EP3762643A1 - Conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié - Google Patents

Conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié

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EP3762643A1
EP3762643A1 EP19715153.3A EP19715153A EP3762643A1 EP 3762643 A1 EP3762643 A1 EP 3762643A1 EP 19715153 A EP19715153 A EP 19715153A EP 3762643 A1 EP3762643 A1 EP 3762643A1
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EP
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reservoir
tie rods
tank
longitudinal
container according
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EP19715153.3A
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German (de)
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Jean-Luc FOURNEL
Romain BOIS
Marine GARCIA
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Publication date
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    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG

Definitions

  • Container for storing and transporting liquefied gas
  • the invention relates to a container for storing and transporting liquefied gas.
  • 1 / invention relates more particularly to a container for storing and transporting liquefied gas, in particular cryogenic fluid such as helium, comprising a first internal reservoir extending in a longitudinal direction and intended to store the liquefied gas, a second external reservoir disposed around the first reservoir with a vacuum-isolated spacing between the first and second reservoir, the container comprising a third annular reservoir disposed around the first reservoir, between the first and second reservoir, the third annular reservoir extending around at least a portion of the first tank and containing a liquefied gas to form a heat shield providing thermal insulation of the first tank, the container comprising a holding device of the first and third tank in the second tank, the holding system being configured to allow a limited travel of the first and t third reservoirs in the second tank in particular in the longitudinal direction during their dimensional changes due to temperature variations, the holding system comprising a set of tie rods.
  • cryogenic fluid such as helium
  • the transport of liquefied gas, in particular helium generally uses insulated containers or "iso containers" under vacuum.
  • the radiation flux slowly vaporizes the nitrogen.
  • the evaporation enthalpy maintains the temperature of the screen at about -196 ° C.
  • the nitrogen thus vaporized is vented to the atmosphere via a pipe to maintain the nitrogen guard at low pressure typically 0.5 bar. Liquid nitrogen is thus "consumed” during the transport period.
  • the nitrogen tank is sized by the consumption per unit of time and the maximum duration of transport.
  • the autonomy of the container is dependent on this nitrogen reserve.
  • the increase of this nitrogen reserve increases the autonomy (the duration during which the insulation is guaranteed) but reduces the amount of space available for the inner tank which stores the helium.
  • the nitrogen tank is typically 1200 liters.
  • the nitrogen capacity must be more than 3,000 liters.
  • US2863297 discloses a reservoir comprising a reserve of fluid interposed between the outer and inner walls.
  • An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above.
  • the container according to the invention is essentially characterized in that at least a portion of the tie rods have a first end articulately connected to the second reservoir and a second end rigidly connected to the first reservoir or the third reservoir or to a structural part rigidly connected thereto, said articulated tie rods being movable between two defined angular positions respectively defining two distinct positions of the second end of the tie rods; and respectively corresponding to the extremes of the dimensional variations of the first and third reservoirs relative to the second reservoir.
  • embodiments of the invention may include one or more of the following features:
  • the container comprises a first set of tie rods having a first end connected to the second tank and a second end rigidly connected to the first tank, the first set of tie rods comprising a plurality of tie rods, in particular four tie rods whose first end is located at a first longitudinal end of the second reservoir, the second end of the tie rods being connected to a first longitudinal end of the first reservoir,
  • the first set of tie rods comprises two upper tie rods having their first end connected in the upper part of the second tank and their second end connected in the lower part of the first tank and two lower rods having their first end connected in the lower part of the second tank and their second tank; end connected in the upper part of the first tank, the container comprises a second set of tie rods having a first end connected to the second tank and a second end rigidly connected to the first tank, the second set of tie rods comprising a plurality of tie rods, in particular four tie rods whose first end is situated at a second longitudinal end of the second reservoir, the second end of the tie rods being connected to the second longitudinal end of the first reservoir,
  • the second set of tie rods comprises two upper tie rods whose first ends are connected in the upper part of the second tank and the second ends are connected in the lower part of the first tank and two lower rods having their first ends connected in the lower part of the second tank and their second ends connected in the upper part of the first tank,
  • the upper tie rods intersect at an angle between 70 and 130 degrees and preferably between 90 and 120 degrees and in that the lower tie rods intersect at an angle between 70 and 130 degrees and preferably between 90 and 120 degrees,
  • the upper tie rods intersect with the lower tie rods
  • the second tank has a generally cylindrical shape extending in the longitudinal direction with a determined radius, the tie rods of the first set of tie rods, respectively of the second set of tie rods, have a length of between 80 and 150% and preferably between 90 and and 120% of the length of said radius,
  • the container comprises a third set of tie rods, in particular four tie rods having a first end connected to the second tank and a second end to the third; tank or a support rigidly connected thereto, the first end of the tie rods of the third set being located at the first longitudinal end of the second tank, the second end of said tie rods being located at the first longitudinal end of the container,
  • the third set of tie rods comprises two upper tie rods whose first end is located in the upper part of the second tank and the second end is located in the upper part of the first tank, and two lower tie rods whose first end is connected in the lower part of the second tank; tank and the second end is located in the lower part of the first tank,
  • the container comprises a fourth set of tie rods, in particular four tie rods having a first end connected to the second tank and a second end connected to the third tank or to a support rigidly connected thereto, the first end of the tie rods of the third set being located at level the second longitudinal end of the second tank, the second end of said tie rods being located at the second longitudinal end of the container,
  • the two upper tie rods are oriented relatively at an angle of between 60 and 110 degrees and preferably between 70 and 90 degrees and the two lower tie rods are relatively oriented with an angle of between 60 and 110 degrees and preferably between 70 and 90 degrees
  • the tie rods of the third set of tie rods, respectively of the fourth set of tie rods have a length of between 30 and 80% and preferably between 40 and 60% of the length of the radius of the section the second tank
  • the articulated tie rods are configured to pivot about their end connected to the second reservoir at an angle of 10 and 20 degrees and corresponding to a displacement in the longitudinal direction of their second end between 1 and 50mm and in particular between 30 and 40mm,
  • the container comprises a fixed and rigid connection between, on the one hand, a longitudinal end of the second reservoir and, on the other hand, the adjacent longitudinal end of the first reservoir and an end of the third reservoir or a solidarity support element; of the latter, that is to say that the fixed and rigid connection blocks at least the longitudinal displacement of a longitudinal end of the first and third reservoir relative to the second reservoir while allowing a longitudinal deflection of the opposite end the first and third tanks relative to the second tank
  • the fixed and rigid connection comprises walls forming the round-trips in the longitudinal direction to constitute an insulation thermal path between, on the one hand, the second reservoir and, on the other hand, the first and third reservoirs,
  • the container comprises one or more screen walls thermally connected to the third reservoir and disposed at the ends of the reservoir between the first and the second reservoir,
  • the screen walls form lids at each longitudinal end of the third tank so as to enclose the first tank in a screen formed by the third tank and the screen walls, at least one of the tie rods passes through the screen wall (s) via orifices,
  • the third reservoir is delimited by two concentric cylindrical walls spaced apart by spacers and closed at both longitudinal ends,
  • the spacers comprise walls which extend in the longitudinal direction
  • the two concentric cylindrical walls and the spacers (16) are made by extrusion.
  • the invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features within the scope of the claims.
  • FIG. 1 represents a schematic and partial longitudinal sectional view illustrating an exemplary structure of a container according to the invention
  • FIGS. 2 to 4 represent different cross-sectional views, diagrammatic and partial, of a longitudinal end of the container
  • FIG. 5 represents a schematic and partial longitudinal sectional view illustrating a possible embodiment of an enlarged detail of FIG. 1,
  • FIG. 6 represents a schematic and partial longitudinal sectional view illustrating an exemplary possible embodiment of an enlarged detail of FIG. 5;
  • FIGS. 7 and 8 are schematic and partial perspective views illustrating an exemplary possible embodiment of an enlarged detail in section of a reservoir of FIG.
  • the container 1 for storing and transporting liquefied gas, in particular cryogenic fluid such as helium, illustrated in the figures, preferably has a generally cylindrical shape which is understood in a longitudinal direction A which is horizontal in the use position.
  • This container 1 comprises a first internal reservoir 2, preferably of cylindrical general shape, which extends in the longitudinal direction A.
  • This first tank 2 or internal tank, is intended to store the liquefied gas (helium or other liquid mixture / cryogenic gas).
  • the walls of the first tank 2 are for example made of a metallic material, for example austenitic stainless steel or any other suitable material.
  • the container 1 comprises a second reservoir 3, or "outer" envelope disposed around the first reservoir 1 with a vacuum-isolated spacing between the first 2 and the second reservoir 3 (and one or more layers of insulating material).
  • the second reservoir 3 is for example of generally cylindrical shape and may be concentric around the first reservoir 1.
  • the walls of the second tank 3 are for example made of a metallic material, for example a steel or austenitic stainless steel or any other suitable material.
  • the container 1 comprises a third reservoir 4 disposed around the first reservoir 2, between the first 2 and the second reservoir 3.
  • the third reservoir 4 (for example annular in section perpendicular to the longitudinal direction A) and extends around at least a portion of the first reservoir 2 in the longitudinal direction A.
  • this third reservoir 4 has a cylindrical shape and can be arranged concentrically around the first reservoir 2.
  • This third reservoir 4 or intermediate reservoir is intended to contain a liquefied gas, for example nitrogen, to form a heat shield providing thermal insulation of the first 2 reservoir.
  • the third tank 4 may comprise or consist of two concentric cylindrical ferrules spaced (different diameters) and connected and closed at their ends by partitions. These two cylindrical walls thus form an annular capacity having the dual function of storing the liquid nitrogen and the heat shield of the first reservoir 2.
  • the volume thus created can be 3100 liters for an ISO 40-foot storyteller (about 12 meters).
  • the container 1 further comprises one or more walls 11, 12 which are thermally connected to the third tank 4 and arranged at the ends of the tank between the first 2 and the second tank.
  • These walls 11, 12 form lids at the ends or bottoms of the tank to close the screen around the first tank 2. These plates are "thermalized” (ie meaning cold) by the third tank 4.
  • the container 1 comprises a device for holding the first 2 and third 4 tanks in the second tank 3.
  • the holding system provides support / suspension of the first 2 and third 4 tanks in the second tank 3.
  • This holding system is configured to allow a limited travel of the first 2 and third 4 tanks in the second tank 3 in particular in the direction longitudinal A during their dimensional variations
  • the holding system comprises a set of rods 5, 6, at least a portion of which have a first end 7 hingedly connected to the second tank 3 and a second end 8, 9 rigidly connected to the first tank 2 or the third tank 4 (or a structural part rigidly connected thereto).
  • the tie rods 5, 6 hinged are movable between two defined angular positions respectively defining two distinct positions of the second end 8, 9 of the tie rods. These two positions respectively correspond to the extremes of the dimensional variations, in particular longitudinal, of the first 2 and third 4 tanks relative to the second tank 3.
  • the container 1 may comprise a fixed and rigid connection between, on the one hand, a longitudinal end of the second reservoir 3 and, on the other hand, the adjacent longitudinal end of the first reservoir 2 and an end the third tank 4 or a support member integral with the latter. That is to say, the fixed and rigid connection blocks the longitudinal displacement of a longitudinal end of the first 2 and the third tank 4 relative to the second tank 3 while allowing a longitudinal displacement of the opposite end of the first one. 2 and third tank 4 relative to the second tank 3.
  • the tie rods 5, 6 articulated 7 are preferably located at the other end (opposite to the fixed link) which has a minus this degree of longitudinal freedom.
  • the holding system may comprise a first set of tie rods 5, having a first end 7 connected to the second tank 3 and a second end 8 rigidly connected to the first tank 2.
  • This first set of tie rods 5 comprises a plurality of tie rods 5, in particular four tie rods 5 whose first end 7 is located at a first longitudinal end of the second reservoir 3 (for example the left end in FIG. 1), the second end 8 of the tie rods 5 is connected to a first longitudinal end of the first tank 2 (left end in Figure 1).
  • the first set of tie rods 5 may comprise two upper tie rods having their first end 7 connected in the upper part of the second reservoir 3 and their second end 8 connected in the lower part of the first reservoir 2.
  • the other lower tie rods may have their first end connected to the lower part of the second tank 3 and their second end connected to the upper part of the first tank 2.
  • the upper and lower parts may be defined according to whether they are above or below the central longitudinal axis A of the tank 2 or the container 1.
  • the lower tie rods have their second end 8 connected in the lower or central part of the first reservoir 2 and the upper tie rods have their second end 8 connected in the upper or central part of the first reservoir 2.
  • the second reservoir 3 preferably has a generally cylindrical shape extending in the longitudinal direction A with a determined radius of, for example, between 90 and 121.9 cm.
  • the tie rods 5 of the first set of tie rods, respectively of the second set of tie rods have a length preferably between 80 and 150% and preferably between 90 and 130% of the length of said radius.
  • the upper tie rods intersect with the tie rods lower (in a plane parallel to the longitudinal direction).
  • the second ends 8 of the tie-rods 5 can be housed in tubes 18 or metal sheaths for connecting to the first tank 2 by lengthening the thermal path. That is to say that each tube 18 is fixed (welded for example) to the first reservoir 2 but the attachment of the second end 8 of the tie rod 5 to its tube 18 is offset relative to the attachment between the tube and the reservoir 2 to lengthen the thermal path.
  • each tie rod 5 is bolted (or secured in any other suitable manner) to a sheath or any which is itself welded (or otherwise) to the first tank 2.
  • these second ends 8 of the tie rods 5 can be fixed to a ring or ring secured to the end of the first tank 1.
  • the upper tie rods 5 can intersect at an angle B between 70 and 130 degrees and preferably between 90 and 120 degrees.
  • the lower tie rods can intersect at an angle of between 70 and 130 degrees and preferably between 90 and 120 degrees. See also Figure 4.
  • this first set of tie rods 5 is not articulated or slightly articulated to ensure a fixed hold (or a low displacement tolerance) of the first end of the first reservoir 2 relative to the second reservoir 3 (particularly in the case of the fixed link 15).
  • the container 1 comprises a second set of tie rods 5 of the same nature as the first set at the level of the other longitudinal end of the container 1 (right in Figure 1). These tie rods 5 of the second set have a first end 7 connected to the second tank 3 and a second end 8 rigidly connected to the first tank 2.
  • This second set of tie rods comprises a plurality of tie rods 5, in particular four tie rods 5 whose first end 7 is located at the second longitudinal end of the second reservoir 3.
  • the second end 8 of the tie rods 5 is connected to the second longitudinal end of the first reservoir 2 (as previously preferably via a ring or tube secured to the end of the first reservoir 2.
  • the tie rods of the second set of tie rods 5 can be arranged as those of the first set (see Figure 2 or 4 and description above).
  • the second ends 8 of the tie rods 5 can be connected to the first tank 2 or to a neck fixed thereto.
  • the ends 7 of the rods 5 of the second assembly are hinged to allow in particular a movement of the second end of the first reservoir 2 in the longitudinal direction (see Figure 1 the retracted position in dashed lines).
  • the container 1 comprises a third set of tie rods 6, in particular four tie rods 6 having a first end 10 connected to the second tank 3 and a second end 9 connected to the third tank 4 via a support 11, 12, 13 rigidly connected to the latter.
  • the first end 10 of the tie rods 6 of the third assembly is situated at the first longitudinal end of the second reservoir 3.
  • the second end 9 of said tie rods 6 is located at the first longitudinal end of the container 1 .
  • the third set of tie rods 6 preferably comprises two upper tie rods 6 whose first end 10 is located in the upper part of the second reservoir 3 and the second end 9 is situated in the upper part of the first reservoir 2 (see FIGS.
  • the two lower tie rods 6 preferably have the first end 10 is connected in the lower part of the second reservoir 3 and the second end 9 located in the lower part of the first reservoir 2.
  • the two upper tie rods 6 are relatively oriented with an angle of between 60 and 110 degrees and preferably between 70 and 90 degrees and the two tie rods 6 lower are relatively oriented with an angle between 60 and 110 degrees and preferably between 60 and 90 degrees.
  • the container 1 comprises a fourth set of tie rods 6 at the other end of the container 1 which can be arranged in the same configuration as the third set (see above and Figures 3 and 4).
  • the tie rods 6 of the third set of tie rods, respectively of the fourth set of tie rods, have a length of between 30 and 80% and preferably between 40 and 60% of the length of the radius of the section of the second reservoir.
  • the two internal tanks 2, 4 are carried and suspended in the first external tank 1 via tie rods 5, 6 located at both ends of the container 1.
  • the second ends of the tie rods 6 supporting the third reservoir 4 may be connected to rings 13 or plates secured to the third reservoir 4 via the screen walls 11, 12. That is to say that the second ends 9 of the tie rods 6 can be connected to respective rings 13 also forming the support of the screen walls 11, 12.
  • tie rods 5, 6 can pass through these screen walls 11, 12 via respective holes 17.
  • tie rods or holding / support members may optionally optionally be provided between these two ends of the container 1.
  • the tie rods 5, 6 articulated are configured to pivot around their end 7, 10 connected to the second reservoir 3 at an angle of, for example, between 10 and 20 degrees and corresponding to a clearance in the longitudinal direction of their second end 8, 9 for example between 1 and 50mm and in particular between 30 and 40mm (for a container having a length of the order of 12 meters).
  • This movement is made possible via the tie rods 5, 6 hinged.
  • the ends 10 and 7 of the tie rods 5, 6 connected to the lower part of the second reservoir 3 are mounted on respective resilient supports 14 and damping a limited vertical travel relative to the second reservoir 3
  • These resilient supports 14 may comprise, for example, a stack of Belleville washers, a shock absorber, a spring or any other suitable member.
  • the fixed and rigid connection may comprise tubular walls forming the round-trips in the longitudinal direction A to constitute an insulation thermal path between, on the one hand, the second reservoir 3 and, on the other hand, the first 2 and third 4 tanks (see for example DE102014206370A1).
  • This thermal path may comprise an epoxy / glass composite tube or the like on the thermal path.
  • the axial fixed connection (in the longitudinal direction A) between the second reservoir 3 and the first reservoir 2 may comprise a wall 25 (epoxy / glass or metal composite such as titanium for example), one of which end 125 is blocked longitudinally by a longitudinal stop 225 secured to the first reservoir 2.
  • the longitudinal stop 225 is for example fixing clamp preventing relative rotation of the two parts).
  • the two cylindrical walls delimiting the third reservoir 4 can comprise spacers or stiffeners separating them. This makes it possible to minimize the thickness of the walls or ferrules by balancing the effect of the pressure and by reinforcing the assembly in particular axially (in the longitudinal direction A).
  • the arrow of the cylindrical part is a few millimeters in full load of liquid nitrogen and under 4g of acceleration during handling.
  • the evaporated nitrogen can be vented to the atmosphere by piping not shown for the sake of simplification.
  • the pressure can be maintained at typically 0.5 bar by a discharger.
  • This third annular tank 4 can also be equipped with filling pipe and a safety line connected to a valve.
  • the spacers 16 or stiffeners may extend in the longitudinal direction A. This configuration makes it possible to in particular a manufacture of the two walls and their spacer (s) by extrusion.
  • the container 1 can increase the nitrogen capacity, for example from 1200 liters to 3000 liters with an annular height of 40 mm (distance separating the two concentric walls of the third tank 4 ). This configuration minimizes the reduction of the capacity of the first tank 2.
  • the hyperstatic structure of support allows a homogeneous distribution of the mass of the third tank 4 to avoid an overload on the rear axles in case of road transport or an imbalance during handling
  • the two cylindrical walls of the third tank 4 act as two heat shields in series.
  • the outer wall receives the flow of heat from the second tank 3.
  • the inner wall receives the heat flow from the outer wall which has a temperature of, for example, 90K. This reduces the heat flow to the first tank 2 (for example at 4K).
  • the hyperstatic structure of support and support allows a good distribution of the masses, a support allowing the dilations and retractions and a holding during the trans orts,
  • the third tank 4 (and the screen walls 11, 12) is a rigid assembly that can be self-supported by the tie rods 6 from the wall of the second tank 3. This avoids compression of the inter-wall insulation. This therefore avoids thermal defects and improves the degassing of the insulation by avoiding the local settlement of the insulating material.
  • the third reservoir 4 forming a screen may be in direct abutment on the insulation disposed around the first reservoir 2.
  • This insulation may comprise layers of insulating materials conventionally used.
  • the container can be housed (fixed) to a parallelepiped frame allowing transport.

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Abstract

Conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié comprenant un premier réservoir (2) destiné à stocker le gaz liquéfié, un second réservoir (3) externe disposé autour du premier réservoir (2), un troisième réservoir(4) annulaire disposé entre le premier (2) et le second (3) réservoir et contenant un gaz liquéfié pour former un écran thermique, le conteneur (1) comprenant un dispositif de maintien des premier (2) et troisième (4) réservoir dans le second réservoir (3) configuré pour permettre un débattement des premier (2) et troisième (4) réservoirs dans le second réservoir (3) lors de leurs variations dimensionnelles dues à des variations de température, le système de maintien comprenant un ensemble de tirants (5, 6), moins une partie des tirants (5, 6) possédant une première extrémité (7) reliée de façon articulée au second (3) réservoir et une seconde extrémité (8, 9) reliée de façon rigide au premier réservoir (2) ou au troisième réservoir (4) ou à une pièce de structure rigidement liée à ces derniers, lesdits tirants (5, 6) articulés étant mobile entre deux positions angulaires déterminées définissants respectivement deux positions distinctes de la seconde extrémité (8, 9) des tirants et correspondant respectivement aux extrêmes des variations dimensionnelles des premier (2) et troisième (4) réservoirs par rapport au second réservoir (3).

Description

Conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié
L' invention concerne un conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié.
1/ invention concerne plus particulièrement un conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié, notamment de fluide cryogénique tel que de l'hélium, comprenant un premier réservoir interne s'étendant selon une direction longitudinale et destiné à stocker le gaz liquéfié, un second réservoir externe disposé autour du premier réservoir avec un espacement isolé sous vide entre le premier et le second réservoir, le conteneur comprenant un troisième réservoir annulaire disposé autour du premier réservoir, entre le premier et le second réservoir, le troisième réservoir annulaire s'étendant autour d'au moins une partie du premier réservoir et contenant un gaz liquéfié pour former un écran thermique assurant un isolation thermique du premier réservoir, le conteneur comprenant un dispositif de maintien des premier et troisième réservoir dans le second réservoir, le système de maintien étant configuré pour permette un débattement limité des premier et troisième réservoirs dans le second réservoir notamment selon la direction longitudinale lors de leurs variations dimensionnelles dues à des variations de température, le système de maintien comprenant un ensemble de tirants.
Le transport de gaz liquéfié, notamment d'hélium, utilise généralement des conteneurs ou « iso conteneurs » isolés sous vide .
En effet, le transport d'hélium liquide sur de grande distance n'est possible que si le stockage cryogénique a d'excellentes performances thermiques. Les entrées de chaleur d'un container cryogénique d'une capacité de 41 0001 doit être de l'ordre de 4.5W par exemple. Le rayonnement représente la contribution la plus importante des entrées de chaleur. Pour atteindre ces performances, il est nécessaire de protéger le réservoir d'hélium liquide du rayonnement par un écran thermique actif (aluminium ou cuivre par exemple) refroidi par exemple par de l'azote liquide. Cf. par exemple US5005362.
Le flux du rayonnement vaporise lentement l'azote. L'enthalpie de vaporisation maintient à environ -196°C la température de l'écran. L'azote ainsi vaporisée est évacué à l'atmosphère par une tuyauterie pour maintenir la garde azote à basse pression typiquement 0.5bar. L'azote liquide est ainsi ''consommé'' pendant la durée du transport. Le réservoir d'azote est dimensionné par la consommation par unité de temps et la durée maximum du transport.
L'autonomie du conteneur est dépendante de cette réserve d'azote. L'augmentation de cette réserve d'azote augmente l'autonomie (la durée durant laquelle l'isolation est garantie) mais réduit la quantité d'espace disponible pour le réservoir intérieur qui stocke l'hélium. Pour une durée de transport de 45 jours, le réservoir d'azote est typiquement 1200 litres. Pour atteindre une durée de transport de de 75 jours, la capacité d'azote doit être de plus de 3 000 litres.
De plus, l'agencement structurel de ces éléments (dont la tuyauterie) dans l'enveloppe externe doit pouvoir supporter des efforts lors du transport ou des variations dimensionnelles relatives entre l'enveloppe extérieure et les réservoirs de stockage interne (état froid rempli de fluide cryogénique ou état chaud à la température ambiante) .
Le document US2863297 décrit un réservoir comprenant une réserve de fluide interposée entre les parois extérieure et intérieure .
Cette solution est cependant inadaptée pour résoudre tout ou partie des contraintes ci-dessus. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le conteneur selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'au moins une partie des tirants possèdent une première extrémité reliée de façon articulée au second réservoir et une seconde extrémité reliée de façon rigide au premier réservoir ou au troisième réservoir ou à une pièce de structure rigidement liée à ces derniers, lesdits tirants articulés étant mobile entre deux positions angulaires déterminées définissants respectivement deux positions distinctes de la seconde extrémité des tirants et correspondant respectivement aux extrêmes des variations dimensionnelles des premier et troisième réservoirs par rapport au second réservoir.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le conteneur comprend un premier ensemble de tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité reliée rigidement au premier réservoir, le premier ensemble de tirants comprenant une pluralité de tirants, notamment quatre tirants dont la première extrémité est située à une première extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité des tirants étant raccordée à une première extrémité longitudinale du premier réservoir,
- le premier ensemble de tirants comprend deux tirants supérieurs ayant leur première extrémité raccordée en partie supérieure du second réservoir et leur seconde extrémité raccordée en partie inférieure du premier réservoir et deux tirants inférieurs ayant leur première extrémité raccordée en partie inférieure du second réservoir et leur seconde extrémité raccordée en partie supérieure du premier réservoir, - le conteneur comprend un second ensemble de tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité reliée rigidement au premier réservoir, le second ensemble de tirants comprenant une pluralité de tirants, notamment quatre tirants dont la première extrémité est située à une seconde extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité des tirants étant raccordée à la seconde extrémité longitudinale du premier réservoir,
- le second ensemble de tirants comprend deux tirants supérieurs dont les premières extrémités sont raccordées en partie supérieure du second réservoir et les secondes extrémités sont raccordées en partie inférieure du premier réservoir et deux tirants inférieurs ayant leurs premières extrémités raccordées en partie inférieure du second réservoir et leurs secondes extrémités raccordées en partie supérieure du premier réservoir,
selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale, les tirants supérieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés et en ce que les tirants inférieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés,
- selon un plan parallèle à la direction longitudinale, les tirants supérieurs se croisent avec les tirants inférieurs,
- le second réservoir a une forme générale cylindrique s'étendant selon la direction longitudinale avec un rayon déterminé, les tirants du premier ensemble de tirants, respectivement du second ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 80 et 150% et de préférence entre 90 et 120% de la longueur dudit rayon,
- le conteneur comprend un troisième ensemble de tirants, notamment quatre tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité au troisième réservoir ou à un support relié rigidement à ce dernier, la première extrémité des tirants du troisième ensemble étant située au niveau la première extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité desdits tirants étant située au niveau de la première extrémité longitudinale du conteneur,
- le troisième ensemble de tirants comprend deux tirants supérieurs dont la première extrémité est située en partie supérieure du second réservoir et la seconde extrémité est située en partie supérieure du premier réservoir, et deux tirants inférieurs dont la première extrémité est raccordée en partie inférieure du second réservoir et la seconde extrémité est située en partie inférieure du premier réservoir,
- le conteneur comprend un quatrième ensemble de tirants, notamment quatre tirants ayant une première extrémité reliée au second réservoir et une seconde extrémité reliée au troisième réservoir ou à un support relié rigidement à ce dernier, la première extrémité des tirants du troisième ensemble étant située au niveau la seconde extrémité longitudinale du second réservoir, la seconde extrémité desdits tirants étant située au niveau de la seconde extrémité longitudinale du conteneur,
selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale, les deux tirants supérieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés et les deux tirants inférieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés, les tirants du troisième ensemble de tirants, respectivement du quatrième ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 30 et 80% et de préférence entre 40 et 60% de la longueur du rayon du de la section du second réservoir, les tirants articulés sont configurés pour pivoter autour de leur extrémité reliée au second réservoir selon un angle compris 10 et 20 degrés et correspondant à un débattement selon la direction longitudinale de leur seconde extrémité comprise entre 1 et 50mm et notamment entre 30 et 40mm,
- le conteneur comporte une liaison fixe et rigide entre d'une part, une extrémité longitudinale du second réservoir et, d'autre part, l'extrémité longitudinale adjacente du premier réservoir et une extrémité du troisième réservoir ou d'un élément de support solidaire de ce dernier, c'est-à-dire que la liaison fixe et rigide bloque au moins le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier et du troisième réservoir par rapport au second réservoir tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité opposée du premier et troisième réservoir par rapport au second réservoir
- la liaison fixe et rigide comprend des parois formant les aller-retours selon la direction longitudinale pour constituer un chemin thermique d'isolation entre d'une part, le second réservoir et, d'autre part, les premier et troisième réservoirs ,
- au moins une partie des extrémités des tirants raccordés à la partie inférieure du second réservoir sont montée sur un support élastique permettant et un amortissement un débattement vertical limité par rapport au second réservoir,
- le conteneur comprend une ou des parois écran reliées thermiquement au troisième réservoir et disposés au niveau des extrémités du réservoir entre le premier et le second réservoir,
les parois écran forment des couvercles à chaque extrémité longitudinale du troisième réservoir de façon à enfermer le premier réservoir dans un écran formé par le troisième réservoir et les parois écran, - au moins l'un des tirants traverse la ou les parois écran via des orifices,
- le troisième réservoir est délimité par deux parois cylindriques concentriques espacées par des entretoises et refermées aux deux extrémités longitudinales,
- les entretoises comportent des parois qui s'étendent selon la direction longitudinale,
les deux parois cylindriques concentriques et les entretoises (16) sont réalisées par extrusion.
L' invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications .
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, illustrant un exemple de structure d'un conteneur selon l'invention,
- les figures 2 à 4 représentent différentes vues en coupe transversales, schématiques et partielles, d'une extrémité longitudinale du conteneur,
- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible d'un détail agrandi de la figure 1,
- la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible d'un détail agrandi de la figure 5,
- les figures 7 et 8 représentent des vues en perspective, schématiques et partielle, illustrant un exemple de réalisation possible d'un détail agrandi et en coupe d'un réservoir de la figure 1. Le conteneur 1 de stockage et transport de gaz liquéfié, notamment de fluide cryogénique tel que de l'hélium, illustré aux figures a de préférence une forme générale cylindrique qui s'entend selon une direction longitudinale A qui est horizontale en position d'utilisation.
Ce conteneur 1 comprend un premier réservoir 2 interne, de préférence de forme générale cylindrique, qui s'étend selon la direction A longitudinale.
Ce premier réservoir 2, ou réservoir interne, est destiné à stocker le gaz liquéfié (hélium ou autre mélange liquide/gaz cryogénique) .
Les parois du premier réservoir 2 sont par exemple constituées d'un matériau métallique, par exemple un acier inoxydable austénitique ou tout autre matériau approprié.
Le conteneur 1 comprend un second réservoir 3, ou enveloppe « externe » disposée autour du premier réservoir 1 avec un espacement isolé sous vide entre le premier 2 et le second 3 réservoir (et une ou des couches de matériau isolant) .
Le second réservoir 3 est par exemple de forme générale cylindrique et peut être concentrique autour du premier réservoir 1.
Les parois du second réservoir 3 sont par exemple constituées d'un matériau métallique, par exemple un acier ou acier inoxydable austénitique ou tout autre matériau approprié .
Le conteneur 1 comprend un troisième réservoir 4 disposé autour du premier 2 réservoir, entre le premier 2 et le second 3 réservoir.
Le troisième réservoir 4 (par exemple annulaire en coupe perpendiculaire à la direction longitudinale A) et s'étend autour d' au moins une partie du premier 2 réservoir selon la direction longitudinale A. De préférence, ce troisième réservoir 4 a une forme cylindrique et peut être disposés concentriquement autour du premier réservoir 2. Ce troisième réservoir 4 ou réservoir intermédiaire est destiné à contenir un gaz liquéfié, par exemple de l'azote, pour former un écran thermique assurant une isolation thermique du premier 2 réservoir .
Par exemple, le troisième réservoir 4 peut comprendre ou être constitué de deux viroles cylindriques concentriques espacées (diamètres différents) et reliées et fermées à leurs extrémités par des cloisons. Ces deux parois cylindriques forment ainsi une capacité annulaire ayant la double fonction de stockage de l'azote liquide et d'écran thermique du premier réservoir 2.
Pour une faible hauteur annulaire, par exemple de 40mm, le volume ainsi créé peut être de 3100 litres pour un ISO conteur de 40 pieds (12 mètres environ) .
De préférence, le conteneur 1 comprend en outre une ou des parois 11, 12 écran reliées thermiquement au troisième 4 réservoir et disposés au niveau des extrémités du réservoir entre le premier 2 et le second 3 réservoir.
Ces parois 11, 12 (plaques d'aluminium ou de cuivre par exemple) forment des couvercles au niveau des extrémités ou fonds du réservoir pour refermer l'écran autour du premier réservoir 2. Ces plaques sont « thermalisées » (c'est-à-dire mises en froid) par le troisième réservoir 4.
Le conteneur 1 comprend un dispositif de maintien des premier 2 et troisième 4 réservoir dans le second réservoir 3.
Le système de maintien assure un support/une suspension des premier 2 et troisième 4 réservoir dans le second réservoir 3.
Ce système de maintien est configuré pour permette un débattement limité des premier 2 et troisième 4 réservoirs dans le second réservoir 3 notamment selon la direction longitudinale A lors de leurs variations dimensionnelles
(dilatations/rétractions selon les états chaud ou froid).
Comme visibles aux figures, le système de maintien comprend un ensemble de tirants 5, 6 dont au moins une partie possèdent une première extrémité 7 reliée de façon articulée au second 3 réservoir et une seconde extrémité 8, 9 reliée de façon rigide au premier réservoir 2 ou au troisième réservoir 4 (ou à une pièce de structure rigidement liée à ces derniers) .
Comme schématisé à la figure 1, les tirants 5, 6 articulés sont mobiles entre deux positions angulaires déterminées définissants respectivement deux positions distinctes de la seconde extrémité 8, 9 des tirants. Ces deux positions correspondent respectivement aux extrêmes des variations dimensionnelles, notamment longitudinales, des premier 2 et troisième 4 réservoirs par rapport au second réservoir 3.
Comme visible à la figure 1, le conteneur 1 peut comporter une liaison 15 fixe et rigide entre d'une part, une extrémité longitudinale du second réservoir 3 et, d'autre part, l'extrémité longitudinale adjacente du premier réservoir 2 et une extrémité du troisième réservoir 4 ou d'un élément de support solidaire de ce dernier. C'est-à-dire que la liaison 15 fixe et rigide bloque le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier 2 et du troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3 tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité opposée du premier 2 et troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3.
Ainsi, dans ce cas, les tirants 5, 6 articulés 7 sont de préférence situés à l'autre extrémité (opposée à la liaison 15 fixe) qui possède un moins ce degré de liberté longitudinal.
Le système de maintien peut comporter un premier ensemble de tirants 5, ayant une première extrémité 7 reliée au second réservoir 3 et une seconde extrémité 8 reliée rigidement au premier réservoir 2. Ce premier ensemble de tirants 5 comprend une pluralité de tirants 5, notamment quatre tirants 5 dont la première extrémité 7 est située à une première extrémité longitudinale du second réservoir 3 (par exemple l'extrémité de gauche sur la figure 1), la seconde extrémité 8 des tirants 5 est raccordée à une première extrémité longitudinale du premier réservoir 2 (extrémité de gauche sur la figure 1) .
Comme illustré à la figure 4, par exemple, le premier ensemble de tirants 5 peut comprendre deux tirants 5 supérieurs ayant leur première extrémité 7 raccordée en partie supérieure du second réservoir 3 et leur seconde extrémité 8 raccordée en partie inférieure du premier réservoir 2. De plus, les autres tirants 5 inférieurs peuvent avoir leur première extrémité 7 raccordée en partie inférieure du second réservoir 3 et leur seconde extrémité 8 raccordée en partie supérieure du premier réservoir 2.
Les parties supérieures et inférieurs peuvent être définies selon qu'elles se trouvent au-dessus ou en dessous de l'axe longitudinal A central du réservoir 2 ou du conteneur 1.
Dans la variante de la figure 2 les tirants 5 inférieurs ont leur seconde extrémité 8 raccordée en partie inférieure ou centrale du premier réservoir 2 et les tirants 5 supérieurs ont leur seconde extrémité 8 raccordée en partie supérieure ou centrale du premier réservoir 2.
Le second réservoir 3 a de préférence une forme générale cylindrique s'étendant selon la direction longitudinale A avec un rayon déterminé compris par exemple entre 90 et 121,9 cm. Les tirants 5 du premier ensemble de tirants, respectivement du second ensemble de tirants, ont une longueur comprise de préférence entre 80 et 150% et de préférence entre 90 et 130% de la longueur dudit rayon.
Comme visible à la figure 1, en vue de côté, de préférence les tirants 5 supérieurs se croisent avec les tirants 5 inférieurs (dans un plan parallèle à la direction longitudinale) .
Comme schématisé à la figure 1 ou 2, les secondes extrémités 8 des tirants 5 peuvent être logées dans des tube 18 ou gaines métalliques pour assurer la liaison au premier réservoir 2 en allongeant le chemin thermique. C'est-à-dire que chaque tube 18 est fixé (soudé par exemple) au premier réservoir 2 mais la fixation de la seconde extrémité 8 du tirant 5 à son tube 18 est déportée par rapport à la fixation entre le tube et le réservoir 2 pour allonger le chemin thermique .
Par exemple, la seconde extrémité 8 de chaque tirant 5 est boulonnée (ou fixée de toute autre façon approprié) à une gaine ou toute qui est lui-même soudé (ou autre) au premier réservoir 2. De plus, comme visible à la figure 1, ces secondes extrémités 8 des tirants 5 peuvent être fixées à un anneau ou couronne solidaire de l'extrémité du premier réservoir 1.
Comme illustré à la figure 2 (qui, par soucis de simplification, ne représente que le premier ensemble de tirants 5) , selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale A les tirants 5 supérieurs peuvent se croiser selon un angle B compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés. De même, les tirants 5 inférieurs peuvent se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés. Cf. également la figure 4.
De préférence, ce premier ensemble de tirants 5 n'est pas articulé ou faiblement articulé pour assurer un maintien fixe (ou une faible tolérance de déplacement) de la première extrémité du premier réservoir 2 par rapport au second réservoir 3 (notamment dans le cas de la liaison fixe 15) .
Le conteneur 1 comprend second ensemble de tirants 5 de même nature que le premier ensemble au niveau de l'autre extrémité longitudinale du conteneur 1 (à droite sur la figure 1) . Ces tirants 5 du second ensemble ont une première extrémité 7 reliée au second réservoir 3 et une seconde extrémité 8 reliée rigidement au premier réservoir 2. Ce second ensemble de tirants comprend une pluralité de tirants 5, notamment quatre tirants 5 dont la première extrémité 7 est située à la seconde extrémité longitudinale du second réservoir 3. La seconde extrémité 8 des tirants 5 est raccordée à la seconde extrémité longitudinale du premier réservoir 2 (comme précédemment de préférence via un anneau ou tube solidaire de l'extrémité du premier réservoir 2.
Les tirants du second ensemble de tirants 5 peuvent être agencés comme ceux du premier ensemble (cf. figure 2 ou 4 et description ci-dessus) .
A chaque extrémité longitudinale du conteneur 1, les secondes extrémités 8 des tirants 5 peuvent être reliées au premier réservoir 2 ou à un col fixé à ce dernier.
De plus, de préférence, les extrémités 7 des tirants 5 du second ensemble sont articulées pour permettre notamment un débattement de la seconde extrémité du premier réservoir 2 selon la direction longitudinale (cf. figure 1 la position rétractée en pointillés) .
Comme visible aux figures 1, 3 et 4, le conteneur 1 comprend un troisième ensemble de tirants 6, notamment quatre tirants 6 ayant une première extrémité 10 reliée au second réservoir 3 et une seconde extrémité 9 reliée au troisième réservoir 4 via un support 11, 12, 13 relié rigidement à ce dernier. Comme visible aux figures 3 et 4, la première extrémité 10 des tirants 6 du troisième ensemble est située au niveau la première extrémité longitudinale du second réservoir 3. La seconde extrémité 9 desdits tirants 6 étant située au niveau de la première extrémité longitudinale du conteneur 1. Le troisième ensemble de tirants 6 comprend de préférence deux tirants 6 supérieurs dont la première extrémité 10 est situées en partie supérieure du second réservoir 3 et la seconde extrémité 9 est située en partie supérieure du premier réservoir 2 (cf . figures 3 et 4) . Les deux tirants 6 inférieurs ont de préférence la première extrémité 10 est raccordée en partie inférieure du second réservoir 3 et la seconde extrémité 9 située en partie inférieure du premier réservoir 2.
De préférence, selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale A (cf. figure 3 ou 4), les deux tirants 6 supérieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés et les deux tirants 6 inférieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 60 et 90 degrés.
Le conteneur 1 comprend un quatrième ensemble de tirants 6 à l'autre extrémité du conteneur 1 qui peut être agencé selon la même configuration que le troisième ensemble (cf. ci-dessus et figures 3 et 4) .
Les tirants 6 du troisième ensemble de tirants, respectivement du quatrième ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 30 et 80% et de préférence entre 40 et 60% de la longueur du rayon du de la section du second réservoir
2.
Ainsi, les deux réservoirs 2, 4 internes sont portés et suspendus dans le premier réservoir externe 1 via des tirants 5, 6 situés aux deux extrémités du conteneur 1.
Comme illustré à la figure 1, les secondes extrémités des tirants 6 supportant le troisième réservoir 4 peuvent être reliés à des anneaux 13 ou plaques solidarisées au troisième réservoir 4 via les parois écran 11, 12. C'est-à-dire que les secondes extrémités 9 des tirants 6 peuvent être reliées à des anneaux 13 respectif formant également le support des parois écran 11, 12.
De plus, comme visible à la figure 4, tout ou partie des tirants 5, 6 peuvent traverser ces parois écran 11, 12 via des orifices 17 respectifs.
D'autres tirants ou organes de maintien/support peuvent éventuellement facultativement être prévus entre ces deux extrémités du conteneur 1.
Les tirants 5, 6 articulés (à l'extrémité libre des premier et troisième réservoirs) sont configurés pour pivoter autour de leur extrémité 7, 10 reliée au second réservoir 3 selon un angle compris par exemple entre 10 et 20 degrés et correspondant à un débattement selon la direction longitudinale de leur seconde extrémité 8, 9 comprise par exemple entre 1 et 50mm et notamment entre 30 et 40mm (pour un conteneur ayant une longueur de l'ordre de 12 mètres) .
Dans le cas d'une la liaison 15 fixe et rigide à une extrémité longitudinale, cela bloque le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier 2 et du troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3 tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité longitudinale opposée du premier 2 et troisième 4 réservoir par rapport au second réservoir 3. Ce débattement est rendu possible via les tirants 5, 6 articulés.
De plus, de préférence, moins une partie des extrémités 10 et 7 des tirants 5, 6 raccordés à la partie inférieure du second réservoir 3 sont montées sur des supports élastiques 14 respectifs permettant et un amortissement un débattement vertical limité par rapport au second réservoir 3. Ces supports élastiques 14 peuvent comprendre par exemple un empilement de rondelles de Belleville, un amortisseur, un ressort ou tout autre organe approprié. Classiquement, la liaison 15 fixe et rigide peut comprendre des parois tubulaires formant les aller-retours selon la direction longitudinale A pour constituer un chemin thermique d'isolation entre d'une part, le second réservoir 3 et, d'autre part, les premier 2 et troisième 4 réservoirs (cf. par exemple DE102014206370A1) . Ce chemin thermique peut comprendre un tube en composite époxy/verre ou autre sur le chemin thermique.
Comme schématisé à la figure 6, la liaison fixe 15 axiale (selon la direction longitudinale A) entre le second réservoir 3 et le premier réservoir 2 peut comprendre une paroi 25 (composite époxy/verre ou métallique tel que du titane par exemple) dont une extrémité 125 est bloqué longitudinalement par une butée 225 longitudinale solidaire du premier réservoir 2. La butée longitudinale 225 est par exemple bride de fixation empêchant la rotation relative des deux pièces) .
Comme illustré aux figures 7 et 8, les deux parois cylindriques délimitant le troisième réservoir 4 peuvent comprendre des entretoises ou raidisseurs les séparant. Ceci permet de minimiser l'épaisseur des parois ou viroles en équilibrant l'effet de la pression et en renforçant l'ensemble notamment axialement (selon la direction longitudinale A) . La flèche de la partie cylindrique est de quelques millimètres en pleine charge d'azote liquide et sous 4g d'accélération lors de la manutention. L'azote évaporé peut être évacué à l'atmosphère par une tuyauterie non représentée par soucis de simplification. La pression y peut être maintenue à typiquement 0.5 bar par un déverseur. Ce troisième réservoir 4 annulaire peut également être équipé de tuyauterie de remplissage et d'une ligne de sécurité connectée à une soupape.
Comme visible aux figures 7 et 8 et sans que ceci soit limitatif, les entretoises 16 ou raidisseurs peuvent s'étendre selon la direction longitudinale A. cette configuration permet notamment une fabrication des deux parois et de leur (s) entretoises par extrusion.
Ainsi, tout en étant de structure simple et peu coûteuse, le conteneur 1 permet d'augmenter la capacité d'azote, par exemple de 1200 litres à 3000 litres avec une hauteur annulaire de 40mm (distance séparant les deux parois concentriques du troisième réservoir 4). Cette configuration minimise la réduction de la capacité du premier réservoir 2.
La structure hyperstatique de support permet une répartition homogène de la masse du troisième réservoir 4 pour éviter une surcharge sur les essieux arrière en cas de transport routier ou un déséquilibre lors de la manutention
Cette architecture permet de garantir une très bonne thermalisation (pas besoin de circuit de refroidissement) . Ce concept fonctionne même avec une très faible quantité d' azote à la fin du voyage. Les entrées de chaleur sont transmises par conduction par les viroles 4 vers l'azote liquide. Il n'y a pas de risque de disfonctionnement du circuit de refroidissement à faible débit d'évaporation et d'élévation de la température dans la partie supérieure du troisième réservoir
Les deux parois cylindriques du troisième réservoir 4 (viroles) agissent comme deux écrans thermiques en série. La paroi extérieure reçoit le flux de chaleur provenant du second réservoir 3. La paroi intérieure reçoit le flux de chaleur de la paroi externe qui a une température proche par exemple de 90K. Ceci réduit le flux de chaleur vers le premier réservoir 2 (par: exemple à 4K) .
La structure hyperstatique de support et de maintien permet une bonne répartition des masses, un maintien autorisant les dilatations et rétractations et une tenue lors des trans orts , Le troisième réservoir 4 (et les parois écran 11, 12) est un ensemble rigide pouvant être autoporté par les tirants 6 depuis la paroi du second réservoir 3. Ceci permet d'éviter la compression de l'isolation inter-parois. Ceci évite donc des défauts thermiques et améliore le dégazage de l'isolation en évitant le tassement local de la matière isolante.
Le troisième réservoir 4 formant écran peut être en appui direct sur l'isolation disposée autour du premier réservoir 2. Cette isolation non représentée peut comprendre des couches de matériaux isolants utilisés classiquement.
Le conteneur peut être logé (fixé) à un cadre parallélépipédique permettant sont transport.

Claims

REVENDICATIONS
1. Conteneur de stockage et de transport de gaz liquéfié, notamment de fluide cryogénique tel que de l'hélium, comprenant un premier réservoir (2) interne s'étendant selon une direction (A) longitudinale et destiné à stocker le gaz liquéfié, un second réservoir (3) externe disposé autour du premier réservoir (2) avec un espacement isolé sous vide entre le premier (2) et le second (3) réservoir, le conteneur comprenant un troisième réservoir (4) annulaire disposé autour du premier (2) réservoir, entre le premier (2) et le second (3) réservoir, le troisième réservoir (4) s'étendant autour d'au moins une partie du premier (2) réservoir et contenant un gaz liquéfié pour former un écran thermique assurant un isolation thermique du premier (2) réservoir, le conteneur (1) comprenant un dispositif de maintien des premier (2) et troisième (4) réservoir dans le second réservoir (3), le système de maintien étant configuré pour permette un débattement limité des premier (2) et troisième (4) réservoirs dans le second réservoir (3) notamment selon la direction longitudinale (A) lors de leurs variations dimensionnelles dues à des variations de température, le système de maintien comprenant un ensemble de tirants (5, 6), caractérisé en ce qu'au moins une partie des tirants (5, 6) possèdent une première extrémité (7) reliée de façon articulée au second (3) réservoir et une seconde extrémité (8, 9) reliée de façon rigide au premier réservoir (2) ou au troisième réservoir (4) ou à une pièce de structure rigidement liée à ces derniers, lesdits tirants (5, 6) articulés étant mobile entre deux positions angulaires déterminées définissants respectivement deux positions distinctes de la seconde extrémité (8, 9) des tirants et correspondant respectivement aux extrêmes des variations dimensionnelles des premier (2) et troisième (4) réservoirs par rapport au second réservoir (3) .
2. Conteneur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un premier ensemble de tirants (5) ayant une première extrémité (7) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (8) reliée rigidement au premier réservoir (2), le premier ensemble de tirants (5) comprenant une pluralité de tirants (5) , notamment quatre tirants (5) dont la première extrémité (7) est située à une première extrémité longitudinale du second réservoir (3), la seconde extrémité (8) des tirants (5) étant raccordée à une première extrémité longitudinale du premier réservoir (2 ) .
3. Conteneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier ensemble de tirants (5) comprend deux tirants (5) supérieurs ayant leur première extrémité (7) raccordée en partie supérieure du second réservoir (3) et leur seconde extrémité (8) raccordée en partie inférieure du premier réservoir (2) et deux tirants (5) inférieurs ayant leur première extrémité (7) raccordée en partie inférieure du second réservoir (3) et leur seconde extrémité (8) raccordée en partie supérieure du premier réservoir (2 ) .
4. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un second ensemble de tirants (5) ayant une première extrémité (7) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (8) reliée rigidement au premier réservoir (2), le second ensemble de tirants comprenant une pluralité de tirants (5) , notamment quatre tirants (5) dont la première extrémité (7) est située à une seconde extrémité longitudinale du second réservoir (3), la seconde extrémité (8) des tirants (5) étant raccordée à la seconde extrémité longitudinale du premier réservoir (2) .
5. Conteneur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second ensemble de tirants (5) comprend deux tirants (5) supérieurs dont les premières extrémités (7) sont raccordées en partie supérieure du second réservoir (3) et les secondes extrémités (8) sont raccordées en partie inférieure du premier réservoir (2) et deux tirants (5) inférieurs ayant leurs premières extrémités (7) raccordées en partie inférieure du second réservoir (3) et leurs secondes extrémités (8) raccordées en partie supérieure du premier réservoir (2) .
6. Conteneur selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce que, selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A) , les tirants (5) supérieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés et en ce que les tirants (5) inférieurs se croisent selon un angle compris entre 70 et 130 degrés et de préférence compris entre 90 et 120 degrés.
7. Conteneur selon la revendication 3, 5 ou 6, caractérisé en ce que, selon un plan parallèle à la direction longitudinale (A) , les tirants (5) supérieurs se croisent avec les tirants (5) inférieurs.
8. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le second réservoir (3) a une forme générale cylindrique s'étendant selon la direction longitudinale (A) avec un rayon déterminé et en ce que les tirants (5) du premier ensemble de tirants, respectivement du second ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 80 et 150% et de préférence entre 90 et 120% de la longueur dudit rayon.
9. Conteneur selon l'une quelconque des revendications
1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième ensemble de tirants (6), notamment quatre tirants (6) ayant une première extrémité (10) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (9) au troisième réservoir (4) ou à un support (11, 12, 13) relié rigidement à ce dernier, la première extrémité (10) des tirants (6) du troisième ensemble étant située au niveau la première extrémité longitudinale du second réservoir (3) , la seconde extrémité (9) desdits tirants (6) étant située au niveau de la première extrémité longitudinale du second réservoir.
10. Conteneur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le troisième ensemble de tirants (6) comprend deux tirants (6) supérieurs dont la première extrémité (10) est située en partie supérieure du second réservoir (3) et la seconde extrémité (9) est située en partie supérieure du premier réservoir (2), et deux tirants (6) inférieurs dont la première extrémité (10) est raccordée en partie inférieure du second réservoir (3) et la seconde extrémité (9) est située en partie inférieure du premrer réservoir (2) .
11. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième ensemble de tirants (6), notamment quatre tirants (6) ayant une première extrémité (10) reliée au second réservoir (3) et une seconde extrémité (9) reliée au troisième réservoir (4) ou à un support (11, 12, 13) relié rigidement à ce dernier, la première extrémité (10) des tirants (6) du troisième ensemble étant située au niveau la seconde extrémité longitudinale du second réservoir (3) , la seconde extrémité (9) desdits tirants (6) étant située au niveau de la seconde extrémité longitudinale du second réservoir .
12. Conteneur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (A), les deux tirants (6) supérieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés et les deux tirants (6) inférieurs sont orientés relativement avec un angle compris entre 60 et 110 degrés et de préférence entre 70 et 90 degrés.
13. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les tirants (6) du troisième ensemble de tirants, respectivement du quatrième ensemble de tirants, ont une longueur comprise entre 30 et 80% et de préférence entre 40 et 60% de la longueur du rayon du de la section du second réservoir (3) .
14. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les tirants (5, 6) articulés sont configurés pour pivoter autour de leur extrémité (7, 10) reliée au second réservoir (3) selon un angle compris 10 et 20 degrés et correspondant à un débattement selon la direction longitudinale de leur seconde extrémité (8, 9) comprise entre 1 et 50mm et notamment entre 30 et 40mm.
15. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte une liaison (15) fixe et rigide entre d'une part, une extrémité longitudinale du second réservoir (3) et, d'autre part, l'extrémité longitudinale adjacente du premier réservoir (2) et une extrémité du troisième réservoir (4) ou d'un élément de support solidaire de ce dernier, c'est- à-dire que la liaison (15) fixe et rigide bloque au moins le déplacement longitudinal d'une extrémité longitudinale du premier (2) et du troisième (4) réservoir par rapport au second réservoir (3) tout en permettant un débattement longitudinal de l'extrémité opposée du premier (2) et troisième (4 réservoir par rapport au second réservoir
(3) .
16. Conteneur selon la revendication 15, caractérisé en ce que la liaison (15) fixe et rigide comprend des parois formant les aller-retours selon la direction longitudinale (A) pour constituer un chemin thermique d'isolation entre d'une part, le second réservoir (3) et, d'autre part, les premier (2) et troisième (4) réservoirs .
17. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'au moins une partie des extrémités (10, 7) des tirants raccordés à la partie inférieure du second réservoir (3) sont montée sur un support élastique (14) permettant et un amortissement un débattement vertical limité par rapport au second réservoir (3) .
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