EP2986886A2 - Cuve étanche et thermiquement isolante - Google Patents

Cuve étanche et thermiquement isolante

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EP2986886A2
EP2986886A2 EP14726678.7A EP14726678A EP2986886A2 EP 2986886 A2 EP2986886 A2 EP 2986886A2 EP 14726678 A EP14726678 A EP 14726678A EP 2986886 A2 EP2986886 A2 EP 2986886A2
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EP
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plate
primary
vessel
barrier
metal plate
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Antoine PHILIPPE
Johan Bougault
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Gaztransport et Technigaz SA
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    • F17C3/00—Vessels not under pressure
    • F17C3/02—Vessels not under pressure with provision for thermal insulation

Definitions

  • the present invention relates to a sealed and thermally insulating vessel; in particular, the present invention relates to tanks for containing cold liquids, for example tanks for the storage and / or transport by sea of liquefied gases.
  • LNG liquefied natural gas
  • Such a tank has, for example, been described in document FR-A-2887010.
  • a vessel comprising a primary sealing barrier intended to be in contact with the product contained in said vessel, a secondary sealing barrier disposed between said primary sealing barrier and the carrier structure, a thermally-barrier primary insulation between the two sealing barrier, a secondary heat-insulating barrier between said secondary sealing barrier and said supporting structure, said vessel comprising primary and secondary retaining means for respectively retaining said elements of the primary and secondary insulating barriers on the supporting structure.
  • the primary retaining means are independent of the secondary holding means; turntables are retained on the panels of on top of the secondary heat insulating elements so as to retain the elements of the primary insulation barrier on the supporting structure via said secondary heat insulating elements.
  • the fixing means for fixing the primary heat insulating elements on the secondary barrier rest on the top of the bottom plate, which delimits the primary insulation blocks; in other words, the primary heat insulating element is tight and strongly rubs against the secondary watertight barrier, which limits the possibility of a possible deflection between the primary insulation blocks and the secondary sealing barrier.
  • An idea underlying the invention is to provide a tight and insulating multilayer structure which leaves a freedom of movement of the insulation blocks of the primary element relative to the secondary element parallel to the carrier wall, although the primary blocks are retained relative to the carrier wall through the secondary insulating layer.
  • This aspect is particularly important when the waterproofing membranes are provided with corrugations in at least two orthogonal directions parallel to the sides of the insulation blocks to allow local dilations or contractions.
  • the invention provides a sealed and thermally insulating tank integrated in a structure which comprises a load-bearing wall, said tank comprising a tank wall fixed on said supporting wall, the tank wall comprising on the one hand, a primary element and, secondly, a secondary element disposed between the carrier wall and the primary element, each of the primary and secondary elements including, on the one hand, a thermal insulation barrier consisting of insulation blocks shaped parallelepipeds rectangles, juxtaposed according to rows parallel and each delimited by two rigid plates substantially parallel to the carrier wall in the area where they are located, and, secondly, a sealing barrier disposed on each of the thermal insulation barriers, the barrier of thermal insulation of the secondary element being secured to the carrier wall, the thermal insulation barrier of the primary element being secured to the secondary element of the vessel by attachment means related to the thermal insulation barrier said secondary element, and for pressing the primary insulation blocks of the primary element of the vessel wall on the secondary insulation blocks of the secondary element of said vessel wall, said attachment means comprising:
  • a protruding member which is connected at its base to a secondary insulation block located in line with the plate, said projecting member having a threaded head for cooperating with a nut, the screwing of which directly or indirectly exerts on the retaining zone of the plate a force in the direction of the carrier wall.
  • such a tank may further comprise one or more of the following characteristics.
  • an insulation block of a thermal insulation barrier comprises a layer of plastic foam sandwiched between two rigid insulating plates.
  • said hooking means comprise a connecting arm connecting said retaining zone of the plate with the projecting member, the connecting arm comprising a zone retainer engaged with a stack of spring washers engaged on the projecting member, the nut being screwed over the stack of spring washers.
  • four adjacent primary insulation blocks each have at a corner adjacent to the other three primary insulation blocks a metal plate secured in a counterbore of a rigid plate of the primary insulation block. adjacent to the secondary sealing barrier, the counterbore being on the side of the secondary sealing barrier, said metal plate having at least one retaining zone.
  • said hooking means comprise a cruciform plate comprising four connecting arms respectively connecting said zone for retaining the plate of a primary insulation block with the projecting member, the cruciform plate comprising a zone of retained engagement with the protruding member, the nut being screwed above the retaining zone of said cruciform plate.
  • each branch of the cruciform plate comprises a bending zone so that the maintenance of the primary insulation blocks is elastically.
  • the retaining zone of the metal plate comprises a threaded stud, welded to the metal plate which passes through an end portion of the connecting arm, and a nut cooperates with the thread of the stud to secure the end portion. from the link arm to the primary insulation block.
  • the plate of a primary insulation block comprises a disk disposed in the counterbore of the rigid plate of the primary insulation block, and a tab which protrudes out of the counterbore while remaining in the plane of the disc, the end of said tab constituting the plate retention zone, said zone supporting a stack of elastic washers engaged on the protruding member, the base of the stack of washers being a crenellated disk, whose slots allow the passage of said tab.
  • four adjacent primary insulation blocks each have at a corner adjacent to the other three primary insulation blocks a metal plate secured in a counterbore of a rigid plate of the primary insulation block. adjacent to the secondary sealing barrier, the counterbore being on the side of the secondary sealing barrier, said metal plate having in each case a tab which protrudes out of the counterbore while remaining in the plane of the disc, the end of said tab constituting the retaining zone of the plate, and in which the crenellated disk slots allow the passage of the four tabs corresponding to the four primary insulation blocks.
  • four adjacent primary insulation blocks each have at a corner adjacent to the other three primary insulation blocks a metal plate secured in a counterbore of a rigid plate of the primary insulation block. next to the secondary sealing barrier, the counterbore being on the side of the secondary sealing barrier, said metal plate having in each case a central bore,
  • said hooking means comprise a spacer plate pierced at its center to be traversed by the projecting member consisting of a stud bolt at its free end to cooperate with a nut, the base of the stud being welded to the center of a tray screwed into a rigid plate counterbore of a secondary insulation block, said tray being covered by the secondary sealing barrier, which is welded on it all around the stud to ensure secondary sealing, clamping of the nut of the stud exerting on the spacer plate via a stack elastic washers, a force in the direction of the carrier wall, for pressing the spacer plate on the secondary sealing barrier, the spacer plate having four secondary studs respectively engaged in the central bore of the four metal plates, secondary nuts being screwed on the secondary studs to tighten each time the metal plate in the direction of the spacer plate.
  • four adjacent primary insulation blocks each have at a corner adjacent to the other three primary insulation blocks a metal plate secured in a counterbore of a rigid plate of the primary insulation block.
  • the counterbore being on the side of the secondary sealing barrier, said metal plate having in each case a central bore
  • the attachment means comprising four threaded studs respectively engaged in the central bore of the four metal plates, each threaded stud being welded by its base on a plate screwed into a countersink of the rigid plate of the secondary insulation block, the threaded stud passing through the secondary sealing barrier ef said secondary sealing barrier being wound on the tray all around the stud to restore tightness, a nut cooperating with the thread of the stud to exert r on the corresponding plate, through a stack of spring washers, a force directed towards the carrier wall.
  • four adjacent primary insulation blocks each have at a corner adjacent to the other three primary insulation blocks a metal plate secured in a counterbore of a rigid plate of the primary insulation block. adjacent to the secondary sealing barrier, the counterbore being side of the secondary sealing barrier, said metal plate having in each case a centering pad directed towards the inside of each primary insulation block, said stud making it possible to thread in elastic washers surmounted by a perforating disc central on which is supported a hollow cylindrical foot centered on the centering pin, and
  • said hooking means comprise a counterplate to which are secured the four hollow cylindrical feet, each time by an end of the foot opposite to that which allows the centering on the stud, the counterplate having a central well and being put in place above the primary insulation blocks, the central well having its perforated bottom to ensure the passage of the projecting member, the base of which is secured to a plate screwed into a rigid plate of the secondary insulation block.
  • the sheets of the metal membrane each comprise at least two parallel orthogonal corrugations at the sides of the thermal insulation blocks, said corrugations being inserted into the interstices formed between the insulation blocks.
  • the adjacent metal sheets of a sealing barrier are welded overlap.
  • 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 or regasification unit (FSRU) , a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage or regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • the invention therefore also relates to a vessel for the transport of a cold liquid product, which comprises a double hull and a tank as defined above arranged in the double hull.
  • the invention also provides a method of loading or unloading such a vessel, wherein a cold liquid product is conveyed through insulated pipelines 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.
  • FIG. 1 schematically represents, in perspective, an assembly of the various members constituting a sealed and thermally insulating tank wall according to one embodiment of the invention: this general view comprises parts torn off to make it possible to see the insulation barriers; thermal and sealing of the secondary and primary elements of the tank wall;
  • FIG. 2 schematically represents a section of a tank wall of FIG. 1, the primary sealing barrier of which comprises projecting folds on the opposite side to the load-bearing wall and whose secondary sealing barrier comprises raised projecting folds. towards the supporting wall;
  • FIG. 3 represents, in section perpendicular to the load-bearing wall, a first embodiment of the hooking means, in an area where the meeting point of four adjacent primary insulation blocks is located;
  • FIGS. 3A and 3B show, in perspective, variants of FIG. 3 showing the recesses formed in the primary insulating blocks for accommodating the components of the attachment means;
  • FIG. 4 represents, in perspective, another variant of the attachment means in a cell wall zone similar to that of FIGS. 3 or 3A, three of the four primary insulating blocks having been removed to make visible the attachment means ;
  • FIG. 5 represents, in perspective, in an area where the meeting point of four adjacent primary insulation blocks is located, another variant of the attachment means in which each of the four primary insulation blocks is mechanically linked to an angle of a spacer plate whose center is connected to the secondary insulation barrier;
  • FIG. 6 shows a variant of FIG. 5 in which the mechanical connection which existed in the center of the spacer plate of FIG. 5 is transferred to the four corners of a plate of the secondary sealing barrier to remove the central bolt. of the variant of Figure 5;
  • FIG. 7 represents, in quarter-section perspective, in the same wall zone as FIG. 5, another embodiment of the attachment means, in which the force exerted from a plateau of the primary sealing barrier is transmitted by a counterplate positioned above the primary sealing blocks;
  • FIG 8 is a schematic cutaway representation of a tank of LNG tanker and a loading / unloading terminal of this tank.
  • 1 an insulating block of the thermal insulation barrier of the secondary element of a tank wall.
  • This block has a length L and a width I, for example, respectively, 3 m and 1 m; it has a rectangular parallelepiped shape and is made of a polyurethane foam between two plates 2a, 2b of plywood.
  • One of the plates 2a is intended to come opposite the supporting wall 3 with the interposition of resin strands 4 making it possible to catch up with the local defects of the carrier wall 3.
  • the plate 2a is held on the bearing wall 3 by gluing by means of the resin rods 4, as well as studs 9 welded to the carrier wall 3.
  • FIG. 1 it can be seen that, starting from the uncoated secondary insulating block shown at the top left of the figure and going in a direction oblique towards the right and downwards, the perspective shows a secondary insulating block 1, which is partially covered with a sheet 1 1 constituting a part of the secondary sealing barrier of the vessel wall.
  • This metal sheet 1 1 has a substantially rectangular shape and comprises, in each of the two axes of symmetry of this rectangle, a corrugation 12a, respectively 12b.
  • the corrugations 12a and 12b form reliefs arranged in the direction of the carrier wall 3 and they are housed in the interstices 10 of the secondary insulating barrier.
  • the adjacent metal sheets of the sealing barriers of the primary and secondary elements are welded overlap the right of connecting strips carried respectively by the thermal insulation barriers of the primary and secondary elements.
  • the attachment means on the thermal insulation barrier of the primary element are arranged at the intersection of the two connecting strips of each insulation block of the secondary element and pass through the level of the sealing barrier of the secondary element without rising to the level of the sealing barrier of the primary element.
  • Said hooking means are studs 8, the base of which is welded to the connecting strips of the secondary element, which pass through the sealing barrier of the secondary element in the vicinity of the overlapping welding zone of two adjacent plates.
  • the intermediate parts being interposed between, on the one hand, a nut cooperating with the threading provided at the free end of the stud and, on the other hand, the protruding parts of the plates of the insulation blocks.
  • the metal sheets can be made of invar®, the coefficient of thermal expansion of which is typically between 1.5 ⁇ 10 -6 and 2.10 6 K -1 ; they then have a thickness of between about 0.7 mm and about 0.4 mm.
  • the metal sheets are made of a manganese-based alloy having a coefficient of thermal expansion substantially equal to 7 ⁇ 10 -6 K -1 .
  • Such an alloy is generally less expensive than alloys with a high nickel content. such as invar®.
  • This insulation block 13 has a general structure, which is similar to that of block 1, that is to say it is a sandwich made of a polyurethane foam between two wood plates plywood.
  • the bottom plate 13g is supported on a metal sheet January 1.
  • FIG. 1 shows, when moving from an element 13 obliquely downwards and to the right, the placing of a metal sheet 15 constituting the sealing barrier of the primary element of tank.
  • This sheet 15 may be made of stainless steel with a thickness of about 1.2 mm; it comprises corrugations along the axes of symmetry of the rectangle that it constitutes, as already indicated for the metal sheets 1 1. These corrugations can be raised on the side of the carrier wall 3, but they can also be in relief towards the inside of the tank; these undulations have been designated 16a, 16b. In Figure 2, the undulations 16a, 16b are directed towards the inside of the tank.
  • a disc-shaped metal plate 301 is held under the four adjacent corners of four adjacent primary insulation blocks.
  • the disk 301 is placed in a countersink 302 of the rigid plate 303 of a primary insulating block adjacent to the sealing barrier 304.
  • the linking arm 305 makes a mechanical connection of the disk 301 with the central pin 310, this connection being obtained by means of a threaded stud 306 on which is screwed a nut 307 which bears on the distal end of the arm 305 via a washer 308.
  • the stud 306 is welded to its base on the disc 301.
  • the connecting arm 305 comprises, when one moves away from the stud 306, a bending 309g, which makes it possible to bring it to a lower level to constitute the zone retaining zone 309 of the arm 305.
  • the retaining zone 309 is traversed by a projecting member 310 which is welded by its base on a plate 312 placed in a countersink of the rigid plate 313, which delimits a secondary insulating block on the side where is the sealing barrier 304.
  • the projecting member 310 is a stud whose free end is threaded to cooperate with a nut 314 with interposition of a stack of resilient washers 31 1. The tightening of the nut 314 allows to press the primary insulation block 315 onto the secondary insulating barrier. It is clear that the retention of the primary insulation barrier is effected, in this variant, from below the rigid bottom plates of the primary insulation blocks 315.
  • FIG. 3A we see that the attachment means shown correspond to a variant of those which have been described in Figure 3.
  • the four connecting arms form a platinum is cruciform.
  • Figure 3 shows these attachment means in the area where there are four adjacent primary insulating blocks.
  • a disk 401 is disposed in a counterbore of the rigid bottom plate of a primary insulation block, bottom plate which is close to the sealing barrier.
  • the plate denoted by 416 as a whole, comprises a cross whose central zone is traversed by a protruding member 408b constituted as for the previous embodiment, a bolt threaded at its free end: this thread cooperates with a nut 409b and the base of the stud 408b is secured to the secondary insulation blocks by a wafer (not shown) screwed to the rigid plates of the secondary insulation blocks; the cruciform plate 416 is secured to the rigid plate of the primary insulation blocks 13 by the ends of its four arms through a bolting 197 bearing on the disk 401 inserted in prefabrication in a countersink of each rigid plate of the four blocks of primary insulation 13 adjacent.
  • FIG. 3B shows a variant of FIG. 3A, in which a bend 417 has been formed on each of the arms of the cruciform plate, which elastically facilitates the movement of the primary insulating element 13 with respect to the element Secondary insulation 1.
  • the retention of the primary insulation barrier is effected by acting from below the rigid bottom plates 13a of the primary insulation blocks 13.
  • FIG. 4 represents another variant of the hooking means in a tank according to the invention.
  • These attachment means are associated with four adjacent primary insulation blocks and, with respect to Figure 3, the connecting arm is fused to the disk instead of being bolted to it.
  • a disk is placed inside a countersink provided on the face of the rigid bottom of a primary insulating block, which is turned towards the secondary sealing barrier; this disk is fixed in the rigid plate of a primary insulating block.
  • This disk 100b is extended by a tab 450 which, on the side opposite the disk, is perforated to allow the passage of a projecting member 408b.
  • the member 408b is a threaded stud whose free end carries a nut 109b and whose base is welded to a plate (not visible in the drawing) which is secured to a secondary insulating block 1.
  • the nut 108b s' supported by its lower face on a stack of washers 199; the basis of stacking is based on a crenellated disc 451; the slots of the disk 451 allow the passage of the tabs 450 corresponding to the four primary insulation blocks 1, which are distributed around the projecting member 108b. It can be seen that the tightening of the nut 109b presses the tabs 450 onto the discs 100b so that the primary insulation blocks are pressed onto the secondary insulation blocks. It is clear, as for the previous embodiments, that the retention of the primary insulation barrier is thus effected by acting from below the bottom rigid plates 13a of the primary insulation blocks 13.
  • FIG. 5 shows another variant of the attachment means that can be used for four adjacent primary insulation blocks.
  • These attachment means comprise four disks 501 each of which is in a counterbore of a rigid plate 13a of a primary insulation block 13; said plate is close to the sealing barrier 502 and the countersink is provided on the side of the secondary sealing membrane 502.
  • the four disks 501 are interconnected by a spacer plate 503 pierced at its center to be traversed by a protruding member 504 constituted by a stud, which is threaded at its free end to cooperate with a nut 505.
  • the base of the stud is welded to the center of a plate (not shown in the drawing) screwed into a countersink of the rigid plate d a secondary insulation block; said tray is covered by the secondary sealing barrier which is welded to it all around the stud 504 to provide secondary sealing;
  • the tightening of the nut 505 of the stud 504 exerts on the spacer plate 503, by means of a stack of spring washers 506, a force towards the bearing wall to press the spacer plate on the barrier. secondary sealing.
  • attachment means for cooperating with four adjacent primary insulation blocks.
  • These means comprise four disks 601, each of which is held by screwing in a countersink of a rigid plate 13a of primary insulating blocks 13, said plate being that which is close to the sealing barrier 602, the counterbore being made on the side of the secondary sealing barrier.
  • Each disc 601 is perforated at its center to pass a projecting member 603 constituted by a threaded stud at its free end and welded by its base on a plate 699 screwed into a countersink of the rigid plate of the secondary insulation block 1 located at The stud 603 passes through the sealing barrier 602 and said sealing barrier is rewelded to the tray all around the stud to restore the seal.
  • a nut 604 cooperates with the thread of the stud 603 to exert on the corresponding disk 601, via a stack of spring washers 605 a force directed towards the bearing wall of the tank.
  • FIG. 7 represents hooking means in which the plating action force of a primary insulation block on an adjacent secondary insulating block is transferred not directly into the zone corresponding to the rigid plates of the insulation blocks. primary and secondary, but passing through an additional room above the primary insulation block.
  • This embodiment is intended to be implemented in the area of the insulating barriers which are adjacent four adjacent insulating blocks.
  • the metal plate 201 is fixed in a counterbore of the plate rigid 202 of the primary insulation block 213, said rigid plate being that which is close to the secondary sealing barrier 203.
  • the plate 201 carries a centering pin 204 directed inwardly of the primary insulating block 213; the stud 204 is in a housing of the primary insulation block 213, said housing for threading on said pad 204 elastic washers 205 surmounted by a disk 206 with central perforation.
  • a hollow cylindrical foot 207 centered on the centering pin 204, said foot being integral, at its end opposite to that which allows the centering on the pad 204, a counter plate 208.
  • the counter plate 208 is placed above the primary insulation block 213, that is to say on the opposite side to that where is the bearing wall of the tank.
  • the counterplate 208 comprises a central well 209 whose bottom is perforated to allow the passage of a member 210 which projects from the secondary barrier;
  • the protruding member 210 is a stud whose base is secured to a plate 21 1 screwed into a rigid plate 212 of the secondary insulation barrier, the free end of the stud 210 cooperates with a nut 214 which bears on the bottom of the well 209. It can be seen that the tightening of the nut 214 causes a bearing of the edge of the bearing feet 207 on the washer 206 and thus on the wafer 201 with the interposition of the spring washers 205. plating the primary insulation blocks 213 on the underlying secondary insulation blocks.
  • the central well 209, the support feet 207, the discs 206 and the washers 205 are arranged in recesses of appropriate shapes and positions made in the primary insulation blocks 213. It is clear that the retention of the barrier of Primary insulation is effected in this embodiment by acting from below the bottom rigid plates of the primary insulation blocks 13. For all the embodiments previously described, it is quite clear, since the establishment of the fastening means requires recesses to accommodate elements of said fastening means inside the primary insulation blocks filling said recesses with an insulating material at the end of the installation so that the thermal insulation is not reduced.
  • the plates and plates or the like which cooperate directly with the rigid plates of the primary and secondary insulating blocks, are placed in countersinks to avoid extra thicknesses and to avoid any risk of deterioration of the secondary sealing barrier. in the hypothesis of a localized displacement of the primary barrier with respect to the secondary barrier, for example, during the cooling of the tank.
  • the tanks described above can be used in various types of installations such as land installations or in a floating structure such as a LNG tank or other.
  • a cutaway view of a LNG tank 70 shows a sealed and insulated tank 71 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the tank 71 comprises a primary sealed barrier intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary sealed barrier arranged between the primary waterproof barrier and the double hull of the vessel, and two thermally insulating barriers arranged respectively between the primary watertight barrier and secondary watertight barrier, and between secondary watertight barrier and double hull 72.
  • loading / unloading lines arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a marine or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • FIG. 8 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 an off-shore fixed 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 be connected to the loading / unloading pipes 73.
  • the movable arm 74 can be adapted to all gauges LNG carriers .
  • a connection pipe (not shown) extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 enables the loading and unloading of the LNG tank 70 from or to the shore facility 77.
  • the underwater line 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a large distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the tanker vessel 70 at great distance from the coast during the loading and unloading operations.

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Abstract

Cuve étanche et thermiquement isolante dont la paroi est fixée sur une paroi porteuse, la paroi de cuve comportant une barrière d'isolation thermique secondaire retenue sur la paroi porteuse et une barrière d'étanchéité secondaire supportée par la barrière d'isolation thermique; une barrière d'isolation primaire solidarisée de l'élément secondaire de la cuve par des moyens d'accrochage liés à la barrière d'isolation secondaire. Les moyens d'accrochage comportent une plaque métallique (301 ) fixée dans un lamage d'une plaque rigide (303) d'un bloc d'isolation primaire (13) voisine de la barrière d'étanchéité secondaire (304), et un organe saillant (310), qui est lié à un bloc d'isolation secondaire (1 ) situé au droit de la plaque, ledit organe saillant ayant une tête filetée pour coopérer avec un écrou (314), dont le vissage exerce directement ou indirectement sur la zone de retenue de la plaque une force en direction de la paroi porteuse (3).

Description

CUVE ETANCHE ET THER IQUEMENT ISOLANTE
La présente invention se rapporte à une cuve étanche et thermiquement isolante ; en particulier, la présente invention se rapporte à des cuves destinées à contenir des liquides froids, par exemple des cuves pour le stockage et/ou le transport par voie maritime de gaz liquéfiés.
Des cuves étanches et thermiquement isolantes peuvent être utilisées dans différentes industries pour stocker des produits chauds ou froids. Par exemple, dans le domaine de l'énergie, le gaz naturel liquéfié (GNL) est un liquide qui peut être stocké à pression atmosphérique à environ -163°C dans des cuves de stockage terrestres ou dans des cuves embarquées dans des structures flottantes.
Une telle cuve a été, par exemple, décrite dans le document FR-A-2887010. Dans ce document, on décrit une cuve comprenant une barrière d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le produit contenu dans ladite cuve, une barrière d'étanchéité secondaire disposée entre ladite barrière d'étanchéité primaire et la structure porteuse, une barrière thermiquement isolante primaire entre les deux barrière d'étanchéité, une barrière thermiquement isolante secondaire entre ladite barrière d'étanchéité secondaire et ladite structure porteuse, ladite cuve comprenant des moyens de retenue primaires et secondaires pour retenir respectivement lesdits éléments des barrières isolantes primaire et secondaire sur la structure porteuse. Les moyens de retenue primaire sont indépendants des moyens de retenue secondaire ; des platines sont retenues sur les panneaux de dessus des éléments calorifuges secondaires de manière à retenir les éléments de la barrière d'isolation primaire sur la structure porteuse par l'intermédiaire desdits éléments calorifuges secondaires. Il convient de noter que, dans cette réalisation, les moyens de fixation pour fixer les éléments calorifuges primaires sur la barrière secondaire, prennent appui sur le dessus de la plaque de fond, qui délimite les blocs d'isolation primaire ; en d'autres termes, l'élément calorifuge primaire est serré et frotte fortement contre la barrière étanche secondaire, ce qui limite la possibilité d'un éventuel débattement entre les blocs d'isolation primaire et la barrière d'étanchéifé secondaire.
Une idée à la base de l'invention est de fournir une structure multicouche étanche et isolante qui laisse une liberté de mouvement des blocs d'isolation de l'élément primaire par rapport à l'élément secondaire parallèlement à la paroi porteuse, bien que les blocs primaires soient retenus par rapport à la paroi porteuse par l'intermédiaire de la couche isolante secondaire. Cet aspect est particulièrement important lorsque les membranes d'étanchéité sont munies d'ondulations selon au moins deux directions orthogonales parallèles aux côtés des blocs d'isolation pour permettre des dilatations ou contractions locales.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure qui comporte une paroi porteuse, ladite cuve comportant une paroi de cuve fixée sur ladite paroi porteuse, la paroi de cuve comportant d'une part, un élément primaire et, d'autre part, un élément secondaire disposé entre la paroi porteuse et l'élément primaire, chacun des éléments primaire et secondaire incluant, d'une part, une barrière d'isolation thermique constituée de blocs d'isolation en forme de parallélépipèdes rectangles, juxtaposés selon des rangées parallèles et délimités chacun par deux plaques rigides sensiblement parallèles à la paroi porteuse dans la zone au droit de laquelle elles se trouvent, et, d'autre part, une barrière d'étanchéité disposée sur chacune des barrières d'isolation thermique, la barrière d'isolation thermique de l'élément secondaire étant solidarisée de la paroi porteuse, la barrière d'isolation thermique de l'élément primaire étant solidarisé de l'élément secondaire de la cuve par des moyens d'accrochage liés à la barrière d'isolation thermique dudit élément secondaire, et permettant de plaquer les blocs d'isolation primaire de l'élément primaire de la paroi de cuve sur les blocs d'isolation secondaire de l'élément secondaire de ladite paroi de cuve, lesdits moyens d'accrochage comportant :
une plaque métallique fixée dans un lamage d'une plaque rigide d'un bloc d'isolation primaire voisine de la barrière d'étanchéité secondaire, le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire, ladite plaque métallique comportant au moins une zone de retenue, et
un organe saillant, qui est lié par sa base à un bloc d'isolation secondaire situé au droit de la plaque, ledit organe saillant ayant une tête filetée pour coopérer avec un écrou, dont le vissage exerce directement ou indirectement sur la zone de retenue de la plaque une force en direction de la paroi porteuse.
Selon divers modes de réalisation, une telle cuve peut comporter, en outre, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Selon un mode de réalisation, un bloc d'isolation d'une barrière d'isolation thermique comporte une couche de mousse de matière plastique enserrée entre deux plaques rigides isolantes.
Selon un mode de réalisation, lesdits moyens d'accrochage comportent un bras de liaison reliant ladite zone de retenue de la plaque avec l'organe saillant, le bras de liaison comportant une zone de retenue en prise avec un empilement de rondelles élastiques engagées sur l'organe saillant, l'écrou étant vissé au-dessus de l'empilement de rondelles élastiques.
Selon un mode de réalisation, quatre blocs d'isolation primaires adjacents comportent, chacun au niveau d'un coin adjacent aux trois autres blocs d'isolation primaires, une plaque métallique fixée dans un lamage d'une plaque rigide du bloc d'isolation primaire voisine de la barrière d'étanchéité secondaire, le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire, ladite plaque métallique comportant au moins une zone de retenue.
Selon un mode de réalisation, lesdits moyens d'accrochage comportent une platine cruciforme comprenant quatre bras de liaison reliant respectivement ladite zone de retenue de la plaque d'un bloc d'isolation primaire avec l'organe saillant, la platine cruciforme comportant une zone de retenue en prise avec l'organe saillant, l'écrou étant vissé au-dessus de la zone de retenue de ladite platine cruciforme.
Selon un mode de réalisation, chaque branche de la platine cruciforme comporte une zone de cintrage pour que le maintien des blocs d'isolation primaire se fasse élastiquement.
Selon un mode de réalisation, la zone de retenue de la plaque métallique comporte un plot fileté, soudé sur la plaque métallique qui traverse une portion d'extrémité du bras de liaison et un écrou coopère avec le filetage du plot pour fixer portion d'extrémité du bras de liaison au bloc d'isolation primaire.
Selon un mode de réalisation, la plaque d'un bloc d'isolation primaire comporte un disque disposé dans le lamage de la plaque rigide du bloc d'isolation primaire, et une patte qui fait saillie hors du lamage tout en restant dans le plan du disque, l'extrémité de ladite patte constituant la zone de retenue de la plaque, ladite zone supportant un empilement de rondelles élastiques engagées sur l'organe saillant, la base de l'empilement de rondelles étant un disque crénelé, dont les créneaux permettent le passage de ladite patte.
Selon un mode de réalisation, quatre blocs d'isolation primaires adjacents comportent, chacun au niveau d'un coin adjacent aux trois autres blocs d'isolation primaires, une plaque métallique fixée dans un lamage d'une plaque rigide du bloc d'isolation primaire voisine de la barrière d'étanchéité secondaire, le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire, ladite plaque métallique comportant à chaque fois une patte qui fait saillie hors du lamage tout en restant dans le plan du disque, l'extrémité de ladite patte constituant la zone de retenue de la plaque, et dans laquelle les créneaux du disque crénelé permettent le passage des quatre pattes correspondant aux quatre blocs d'isolation primaire.
Selon un mode de réalisation, quatre blocs d'isolation primaires adjacents comportent, chacun au niveau d'un coin adjacent aux trois autres blocs d'isolation primaires, une plaque métallique fixée dans un lamage d'une plaque rigide du bloc d'isolation primaire voisine de la barrière d'étanchéité secondaire, le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire, ladite plaque métallique comportant à chaque fois un perçage central,
dans laquelle lesdits moyens d'accrochage comportent une plaque- entretoise percée en son centre pour être traversée par l'organe saillant constitué par un goujon fileté à son extrémité libre pour coopérer avec un écrou, la base du goujon étant soudée au centre d'un plateau vissé dans un lamage de plaque rigide d'un bloc d'isolation secondaire, ledit plateau étant recouvert par la barrière d'étanchéité secondaire, qui est soudée sur lui tout autour du goujon pour assurer l'étanchéité secondaire, le serrage de l'écrou du goujon exerçant sur la plaque-entretoise par l'intermédiaire d'un empilement de rondelles élastiques, une force en direction de la paroi porteuse, pour plaquer la plaque-entretoise sur la barrière d'étanchéité secondaire, la plaque-entretoise comportant quatre goujons secondaires engagés respectivement dans le perçage central des quatre plaques métalliques, des écrous secondaires étant vissés sur les goujons secondaires pour serrer à chaque fois la plaque métallique en direction de la plaque-entretoise.
Selon un mode de réalisation, quatre blocs d'isolation primaires adjacents comportent, chacun au niveau d'un coin adjacent aux trois autres blocs d'isolation primaires, une plaque métallique fixée dans un lamage d'une plaque rigide du bloc d'isolation primaire voisine de la barrière d'étanchéité secondaire, le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire, ladite plaque métallique comportant à chaque fois un perçage central, les moyens d'accrochage comportant quatre goujons filetés engagés respectivement dans le perçage central des quatre plaques métalliques, chaque goujon fileté étant soudé par sa base sur un plateau vissé dans un lamage de la plaque rigide du bloc d'isolation secondaire, le goujon fileté traversant la barrière d'étanchéité secondaire ef ladite barrière d'étanchéité secondaire étant ressoudée sur le plateau tout autour du goujon pour rétablir l'étanchéité, un écrou coopérant avec le filetage du goujon pour exercer sur la plaque qui lui correspond, par l'intermédiaire d'un empilement de rondelles élastiques, une force dirigée vers la paroi porteuse.
Selon un mode de réalisation, quatre blocs d'isolation primaires adjacents comportent, chacun au niveau d'un coin adjacent aux trois autres blocs d'isolation primaires, une plaque métallique fixée dans un lamage d'une plaque rigide du bloc d'isolation primaire voisine de la barrière d'étanchéité secondaire, le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire, ladite plaque métallique comportant à chaque fois un plot de centrage dirigé vers l'intérieur de chaque bloc d'isolation primaire, ledit plot permettant d'y enfiler des rondelles élastiques surmontées d'un disque à perforation centrale sur lequel vient s'appuyer un pied cylindrique creux centré sur le plot de centrage, et
dans laquelle lesdits moyens d'accrochage comportent une contreplaque à laquelle sont solidarisés les quatre pieds cylindriques creux, à chaque fois par une extrémité du pied opposée à celle qui permet le centrage sur le plot, la contreplaque ayant un puits central et étant mise en place au-dessus des blocs d'isolation primaire, le puits central ayant son fond perforé pour assurer le passage de l'organe saillant, dont la base est solidaire d'un plateau vissé dans une plaque rigide du bloc d'isolation secondaire.
Selon un mode de réalisation, les tôles de la membrane métallique comportent chacune au moins deux ondulations orthogonales parallèles aux côtés des blocs d'isolation thermique, lesdites ondulations étant insérées dans les interstices ménagés entre les blocs d'isolation.
Selon un mode de réalisation, les tôles métalliques adjacentes d'une barrière d'étanchéité sont soudées à recouvrement.
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 ou de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres.
L'invention concerne donc aussi un navire pour le transport d'un produit liquide froid, qui comporte une double coque et une cuve telle que ci-dessus définie disposée dans la double coque. 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 démonstratif ef non limitatif, en référence aux dessins annexés.
Sur ces dessins :
-la figure 1 représente schématiquement, en perspective, un assemblage des différents organes constituant une paroi de cuve étanche et thermiquement isolante selon un mode de réalisation de l'invention : cette vue générale comporte des parties arrachées pour permettre de voir les barrières d'isolation thermique et d'étanchéité des éléments secondaire et primaire de la paroi de cuve ;
-la figure 2 représente schématiquement une coupe d'une paroi de cuve de la figure 1 , dont la barrière d'étanchéité primaire comporte des plis saillants du côté opposé à la paroi porteuse et dont la barrière d'étanchéité secondaire comporte des plis saillants dirigés vers la paroi porteuse ; -la figure 3 représente, en coupe perpendiculairement à la paroi porteuse un premier mode de réalisation des moyens d'accrochage, dans une zone où se trouve le point de rencontre de quatre blocs d'isolation primaire adjacents ;
-les figures 3A et 3B représentent, en perspective, des variantes de la figure 3 montrant les évidements pratiqués dans les blocs isolants primaires pour loger les constituants des moyens d'accrochage ;
-la figure 4 représente, en perspective, une autre variante des moyens d'accrochage dans une zone de paroi de cuve analogue à celle des figures 3 ou 3A, trois des quatre blocs isolants primaires ayant été enlevés pour laisser visibles les moyens d'accrochage ;
-la figure 5 représente, en perspective, dans une zone où se trouve le point de rencontre de quatre blocs d'isolation primaire adjacents, une autre variante des moyens d'accrochage dans laquelle chacun des quatre blocs d'isolation primaire est lié mécaniquement à un angle d'une plaque-entretoise dont le centre est relié à la barrière d'isolation secondaire ;
-la figure 6 représente une variante de la figure 5 dans laquelle la liaison mécanique qui existait au centre de la plaque-entretoise de la figure 5 est reportée aux quatre angles d'un plateau de la barrière d'étanchéité secondaire pour supprimer le boulon central de la variante de la figure 5 ;
-la figure 7 représente, en perspective quart-de-coupe, dans la même zone de paroi que la figure 5, un autre mode de réalisation des moyens d'accrochage, dans lesquels l'effort exercé à partir d'un plateau de la barrière d'étanchéité primaire est transmis par une contreplaque positionnée au-dessus des blocs d'étanchéité primaire ;
-la figure 8 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve. En se référant aux dessins et plus spécifiquement aux figures 1 et 2, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble, un bloc isolant de la barrière d'isolation thermique de l'élément secondaire d'une paroi de cuve. Ce bloc a une longueur L et une largeur I, par exemple, respectivement, 3 m et 1 m ; il a une forme de parallélépipède rectangle et il est constitué d'une mousse de polyuréthane comprise entre deux plaques 2a, 2b de bois contreplaqué. Une des plaques 2a est destinée à venir en vis-à-vis de la paroi porteuse 3 avec interposition de boudins de résine 4 permettant le rattrapage des défauts locaux de la paroi porteuse 3. La plaque 2a est maintenue sur la paroi porteuse 3 par collage au moyen des boudins de résine 4, ainsi que par des goujons 9 soudés sur la paroi porteuse 3.
Sur la figure 1 , on voit que, en partant du bloc isolant secondaire non recouvert représenté en haut et à gauche de la figure et en allant dans une direction oblique vers la droite et vers le bas, la perspective montre un bloc isolant secondaire 1 , qui est partiellement recouvert d'une tôle 1 1 constituant une partie de la barrière d'étanchéité secondaire de la paroi de cuve. Cette tôle métallique 1 1 a une forme sensiblement rectangulaire et elle comporte, selon chacun des deux axes de symétrie de ce rectangle, une ondulation 12a, respectivement 12b. Les ondulations 12a et 12b forment des reliefs disposés en direction de la paroi porteuse 3 et ils sont logés dans les interstices 10 de la barrière isolante secondaire.
Les tôles métalliques adjacentes des barrières d'étanchéité des éléments primaire et secondaire sont soudées à recouvrement au droit de bandes de liaison portées respectivement par les barrières d'isolation thermique des éléments primaire et secondaire. Les moyens d'accrochage sur la barrière d'isolation thermique de l'élément primaire sont ménagés au droit du croisement des deux bandes de liaison de chaque bloc d'isolation de l'élément secondaire et traversent le niveau de la barrière d'étanchéité de l'élément secondaire sans monter au niveau de la barrière d'étanchéité de l'élément primaire. Lesdits moyens d'accrochage sont des goujons 8 dont la base est soudée sur les bandes de liaison de l'élément secondaire, qui traversent la barrière d'étanchéité de l'élément secondaire au voisinage de la zone de soudure à recouvrement de deux tôles adjacentes de ladite barrière d'étanchéité, les pièces intermédiaires étant interposées entre, d'une part, un écrou coopérant avec le filetage prévu à l'extrémité libre du goujon et, d'autre part, les parties débordantes des plaques des blocs d'isolation de la barrière d'isolation thermique de l'élément primaire.
Les tôles métalliques peuvent être réalisées en invar®, dont le coefficient de dilatation thermique est typiquement entre 1 ,5.10"6 et 2.106 K"1 ; elles ont alors une épaisseur comprise entre environ 0,7 mm et environ 0,4 mm. Selon un mode de réalisation préféré, les tôles métalliques sont réalisées en un alliage à base de manganèse présentant un coefficient de dilatation thermique sensiblement égal à 7.10"6 K'1. Un tel alliage est généralement moins coûteux que les alliages à forte teneur en nickel tels que l'invar®.
En se référant à nouveau à la figure 1 , à partir de la zone où sont mises en place les tôles métalliques 1 1 de la barrière d'étanchéité de l'élément secondaire de la paroi de cuve et en se dirigeant en oblique vers la droite et vers le bas, on voit que l'on a représenté une zone où la barrière d'étanchéité secondaire est recouverte d'un bloc d'isolation 13 de la barrière isolante thermique de l'élément primaire de la paroi de cuve.
Ce bloc d'isolation 13 a une structure générale, qui est analogue à celle du bloc 1 , c'est-à-dire qu'il s'agit d'un sandwich constitué d'une mousse de polyuréthane entre deux plaques de bois contreplaqué. La plaque de fond 13g est en appui sur une tôle métallique 1 1.
Enfin, la figure 1 montre, quand on se déplace à partir d'un élément 13 en oblique vers le bas et vers la droite, la mise en place d'une tôle métallique 15 constituant la barrière d'étanchéité de l'élément primaire de la cuve. Cette tôle 15 peut être réalisée en acier inoxydable d'une épaisseur de 1 ,2 mm environ ; elle comporte des ondulations selon les axes de symétrie du rectangle qu'elle constitue, comme il a déjà été indiqué pour les tôles métalliques 1 1. Ces ondulations peuvent être en relief du côté de la paroi porteuse 3, mais ils peuvent être aussi en relief vers l'intérieur de la cuve ; ces ondulations ont été désignées par 16a, 16b. Sur la figure 2, les ondulations 16a, 16b sont dirigées vers l'intérieur de la cuve.
Pour la description de certains modes de réalisation des moyens d'accrochage des figures 3 à 7, on a conservé pour désigner des éléments identiques ou similaires les mêmes chiffres de référence, éventuellement assortis d'indices a, b ou c selon les variantes décrites.
En se référant à la figure 3, on va décrire maintenant une réalisation de moyens d'accrochage dans laquelle une plaque métallique en forme de disque 301 est maintenue sous les quatre angles adjacents de quatre blocs d'isolation primaire adjacents. Le disque 301 est disposé dans un lamage 302 de la plaque rigide 303 d'un bloc isolant primaire voisin de la barrière d'étanchéité 304. Le bras de liaison 305 réalise une liaison mécanique du disque 301 avec le goujon central 310, cette liaison étant obtenue au moyen d'un téton fileté 306 sur lequel se visse un écrou 307 qui prend appui sur l'extrémité distale du bras 305 par l'intermédiaire d'une rondelle 308. Le téton 306 est soudé à sa base sur le disque 301. Le bras 305 de liaison comporte, quand on s'éloigne du téton 306, un cintrage 309g, qui permet de l'amener à un niveau inférieur pour constituer la zone de retenue 309 du bras 305. La zone de retenue 309 est traversée par un organe saillant 310 qui est soudé par sa base sur une plaque 312 mise en place dans un lamage de la plaque rigide 313, qui délimite un bloc isolant secondaire du côté où se trouve la barrière d'étanchéité 304. L'organe saillant 310 est un goujon dont l'extrémité libre est filetée pour coopérer avec un écrou314 avec interposition d'un empilement de rondelles élastiques 31 1. Le serrage de l'écrou 314 permet de plaquer le bloc d'isolant primaire 315 sur la barrière isolante secondaire. Il est clair que la retenue de la barrière d'isolation primaire s'effectue, dans cette variante, à partir du dessous des plaques rigides de fond des blocs d'isolation primaire 315.
En se référant maintenant à la figure 3A, on voit que les moyens d'accrochage représentés correspondent à une variante de ceux qui ont été décrits à la figure 3. Dans cette variante, les quatre bras de liaison forment une platine est cruciforme. La figure 3 montre ces moyens d'accrochage dans la zone où se trouvent quatre blocs isolants primaires adjacents. Un disque 401 est disposé dans un lamage de la plaque rigide de fond d'un bloc d'isolation primaire, plaque de fond qui est voisine de la barrière d'étanchéité. La platine, désignée par 416 dans son ensemble, comporte une croix dont la zone centrale est traversée par un organe saillant 408b constitué comme pour la réalisation précédente, d'un goujon fileté à son extrémité libre : ce filetage coopère avec un écrou 409b et la base du goujon 408b est solidarisée des blocs d'isolation secondaire par une plaquette (non représentée) vissée sur les plaques rigides des blocs d'isolation secondaire ; la platine cruciforme 416 est solidaire de la plaque rigide des blocs d'isolation primaire 13 par les extrémités de ses quatre bras grâce à un boulonnage 197 prenant appui sur le disque 401 inséré en préfabrication dans un lamage de chaque plaque rigide des quatre blocs d'isolation primaire 13 adjacents. De la sorte, les extrémités 196 des bras de la platine cruciforme 416 sont boulonnés sur les blocs d'isolation primaire 13, l'organe saillant 408b est solidaire du bloc d'isolation secondaire 1 sous-jacent, le plaquage de l'un des deux blocs sur l'autre étant obtenu par le vissage de l'écrou 409b. Il est clair, comme pour les réalisations précédentes, que la retenue de la barrière d'isolation primaire s'effectue ainsi en agissant à partir du dessous des plaques rigides de fond 13a des blocs d'isolation primaire 13.
La figure 3B représente une variante de la figure 3A, dans laquelle on a ménagé sur chacun des bras de la platine cruciformes, un cintrage 417, qui facilite élastiquement le mouvement de l'élément d'isolation primaire 13 par rapport à l'élément d'isolation secondaire 1. Bien entendu, comme dans le cas précédent, la retenue de la barrière d'isolation primaire s'effectue en agissant à partir du dessous des plaques rigides de fond 13a des blocs d'isolation primaire 13.
La figure 4 représente une autre variante des moyens d'accrochage dans une cuve selon l'invention. Ces moyens d'accrochage sont associés à quatre blocs d'isolation primaire adjacents et, par rapport à la figure 3, le bras de liaison est fusionné au disque au lieu d'être boulonnés à lui. Dans cette variante, un disque est mis en place à l'intérieur d'un lamage prévu sur la face du fond rigide d'un bloc isolant primaire, qui est tourné vers la barrière d'étanchéité secondaire ; ce disque est fixé dans la plaque rigide d'un bloc isolant primaire. Ce disque 100 b se prolonge par une patte 450 qui, du côté opposé au disque, est perforée pour permettre le passage d'un organe saillant 408b. L'organe 408b est un goujon fileté dont l'extrémité libre porte un écrou 109b et dont la base est soudée sur une plaque (non visible sur le dessin) qui est solidaire d'un bloc isolant secondaire 1. L'écrou 108b s'appuie par sa face inférieure sur un empilement de rondelles 199 ; la base de l'empilement repose sur un disque crénelé 451 ; les créneaux du disque 451 permettent le passage des pattes 450 correspondant aux quatre blocs d'isolation primaire 1 , qui sont répartis autour de l'organe saillant 108b. On voit que le serrage de l'écrou 109b appuie, par les pattes 450, sur les disques 100b de sorte que les blocs d'isolation primaires sont plaqués sur les blocs d'isolation secondaire. Il est clair, comme pour les réalisations précédentes, que la retenue de la barrière d'isolation primaire s'effectue ainsi en agissant à parti du dessous des plaques rigides de fond 13a des blocs d'isolation primaire 13.
Sur la figure 5, on a représenté une autre variante des moyens d'accrochage susceptibles d'être utilisés pour quatre blocs d'isolation primaire adjacents. Ces moyens d'accrochage comportent quatre disques 501 dont chacun se trouve dans un lamage d'une plaque rigide 13a d'un bloc d'isolation primaire 13 ; ladite plaque est voisine de la barrière d'étanchéité 502 et le lamage est prévu du côté de la membrane d'étanchéité secondaire 502. Les quatre disques 501 sont reliés entre eux par une plaque-entretoise 503 percée en son centre pour être traversée par un organe saillant 504 constitué par un goujon, qui est fileté à son extrémité libre pour coopérer avec un écrou 505. La base du goujon est soudée au centre d'une plateau (non représenté sur le dessin) vissé dans un lamage de la plaque rigide d'une bloc d'isolation secondaire ; ledit plateau est recouvert par la barrière d'étanchéité secondaire qui est soudée sur lui tout autour du goujon 504 pour assurer l'étanchéité secondaire ; Le serrage de l'écrou 505 du goujon 504 exerce sur la plaque-entretoise 503, par l'intermédiaire d'un empilement de rondelles élastiques 506, une force en direction de la paroi porteuse pour appuyer la plaque-entretoise sur la barrière d'étanchéité secondaire. On constate que la retenue de la barrière d'isolation primaire sur la barrière d'isolation secondaire s'effectue en agissant à partir du dessous des plaques rigides de fond 13a des blocs d'isolation primaire 13 au moyen d'écrous 598 vissés sur des tétons filetés 599 portés par la plaque-entretoise 503 au niveau de ses quatre coins et engagés à chaque fois dans un perçage central du disque 501 correspondant.
Sur la figure 6, on a représenté des moyens d'accrochage destinés à coopérer avec quatre blocs d'isolation primaire adjacents. Ces moyens comportent quatre disques 601 , dont chacun est maintenu par vissage dans un lamage d'une plaque rigide 13a de blocs isolants primaires 13, ladite plaque étant celle qui est voisine de la barrière d'étanchéité 602, le lamage étant pratiqué du coté de la barrière d'étanchéité secondaire. Chaque disque 601 est perforé en son centre pour laisser passer un organe saillant 603 constitué par un goujon fileté à son extrémité libre et soudé par sa base sur un plateau 699 vissé dans un lamage de la plaque rigide du bloc d'isolation secondaire 1 situé au droit du goujon 603. Le goujon 603 traverse la barrière d'étanchéité 602 et ladite barrière d'étanchéité est ressoudée sur le plateau tout autour du goujon pour rétablir l'étanchéité. Un écrou 604 coopère avec le filetage du goujon 603 pour exercer sur le disque 601 qui lui correspond, par l'intermédiaire d'un empilement de rondelles élastiques 605 une force dirigée vers la paroi porteuse de la cuve.
La figure 7 représente des moyens d'accrochage dans lesquels la force d'action de plaquage d'un bloc d'isolant primaire sur un bloc isolant secondaire adjacent, est transférée non pas directement dans la zone correspondant aux plaques rigides des blocs d'isolation primaire et secondaire, mais en passant, au moyen d'une pièce supplémentaire, au-dessus du bloc isolant primaire. Cette réalisation est destinée à être mise en place dans la zone des barrières isolantes où se retrouvent adjacents quatre blocs adjacents isolants. La plaquette métallique 201 est fixée dans un lamage de la plaque rigide 202 du bloc d'isolation primaire 213, ladite plaque rigide étant celle qui est voisine de la barrière d'étanchéité secondaire 203. La plaquette 201 porte un plot de centrage 204 dirigé vers l'intérieur du bloc isolant primaire 213 ; le plot 204 est dans un logement du bloc d'isolation primaire 213, ledit logement permettant d'enfiler sur ledit plot 204 des rondelles élastiques 205 surmontées d'un disque 206 à perforation centrale. Sur le disque 206 vient s'appuyer un pied cylindrique creux 207 centré sur le plot de centrage 204, ledit pied étant solidaire, à son extrémité opposée à celle qui permet le centrage sur le plot 204, d'une contreplaque 208. La contreplaque 208 est mise en place au-dessus du bloc d'isolation primaire 213, c'est- à-dire du côté opposé à celui où se trouve la paroi porteuse de la cuve. La contreplaque 208 comporte un puits central 209, dont le fond est perforé pour permettre le passage d'un organe 210 qui est en saillie par rapport à la barrière secondaire ; l'organe saillant 210 est un goujon, dont la base est solidaire d'un plateau 21 1 vissé dans une plaque rigide 212 de la barrière d'isolation secondaire, l'extrémité libre du goujon 210 coopère avec un écrou 214 qui prend appui sur le fond du puits 209. On voit que le serrage de l'écrou 214 entraine un appui de la bordure des pieds d'appui 207 sur la rondelle 206 et donc, sur la plaquette 201 avec interposition des rondelles élastiques 205. On réalise ainsi le plaquage des blocs d'isolation primaire 213 sur les blocs d'isolation secondaire sous-jacents. Le puits central 209, les pieds d'appui 207, les disques 206 et les rondelles 205 sont disposés dans des évidements de formes et positions appropriées pratiquées dans les blocs d'isolation primaire 213. Il est clair que la retenue de la barrière d'isolation primaire s'effectue dans ce mode de réalisation en agissant à partir du dessous des plaques rigides de fond des blocs d'isolation primaire 13. Pour toutes les variantes de réalisation précédemment décrites, il est bien clair, dès lors que la mise en place des moyens d'accrochage requière de pratiquer des évidements pour loger des éléments desdits moyens d'accrochage à l'intérieur des blocs d'isolation primaire, on remplit lesdits évidements d'un matériau isolant dès la fin de la mise en place afin que l'isolation thermique ne soit pas réduite. Par ailleurs, les plaques et plaquettes ou similaires, qui coopèrent directement avec les plaques rigides des blocs isolants primaire et secondaire, sont placées dans des lamages permettant d'éviter les surépaisseurs et d'éviter tout risque de détérioration de la barrière d'étanchéité secondaire dans l'hypothèse d'un déplacement localisé de la barrière primaire par rapport à la barrière secondaire, par exemple, lors de la mise en froid de la cuve.
Il est bien clair, également, dès lors que la mise en place des moyens d'accrochage ci-dessus décrits entraine la nécessité de perforer la membrane d'étanchéité secondaire, on rétablit cette étanchéité par soudure après ladite mise en place.
Les cuves décrites ci-dessus peuvent être utilisées dans différents types d'installations telles que des installations terrestres ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
En se référant à la figure 8, on voit qu'une vue écorchée d'un navire méthanier 70 montre une cuve étanche et isolée 71 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque du navire, et deux barrières thermiquement isolantes agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire, et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72. De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriés, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71 .
La figure 8 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. Cuve étanche et thermiquement isolante intégrée dans une structure qui comporte une paroi porteuse (3), ladite cuve comportant une paroi de cuve fixée sur ladite paroi porteuse, la paroi de cuve comportant d'une part, un élément primaire et, d'autre part, un élément secondaire disposé entre la paroi porteuse et l'élément primaire, chacun des éléments primaire et secondaire incluant, d'une part, une barrière d'isolation thermique constituée de blocs d'isolation (1 ), (13) en forme de parallélépipèdes rectangles, juxtaposés selon des rangées parallèles, un bloc d'isolation (1 , 13) d'une barrière d'isolation thermique comportant une couche de mousse de matière plastique enserrée entre deux plaques rigides isolantes (13a, 303) qui délimitent ledit bloc d'isolation, lesdites deux plaques rigides étant sensiblement parallèles à la paroi porteuse dans la zone au droit de laquelle elles se trouvent, et, d'autre part, une barrière d'étanchéité disposée sur chacune des barrières d'isolation thermique, la barrière d'isolation thermique de l'élément secondaire étant solidarisée de la paroi porteuse, la barrière d'isolation thermique de l'élément primaire étant solidarisé de l'élément secondaire de la cuve par des moyens d'accrochage liés à la barrière d'isolation thermique dudit élément secondaire, et permettant de plaquer les blocs d'isolation primaire de l'élément primaire de la paroi de cuve sur les blocs d'isolation secondaire de l'élément secondaire de ladite paroi de cuve, caractérisée en ce que lesdits moyens d'accrochage comportent : une plaque métallique (301 , 401 , 100b, 501 ) fixée dans un lamage d'une plaque rigide (13a, 303) d'un bloc d'isolation primaire (13) recouvrant la barrière d'étanchéité secondaire (502, 304), le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire (502, 304), ladite plaque métallique (301 , 401 , 100b, 501 ) comportant au moins une zone de retenue,
un organe saillant (310, 108b, 408b, 504), qui est lié par sa base à un bloc d'isolation secondaire (1 ) situé au droit de la plaque métallique , et
un élément de liaison reliant ladite zone de retenue de la plaque métallique (301 , 401 , 100b, 501 ) avec l'organe saillant (310), l'élément de liaison comportant une zone de retenue en prise avec un empilement de rondelles élastiques engagées sur l'organe saillant (310), un écrou (314) étant vissé au-dessus de l'empilement de rondelles élastiques
ledit organe saillant ayant une tête filetée pour coopérer avec ledit écrou (314, 109b, 409b, 505), dont le vissage exerce sur la zone de retenue de la plaque métallique, par l'intermédiaire de l'élément de liaison, une force en direction de la paroi porteuse (3),
et en ce que quatre blocs d'isolation primaires adjacents comportent, chacun au niveau d'un coin adjacent aux trois autres blocs d'isolation primaires, une plaque métallique (301 , 401 , 100b, 501 ) fixée dans un lamage d'une plaque rigide (13a, 303) du bloc d'isolation primaire (13) recouvrant la barrière d'étanchéité secondaire (502, 304), le lamage étant du côté de la barrière d'étanchéité secondaire (502, 304), ladite plaque métallique (301 , 401 , 100b, 501 ) comportant au moins une zone de retenue.
2. Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle l'élément de liaison est un bras de liaison (305).
3. Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle lesdits moyens d'accrochage comportent en tant qu'élément de liaison une platine cruciforme (416) comprenant quatre bras de liaison reliant respectivement ladite zone de retenue de la plaque (401 ) d'un bloc d'isolation primaire avec l'organe saillant (408b), la zone de retenue de la platine cruciforme (416) étant en prise avec l'organe saillant (310), l'écrou (314) étant vissé au-dessus de la zone de retenue de ladite platine cruciforme (416).
4. Cuve selon la revendication 3, dans laquelle chaque branche de la platine cruciforme (416) comporte une zone de cintrage (417) pour que le maintien des blocs d'isolation primaire (13) se fasse élasfiquement.
5. Cuve selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la zone de retenue de la plaque métallique (301 , 401 ) comporte un plof (306) fileté, soudé sur la plaque métallique (301 , 401 ) qui traverse une portion d'extrémité du bras de liaison et un écrou (307, 197) coopère avec le filetage du plot (306) pour fixer la portion d'extrémité du bras de liaison au bloc d'isolation primaire (315) .
6. Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle la plaque métallique d'un bloc d'isolation primaire comporte un disque (100b) disposé dans le lamage de la plaque rigide (13a) du bloc d'isolation primaire (13), et une patte (450) en tant qu'élément de liaison qui fait saillie hors du lamage tout en restant dans le plan du disque (100b), la patte (450) étant fusionnée avec la plaque métallique de sorte que l'extrémité de ladite patte (450) constitue à la fois la zone de retenue de la patte (450) et la zone de retenue de la plaque métallique, ladite zone de retenue supportant un empilement (199) de rondelles élastiques engagées sur l'organe saillant (108b), la base de l'empilement de rondelles étant un disque crénelé (451 ), dont les créneaux permettent le passage de ladite patte (450).
7. Cuve selon la revendication 6, dans laquelle les créneaux du disque crénelé (451 ) permettent le passage des quatre pattes (450) correspondant aux quatre blocs d'isolation primaire (13) .
8. Cuve selon la revendication 1 , dans laquelle les plaques métalliques (501 ) fixées respectivement dans le lamage de la plaque rigide (13a, 303) des quatre blocs d'isolation primaires adjacents comportent à chaque fois un perçage central,
dans laquelle lesdits moyens d'accrochage comportent en tant qu'élément de liaison une plaque-entretoise (503) percée en son centre pour être traversée par l'organe saillant (504) constitué par un goujon fileté à son extrémité libre pour coopérer avec un écrou (505), la base du goujon étant soudée au centre d'un plateau vissé dans un lamage de plaque rigide d'un bloc d'isolation secondaire, ledit plateau étant recouvert par la barrière d'étanchéité secondaire (502), qui est soudée sur lui tout autour du goujon pour assurer l'étanchéité secondaire, le serrage de écrou (505) du goujon exerçant sur la plaque-entretoise (503), par l'intermédiaire d'un empilement de rondelles élastiques (506), une force en direction de la paroi porteuse, pour plaquer la plaque-entretoise sur la barrière d'étanchéité secondaire, la plaque-entretoise (503) comportant quatre goujons secondaires (599) engagés respectivement dans le perçage central des quatre plaques métalliques (501 ), des écrous secondaires (598) étant vissés sur les goujons secondaires (599) pour serrer à chaque fois la plaque métallique (501 ) en direction de la plaque-entretoise (503).
9. Cuve selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle les tôles de la membrane métallique comportent chacune au moins deux ondulations orthogonales (12g_; 12b, 16a, 16b) parallèles aux côtés des blocs d'isolation thermique (1 ,13), lesdites ondulations étant insérées dans les interstices (10) ménagés entre les blocs d'isolation.
10. Cuve selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle les tôles métalliques adjacentes (1 1 ,15) d'une barrière d'étanchéité sont soudées à recouvrement.
1 1 . Navire (70) pour le transport d'un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71 ) selon l'une des revendications 1 à 10 disposée dans la double coque.
12. Utilisation d'un navire (70) selon la revendication 1 1 pour le chargement ou déchargement d'un produit liquide froid, dans laquelle on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81 ) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71 ).
13. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 1 1 , 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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