EP3004718A2 - Caisse autoporteuse pour l'isolation thermique d'une cuve de stockage d'un fluide et procede de fabrication d'une telle caisse - Google Patents

Caisse autoporteuse pour l'isolation thermique d'une cuve de stockage d'un fluide et procede de fabrication d'une telle caisse

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EP3004718A2
EP3004718A2 EP14731309.2A EP14731309A EP3004718A2 EP 3004718 A2 EP3004718 A2 EP 3004718A2 EP 14731309 A EP14731309 A EP 14731309A EP 3004718 A2 EP3004718 A2 EP 3004718A2
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EP
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panel
bottom panel
cover
carrier
cover panel
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Bruno Deletre
Sébastien DELANOE
Florent OUVRARD
Benoît CAPITAINE
Nicolas WALKER
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Gaztransport et Technigaz SA
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Definitions

  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks, with membranes, for storing and / or transporting fluid, such as a cryogenic fluid.
  • LNG liquefied natural gas
  • 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.
  • the document FR 2 877 639 describes a sealed and thermally insulating tank comprising a tank wall, fixed to the supporting structure of a floating structure and having successively, in the direction of the thickness, from the inside to the outside of the vessel, a primary sealed barrier for contacting the liquefied natural gas, a primary insulating barrier, a secondary watertight barrier and a secondary insulating barrier anchored to the supporting structure.
  • the insulating barriers consist of a plurality of juxtaposed parallelepiped heat insulating boxes.
  • the parallelepipedic boxes include a plywood bottom panel, a plywood cover panel and a plurality of carrier webs interposed between the bottom panel and the cover panel.
  • the supporting webs are corrugated and made of composite material, so as to ensure good resistance to compressive forces, in the direction perpendicular to the bottom and cover panels, and thus withstand the hydrostatic pressure exerted by the liquid contained in the tank .
  • the boxes are, in addition, filled with insulating linings extending in the compartments between the carrier webs.
  • the carrier webs are assembled to said bottom and cover panels by gluing, stapling or embedding.
  • An idea underlying the invention is to propose a method of manufacturing a self-supporting body for the thermal insulation of a storage tank of a fluid in which the fixing of the carrier sails to the bottom panel and / or to the cover panel is carried out in a simple and reliable way.
  • the invention provides a method of manufacturing a self-supporting body for the thermal insulation of a tank, with a sealed membrane, for storing a fluid, said method comprising:
  • the carrier webs can be assembled to the bottom panel and / or the cover panel reliably since the fasteners do not degrade the structural integrity of the carrier webs so that the latter are not weakened by their attachment on the bottom panel and / or on the cover panel.
  • the method provides that, during the manufacture of a haze:
  • the fasteners are arranged between two adjacent composite material plates.
  • the forming of the composite material is carried out by thermoforming or thermocompression.
  • the invention also provides a self-supporting body for the thermal insulation of a tank, with a sealed membrane, for storing a fluid, said box comprising:
  • the carrier webs are made by forming a composite material comprising a fiber-reinforced thermoplastic matrix and comprise fasteners to the bottom panel and / or the cover panel, embedded in the mass of the load-bearing sails, during their forming.
  • such a box may include one or more of the following features: the fasteners are pointed metal rods, taken from the mass of the carrier webs, each of the metal rods being planted in the bottom panel or in the cover panel,
  • the fasteners are bushings having a threaded internal bore each cooperating with a threaded member passing through the bottom panel or the cover panel.
  • the fastening members are wooden slats taken in the mass of the load-bearing sails and fixed against the bottom panel or the cover panel.
  • the wooden slats are fixed against the bottom panel or the cover panel by staples.
  • the fastening members are L-shaped fastening lugs each having a wing embedded in the mass of the carrier web and a wing extending against the bottom panel or the cover panel and provided with an orifice allowing the passage of a screw attached to the bottom panel or cover panel.
  • the load-bearing webs have load distribution flanges extending along two edges of said load-bearing webs respectively disposed opposite the bottom panel and the cover panel, the fastening members to the bottom panel and / or the cover panel being taken from the mass of said carrier webs at the level of the load distribution flanges.
  • the carrier webs have a plurality of corrugations whose axis extends perpendicular to the cover and bottom panels.
  • the invention also provides a sealed and thermally insulating tank for storing a fluid comprising a thermal insulation barrier comprising a plurality of aforementioned boxes, juxtaposed, and a sealing membrane resting against the barrier. 'thermal insulation.
  • 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 vessel for transporting a fluid comprises a double hull and a said tank disposed in the double hull.
  • the invention also provides a method for loading or unloading such a vessel, in which a fluid is conveyed through isolated pipes from or to a floating or land storage facility to or from the tank of the vessel. ship.
  • 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 fluid 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, cut away, of a vessel wall according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view, cut away from an insulating box of the tank wall of FIG. 1.
  • Figure 3 is a side view of a carrier web.
  • FIG. 4 is a sectional view along plane IV-IV of FIG.
  • Figures 5 and 6 illustrate the steps of manufacturing a carrier web.
  • Figure 7 is a sectional view illustrating the assembly of a carrier web on a bottom panel according to a first embodiment.
  • Figure 8 is a sectional view illustrating the assembly of a carrier web on a bottom panel according to a second embodiment.
  • Figure 9 is a sectional view illustrating the assembly of a carrier web on a bottom panel according to a third embodiment.
  • Figure 10 is a sectional view illustrating the assembly of a carrier web on a bottom panel according to a fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating the assembly of FIG.
  • FIG. 12 is a diagrammatic sectional view illustrating the assembly of a carrier web on a cover panel according to a fifth embodiment.
  • Fig. 13 is a sectional view illustrating the assembly of a carrier web on a cover panel according to a sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a sectional view of an insulating box illustrating the assembly of a carrier web on a cover panel and a bottom panel according to a seventh embodiment.
  • FIG. 16 is a sectional view illustrating a variant of the seventh embodiment of FIG. 15.
  • Figure 17 is a perspective view of the assembly of a web on a bottom panel according to an eighth embodiment, the web being transparently represented.
  • FIG. 18 is a schematic sectional view illustrating a variant of the assembly of FIG. 17.
  • Figure 19 is a top view of the assembly of a carrier web on a bottom panel according to a ninth embodiment.
  • FIG. 20 is a top view of the assembly of the figure
  • Figure 21 is a top view of the assembly of a carrier web on a bottom panel according to a tenth embodiment.
  • FIG. 22 is a side view of the assembly of FIG. 21.
  • FIG. 23 is a sectional view of the assembly of FIG.
  • Fig. 24 is a perspective view illustrating an assembly of a carrier web on a bottom panel according to an eleventh embodiment.
  • FIG. 25 is a view from above of the assembly of FIG. 24.
  • Figure 26 is a side view of the assembly of Figure 24.
  • FIG. 27 is a sectional view of the assembly of FIG. 24.
  • Figure 28 is a schematic cutaway representation of a tank LNG tank and a loading / unloading terminal of the tank.
  • FIG. 1 a wall of a sealed and thermally insulating tank is shown.
  • the general structure of such a tank is well known and has a polyhedral shape. It will therefore focus only to describe a wall zone of the tank, it being understood that all the walls of the tank may have a similar general structure.
  • the wall of the tank comprises, from the outside to the inside of the tank, a supporting structure 1, a secondary heat-insulating barrier 2 which is formed of heat-insulating boxes 3 juxtaposed on the supporting structure 1 and anchored thereto by secondary holding members 4, a secondary sealing membrane 5 carried by the boxes 3, a primary heat-insulating barrier 6 formed of heat-insulating boxes 7 juxtaposed and anchored to the secondary sealing membrane 5 by primary retaining members 8 and a primary waterproofing membrane 9, carried by the boxes 7 and intended to be in contact with the cryogenic fluid contained in the tank.
  • the supporting structure 1 may in particular be a self-supporting metal sheet or, more generally, any type of rigid partition having suitable mechanical properties.
  • the supporting structure may in particular be formed by the hull or the double hull of a ship.
  • the carrying structure comprises a plurality of walls defining the general shape of the tank.
  • the primary 9 and secondary 5 waterproofing membranes are, for example, consist of a continuous sheet of metal strakes with raised edges, said strakes being welded by their raised edges on parallel welding supports, fixed on the lid of the boxes 3 7.
  • the metal strakes are, for example, made of Invar ®: that is to say an alloy of iron and nickel whose expansion coefficient is typically between 1, 2.10 "6 and 2.10 " 6 K ⁇ 1 .
  • the boxes 3 of the secondary thermally insulating barrier 2 and the boxes 7 of the primary thermally insulating barrier 6 can equally well have identical or different structures and equal or different dimensions.
  • the box 3, 7 has substantially a rectangular parallelepiped shape.
  • the box 3, 7 has a bottom panel 10 and a cover panel 11 parallel.
  • the bottom panels 10 and cover 11 are, for example, made of plywood.
  • the cover panel 11 has, on its inner face, grooves 12 for the housing of the welding supports metal strakes of waterproofing membrane.
  • a plurality of spacers are interposed between the bottom panel 10 and the cover panel 11, perpendicular to them.
  • the plurality of spacer elements comprises, on the one hand, two opposite lateral walls 12, 13, and, on the other hand, a plurality of carrying webs 14.
  • the carrying webs 14 are arranged parallel to each other between the two side walls 12, 13, in a direction perpendicular to said side walls 12, 13.
  • Compartments 15 for housing a heat-insulating lining are provided between the carrying sails 14.
  • the heat insulating lining may be made of any material having appropriate thermal insulation properties.
  • the filling insulation is selected from materials such as perlite, glass wool, polyurethane foam, polyethylene foam, polyvinyl chloride foam, aerogels or others.
  • the carrier webs 14 are wavy and oscillate on either side of their longitudinal general direction. Each corrugation thus extends along an axis perpendicular to the bottom panels 10 and cover 11. In the embodiment shown, the corrugations are substantially sinusoidal. However, other forms of undulations are also possible. For example, the corrugations may in particular have shapes of triangular teeth or rectangular crenellations. Due to their shape, such corrugated carrier webs 14 have a high buckling resistance without the need to give them much thickness. It should be noted that if corrugations having a periodic structure make it possible to ensure good uniformity of the compressive strength, it is also possible to provide non-periodic corrugations in order to meet certain localized mechanical requirements.
  • FIGS 3 and 4 illustrate a carrier web 14.
  • the carrier web 14 has flanges 16a, 16b distribution of loads.
  • the upper flange 16a has a flat surface intended to face the cover panel 11 while the lower flange 16b has a flat surface which is intended to face the bottom panel 10.
  • flanges 16a, 16b have a width which is greater than the thickness of the wall of the carrier web 14 in its main part, extending between the two flanges 16a, 16b.
  • the load distribution flanges 16a, 16b prevent stress concentration on a particular area by providing a greater support surface between the carrier web 14 and the bottom panels 10 and cover 11.
  • the distribution flanges loads may have a parallelepipedal shape, as shown in Figures 3 or 4.
  • the width of the flanges 16a, 16b may be equal to the amplitude of the corrugations.
  • the load distribution flanges 16a, 16b may themselves have corrugations.
  • the carrier webs are made of composite material comprising a thermoplastic matrix reinforced with glass fibers. A method of manufacturing the carrier webs 14 is described in connection with FIGS. 5 and 6.
  • thermoplastic resin 19 is based on polypropylene.
  • Such plates have a composite structure comprising a thermoplastic matrix and a mat or fiberglass felt.
  • Such composite structures are designated by the acronym GMT, for "glass fiber mat reinforced thermoplastics" in English.
  • the plates of composite material are shaped, as shown in FIG. 5.
  • the plates of composite material are heated in an oven 20, then placed in a mold 21 in which they are going to be shaped by applying pressure.
  • the carrier webs thus formed are then cooled.
  • the carrier webs 14 are thus shaped by thermocompression, by heating the composite material plates and then stamping them on the press.
  • the carrier webs can also be made by thermoforming, that is to say creep plates of composite material under temperature conditions and evacuation.
  • fastening members of the supporting webs 14 to the bottom panel 10 and / or to the cover panel 11 are inserted into the mold 21 during forming.
  • the carrier webs 14 are overmolded on the fasteners.
  • the fasteners are embedded in the mass of the carrier webs 14 during their forming.
  • the carrier webs 14 are made from a stack of several composite material plates and the fasteners are arranged in the mold 21, sandwiched between two adjacent composite material plates.
  • the fasteners are suitably embedded in the mass of the carrier webs 14.
  • the fasteners are pointed metal rods 22, of the staple or nail type, taken into the mass of the carrier web 14 during its forming.
  • the metal rods 22 are planted in the bottom panel 10 and thus ensure the attachment of the carrier web 14 to the bottom panel 10.
  • the carrier web 14 also has, along its edge vis-à-vis of the cover panel 11, such metal rods 22, taken in the mass of the carrier web 1 1, and fixed on the cover panel 11.
  • the fastening members taken in the mass of the load-bearing sails 14, are L-shaped fastening lugs 23 arranged laterally, on either side of said sails 14.
  • the fastening lugs in L 23 each comprise a first flange 24, embedded in the mass of the carrier web 14, and a second flange 25 projecting, laterally, outwardly of said carrier web 14.
  • the second flange 25 rests against the bottom panel 10 and is provided with an orifice. Screws 26 pass through said orifices and are fixed to the bottom panel 10 in order to secure the carrier webs 14.
  • the edge of the carrier web 14 cooperating with the cover panel 11 may also be equipped with such fastening lugs 23.
  • the fasteners taken in the mass, are sockets 27 having a tapped internal bore.
  • the bushings 27 cooperate with threaded members, such as screws 28, passing through a through hole formed in the bottom panel 10 and opening towards the sockets 27.
  • the other edge the carrier web 14 can also be equipped with such sleeves 27.
  • wood slats 29 extending longitudinally along the entire length of said load-bearing webs 14, along their load distribution flange 16a, 16b, are taken from the mass of said carrying sails 14.
  • the wooden slats 29 have a section rectangular and have a flat surface for resting against the cover panel 10 or the bottom panel 11.
  • the wood slats 29 are attached to the cover panel 11 or the bottom panel 10 by stapling. Thus, the staples are not directly introduced into the composite material.
  • the carrier webs 14 are attached to the bottom panel 10 and the cover panel 11 by means of nail plates 30 inserted between the cover panels 11 and bottom 10 and the flanges 16a, 16b of the carrier web 14.
  • nail plate 30 comprises a carrier plate, a first set 31 of nails planted in the cover panel 10 or the bottom panel 11 and a second series 32 of nails planted in the sole 16a, 16b of the carrying sail 14.
  • the fixing of a web 14 on the bottom panel 10 and on the cover panel 11 is ensured by slides 33 fixed against the bottom panel 10 and against the panel 11.
  • the slides are arranged to receive a sole 16a, 16b of the web carrier 14.
  • a slide 33 is formed by two lateral wooden boards 34 for laterally guiding a sole 16a, 16b.
  • Two retaining boards 35 resting against the lateral planks 34 make it possible to retain the soleplate for distributing the loads in a direction perpendicular to the bottom panels 10 and the cover 11.
  • the load-bearing sails 14 are in a first time interposed between the bottom panels 10 and cover 11 by sliding their flanges 16a, 16b in the slides 33 and, in a second step, when all the carrier webs 14 has been positioned, the lateral edges 12, 13 of the box 3, 7 can be put in place.
  • FIG. 15 differs from the embodiment of FIGS. 13 and 14 in that the slides 36 are formed by grooves formed directly in the bottom panels 10 and the cover 11.
  • the slides 37 formed in the bottom panels 10 and cover 11 have a shape of dovetail.
  • the carrier webs 14 are fixed by hooks 38, one curved end of which cooperates with the soles carrying sails to retain the carrier webs against the bottom panels 10 and cover 11.
  • the hooks 38 are elastic hooks for attachment by "clipping" elastic.
  • the hooks 38 are rigid and are immobilized in a retaining position of the carrier web 14 by means of wedges 39 made of wood that can be introduced through the bottom panel.
  • FIG. 18 shows an embodiment in which the retaining hooks 38 each comprise two jaws 39, 40 placed, in the direction of thickness of the tank, on either side of a tongue 41 projecting laterally from the veil. carrier 14.
  • the carrier web 14 is fixed to the bottom panel 10 or the cover panel 11 via a fastener 42 having a cylindrical rod carrying at both ends heads having a larger diameter. wide than that of the cylindrical rod.
  • the carrier web 14 carries a metal part provided with an oblong hole 43 having a small dimension greater than the diameter of the cylindrical rod and smaller than the diameter of the heads, said oblong hole 43 being extended by a circular orifice 44 having a larger diameter than the of the head of the fastener 42.
  • the bottom panel 10 or lid 1 1, vis-à-vis, has an oblong hole 45 extended by a circular orifice 46.
  • association oblong hole 45 and circular orifice 46 of the panel 10, 11 is arranged, head to tail, with respect to the combination of elongate hole 43 and circular hole 43 fitted to the carrier web 14.
  • the circular holes 44 are made to coincide. , 46 carried respectively by the carrier web 14 and the bottom panel 10 or cover 11 to allow passage of a head of the fastener through the panel 10,
  • the carrier web 14 is slid with respect to the panel 10, 11 in order to trap the cylindrical rod at the ends of oblong holes 45, 43.
  • the carrier webs 14 have through orifices through which pins 47 are inserted.
  • the pins 47 have two ends, disposed on either side of said carrier web 14, which have grooves cooperating with staples 48 fixed in the bottom panel 10 or cover 11 to ensure the fixing of the pins 47.
  • wooden wedges 49 are placed on either side of the carrier web 14 and fixed on the bottom panel 10 or cover 11 in order to wedge the carrier web 14 laterally.
  • the flanges 16a, 16b have corrugations.
  • the wedges 49 have a corrugated shape complementary to the corrugations of the flanges 16a, 16b so as to immobilize the movement of the carrier web 14 in its longitudinal direction.
  • the wedges 49 may have a projecting portion 50 cooperating with a complementary shaped cavity formed in the carrier web 14.
  • the projecting portion has a shape of dovetail.
  • the protruding portion may also protrude above the lower flange 16b or below the upper flange 16a so as to maintain the upper flange 16a or lower 16b respectively against the bottom panel 10 or the cover panel 11.
  • the positioning of the heat-insulating lining in the compartments 15 formed between the load-bearing sails 14 can be done after the fixing of the load-bearing sails 14 on the cover panels 11 and bottom panels 10.
  • the order in which this step is carried out is irrelevant.
  • the technique described above for producing a self-supporting box can be used in different types of tanks, for example to produce the primary thermal insulation barrier and / or the secondary thermal insulation barrier of an LNG tank in an installation. land or in a floating structure such as a LNG tanker or other.
  • a broken 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 has a sealed barrier primary 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 thermal insulation barriers arranged respectively between the primary waterproof barrier and the sealed barrier secondary 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 from or to the tank 71.
  • FIG. 28 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 equipping 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 caisse autoporteuse (3, 7) destinée à l'isolation thermique d'une cuve, à membrane étanche, de stockage d'un fluide, ledit procédé comportant: une étape de fourniture d'un panneau de fond (10) et d'un panneau de couvercle (11 ); une étape de fabrication d'une pluralité de voiles porteurs (14), ladite étape de fabrication comportant pour chaque voile porteur (14) : o la disposition, dans un moule, d'un matériau composite comportant une matrice thermoplastique renforcée par des fibres; o l'insertion d'organes de fixation à l'intérieur du moule; o le formage du matériau composite (14) au cours duquel les organes de fixation sont pris dans la masse dudit voile porteur (14); interposer les voiles porteurs (14) entre le panneau de fond (10) et le panneau de couvercle (11 ), de telle sorte que le panneau de fond (10) et le panneau de couvercle (11 ) soient espacés dans une direction d'épaisseur de la caisse (3, 7) et que les voiles porteurs (14) s'étendent dans la direction d'épaisseur, et fixer les voiles porteurs (14) sur le panneau de fond (10) et/ou sur le panneau de couvercle (14) au moyen desdits organes de fixation; garnir la pluralité de compartiments(15) ménagés entre les voiles porteurs (14) avec une garniture calorifuge. L'invention concerne également une caisse ainsi fabriquée et une cuve étanche et thermiquement isolant comportant une barrière d'isolation thermique comprenant une pluralité de caisses telles que mentionnées ci-dessus.

Description

Caisse autoporteuse pour l'isolation thermique d'une cuve de stockage d'un fluide et procédé de fabrication d'une telle caisse
Domaine technique L'invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu'un fluide cryogénique.
Des cuves étanches et thermiquement isolées à membranes sont notamment employées pour le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL), qui est stocké, à pression atmosphérique, à environ -162°C. 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.
Arrière-plan technologique
Le document FR 2 877 639 décrit une cuve étanche et thermiquement isolante comprenant une paroi de cuve, fixée à la structure porteuse d'un ouvrage flottant et présentant successivement, dans le sens de l'épaisseur, depuis l'intérieur vers l'extérieur de la cuve, une barrière étanche primaire destinée à être contact avec le gaz naturel liquéfié, une barrière isolante primaire, une barrière étanche secondaire et une barrière isolante secondaire, ancrée à la structure porteuse.
Les barrières isolantes sont constituées d'une pluralité de caisses calorifuges parallélépipédiques juxtaposées. Les caisses parallélépipédiques comportent un panneau de fond en contreplaqué, un panneau de couvercle en contreplaqué et une pluralité de voiles porteurs interposés entre le panneau de fond et le panneau de couvercle. Les voiles porteurs sont ondulés et fabriqués en matériau composite, de sorte à assurer une bonne résistance aux efforts de compression, dans la direction perpendiculaire aux panneaux de fond et de couvercle, et résister ainsi à la pression hydrostatique exercée par le liquide contenu dans la cuve. Les caisses sont, en outre, remplies de garnitures calorifuges s'étendant dans les compartiments ménagés entre les voiles porteurs. Les voiles porteurs sont assemblés auxdits panneaux de fond et de couvercle par collage, par agrafage ou par encastrement. Toutefois, aucune de ces méthodes d'assemblage des voiles porteurs sur les panneaux de fond et de couvercle ne donne pleinement satisfaction en termes de fiabilité et/ou de simplicité d'assemblage. En particulier, les systèmes d'agrafage qui sont habituellement utilisés pour ce type d'assemblage sont peu souhaitables compte-tenu de la nature, en matériau composite, des voiles porteurs. En effet, la fixation des voiles en matériau composite aux panneaux de fond et de couvercle par des agrafes tend à fragiliser les voiles.
Résumé
Une idée à la base de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'une caisse autoporteuse pour l'isolation thermique d'une cuve de stockage d'un fluide dans lequel la fixation des voiles porteurs au panneau de fond et/ou au panneau de couvercle est réalisée de manière simple et fiable.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit un procédé de fabrication d'une caisse autoporteuse destinée à l'isolation thermique d'une cuve, à membrane étanche, de stockage d'un fluide, ledit procédé comportant:
une étape de fourniture d'un panneau de fond et d'un panneau de couvercle ;
- une étape de fabrication d'une pluralité de voiles porteurs, ladite étape
. de fabrication comportant pour chaque voile porteur :
o la disposition, dans un moule, d'un matériau composite comportant une matrice thermoplastique renforcée par des fibres ;
o l'insertion d'organes de fixation, destinés à la fixation du voile porteur au panneau de fond et/ou au panneau de couvercle, à l'intérieur du moule ;
o le formage du matériau composite au cours duquel les organes de fixation sont pris dans la masse dudit voile porteur ;
- interposer les voiles porteurs entre le panneau de fond et le panneau de couvercle, de telle sorte que le panneau de fond et le panneau de couvercle soient espacés dans une direction d'épaisseur de la caisse et que les voiles porteurs s'étendent dans la direction d'épaisseur, et fixer les voiles porteurs sur le panneau de fond et ou sur le panneau de couvercle au moyen desdits organes de fixation ;
- garnir la pluralité de compartiments ménagés entre les voiles porteurs avec une garniture calorifuge.
Ainsi, les voiles porteurs peuvent être assemblés au panneau de fond et/ou au panneau de couvercle de manière fiable puisque les organes de fixation ne dégradent pas l'intégrité structurelle des voiles porteurs de telle sorte que ces derniers ne sont pas fragilisés par leur fixation sur le panneau de fond et/ou sur le panneau de couvercle.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé prévoit que, lors de la fabrication d'un voile porteur :
l'on dispose dans le moule une pluralité de plaques de matériau composite ; et
l'on dispose les organes de fixation entre deux plaques de matériau composite adjacentes.
Selon un mode de réalisation, le formage du matériau composite est réalisé par thermoformage ou thermocompression.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit également une caisse autoporteuse destinée à l'isolation thermique d'une cuve, à membrane étanche, de stockage d'un fluide, ladite caisse comportant :
un panneau de fond et un panneau de couvercle,
une pluralité de voiles porteurs, interposés entre lesdits panneaux de fond et de couvercle, et s'étendant perpendiculairement auxdits panneaux de fond et de couvercle de sorte à définir une pluralité de compartiments, et
- une garniture calorifuge s'étendant à l'intérieur desdits compartiments ménagés entre les voiles porteurs,
dans laquelle les voiles porteurs sont réalisés par formage d'un matériau composite comportant une matrice thermoplastique renforcée par des fibres et comportent des organes de fixation au panneau de fond et/ou au panneau de couvercle, pris dans la masse des voiles porteurs, lors de leur formage.
Selon des modes de réalisation, une telle caisse peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : les organes de fixation sont des tiges métalliques pointues, prises dans la masse des voiles porteurs, chacune des tiges métalliques étant plantée dans le panneau de fond ou dans le panneau de couvercle,
les organes de fixation sont des douilles comportant un alésage interne taraudé coopérant chacune avec un organe fileté traversant le panneau de fond ou le panneau de couvercle.
les organes de fixations sont des lattes de bois prises dans la masse des voiles porteurs et fixées contre le panneau de fond ou le panneau de couvercle.
- les lattes de bois sont fixées contre le panneau de fond ou le panneau de couvercle par des agrafes.
les organes de fixations sont des pattes de fixation en L présentant chacune une aile noyée dans la masse du voile porteur et une aile s'étendant contre le panneau de fond ou le panneau de couvercle et pourvue d'un orifice permettant le passage d'une vis fixée sur le panneau de fond ou le panneau de couvercle.
les voiles porteurs présentent des semelles de répartition des charges s'étendant le long de deux bords desdits voiles porteurs disposés respectivement en vis-à-vis du panneau de fond et du panneau de couvercle, les organes de fixation au panneau de fond et/ou au panneau de couvercle étant pris dans la masse desdits voiles porteurs au niveau des semelles de répartition des charges.
les voiles porteurs présentent une pluralité d'ondulations dont l'axe s'étend perpendiculairement aux panneaux de couvercle et de fond.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide comportant une barrière d'isolation thermique comprenant une pluralité de caisses susmentionnées, juxtaposées, et une membrane d'étanchéité reposant contre la barrière d'isolation thermique.
Une telle cuve peut faire partie d'une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Selon un mode de réalisation, un navire pour le transport d'un fluide comporte une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un fluide 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 fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
• La figure 1 est une vue en perspective, écorchée, d'une paroi de cuve selon un mode de réalisation.
· La figure 2 est une vue de dessus, écorchée d'une caisse isolante de la paroi de cuve de la figure 1.
• La figure 3 est une vue latérale d'un voile porteur.
• La figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 3.
• Les figures 5 et 6 illustrent les étapes de fabrication d'un voile porteur.
• La figure 7 est une vue, en coupe, illustrant l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de fond selon un premier mode de réalisation.
• La figure 8 est une vue, en coupe, illustrant l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de fond selon un second mode de réalisation. • La figure 9 est une vue, en coupe, illustrant l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de fond selon un troisième mode de réalisation.
• La figure 10 est une vue, en coupe, illustrant l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de fond selon un quatrième mode de réalisation.
• La figure 11 est une vue en perspective illustrant l'assemblage de la figure 10.
• La figure 12 est une vue schématique, en coupe, illustrant l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de couvercle selon un cinquième mode de réalisation.
• La figure 13 est une vue en coupe illustrant l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de couvercle selon un sixième mode de réalisation.
« La figure 14 et une vue en perspective de l'assemblage de la figure
13.
• La figure 15 est une vue en coupe d'une caisse isolante illustrant l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de couvercle et sur un panneau de fond selon un septième mode de réalisation.
· La figure 16 est une vue en coupe illustrant une variante du septième mode de réalisation de la figure 15.
• La figure 17 est une vue en perspective de l'assemblage d'un voile sur un panneau de fond selon un huitième mode de réalisation, le voile porteur étant représenté de manière transparente.
· La figure 18 est une vue schématique en coupe illustrant une variante de l'assemblage de la figure 17.
• La figure 19 est une vue de dessus de l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de fond selon un neuvième mode de réalisation.
· La figure 20 est une vue de dessus de l'assemblage de la figure
19 ; • La figure 21 est une vue de dessus de l'assemblage d'un voile porteur sur un panneau de fond selon un dixième mode de réalisation.
• La figure 22 est une vue latérale de l'assemblage de la figure 21. « La figure 23 est une vue en coupe de l'assemblage de la figure 2 .
• La figure 24 est une vue en perspective illustrant un assemblage d'un voile porteur sur un panneau de fond selon un onzième mode de réalisation.
• La figure 25 est une vue de dessus de l'assemblage de la figure 24.
• La figure 26 est une vue latérale de l'assemblage de la figure 24.
• La figure 27 est une vue en coupe de l'assemblage de la figure 24.
• La figure 28 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
Description détaillée de modes de réalisation
Sur la figure 1 , une paroi d'une cuve étanche et thermiquement isolante est représentée. La structure générale d'une telle cuve est bien connue et présente une forme polyédrique. On ne s'attachera donc qu'à décrire une zone de paroi de la cuve, étant entendu que toutes les parois de la cuve peuvent présenter une structure générale similaire.
La paroi de la cuve comporte, depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une structure porteuse 1 , une barrière thermiquement isolante secondaire 2 qui est formée de caisses 3 calorifuges juxtaposées sur la structure porteuse 1 et ancrées à celle-ci par des organes de retenue secondaire 4, une membrane d'étanchéité secondaire 5 portée par les caisses 3, une barrière thermiquement isolante primaire 6 formées de caisses 7 calorifuges juxtaposées et ancrées à la membrane d'étanchéité secondaire 5 par des organes de retenue primaire 8 et une membrane d'étanchéité primaire 9, portée par les caisses 7 et destinée à être en contact avec le fluide cryogénique contenu dans la cuve. La structure porteuse 1 peut notamment être une tôle métallique autoporteuse ou, plus généralement, tout type de cloison rigide présentant des propriétés mécanique appropriées. La structure porteuse peut notamment être formée par la coque ou la double coque d'un navire. La structure porteuse comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve.
Les membranes d'étanchéité primaire 9 et secondaire 5 sont, par exemple, constituées d'une nappe continue de virures métalliques à bords relevés, lesdites virures étant soudées par leurs bords relevés sur des supports de soudure parallèles, fixés sur le couvercle des caisses 3, 7. Les virures métalliques sont, par exemple, réalisées en Invar ® : c'est-à-dire un alliage de fer et de nickel dont le coefficient de dilatation est typiquement compris entre 1 ,2.10"6 et 2.10"6 K~1.
Les caisses 3 de la barrière thermiquement isolante secondaire 2 et les caisses 7 de la barrière thermiquement isolante primaire 6 peuvent indifféremment présenter des structures identiques ou différentes et des dimensions égales ou différentes.
En référence à la figure 2, nous décrirons la structure générale d'une caisse 3, 7 de la barrière thermiquement isolante secondaire 2 et/ou de la barrière thermiquement isolante primaire 6. La caisse 3, 7 présente sensiblement une forme de parallélépipède rectangle. La caisse 3, 7 comporte un panneau de fond 10 et un panneau de couvercle 11 parallèles. Les panneaux de fond 10 et de couvercle 11 sont, par exemple, réalisés en contreplaqué. Le panneau de couvercle 11 présente, sur sa face interne, des rainures 12 pour le logement des supports de soudure des virures métalliques de membrane d'étanchéité.
Une pluralité d'éléments d'espacement sont interposés entre le panneau de fond 10 et le panneau de couvercle 11 , perpendiculairement à ceux-ci. La pluralité d'éléments d'espacement comporte, d'une part, deux parois latérales opposées 12, 13, et, d'autre part, une pluralité de voiles porteurs 14. Les voiles porteurs 14 sont disposés parallèlement les uns aux autres entre les deux parois latérales 12, 13, dans une direction perpendiculaire auxdites parois latérales 12, 13.
Des compartiments 15 pour le logement d'une garniture calorifuge sont ménagés entre les voiles porteurs 14.
La garniture calorifuge peut être réalisée par tout matériau présentant des propriétés d'isolation thermique appropriées. A titre d'exemple, la garniture calorifuge est choisie parmi les matériaux tels que la perlite, la laine de verre, la mousse de polyuréthane, la mousse de polyéthylène, la mousse de polychlorure de vinyle, les aérogels ou autres.
Les voiles porteurs 14 sont ondulés et oscillent de part et d'autre de leur direction générale longitudinale. Chaque ondulation s'étend donc selon un axe perpendiculaire aux panneaux de fond 10 et de couvercle 11. Dans le mode de réalisation représenté, les ondulations sont sensiblement sinusoïdales. Toutefois, d'autres formes d'ondulations sont également possibles. A titre d'exemple, les ondulations peuvent notamment présenter des formes de dents triangulaires ou de créneaux rectangulaires. Grâce à leur forme, de tels voiles porteurs ondulés 14 présentent une haute résistance au flambement sans qu'il soit nécessaire de leur donner beaucoup d'épaisseur. Notons que si des ondulations présentant une structure périodique permettent d'assurer une bonne uniformité de la résistance à la compression, il est également possible de prévoir des ondulations non-périodiques afin de répondre à certaines exigences mécaniques localisées.
Les figures 3 et 4 illustrent un voile porteur 14. Le long de ses bords s'étendant en vis-à-vis du panneau de fond 10 et du panneau de couvercle 11 , le voile porteur 14 comporte des semelles 16a, 16b de répartition des charges. La semelle supérieure 16a présente une surface plane destinée à venir en vis-à-vis du panneau de couvercle 11 alors que la semelle inférieure 16b présente une surface plane qui est destinée à venir en vis-à-vis du panneau de fond 10. Les semelles 16a, 16b présentent une largeur qui est supérieure à l'épaisseur de la paroi du voile porteur 14 dans sa partie principale, s'étendant entre les deux semelles 16a, 16b. Ainsi, les semelles 16a, 16b de répartition des charges empêchent une concentration des contraintes sur une zone particulière en offrant une plus grande surface d'appui entre le voile porteur 14 et les panneaux de fond 10 et de couvercle 11. Les semelles de répartition des charges peuvent présenter une forme parallélépipédique, tel qu'illustré sur les figures 3 ou 4. Dans ce cas, la largeur des semelles 16a, 16b pourra être égale à l'amplitude des ondulations. Dans d'autres modes de réalisation, tels que représentés sur les figures 17, 20 ou 24, les semelles 16a, 16b de répartition des charges pourront elles-mêmes présenter des ondulations.
Les voiles porteurs sont réalisés en matériau composite comportant une matrice thermoplastique renforcée par des fibres de verre. Un procédé de fabrication des voiles porteurs 14 est décrit en relation avec les figures 5 et 6.
Dans une première phase, tel que représenté sur la figure 5, on fabrique un produit intermédiaire sous forme de plaques de matériau composite. Pour ce faire, on approvisionne une presse à double bande 17 en fibres de verre 18 et en résine thermoplastique 19. La résine thermoplastique 19 peut être chargée sur la presse à double bande 17 sous forme de films extrudés ou sous forme de poudre. Les fibres de verre 18 sont fournies sous forme de bobines de fil de verre, coupées à la longueur désirée. La résine thermoplastique 19 et les fibres de verre 18 sont co- laminées dans la presse à double bande 17. A la sortie de la presse double bande 17, un dispositif de découpe permet l'obtention d'une pluralité de plaques. Dans un mode de réalisation, la résine thermoplastique est à base de polypropylène.
De telles plaques présentent une structure composite comportant une matrice thermoplastique et un mat ou feutre de fibres de verre. De telles structures composites sont désignées par le sigle GMT, pour « glass fiber mat reinforced thermoplastics » en langue anglaise.
Dans un second temps, les plaques de matériau composite sont mises en forme, tel que représenté sur la figure 5. Pour ce faire, les plaques de matériau composite sont chauffées dans un four 20, puis disposées dans un moule 21 dans lequel elles vont être mises en forme en appliquant une pression. Les voiles porteurs ainsi formés sont alors refroidis. Les voiles porteurs 14 sont ainsi mis en forme par thermocompression, en chauffant les plaques de matériau composite puis en les emboutissant sous-presse. Dans un autre mode de réalisation, les voiles porteurs peuvent également être réalisés par thermoformage, c'est-à-dire par fluage des plaques de matériau composite sous conditions de température et de mise sous vide.
Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 7 à 1 1 , des organes de fixation des voiles porteurs 14 au panneau de fond 10 et/ou au panneau de couvercle 11 sont insérés dans le moule 21 lors du formage. Ainsi, les voiles porteurs 14 sont surmoulés sur les organes de fixation. En d'autres termes, les organes de fixation sont pris dans la masse des voiles porteurs 14 lors de leur formage. Dans un mode de réalisation, les voiles porteurs 14 sont fabriqués à partir d'un empilement de plusieurs plaques de matériau composite et les organes de fixation sont disposés, dans le moule 21 , pris en sandwich entre deux plaques de matériau composite adjacentes. Ainsi, les organes de fixation sont convenablement pris dans la masse 5 des voiles porteurs 14.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7, les organes de fixation sont des tiges métalliques 22 pointues, de type agrafe ou clou, prises dans la masse du voile porteur 14 lors de son formage. Les tiges métalliques 22 sont plantées dans le panneau de fond 10 et assurent ainsi la fixation du voile porteur 14 sur le panneau de fond 10. De manière similaire, le voile porteur 14 présente également, le long de son bord en vis-à-vis du panneau de couvercle 11 , de telles tiges métalliques 22, prises dans la masse du voile porteur 1 1 , et fixées sur le panneau de couvercle 11.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 8, les organes de fixation, pris dans la masse des voiles porteurs 14, sont des pattes de fixation en L 23 disposées latéralement, de part et d'autre desdits voiles 14. Les pattes de fixation en L 23 comportent chacune une première aile 24, noyée dans la masse du voile porteur 14, et une seconde aile 25 faisant saillie, latéralement, vers l'extérieur dudit voile porteur 14. La seconde aile 25 repose contre le panneau de fond 10 et est pourvue d'un orifice. Des vis 26 passent au travers desdits orifices et sont fixés au panneau de fond 10 afin d'assurer la fixation des voiles porteurs 14. De manière similaire, le bord du voile porteur 14 coopérant avec le panneau de couvercle 11 peut également être équipé de telles pattes de fixation en L 23.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 9, les organes de fixation, pris dans la masse, sont des douilles 27 présentant un alésage interne taraudé. Les douilles 27 coopèrent avec des organes filetées, tels que des vis 28, passant au travers d'un orifice traversant formé dans le panneau de fond 10 et débouchant en vis-à-vis des douilles 27. De manière similaire, l'autre bord du voile porteur 14 peut également être équipé de telles douilles 27.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 10 et 11 , des lattes de bois 29 s'étendant longitudinalement sur toute la longueur desdits voiles porteurs 14, le long de leur semelle 16a, 16b de répartition des charges, sont prises dans la masse desdits voiles porteurs 14. Les lattes de bois 29 présentent une section rectangulaire et comportent une surface plane destinée à reposer contre le panneau de couvercle 10 ou le panneau de fond 11. Dans un mode de réalisation, les lattes de bois 29 sont fixées au panneau de couvercle 11 ou au panneau de fond 10 par agrafage. Ainsi, les agrafes ne sont pas directement introduites dans le matériau composite.
Dans le mode de réalisation de la figure 12, les voiles porteurs 14 sont fixés au panneau de fond 10 et au panneau de couvercle 11 au moyen de plaques à clous 30 insérées entre les panneaux de couvercle 11 et de fond 10 et les semelles 16a, 16b du voile porteur 14. Une telle plaque à clous 30 comporte une plaque porteuse, une première série 31 de clous plantés dans le panneau de couvercle 10 ou le panneau de fond 11 et une seconde série 32 de clous plantés dans la semelle 16a, 16b du voile porteur 14.
Dans le mode de réalisation des figures 13 et 14, la fixation d'un voile porteur 14 sur le panneau de fond 10 et sur le panneau de couvercle 11 est assurée par des glissières 33 fixées contre le panneau de fond 10 et contre le panneau de couvercle 11. Les glissières sont agencées pour recevoir une semelle 16a, 16b du voile porteur 14. Une glissière 33 est formée par deux planches de bois latérales 34 permettant de guider latéralement une semelle 16a, 16b. Deux planches de retenue 35, reposant contre les planches latérales 34, permettent de retenir la semelle de répartition des charges dans une direction perpendiculaire aux panneaux de fond 10 et de couvercle 11. Afin de permettre un tel assemblage, les voiles porteurs 14 sont dans un premier temps interposés entre les panneaux de fond 10 et de couvercle 11 en faisant coulisser leurs semelles 16a, 16b dans les glissières 33 puis, dans un second temps, lorsque l'ensemble des voiles porteurs 14 a été positionné, les bords latéraux 12, 13 de la caisse 3, 7 peuvent être mis en place.
Le mode de réalisation de la figure 15 diffère du mode de réalisation des figures 13 et 14 en ce que les glissières 36 sont formées par des rainures ménagées directement dans les panneaux de fond 10 et de couvercle 11.
Dans le mode de réalisation de la figure 16, les glissières 37 formées dans les panneaux de fond 10 et de couvercle 11 présentent une forme de queue d'aronde.
Dans le mode de réalisation des figures 17 et 18, les voiles porteurs 14 sont fixés par des crochets 38 dont une extrémité recourbée coopère avec les semelles des voiles porteurs afin de retenir les voiles porteurs contre les panneaux de fond 10 et de couvercle 11. Dans un mode de réalisation non représenté, les crochets 38 sont des crochets élastiques permettant une fixation par « clipsage » élastique. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 17, les crochets 38 sont rigides et sont immobilisés dans une position de retenue du voile porteur 14 au moyen de cales 39 en bois pouvant être introduites au travers du panneau de fond
10 ou du panneau de couvercle 11.
La figure 18 représente un mode de réalisation dans lequel les crochets 38 de retenue comportent chacun deux mâchoires 39, 40 placées, dans la direction d'épaisseur de la cuve, de part et d'autre d'une languette 41 faisant saillie latéralement du voile porteur 14.
Dans le mode de réalisation des figures 19 et 20, le voile porteur 14 est fixé sur le panneau de fond 10 ou le panneau de couvercle 11 via un organe de fixation 42 comportant une tige cylindrique portant à ses deux extrémités des têtes présentant un diamètre plus large que celui de la tige cylindrique. Le voile porteur 14 porte une pièce métallique pourvue d'un trou oblong 43 présentant une petite dimension supérieure au diamètre de la tige cylindrique et inférieure au diamètre des têtes, ledit trou oblong 43 étant prolongé par un orifice circulaire 44 présentant un diamètre supérieur à celui de la tête de l'organe de fixation 42. De manière similaire, le panneau de fond 10 ou de couvercle 1 1 , en vis-à-vis, présente un trou oblong 45 prolongé par un orifice circulaire 46. L'association trou oblong 45 et orifice circulaire 46 du panneau 10, 11 est disposée, tête bêche, par rapport à l'association trou oblong 43 et orifice circulaire 43 équipant le voile porteur 14. Pour assurer l'assemblage, l'on fait coïncider les orifices circulaires 44, 46 portés respectivement par le voile porteur 14 et le panneau de fond 10 ou de couvercle 11 afin de permettre le passage d'une tête de l'organe de fixation au travers du panneau 10,
11 et de la pièce métallique. Puis, l'on fait coulisser le voile porteur 14 par rapport au panneau 10, 11 afin d'emprisonner la tige cylindrique aux extrémités de trous oblongs 45, 43.
Dans le mode de réalisation des figures 21 à 23, les voiles porteurs 14 présentent des orifices traversant au travers desquels des goupilles 47 sont insérés. Les goupilles 47 présentent deux extrémités, disposés de part et d'autre dudit voile porteur 14, qui présentent des rainures coopérant avec des agrafes 48 fixées dans le panneau de fond 10 ou de couvercle 11 afin d'assurer la fixation des goupilles 47. Dans le mode de réalisation des figures 24 à 27, des cales en bois 49 sont disposés de part et d'autre du voile porteur 14 et fixées sur le panneau de fond 10 ou de couvercle 11 afin de caler latéralement le voile porteur 14. Dans le mode de réalisation représenté, les semelles 16a, 16b présentent des ondulations. Aussi, les cales 49 présentent une forme ondulée complémentaire aux ondulations des semelles 16a, 16b de sorte à immobiliser le mouvement du voile porteur 14 selon sa direction longitudinale. Enfin, afin de bloquer le mouvement du voile porteur 14 selon une direction perpendiculaire aux panneaux de fond 10 et de couvercle 11 , les cales 49 peuvent présenter une portion en saillie 50 coopérant avec une cavité de forme complémentaire ménagée dans le voile porteur 14. Sur le mode de réalisation représenté, la partie en saillie présente une forme de queue d'aronde. Dans un autre mode de réalisation, la portion en saillie peut également faire saillie au-dessus de la semelle inférieure 16b ou au-dessous de la semelle supérieure 16a de sorte à maintenir la semelle supérieure 16a ou inférieure 16b respectivement contre le panneau de fond 10 ou le panneau de couvercle 11.
Le positionnement de la garniture calorifuge dans les compartiments 15 ménagés entre les voiles porteurs 14 peut se faire après la fixation des voiles porteurs 14 sur les panneaux de couvercle 11 et de fond 10. Toutefois, l'ordre dans lequel cette étape est réalisée est indifférent. En particulier, il est également possible de pré-assembler les garnitures calorifuges et les voiles porteurs 14 puis de fixer les voiles porteurs 14 aux panneaux de fond 0 et de couvercle 11. Selon un autre mode de réalisation, il est également possible de fixer les voiles porteurs
14 à l'un des panneaux de fond 10 ou de couvercle 1 1 , de garnir les compartiments
15 ménagés entre les voiles porteurs 14, par exemple par projection de mousse, puis de refermer la caisse autoporteuse en fixant l'autre des panneaux de fond 10 ou de couvercle 11 sur les voiles porteurs 14.
La technique décrite ci-dessus pour réaliser une caisse autoporteuse peut être utilisée dans différents types de cuves, par exemple pour réaliser la barrière d'isolation thermique primaire et/ou la barrière d'isolation thermique secondaire d'un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
En référence à la figure 28, 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 d'isolation thermique 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 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 28 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 caisse autoporteuse (3, 7) destinée à l'isolation thermique d'une cuve, à membrane étanche, de stockage d'un fluide, ledit procédé comportant:
- une étape de fourniture d'un panneau de fond (10) et d'un panneau de couvercle (11 ) ;
une étape de fabrication d'une pluralité de voiles porteurs (14), ladite étape de fabrication comportant pour chaque voile porteur (14) :
o la disposition, dans un moule (21 ), d'un matériau composite comportant une matrice thermoplastique renforcée par des fibres;
o l'insertion d'organes de fixation (22, 23, 27, 29), destinés à la fixation du voile porteur (14) au panneau de fond (10) et/ou au panneau de couvercle (11 ), à l'intérieur du moule (21 ) ;
o le formage du matériau composite (14) au cours duquel les organes de fixation (22, 23, 27, 29) sont pris dans la masse dudit voile porteur (14) ;
interposer les voiles porteurs (14) entre le panneau de fond (10) et le panneau de couvercle (11 ), de telle sorte que le panneau de fond (10) et le panneau de couvercle (11 ) soient espacés dans une direction d'épaisseur de la caisse (3, 7) et que les voiles porteurs (14) s'étendent dans la direction d'épaisseur et fixer les voiles porteurs (14) sur le panneau de fond (10) et/ou sur le panneau de couvercle (14) au moyen desdits organes de fixation (22, 23, 27, 29) ;
garnir la pluralité de compartiments(15) ménagés entre les voiles porteurs (14) avec une garniture calorifuge.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 , dans lequel lors de la fabrication d'un voile porteur (14) :
l'on dispose dans le moule (21 ) une pluralité de plaques de matériau composite ; et
- l'on dispose les organes de fixation (22, 23, 27, 29) entre deux plaques de matériau composite adjacentes.
3. Caisse (3, 7) autoporteuse destinée à l'isolation thermique d'une cuve, à membrane étanche, de stockage d'un fluide, ladite caisse (3, 7) comportant : un panneau de fond (10) et un panneau de couvercle (11 ) espacés selon une direction d'épaisseur de la caisse (3, 7),
une pluralité de voiles porteurs (14), interposés entre lesdits panneaux de fond (10) et de couvercle (11 ), et s'étendant dans la direction d'épaisseur de sorte à définir une pluralité de compartiments (15), et
une garniture calorifuge s'étendant à l'intérieur desdits compartiments (15) ménagés entre les voiles porteurs (14),
dans laquelle les voiles porteurs (14) sont réalisés par formage d'un matériau composite comportant une matrice thermoplastique renforcée par des fibres et comportent des organes de fixation (22, 23, 27, 29) au panneau de fond (10) et/ou au panneau de couvercle (11 ), pris dans la masse des voiles porteurs (14), lors de leur formage.
4. Caisse (3, 7) selon la revendication 3, dans laquelle les organes de fixation sont des tiges métalliques (22) pointues, prises dans la masse des voiles porteurs (14), chacune des tiges métalliques (22) étant plantée dans le panneau de fond (10) ou dans le panneau de couvercle (11 ).
5. Caisse (3, 7) selon la revendication 3, dans laquelle les organes de fixation sont des douilles (27) comportant un alésage interne taraudé coopérant chacune avec un organe fileté (28) traversant le panneau de fond (10) ou le panneau de couvercle (11 ).
6. Caisse (3, 7) selon la revendication 3, dans laquelle les organes de fixations sont des lattes de bois (29), prises dans la masse des voiles porteurs(14), chacune des lattes de bois étant fixées contre le panneau de fond (10) ou le panneau de couvercle (1 1 ).
7. Caisse (3, 7) selon la revendication 6, dans laquelle les lattes de bois (29) sont fixées contre le panneau de fond ou le panneau de couvercle par des agrafes.
8. Caisse (3, 7) selon la revendication 3, dans laquelle les organes de fixations sont des pattes de fixation en L (23) présentant chacune une aile (24) noyée dans la masse du voile porteur (14) et une aile (25) s'étendant contre le panneau de fond (10) ou le panneau de couvercle (11 ) et pourvue d'un orifice permettant le passage d'une vis (26) fixée sur le panneau de fond (10) ou le panneau de couvercle (1 1 ).
9. Caisse (3, 7) selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, dans laquelle les voiles porteurs (14) présentent des semelles (16a, 16b) de répartition des charges s'étendant le long de deux bords desdits voiles porteurs (14) disposés respectivement en vis-à-vis du panneau de fond (10) et du panneau de couvercle (10) et dans laquelle les organes de fixation (22, 23, 27, 29) au panneau de fond et/ou au panneau de couvercle sont pris dans la masse des voiles porteurs (14) au niveau des semelles (16a, 16b) de répartition des charges.
10. Caisse (3, 7) selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, dans laquelle les voiles porteurs (14) présentent une pluralité d'ondulations dont l'axe s'étend perpendiculairement aux panneaux de fond (10) et de couvercle (11 ).
11. Cuve étanche et thermiquement isolante de stockage d'un fluide comportant une barrière d'isolation thermique (2, 6) comprenant une pluralité de caisses (3, 7) selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, juxtaposées, et une membrane d'étanchéité (5, 9) reposant contre la barrière d'isolation thermique.
12. Navire (70) pour le transport d'un fluide, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71 ) selon la revendication 11 disposée dans la double coque.
13. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 12, dans lequel on achemine un fluide 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 ).
14. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 12, 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 fluide 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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