralement tout type de cloison rigide présentant des propriétés mécanique appropriées, telle qu'un mur de béton dans une construction terrestre.
Des éléments modulaires 3 de coff age sont disposés contre la structure porteuse 2 entre les plots d'ancrage 1. Les éléments modulaires 3 de coffrage présentent ainsi une forme en saillie, vers l'intérieur, par rapport au plan de la structure porteuse 2. Les éléments modulaires de coffrage 3 forment, avec les plots d'ancrage 1 et la structure porteuse 2, une pluralité de compartiments 4. Les compartiments présentent un côté ouvert à l'opposé de la structure porteuse 2. Les éléments modulaires 3 de coffrage sont des poutres longitudinales disposées perpendiculairement les unes aux autres de sorte à former des compartiments 4 présentant la forme de quadrilatères à angles droits. Les éléments modulaires 3 de coffrage peuvent être équipés d'organes de fixation libérables, qui seront décrits par la suite en relation avec les figures 19 à 26, permettant de les fixer à la structure porteuse 2 et/ou aux plots d'ancrage 1. Comme illustré sur la figure 2, les compartiments 4 sont ensuite remplis par projection de mousse à travers le côté ouvert des compartiments afin de former une pluralité de secteurs isolants 5 en mousse isolante projetée. Les compartiments 4 définissent donc un gabarit pour la réalisation desdits secteurs isolants 5. La mousse projetée est, par exemple, une mousse de polyuréthane. Dans un mode de réalisation, des fibres courtes, telles que des fibres de verre, sont projetées simultanément, lors de la projection de la mousse. Un tel ajout de fibres contribue à réduire la contraction thermique de la mousse lors de la mise au froid de la cuve.
Par la suite, la surface interne des secteurs isolants en mousse projetée 5 subit une opération d'arasage. Cette opération permet de faire disparaître les inégalités de surface et ainsi de mettre à niveau la surface interne des secteurs isolants 5. Les opérations d'arasage sont, par exemple, réalisées au moyen d'un rabot 6, illustré sur la figure 18. Un tel rabot 6 est typiquement muni de poignées, avant 61 et arrière 62, d'une semelle 63 destinée à coopérer avec la surface à aplanir et d'un outil 64 affleurant à la semelle 63 et permettant d'usiner les inégalités de surface. Dans le mode de réalisation, l'outil 64 est un rouleau muni de lames ou d'une fraise et entraîné en rotation par un moteur. Dans un mode de réalisation, l'outil de rabotage est un outil automatisé dont le déplacement est guidé par des moyens de guidage, tels que des câbles ou des courroies, qui sont fixés sur les plots d'ancrage 1. Par ailleurs, dans un mode de réalisation avantageux, un système d'aspiration permettant de récupérer les poussières est mis en oeuvre lors des opérations d'arasage.
Sur la figure 3, les éléments modulaires 3 de coffrage sont retirés. A ce stade, les secteurs isolants sont séparés par des interstices 7 formés aux précédents emplacements des éléments modulaires 3 de coffrage.
Afin d'assurer une continuité de l'isolation thermique, les interstices 7 entre les secteurs isolants 5 sont garnis d'éléments isolants de jonction 8, représentés sur les figures 4 et 5. Les éléments isolants 8 de jonction sont en outre disposés, à température ambiante, sous contrainte de compression, entre les secteurs isolants 5. Ainsi, lesdits éléments isolants 8 de jonction sont aptes à se détendre et combler le jeu entre les secteurs isolants 5 lorsque ceux- ci se contractent sous l'effet de basses températures.
Selon un mode de réalisation, les éléments isolants 8 de jonction sont des bandes réalisées dans un matériau souple tel que la laine de verre, l'ouate de polyester, les mousses de polyuréthane (PU), de mélamine, de polyéthylène (PE), de polypropylène (PP) ou de silicone. La largeur de ces bandes est déterminée de telle sorte que, à température ambiante, elles subissent une contrainte de compression entre les secteurs isolants 5. Selon d'autres variantes de réalisation, illustrés sur les figures 13 et 14, les éléments isolants 8 de jonction sont des profilés présentant deux lèvres élastiques 29. Les lèvres élastiques 29 présentent une élasticité et des dimensions telles que, à température ambiante, elles subissent une contrainte de compression entre les secteurs isolants 5. En d'autres termes, dans leur position contrainte, les lèvres élastiques 29 sont contraintes par les secteurs isolants vers leur rapprochement relatif et exercent une force de réaction tendant à écarter lesdites lèvres élastiques 29. Lesdites lèvres élastiques 29 peuvent être connectées en leur centre de telle sorte que le profil présente sensiblement une forme de H (figure 13) ou être connectées à une de leurs extrémités de telle sorte que le profil présente sensiblement une forme de U (figure 14). Afin de faciliter le positionnement des éléments isolants 8 de jonction avant leur disposition en position de contrainte, ils peuvent être munis de moyens libérables de précontrainte. De tels moyens sont par exemple des liaisons 30 rapprochant les lèvres élastiques. Après rupture desdites liaisons 30, les lèvres élastiques 29 sont aptes à se détendre. De tels éléments isolants 8 de jonction sont, par exemple réalisés, en mousse de polyuréthane (PU), de mélamine, de polyéthylène (PE), de polypropylène (PP), polystyrène (PS) ou de silicone.
Afin d'assurer l'étanchéité de la paroi, une membrane d'étanchéité 9, recouvrant les secteurs isolants 5 et les éléments isolants 8 de jonction, est fixée sur les plots d'ancrage 1. Une telle membrane d'étanchéité 9 est partiellement représentée sur les figures 9, 10 et 11. La membrane d'étanchéité 9 est composée d'une pluralité de plaques, soudées bord à bord, dont les angles sont fixés, par soudage, sur les plots d'ancrage 1. De manière connue, les plaques peuvent être réalisées en inox et présenter des séries d'ondulations perpendiculaires permettant d'absorber les efforts dus à la contraction thermique de l'inox ou être réalisées en Invar ®, c'est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont la propriété principale est d'avoir un coefficient de dilatation très faible.
Ainsi, le procédé permet de réaliser une paroi comportant une membrane d'étanchéité 9 et une barrière thermiquement isolante. Lorsque la paroi comporte deux niveaux, primaire et secondaire, d'étanchéité et d'isolation thermique, la barrière thermiquement isolée ainsi que le membrane d'étanchéité 9 ainsi réalisées constituent des composants secondaires et le procédé est réitéré en disposant des plots d'ancrage 1 et des éléments modulaires 3 de coffrage contre la membrane d'étanchéité 9 secondaire puis en injectant de la mousse dans des compartiments dont le fond est constitué par ladite membrane d'étanchéité 9 secondaire. De préférence, dans ce cas, la membrane d'étanchéité secondaire 9 est préalablement recouverte d'un revêtement afin d'éviter que la mousse projetée n'adhère sur la membrane d'étanchéité 9 secondaire et n'occasionne ainsi des contraintes mécaniques supplémentaires. Ce revêtement peut présenter une faible adhérence et/ou présenter une faible résistance mécanique de telle sorte qu'il se rompt lorsqu'il est soumis à de faibles contraintes et, par conséquent, ne transmet pas d'efforts importants entre la membrane et la mousse projetée.
Les figures 6 à 11 illustrent des moyens d'ancrage selon diverses variantes de réalisation.
La figure 6 représente un plot d'ancrage 1 comportant une couche rigide d'isolation thermique 10. Cette couche rigide d'isolation 10 peut notamment être réalisée en bois contreplaqué ou en en mousse isolante, telle qu'une mousse de polyuréthane, présentant une densité supérieure à 100 kg/m3, par exemple de l'ordre de 130 kg/m3. Cette couche rigide d'isolation 10 est, ici, prise en sandwich entre deux panneaux de contreplaqué 10, 11 optionnels. Un goujon 13, fixé sur la structure porteuse 2, par soudage par exemple, permet la fixation du plot d'ancrage 1 à la structure porteuse 2. Pour ce faire, le panneau de contreplaqué externe 12 est pourvu d'un orifice de réception dudit goujon 13. Le plot d'ancrage 1 présente un puits permettant d'introduire un écrou 14 destiné à être vissé sur la portion filetée du goujon 13. Lorsque l'écrou 14 a été positionné, le puits est avantageusement rempli par un raccord isolant 15 présentant une forme correspondante au puits. Par la suite, une plaque 16 de tôle métallique, permettant la fixation par soudage des angles de plaque de la membrane d'étanchéité 9, est fixée sur le plot d'ancrage 1. La plaque de tôle 16 est, ici, fixée sur le panneau de contreplaqué interne 11 par rivetage.
La figure 7 représente un plot d'ancrage 1 secondaire, adapté pour la fabrication d'une paroi présentant successivement deux niveaux, primaire et secondaire. Le plot d'ancrage 1 est fixé à la structure porteuse 2 de manière similaire au plot d'ancrage représenté sur la figure 7. Toutefois, dans ce mode de réalisation, l'écrou 14 coopérant avec la portion filetée du goujon 13 coopère également avec une tige filetée 16. La tige 16 traverse le raccord isolant 15 via un alésage prévu à cet effet. La tige 16 présente une extrémité externe coopérant par vissage avec l'écrou 14 et une extrémité interne portant un goujon à collerette 17, métallique. La collerette du goujon 17 permet la fixation par soudage des angles des plaques de la membrane d'étanchéité 9. Par ailleurs, le goujon 17 permet de fixer un plot d'ancrage 1 primaire, non représenté, venant, par empilement, sur le plot d'ancrage 1 secondaire, représenté sur la figure 7. Le plot d'ancrage 1 primaire peut notamment être similaire au plot d'ancrage 1 de la figure 6 et sa fixation sur le goujon 17 du plot d'ancrage 1 de barrière secondaire est assurée de manière identique à celle décrite en relation avec le goujon 13 fixé à la structure porteuse 2. Le plot d'ancrage 1, illustré sur la figure 10, comporte une couche rigide d'isolation 10 ainsi qu'un panneau de contreplaqué externe 12. La fixation du plot d'ancrage 1 est également réalisée via un goujon 13, fixé à la structure porteuse 2, et un écrou 14 coopérant avec une portion filetée dudit goujon 13. La fixation des plaques de la membrane d'étanchéité 9 est assurée via un capot 18 métallique dont le montage sur le plot d'ancrage 1 est assuré par coulissement. Le capot 18 présente une face externe 180 prolongée par des ailes latérales 181, 182 s'étendant de part et d'autre dudit plot d'ancrage 1. Les ailes latérales 181, 182 présentent des bords recourbés 183, 184 coulissant dans des rainures 19, 20 formées dans les faces latérales du plot d'ancrage 1.
Les figures 11 et 12 illustrent une variante de réalisation des moyens de support et de fixation, par soudage, des plaques de la membrane d'étanchéité 9. Dans ce mode de réalisation, une rondelle métallique 21, destinée à recevoir les angles des plaques de membrane d'étanchéité 9, est montée sur le goujon 13 par l'intermédiaire d'une pièce 22 de fixation étanche, représentée de manière détaillée sur la figure 12. La pièce 22 de fixation étanche comporte un élément interne 220 et un élément externe 221. L'élément interne 220 comporte un alésage fileté 224 permettant sa fixation sur le goujon 13. D'autre part, l'élément interne 220 comporte un téton fileté 222 traversant un orifice formé dans la rondelle métallique 21 et coopérant avec un alésage fileté 223 formé dans l'élément externe 221. Afin d'assurer l'étanchéité du montage, l'élément externe 221 est un élément métallique fixé par un cordon de soudure 225 sur la rondelle métallique 21. L'élément externe 221 est ici pourvu d'un alésage 226 destiné à recevoir un goujon pour la fixation d'un plot d'ancrage primaire, non représenté. De manière avantageuse, l'élément interne 220 peut être réalisé dans un matériau présentant des propriétés d'isolation thermique.
Afin d'assurer un meilleur ancrage de membrane d'étanchéité 9, des plats d'ancrage 23, représentés sur les figures 8 et 9, peuvent être utilisés. Les plats d'ancrage 23 sont constitués de bandes métalliques fixées sur les plots d'ancrage 1. Aussi, les plots d'ancrage 1 présentent, sur leur face intérieure, une platine métallique 24 destinée à la fixation desdits plats d'ancrage 23. Les plats d'ancrage 23 s'étendent le long des bords des plaques métalliques de la membrane d'étanchéité 9, lesdits bords étant fixés, par soudure continue ou discontinue, sur les plats d'ancrage 23. A la jonction entre deux plaques métalliques adjacentes, il peut être prévu un seul plat d'ancrage 23 pour la fixation d'une seule des deux plaques métalliques ou deux plats d'ancrage 23, comme sur la figure 8, chacun des deux plats d'ancrage 23 servant alors à fixer une plaque métallique respective de la membrane d'étanchéité 9. Dans un mode de réalisation, la platine métallique 24 destinée à la fixation desdits plats d'ancrage 23 et le goujon à collerette 17 peuvent être réalisés d'un seul tenant.
Les figures 15 à 17 illustrent des variantes de réalisation des éléments modulaires de coffrage.
Sur la figure 15, l'élément modulaire 3 de coffrage est une poutre, en bois, en métal ou en plastique, présentant un revêtement antiadhésif. Le revêtement antiadhésif est ici un film 25 apte à se désolidariser de l'élément modulaire 3 de coffrage lors de son retrait. De manière alternative, l'élément modulaire 3 de coffrage peut, en totalité ou en partie, être réalisée dans un matériau antiadhésif tel que du polytétrafluoroéthylène (PTFE). Dans un tel cas, la présence d'un film devient superflue.
Sur la figure 16, il est représenté un élément combiné comportant un élément modulaire 3 de coffrage et un élément isolant de jonction 8. De tels éléments combinés sont mis en place sur la structure porteuse 2. L'élément modulaire 3 de coffrage comporte deux flancs 26 solidarisés l'un à l'autre et entre lesquels est logé, sous contrainte, un élément isolant 8 de jonction tel que décrit précédemment. Lors du retrait de l'élément modulaire 3 de coffrage, un effort de poussée vers l'extérieur, par exemple via un dispositif de poussoir non représenté, est exercé sur l'élément isolant 8 de jonction de telle sorte que, lors du retrait des éléments modulaires 3, les éléments isolants 8 de jonction sont laissés entre les secteurs isolants 5 en mousse projetée. Comme précédemment, les éléments isolants 8 de jonction sont, à température ambiante, contraints entre les secteurs isolants 5 et aptes à se détendre de sorte à pouvoir combler le jeu dû à la contraction thermique des secteurs isolants 5 lors de la mise au froid de la cuve.
Un élément combiné comportant un élément modulaire 3 de coffrage et un élément isolant de jonction 8 est illustré sur la figure 17. Cet élément combiné présente une mise en œuvre différente de l'élément combiné de la figure 16 puisqu'il est destiné à rester, au moins en partie, à demeure dans la paroi. L'élément modulaire 3 comporte deux flancs 27 de coffrage perdu entre lesquelles un élément isolant 8 de jonction est logé sous-contrainte. Les flancs 27 étant destinés à faire partie intégrante de la barrière thermiquement isolante, ils sont réalisés dans un matériau isolant, en bois contreplaqué par exemple. L'élément modulaire 3 de coffrage comporte des moyens libérables de serrage des flancs, des lanières 28 dans le mode de réalisation représenté. Lorsque la mousse a été projetée et les secteurs isolants 5 formés, les lanières 28 peuvent alors être découpées de sorte à libérer l'élément isolant 8 de jonction. Celui-ci est alors dans une position contrainte, comprimé entre les secteurs isolants 5, dans laquelle il est apte à se détendre lors de contraction thermique des secteurs isolants 8 en mousse projetée. Les figures 19 à 26 illustrent des organes libérales de fixation des éléments modulaires 3 de coffrage. De tels organes de fixation permettent de fixer les éléments modulaires 3 de coffrage, notamment pour la réalisation de parois verticales ou du plafond de la cuve. Bien évidemment, les organes de fixation doivent être libérales afin de permettre le retrait desdits éléments modulaires 3 de coffrage. Sur la figure 19, l'élément modulaire 3 de coffrage est équipé de pattes de fixations
31a, 31b sur les plots d'ancrage 1 selon deux variantes de réalisation. Les pattes de fixation 31a, 31 b sont des pièces profilés, présentant des profils de forme complémentaire à au moins une portion du profil desdits plots d'ancrage 1. Les pattes de fixation 31a, 31b sont disposées de sorte à coopérer avec la face supérieure des plot d'ancrage 1 et forment ainsi des crochets de retenue des éléments modulaires 3 de coffrage. Les pattes de fixation 31a, 31b peuvent être en métal ou en plastique.
Dans un mode de réalisation, non représenté, les organes de fixation peuvent comporter des lanières aptes à fixer les éléments modulaires 3 de coffrage aux plots d'ancrage 1. Sur la figure 20, l'élément modulaire de coffrage 3 comporte une patte de fixation
32 pourvue d'un orifice destiné à recevoir un goujon 17 faisant saillie de la face interne du plot d'ancrage 1. De manière avantageuse, le goujon 17 pour la fixation des éléments modulaires 3 de coffrage peut également assurer la fixation dudit plot d'ancrage 1 à la structure porteuse 2. Le goujon 17 peut comporter une portion filetée de sorte à permettre la mise en place d'un écrou, non illustré, apte à retenir la patte de fixation 32 contre la face interne du plot d'ancrage 1. Dans le mode de réalisation des figures 21 à 23, le plot d'ancrage 1 comporte deux rainures 33 aptes à recevoir deux pattes 34 de formes complémentaires, formés à au moins l'une des extrémités des éléments modulaires 3 de coffrage. Les rainures 33 débouchent sur la face interne des plots d'ancrage 1. On notera par ailleurs que, dans ce mode de réalisation, les éléments modulaires 3 de coffrage sont équipés de poignées 35 facilitant leur manutention et leur mise en place contre la structure porteuse 2.
Dans le mode de réalisation des figures 24 à 26, les éléments modulaires 3 de coffrage sont équipés d'organes de fixation à la structure porteuse 2. Les organes de fixation à la structure porteuse comportent ici des languettes 36 formées sur la face externe des éléments modulaires 3 de coffrage. Les languettes 36 sont pourvues d'orifices destinés à recevoir des goujons fixés, par soudage par exemple, à la structure porteuse 2. Les goujons sont avantageusement filetés de sorte à recevoir un écrou. Dans ce cas, les éléments modulaires 3 de coffrage sont au moins en partie creux de sorte à permettre l'accès aux écrous via leur face interne.
Le procédé de fabrication d'une paroi, décrit ci-dessus, peut être utilisé pour la fabrication d'une, de plusieurs ou de la totalité des parois d'une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage et/ou le transport de fluide cryogénique.
Selon un mode de réalisation, le procédé est appliqué à une paroi porteuse plane posée à l'horizontal. Une fois que l'on a réalisé la barrière isolante et la membrane d'étanchéité sur cette paroi plane, celle-ci constitue une paroi étanche et isolante qui peut être manipulée d'un seul tenant. Il est alors possible de fabriquer une cuve polyédrique en assemblant plusieurs parois porteuses assemblées les unes aux autres pour former une cuve, à savoir par exemple une paroi de fond, des parois de côté et une paroi de plafond. Le procédé peut alors être appliqué pour réaliser la barrière isolante et la membrane étanche sur chacune des parois porteuses.
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. En référence à la figure 27, 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 72 du navire, et deux barrières isolante 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 comme en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
La figure 27 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 œuvre 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. Procédé de fabrication d'une paroi, étanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide comportant les étapes de :
• fixation d'une pluralité d'éléments d'ancrage (1) sur une structure porteuse (2) ;
· mise en place d'éléments modulaires (3) de coffrage sur la structure porteuse (2), les éléments modulaires (3) de coffrage présentant une forme saillante par rapport à la structure porteuse (2) et définissant avec la structure porteuse (2) et la pluralité de pièces d'ancrage (1) des compartiments (4) mutuellement adjacents présentant un côté ouvert à l'opposé de la structure porteuse (2), deux compartiments mutuellement adjacents étant à chaque fois séparés par un élément modulaire de coffrage disposé entre eux;
• projection de mousse isolante dans lesdits compartiments (4) à travers le côté ouvert de sorte à former une pluralité de secteurs isolants (5) en mousse isolante projetée ;
• disposition d'éléments isolants (8) de jonction compressibles dans une position contrainte dans laquelle ils sont contraints entre lesdits secteurs isolants (5) et aptes à se détendre lors d'une contraction thermique desdits secteurs isolants (5), afin d'assurer une continuité de l'isolation thermique ; et
• fixation d'une membrane d'étanchéité (9) sur lesdits éléments d'ancrage (1).
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, comprenant une étape de retrait des éléments modulaires (3) de coffrage.
3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, dans lequel on met en place sur la structure porteuse (2) des éléments combinés, un élément combiné comportant un élément modulaire (3) de coffrage et un élément isolant (8) de jonction, logé, sous contrainte, à l'intérieur de l'élément modulaire (3) de coffrage et dans lequel ledit élément isolant (8) de jonction est laissé, en position contrainte, entre lesdits secteurs isolants (5) lors du retrait des éléments modulaires (3) de coffrage.
4. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel on met en place sur la structure porteuse (2) des éléments combinés, un élément combiné comportant un élément modulaire (3) de coffrage et un élément isolant (8) de jonction, l'élément modulaire (3) de coffrage comportant deux flancs (27) de coffrage perdu entre lesquels P élément isolant (8) de jonction est logé sous contrainte et des moyens (28), libérables, de serrage des flancs (27), et dans lequel P éléments isolant (8) de jonction, logé sous contrainte entre les deux flancs (27) de coffrage perdu, est disposé dans sa position contrainte après libération des moyens (28) de serrage des flancs (27), l'élément isolant dans la position contrainte mettant en prise les deux flancs (27) de coffrage perdu avec les secteurs isolants (5) entre lesquels l'élément combiné est situé.
5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel un élément modulaire (3) de coffrage présente un revêtement antiadhésif (25).
6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel un élément isolant (8) de jonction comporte un profilé présentant deux lèvres élastiques (29) qui, en position contrainte entre les secteurs isolants (5), sont contraintes vers leur rapprochement et exercent une force de réaction tendant à les écarter l'une de l'autre.
7. Procédé de fabrication selon la revendication 6, dans lequel le profilé présentant deux lèvres élastiques est réalisé dans une mousse d'un polymère choisi parmi le polyuréthane, la mélamine, le polyéthylène, le polypropylène, le polystyrène et le silicone.
8. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel un élément isolant (8) de jonction comporte une bande formée dans un matériau compressible choisi parmi la laine de verre, l'ouate de polyester, les mousses de polyuréthane, de mélamine, de polyéthylène, de polypropylène ou de silicone.
9. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant une étape d'arasage des secteurs isolants (5).
10. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel un élément d'ancrage est un plot (1), équipé d'un organe d'ancrage (13, 14) à la structure porteuse (2) et d'un élément (16, 17, 18, 21) de fixation de la membrane d'étanchéité (9) et comportant au moins une couche thermiquement isolante (10).
11. Procédé de fabrication selon la revendication 9, dans lequel la couche thermiquement isolante (10) du plot (1) est réalisée en mousse polymère présentant une densité supérieure à 100 kg/m3 ou en bois.
12. Procédé de fabrication selon la revendication 10 ou 1 1, comportant une étape de fixation de plats d'ancrage (23) entre les plots d'ancrage (1) adjacents et une étape de soudage de la membrane d'étanchéité (9) sur lesdits plats d'ancrage (1).
13. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel lors de la mise en place d'éléments modulaires (3) de coffrage sur la structure porteuse (2), l'on fixe les éléments modulaires (3) de coffrage à la structure porteuse (2) et/ou aux éléments d'ancrage (1).
14. Paroi, étanche et thermiquement isolante, pour cuve de stockage de fluide cryogénique, obtenue par un procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 13 comportant : • une structure porteuse ;
• une pluralité d'éléments d'ancrage, fixés à la structure porteuse ;
• une pluralité de secteurs isolants en mousse isolante, obtenus par projection de mousse isolante à travers un côté ouvert d'un compartiment défini par des éléments modulaires de coffrage, la structure porteuse et la pluralité de pièces d'ancrage ;
• des éléments isolants de jonction disposés dans une position contrainte dans laquelle ils sont contraints entre lesdits secteurs isolants et aptes à se détendre lors d'une contraction thermique desdits secteurs isolants, afin d'assurer une continuité de l'isolation thermique ; et
· une membrane d'étanchéité fixée sur lesdits éléments d'ancrage.
15. Paroi selon la revendication 14, dans lequel les secteurs isolants (5) adhèrent contre la structure porteuse (2).
16. Cuve de stockage de liquide comportant au moins une paroi selon la revendication 15.
17. Navire (70) pour le transport d'un produit liquide froid, le navire comportant une cuve (71) selon lâ revendication 16.
18. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 17, dans lequel 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).
19. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 17, 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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