EP4179248A1 - Structure de guidage pour une tour de chargement/déchargement d'une cuve destinée au stockage et/ou au transport de gaz liquéfié - Google Patents

Structure de guidage pour une tour de chargement/déchargement d'une cuve destinée au stockage et/ou au transport de gaz liquéfié

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EP4179248A1
EP4179248A1 EP21746523.6A EP21746523A EP4179248A1 EP 4179248 A1 EP4179248 A1 EP 4179248A1 EP 21746523 A EP21746523 A EP 21746523A EP 4179248 A1 EP4179248 A1 EP 4179248A1
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EP
European Patent Office
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tank
guide structure
insulating layer
base
thermally insulating
Prior art date
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Pending
Application number
EP21746523.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Erwan MICHAUT
Fabien PESQUET
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Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Filing date
Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to the field of tanks after containing a liquefied gas. More parricularmenr, the invention relates to a bottom wall of a tank, for example of a gravity platform or an onshore tank, for the storage of a liquefied gas, such as for example liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG).
  • a liquefied gas such as for example liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG).
  • the loading/unloading tower is usually suspended from an upper wall of a load-bearing structure, the load-bearing structure representing the base structure of the gravity platform or the internal hull of the ship.
  • the tank can also include a guide structure which is fixed to the supporting structure of a bottom wall of the tank and/or a sump. The guide structure is configured to maintain a lower part of the loading/unloading tower in a given position with respect to a horizontal tower plane by allowing it a movement in vertical translation of the loading/unloading tower.
  • the guide structure is immersed in the liquefied gas when the tank contains it. It is therefore necessary to ensure the thermal insulation of the guide structure as well as the thermal continuity of the bottom wall of the tank through which the guide structure passes.
  • the technical characteristics of the guide structure sometimes make the thermal insulation of the guide structure and the thermal conrinuiré of the bottom wall difficult.
  • gravity platform tanks have a much larger volume than ship's tanks and offer only limited resistance to operating loads and point loads involved in loading or unloading. unloading the tank with liquefied gas.
  • the guide structure is subjected to high mechanical and thermal stresses, in particular from the loading/unloading tower, which results in premature fatigue of the guide structure but also of the bottom wall.
  • the first object of the present invention is to overcome at least one of the aforementioned drawbacks and also to lead to other advantages by proposing a new type of wall for a tank for storing and/or transporting liquefied gas, in particular for a gravity platform.
  • a second object of the invention is to obtain increased mechanical strength of the attachment of the guide structure at the level of the bottom wall.
  • a third object of the invention is to obtain better thermal insulation of the attachment of the guide structure at the level of the bottom wall.
  • a fourth object of the invention is to minimize the structural deformations of the guide structure.
  • the present invention thus proposes a tank for transporting and/or storing a liquefied gas
  • a support structure a plurality of tank walls each comprising, in a direction of thickness of the wall, at least one thermally insulating layer resting against the supporting structure and at least one sealed membrane resting on the thermally insulating layer, the plurality of vessel walls comprising at least one bottom wall, a guide structure configured to receive a tower for loading and/or unloading the liquefied gas contained in the tank, the guide structure being arranged against the support structure and extending at least partly inside the tank, the guide structure comprising a base resting against the support structure, the thermally insulating layer comprising at least one heat-insulating self-supporting panel which is at least partly disposed around the guide structure characterized in that the thermal layer insulating ment comprises a recess delimited, in the thickness direction of the bottom wall, by a portion of the heat-insulating self-supporting panel and by the supporting structure, the recess being configured to accommodate at least
  • the heat-insulating self-supporting panel can support the weight of an object placed above it, for example liquefied natural gas, without significantly deforming and within the limit of its mechanical strength.
  • the clearance provided in the thermally insulating layer made of heat-insulating self-supporting panel makes it possible to accommodate part of the base of the guide structure.
  • the heat-insulating self-supporting panels can then come as close as possible to the guide structure and thus partially ensure the thermal insulation of the guide structure.
  • the undercut has a thickness of between 25mm and 70mm. The thickness is measured from an internal face of the load-bearing structure to an external face of the portion of the insulated self-supporting panel along a direction parallel to the direction of thickness.
  • the portion of the insulated self-supporting panel which delimits the clearance in the direction of thickness comprises a plate of plywood or composite material.
  • part of the portion of the insulated self-supporting panel rests on the base, in particular on the plate of this base, of the guide structure.
  • a spacer device is interposed between the base of the guide structure, more particularly the plate of the base, and the part of the portion of the insulated self-supporting panel resting on the base of the guide structure.
  • the spacer device is an insert or a bead of mastic or a combination of both.
  • the tank comprises at least one wedging device configured to block the guide structure in at least one direction perpendicular to the thickness direction of the bottom wall.
  • the wedging device is housed in the recess.
  • the wedging device is made of metal.
  • another part of the portion of the insulated self-supporting panel rests on the wedging device.
  • a wedging member is arranged between the wedging device and the other portion of the self-supporting panel.
  • the wedging member is an insert or a bead of mastic or a combination of both.
  • the clearance is delimited, in a direction perpendicular to the direction of thickness, by an edge of the insulated self-supporting panel which extends between an outer face of the portion of the insulated self-supporting panel and an inner face of the support structure, and by the guide structure.
  • the wedging device is arranged between the edge of the insulated self-supporting panel and the base of the guide structure.
  • a thermal insulation member is interposed between the base of the guide structure and the supporting structure.
  • This thermal insulation member also has a position adjustment function along the vertical axis of the guide structure.
  • the thermally insulating layer is a secondary thermally insulating layer and the waterproof membrane is a primary waterproof membrane
  • the tank comprising a primary thermally insulating layer and a secondary waterproof membrane, the secondary waterproof membrane rests against the thermally secondary insulating layer, the primary thermally insulating layer rests against the secondary waterproof membrane and the primary waterproof membrane rests against the primary thermally insulating layer.
  • the primary thermally insulating layer and/or the secondary thermally insulating layer comprises a plurality of panels heat-insulating self-supporting panels, each heat-insulating self-supporting panel comprising a block of polyurethane foam against which at least one wood plywood or composite material plate is placed.
  • the load-bearing structure is made from a material chosen from the group comprising a metal, a metal alloy, a concrete and their mixture.
  • the invention also provides a transport and/or storage unit comprising at least one tank according to the invention, the transport and/or storage unit being chosen from the group comprising an LNG carrier, a liquefied petroleum, a barge, a reliquefaction unit, a gasification unit, an earth structure, for example an earth tank, and a gravity platform.
  • a transport and/or storage unit comprising at least one tank according to the invention, the transport and/or storage unit being chosen from the group comprising an LNG carrier, a liquefied petroleum, a barge, a reliquefaction unit, a gasification unit, an earth structure, for example an earth tank, and a gravity platform.
  • the transport and/or storage unit comprises a base structure to which the tank according to the invention is anchored, the base structure being made of concrete.
  • the invention also proposes a transfer system for a liquefied gas, the system comprising a gravity platform according to the invention, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the base structure of the gravity platform to a ship and a pump to drive a flow of liquefied gas through the insulated pipes from the tank of the gravity platform to the ship.
  • the invention also provides a method for loading or unloading a gravity platform according to the invention, in which a liquefied gas is routed through insulated pipes from the tank of the gravity platform to a ship.
  • the content of the disclosure also includes a vessel for transporting and/or storing a liquefied gas comprising a support structure, a plurality of vessel walls each comprising, in a direction of thickness of the wall, at least one layer thermally insulating layer resting against the supporting structure and at least one sealed membrane resting on the thermally insulating layer and intended to be in contact with the liquefied gas inside the vessel, the plurality of vessel walls comprising at least one bottom wall, and a guide structure configured to receive a loading and/or unloading tower being arranged against the supporting structure, characterized in that the tank comprises a plurality of wedging devices integral with the supporting structure and in contact with a base of the guide structure so as to block movement of the guide structure in a direction perpendicular to the thickness direction of the bottom wall.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a tank according to the invention.
  • Figure 2 is a schematic sectional view along a transverse and vertical plane of the tank of Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic view of a structure of a wall of the vessel of figure 2, in a thickness direction of the wall;
  • Figure 4 is a detail view in section along a transverse and vertical plane of a guide structure of Figure 1 intended to provide vertical translational guidance of the loading / unloading tower of Figure 1;
  • FIG. 5 is a detail view of a wedging device of the guide structure illustrated in Figure 4;
  • FIG. 6 is a schematic representation of an LNG carrier tank and a gravity loading/unloading platform comprising the tank according to the invention.
  • a horizontal plane as being a plane perpendicular to the vertical axis
  • a longitudinal plane as being a plane perpendicular to the transverse axis
  • a transverse plane as being a plane perpendicular to the longitudinal axis.
  • a sealed tank 21 and thermally insulating liquefied gas storage is anchored in a supporting structure 3 heron.
  • the support structure 3 is for example formed by a base structure of a gravity platform 1. Thereafter “base structure” and “support structure” are used interchangeably and designated by the same numerical reference.
  • the supporting structure 3 is formed by the double hull of a ship.
  • the scary ship wanders an LNG carrier or a liquefied petroleum gas ship.
  • the load-bearing structure 3 also wanders formed by a double support structure, for example, a barge, a reliquefaction unit, a gasification unit, an earth structure such as an earth tank.
  • the supporting structure 3 comprises a double bottom partition 5, an upper partition 9 and double partitions side walls 7 connecting the double bottom partition 5 to the upper partition 9.
  • Each double partition 5, 7 comprises an external partition 11 and an internal partition 13 made of concrete.
  • the internal partitions 13 and the upper partition 9 define the general shape of the tank 21.
  • the external partitions 11 and the internal partitions 13 are connected to each other by girts 15 of concrete.
  • a lower part of the base structure 3 comprises ballast compartments 17.
  • the ballast compartments 17 are arranged between the internal partition 13 and the external partition 11 of the double bottom partition 5.
  • the ballast compartments 17 are filled with sea water when the gravity platform 1 is at the place of its operation so as to immerse the gravity platform 1 by ballasting. As a result, the gravity platform 1 rests partly on a seabed.
  • the base structure 3 also comprises an insert, for example metal, engaged in the concrete of the base structure.
  • an insert extends horizontally by being arranged, in a vertical direction, under the guide structure 77, which will be described below, between the latter and the concrete.
  • the tank 21 comprises a plurality of walls 23, 25, 27 which are each arranged against an internal partition 13 and the upper partition 9 of the base structure 3.
  • the tank 21 comprises an upper wall 23 arranged on an internal face of the upper partition 7 and a bottom wall 27 arranged on an internal face of the internal partition 13.
  • the upper wall 23 and the bottom wall 27 extend in a main plane substantially parallel to the horizontal plane as previously defined.
  • the upper wall 23 is substantially parallel and not intersecting with the bottom wall 27. It is to be understood here, as well as in turn what follows, by “substantially”, that the manufacturing tolerances, as well as possible assembly tolerances , must be taken into account.
  • the upper wall 23 and the bottom wall 27 are connected to each other by side walls 25 arranged on an internal face of the other internal partitions 13.
  • the side walls 25 each extend in a plane substantially perpendicular to the plane horizontal from one end of the bottom wall 27 to one end of the upper wall 23.
  • the tank 21 has the general shape of a rectangular parallelepiped.
  • each wall 23, 25, 27 comprises, in a direction of thickness E of the wall 23, 25, 27, a secondary thermally insulating layer 41 retained on the respective partition of the base structure 3, a secondary waterproof membrane 51 resting against the secondary thermally insulating layer 41, a primary thermally insulating layer 61 resting against the secondary waterproof membrane 51 and a primary waterproof membrane 71 intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank 21 and resting against the primary thermally insulating layer 61.
  • the secondary thermally insulating layers 41 of the walls 23, 25, 27 of the tank 21 communicate with each other so as to form, between the base structure 3 and the secondary sealed membrane 51, a continuous and sealed secondary thermally insulating space.
  • the primary thermally insulating layers 61 of the walls 23, 25, 27 of the tank 21 communicate with each other so as to form, between the secondary sealed membrane 51 and the primary membrane 71, a continuous and sealed primary thermally insulating space.
  • the secondary thermally insulating layer 41 comprises a plurality of heat-insulating self-supporting panels 43.
  • the heat-insulating self-supporting panels 43 substantially have the shape of a rectangular parallelepiped.
  • the heat-insulating self-supporting panels 43 can have other shapes such as for example a parallelepiped shape, in particular with a square base or a rectangular base, or a right prism shape with a hexagonal base.
  • the heat-insulating self-supporting panels 43 are juxtaposed in parallel rows.
  • the heat-insulating self-supporting panels 43 each comprise a block of heat-insulating polymer foam 45 resting on an external rigid plate 47.
  • the external rigid plate 47 is, for example, a plywood plate.
  • the outer rigid plate 47 is bonded to said heat-insulating polymer foam block 45.
  • the heat-insulating polymer foam may in particular be a foam based on rigid polyurethane. Glass fibers can be embedded in the polyurethane foam to reinforce it.
  • the outer rigid plate 47 is composed of at least one composite material.
  • the internal face of the internal partitions 13 and the internal face of the upper partition 9 may have significant deviations from the theoretical surface provided for the base structure due, for example, to manufacturing inaccuracies. These deviations are made up for by resting the heat-insulating self-supporting panels 41 against the base structure by means of sausages of polymerizable resin 40 or mastic.
  • the heat-insulating self-supporting panels 41 are anchored to the internal partitions 13 and to the upper partition 9 using studs, not shown, welded to the internal face of the internal partitions 13.
  • the secondary waterproof membrane 51 comprises a plurality of rigid waterproof layers 53 made from a 0.07mm thick aluminum sheet sandwiched between two fabrics of glass fibers impregnated with a polyamide resin.
  • the rigid watertight layers 53 are glued to the polymer foam blocks 45 of the heat-insulating self-supporting panels 43, for example using a two-component polyurethane adhesive.
  • the flexible waterproof sheet 65 is made of a composite material comprising three layers: the two outer layers are fiberglass fabrics and the intermediate layer is a thin metal sheet, for example an aluminum sheet with a thickness of about 0.1mm. This metal sheet ensures the continuity of the secondary waterproof membrane.
  • the primary thermally insulating layer 61 comprises a plurality of heat-insulating self-supporting panels 63 of substantially rectangular parallelepipedal shape.
  • the heat-insulating self-supporting panels 63 of the primary thermally insulating layer 61 can have other shapes, such as a cubic shape for example.
  • the heat-insulating self-supporting panels 63 of the primary thermally insulating layer 61 are offset from the heat-insulating self-supporting panels 43 of the secondary thermally insulating layer 41 such that each primary insulating panel 63 of the primary thermally insulating layer 61 extends over four heat-insulating self-supporting blocks 43 of the secondary thermally insulating layer 41.
  • Each heat-insulating self-supporting panel 63 of the primary thermally insulating layer 61 has a block of heat-insulating polymer foam 65, for example based on rigid polyurethane.
  • a first side of this polymer foam block 65 is glued to the secondary waterproof membrane 51 and a second side, opposite the first side, is covered with an internal rigid plate 69. Glass fibers can wander embedded in the polymer foam to strengthen it.
  • the internal rigid plate 69 of the heat-insulating self-supporting panel 63 of the primary thermally insulating layer 61 is for example made of plywood or a composite material.
  • the primary waterproof membrane 71 comprises a plurality of metal roles which are welded to each other.
  • the primary sealed membrane 71 has undulations 75 on the metal roles which allow it to deform under the effect of the thermal and mechanical stresses generated by the liquefied gas in the tank 21.
  • the primary sealed membrane 71 comprises two series of corrugations 75 perpendicular to one another. The corrugations 75 project towards the inside of the tank 21.
  • the internal rigid plate 69 of each heat-insulating self-supporting panel 63 of the primary thermally insulating layer 61 is equipped with metal assembly plates (not shown) for anchoring the roles corrugated metal of the primary waterproof membrane 71.
  • the assembly plates can wander assembled together, for example, by welding.
  • the tank 21 comprises a guide structure 77 arranged against the carrier structure 3.
  • the guide structure 77 is configured to receive a loading and / or unloading tower 29 of the liquefied gas contained in the tank 21.
  • the loading/unloading tower 29 extends over substantially the height of the tank 21, that is to say from the lower wall to the upper wall from which it is suspended in its upper part 33.
  • loading/unloading 29 comprises three vertical march 31 interconnected by crosspieces (not shown) defining a prism shape with a triangular section.
  • the vertical march 31 are hollow to allow the passage of electrical power cables (not shown) ensuring in particular an electrical supply to the unloading pumps (not shown) of the tank 21 via unloading lines (not shown) of the tower of loading/unloading 29.
  • the loading/unloading tower 29 may comprise 2 vertical steps or 4 vertical steps.
  • the loading/unloading tower 29 comprises a guide device 37 in its lower part 35 which cooperates with the guide structure 77 of the tank 21.
  • the guide device 37 aims to authorize the relative movements of the loading/unloading tower 29 with respect to the guide structure 77 along the height direction of the tank 21 in order to allow the loading/unloading tower 29 to contract or expand depending on the temperatures to which it is subjected tower by preventing horizontal movements of the lower part 31 of the loading/unloading tower 29.
  • the guide structure 77 located in a zone of the bottom wall 27 of the tank 21 facing a central axis of the loading/unloading tower 29 will now be described more precisely with reference to FIG. of the guide structure along the section plane 200 shown in Figure 1.
  • the primary waterproof membrane 71 and the secondary waterproof membrane 51 have not been shown.
  • the guide structure 77 comprises a base resting against the supporting structure 3.
  • the guide structure 77 comprises a lower part 79, for example rronconique and hollow, which is connected to an upper part 78 of straight cylindrical shape. This lower part 79 can be assimilated to the base of the guide structure 77 mentioned above.
  • the upper part 78 protrudes into the tank 21 so as to cooperate with the guide device 37 of the loading/unloading tower 29.
  • the lower part 79 extends through the thickness of the bottom wall 27 of the tank. 21 to the primary waterproof membrane 71.
  • the lower part 79 comprises at least one plate 93 resting against the support structure 3, the plate 93 extending, by its major extension plane, in a plane perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • This platinum 93 is the base part which extends into a clearance 151 formed in the thermally insulating layer 41.
  • the lower part 79 rronconique, or base has a small base 80 of circular shape and a large base 81 of circular shape. The small base 80 and the large base
  • the small base 80 has a diameter smaller than the diameter of the large base 81.
  • the upper part 78 has a diameter substantially equal to the diameter of the small base 80.
  • the large base 81 is closer to the support structure 3 than the small base 80.
  • the lower part 79 comprises a radial wall 88 which extends from a contour of the small base 80 to an outline of the large base 81.
  • the radial wall 88 connects the small base 80 to the large base 81 by forming a cone.
  • the radial wall 88 extends circumferentially to the small base 80 and circumferentially to the large base 81.
  • the small base 80 is assembled to the upper part 78 of the guide structure 77 via a first plate 82 which is extends in a plane perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the first plate 82 can have different shapes. In the example shown, the first plate 82 has a circular shape seen in a plane perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the first plate 82 has a diameter greater than the diameter of the small base 80
  • an outer part 83 of the first plate 82 extends from the small base 80 in the direction of the primary waterproof membrane 71 to wander connected thereto. This outer part 83 of the first plate
  • An inner part 84 of the first plate 82 extends, in the extension of the outer part 83, inside the lower part 79 of the guide structure 77.
  • the guide structure 77 comprises a second plate 85 arranged between the small base 80 and the second base 81 of the lower part 79 of the guide structure 77.
  • the second plate 85 extends in a plane perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the second plate 85 can have different shapes. In the example shown, the second plate 85 has the shape of a circle seen in a plane perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the second plate 85 is arranged so as to be in the extension of the secondary waterproof membrane 51 in order to be connected thereto.
  • the second plate 85 is therefore substantially at the same level as the secondary waterproof membrane 51.
  • An outer part 86 of the second plate 85 extends around the lower part 73 of the guide structure 77.
  • This outer part 86 of the second plate 85 is arranged in the continuity of the secondary waterproof membrane and participates in its sealing and its insulation.
  • the outer part 86 of the second plate 85 extends circumferentially from the radial wall 88 of the lower part 79 of the guide structure 77.
  • the outer part 86 of the second plate 85 is intended to be connected to the secondary waterproof membrane 41.
  • An interior part 87 of the second plate 85 extends inside the lower part 79 of the guide structure 77.
  • An interior space of the lower part 79 is divided into a secondary portion 90 and a primary portion 91.
  • the primary portion 91 is therefore delimited by the first plate 82, the second plate 85 and the radial wall 88 of the lower part 79.
  • the secondary portion 90 is delimited by the second plate 85, the double bottom partition 5 of the structure of base 3 and the radial wall 88 of the lower part 79 of the guide structure 77.
  • a non-structural insulating gasket (not shown) is arranged in the primary portion 91 and/or in the secondary portion 90.
  • the non-structural insulating gasket is for example glass wool, mineral wool or a mixture thereof.
  • thermal conduction is limited within the guide structure 77.
  • the heat-insulating self-supporting panels 63 of the primary heat-insulating layer 61 adjacent to the guide structure 77 rest on at least one heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary heat-insulating layer 41 and on the outer part 86 of the second plate 85.
  • the self-supporting panels insulation 63 of the primary thermally insulating layer 61 adjacent to the guide structure 77 also rest on the outer part 86 of the second plate 85.
  • a side face of the self-supporting thermally insulating panels 63 of the primary thermally insulating layer 61 adjacent to the 77 is arranged against one end of the outer part 84 of the first plate 82.
  • a non-structural insulating lining 92 is placed between the heat-insulating self-supporting panels 63 of the primary thermally insulating layer 61 adjacent to the guide structure 77 and the radial wall 88 of the lower part 79 of the guide structure 77.
  • the non-structural insulating lining 92 arranged is for example a glass wool, a mineral wool or a mixture thereof.
  • the radial wall 88 of the lower part 79 comprises rrous 89 through. Part of the rrous 89 of the radial wall 88 are arranged so as to place the secondary thermally insulating space in air communication with the secondary portion 90 of the interior space of the lower part 79. The circulation of an inert gas, such as for example nitrogen or argon, between the secondary thermally insulating space with the secondary portion 90 is thus facilitated. Another part of the rollers 89 of the radial wall 88 are arranged so as to place the primary thermally insulating space in aeraulic communication with the primary portion 91 of the interior space of the lower part 79. The circulation of an inert gas , such as for example nitrogen or argon, the primary thermally insulating space with the primary portion 91 is thus facilitated.
  • an inert gas such as for example nitrogen or argon
  • the guide structure 77 comprises a plate 93 arranged circumferentially at the large base 81 of the lower part 79 of the guide structure 77.
  • the plate 93 extends in a plane perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the plate 93 has a square-shaped perimeter seen in a plane perpendicular to the direction of thickness E.
  • the plate 93 bears against the internal partition 13 of the double bottom partition 5 of the supporting structure 3. Otherwise dir , the guide structure 77 rests on its base formed at least in part by the plate 93 which is in plane contact against the support structure 3.
  • the plate 93 is fixed to the support structure 3 by a screw nut system (not shown).
  • a thermal insulation member 94 is interposed between the internal face of the internal partition 13 and the plate 93 so as to break the thermal ponr between the carrier structure 3 and the guide structure 77.
  • the thermal insulation member 94 is through example a wood plywood plate or a plate of a composite material. The thickness of this insulation member also participates in adjusting the height, in the vertical direction, of the position of the guide structure 77.
  • each heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 has a cutout 95.
  • the cutout 95 has the shape of a rectangle seen in projection in a plane comprising the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the cutout 95 is made on a lower part of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the thermally insulating layer secondary 41 adjacent to the plate 93.
  • the cutout 95 is delimited by an upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 and by a lateral intermediate edge 99 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93.
  • the lateral intermediate edge 99 extends end between an external intermediate face 97 of the upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 and an internal face of the internal partition 13 of the double bottom wall 5 of the structure carrier 3.
  • the upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 comprises a plate 98 of wood plywood or a plate of composite material arranged at the level of the external intermediate face 97. This makes it possible to reinforce the mechanical resistance of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93.
  • the secondary thermally insulating layer 41 comprises a recess 151 delimited, in the direction of thickness E of the bottom wall 27, by the outer intermediate face 97 of the upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel of the secondary thermally insulating layer. 41 adjacent to the plate 93 and by the face interior of the internal partition 13 of the double bottom partition 5 of the load-bearing structure 3.
  • the clearance 151 is delimited, in the direction of thickness E of the bottom wall 27, by a portion of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 and by the support structure 3.
  • the clearance 151 thus houses at least partly the base, in particular the plate 93 of the guide structure 77 in a direction parallel to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the undercut 151 has a thickness H of between 25mm and 70mm.
  • the thickness H is measured, along a direction parallel to the direction of thickness E, from the internal face of the internal partition 13 of the double bottom partition 5 of the load-bearing structure 3 to the external intermediate face 97 of the upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93.
  • the thickness H of the clearance 151 is greater than or equal to a thickness of the plate 93 measured, along a parallel direction to the thickness direction E of the bottom wall 27.
  • the clearance 151 is delimited in a direction perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27, by the lateral intermediate edge 99 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 and by the structure guide 77.
  • a length of the clearance 151 is greater than a length of the plate 93, the lengths being measured in the direction perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the clearance 151 accommodates at least a part of the plate 93 in a direction perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27.
  • the heat-insulating self-supporting panels 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the guide structure 77 are partly in contact with one end of the outer part 86 of the second plate 85.
  • the insulating non-structural 92 is arranged between the heat-insulating self-supporting panels 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the guide structure 77 and the radial wall 88 of the lower part 79 of the guide structure 77.
  • a part 97a of the outer intermediate face 97 of the upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 comes to rest on the part of the plate 93 housed in clearance 151.
  • a spacer device 153 is arranged between the plate 93 and the part of the outer intermediate face 97 resting on the part of the plate 93 housed in the clearance 151.
  • the bracing device 153 is an insert or a bead of mastic or a combination of the two.
  • the insert can be made of wood plywood and/or made of at least one composite material.
  • the spacer device 153 is one of the components that participate in the management of the vertical position of the guide structure 77. Indeed, it is necessary to align in the same plane the outer part 83 of the first plate 82 with the membrane primary waterproof. It is also necessary to align the outer part 86 of the second plate 85 in the same plane as the secondary waterproof membrane. The bracing device 153 participates in the performance of this function.
  • the tank 21 comprises at least one wedging device 155 configured to block the guide structure 77 in at least one direction perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27
  • the wedging device 155 described below can be independent of the fact that the thermally insulating layer 41 comprises the recess 151 delimited, in the direction of thickness E of the bottom wall 27, by the portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 and by the support structure 3, the recess 151 being configured to accommodate at least part of the base of the guide structure 77.
  • the wedging device 155 described below can be intimately combined with the thermally insulating layer 41 which comprises clearance 151 delimited, in the direction of thickness E of bottom wall 27, by portion 96 of heat-insulating self-supporting panel 43 and by structure carrier 3, clearance 151 being configured to accommodate at least part of the base of guide structure 77.
  • the wedging device 155 is arranged on the internal face of the internal partition of the double bottom partition so that the wedging device 155 is housed in the recess 151.
  • the wedging device 155 is arranged between the lateral intermediate edge 99 of the heat-insulating self-supporting panel 43 and the guide structure 77, in particular its plate 93.
  • Several wedging devices 155 as described below are distributed peripherally around the guide structure.
  • the wedging device 155 comprises an angle iron 157 reinforced by a plurality of buttresses 163.
  • the angle iron 157 has an L-shaped profile, that is to say that the angle iron 157 comprises a first face 159 and a second face 161, perpendicular, or substantially perpendicular, to the first face 159.
  • the first face 159 develops in a plane comprising the direction of thickness E of the bottom wall 27. In other words, the first face 159 extends in a plane perpendicular to the plane of extension of the plate 93.
  • the second face 161 develops in a plane perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27. In other words, the second face 161 develops in a plane parallel to the platinum extension plan
  • the first panel 159 is arranged against one of the peripheries of the guide structure, in particular the plate 93, while the second panel 161 is arranged against the internal face of the internal partition 13 of the double bottom partition 5 turn in s extending in a direction opposite to the periphery of the guide structure, for example of the plate 93.
  • the angle iron 157 is fixed to the internal face of the internal partition 13 of the double bottom partition 5 by welding.
  • Each buttress 163 has the shape of a rectangular parallelepiped. For each conrreforr 163, one face of the conrreforr 163 is arranged against the first panel 159 and another face of the conrreforr 163 is arranged against the second panel 161.
  • the buttresses 163 are uniformly distributed along the angle iron 157. Two adjacent buttresses 163 are therefore at a non-zero distance from the other. Between two adjacent buttresses 163, the second pan 161 is hollowed out. In other words, the second panel 161 is formed by several legs.
  • Each buttress 163 is fixed to the first pan 159 and to a leg of the second pan 161 by welding.
  • the tank 21 comprises several wedging devices 155 which come against each edge of the guide structure, in particular the plate 93, to block the guide structure in all directions perpendicular to the direction of thickness E of the bottom wall 27 In other words, the wedging devices 155 prevent the movements of the guide structure along directions contained in the plane of extension of the internal partition 13, or of the plate 93.
  • a wedging element 165 can be arranged between an edge of the guide structure, in particular of the plate 93, and the first face 159 of the angle iron 157 of the wedging device 155.
  • the wedging element 165 thus makes it possible to eliminate possible games between the angle 157 and the guide structure, here the plate 93, while reinforcing the mechanical strength of the guide structure.
  • the wedging element 165 has the shape of a board, in particular a wedge, having an acute angle along a longitudinal edge.
  • the wedging element 165 is inserted by force, via its acute angle, after the fixing of the guide structure 77 to the supporting structure 3 and after the fixing of the wedging device 155 all around the guide structure, here the plate 93.
  • the wedging element 165 is welded to the first face 159 of the wedging device 155.
  • the wedging device 155 When the tank 21 is assembled, the wedging device 155 is located in the recess 151. Another part 97b of the outer intermediate face 97 of the upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93 rests on buttresses 163 of wedging device 155.
  • a wedging member 167, 169 is arranged between the wedging device 155 and the plate 98 of wood plywood or composite material arranged at the level of the external intermediate face 97 of the upper intermediate portion 96 of the heat-insulating self-supporting panel 43 of the secondary thermal insulating layer 41, coming to rest on the buttresses 163 of the wedging device 155.
  • a first wedging member 167 is a plywood insert and a second wedging member 169 is a bead of putty.
  • the bead of mastic 169 is one of the elements which contributes to the correct vertical positioning of the heat-insulating self-supporting panel 43 and which consequently defines the clearance 151.
  • the bead of mastic 169 thus provides a wedging function and a function of flatness of the components which rests on him.
  • the plate 98 comprises a notch 97c where extends at least the first face 159 of the wedging device 155.
  • the vertical position of the guide structure 77 being variable according to its manufacturing tolerances, the notch 97c avoids road mechanical interference between the wedging device 155 and the insulated self-supporting panel 43 regardless of the vertical position of this panel.
  • the cantilevering of the self-supporting insulated panel 43 is also prevented by making the notch 97c in the plate 98 arranged at the level of the external intermediate face 97 of the self-supporting insulated panel 43 of the secondary thermally insulating layer 41 adjacent to the plate 93.
  • This notch 97c makes it possible to accommodate a vertical end of the first face 159 of the angle iron 157 of the wedging device 155.
  • Figure 5 also illustrates the constitution of the internal partition 13 which includes the metal insert 117 on which the wedging device 155 is welded.
  • the guide structure also rests on this metal insert 117.
  • the heron-shaped part of the internal partition 13 is here referenced 116.
  • FIG. 6 shows the transport and/or storage tank 21 of generally parallelepiped shape mounted in the base structure 3 of a gravity platform 1.
  • the gravity platforms 1 are generally offshore structures used in the context of the exploitation of oil or gas. These structures often have a basic heron structure, so we speak of SGB (gravity structure in heron) or GBS (from the English “ Gravity Based Structure”); we also speak of SGS (Steel Gravity Structure) for a base structure made of steel, to which the invention also applies.
  • the gravity platforms 1 can simultaneously fulfill the functions of a dyke, of storage, of a reception platform for a liquefaction plant and of a loading dock in the context of the exploitation of a liquefied gas such as for example natural gas liquefied or ethane.
  • the wall of the tank 21 comprises a primary waterproof membrane intended to be in contact with the LNG contained in the tank 21, a secondary waterproof membrane arranged between the primary waterproof membrane and the base structure 3 of the gravity platform 1, and two layers thermally insulating arranged respectively between the primary waterproof membrane and the secondary waterproof membrane and between the secondary waterproof membrane and the base structure 3.
  • loading/unloading pipes 103 arranged on the upper deck of an LNG ship 100 can be connected, by means of appropriate connectors, to the gravity platform 1 to transfer an LNG cargo from or to the tank 21.
  • FIG. 6 represents the gravity platform 1 comprising a loading and unloading station 105, an underwater pipe 107 and a gravity platform 1.
  • the loading and unloading station 105 is a fixed offshore installation comprising a mobile arm 111 and a tower 113 which supports the mobile arm 111.
  • the mobile arm 111 carries a bundle of insulated flexible pipes 115 which can be connected to the loading/unloading pipes 103.
  • the orientable mobile arm 111 adapts to all sizes of LNG carriers.
  • a connecting pipe, not shown, extends inside the tower 113.
  • the loading and unloading station 105 allows the loading and unloading of at least one tank 22 of the LNG carrier 100 from or to the gravity platform 1
  • the tank 22 of the LNG carrier 100 can be a tank according to the invention.
  • the gravity platform 1 comprises at least one liquefied gas storage tank 21 according to the invention and connecting pipes 109 connected by the underwater pipe 107 to the loading or unloading station 105.
  • the underwater pipe 107 allows the transfer of liquefied gas between the station loading or unloading 105 and the gravity platform 1 over a great distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG carrier 100 at a great distance from the coast during the loading and unloading operations.
  • pumps on board the LNG carrier 100 and/or pumps fitted to the gravity platform 1 and/or pumps fitted to the loading and unloading station 105 are implemented.
  • a transport and/or storage unit may comprise a tank 1.
  • Linked transport and/or storage units may include a liquefied petroleum gas ship, a barge, a reliquefaction unit, a gasification, an earth structure, for example an earth reservoir.
  • the invention connects that it has just been described, achieves the goal that it had set itself, and makes it possible to propose a tank comprising a structure for guiding a tower for loading / unloading liquefied gas whose The thermal insulation is improved as well as its mechanical resistance with respect to operating loads and accidental loads. Variants not described here could be implemented without departing from the context of the invention.

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Abstract

La présente invention concerne une cuve pour le transport et/ou le stockage d'un gaz liquéfié comprenant une structure porteuse, une pluralité de parois (27) comportant chacune, selon une direction d'épaisseur (E) de la paroi (27), au moins une couche thermiquement isolante (41) reposant contre la structure porteuse et au moins une membrane étanche reposant sur la couche thermiquement isolante (41), la pluralité de parois (27) comprenant au moins une paroi de fond (27), une structure de guidage (77) configurée pour recevoir une tour de chargement et/ou déchargement du gaz liquéfié contenu dans la cuve, la structure de guidage (77) comprenant une base (93) en appui contre la structure porteuse, la couche thermiquement isolante (41) comprenant au moins un panneau autoporteur calorifuge (43). La couche thermiquement isolante (41) comprend un dégagement (151) délimité par une portion (96) du panneau autoporteur calorifuge (43) et par la structure porteuse, le dégagement (151) étant configuré pour loger au moins en partie la base (93) de la structure de guidage (77).

Description

DESCRIPTION
Titre de l'invention : Structure de guidage pour une tour de chargement/déchargement d’une cuve destinée au stockage et/ou au transport de gaz liquéfié
La présente invention se rapporte au domaine des cuves apres à contenir un gaz liquéfié. Plus parriculièremenr, l’invenrion concerne une paroi de fond d’une cuve, par exemple d’une plateforme gravitaire ou d’un réservoir terrestre, pour le stockage d’un gaz liquéfié, comme par exemple du gaz naturel liquéfié (GNL) ou du gaz de pétrole liquéfié (GPL).
Dans l'état de la technique, il est connu des cuves étanches et thermiquement isolantes de stockage de gaz liquéfié embarquées dans une plateforme gravitaire ou un navire.
Elles sont généralement équipées d’une tour de chargement/déchargement du gaz liquéfié contenu dans la cuve. La tour de chargement/ déchargement est généralement suspendue à une paroi supérieure d’une structure porteuse, la structure porteuse représentant la structure de base de la plateforme gravitaire ou la coque interne du navire. La cuve peur comprendre également une structure de guidage qui est fixée à la structure porteuse d’une paroi de fond de la cuve et/ou un puisard. La structure de guidage est configurée pour maintenir une partie basse de la tour de chargemenr/déchargemenr dans une position donnée par rapport à un plan horizontal tour en lui autorisant un mouvement en translation verticale de la tour de chargement/ déchargement.
La structure de guidage est immergée dans le gaz liquéfié lorsque la cuve en contient. Il est donc nécessaire d’assurer l’isolation thermique de la structure de guidage ainsi que la conrinuiré thermique de la paroi de fond de la cuve que la structure de guidage traverse. Or, les caractéristiques techniques de la structure de guidage rendent parfois difficile l'isolation thermique de la structure de guidage et la conrinuiré thermique de la paroi de fond.
De plus, les cuves de plateforme gravitaire présentent un volume bien plus important que les cuves de navire et n’offrent qu’une résistance limitée, aux charges de fonctionnement et aux charges ponctuelles qu’impliquent le chargement ou le déchargement de la cuve avec du gaz liquéfié. De plus, la structure de guidage est soumise à de fortes contraintes mécaniques et thermiques notamment de la part de la tour de chargement/déchargement ce qui a pour conséquence une fatigue prématurée de la structure de guidage mais aussi de la paroi de fond.
La présente invention a pour premier but de palier à au moins un des inconvénients précités et de conduire en outre à d’autres avantages en proposant un nouveau type de paroi pour une cuve de stockage et/ou de transport de gaz liquéfié, notamment pour une plateforme gravitaire.
Un deuxième but de l’invention est d’obtenir une résistance mécanique accrue de l’attache de la structure de guidage au niveau de la paroi de fond.
Un troisième but de l’invention est d’obtenir une meilleure isolation thermique de l’attache de la structure de guidage au niveau de la paroi de fond.
Un quatrième but de l’invention est de minimiser les déformations structurelles de la structure de guidage.
La présente invention propose ainsi une cuve pour le transport et/ou le stockage d’un gaz liquéfié comprenant une structure porteuse, une pluralité de parois de cuve comportant chacune, selon une direction d’épaisseur de la paroi, au moins une couche thermiquement isolante reposant contre la structure porteuse et au moins une membrane étanche reposant sur la couche thermiquement isolante, la pluralité de parois de cuve comprenant au moins une paroi de fond, une structure de guidage configurée pour recevoir une tour de chargement et/ ou déchargement du gaz liquéfié contenu dans la cuve, la structure de guidage étant agencée contre la structure porteuse et s’étendant au moins en partie à l’intérieur de la cuve, la structure de guidage comprenant une base en appui contre la structure porteuse, la couche thermiquement isolante comprenant au moins un panneau autoporteur calorifuge qui est au moins en partie disposé autour de la structure de guidage caractérisée en ce que la couche thermiquement isolante comprend un dégagement délimité, dans la direction d’épaisseur de la paroi de fond, par une portion du panneau autoporteur calorifuge et par la structure porteuse, le dégagement étant configuré pour loger au moins en partie la base de la structure de guidage. Il faut entendre ici, ainsi que dans le reste de la demande, par « autoporteur » que le panneau autoporteur calorifuge peut supporter le poids d’un objet placé au-dessus de lui, par exemple du gaz naturel liquéfié, sans se déformer notablement et dans la limite de sa résistance mécanique.
Le dégagement prévu dans la couche thermiquement isolante faite de panneau autoporteur calorifuge permet d’accueillir une partie de la base de la structure de guidage. Les panneaux autoporteurs calorifuges peuvent alors venir au plus près de la structure de guidage et ainsi assurer en partie l’isolation thermique de la structure de guidage.
Selon un mode de réalisation, le dégagement présente une épaisseur comprise entre 25mm et 70mm. L’épaisseur est mesurée depuis une face interne de la structure porteuse à une face externe de la portion du panneau autoporteur calorifuge le long d’une direction parallèle à la direction d’épaisseur.
Selon un mode de réalisation, la portion du panneau autoporteur calorifuge qui délimite dans la direction d’épaisseur le dégagement comprend une plaque de contreplaqué de bois ou en matériau composite.
Selon un mode de réalisation, une partie de la portion du panneau autoporteur calorifuge repose sur la base, notamment sur la platine de cette base, de la structure de guidage.
Selon un mode de réalisation, un dispositif d’entretoisement est interposé entre la base de la structure de guidage, plus particulièrement la platine de la base, et la partie de la portion du panneau autoporteur calorifuge reposant sur la base de la structure de guidage.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d’entretoisement est un insert ou un cordon du mastic ou une combinaison des deux.
Selon un mode de réalisation, la cuve comprend au moins un dispositif de calage configuré pour bloquer la structure de guidage dans au moins une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur de la paroi de fond. Selon un mode de réalisation, le dispositif de calage est logé dans le dégagement.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de calage est composé de métal.
Selon un mode de réalisation, une autre partie de la portion du panneau autoporteur calorifuge repose sur le dispositif de calage.
Selon un mode de réalisation, un organe de calage est agencé entre le dispositif de calage et l’autre portion du panneau autoporteur.
Selon un mode de réalisation, l’organe de calage est un insert ou un cordon du mastic ou une combinaison des deux.
Selon un mode de réalisation, le dégagement est délimité, dans une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur, par un bord du panneau autoporteur calorifuge qui s’étend entre une face externe de la portion du panneau autoporteur calorifuge et une face interne de la structure porteuse, et par la structure de guidage.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de calage est agencé entre le bord du panneau autoporteur calorifuge et la base de la structure de guidage.
Selon un mode de réalisation, un organe d’isolation thermique est interposé entre la base de la structure de guidage et la structure porteuse. Cet organe d’isolation thermique présente également une fonction de réglage de la position selon l’axe vertical de la structure de guidage.
Selon un mode de réalisation, la couche thermique isolante est une couche thermique isolante secondaire et la membrane étanche est une membrane étanche primaire, et la cuve comprenant une couche thermiquement isolante primaire et une membrane étanche secondaire, la membrane étanche secondaire repose contre la couche thermiquement isolante secondaire, la couche thermiquement isolante primaire repose contre la membrane étanche secondaire et la membrane étanche primaire repose contre la couche thermiquement isolante primaire.
Selon un mode de réalisation, la couche thermiquement isolante primaire et/ou la couche thermiquement isolante secondaire comprend une pluralité de panneaux autoporteurs calorifuges, chaque panneau autoporteur calorifuge comportant un bloc de mousse de polyuréthane contre lequel au moins une plaque de contreplaqué de bois ou de matériau composite est disposée.
Selon un mode de réalisation, la structure porteuse est réalisée à partir d’un matériau choisi parmi le groupe comprenant un métal, un alliage métallique, un béton et leur mélange.
L’invention fournit par ailleurs une unité de transport et/ou de stockage comprenant au moins une cuve selon l’invention, l’unité de transport et/ou de stockage étant choisie parmi le groupe comportant un navire méthanier, un navire de gaz de pétrole liquéfié, une barge, une unité de reliquéfaction, une unité de gazéification, une structure terrestre, par exemple un réservoir terrestre, et une plateforme gravitaire.
Selon un mode de réalisation, l’unité de transport et/ou de stockage comprend une structure de base à laquelle la cuve selon l’invention est ancrée, la structure de base étant composée de béton.
L’invention propose également un système de transfert pour un gaz liquéfié, le système comportant une plateforme gravitaire selon l’invention, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la structure de base de la plateforme gravitaire à un navire et une pompe pour entraîner un flux de gaz liquéfié à travers les canalisations isolées depuis la cuve de la plateforme gravitaire vers le navire.
L’invention fournit par ailleurs un procédé de chargement ou déchargement d'une plateforme gravitaire selon l’invention, dans lequel on achemine un gaz liquéfié à travers des canalisations isolées depuis la cuve de la plateforme gravitaire vers un navire.
Le contenu de la divulgation comprend également une cuve pour le transport et/ou le stockage d’un gaz liquéfié comprenant une structure porteuse, une pluralité de parois de cuve comportant chacune, selon une direction d’épaisseur de la paroi, au moins une couche thermiquement isolante reposant contre la structure porteuse et au moins une membrane étanche reposant sur la couche thermiquement isolante et destinée à être en contact avec le gaz liquéfié à l’intérieur de la cuve, la pluralité de parois de cuve comprenant au moins une paroi de fond, et une structure de guidage configurée pour recevoir une tour de chargement et/ou déchargement étant agencée contre la structure porteuse, caractérisée en ce que la cuve comprend une pluralité de dispositifs de calage solidaires de la structure porteuse et au contact d’une base de la structure de guidage de manière à bloquer un mouvement de la structure de guidage selon une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur de la paroi de fond.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[fig 1] La figure 1 est une vue schématique en perspective d’une cuve selon l’invention ;
[fig 2] la figure 2 est une vue schématique en coupe selon un plan transversal et vertical de la cuve de la figure 1 ;
[fig 3] la figure 3 est une vue schématique d’une structure d’une paroi de la cuve de la figure 2, selon une direction d’épaisseur de la paroi ;
[fig 4] La figure 4 est une vue de détails en coupe selon une plan transversal et vertical d’une structure de guidage de la figure 1 destinée à assurer un guidage en translation vertical de la tour de chargement/déchargement de la figure 1 ;
[fig 5] La figure 5 est une vue de détail d’un dispositif de calage de la structure de guidage illustrée sur la figure 4 ;
[fig 6] La figure 6 est une représentation schématique d'une cuve de navire méthanier et d'une plateforme gravitaire de chargement/déchargement comprenant la cuve selon l’invention.
Il faut tout d’abord noter que si les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant. Il est également à noter que, sur l’ensemble des figures, les éléments similaires et/ou remplissant la même fonction sont indiqués par la même numérotation. Dans la description qui va suivre, une direction d’un axe longitudinal L, une direction d’un axe transversal T, et une direction d’un axe vertical V sont représentées par un rrièdre (L, V, T) sur les figures 1 et 2 et les figures 4 et 5. On définir un plan horizontal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe vertical, un plan longitudinal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe transversal, et un plan transversal comme étant un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal.
Les termes « externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'inrérieur et à l'extérieur de la cuve.
En référence à la figure 1 , une cuve 21 étanche et thermiquement isolante de stockage de gaz liquéfié est ancrée dans une structure porteuse 3 en héron. La structure porteuse 3 est par exemple formée par une structure de base d’une plateforme gravitaire 1. Par la suite « structure de base » et « structure porteuse » sont utilisées indifféremment et désignée par la même référence numérale.
Dans un exemple de réalisation non représenté, la structure porteuse 3 est formée par la double coque d’un navire. Le navire peur erre un navire méthanier ou un navire de gaz de pétrole liquéfié. La structure porteuse 3 peur aussi erre formée par une double structure de maintien, par exemple, d’une barge, d’une unité de reliquéfaction, d’une unité de gazéification, d’une structure terrestre comme un réservoir terrestre.
Plus précisément, en référence à la figure 2 qui est une vue en coupe de la cuve 21 de la figure 1 selon le plan de coupe 150, la structure porteuse 3 comprend une double cloison de fond 5, une cloison supérieure 9 et des doubles cloisons latérales 7 reliant la double cloison de fond 5 à la cloison supérieure 9. Chaque double cloison 5, 7 comporte une cloison externe 11 et une cloison in terne 13 composées de béton. Les cloisons internes 13 et la cloison supérieure 9 définissent la forme générale de la cuve 21. Les cloisons externes 11 et les cloisons internes 13 sont reliées les unes aux autres par des entremises 15 de béton.
Une partie inférieure de la structure de base 3 comporte des compartiments de ballast 17. Les compartiments de ballast 17 sont ménagés entre la cloison in terne 13 et la cloison externe 11 de la double cloison de fond 5. Les compartiments de ballast 17 sont remplis d’eau de mer lorsque la plateforme gravitaire 1 se trouve à l'endroit de son exploitation de manière à immerger par ballastage la plateforme gravitaire 1. Il en résulte que la plateforme gravitaire 1 repose en partie sur un fond de la mer.
On notera que la structure de base 3 comprend également un insert, par exemple métallique, en prise dans le béton de la structure de base. Un tel insert s’étend horizontalement en étant disposé, selon une direction verticale, sous la structure de guidage 77, qui sera décrire ci-dessous, entre celle-ci et le béton.
En référence à la figure 2 et à la figure 3, la cuve 21 comporte une pluralité de parois 23, 25, 27 qui sont, chacune, disposées contre une cloison interne 13 et la cloison supérieure 9 de la structure de base 3. Ainsi, la cuve 21 comprend une paroi supérieure 23 disposée sur une face interne de la cloison supérieure 7 et une paroi de fond 27 disposée sur une face interne de la cloison interne 13. La paroi supérieure 23 et la paroi de fond 27 s’étendent dans un plan principal sensiblement parallèle au plan horizontal tel que défini auparavant. La paroi supérieure 23 est sensiblement parallèle et non sécante à la paroi de fond 27. Il faut entendre ici, ainsi que dans tour ce qui suit, par « sensiblement », que les tolérances de fabrication, ainsi que d’éventuelles tolérances d’assemblage, doivent erre prises en compte.
La paroi supérieure 23 et la paroi de fond 27 sont reliées l’une à l'autre par des parois latérales 25 disposée sur une face interne des autres cloisons internes 13. Les parois latérales 25 s’étendent chacune dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan horizontal depuis une extrémité de la paroi de fond 27 jusqu’à une extrémité de la paroi supérieure 23. La cuve 21 présente une forme générale de parallélépipède rectangle.
En référence à la figure 3, chaque paroi 23, 25, 27 comprend, selon une direction d’épaisseur E de la paroi 23, 25, 27, une couche rhermiquemenr isolante secondaire 41 retenue à la cloison respective de la structure de base 3, une membrane étanche secondaire 51 reposant contre la couche rhermiquemenr isolante secondaire 41 , une couche rhermiquemenr isolante primaire 61 reposant contre la membrane étanche secondaire 51 et une membrane étanche primaire 71 destinée à erre en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve 21 et reposant contre la couche thermiquement isolante primaire 61.
Les couches thermiquement isolantes secondaires 41 des parois 23, 25, 27 de cuve 21 communiquent les unes avec les autres de manière à former, entre la structure de base 3 et la membrane étanche secondaire 51 , un espace thermiquement isolant secondaire continu et étanche. De même, les couches thermiquement isolantes primaires 61 des parois 23, 25, 27 de cuve 21 communiquent les unes avec les autres de manière à former, entre la membrane étanche secondaire 51 et la membrane primaire 71 un espace thermiquement isolant primaire continu et étanche.
La couche thermiquement isolante secondaire 41 comporte une pluralité de panneaux autoporteurs calorifuges 43. Les panneaux autoporteurs calorifuges 43 présentent sensiblement une forme de parallélépipède rectangle. Les panneaux autoporteurs calorifuges 43 peuvent présenter d’autres formes comme par exemple une forme de parallélépipède, notamment à base carrée ou à base rectangulaire, ou une forme de prisme droit à base hexagonale. Les panneaux autoporteurs calorifuges 43 sont juxtaposés selon des rangées parallèles.
Les panneaux autoporteurs calorifuges 43 comportent chacun un bloc de mousse polymère 45 calorifuge reposant sur une plaque rigide externe 47. La plaque rigide externe 47 est, par exemple, une plaque de bois contreplaqué. La plaque rigide externe 47est collée sur ledit bloc de mousse polymère 45 calorifuge. La mousse polymère calorifuge peut notamment être une mousse à base de polyuréthane rigide. Des fibres de verre peuvent être noyées dans la mousse de polyuréthane pour la renforcer. Dans un mode de réalisation non représenté, la plaque rigide externe 47 est composée d’au moins un matériau composite.
La face interne des cloisons internes 13 et la face interne de la cloison supérieure 9 peuvent présenter des écarts importants par rapport à la surface théorique prévue pour la structure de base en raison par exemple d’imprécisions de fabrication. Ces écarts sont rattrapés en mettant en appui les panneaux autoporteurs calorifuges 41 contre la structure de base par l’intermédiaire de boudins de résine polymérisable 40 ou mastic. Les panneaux autoporteurs calorifuges 41 sont ancrés aux cloisons internes 13 et à la cloison supérieure 9 à l’aide de goujons, non illustrés, soudés sur la face interne des cloisons internes 13.
La membrane étanche secondaire 51 comprend une pluralité de nappes étanches rigides 53 faites à partir d’une feuille en aluminium de 0,07mm d’épaisseur prise en sandwich entre deux tissus de fibres de verre imprégnés d’une résine de polyamide. Les nappes étanches rigides 53 sont collées aux blocs de mousse polymère 45 des panneaux autoporteurs calorifuges 43, par exemple à l’aide d’une colle polyuréthane bi- composante.
Pour conférer une certaine souplesse à la membrane secondaire et assurer la continuité de celle-ci entre deux nappes étanches rigides 53 contigües, on met en place une nappe étanche souple 55 collées sur des rebords périphériques voisins de deux nappes étanches rigides 53 contigües. La nappe étanche souple 65 est constituée d’un matériau composite comportant trois couches : les deux couches externes sont des tissus en fibre de verre et la couche intermédiaire est une feuille métallique mince, par exemple une feuille d’aluminium d’une épaisseur d’environ 0,1mm. Cette feuille métallique assure la continuité de la membrane étanche secondaire.
La couche thermiquement isolante primaire 61 comporte une pluralité de panneaux autoporteurs calorifuges 63 de forme sensiblement parallélépipédique rectangle. Les panneaux autoporteurs calorifuges 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 peuvent présenter d’autres formes comme par exemple une forme cubique. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, les panneaux autoporteurs calorifuges 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 sont décalés par rapport aux panneaux autoporteurs calorifuges 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 de telle sorte que chaque panneau isolant primaire 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 s'étende sur quatre blocs autoporteurs calorifuges 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41.
Chaque panneau autoporteur calorifuge 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 présente un bloc de mousse polymère 65 calorifuge, par exemple à base de polyuréthane rigide. Un premier côté de ce bloc de mousse polymère 65 est collé à la membrane étanche secondaire 51 et un deuxième côté, opposé au premier côté, est revêtu d’une plaque rigide interne 69. Des fibres de verre peuvent erre noyées dans la mousse polymère pour la renforcer. La plaque rigide interne 69 du panneau autoporteur calorifuge 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 est par exemple en bois contreplaqué ou en matériau composite.
La membrane étanche primaire 71 comporte une pluralité de rôles métalliques qui sont soudées les unes aux autres. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, la membrane étanche primaire 71 présente des ondulations 75 sur les rôles métalliques qui lui permettent de se déformer sous l’effet des sollicitations thermiques et mécaniques générées par le gaz liquéfié dans la cuve 21. La membrane étanche primaire 71 comporte deux séries d’ondulations 75 perpendiculaires l’une à l’aurre. Les ondulations 75 font saillie vers l'intérieur de la cuve 21. La plaque rigide interne 69 de chaque panneau autoporteur calorifuge 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 est équipée de plaques d’assemblage métalliques (non représentées) pour l'ancrage des rôles métalliques ondulées de la membrane étanche primaire 71. Les plaques d’assemblage peuvent erre assemblées entre elles, par exemple, par soudage.
En référence à la figure 1, la cuve 21 comprend une structure de guidage 77 agencée contre la structure porteuse 3. La structure de guidage 77 est configurée pour recevoir une tour de chargement et/ ou déchargement 29 du gaz liquéfié contenu dans la cuve 21.
La tour de chargemenr/déchargemenr 29 s’étend sur sensiblement route la hauteur de la cuve 21 c’est- à-dire depuis la paroi inférieure jusqu’à la paroi supérieure à laquelle elle est suspendue en sa partie haute 33. La tour de chargemenr/déchargemenr 29 comprend trois mars 31 verticaux reliés entre eux par des traverses (non représentées) définissant une forme de prisme à section triangulaire. Les mars 31 verticaux sont creux pour permettre le passage de câbles d’alimenrarion électrique (non représenté) assurant notamment une alimentation électrique des pompes de déchargement (non représentées) de la cuve 21 via des lignes de déchargement (non représentées) de la tour de chargement/déchargement 29. Dans un mode de réalisation non représenté, la tour de chargement/ déchargement 29 peur comporter 2 mars verticaux ou 4 mars verticaux.
La tour de chargement/ déchargement 29 comporte un dispositif de guidage 37 en sa partie basse 35 qui coopère avec la structure de guidage 77 de la cuve 21. Le dispositif de guidage 37 vise à autoriser les mouvements relatifs de la tour de chargemenr/déchargemenr 29 par rapport à la structure de guidage 77 selon la direction de hauteur de la cuve 21 afin de permettre à la tour de chargement/ déchargement 29 de se contracter ou de se dilater en fonction des températures à laquelle elle est soumise tour en empêchant les mouvements horizontaux de la partie inférieure 31 de la tour de chargemenr/déchargemenr 29.
La structure de guidage 77 localisée dans une zone de la paroi de fond 27 de la cuve 21 en regard d’un axe central de la tour de chargemenr/déchargemenr 29 va maintenant erre décrire plus précisément en référence à la figure 4 qui est une vue de la structure de guidage selon le plan de coupe 200 indiqué sur la figure 1. Pour simplifier la figure 4, la membrane étanche primaire 71 et la membrane étanche secondaire 51 n’ont pas été représentées.
La structure de guidage 77 comprend une base en appui contre la structure porteuse 3.
La structure de guidage 77 comprend une partie inferieure 79, par exemple rronconique et creuse, qui se raccorde à une partie supérieure 78 de forme cylindrique droite. Cette partie inférieure 79 est assimilable à la base de la structure de guidage 77 évoquée ci- dessus. La partie supérieure 78 fait saillie dans la cuve 21 de manière à coopérer avec le dispositif de guidage 37 de la tour de chargemenr/déchargemenr 29. La partie inferieure 79 s'étend à travers l'épaisseur de la paroi de fond 27 de la cuve 21 jusqu’à la membrane étanche primaire 71.
La partie inférieure 79, ou base, comprend au moins une platine 93 en appui contre la structure porteuse 3, la platine 93 s’étendant, par son plan d’extension majoritaire, dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Cette platiné 93 est la partie de base qui s’étend dans un dégagement 151 formé dans la couche rhermiquemenr isolante 41. La partie inférieure 79 rronconique, ou base, présente une petite base 80 de forme circulaire et une grande base 81 de forme circulaire. La petite base 80 et la grande base
81 se développent chacune dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. La petite base 80 présente un diamètre inférieure au diamètre de la grande base 81. La partie supérieure 78 présente un diamètre sensiblement égale au diamètre de la petite base 80. De plus, la grande base 81 est plus proche de la structure porteuse 3 que la petite base 80. La partie inférieure 79 comprend une paroi radiale 88 qui s’étend depuis un contour de la petite base 80 jusqu’à un contour de la grande base 81. Dit autrement, la paroi radiale 88 relie la petite base 80 à la grande base 81 en formant un cône. La paroi radiale 88 s’étend circonférentiellement à la petite base 80 et circonférentiellement à la grande base 81. La petite base 80 est assemblée à la partie supérieure 78 de la structure de guidage 77 par l'intermédiaire d’un premier plateau 82 qui s’étend dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Le premier plateau 82 peur présenter différentes formes. Dans l’exemple représenté, le premier plateau 82 présente une forme circulaire vu dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Le premier plateau 82 présente un diamètre plus grand que le diamètre de la petite base 80. Ainsi, une partie extérieure 83 du premier plateau 82 s’étend depuis la petite base 80 en direction de la membrane étanche primaire 71 pour y erre raccordée. Cette partie extérieure 83 du premier plateau
82 est disposée dans la continuité de la membrane étanche primaire et participe à son étanchéité et à son isolation. Une partie intérieure 84 du premier plateau 82 s’étend, dans le prolongement de la partie extérieure 83, à l'intérieur de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77.
La structure de guidage 77 comprend un deuxième plateau 85 agencé entre la petite base 80 et la deuxième base 81 de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77. Le deuxième plateau 85 s’étend dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de de la paroi de fond 27. Le deuxième plateau 85 peur présenter différentes formes. Dans l’exemple représenté, le deuxième plateau 85 présente une forme de cercle vu dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Le deuxième plateau 85 est disposé de manière à être dans le prolongement de la membrane étanche secondaire 51 pour y être raccordé. Le deuxième plateau 85 est donc sensiblement au même niveau que la membrane étanche secondaire 51. Une partie extérieure 86 du deuxième plateau 85 s'étend autour de la partie inférieure 73 de la structure de guidage 77. Cette partie extérieure 86 du deuxième plateau 85 est disposée dans la continuité de la membrane étanche secondaire et participe à son étanchéité et à son isolation. La partie extérieure 86 du deuxième plateau 85 s’étend circonférentiellement depuis la paroi radiale 88 de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77. La partie extérieure 86 du deuxième plateau 85 est destinée à être raccordée à la membrane étanche secondaire 41.
Une partie intérieure 87 du deuxième plateau 85 s’étend à l'intérieur de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77. Ainsi, un espace intérieur de la partie inférieure 79 est divisé en une portion secondaire 90 et une portion primaire 91. La portion primaire 91 est donc délimitée par le premier plateau 82, le deuxième plateau 85 et la paroi radiale 88 de la partie inférieure 79. La portion secondaire 90 est délimitée par le deuxième plateau 85, la double cloison de fond 5 de la structure de base 3 et la paroi radiale 88 de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77. Une garniture isolante non structurelle (non représentée) est agencée dans la portion primaire 91 et/ou dans la portion secondaire 90. La garniture isolante non structurelle est par exemple une laine de verre, une laine minérale ou leur mélange. Ainsi, la conduction thermique est limitée au sein de de la structure de guidage 77.
Les panneaux autoporteurs calorifuges 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 adjacents à la structure de guidage 77 prennent appui sur au moins un panneau autoporteur calorifuges 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 et sur la partie extérieure 86 du deuxième plateau 85. Les panneaux autoporteurs calorifuges 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 adjacents à la structure de guidage 77 prennent également appui sur la partie extérieure 86 du deuxième plateau 85. Une face latérale des panneaux autoporteurs calorifuges 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 adjacents à la structure de guidage 77 est agencée contre une extrémité de la partie extérieure 84 du premier plateau 82. Afin d’améliorer l'isolation thermique, une garniture isolante non structurelle 92 est disposée entre les panneaux autoporteurs calorifuges 63 de la couche thermiquement isolante primaire 61 adjacents à la structure de guidage 77 et la paroi radiale 88 de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77. La garniture isolante non structurelle 92 disposée est par exemple une laine de verre, une laine minérale ou leur mélange.
La paroi radiale 88 de la partie inférieure 79 comprend des rrous 89 traversants. Une partie des rrous 89 de la paroi radiale 88 sont agencés de manière à mettre en communication aéraulique l’espace thermiquement isolant secondaire avec la portion secondaire 90 de l’espace intérieur de la partie inférieure 79. La circulation d’un gaz inerte, comme par exemple de l’azote ou de l’argon, entre l’espace thermiquement isolant secondaire avec la portion secondaire 90 est ainsi facilitée. Une autre partie des rrous 89 de la paroi radiale 88 sont agencés de manière à mettre en communication aéraulique l’espace thermiquement isolant primaire avec la portion primaire 91 de l’espace in rérieur de la partie inférieure 79. La circulation d’un gaz inerte, comme par exemple de l’azote ou de l’argon, l’espace thermiquement isolant primaire avec la portion primaire 91 est ainsi facilitée.
La structure de guidage 77 comprend une platiné 93 agencée circonférentiellement à la grande base 81 de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77. La platiné 93 s’étend dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. La platiné 93 présente un périmètre de forme carré vu dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E. La platine 93 est en appui contre la cloison interne 13 de la double cloison de fond 5 de la structure porteuse 3. Autrement dir, la structure de guidage 77 s’appuie sur sa base formée au moins en partie par la platine 93 qui est en contact plan sur plan contre la structure porteuse 3. La platiné 93 est fixée à la structure porteuse 3 par un système de vis écrou (non représenté).
Un organe d’isolation thermique 94 est intercalé entre la face interne de la cloison interne 13 et la platine 93 de manière à rompre le ponr thermique entre la structure porteuse 3 et la structure de guidage 77. L’organe d’isolation thermique 94 est par exemple une plaque de contreplaqué de bois ou une plaque d’un matériau composite. L’épaisseur de cet organe d’isolation participe également au réglage de la hauteur, selon la direction verticale, de la position de la structure de guidage 77.
Pour disposer au plus près des panneaux autoporteurs calorifuges de la couche thermiquement isolante secondaire 41 en s’accommodant de la platine 93 de la structure de guidage 77, chaque panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 présente une découpe 95. La découpe 95 présente une forme de rectangle vu en projection dans un plan comprenant la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. La découpe 95 est effectuée sur une partie inférieure du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93. La découpe 95 est délimitée par une portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 et par un bord intermédiaire latéral 99 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93. Le bord intermédiaire latéral 99 s’étend entre une face intermédiaire externe 97 de la portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 et une face interne de la cloison interne 13 de la double-paroi de fond 5 de la structure porteuse 3.
La portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 comprend une plaque 98 de contreplaqué de bois ou une plaque en matériau composite agencée au niveau de la face intermédiaire externe 97. Ceci permet de renforcer la résistance mécanique du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93.
Ainsi, la couche thermiquement isolante secondaire 41 comprend un dégagement 151 délimité, dans la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27, par la face intermédiaire externe 97 de la portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 et par la face interne de la cloison interne 13 de la double cloison de fond 5 de la structure porteuse 3. Autrement dit, le dégagement 151 est délimité, dans la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27, par une portion du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 et par la structure porteuse 3. Le dégagement 151 loge ainsi au moins en partie la base, notamment la platine 93 de la structure de guidage 77 dans une direction parallèle à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27.
Le dégagement 151 présente une épaisseur H comprise entre 25mm et 70mm. L’épaisseur H est mesurée, le long d’une direction parallèle à la direction d’épaisseur E, de la face interne de la cloison interne 13 de la double cloison de fond 5 de la structure porteuse 3 à la face intermédiaire externe 97 de la portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93. L’épaisseur H du dégagement 151 est supérieure ou égale à une épaisseur de la platine 93 mesurée, le long d’une direction parallèle à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27.
Le dégagement 151 est délimité dans une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27, par le bord intermédiaire latéral 99 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 et par la structure de guidage 77. Autrement dit, une longueur du dégagement 151 est plus grande qu’une longueur de la platine 93, les longueurs étant mesurées dans la direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Le dégagement 151 loge au moins une partie de la platine 93 dans une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27.
Les panneaux autoporteurs calorifuges 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacents à la structure de guidage 77 sont en partie en contact avec une extrémité de la partie extérieure 86 du deuxième plateau 85. Afin d’améliorer l’isolation thermique, de la garniture isolante non structurelle 92 est disposée entre les panneaux autoporteurs calorifuges 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacents à la structure de guidage 77 et la paroi radiale 88 de la partie inférieure 79 de la structure de guidage 77. Une partie 97a de la face intermédiaire externe 97 de la portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 vient se reposer sur la partie de la platine 93 logée dans le dégagement 151. Afin de rattraper au moins en partie les tolérances de fabrication de la platine 93 et/ou du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93, un dispositif d’entretoisement 153 est agencé entre la platine 93 et la partie de la face intermédiaire externe 97 reposant sur la partie de la platine 93 logée dans le dégagement 151. Le dispositif d’entretoisement 153 est un insert ou un cordon du mastic ou une combinaison des deux. L’insert peut être composé de contreplaqué de bois et/ou composé d’au moins un matériau composite.
Le dispositif d’entretoisement 153 est l’un des composants qui participent la gestion de la position verticale de la structure de guidage 77. En effet, il convient d’aligner dans un même plan la partie extérieure 83 du premier plateau 82 avec la membrane étanche primaire. Il faut également aligner la partie extérieure 86 du deuxième plateau 85 dans un même plan que la membrane étanche secondaire. Le dispositif d’entretoisement 153 participe à la réalisation de cette fonction.
En référence à la figure 4 et à la figure 5, la cuve 21 comprend au moins un dispositif de calage 155 configuré pour bloquer la structure de guidage 77 dans au moins une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Le dispositif de calage 155 décrit ci- après peut être indépendant du fait que la couche thermiquement isolante 41 comprend le dégagement 151 délimité, dans la direction d'épaisseur E de la paroi de fond 27, par la portion 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 et par la structure porteuse 3, le dégagement 151 étant configuré pour loger au moins en partie la base de la structure de guidage 77. Alternativement, le dispositif de calage 155 décrit ci- après peut être intimement combiné avec la couche thermiquement isolante 41 qui comprend le dégagement 151 délimité, dans la direction d'épaisseur E de la paroi de fond 27, par la portion 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 et par la structure porteuse 3, le dégagement 151 étant configuré pour loger au moins en partie la base de la structure de guidage 77.
Le dispositif de calage 155 est agencé sur la face interne de la cloison interne de la double cloison de fond de manière à ce que le dispositif de calage 155 soit logé dans le dégagement 151. Le dispositif de calage 155 est disposé entre le bord intermédiaire latéral 99 du panneau autoporteur calorifuge 43 et la structure de guidage 77, notamment sa platine 93. Plusieurs dispositifs de calage 155 tel décrit ci-dessous sont répartis périphériquement autour de la structure de guidage.
Dans l’exemple de réalisation, le dispositif de calage 155 comprend une cornière 157 renforcé par une pluralité de contreforts 163. La cornière 157 présente un profil en L c’est- à-dire que la cornière 157 comprend un premier pan 159 et un deuxième pan 161, perpendiculaire, ou sensiblement perpendiculaire, au premier pan 159. Le premier pan 159 se développe dans un plan comprenant la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Autrement dir, le premier pan 159 s’étend dans un plan perpendiculaire au plan d’extension de la platine 93. Le deuxième pan 161 se développe dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Autrement dir, le deuxième pan 161 se développe dans un plan parallèle au plan d’extension de la platine
93.
Le premier pan 159 est agencé contre une des périphéries de la structure de guidage, notamment de la platine 93, tandis que le deuxième pan 161 est agencé contre la face interne de la cloison in terne 13 de la double cloison de fond 5 tour en s’étendant dans une direction opposée à la périphérie de la structure de guidage, par exemple de la platine 93. La cornière 157 est fixée à la face interne de la cloison interne 13 de la double cloison de fond 5 par soudage.
Chaque contrefort 163 présente une forme de parallélépipède rectangle. Pour chaque conrreforr 163, une face du conrreforr 163 est agencée contre le premier pan 159 et une autre face du conrreforr 163 est agencée contre le deuxième pan 161. Les contreforts 163 sont uniformément répartis le long de la cornière 157. Deux contreforts 163 adjacents sont donc à une distance non-nulle l’un de l’aurre. Entre deux contreforts 163 adjacents, le deuxième pan 161 est évidé. Autrement dit, le deuxième pan 161 est formé de plusieurs jambes. Chaque contrefort 163 est fixé au premier pan 159 et à une jambe du deuxième pan 161 par soudage.
La cuve 21 comprend plusieurs dispositifs de calage 155 qui viennent contre chaque bord de la structure de guidage, notamment de la platine 93, pour bloquer la structure de guidage dans toutes les directions perpendiculaires à la direction d’épaisseur E de la paroi de fond 27. Autrement dit, les dispositifs de calage 155 empêchent les mouvements de la structure de guidage selon des directions contenues dans le plan d’extension de la cloison interne 13, ou de la platine 93.
Un élément de calage 165 peut être agencé entre un bord de la structure de guidage, notamment de la platine 93, et le premier pan 159 de la cornière 157 du dispositif de calage 155. L’élément de calage 165 permet ainsi d’éliminer d’éventuels jeux entre la cornière 157 et la structure de guidage, ici la platine 93, tout en renforçant la tenue mécanique de la structure de guidage. L’élément de calage 165 présente la forme d’une planche, notamment d’un coin, présentant un angle aigue le long d’un bord longitudinal. L’élément de calage 165 est inséré en force, via son angle aigue, après la fixation de la structure de guidage 77 à la structure porteuse 3 et après la fixation du dispositif de calage 155 tout autour de la structure de guidage, ici la platine 93. Afin d’empêcher tous mouvements verticaux, l’élément de calage 165 est soudé au premier pan 159 du dispositif de calage 155.
Lorsque la cuve 21 est assemblée, le dispositif de calage 155 est située dans le dégagement 151. Une autre partie 97b de la face intermédiaire externe 97 de la portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche thermiquement isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93 vient se reposer sur des contreforts 163 du dispositif de calage 155.
Pour éviter la mise en porte à faux du panneau autoporteur calorifuge 43 reposant à la fois sur la structure de guidage 77 et sur le dispositif de calage 155, un organe de calage 167, 169 est agencé entre le dispositif de calage 155 et la plaque 98 de contreplaqué de bois ou de matériau composite agencée au niveau de la face intermédiaire externe 97 de la portion intermédiaire supérieure 96 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche rhermiquemenr isolante secondaire 41 , en venant se reposer sur les contreforts 163 du dispositif de calage 155. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 4 et 5, un premier organe de calage 167 est un inserr en contreplaqué de bois et un deuxième organe de calage 169 est un cordon de mastic. Le cordon de mastic 169 est l’un des éléments qui participe au bon positionnement vertical du panneau autoporteur calorifuge 43 et qui par conséquent défini le dégagement 151. Le cordon de mastic 169 assure ainsi une fonction de calage et une fonction de planéité des composants qui repose sur lui.
On note que la plaque 98 comprend une encoche 97c où s’étend au moins le premier pan 159 du dispositif de calage 155. La position verticale de la structure de guidage 77 étant variable en fonction de ses tolérances de fabrication, l’encoche 97c évite route interférence mécanique entre le dispositif de calage 155 et le panneau autoporteur calorifuge 43 quel que soir la position verticale de ce panneau.
La mise en porte à faux du panneau autoporteur calorifuge 43 peur aussi erre prévenue en réalisant l’encoche 97c dans la plaque 98 agencée au niveau de la face intermédiaire externe 97 du panneau autoporteur calorifuge 43 de la couche rhermiquemenr isolante secondaire 41 adjacent à la platine 93. Cette encoche 97c permet de loger une extrémité verticale du premier pan 159 de la cornière 157 du dispositif de calage 155.
La figure 5 illustre également la constitution de la cloison interne 13 qui comprend l’inserr métallique 117 sur lequel le dispositif de calage 155 est soudé. La structure de guidage repose également sur cet inserr métallique 117. La partie en héron de la cloison interne 13 est ici référencée 116.
La figure 6 montre la cuve 21 de transport et/ou de stockage de forme générale parallélépipédique montée dans la structure de base 3 d’une plateforme gravitaire 1. Les plateformes gravitaires 1 sont en général des structures offshores utilisées dans le cadre d'exploitation de pétrole ou de gaz. Ces ouvrages ont souvent une structure de base en héron, on parle alors de SGB (structure gravitaire en héron) ou GBS (de l’anglais « Gravity Based Structure ») ; on parle également de SGS (Steel Gravity Structure) pour une structure de base réalisée en acier, auquel l’invention s’applique également.
Les plateformes gravitaires 1 peuvent remplir à la fois des fonctions de digue, de stockage, de plateforme d’accueil pour une usine de liquéfaction et de quai de chargement dans le cadre d’une exploitation d’un gaz liquéfié comme par exemple le gaz naturel liquéfié ou l’éthane.
La paroi de la cuve 21 comporte une membrane étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve 21 , une membrane étanche secondaire agencée entre la membrane étanche primaire et la structure de base 3 de la plateforme gravitaire 1 , et deux couches thermiquement isolante agencées respectivement entre la membrane étanche primaire et la membrane étanche secondaire et entre la membrane étanche secondaire et la structure de base 3. De manière connue en soi, des canalisations de chargement/ déchargement 103 disposées sur le pont supérieur d’un navire méthanier 100 peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à la plateforme gravitaire 1 pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 21.
La figure 6 représente la plateforme gravitaire 1 comportant un poste de chargement et de déchargement 105, une conduite sous-marine 107 et une plateforme gravitaire 1. Le poste de chargement et de déchargement 105 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 111 et une tour 113 qui supporte le bras mobile 111. Le bras mobile 111 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 115 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 103. Le bras mobile 111 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 113. Le poste de chargement et de déchargement 105 permet le chargement et le déchargement d’au moins une cuve 22 du navire méthanier 100 depuis ou vers la plateforme gravitaire 1. La cuve 22 du navire méthanier 100 peut être une cuve conforme à l’invention. La plateforme gravitaire 1 comporte au moins une cuve 21 de stockage de gaz liquéfié selon l’invention et des conduites de liaison 109 reliées par la conduite sous-marine 107 au poste de chargement ou de déchargement 105. La conduite sous-marine 107 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 105 et la plateforme gravitaire 1 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 100 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 mer en œuvre des pompes embarquées dans le navire méthanier 100 et/ou des pompes équipant la plateforme gravitaire 1 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 105.
Bien sûr, l’invenrion n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’êrre décrits et de nombreux aménagements peuvent erre apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invenrion. Ainsi, par exemple une unité de transport et/ou de stockage peur comprendre une cuve 1. De relies unités de transport et/ ou de stockage peuvent erre un navire de gaz de pétrole liquéfié, une barge, une unité de reliquéfaction, une unité de gazéification, une structure terrestre, par exemple un réservoir terrestre.
L’invenrion, relie qu’elle vient d’êrre décrire, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer une cuve comprenant une structure de guidage d’une tour de chargemenr/déchargemenr de gaz liquéfié dont l’isolarion thermique est améliorée ainsi que sa résistance mécanique par rapport aux charges de fonctionnement et aux charges accidentelles. Des variantes non décrites ici pourraient erre mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invenrion.

Claims

REVENDICATIONS
1- Cuve (21) pour le transport et/ou le stockage d'un gaz liquéfié comprenant une structure porteuse (3), une pluralité de parois (23, 25, 27) comportant chacune, selon une direction d'épaisseur (E) de la paroi (23, 25, 27), au moins une couche rhermiquemenr isolante (41) reposant contre la structure porteuse (3) et au moins une membrane étanche (71) reposant sur la couche thermiquement isolante (41), la pluralité de parois (23, 25, 27) comprenant au moins une paroi de fond (27), une structure de guidage (77) configurée pour recevoir une tour de chargemenr et/ou déchargement (29) du gaz liquéfié contenu dans la cuve (21), la structure de guidage (77) étant agencée contre la structure porteuse (3) et s'étendant au moins en partie à l'intérieur de la cuve (21), la structure de guidage (77) comprenant une base en appui contre la structure porteuse (3), la couche thermiquement isolante (41) comprenant au moins un panneau autoporteur calorifuge (43) qui est au moins en partie disposé autour de la structure de guidage (77), caractérisée en ce que la couche thermiquement isolante (41) comprend un dégagement (151) délimité, dans la direction d'épaisseur (E) de la paroi de fond (27), par une portion (96) du panneau autoporteur calorifuge (43) et par la structure porteuse (3), le dégagement (151) étant configuré pour loger au moins en partie la base de la structure de guidage (77).
2 Cuve (21) selon la revendication précédente, dans laquelle la base comprend au moins une platine (93) en appui contre la structure porteuse (3), la platine (93) s’étendant dans le dégagement (151) et dans un plan perpendiculaire à la direction d’épaisseur (E) de la paroi de fond (27).
3- Cuve (21) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dégagement (151) présente une épaisseur (H) comprise entre 25mm et 70mm.
4- Cuve (21) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la portion (96) du panneau autoporteur calorifuge (43) qui délimite dans la direction d’épaisseur (E) le dégagement (151), comprend une plaque (98) de contreplaqué de bois ou en matériau composite. 5- Cuve (21) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une partie (97a) de la portion (96) du panneau autoporteur calorifuge (43) repose sur la base de la structure de guidage (77).
6- Cuve (21) selon la revendication précédente, dans laquelle un dispositif d'entretoisement (153) est interposé entre la base de la structure de guidage (77) et la partie (97a) de la portion (96) du panneau autoporteur calorifuge (43) reposant sur la base de la structure de guidage (77).
7- Cuve (21) selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif d'entretoisement (153) est un insert ou un cordon du mastic ou une combinaison des deux.
8- Cuve (21) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dégagement (151) est délimité, dans une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur (E), par un bord (99) du panneau autoporteur calorifuge (43) qui s’étend entre une face externe (97) de la portion (96) du panneau autoporteur calorifuge (43) et une face interne de la structure porteuse (3), et par la structure de guidage (77).
9- Cuve (21) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle un organe d'isolation thermique (94) est interposé entre la base de la structure de guidage (77) et la structure porteuse (3).
10- Cuve (21) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un dispositif de calage (155) logé dans le dégagement (151) et configuré pour bloquer la structure de guidage (77) dans au moins une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur (E) de la paroi de fond (27).
11- Cuve (21) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche thermique isolante (41) est une couche thermique isolante secondaire et la membrane étanche (71) est une membrane étanche primaire, et la cuve (21) comprenant une couche thermiquement isolante primaire (61) et une membrane étanche secondaire (51), la membrane étanche secondaire (51) repose contre la couche thermiquement isolante secondaire (41), la couche thermiquement isolante primaire (61) repose contre la membrane étanche secondaire (51) et la membrane étanche primaire (71) repose contre la couche thermiquement isolante primaire (61).
12- Plateforme gravi taire (1) comprenant une cuve (21) de stockage d'un gaz liquéfié selon l'une quelconque des revendications précédentes et une tour de chargement/déchargement (29) du gaz liquéfié contenu dans la cuve, la tour de chargement/déchargement (29) étant configurée pour coopérer avec la structure de guidage (77) de la cuve (21).
13- Plateforme gravitaire (1) selon la revendication précédente, comprenant une structure de base (3) à laquelle la cuve (21) est ancrée, la structure de base (3) étant composée de béton.
14- Système de transfert pour un gaz liquéfié, le système comportant une plateforme gravitaire (1) selon l'une quelconque des revendications 12 à 13, des canalisations isolées (103, 107, 109, 115) agencées de manière à relier la cuve (21) installée dans la structure de base (3) de la plateforme gravitaire (1) à un navire (100) et une pompe pour entraîner un flux de gaz liquéfié à travers les canalisations isolées (103, 107, 109, 115) depuis la cuve (21) de la plateforme gravitaire (1) vers le navire (100).
15- Procédé de chargement ou déchargement d'une plateforme gravitaire (1) selon l'une quelconque des revendications 12 à 13, dans lequel on achemine un gaz liquéfié à travers des canalisations isolées (103, 107, 109, 115) depuis la cuve (21) de la plateforme gravitaire (1) vers un navire (100).
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