EP4182596A1 - Cuve étanche et thermiquement isolante - Google Patents

Cuve étanche et thermiquement isolante

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EP4182596A1
EP4182596A1 EP21739698.5A EP21739698A EP4182596A1 EP 4182596 A1 EP4182596 A1 EP 4182596A1 EP 21739698 A EP21739698 A EP 21739698A EP 4182596 A1 EP4182596 A1 EP 4182596A1
Authority
EP
European Patent Office
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channel
thermally insulating
sealed
zone
pressure drop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21739698.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Deletre
Alain Tessier
Vincent LORIN
Marc BOYEAU
Vincent Berger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gaztransport et Technigaz SA
Original Assignee
Gaztransport et Technigaz SA
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR2011105A external-priority patent/FR3115854B1/fr
Priority claimed from FR2012578A external-priority patent/FR3115853B1/fr
Application filed by Gaztransport et Technigaz SA filed Critical Gaztransport et Technigaz SA
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Definitions

  • the invention relates to the field of tanks, sealed and thermally insulating, with membranes, for the storage and/or the transport of fluid, such as a cryogenic fluid.
  • Sealed and thermally insulating membrane tanks are used in particular for the storage of liquefied natural gas (LNG), which is stored at atmospheric pressure at around -162°C. These tanks can be installed on land or on a floating structure. In the case of a floating structure, the tank may be intended for the transport of liquefied natural gas or to receive liquefied natural gas used as fuel for the propulsion of the floating structure.
  • LNG liquefied natural gas
  • sealed and thermally insulating tanks are known for the storage of liquefied natural gas, integrated into a supporting structure, such as the double hull of a ship intended for the transport of liquefied natural gas.
  • a supporting structure such as the double hull of a ship intended for the transport of liquefied natural gas.
  • such tanks comprise a multilayer structure having successively, in the direction of the thickness, from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier retained on the support structure, a secondary sealed membrane resting against the secondary thermally insulating barrier, a primary thermally insulating barrier resting against the secondary sealed membrane and a primary sealed membrane resting against the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with the liquefied natural gas contained in the tank.
  • the document WO2014167214 A2 describes a sealed and thermally insulating multilayer tank corner structure in which the secondary thermally insulating barrier at the level of an angle between two walls of the tank comprises two insulating panels forming an edge, the secondary sealed membrane comprising at right of said edge a flexible waterproof film connecting portions of secondary waterproof membrane of said two vessel walls.
  • a central portion of this flexible waterproof film that is to say inserted between the portions of said flexible waterproof film anchored on the secondary waterproof membrane portions of the two vessel walls, is not anchored on the secondary thermally insulating barrier and is therefore free relative to said secondary thermally insulating barrier.
  • the thermal contraction of the insulating panels forming the edge and of the sealed membrane is absorbed by a deformation of the central portion of the flexible sealed film, typically said flexible sealed film is suitable to stretch to absorb the stresses associated with this contraction.
  • the flexible film stretches, a space appears or increases between said central portion of the flexible waterproof film and the thermally insulating barrier. This space develops along the entire length of the ridge.
  • Such a space forms a channel favoring convection and is therefore likely to degrade the thermal insulation performance of the vessel, in particular in the context of edges presenting a component parallel to the direction of earth gravity.
  • One idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank in which convection phenomena are reduced.
  • an idea underlying the invention is to provide a sealed and thermally insulating tank limiting the presence of continuous circulation channels in the thermally insulating barriers, and more particularly between the thermally insulating barriers and the sealed membranes, in order to limit natural convection phenomena in said thermally insulating barriers.
  • the invention provides a leaktight and thermally insulating fluid storage tank, in which a wall of the tank comprises, from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier and a secondary leaktight membrane , the secondary sealed membrane being anchored on the secondary thermally insulating barrier, a primary thermally insulating barrier resting against the secondary sealing membrane and a primary sealing membrane resting against the primary thermally insulating barrier and intended to be in contact with a fluid contained in the vessel , wherein said secondary thermally insulating barrier has a first planar portion and a second planar portion oriented at an angle relative to the first planar portion, a junction between the first secondary thermally insulating barrier planar portion and the second planar thermally insulating barrier portion secondary forming an edge, the first flat portion forming a first anchoring zone for the secondary waterproof membrane, the first anchoring zone being remote from the edge, the second flat portion forming a second anchoring zone for the waterproof membrane secondary, the second anchoring zone being remote from the
  • the pressure drop shutter makes it possible to generate a pressure drop in a flux flow that may occur in the channel while allowing the circulation of gas, for example inert gas.
  • pressure drop shutter is defined according to the invention as a shutter allowing dissipation, by friction, of the mechanical energy of a moving fluid. That is, a shutter causing a drop in fluid pressure due to the resistance encountered by the fluids flowing over or through the shutter.
  • such a sealed and thermally insulating tank may comprise one or more of the following characteristics.
  • the channel is parallel to the direction of earth gravity. In other words, the channel is parallel to a vertical direction of the tank.
  • Such vertical channels are the most likely to promote convection phenomena so that the arrangement of pressure drop shutter(s) in such a channel is particularly advantageous and effectively reduces convection phenomena.
  • the channel has a component parallel to the direction of earth gravity.
  • the channel can be vertical or oblique with respect to the vertical direction of the tank.
  • the channel is perpendicular to the direction of earth gravity.
  • the channel has a component perpendicular to the direction of earth gravity.
  • the channel extends along the waterproof membrane.
  • the pressure drop shutter comprises at least one fixing zone.
  • the pressure drop shutter comprises at least one flexible element allowing the pressure drop.
  • the pressure drop shutter comprises an anchoring strip and a flexible portion, the anchoring strip developing in a secant direction to the longitudinal direction of the channel, the flexible portion comprising a plurality of flexible elements projecting from the anchoring strip in the direction of the waterproof membrane, a free end of the flexible elements opposite the anchoring strip being in contact with the waterproof membrane so as to create a pressure drop for a flow circulating in the channel, said flexible elements being capable of elastically bending in contact with the waterproof membrane .
  • the pressure drop shutter comprises a first portion and a second portion, the anchoring strip of the pressure drop shutter comprising a first portion of anchoring strip formed by the first portion of the pressure drop shutter and a second portion of anchoring strip formed by the second portion of the pressure drop shutter, the flexible portion of the pressure drop shutter comprising a first flexible portion formed by the first portion of the pressure drop shutter and a second flexible portion formed by the second portion of the pressure drop shutter.
  • the pressure drop shutter extending between the bottom of the channel and the sealed membrane on the one hand and, on the other hand, the anchoring strip developing in a direction secant to the longitudinal direction of the channel and the portion flexible extending to the waterproof membrane allow a good obturation of the canal.
  • the elasticity of the flexible portion as well as the support of the sealed membrane on said flexible portion make it possible in a simple way to close the channel in a gas-permeable manner while generating a pressure drop for a flow of circulating gas. in the channel.
  • this elasticity of the flexible portion makes it possible to easily overcome manufacturing and/or positioning tolerances of the thermally insulating barrier and/or of the waterproof membrane while maintaining good sealing of the channel.
  • the flexible elements being deformable independently of each other, the deformations of the various flexible elements make it possible to absorb the channel section variations linked to these manufacturing or positioning tolerances while sealing the channel satisfactorily.
  • the plurality and the length of the flexible elements forming the flexible portion allow simple deformation of the flexible portion.
  • These flexible elements also allow a modular pressure drop depending on the number of flexible elements, the greater this number, the greater the number of passages for the circulation of the gas, the gas being able to circulate between two adjacent flexible elements, in particular when one of said adjacent flexible elements is more deformed than the other by the support of the waterproof membrane.
  • the flexible elements are flexible and elastic strips.
  • the flexible elements are juxtaposed so that, in the absence of stress on said flexible elements, said flexible elements develop in the same plane.
  • the flexible elements develop in a secant plane, preferably perpendicular, to the longitudinal direction of the groove.
  • a portion of these lamellae may in particular extend in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the channel.
  • the flexible elements are able to flex elastically in the longitudinal direction of the channel.
  • Such flexible elements arranged in the same plane, allow good sealing of the channel.
  • Such lamellae can develop in different directions.
  • the lamellae develop in a direction perpendicular to the thickness direction of the thermally insulating barrier.
  • the lamellae develop in a direction parallel to the thickness direction of the thermally insulating barrier.
  • At least two of said lamellae develop along distinct respective directions.
  • the slats develop in a direction perpendicular to a portion of the anchoring strip from which said slats respectively protrude.
  • the lamellae develop in a plane secant to the longitudinal direction of the channel.
  • a portion of these lamellae may in particular extend in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the channel.
  • the flexible elements are elastic and flexible rods, for example of a shape similar to the bristles of a paintbrush.
  • the flexible portion of the pressure drop shutter is easily deformed under the effect of a stress exerted by the waterproof membrane.
  • such flexible elements provide good sealing of the channel.
  • the flexible elements are juxtaposed so that, in the absence of stress on said flexible elements, the free ends of said flexible elements develop in the same plane.
  • the flexible elements develop, in the absence of stress on said flexible elements, over a distance, taken along the thickness direction of the thermally insulating barrier, greater than or equal to the depth of the channel taken according to said thickness direction of the thermally insulating barrier.
  • the pressure drop stopper makes it possible to close the channel during the use of the tank.
  • such flexible elements remain in contact with the membrane even if the tank is cooled, generating a contraction of the sealed membrane.
  • the flexible elements two by two adjacent are in contact in the absence of stress on the flexible portion, typically in the absence of deformation related to the support of the waterproof membrane.
  • the flexible portion develops, in projection in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the channel, over the entire section of the channel taken in said plane perpendicular to the longitudinal direction of the channel.
  • the flexible portion ensures a good sealing of the channel while allowing the flow of a flow with a pressure drop. Indeed, the contact between the flexible elements does not make it possible to block the flow of the flux.
  • the anchoring strip is fixed to the bottom of the channel.
  • Attaching the anchor strip to the bottom of the channel ensures that the headloss plug develops from the bottom of the channel, thus ensuring effective plugging of the headloss plug
  • the anchor band rests on the bottom of the channel.
  • the pressure drop shutter comprises a textile sheet covering flexible elements of the pressure drop shutter or even the entire flexible portion and the anchoring strip of the pressure drop shutter.
  • the textile sheet of the shutter covers part of the flexible elements.
  • the textile ply of the pressure drop shutter covers between 20% and 70% of one face of the flexible elements, for example, 50% or 60% of one face of the flexible elements. This characteristic makes it possible to control the flow of gas in the channel.
  • the textile web covers one face of the pressure drop shutter receiving the flow of the flow first, that is to say facing upstream with respect to the flow.
  • This arrangement is particularly advantageous and allows effective retention of the textile ply on the flexible portion and the anchoring strip while limiting the risk of detachment of the textile ply.
  • the flow of the fluid exerts a force in the direction of the various elements of the pressure drop shutter, thus the textile web is then pressed firmly against the flexible portion and the anchoring strip of the pressure drop shutter.
  • the textile sheet covers the other face of the pressure drop shutter, facing downstream with respect to the flow.
  • the pressure drop shutter can comprise a plurality of materials.
  • a first fabric covers a first surface of the pressure drop valve and a second fabric covers a second surface of the pressure drop valve.
  • Another example is a superposition of at least two fabrics covering the same surface of the pressure drop shutter.
  • the pressure drop shutter comprises a textile layer permeable to gas, for example made of fabric or non-woven material, covering flexible elements of the pressure drop shutter.
  • the textile web can be fixed on one face of the anchoring strip and/or on one face of the flexible portion of the pressure drop shutter, for example by gluing. Polyurethane or epoxy glues can in particular be used.
  • the textile sheet can be made of mineral fibers, for example fiberglass, or synthetic.
  • the sealed membrane exerts a greater stress on the flexible portion of the pressure drop shutter, causing a greater deformation of said flexible portion, when the tank is at room temperature than when the tank is placed cold, that is to say when the storage space of the tank comprises a cold liquid such as a cryogenic liquid, for example liquefied natural gas.
  • the textile sheet is flexible.
  • the textile web does not hinder the elastic deformation of the flexible portion.
  • the pressure drop shutter comprises a flexible film, said flexible film comprising a first fixing zone and a second fixing zone, the first attachment zone extending transversely to the longitudinal direction of the channel, the first attachment zone of said flexible film being fixed to the bottom of the channel, the second attachment zone extending transversely to the longitudinal direction of the channel, the second attachment zone being fixed to the external face of the secondary waterproof membrane delimiting the channel, the flexible film comprising a closure portion extending from the first attachment zone to the second attachment zone, said closure portion extending across the channel between the bottom of the channel and the secondary waterproof membrane so as to create a pressure drop in the channel.
  • attachment zone extending transversely to the longitudinal direction of the channel is meant a zone of the flexible film extending secantly, preferably perpendicularly, to the longitudinal direction of the channel.
  • the pressure drop shutter makes it possible to generate a pressure drop in a flux flow that may occur in the channel while allowing the circulation of gas, for example inert gas.
  • the closure portion develops between the bottom of the channel and the external face of the waterproof membrane, thus allowing good sealing of the channel.
  • the second attachment zone being attached to the waterproof membrane, said second attachment zone follows the deformations of the waterproof membrane so that this sealing portion is present including during deformation of the waterproof membrane.
  • the first attachment zone and the second attachment zone are offset in the longitudinal direction of the channel.
  • the first attachment zone and the second attachment zone are not contiguous so that the closure portion develops with a component parallel to the longitudinal direction of the channel.
  • one end, preferably two opposite ends, of the first attachment zone and/or of the second attachment zone protrudes from the channel so as to be inserted between the waterproof membrane and the thermally insulating barrier.
  • the fixing of the first fixing zone and/or of the second fixing zone is simple and reliable, said end being pinched between the waterproof membrane and the thermally insulating barrier.
  • one end, preferably two opposite ends, of the first attachment zone and/or of the second attachment zone protrudes from the channel so as to be inserted between two contiguous portions of the waterproof membrane, said two adjoining portions being connected in a sealed manner.
  • the fixing of the first fixing zone and/or of the second fixing zone is simple and reliable, said end being clamped between said two contiguous portions of the waterproof membrane.
  • the closure portion is movable relative to the bottom of the channel. According to one embodiment, the closure portion is movable relative to the waterproof membrane. In other words, according to one embodiment, the closure portion is free relative to the bottom of the channel and to the sealed membrane. Thus, the closure portion closes the channel in a non-sealed manner and therefore allows the circulation of inert gas in the channel while creating the pressure drop in the flow.
  • the closure portion is deformable between the bottom of the channel and the sealed membrane. This deformability of the obturation portion can be obtained in many ways.
  • the flexible film is made of an elastically deformable material.
  • the closure portion has a length, when said closure portion is arranged in a plane, greater than the distance between a fixing surface of the first fixing zone on the bottom of the channel and a surface for fixing the second fixing zone to the waterproof membrane. In other words, according to one embodiment, the closure portion is in a loose state in the channel, in particular at room temperature.
  • the first attachment zone and the second attachment zone are located at two opposite ends of the flexible film and are arranged at the same level in the longitudinal direction of the channel.
  • the closure portion located between the bottom of the channel and the sealed membrane is deformable and comprises at least one folding along an axis transverse to the longitudinal direction of the channel.
  • the shutter then has, for example, a particularly advantageous U-shape and is suitable for installation in situ in the tank.
  • Such an obturator can be installed with a tool, for example a blade allowing the insertion of the obturator in the channel without damaging it.
  • the obturator comprises a compressible element which is prestressed and housed in the folding between the first and the second fixing zone so as to exert a reaction force pressing the first fixing zone against the bottom of the channel and the second fixing zone against the outer face of the sealed membrane delimiting the channel.
  • the compressible element is made of a material chosen from wadding, felt, glass wool, rock wool, polymer foams, polyethylene wadding or others and extending in the direction of the thickness between the first attachment zone and the second attachment zone. Thanks to this characteristic, fixing by gluing is facilitated.
  • an anti-adhesive film is inserted in the folding to avoid sticking together the two sides of the flexible film folded over one another, for example under the effect of any overflows of adhesive.
  • the release film can be a sheet of polyethylene or PTFE.
  • the anti-adhesive film inserted in the folding has one end located in the folding and a second end located outside the folding. This feature facilitates the installation of the stopper in the tank and prevents any spillage of adhesive from disturbing the installation of the stopper.
  • the release film can be inserted alone or in combination with a compressible element. To facilitate the installation of the obturator in the tank, the non-stick film and the flexible film can be successively folded around the end edge of the blade in order to push them into the channel.
  • the closure portion comprises two mutually spaced folds in the longitudinal direction of the channel, each fold being made along an axis transverse to the longitudinal direction of the channel.
  • the shutter has for example a Z shape.
  • the pressure drop shutter is made of woven textile material and has a direction of elongation extending between the first attachment zone and the second attachment zone, the fibers of the woven textile being oriented between 35° and 55° (degrees) relative to the direction of elongation of the channel, preferably, the fibers of the woven fabric are oriented at 45° relative to the direction of elongation of the channel. Thanks to this characteristic, the pressure drop shutter obtains flexibility by the deformation of the weft threads and the warp threads of the woven textile.
  • the closure portion makes it possible to follow the variations in relative positioning and dimension of the thermally insulating barrier and/or of the sealed membrane while effectively obstructing the channel in order to create the pressure drop in a flow within said channel.
  • a pressure drop shutter allows this effective sealing of the channel including when the tank is cold, that is to say in the event of thermal contraction of the sealed membrane and of the thermally insulating barrier and therefore variation of the gap between the first attachment zone and the second attachment zone.
  • the closure portion of the flexible film is a first closure portion
  • the flexible film comprises a third fixing zone extending transversely to the longitudinal direction of the channel, the third fixing zone being fixed on the bottom of the channel, the second attachment area being interposed between the first attachment area and the third attachment area, the flexible film comprising a second closure portion extending from the second attachment area to the third attachment area , said second closure portion extending across the channel between the bottom of the channel and the secondary sealed membrane so as to create a pressure drop in the channel.
  • Such a pressure drop shutter allows a good sealing of the channel and therefore a significant flow flow pressure drop.
  • the third attachment zone is offset along the longitudinal direction of the channel relative to the first attachment zone and to the second attachment zone.
  • the second closure portion is movable relative to the bottom of the channel.
  • the second closure portion is movable relative to the waterproof membrane.
  • the second closure portion is free relative to the bottom of the channel and to the sealed membrane.
  • the second closure portion closes the channel in a non-sealed manner and therefore allows the circulation of inert gas in the channel while creating the pressure drop in the flow.
  • the second closure portion is deformable between the bottom of the channel and the sealed membrane. This deformability of the second closure portion can be obtained in many ways, for example analogously to the examples above for the first closure portion.
  • the flexible film is made of a material chosen from the group consisting of a glass mat, a polyethylene film and/or a polyamide film.
  • the film can be: a glass-based fabric, a polyethylene fabric, a polyamide fabric, a polyimide fabric, a polyetherimide fabric, this list being non-exhaustive.
  • Such materials have good resistance to cold while retaining flexibility allowing the flexible film to follow the deformations of the waterproof membrane.
  • the first attachment zone develops in a plane secant to the longitudinal direction of the channel.
  • the first attachment zone develops in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the channel.
  • the second attachment zone develops in a plane secant to the longitudinal direction of the channel.
  • the second attachment zone develops in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the channel.
  • Such anchoring zones arranged perpendicular to the longitudinal direction of the channel allow effective sealing of the channel by the sealing portion(s).
  • the first fixing zone and/or the second fixing zone is fixed by gluing.
  • the tank comprises a double-sided adhesive tape interposed between the first fixing portion and the bottom of the channel in order to fix said first fixing portion to the bottom of the channel.
  • the tank comprises a double-sided adhesive tape interposed between the waterproof membrane and the second fixing zone in order to fix said second fixing zone on the waterproof membrane.
  • adhesive strips make it possible to fix the first and second fixing zones simply and quickly.
  • adhesive strips allow the attachment of the flexible film in a simple manner by simple application or pressure of the flexible film on said adhesive strips or vice versa.
  • the pressure drop shutter is arranged in a fixed and reliable manner in the channel.
  • the sealed and thermally insulating tank comprises a plurality of pressure drop shutters arranged in the channel along the longitudinal direction of the channel.
  • the sealed and thermally insulating tank comprises a plurality of pressure drop shutters arranged in the channel along the longitudinal direction of the channel, said pressure drop shutters each comprising an anchoring strip and a flexible portion, said pressure drop shutters extending between the bottom of the channel and the waterproof membrane, the anchoring strip developing in a direction secant to the longitudinal direction of the channel, the flexible portion comprising a plurality of flexible elements projecting from the anchoring strip in the direction of the waterproof membrane, a free end of the flexible elements opposite the anchoring strip being in contact with the secondary waterproof membrane so as to create a pressure drop for a flow circulating in the channel, said flexible elements being capable of elastically bending in contact with the membrane waterproof.
  • the pressure drop shutters of the plurality of pressure drop shutters are arranged in the channel at regular intervals along the longitudinal direction of the channel.
  • the plurality of pressure drop shutters are arranged in the channel at irregular intervals along the longitudinal direction of the channel.
  • the pressure drop shutters of the plurality of pressure drop shutters arranged in the channel are identical.
  • the pressure drop shutters of the plurality of pressure drop shutters are different and may correspond to different embodiments described in this text.
  • the thermally insulating barrier forming the bottom of the channel comprises a plurality of spaced insulating panels, for example in a regular or irregular manner, and a plurality of junction zones located between the insulating panels, for example with a regular pitch. or irregular between two junction areas.
  • the shutters can be arranged opposite the insulating panels so that the junction zones at each end of a panel are between the shutters.
  • the shutters are mutually spaced by an interval corresponding to the regular or irregular pitch of the junction zones.
  • at least one shutter is arranged opposite each insulating panel. Thus, there is systematically at least one shutter which blocks the flow between two successive junction zones.
  • the pressure drop shutters are arranged at irregular intervals.
  • the sealed and thermally insulating tank comprises a first tank wall and a second tank wall, the first tank wall and the second tank wall forming an edge of the thermally insulating barrier, the first tank wall comprising a first anchoring surface and the second vessel wall forming a second anchoring surface, the bottom of the channel being formed by the thermally insulating barrier between the first anchoring surface and the second anchoring surface, the bottom of the channel forming the ridge, and the waterproof membrane comprises a corner waterproof part, the corner waterproof part comprising a first portion anchored on the first anchoring surface and a second portion anchored on the second anchoring surface, the sealed corner piece further comprising a central portion interposed between the first portion and the second portion, said central portion being free with respect to the thermally insulating barrier of my able to absorb the stresses by deformation in the waterproof membrane in line with the edge, the channel being delimited by the outer face of the corner waterproof part.
  • the sealed and thermally insulating tank comprises a corner structure, said corner structure comprising a first insulating panel and a second insulating panel, the first insulating panel forming one end of the thermally insulating barrier of the first vessel wall, the second insulating panel forming one end of the thermally insulating barrier of the second vessel wall, the first insulating panel and the second insulating panel jointly forming the edge, the corner structure further comprising a first portion of waterproof membrane and a second portion of waterproof membrane, the first portion of waterproof membrane resting on the first insulating panel, the said first portion of waterproof membrane forming one end of the waterproof membrane of the first tank wall, the second portion of waterproof membrane resting on the second insulating panel, said second portion of waterproof membrane forming one end of the waterproof membrane of the second tank wall.
  • the first portion of waterproof membrane comprises a first composite film fixed to the first insulating panel and the second portion of waterproof membrane comprises a second composite film fixed to the second insulating panel.
  • the first portion of waterproof membrane comprises a laminated composite waterproof film comprising a metal sheet interposed between two layers of resinated fibers. According to one embodiment, the first portion of waterproof membrane is glued to the first insulating panel. According to one embodiment, the second portion of waterproof membrane comprises a laminated composite waterproof film comprising a metal sheet interposed between two layers of resinated fibers. According to one embodiment, the second portion of sealed membrane is glued to the second insulating panel.
  • the first portion of sealed membrane is a metal plate anchored on the first portion of thermally insulating barrier.
  • the second portion of sealed membrane is a metal plate anchored on the second portion of thermally insulating barrier.
  • the first insulating panel forms the first anchoring surface.
  • the second insulating panel forms the second anchoring surface.
  • the first portion of waterproof membrane for example an edge of said first portion of waterproof membrane, forms the first anchoring surface.
  • the second portion of sealed membrane for example an edge of said second portion of sealed membrane, forms the second anchoring surface.
  • the corner seal can be attached in many ways to the first and second anchoring surfaces. According to one embodiment, the corner sealed piece is glued to one or the first and second anchoring surfaces. According to one embodiment, the sealed corner piece is welded to one or the first and second anchoring surfaces.
  • the corner sealed piece comprises a composite flexible waterproof film, for example a laminated composite comprising a metal sheet sandwiched between two layers of glass fibers.
  • the sealed corner piece is a metal angle iron.
  • the corner of a sealed and thermally insulating tank can be manufactured simply and quickly without the risk of generating a convection phenomenon.
  • these characteristics allow the use of a corner piece in the form of a metal angle iron or a flexible waterproof film to produce the waterproof membrane in the corner of the tank while ensuring the absence of convection between the sealed membrane and the thermally insulating barrier in said corner of the tank.
  • a corner piece in the form of a metal angle iron or a waterproof film does not is not attached to the thermally insulating barrier at the corner portion of the thermally insulating barrier.
  • the central portion of the corner piece is stretched under the effect of the stresses in said sealed membrane, for example stresses linked to the contraction of the sealed membrane or to the contraction of the thermally insulating barrier on which the waterproof membrane is anchored.
  • This voltage moves said central portion away from the corner portion of the thermally insulating barrier, and therefore causes the section of a channel to appear or increase between said corner portion of the thermally insulating barrier and the central portion of the part of angle.
  • the presence of the pressure drop shutter in this channel makes it possible to avoid convection phenomena in this channel.
  • the sealed and thermally insulating tank further comprises a wedge, said wedge comprising a first external face resting against the thermally insulating barrier of the first wall of the vessel and a second external face resting against the thermally insulating barrier of the second vessel wall, the wedge further comprising a concave internal face, the channel being delimited by the internal face of the wedge.
  • Such a tank can be part of an onshore storage facility, for example to store LNG or be installed in a floating, coastal or deep water structure, in particular an LNG carrier, a floating storage and regasification unit (FSRU) , a floating production and remote storage unit (FPSO) and others.
  • FSRU floating storage and regasification unit
  • FPSO floating production and remote storage unit
  • Such a tank can also serve as a fuel tank in any type of ship.
  • the invention also provides a vessel for the transport of a cold liquid product comprising a double hull and an aforementioned tank arranged in the double hull.
  • the invention also provides a method for loading or unloading such a ship, in which a cold liquid product is conveyed through insulated pipes from or to a floating or terrestrial storage installation to or from the ship's tank.
  • the invention also provides a transfer system for a cold liquid product, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged so as to connect the tank installed in the hull of the vessel to a floating storage installation or land and a pump to cause a flow of cold liquid product through the insulated pipes from or to the floating or land storage facility to or from the tank of the ship.
  • The is a diagrammatic view in section and in perspective of a sealed and thermally insulating vessel portion arranged in a supporting structure;
  • the is a cutaway schematic representation of an LNG tank comprising a sealed and thermally insulating tank and a loading/unloading terminal for this tank.
  • a sealed and thermally insulating tank for the storage and transport of a cryogenic fluid for example Liquefied Natural Gas (LNG) comprises a plurality of tank walls each having a multilayer structure.
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • Such a tank wall comprises, from the outside towards the inside of the tank, a secondary thermally insulating barrier 1 anchored to a supporting structure 2 by secondary retaining members, a secondary waterproof membrane 3 carried by the secondary thermally insulating barrier 1, a primary thermally insulating barrier 4 resting on the secondary sealed membrane 3, and a primary sealed membrane 5, carried by the primary thermally insulating barrier 4 and intended to be in contact with the cryogenic fluid contained in the vessel.
  • the load-bearing structure 2 can in particular be a self-supporting sheet metal or, more generally, any type of rigid partition having suitable mechanical properties.
  • the load-bearing structure 2 can in particular be formed by the hull or the double hull of a ship, as illustrated in the .
  • the support structure 2 comprises a plurality of walls defining the general shape of the tank, usually a polyhedral shape. Some tanks may also have only one thermally insulating barrier and one sealed membrane, for example for the storage of LPG.
  • the vessel here of polyhedral shape, comprises side vessel walls 6 and transverse walls 7 (a single transverse wall being illustrated on the ) which have a vertical component, that is to say a component parallel to the direction of earth's gravity.
  • a vertical component that is to say a component parallel to the direction of earth's gravity.
  • the presence of channels developing over the entire height of the vessel wall 6, 7 are likely to promote natural convection phenomena.
  • thermosiphon phenomena can occur which leads to a degradation of the insulating performance of the thermally insulating barriers 1, 4.
  • One aspect of the invention starts from the idea of limiting or even eliminating these phenomena of natural convection.
  • the secondary thermally insulating barrier 201 comprises a first corner insulating panel 35 forming one end of the secondary thermally insulating barrier 201 of the first vessel wall 33.
  • the secondary thermally insulating barrier 201 comprises a second insulating panel of corner 36 forming one end of the secondary thermally insulating barrier 201 of the second tank wall 34.
  • the first corner insulating panel 35 and the second corner insulating panel 36 form an edge 37 of the secondary thermally insulating barrier 201 at an angle of the secondary thermally insulating barrier 201 formed by the junction of the first tank wall 33 and the second tank wall 34.
  • ridge refers to the junction area between the two vessel walls which can have different shapes with a greater or lesser curvature. It therefore includes a sharp edge, a rounding or a fillet.
  • the secondary thermally insulating barrier 201 comprises a first corner insulating panel 35 forming one end of the secondary thermally insulating barrier 201 of the first vessel wall 33.
  • the secondary thermally insulating barrier 201 comprises a second corner insulating panel 36 forming one end of the secondary thermally insulating barrier 201 of the second vessel wall 34.
  • the first corner insulating panel 35 and the second corner insulating panel 36 form an edge 37 of the secondary thermally insulating barrier 201 at an angle of the secondary thermally insulating barrier 201 formed by the junction of the first tank wall 33 and the second tank wall 34.
  • first anchoring zone 39 is arranged on the internal face of the first corner insulating panel 35 at a distance from the edge 37 and, similarly, the second anchoring zone 40 is arranged on the internal face of the second insulating corner panel 36 at a distance from the edge 37.
  • first and second anchoring zones 39 and 40 comprise a metal plate (not shown) similar to the plates 13 described above developing parallel to the edge 37.
  • the secondary waterproof membrane 203 comprises a corner piece.
  • a corner piece is, for example, a metal bracket 41.
  • This angle iron 41 makes it possible to connect in a leaktight manner a portion of the secondary leaktight membrane 203 belonging to the first wall of the tank 33 and a portion of the secondary leaktight membrane 203 belonging to the second wall of the tank 34.
  • a first portion 42 of the angle iron 41 is anchored in a leaktight manner on the first anchoring zone 39 and a second portion 43 of the angle iron 41, opposite the first portion 42, is anchored in an airtight manner on the second anchoring zone 40.
  • the anchoring of the first and second portions 42 and 43 of the angle iron 41 on the metal plate forming the first and second anchoring zones 39 and 40 can be direct, for example by direct welding on said metal plate, or indirect, for example by lap welding on a portion of the secondary sealed membrane 203 carried by the corresponding vessel wall which is inserted between the portion 42 or 43 of the angle iron 41 and the corresponding anchoring zone 39 or 40.
  • a central portion 44 of the angle iron 41 inserted between the first portion 42 and the second portion 43 is left free with respect to the secondary thermally insulating barrier 201.
  • the first and second anchoring portions 42, 43 of the angle iron 41 remain anchored to the anchoring zones 39 and 40 of the secondary thermally insulating barrier 201 and the stresses, such as the contraction stresses of the secondary sealed membrane 203 or of the secondary thermally insulating barrier 201 moving the anchoring zones 39, 40 away from each other, at the level of the angle are absorbed by a deformation of the central portion 44 of the angle iron 41.
  • the central portion 44 stretches between the first and second portions 42 and 43 of the said angle iron 41 so that the said portion ce ntral 44 moves away from edge 37 by deforming.
  • This distance between the central portion 44 of the angle iron 41 and the edge 37 causes a channel to appear or expand between the secondary thermally insulating barrier 201 and the angle iron 41 of the secondary waterproof membrane 203.
  • This channel develops over the entire length of the edge 37, parallel to the vertical direction of the tank and is therefore, as explained above, likely to promote natural convection and to degrade the insulating performance of the tank.
  • the secondary waterproof membrane illustrated in Figures 2 and 3 can be made with a bonded composite sheet, instead of a welded metal membrane.
  • the metal angle 41 can be replaced by a flexible composite sheet 41, for example a laminated waterproof film comprising a metal sheet sandwiched between two layers of fiber such as fiberglass for example.
  • a corner piece in the form of a flexible composite sheet 41 may have, for example, a first portion glued to the first anchoring zone of the thermally insulating barrier and a second portion glued to the second anchoring zone of the thermally insulating barrier.
  • a secondary waterproof membrane comprising such a flexible composite sheet at the level of a corner of the tank is for example described in the document WO2014167214.
  • the contraction of the flexible composite sheet 41 in line with the edge 37 causes a channel to appear or widen between the secondary thermally insulating barrier 201 and the secondary waterproof membrane 203.
  • a pressure drop shutter 217 is arranged in the channel, as illustrated in the .
  • the pressure drop shutter 217 is illustrated in the .
  • the pressure drop shutter 217 is made in the form of a sheet 132 which comprises a continuous lower portion forming the anchoring strip 224 and slats 229 regularly spaced between them over its entire width.
  • the slats 229 are flexible and arranged in the same plane at rest.
  • Each strip 229 has a first end 330 contiguous with the anchoring strip 224 and a second end 331 free.
  • the anchoring strip 224 is fixed to a corner portion of the secondary thermally insulating barrier formed by the internal face of the first corner insulating panel 35 between the first anchoring zone 39 and the edge 37 and the internal face of the second corner insulating panel 36 between the second anchoring zone 40 and the edge 37.
  • this corner portion forms the bottom 220 of the channel.
  • the first corner insulating panel 35 and the second corner insulating panel 36 each comprise a slot (not shown) developing in the thickness of the internal plate of said corner insulating panels 35, 36 from the first zone of anchoring 39 or the second anchoring zone 40 up to a contiguous plane 45 between said insulating corner panels 35, 36.
  • slots are advantageously contiguous at the level of the plane 45 of junction between the insulating panels of angle 35, 36 in order to jointly form a housing for the pressure drop shutter 217, such a pressure drop shutter 217 in the form of a sheet having a shape that is simple to produce and being simple to insert into said housing.
  • Such pressure drop shutters 217 are preferably installed in prefabrication during the manufacture of a corner insulating block formed from the first corner insulating panel 35 and the second corner insulating panel 36.
  • the slats 229 are deformed by the support of the angle bracket 41 or flexible composite sheet 41 on said slats 229. of the channel, the stress exerted by the angle iron 41 or flexible composite sheet 41 on the slats 229 is reduced and the elasticity and the length of the slats 229 allow said slats 229 to accompany the increase in section of the channel by maintaining contact with the outer surface of the angle iron 41 or flexible composite sheet 41 in order to obstruct said channel.
  • the pressure drop shutter 317 is made in the form of a sheet 132 partially covered with a fabric 50.
  • the sheet 132 includes a continuous lower portion forming the anchoring strip 324.
  • Each strip 329 has a first end 330 contiguous with the anchoring strip 324 and a second end 331 free.
  • the slats 329 are regularly spaced from one another over the entire width of the sheet 132.
  • the fabric 50 of the pressure drop shutter 317 covers and is glued to the anchoring strip 324 and the slats 329.
  • the fabric 50 has a over-length so as to form expansion bellows 82 in line with the separations between the slats 329.
  • the slats 329 remain relatively decoupled from each other in bending.
  • the tank At the junction between a first wall 8 of the tank, for example a side wall 6, and a second wall 9 of the tank, for example a transverse wall 7, the tank comprises a corner structure 51 illustrated on the .
  • This corner structure 51 is advantageously prefabricated.
  • the corner structure 51 illustrated in the comprises a first secondary corner insulating panel 52 and a second secondary corner insulating panel 53.
  • the secondary corner insulating panels have, from the outside of the tank towards the inside of the tank, an external rigid plate 54 , an insulating gasket 55 and an internal rigid plate 15.
  • the first secondary corner insulating panel 52 and the second secondary corner insulating panel 53 also have a bevelled face, the bevelled faces of said two secondary corner insulating panels 52 , 53 being contiguous.
  • the secondary corner insulating panels form an edge 16 of the secondary thermally insulating barrier 1.
  • the first secondary corner insulating panel 52 carries a first secondary sealed membrane portion 56 and the second secondary corner insulating panel 53 carries a second secondary sealed membrane portion 18.
  • These first and second secondary sealed membrane portions 56, 18 can be done in many ways.
  • the first and second portions of secondary waterproof membrane 56, 18 are made of laminated waterproof film.
  • Such a laminated waterproof film comprises a metal sheet, for example aluminum, interposed between two layers of resinated fibers.
  • Such portions of secondary waterproof membrane 56, 18 in laminated waterproof film are for example glued to the internal face of the secondary corner insulating panels 52, 53.
  • the first and second portions of secondary waterproof membrane 56 , 18 are metal plates anchored to the secondary corner insulating panels 52, 53.
  • the secondary sealed membrane portions 56, 18 comprise a longitudinal edge developing parallel to the edge 16 of the secondary thermally insulating barrier 1, said edge being arranged at a distance from the edge 16.
  • the first sealed membrane portion secondary 56 forms one end of the secondary waterproof membrane 3 of the first wall 8 and the second portion of secondary waterproof membrane 18 forms one end of the secondary waterproof membrane 3 of the second wall 9.
  • the corner structure 51 comprises a secondary corner waterproof membrane portion 19.
  • This secondary corner waterproof membrane portion 19 connects the first portion of secondary waterproof membrane 56 and the second portion of secondary waterproof membrane 18 in a leaktight manner.
  • This secondary corner leaktight membrane portion can be made in many ways.
  • the secondary corner waterproof membrane portion 19 is made of laminated waterproof film, for example comprising a metal sheet sandwiched between two layers of non-resinated fibers. Such a portion of secondary waterproof membrane at an angle 19 in laminated waterproof film is for example glued to the first and second portions of secondary waterproof membrane 56, 18.
  • the corner secondary waterproof membrane portion 19 is formed by a metal angle anchored in a leaktight manner on the first and second secondary waterproof membrane portions 56, 18.
  • the secondary corner waterproof membrane portion 19 develops along the edge 16.
  • the secondary corner waterproof membrane portion 19 has longitudinal edges parallel to the edge 16.
  • a first longitudinal edge of the corner portion secondary corner waterproof membrane 19 forms a first anchoring zone 20, illustrated in dotted lines on the , which is fixed in a leaktight manner to the first portion of secondary leaktight membrane 56.
  • a second longitudinal edge of the corner portion of secondary leaktight membrane 19 forms a second anchoring zone 21, illustrated in dotted lines on the , which is fixed in a sealed manner to the second portion of secondary sealed membrane 18.
  • the fixing in a sealed manner of the anchoring zones 20, 21 of the corner secondary sealed membrane portion 19 on the secondary sealed membrane portions 56, 18 can be achieved in many ways, for example by gluing in the frame of a secondary corner waterproof membrane portion 19 in the form of a laminated waterproof film or else by welding as part of a secondary corner waterproof membrane portion 19 in the form of a metal angle iron.
  • the internal rigid plate 15 of the secondary corner insulating panels 52, 53 may include a thermal protection strip housed in a counterbore in order to protect said secondary corner insulating panels 52, 53 during such welding.
  • the corner structure 51 further comprises a plurality of primary insulating elements 22 juxtaposed along the edge 16 of the secondary thermally insulating barrier 1.
  • Each primary insulating element 22 comprises a first primary insulating block 23 resting on the first portion of secondary waterproof membrane 56 and a second primary insulating block 24 resting on the second portion of secondary waterproof membrane 18.
  • the plurality of primary insulating elements 22 form the primary thermally insulating barrier 4.
  • the primary waterproof membrane 5 comprises a plurality of metal angle brackets 25 each resting on a respective primary insulating block 23, 24.
  • each metal angle has a first wing 26 resting on the first primary insulating block 23 of a primary insulating element 22 and a second wing 27 resting on the second primary insulating block 24 of said primary insulating element 22.
  • the second corner waterproof membrane portion 19 comprises a central zone 28 interposed between the first anchoring zone 20 and the second anchoring zone 21.
  • This central zone 28 is arranged in line with the ridge 16 and develops along the along the edge 16.
  • This central zone 28 is not fixed to the secondary thermally insulating barrier 1.
  • the central zone 28 is free with respect to the secondary thermally insulating barrier 1 and, more particularly, with respect to the edge 16.
  • Other details and characteristics of such a corner structure are described for example in the document WO2014167214A2.
  • the secondary waterproof membrane 3 and therefore the secondary corner waterproof membrane portion 19 contracts, which causes deformation by tensioning of said secondary waterproof membrane portion d angle 19 as shown in the .
  • the secondary corner insulating panels 52, 53 contract, which moves the anchoring zones 20, 21 of the secondary corner waterproof membrane portion 19 away from each other and therefore also causes a deformation by tensioning of said portion of secondary waterproof membrane at the corner 19.
  • the deformation by tensioning of the secondary corner sealed membrane portion 19 moves the central zone 28 away from the edge 16 which substantially increases the volume of the empty space between the secondary corner sealed membrane portion 19 and the secondary thermally insulating barrier 1 at the level of the edge 16.
  • a channel 29 appears or grows between the secondary sealed membrane 3 and the secondary thermally insulating barrier 1. This channel 29 develops over the entire length of the ridge 16 and has a longitudinal direction parallel to the ridge 16.
  • this channel is delimited by an outer face of the central portion 28 of the secondary corner sealed membrane portion 19 and by a portion of the inner faces of the plates 15 of the secondary corner insulating panels 52, 53 between the edge 16 and the first and second portions of secondary waterproof membrane 56 and 18, said portion of the internal faces of the rigid plates 15 forming a bottom 60 of channel 29.
  • the tank has a pressure drop shutter.
  • a pressure drop shutter is arranged in the channel 29 between an internal face of the secondary thermally insulating barrier 1 and an external face of the secondary sealed membrane 3. It can be achieved in several ways.
  • This pressure drop shutter is made in the form of a flexible film 30.
  • the flexible film 30 can be made of many materials, for example a thermoplastic material comprising polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyamide, polyimide, polyetherimide, polypropylene in the form of a textile film or not or any other material or textile with cold flexibility.
  • the pressure drop shutter can also be made of woven fabric, possibly coated.
  • the woven textile can be made from different types of fibers, for example based on mineral fibers, such as glass fibers, basalt or natural fibers, for example based on hemp, linen or wool or thermoplastic fibers (PE, PET, PP, PI, PEI, etc.).
  • the flexible film 30 illustrated in the comprises a first attachment area 31, a second attachment area 32 and a third attachment area 57.
  • the first attachment area 31 and the third attachment area 57 are formed at two opposite ends of the flexible film 30.
  • These first and third fixing zones 31, 57 are for example formed by opposite transverse edges of the flexible film 30.
  • the second attachment area 32 is interposed between the first attachment area 31 and the third attachment area 57, for example at a substantially equal distance from the first and third attachment areas 31 and 57.
  • the flexible film 30 also comprises a first sealing portion 58 inserted between the first attachment zone 31 and the second attachment zone 32 and a second sealing portion 59 inserted between the second attachment zone 32 and the third attachment zone 57.
  • the first fixing zone 31 and the third fixing zone 57 are fixed on the secondary thermally insulating barrier 1. More particularly, the first fixing zone 31 and the third zone 57 are fixed on the bottom 60 of the channel 29 so as to s extend transversely, preferably perpendicularly, to the longitudinal direction of the channel 29.
  • This fixing of the first and third fixing zones 31 and 57 on the bottom 60 of the channel 29 can be achieved in many ways.
  • This fixing is for example carried out by gluing or by means of a double-sided adhesive tape, for example comprising polytetrafluoroethylene (PTFE), interposed between each of said first and third fixing zones 31 and 57 and the bottom 60 of the channel 29.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the second attachment zone 32 is attached to the outer face of the central portion 28 of the secondary corner sealed membrane portion 19.
  • the attachment of the second attachment zone 32 can be produced in many ways, for example by gluing or by means of a double-sided adhesive tape inserted between the second attachment zone 32 and the outer face of the central zone 28 of the secondary sealed membrane portion corner 19.
  • the installation of the flexible film 30 in the tank first comprises fixing, by gluing or by means of an adhesive tape, the first and third fixing zones 31 and 57 on the bottom 60 of the channel 29. Furthermore, a double-sided adhesive tape is applied to the outer face of the central portion 28 of the secondary corner waterproof membrane portion 19 at the place where the second fixing zone 32 is to be fixed. Secondary corner waterproof membrane 19, provided with said double-sided adhesive tape, is then anchored to the first and second secondary waterproof membrane portions 56 and 18. The anchoring of the secondary corner waterproof membrane portion on said secondary waterproof membrane portions 56 and 18 brings the double-sided adhesive tape against the second fixing zone 32 and thus fixes said second fixing zone 32 on the corner secondary waterproof membrane portion 19.
  • pressure exerted on an internal face of said laminated waterproof film in line with the double-sided adhesive tape can improve the fixing of the second fixing zone 32 on said laminated waterproof film.
  • the first closure portion 58 and the second closure portion 59 are free with respect to the secondary thermally insulating barrier 1 and to the secondary sealed membrane 3. In other words, said first and second closure portions 58 and 59 are not not fixed either on the secondary thermally insulating barrier 1 or on the secondary sealed membrane 3.
  • the longitudinal edges 61 of the closure portions 58 and 59 are loose and allow on the one hand a reduced gas circulation in the channel 29, that is to say with a pressure drop linked to the arrangement of said closure portions 58 and 59 in the channel 29, and on the other hand the deformation of the flexible film 30 to accompany the deformation by tensioning of the corner secondary waterproof membrane portion 19.
  • the portion of secondary sealed membrane at the corner 19 is stretched.
  • the second fixing zone 32 of the flexible film 30 fixed to the central zone 28 of the secondary corner waterproof membrane portion 19 accompanies the variation in position of said central zone 28 linked to the deformation of the secondary corner waterproof membrane portion 19.
  • the first and third fixing zones 31 and 57 of the flexible film 30 being fixed on the secondary thermally insulating barrier 1, the sealing portions 58 and 59 of the flexible film 30 are tensioned between said fixing zones 31, 32 and 57 and develop in the channel 29 between the secondary thermally insulating barrier 1 and the secondary sealed membrane 3.
  • the channel 29 is closed by the first closure portion 58 and the second closure portion 59 between the central zone 28 of the secondary corner sealed membrane portion 19 and the secondary thermally insulating barrier 1 while p allowing gas circulation with pressure drop in the flow.
  • the closure portions 58 and 59 may slightly deform and have a conical shape.
  • Such head loss shutters are advantageously arranged in the tank at the corners of the tank, the edge 16 of which has a component parallel to the earth's gravity, typically between the side walls 6 and the transverse walls 7 of the tank.
  • Such pressure drop shutters can also be arranged in a tank at the corners of the tank, the edge 16 of which is perpendicular to the earth's gravity.
  • a plurality of pressure drop shutters can be arranged, for example at regular intervals, along the channel 29, thus controlling the pressure drop throughout the channel 29.
  • Such a wedge 62 is arranged on the bottom 60 of the channel 29, along the edge 16 and has a first face 63 resting on the internal rigid plate 15 of a secondary corner insulating panel and a second face 64 resting on the internal rigid plate 15 of a secondary corner insulating panel.
  • This wedge 62 further comprises an internal face 65 connecting the first and second faces 63 and 64 of the wedge 62.
  • This internal face 65 has a concave shape, the concavity of which faces the inside of the tank.
  • the central zone 28 of said secondary corner waterproof membrane portion 19 is arranged so as to rest on the internal face 65 of the spacer 62.
  • the corner secondary waterproof membrane portion 19 is easily positioned for the bonding of the first and second fixing zones 20 and 21 respectively on the first and second secondary waterproof membrane portions 56 and 18.
  • Such a shim 62 thus makes it possible to control the radius of curvature of the central zone 28 of the corner secondary sealed membrane portion 19 during the bonding of said secondary corner sealed membrane portion 19, typically during the manufacture of the tank.
  • Such a wedge 62 also makes it possible to reduce the dimensions of the channel 29, but cannot prevent the enlargement of said channel 29 when the vessel is cooled, as illustrated by the portion of secondary corner waterproof membrane 19 illustrated on this represented in a state of tension related to thermal contraction, as explained above. In such a channel 29, the inner face 65 then forms the bottom 60 of said channel 29.
  • the first fixing zone 31 and the third fixing zone 57 of the pressure drop shutter can be fixed directly on the internal face 65 of the wedge 62.
  • a first end of one or more of the attachment zones 31, 32 and/or 57 of the flexible film 30 is interposed between the first portion of sealed membrane 56 and the first anchoring zone 20 of the portion secondary corner waterproof membrane 19.
  • a second end of one or more attachment zones 31, 32 and/or 57 are interposed between the second portion of secondary waterproof membrane 18 and the second anchoring zone 21 of the secondary corner waterproof membrane portion 19.
  • these ends of said fixing zones 31, 32 and/or 57 are thus pinched between the first and second secondary waterproof membrane portions 56 or 18 and the secondary corner waterproof membrane portion 19, thus ensuring the fixing of the fixing zones 31, 32 and/or 57 in a simple manner.
  • the pressure drop shutter is produced in the form of a flexible film 130, which comprises a first fixing zone 69 and a second fixing zone 332.
  • the first fixing zone attachment 69 and the second attachment area 332 are formed at two opposite ends of the flexible film.
  • the first fixing zone 69 is fixed on a bottom 236 of the channel 68.
  • the second fixing zone 332 is fixed on an outer face of the secondary waterproof membrane 203.
  • the first fixing zone 69 and the second fixing zone 332 are offset along the longitudinal direction of the channel 68. In other words, the first attachment zone and the second attachment zone are not opposite each other so that the closure portion 235 develops with a component parallel to the longitudinal direction of the channel 68.
  • the closure portion 235 comprises two spaced apart folds and thus has a Z shape.
  • the pressure drop shutter 130 can be installed in prefabrication in the corner structure 51 before the installation of the corner structure 51 in the sealed tank. and thermally insulating.
  • the structure of the shutter 130 is easier to put in place during factory prefabrication of the panels with a portion of the waterproof membrane covering them.
  • the pressure drop shutter is also made in the form of a flexible film 230 is also made in the form of a flexible film which is folded around an axis transverse to the longitudinal direction of the channel, substantially under the U-shaped.
  • the shutter 230 comprises a first attachment zone 231, a second attachment zone 232 and a closure portion folded back on itself.
  • the first attachment zone 231 and the second attachment zone 232 are formed at two opposite ends of the flexible film.
  • the first fixing zone 231 is fixed on a bottom 236 of the channel.
  • the second attachment area 232 is attached to an outer face of the waterproof membrane 203.
  • the first attachment area 231 and the second attachment area 232 are opposite each other.
  • the flexible film has a length, when the closure portion is arranged in a plane, greater than the distance between a fixing surface of the first fixing zone 231 on the bottom of the channel 229 and a fixing surface of the second zone fixing 232 on the waterproof membrane.
  • the flexible film forms a fold in which, according to one embodiment, is housed a compressible element 99, for example made of wadding, felt, glass wool, rock wool, polymer foam.
  • the compressible element 99 is compressed between the first and second fixing zones 231, 232 and thus exerts a reaction force which facilitates the fixing by gluing of the first fixing zone 231 and of the second fixing zone 232 on the bottom respectively. of the channel and on the external face of the waterproof membrane.
  • the shutter 230 is inserted into the sealed and thermally insulating tank in the gap between the bottom of the channel 236 and the sealed membrane.
  • an anti-adhesive film (not shown) which prevents the two parts of the flexible film folded relative to each other from sticking is inserted into the folding of the flexible film, instead of or in combination with the compressible element 99.
  • a tool in the form of a blade if necessary a curved blade whose curvature corresponds to the shape of the bottom of the channel, for example the curvature of the wedge 62
  • the anti-adhesive film and the flexible film are successively folded around the end edge of the slat in order to push them into the channel 236, for example between the wedge 62 and the portion of the secondary waterproof membrane at the angle 19.
  • the technique described above for producing a leaktight and thermally insulating tank can be used in different types of tanks, for example in an LNG tank in an onshore installation or in a floating structure such as an LNG carrier or other.
  • loading/unloading pipes 73 arranged on the upper deck of the ship can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal to transfer a cargo of LNG from or to the tank 71.
  • the represents an example of a maritime terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipeline 76 and an installation on land 77.
  • the loading and unloading station 75 is a fixed offshore installation comprising a mobile arm 74 and a tower 78 which supports the mobile arm 74.
  • the mobile arm 74 carries a bundle of insulated flexible pipes 79 which can be connected to the loading/unloading pipes 73.
  • the orientable mobile arm 74 adapts to all sizes of LNG carriers.
  • a connecting pipe, not shown, extends inside the tower 78.
  • the loading and unloading station 75 allows the loading and unloading of the LNG carrier 70 from or to the shore installation 77.
  • This comprises liquefied gas storage tanks 80 and connecting pipes 81 connected by the underwater pipe 76 to the loading or unloading station 75.
  • the underwater pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the shore installation 77 over a great distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG carrier 70 at a great distance from the coast during loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and/or pumps fitted to the shore installation 77 and/or pumps fitted to the loading and unloading station 75 are used.
  • a pressure drop shutter comprising one or two fixing zones cooperating with the thermally insulating barrier and a fixing zone cooperating with the secondary sealed membrane, however the number of fixing zones attachment that can cooperate with the waterproof membrane and the number of attachment zones that can cooperate with the thermally insulating barrier can be different.
  • a pressure drop shutter can thus comprise a plurality of fixing zones intended to cooperate with the thermally insulating barrier alternately with a plurality of fixing zones intended to cooperate with the sealed membrane so that the closure portions between a zone fixing on the thermally insulating barrier and a fixing zone on the sealed membrane develops in the channel to close said channel.
  • pressure drop shutters can thus be installed in any interstice linked to a positioning or manufacturing play likely to form or generate during the use of a tank a channel favoring the phenomena of convection. .

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Abstract

L'invention concerne une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de fluide comportant depuis l'extérieur vers l'intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire (1) et une membrane étanche secondaire (3), la membrane étanche secondaire (3) étant ancrée sur la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire (4) reposant contre la membrane étanche secondaire (3) et une membrane étanche primaire (5) reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire (4), la cuve comportant un canal se développant selon une direction longitudinale, ledit canal étant délimité d'une part par la barrière thermiquement isolante secondaire et, d'autre part, par la membrane étanche secondaire (3), un fond du canal étant au moins en partie formé par la barrière thermiquement isolante secondaire, la cuve comportant en outre un obturateur à perte de charge agencé dans le canal et s'étendant entre le fond du canal et la membrane étanche.

Description

    Cuve étanche et thermiquement isolante
  • L’invention se rapporte au domaine des cuves, étanches et thermiquement isolantes, à membranes, pour le stockage et/ou le transport de fluide, tel qu’un fluide cryogénique.
  • Des cuves étanches et thermiquement isolantes à membranes sont notamment employées pour le stockage de gaz naturel liquéfié (GNL), qui est stocké, à pression atmosphérique, à environ -162°C. Ces cuves peuvent être installées à terre ou sur un ouvrage flottant. Dans le cas d’un ouvrage flottant, la cuve peut être destinée au transport de gaz naturel liquéfié ou à recevoir du gaz naturel liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l’ouvrage flottant.
    •  Arrière-plan technologique
  • Dans l’état de la technique, il est connu des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage de gaz naturel liquéfié, intégrées dans une structure porteuse, telle que la double coque d’un navire destiné au transport de gaz naturel liquéfié. Généralement, de telles cuves comportent une structure multicouche présentant successivement, dans le sens de l’épaisseur, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire retenue à la structure porteuse, une membrane étanche secondaire reposant contre la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve.
  • Le document WO2014167214 A2 décrit une structure d’angle de cuve étanche et thermiquement isolante multicouche dans laquelle la barrière thermiquement isolante secondaire au niveau d’un angle entre deux parois de la cuve comporte deux panneaux isolants formant une arête, la membrane étanche secondaire comportant au droit de ladite arête un film étanche souple reliant des portions de membrane étanche secondaire desdites deux parois de cuve.
    Une portion centrale de ce film étanche souple, c’est à dire intercalée entre les portions dudit film étanche souple ancrées sur les portions de membrane étanche secondaire des deux parois de cuve, n’est pas ancrée sur la barrière thermiquement isolante secondaire et est donc libre par rapport à ladite barrière thermiquement isolante secondaire.
  • Ainsi, lorsque la cuve étanche et thermiquement isolante est mise à froid, la contraction thermique des panneaux isolant formant l’arête et de la membrane étanche est absorbée par une déformation de la portion centrale du film étanche souple, typiquement ledit film étanche souple est apte à se tendre pour absorber les contraintes liées à cette contraction. Cependant, lorsque le film souple se tend, un espace apparaît ou s’agrandit entre ladite portion centrale du film étanche souple et la barrière thermiquement isolante. Cet espace se développe sur toute la longueur de l’arête.
  • Un tel espace forme un canal favorisant la convection et est donc susceptible de dégrader les performances d’isolation thermique de la cuve, en particulier dans le cadre d’arêtes présentant une composante parallèle à la direction de gravité terrestre.
    • Résumé
  • Une idée à la base de l’invention est de proposer une cuve étanche et thermiquement isolante dans laquelle les phénomènes de convection sont réduits. En particulier, une idée à la base de l’invention est de fournir une cuve étanche et thermiquement isolante limitant la présence de canaux de circulation continus dans les barrières thermiquement isolantes, et plus particulièrement entre les barrières thermiquement isolantes et les membranes étanches, afin de limiter les phénomènes de convection naturelle dans lesdites barrières thermiquement isolantes.
  • Selon un mode de réalisation, l’invention fournit une cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de fluide, dans laquelle une paroi de cuve comporte depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire et une membrane étanche secondaire, la membrane étanche secondaire étant ancrée sur la barrière thermiquement isolante secondaire, une barrière thermiquement isolante primaire reposant contre la membrane étanche secondaire et une membrane étanche primaire reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire et destinée à être en contact avec un fluide contenu dans la cuve,
    dans laquelle ladite barrière thermiquement isolante secondaire comporte une première portion plane et une deuxième portion plane orientée avec un angle par rapport à la première portion plane, une jonction entre la première portion plane de barrière thermiquement isolante secondaire et la deuxième portion plane de barrière thermiquement isolante secondaire formant une arête, la première portion plane formant une première zone d’ancrage pour la membrane étanche secondaire, la première zone d’ancrage étant distante de l’arête, la deuxième portion plane formant une deuxième zone d‘ancrage pour la membrane étanche secondaire, la deuxième zone d’ancrage étant distante de l’arête, la barrière thermiquement isolante secondaire comportant une portion d’angle intercalée entre la première zone d’ancrage et la deuxième zone d’ancrage et incluant l’arête,
    la membrane étanche secondaire comportant une pièce d’angle, ladite pièce d’angle étant étanche et comportant une première portion ancrée sur la première zone d’ancrage et une deuxième portion ancrée sur la deuxième zone d’ancrage, la pièce d’angle comportant en outre une portion centrale intercalée entre la première portion et la deuxième portion, ladite portion centrale étant libre de se déformer par rapport à la barrière thermiquement isolante secondaire au droit de l’arête, la cuve comportant un canal se développant selon une direction longitudinale parallèle à l’arête, ledit canal étant délimité par la portion centrale de la membrane étanche secondaire et par la portion d’angle de la barrière thermiquement isolante secondaire, la portion d’angle de la barrière thermiquement isolante secondaire formant un fond du canal,
    la cuve comportant en outre un obturateur à perte de charge agencé dans le canal et s’étendant entre le fond du canal et la portion centrale de la membrane étanche secondaire.
  • Grâce à ces caractéristiques, les phénomènes de convection dans la cuve, et en particulier dans le canal, sont réduits. En effet, l’obturateur à perte de charge permet de générer une perte de charge dans un écoulement de flux pouvant survenir dans le canal tout en permettant la circulation de gaz, par exemple de gaz inerte.
  • Le terme « obturateur à perte de charge » est définit selon l’invention comme un obturateur permettant une dissipation, par frottement, de l’énergie mécanique d’un fluide en mouvement. C’est-à-dire un obturateur entraînant une chute de pression des fluides dues à la résistance que rencontrent les fluides en écoulement sur ou à travers l’obturateur.
  • Selon des modes de réalisation, une telle cuve étanche et thermiquement isolante peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
  • Selon un mode de réalisation, le canal est parallèle à la direction de gravité terrestre. En d’autres termes le canal est parallèle à une direction verticale de la cuve.
  • De tels canaux verticaux sont les plus susceptibles de favoriser les phénomènes de convection de sorte que l’agencement de ou des obturateurs à perte de charge dans un tel canal est particulièrement avantageux et réduit efficacement les phénomènes de convection.
  • Selon un mode de réalisation, le canal présente une composante parallèle à la direction de gravité terrestre. Ainsi, le canal peut être vertical ou oblique par rapport à la direction verticale de la cuve.
  • Selon un autre mode de réalisation, le canal est perpendiculaire à la direction de gravité terrestre.
  • Selon un mode de réalisation, le canal présente une composante perpendiculaire à la direction de gravité terrestre.
  • Selon un mode de réalisation, le canal s’étend le long de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge comprend au moins une zone de fixation.
  • Selon un mode de réalisation l’obturateur à perte de charge comporte au moins un élément flexible permettant la perte de charge.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge comporte une bande d’ancrage et une portion flexible,
    la bande d’ancrage se développant selon une direction sécante à la direction longitudinale du canal,
    la portion flexible comportant une pluralité d’éléments flexibles faisant saillie de la bande d’ancrage en direction de la membrane étanche,
    une extrémité libre des éléments flexibles opposée à la bande d’ancrage étant en contact avec la membrane étanche de façon à créer une perte de charge pour un écoulement circulant dans le canal, lesdits éléments flexibles étant aptes à fléchir élastiquement au contact de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge comporte une première portion et une deuxième portion, la bande d’ancrage de l’obturateur à perte de charge comportant une première portion de bande d’ancrage formée par la première portion de l’obturateur à perte de charge et une deuxième portion de bande d’ancrage formée par la deuxième portion de l’obturateur à perte de charge, la portion flexible de l’obturateur à perte de charge comportant une première portion flexible formée par la première portion de l’obturateur à perte de charge et une deuxième portion flexible formée par la deuxième portion de l’obturateur à perte de charge.
  • L’obturateur à perte de charge s’étendant entre le fond du canal et la membrane étanche d’une part et, d’autre part, la bande d’ancrage se développant selon une direction sécante à la direction longitudinale du canal et la portion flexible s’étendant jusqu’à la membrane étanche permettent une bonne obturation du canal. En outre, l’élasticité de la portion flexible ainsi que l’appui de la membrane étanche sur ladite portion flexible permettent de façon simple d’obturer le canal de manière perméable au gaz tout en générant une perte de charge pour un écoulement de gaz circulant dans le canal. En outre, cette élasticité de la portion flexible permet de s’affranchir de façon simple des tolérances de fabrication et/ou de positionnement de la barrière thermiquement isolante et/ou de la membrane étanche tout en conservant une bonne obturation du canal. En effet, les éléments flexibles étant déformables indépendamment les uns des autres, les déformations des différents éléments flexibles permettent d’absorber les variations de section de canaux liées à ces tolérances de fabrication ou de positionnement tout en obturant le canal de façon satisfaisante.
  • Par ailleurs, la pluralité et la longueur des éléments flexibles formant la portion flexible permettent une déformation simple de la portion flexible. Ces éléments flexibles permettent également une perte de charge modulable en fonction du nombre d’éléments flexibles, plus ce nombre est important plus le nombre de passages pour la circulation du gaz est important, le gaz pouvant circuler entre deux éléments flexibles adjacents, en particulier lorsque l’un desdits éléments flexibles adjacent est plus déformé que l’autre par l’appui de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles sont des lamelles flexibles et élastiques.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles sont juxtaposés de manière à ce que, en l’absence de contrainte sur lesdits éléments flexibles, lesdits éléments flexibles se développent dans un même plan.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles se développent dans un plan sécant, de préférence perpendiculaire, à la direction longitudinale de la rainure. Une partie de ces lamelles peut notamment s’étendre dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles sont aptes à fléchir élastiquement dans la direction longitudinale du canal.
  • De tels éléments flexibles, agencés dans un même plan, permettent une bonne obturation du canal.
  • De telles lamelles peuvent se développer selon différentes directions.
  • Selon un mode de réalisation, les lamelles se développent selon une direction perpendiculaire à la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante.
  • Selon un mode de réalisation, les lamelles se développent selon une direction parallèle à la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante.
  • Selon un mode de réalisation, au moins deux desdites lamelles se développent selon des directions respectives distinctes.
  • Selon un mode de réalisation les lamelles se développent selon une direction perpendiculaire à une portion de la bande d’ancrage depuis laquelle lesdites lamelles font respectivement saillie.
  • Selon un mode de réalisation, les lamelles se développent dans un plan sécant à la direction longitudinale du canal. Une partie de ces lamelles peut notamment s’étendre dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles sont des tiges élastiques et flexibles, par exemple de forme analogue aux poils d’un pinceau.
  • Grâce à ces caractéristiques, la portion flexible de l’obturateur à perte de charge est facilement déformable sous l’effet d’une contrainte exercée par la membrane étanche. En outre, de tels éléments flexibles assurent une bonne obturation du canal.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles sont juxtaposés de manière à ce que, en l’absence de contrainte sur lesdits éléments flexibles, les extrémités libres desdits éléments flexibles se développent dans un même plan.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles se développent, en l’absence de contrainte sur lesdits éléments flexibles, sur une distance, prise selon la direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante, supérieure ou égale à la profondeur du canal prise selon ladite direction d’épaisseur de la barrière thermiquement isolante.
  • Grâce à la longueur des éléments flexibles et à l’élasticité desdits éléments flexibles, l’obturateur à perte de charge permet d’obturer le canal au cours de l’utilisation de la cuve. En particulier, de tels éléments flexibles restent en contact avec la membrane même en cas de mise en froid de la cuve générant une contraction de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, les éléments flexibles deux à deux adjacents sont en contact en l’absence de contrainte sur la portion flexible, typiquement en l’absence de déformation liée à l’appui de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, la portion flexible se développe, en projection dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du canal, sur toute la section du canal prise dans ledit plan perpendiculaire à la direction longitudinale du canal.
  • Grâce à ces caractéristiques, la portion flexible assure une bonne obturation du canal tout en permettant l’écoulement d’un flux avec une perte de charge. En effet, le contact entre les éléments flexibles ne permet pas de bloquer l’écoulement du flux.
  • Selon un mode de réalisation, la bande d’ancrage est fixée sur le fond du canal.
  • La fixation de la bande d’ancrage sur le fond du canal garantit que l’obturateur à perte de charge se développe depuis le fond du canal, assurant ainsi une obturation efficace de l’obturateur à perte de charge
  • Selon un mode de réalisation, la bande d’ancrage repose sur le fond du canal.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge comprend une nappe textile recouvrant des éléments flexibles de l’obturateur à perte de charge voire toute la portion flexible et la bande d’ancrage de l’obturateur à perte de charge.
  • Selon un mode de réalisation, la nappe textile de l’obturateur recouvre une partie des éléments flexibles.
  • Selon un mode de réalisation, la nappe textile de l’obturateur à perte de charge recouvre entre 20 % et 70 % d’une face des éléments flexibles, par exemple, 50 % ou 60 % d’une face des éléments flexibles. Cette caractéristique permet de contrôler la circulation de gaz dans le canal.
  • Selon un mode de réalisation, la nappe textile recouvre une face de l’obturateur à perte de charge recevant en premier l’écoulement du flux, c’est-à-dire tournée vers l’amont par rapport au flux. Cet arrangement est particulièrement avantageux et permet un maintien efficace de la nappe textile sur la portion flexible et la bande d’ancrage tout en limitant le risque de décollement de la nappe textile. En effet, l’écoulement du fluide exerce une force en direction des différents éléments de l’obturateur à perte de charge, ainsi la nappe textile est alors plaquée solidement contre la portion flexible et la bande d’ancrage de l’obturateur à perte de charge. Selon un autre mode de réalisation, la nappe textile recouvre l’autre face de l’obturateur à perte de charge, tournée vers l’aval par rapport au flux.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge peut comprendre une pluralité de matières. Par exemple, un premier tissu recouvre une première surface de l’obturateur à perte de charge et un deuxième tissu recouvre une deuxième surface de l’obturateur à perte de charge. Un autre exemple est une superposition d’au moins deux tissus recouvrant une même surface de l’obturateur à perte de charge.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge comprend une nappe textile perméable au gaz, par exemple en tissu ou matériau intissé, recouvrant des éléments flexibles de l’obturateur à perte de charge. La nappe textile peut être fixée sur une face de la bande d’ancrage et/ou sur une face de la portion flexible de l’obturateur à perte de charge, par exemple par collage. Des colles polyuréthanes ou époxy peuvent notamment être utilisées. La nappe textile peut être en fibres minérales, par exemple fibre de verre, ou synthétiques.
  • Selon un mode de réalisation, la membrane étanche exerce sur la portion flexible de l’obturateur à perte de charge une contrainte plus importante, engendrant une déformation plus importante de ladite portion flexible, lorsque la cuve est à température ambiante que lorsque la cuve est mise à froid, c’est à dire lorsque l’espace de stockage de la cuve comporte un liquide froid tel qu’un liquide cryogénique, par exemple du gaz naturel liquéfié.
  • Grâce à ces caractéristiques, il est possible d’accroitre la perte de charge dans les écoulements de flux circulant dans le canal.
  • Selon un mode de réalisation, la nappe textile est flexible.
  • Ainsi, la nappe textile n’entrave pas la déformation élastique de la portion flexible.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge comporte un film souple, ledit film souple comportant une première zone de fixation et une deuxième zone de fixation,
    la première zone de fixation s’étendant transversalement à la direction longitudinale du canal, la première zone de fixation dudit film souple étant fixée sur le fond du canal,
    la deuxième zone de fixation s’étendant transversalement à la direction longitudinale du canal, la deuxième zone de fixation étant fixée à la face externe de la membrane étanche secondaire délimitant le canal,
    le film souple comportant une portion d’obturation s’étendant de la première zone de fixation à la deuxième zone de fixation, ladite portion d’obturation s’étendant en travers du canal entre le fond du canal et la membrane étanche secondaire de façon à créer une perte de charge dans le canal.
  • On entend par zone de fixation s’étendant transversalement à la direction longitudinale du canal une zone du film souple s’étendant de façon sécante, de préférence perpendiculairement, à la direction longitudinale du canal.
  • Grâce à ces caractéristiques, les phénomènes de convection dans la cuve, et en particulier dans le canal, sont réduits. En effet, l’obturateur à perte de charge permet de générer une perte de charge dans un écoulement de flux pouvant survenir dans le canal tout en permettant la circulation de gaz, par exemple de gaz inerte.
  • En effet, la première zone de fixation du film souple étant fixée sur le fond du canal selon une direction transversale à la direction longitudinale du canal et la deuxième zone de fixation étant fixée sur la face externe de la membrane étanche selon une direction transversale à la direction longitudinale du canal, la portion d’obturation se développe entre le fond du canal et la face externe de la membrane étanche permettant ainsi une bonne obturation du canal. De plus, la deuxième zone de fixation étant fixée sur la membrane étanche, ladite deuxième zone de fixation suit les déformations de la membrane étanche de sorte que cette portion obturation soit présente y compris lors de déformation de la membrane étanche. En outre, cette fixation des première et deuxième zones de fixation permet de s’affranchir de façon simple des tolérances de fabrications et/ou de positionnement de la barrière thermiquement isolante et/ou de la membrane étanche tout en conservant une bonne obturation du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation sont décalées selon la direction longitudinale du canal. Autrement dit, la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation ne sont pas jointives de sorte que la portion d’obturation se développe avec une composante parallèle à la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, une extrémité, de préférence deux extrémités opposées, de la première zone de fixation et/ou de la deuxième zone de fixation est débordante du canal de manière à être intercalée entre la membrane étanche et la barrière thermiquement isolante. Ainsi, la fixation de la première zone de fixation et/ou de la deuxième zone de fixation est simple et fiable, ladite extrémité étant pincée entre la membrane étanche et la barrière thermiquement isolante.
  • Selon un mode de réalisation, une extrémité, de préférence deux extrémités opposées, de la première zone de fixation et/ou de la deuxième zone de fixation est débordante du canal de manière à être intercalée entre deux portions jointives de la membrane étanche, lesdites deux portions jointives étant reliées de manière étanche. Ainsi, la fixation de la première zone de fixation et/ou de la deuxième zone de fixation est simple et fiable, ladite extrémité étant pincée entre lesdites deux portions jointives de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, la portion d’obturation est mobile par rapport au fond du canal. Selon un mode de réalisation, la portion d’obturation est mobile par rapport à la membrane étanche. Autrement dit, selon un mode de réalisation, la portion d’obturation est libre par rapport au fond du canal et à la membrane étanche. Ainsi, la portion d’obturation obture le canal de manière non étanche et permet donc la circulation de gaz inerte dans le canal tout en créant la perte de charge dans l’écoulement.
  • Selon un mode de réalisation, la portion d’obturation est déformable entre le fond du canal et la membrane étanche. Cette déformabilité de la portion d’obturation peut être obtenue de nombreuses manières. Selon un mode de réalisation, le film souple est réalisé en un matériau élastiquement déformable. Selon un mode de réalisation, la portion d’obturation présente une longueur, lorsque ladite portion d’obturation est agencée dans un plan, supérieure à la distance entre une surface de fixation de la première zone de fixation sur le fond du canal et une surface de fixation de la deuxième zone de fixation sur la membrane étanche. Autrement dit, selon un mode de réalisation, la portion d’obturation est dans un état lâche dans le canal, en particulier à température ambiante.
  • Selon un mode de réalisation, la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation sont situées à deux extrémités opposées du film souple et sont disposées à un même niveau dans la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la portion d’obturation située entre le fond du canal et la membrane étanche est déformable et comprend au moins un repliement le long d’un axe transversal à la direction longitudinale du canal.
  • L’obturateur présente alors par exemple une forme de U particulièrement avantageuse et adaptée à une installation in situ dans la cuve. Un tel obturateur peut être installé avec un outil, par exemple une lame permettant l’insertion de l’obturateur dans le canal sans l’endommager.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur comporte un élément compressible qui est précontraint et logé dans le repliement entre la première et la deuxième zone de fixation de manière à exercer une force de réaction plaquant la première zone de fixation contre le fond du canal et la deuxième zone de fixation contre la face externe de la membrane étanche délimitant le canal.
  • Selon un mode de réalisation, l’élément compressible est réalisé dans un matériau choisi parmi la ouate, le feutre, laine de verre, laine de roche, les mousses polymères, la ouate de polyéthylène ou autres et s’étendant dans la direction de l’épaisseur entre la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation. Grace à cette caractéristique, la fixation par collage est facilitée.
  • Selon un mode de réalisation, un film anti-adhésif est inséré dans le repliement pour éviter de coller ensemble les deux pans du film souple repliés l’un sur l’autre, par exemple sous l’effet des éventuels débordements d’adhésifs. Le film anti-adhésif peut être une feuille de polyéthylène ou de PTFE. Selon un mode de réalisation, le film anti-adhésif inséré dans le repliement comporte une extrémité située dans le repliement et une seconde extrémité située à l’extérieure du repliement. Cette caractéristique permet de faciliter l’installation de l’obturateur dans la cuve et d’éviter que d’éventuels débordements d’adhésifs ne viennent perturber l’installation de l’obturateur. Le film anti-adhésif peut être inséré seul ou en combinaison avec un élément compressible. Pour faciliter l’installation de l’obturateur dans la cuve, on peut replier successivement le film anti-adhésif et le film souple autour du bord d’extrémité de la lame afin de les pousser dans le canal.
  • Selon un mode de réalisation, la portion d’obturation comprend deux repliements mutuellement espacés dans la direction longitudinale du canal, chaque repliement étant réalisé le long d’un axe transversal à la direction longitudinale du canal. L’obturateur présente par exemple une forme en Z.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge est réalisé en matériau textile tissé et présente une direction d’élongation s’étendant entre la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation, les fibres du textile tissés étant orientées entre 35° et 55° (degrés) par rapport à la direction d’élongation du canal, préférentiellement, les fibres du textiles tissés sont orientées à 45° par rapport à la direction d’élongation du canal. Grâce à cette caractéristique, l’obturateur à perte de charge obtient une souplesse par la déformation des fils de trame et des fils de chaine du textile tissé.
  • Grâce à ces caractéristiques, la portion d’obturation permet de suivre les variations de positionnement relatif et de dimension de la barrière thermiquement isolante et/ou de la membrane étanche tout en obstruant le canal de façon efficace afin de créer la perte de charge dans un écoulement au sein dudit canal. En particulier, un tel obturateur à perte de charge permet cette obturation efficace du canal y compris lorsque la cuve est mise à froid, c’est-à-dire en cas de contraction thermique de la membrane étanche et de la barrière thermiquement isolante et donc de variation de l’écart entre la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation.
  • Selon un mode de réalisation, la portion d’obturation du film souple est une première portion d’obturation, le film souple comporte une troisième zone de fixation s’étendant transversalement à la direction longitudinale du canal, la troisième zone de fixation étant fixée sur le fond du canal, la deuxième zone de fixation étant intercalée entre la première zone de fixation et la troisième zone de fixation, le film souple comportant une deuxième portion d’obturation s’étendant de la deuxième zone de fixation à la troisième zone de fixation, ladite deuxième portion d’obturation s’étendant en travers du canal entre le fond du canal et la membrane étanche secondaire de façon à créer une perte de charge dans le canal.
  • Un tel obturateur à perte de charge permet une bonne obturation du canal et donc une perte de charge de l’écoulement du flux importante.
  • Selon un mode de réalisation, la troisième zone de fixation est décalée le long de la direction longitudinale du canal par rapport à la première zone de fixation et à la deuxième zone de fixation.
  • Selon un mode de réalisation, la deuxième portion d’obturation est mobile par rapport au fond du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la deuxième portion d’obturation est mobile par rapport à la membrane étanche.
  • Autrement dit, selon un mode de réalisation, la deuxième portion d’obturation est libre par rapport au fond du canal et à la membrane étanche. Ainsi, la deuxième portion d’obturation obture le canal de manière non étanche et permet donc la circulation de gaz inerte dans le canal tout en créant la perte de charge dans l’écoulement.
  • Selon un mode de réalisation, la deuxième portion d’obturation est déformable entre le fond du canal et la membrane étanche. Cette déformabilité de la deuxième portion d’obturation peut être obtenue de nombreuses manières, par exemple de façon analogue aux exemples ci-dessus pour la première portion d’obturation.
  • Selon un mode de réalisation, le film souple est en matériau choisi dans le groupe consistant en un mât de verre, un film polyéthylène et/ou un film polyamide. A titre d’exemple, le film peut être : un tissu à base de verre, un tissu en polyéthylène, un tissu en polyamide, un tissu en polyimide, un tissu en polyetherimide, cette liste étant non-exhaustive. De tels matériaux présentent une bonne tenue au froid tout en conservant une souplesse permettant au film souple de suivre les déformations de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, la première zone de fixation se développe dans un plan sécant à la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la première zone de fixation se développe dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la deuxième zone de fixation se développe dans un plan sécant à la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la deuxième zone de fixation se développe dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du canal.
  • De telles zones d’ancrage agencées perpendiculairement à la direction longitudinale du canal permettent une obturation efficace du canal par la ou les portions d’obturation.
  • Selon un mode de réalisation, la première zone de fixation et/ou la deuxième zone de fixation est fixée par collage.
  • Selon un mode de réalisation, la cuve comporte une bande adhésive double face intercalée entre la première portion de fixation et le fond du canal afin de fixer ladite première portion de fixation sur le fond du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la cuve comporte une bande adhésive double face intercalée entre la membrane étanche et la deuxième zone de fixation afin de fixer ladite deuxième zone de fixation sur la membrane étanche. De telles bandes adhésives permettent de fixer les première et deuxième zones de fixation de façon simple et rapide. En outre, de telles bandes adhésives permettent la fixation du film souple de façon simple par simple application ou pression du film souple sur lesdites bandes adhésives ou inversement.
  • Selon un mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge est agencé de façon fixe et fiable dans le canal.
  • Selon un mode de réalisation, la cuve étanche et thermiquement isolante comporte une pluralité d’obturateurs à perte de charges agencés dans le canal le long de la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la cuve étanche et thermiquement isolante comporte une pluralité d’obturateurs à perte de charges agencés dans le canal le long de la direction longitudinale du canal, lesdits obturateurs à perte de charges comportant chacun une bande d’ancrage et une portion flexible, lesdits obturateurs à perte de charges s’étendant entre le fond du canal et la membrane étanche, la bande d’ancrage se développant selon une direction sécante à la direction longitudinale du canal,
    la portion flexible comportant une pluralité d’éléments flexibles faisant saillie de la bande d’ancrage en direction de la membrane étanche,
    une extrémité libre des éléments flexibles opposée à la bande d’ancrage étant en contact avec la membrane étanche secondaire de façon à créer une perte de charge pour un écoulement circulant dans le canal, lesdits éléments flexibles étant aptes à fléchir élastiquement au contact de la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, les obturateurs à perte de charges de la pluralité d’obturateurs à perte de charges sont agencés dans le canal à intervalles réguliers le long de la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, les obturateurs à perte de charges de la pluralité d’obturateurs à perte de charges sont agencés dans le canal à intervalles irréguliers le long de la direction longitudinale du canal.
  • Selon un mode de réalisation, les obturateurs à perte de charges de la pluralité d’obturateurs à perte de charges agencés dans le canal sont identiques.
  • Selon un mode de réalisation, les obturateurs à perte de charges de la pluralité d’obturateurs à perte de charges sont différents et peuvent correspondre à différents modes de réalisation décrits dans ce texte.
  • Selon un mode de réalisation, la barrière thermiquement isolante formant le fond du canal comporte une pluralité de panneaux isolants espacés, par exemple de manière régulière ou irrégulière, et une pluralité de zones de jonction situées entre les panneaux isolants, par exemple avec un pas régulier ou irrégulier entre deux zones de jonction. Les obturateurs peuvent être agencés en regard des panneaux isolants de manière que les zones de jonction à chaque extrémité d’un panneau se trouvent entre les obturateurs. Par exemple les obturateurs sont mutuellement espacés d’un intervalle correspondant au pas régulier ou irrégulier des zones de jonction. Dans un mode de réalisation, au moins un obturateur est disposé en regard de chaque panneau isolant. Ainsi, il y a systématiquement au moins un obturateur qui bloque l’écoulement entre deux zones de jonctions successives.
  • Selon un mode de réalisation, les obturateurs à perte de charges sont agencés à intervalles irréguliers.
  • Ainsi, un écoulement de flux dans le canal est maîtrisé le long du canal.
  • Selon un mode de réalisation, la cuve étanche et thermiquement isolante comporte une première paroi de cuve et une deuxième paroi de cuve, la première paroi de cuve et la deuxième paroi de cuve formant une arête de la barrière thermiquement isolante, la première paroi de cuve comportant une première surface d’ancrage et la deuxième paroi de cuve formant une deuxième surface d’ancrage, le fond du canal étant formé par la barrière thermiquement isolante entre la première surface d’ancrage et la deuxième surface d’ancrage, le fond du canal formant l’arête, et la membrane étanche comporte une pièce étanche d’angle, la pièce étanche d’angle comportant une première portion ancrée sur la première surface d’ancrage et une deuxième portion ancrée sur la deuxième surface d’ancrage, la pièce étanche d’angle comportant en outre une portion centrale intercalée entre la première portion et la deuxième portion, ladite portion centrale étant libre par rapport à la barrière thermiquement isolante de manière à absorber par déformation les contraintes dans la membrane étanche au droit de l’arête, le canal étant délimité par la face externe de la pièce étanche d’angle.
  • Selon un mode de réalisation, la cuve étanche et thermiquement isolante comporte une structure d’angle, ladite structure d’angle comportant un premier panneau isolant et un deuxième panneau isolant, le premier panneau isolant formant une extrémité de la barrière thermiquement isolante de la première paroi de cuve, le deuxième panneau isolant formant une extrémité de la barrière thermiquement isolante de la deuxième paroi de cuve, le premier panneau isolant et le deuxième panneau isolant formant conjointement l’arête,
    la structure d’angle comportant en outre une première portion de membrane étanche et une deuxième portion de membrane étanche, la première portion de membrane étanche reposant sur le premier panneau isolant, ladite première portion de membrane étanche formant une extrémité de la membrane étanche de la première paroi de cuve, la deuxième portion de membrane étanche reposant sur le deuxième panneau isolant, ladite deuxième portion de membrane étanche formant une extrémité de la membrane étanche de la deuxième paroi de cuve.
  • Selon un mode de réalisation, la première portion de membrane étanche comporte un premier film composite fixé sur le premier panneau isolant et la deuxième portion de membrane étanche comporte un deuxième film composite fixé sur le deuxième panneau isolant.
  • Selon un mode de réalisation, la première portion de membrane étanche comporte un film étanche composite stratifié comportant une feuille métallique intercalée entre deux couches de fibres résinées. Selon un mode de réalisation, la première portion de membrane étanche est collée sur le premier panneau isolant. Selon un mode de réalisation, la deuxième portion de membrane étanche comporte un film étanche composite stratifié comportant une feuille métallique intercalée entre deux couches de fibres résinées. Selon un mode de réalisation, la deuxième portion de membrane étanche est collée sur le deuxième panneau isolant.
  • Selon un mode de réalisation, la première portion de membrane étanche est une plaque métallique ancrée sur la première portion de barrière thermiquement isolante. Selon un mode de réalisation, la deuxième portion de membrane étanche est une plaque métallique ancrée sur la deuxième portion de barrière thermiquement isolante.
  • Selon un mode de réalisation, le premier panneau isolant forme la première surface d’ancrage. Selon un mode de réalisation, le deuxième panneau isolant forme la deuxième surface d‘ancrage.
  • Selon un mode de réalisation, la première portion de membrane étanche, par exemple un bord de ladite première portion de membrane étanche, forme la première surface d’ancrage. Selon un mode de réalisation la deuxième portion de membrane étanche, par exemple un bord de ladite deuxième portion de membrane étanche, forme la seconde surface d’ancrage.
  • La pièce étanche d’angle peut être fixée de nombreuses manières sur les première et deuxième surfaces d’ancrage. Selon un mode de réalisation, la pièce étanche d’angle est collée sur l’une des ou les première et deuxième surfaces d’ancrage. Selon un mode de réalisation, la pièce étanche d’angle est soudée sur l’une des ou les première et deuxième surface d’ancrage.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce étanche d’angle comporte un film étanche souple composite, par exemple un composite stratifié comportant une feuille métallique intercalée entre deux couches de fibres de verre.
  • Selon un mode de réalisation, la pièce étanche d’angle est une cornière métallique.
  • Grâce à ces caractéristiques, le coin d’une cuve étanche et thermiquement isolante peut être fabriqué de façon simple et rapide sans risque de générer de phénomène de convection. En particulier, ces caractéristiques permettent l’utilisation d’une pièce d’angle sous la forme d’une cornière métallique ou d’un film souple étanche pour réaliser la membrane étanche dans l’angle de la cuve tout en s’assurant de l’absence de convection entre la membrane étanche et la barrière thermiquement isolante dans ledit angle de la cuve. En effet, afin de permettre l’absorption des contraintes dans la membrane étanche, par exemple lors de la mise en froid de la cuve, une telle pièce d’angle sous la forme d’une cornière métallique ou d’un film étanche n’est pas fixée à la barrière thermiquement isolante au niveau de la portion d’angle de la barrière thermiquement isolante. Ainsi, lors d’une mise en froid de la cuve, la portion centrale de la pièce d’angle se tend sous l’effet des contraintes dans ladite membrane étanche, par exemple des contraintes liées à la contraction de la membrane étanche ou à la contraction de la barrière thermiquement isolante sur laquelle est ancrée la membrane étanche. Cette tension éloigne ladite portion centrale de la portion d’angle de la barrière thermiquement isolante, et fait donc apparaître ou augmenter la section d’un canal entre ladite portion d’angle de la barrière thermiquement isolante et la portion centrale de la pièce d’angle. La présence de l’obturateur à perte de charge dans ce canal permet d’éviter les phénomènes de convection dans ce canal.
  • Selon un mode de réalisation, la cuve étanche et thermiquement isolante comporte en outre une cale, ladite cale comportant une première face externe reposant contre la barrière thermiquement isolante de la première paroi de cuve et une deuxième face externe reposant contre la barrière thermiquement isolante de la deuxième paroi de cuve, la cale comportant en outre une face interne concave, le canal étant délimité par la face interne de la cale.
  • Une telle cuve peut faire partie d’une installation de stockage terrestre, par exemple pour stocker du GNL ou être installée dans une structure flottante, côtière ou en eau profonde, notamment un navire méthanier, une unité flottante de stockage et de regazéification (FSRU), une unité flottante de production et de stockage déporté (FPSO) et autres. Une telle cuve peut aussi servir de réservoir de carburant dans tout type de navire.
  • Selon un mode de réalisation, l’invention fournit également un navire pour le transport d’un produit liquide froid comportant une double coque et une cuve précitée disposée dans la double coque.
  • Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d’un tel navire, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  • Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
    •  Brève description des figures
  • L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.
  • La est une vue schématique en coupe et en perspective d’une portion de cuve étanche et thermiquement isolante agencée dans une structure porteuse ;
  • La est une vue en coupe d’un angle de la cuve étanche et thermiquement isolante selon le plan de coupe III de la ;
  • La est une vue agrandie du détail 38 de la illustrant une arête de la barrière thermiquement isolante secondaire et de la membrane étanche secondaire ;
  • La est une vue en perspective schématique d’un obturateur à perte de charge comprenant des lamelles, pouvant être utilisé dans l’angle de la cuve de la  ;
  • La est une vue en perspective schématique d’un obturateur à perte de charge comprenant des lamelles et un tissu selon un mode de réalisation ;
  • La est une vue schématique en perspective d’une structure d’angle pouvant être utilisée dans la cuve illustrée sur la  ;
  • La est une vue de détail agrandie de la structure d’angle de la au niveau d’une arête de la barrière thermiquement isolante secondaire ;
  • La est une représentation schématique en coupe illustrant la membrane étanche secondaire et la barrière thermiquement isolante secondaire au niveau de l’angle de la cuve étanche et thermiquement isolante à température ambiante ;
  • La est une vue analogue à la dans la cuve contenant un liquide cryogénique ;
  • La est une représentation schématique en perspective illustrant un obturateur à perte de charge fixé sur la barrière thermiquement isolante secondaire au niveau de l’arête formée par ladite barrière thermiquement isolante secondaire;
  • La est une vue analogue à la représentant une variante de réalisation de l’angle de la cuve étanche et thermiquement isolante ;
  • La est une vue schématique en perspective illustrant l’angle de la cuve étanche et thermiquement isolante muni d’un obturateur à perte de charge selon encore un autre mode de réalisation.
  • La est une vue latérale de l’obturateur à perte de charge selon la flèche XIII de la .
  • La est une vue analogue à la d’un obturateur à perte de charge selon un autre mode de réalisation.
  • La est une représentation schématique écorchée d’une cuve de navire méthanier comportant une cuve étanche et thermiquement isolante et d’un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
    •
  • Par convention, les termes « externe » et « interne » sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par référence à l'intérieur et à l’extérieur de la cuve.
  • Une cuve étanche et thermiquement isolante pour le stockage et le transport d’un fluide cryogénique, par exemple du Gaz Naturel Liquéfié (GNL) comporte une pluralité de parois de cuves présentant chacune une structure multicouche.
  • Une telle paroi de cuve comporte, depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire 1 ancrée à une structure porteuse 2 par des organes de retenue secondaires, une membrane étanche secondaire 3 portée par la barrière thermiquement isolante secondaire 1, une barrière thermiquement isolante primaire 4 reposant sur la membrane étanche secondaire 3, et une membrane étanche primaire 5, portée par la barrière thermiquement isolante primaire 4 et destinée à être en contact avec le fluide cryogénique contenu dans la cuve.
  • La structure porteuse 2 peut notamment être une tôle métallique autoporteuse ou, plus généralement, tout type de cloison rigide présentant des propriétés mécaniques appropriées. La structure porteuse 2 peut notamment être formée par la coque ou la double coque d’un navire, comme illustré sur la . La structure porteuse 2 comporte une pluralité de parois définissant la forme générale de la cuve, habituellement une forme polyédrique. Certaines cuves peuvent aussi ne comporter qu’une seule barrière thermiquement isolante et une seule membrane étanche, par exemple pour le stockage de GPL.
  • Comme illustré sur la , la cuve, ici de forme polyédrique, comporte des parois de cuve latérales 6 et des parois transversales 7 (une seule paroi transversale étant illustrée sur la ) qui présentent une composante verticale, c’est-à-dire une composante parallèle à la direction de gravité terrestre. Dans de telles parois de cuve 6, 7 présentant une composante verticale, la présence de canaux se développant sur toute la hauteur de la paroi de cuve 6, 7 sont susceptible de favoriser les phénomènes de convection naturelle. En effet, dans de telles parois de cuve 6, 7, des phénomènes de thermosiphon peuvent survenir ce qui entraîne une dégradation des performances isolantes des barrières thermiquement isolantes 1, 4. Un aspect de l’invention part de l’idée de limiter voire supprimer ces phénomènes de convection naturelle.
  • Comme illustré sur la , la barrière thermiquement isolante secondaire 201 comporte un premier panneau isolant d’angle 35 formant une extrémité de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 de la première paroi de cuve 33. De même, la barrière thermiquement isolante secondaire 201 comporte un deuxième panneau isolant d’angle 36 formant une extrémité de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 de la deuxième paroi de cuve 34. Le premier panneau isolant d’angle 35 et le deuxième panneau isolant d’angle 36 forment une arête 37 de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 au niveau d’un angle de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 formé par la jonction de la première paroi de cuve 33 et de la deuxième paroi de cuve 34.
  • Le terme « arête » désigne la zone de jonction entre les deux parois de cuve qui peut présenter différentes formes avec une courbure plus ou moins élevée. Il englobe donc une arête vive, un arrondi ou un congé.
  • Comme illustré sur les figures 2 et 3, la barrière thermiquement isolante secondaire 201 comporte un premier panneau isolant d’angle 35 formant une extrémité de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 de la première paroi de cuve 33. De même, la barrière thermiquement isolante secondaire 201 comporte un deuxième panneau isolant d’angle 36 formant une extrémité de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 de la deuxième paroi de cuve 34. Le premier panneau isolant d’angle 35 et le deuxième panneau isolant d’angle 36 forment une arête 37 de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 au niveau d’un angle de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 formé par la jonction de la première paroi de cuve 33 et de la deuxième paroi de cuve 34.
  • Une face interne du premier panneau isolant d’angle 35 forme une première zone d’ancrage 39 et une face interne du deuxième panneau isolant d’angle 36 forme une deuxième zone d’ancrage 40. La première zone d’ancrage 39 est agencée sur la face interne du premier panneau isolant d’angle 35 à distance de l’arête 37 et, de même, la deuxième zone d’ancrage 40 est agencée sur la face interne du deuxième panneau isolant d’angle 36 à distance de l’arête 37. Ces premières et deuxième zones d’ancrage 39 et 40 comportent une platine métallique (non illustrée) analogue aux platines 13 décrites ci-dessus se développant parallèlement à l’arête 37.
  • Afin d’assurer la continuité de la membrane étanche secondaire 203 entre la première paroi de cuve 33 et la deuxième paroi de cuve 34, la membrane étanche secondaire 203 comporte une pièce d’angle. Une telle pièce d’angle est, par exemple, une cornière 41 métallique. Cette cornière 41 permet de relier de manière étanche une portion de la membrane étanche secondaire 203 appartenant à la première paroi de cuve 33 et une portion de la membrane étanche secondaire 203 appartenant à la deuxième paroi de cuve 34.
  • Une première portion 42 de la cornière 41 est ancrée de manière étanche sur la première zone d’ancrage 39 et une deuxième portion 43 de la cornière 41, opposée à la première portion 42, est ancrée de manière étanche sur la deuxième zone d’ancrage 40. L’ancrage des première et deuxième portions 42 et 43 de la cornière 41 sur la platine métallique formant les première et deuxième zones d’ancrage 39 et 40 peut être direct, par exemple par soudure directe sur ladite platine métallique, ou indirect, par exemple par soudure à recouvrement sur une portion de la membrane étanche secondaire 203 portée par la paroi de cuve correspondante qui est intercalée entre la portion 42 ou 43 de la cornière 41 et la zone d’ancrage correspondante 39 ou 40.
  • Afin d’absorber les contraintes dans la membrane étanche secondaire 203 au niveau de l’angle, en particulier au niveau de l’arête 37, une portion centrale 44 de la cornière 41 intercalée entre la première portion 42 et la deuxième portion 43 est laissée libre par rapport à la barrière thermiquement isolante secondaire 201. Ainsi, lors d’une mise à froid de la cuve, les première et deuxième portions d’ancrage 42, 43 de la cornière 41 restent ancrées sur les zones d’ancrages 39 et 40 de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 et les contraintes, telles que les contraintes de contraction de la membrane étanche secondaire 203 ou de la barrière thermiquement isolante secondaire 201 éloignant les zones d’ancrage 39, 40 l’une de l’autre, au niveau de l’angle sont absorbées par une déformation de la portion centrale 44 de la cornière 41. En particulier, la portion centrale 44 se tend entre les première et deuxième portions 42 et 43 de ladite cornière 41 de sorte que ladite portion centrale 44 s’éloigne de l’arête 37 en se déformant. Cet éloignement entre la portion centrale 44 de la cornière 41 et l’arête 37 fait apparaître ou s’agrandir un canal entre la barrière thermiquement isolante secondaire 201 et la cornière 41 de la membrane étanche secondaire 203. Ce canal se développe sur toute la longueur de l’arête 37, parallèlement à la direction verticale de la cuve et est donc, comme expliqué ci-dessus, susceptible de favoriser la convection naturelle et de dégrader les performances isolantes de la cuve.
  • En outre, la membrane étanche secondaire illustrée sur les figures 2 et 3 peut être réalisée avec une feuille composite collée, au lieu d’une membrane métallique soudée. Dans ce cas la cornière 41 métallique peut être remplacée par une feuille composite souple 41, par exemple un film étanche stratifié comportant une feuille métallique intercalée entre deux couches de fibre telle qu’une fibre de verre par exemple. Une pièce d’angle sous la forme d’un feuille composite souple 41 peut présenter, par exemple, une première portion collée sur la première zone d’ancrage de la barrière thermiquement isolante et une deuxième portion collée sur la deuxième zone d’ancrage de la barrière thermiquement isolante. La portion centrale d’une telle feuille composite souple 41 est alors laissée libre par rapport à la portion d’angle de la barrière thermiquement isolante et l’obturateur à perte de charge serait agencé de façon analogue entre ladite portion centrale de la feuille composite souple et la barrière thermiquement isolante. Une membrane étanche secondaire comportant une telle feuille composite souple au niveau d’un angle de la cuve est par exemple décrit dans le document WO2014167214.
  • Dans ce cas aussi, la contraction de la feuille composite souple 41 au droit de l’arête 37 fait apparaître ou s’agrandir un canal entre la barrière thermiquement isolante secondaire 201 et la membrane étanche secondaire 203.
  • Afin d’éviter cela, un obturateur à perte de charge 217 est agencé dans le canal, comme illustré sur la . L’obturateur à perte de charge 217 est illustré sur la .
  • L’obturateur à perte de charge 217 est réalisé sous la forme d’une feuille 132 qui comporte une portion inférieure continue formant la bande d’ancrage 224 et des lamelles 229 régulièrement espacées entre elles sur toute sa largeur. Les lamelles 229 sont flexibles et agencées dans un même plan au repos. Chaque lamelle 229 présente une première extrémité 330 jointive de la bande d’ancrage 224 et une deuxième extrémité 331 libre.
  • La bande d’ancrage 224 est fixée sur une portion d’angle de la barrière thermiquement isolante secondaire formée par la face interne du premier panneau isolant d’angle 35 entre la première zone d’ancrage 39 et l’arête 37 et la face interne du deuxième panneau isolant d’angle 36 entre la deuxième zone d’ancrage 40 et l’arête 37. Typiquement, cette portion d’angle forme le fond 220 du canal.
  • Le premier panneau isolant d’angle 35 et le deuxième panneau isolant d’angle 36 comportent chacun une fente (non illustrées) se développant dans l’épaisseur de la plaque interne desdits panneaux isolants d’angle 35, 36 depuis la première zone d’ancrage 39 ou la deuxième zone d’ancrage 40 jusqu’à un plan 45 jointif entre lesdits panneaux isolants d’angle 35, 36. Autrement dit, de telles fentes sont avantageusement jointives au niveau du plan 45 de jonction entre les panneaux isolants d’angle 35, 36 afin de former conjointement un logement pour l’obturateur à perte de charge 217, un tel obturateur à perte de charge 217 sous la forme d’une feuille présentant une forme simple à réaliser étant simple à insérer dans ledit logement.
  • De tels obturateurs à perte de charges 217 sont de préférence installés en préfabrication lors de la fabrication d’un bloc isolant d’angle formé du premier panneau isolant d’angle 35 et du deuxième panneau isolant d’angle 36. Lors de l’installation de la cornière d’angle 41, les lamelles 229 sont déformées par l’appui de la cornière 41 ou feuille composite souple 41 sur lesdites lamelles 229. En outre, lors d’une mise à froid de la cuve générant une augmentation de la section du canal, la contrainte exercée par la cornière 41 ou feuille composite souple 41 sur les lamelles 229 se réduit et l’élasticité et la longueur des lamelles 229 permet auxdites lamelles 229 d’accompagner l’augmentation de section du canal en maintenant un contact avec la surface externe de la cornière 41 ou feuille composite souple 41 afin d’obstruer ledit canal.
  • La présente un autre mode de réalisation d’un obturateur à perte de charge 317 comprenant en outre un tissu. Dans ce mode de réalisation, l’obturateur à perte de charge 317 est réalisé sous la forme d’une feuille 132 recouverte en partie d’un tissu 50. La feuille 132 comporte une portion inférieure continue formant la bande d’ancrage 324. Chaque lamelle 329 présente une première extrémité 330 jointive de la bande d’ancrage 324 et une deuxième extrémité 331 libre. Les lamelles 329 sont régulièrement espacées entre elles sur toute la largeur de la feuille 132. Le tissu 50 de l’obturateur à perte de charge 317 recouvre et est collé sur la bande d’ancrage 324 et les lamelles 329. Le tissu 50 présente une sur-longueur de manière à former des soufflets d’expansion 82 au droit des séparations entre les lamelles 329. Ainsi, les lamelles 329 restent relativement découplées les unes des autres en flexion.
  • En référence aux figures 6 à 9 on va maintenant décrire un autre mode réalisation de l’angle de la cuve dans lequel un canal de convection peut apparaitre de manière similaire.
  • Au niveau de la jonction entre une première paroi 8 de la cuve, par exemple une paroi latérale 6, et une deuxième paroi 9 de la cuve, par exemple une paroi transversale 7, la cuve comporte une structure d’angle 51 illustrée sur la . Cette structure d’angle 51 est avantageusement préfabriquée.
  • La structure d’angle 51 illustrée sur la comporte un premier panneau isolant secondaire d’angle 52 et un deuxième panneau isolant secondaire d’angle 53. Les panneaux isolants secondaires d’angle présentent, de l’extérieure de la cuve vers l’intérieur de la cuve, une plaque rigide externe 54, une garniture isolante 55 et une plaque rigide interne 15. Le premier panneau isolant secondaire d’angle 52 et le deuxième panneau isolant secondaire d’angle 53 présentent en outre une face biseautée, les faces biseautées desdits deux panneaux isolants secondaires d’angle 52, 53 étant jointives. Ainsi, comme illustré sur la en détail, les panneaux isolants secondaires d’angle forment une arête 16 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1.
  • Le premier panneau isolant secondaire d’angle 52 porte une première portion de membrane étanche secondaire 56 et le deuxième panneau isolant secondaire d’angle 53 porte une deuxième portion de membrane étanche secondaire 18. Ces première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56, 18 peuvent être réalisées de nombreuses manières. Dans un mode de réalisation, les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56, 18 sont en film étanche stratifié. Un tel film étanche stratifié comporte une feuille métallique, par exemple en aluminium, intercalée entre deux couches de fibres résinées. De telles portions de membrane étanche secondaire 56, 18 en film étanche stratifié sont par exemple collées sur la face interne des panneaux isolants secondaires d’angle 52, 53. Dans un autre mode de réalisation, les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56, 18 sont des plaques métalliques ancrées sur les panneaux isolants secondaires d’angle 52, 53.
  • Comme illustré sur la , les portions de membrane étanche secondaire 56, 18 comportent un bord longitudinal se développant parallèlement à l’arête 16 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1, ledit bord étant agencé à distance de l’arête 16. Typiquement, la première portion de membrane étanche secondaire 56 forme une extrémité de la membrane étanche secondaire 3 de la première paroi 8 et la deuxième portion de membrane étanche secondaire 18 forme une extrémité de la membrane étanche secondaire 3 de la deuxième paroi 9.
  • Afin d’assurer l’étanchéité de la membrane étanche secondaire 3 dans l’angle de la cuve, la structure d’angle 51 comporte une portion de membrane étanche secondaire d’angle 19. Cette portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 relie de manière étanche la première portion de membrane étanche secondaire 56 et la deuxième portion de membrane étanche secondaire 18. Cette portion de membrane étanche secondaire d’angle peut être réalisée de nombreuses manières. Dans un mode de réalisation, la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 est réalisée en film étanche stratifié, par exemple comportant une feuille métallique intercalée entre deux couches de fibres non résinées. Une telle portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 en film étanche stratifiée est par exemple collée sur les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56, 18.
  • Selon un autre mode de réalisation, la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 est formée par une cornière métallique ancrée de manière étanche sur les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56, 18.
  • Comme illustré en détail sur la , la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 se développe le long de l’arête 16. La portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 présente des bords longitudinaux parallèles à l’arête 16. Un premier bord longitudinal de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 forme une première zone d’ancrage 20, illustrée en pointillés sur la , qui est fixée de manière étanche sur la première portion de membrane étanche secondaire 56. De même, un deuxième bord longitudinal de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 forme une deuxième zone d’ancrage 21, illustrée en pointillés sur la , qui est fixée de manière étanche sur la deuxième portion de membrane étanche secondaire 18.
  • La fixation de manière étanche des zones d’ancrage 20, 21 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 sur les portions de membrane étanche secondaire 56, 18 peut être réalisée de nombreuses manières, par exemple par collage dans le cadre d’une portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 sous la forme d’un film étanche stratifié ou encore par soudure dans le cadre d’une portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 sous la forme d’une cornière métallique. La plaque rigide interne 15 des panneaux isolants secondaires d’angle 52, 53 peut comporter une bande de protection thermique logée dans un lamage afin de protéger lesdits panneaux isolants secondaires d’angle 52, 53 lors d’une telle soudure.
  • La structure d’angle 51 comporte en outre une pluralité d’éléments isolants primaires 22 juxtaposés le long de l’arête 16 de la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Chaque élément isolant primaire 22 comporte un premier bloc isolant primaire 23 reposant sur la première portion de membrane étanche secondaire 56 et un deuxième bloc isolant primaire 24 reposant sur la deuxième portion de membrane étanche secondaire 18. La pluralité d’éléments isolants primaires 22 forme la barrière thermiquement isolante primaire 4.
  • La membrane étanche primaire 5 comporte une pluralité de cornières d’angle 25 métalliques reposant chacune sur un bloc isolant primaire 23, 24 respectif. Ainsi, chaque cornière métallique comporte une première aile 26 reposant sur le premier bloc isolant primaire 23 d’un élément isolant primaire 22 et une deuxième aile 27 reposant sur le deuxième bloc isolant primaire 24 dudit élément isolant primaire 22.
  • La portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 comporte une zone centrale 28 intercalée entre la première zone d’ancrage 20 et la deuxième zone d’ancrage 21. Cette zone centrale 28 est agencée au droit de l’arête 16 et se développe le long de l’arête 16. Cette zone centrale 28 n’est pas fixée sur la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Autrement dit, la zone centrale 28 est libre par rapport à la barrière thermiquement isolante secondaire 1 et, plus particulièrement, par rapport à l’arête 16. D’autres détails et caractéristiques d’une telle structure d’angle sont décrits par exemple dans le document WO2014167214A2.
  • L’absence de fixation de la zone centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 sur la barrière thermiquement isolante secondaire 1 permet d’absorber les contraintes subies par la membrane étanche secondaire 3 au droit de l’arête 16. En effet, comme illustré sur la , lorsque la cuve est construite, la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 est agencée de sorte que la zone centrale 28 soit au plus près de l’arête 16. Cet agencement permet de limiter la présence d’espace vide entre la membrane étanche secondaire 3 et la barrière thermiquement isolante secondaire 1 favorisant la convection.
  • Cependant, lors de la mise à froid de la cuve, la membrane étanche secondaire 3, et donc la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19, se contracte ce qui provoque une déformation par mise en tension de ladite portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 comme illustré sur la . De même, les panneaux isolants secondaires d’angle 52, 53 se contractent, ce qui éloigne les zones d’ancrage 20, 21 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 l’une de l’autre et donc provoque également une déformation par mise en tension de ladite portion de membrane étanche secondaire d’angle 19.
  • Comme illustré sur la , la déformation par mise en tension de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 éloigne la zone centrale 28 de l’arête 16 ce qui augmente sensiblement le volume de l’espace vide entre la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 et la barrière thermiquement isolante secondaire 1 au niveau de l’arête 16. Ainsi, un canal 29 apparaît ou s’agrandit entre la membrane étanche secondaire 3 et la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Ce canal 29 se développe sur toute la longueur de l’arête 16 et présente une direction longitudinale parallèle à l’arête 16. Typiquement, ce canal est délimité par une face externe de la portion centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 et par une portion des face internes des plaques rigides 15 des panneaux isolants secondaires d’angle 52, 53 comprise entre l’arête 16 et les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56 et 18, ladite portion des faces internes des plaques rigides 15 formant un fond 60 du canal 29.
  • Pour éviter la convection dans le canal 29, la cuve comporte un obturateur à perte de charge. Un tel obturateur à perte de charge est agencé dans le canal 29 entre une face interne de la barrière thermiquement isolante secondaire 1 et une face externe de la membrane étanche secondaire 3. Il peut être réalisé de plusieurs manières.
  • La illustre un exemple de réalisation d’un tel obturateur à perte de charge. Cet obturateur à perte de charge est réalisé sous la forme d’un film souple 30.
  • Le film souple 30 peut être réalisé en de nombreux matériaux, par exemple en matériau thermoplastique comprenant le Polyéthylène (PE), le polytéréphtalate d’éthylène (PET), le polyamide, le polyimide, le polyetherimide, le polypropylène sous la forme d’un film textile ou non ou de tout autre matériau ou textile présentant une flexibilité à froid. L’obturateur à perte de charge peut également être réalisé en textile tissé éventuellement enduit. Le textile tissé peut être réalisé à base de différents types de fibres, par exemple à base de fibres minérales, tels que des fibres de verre, fibres de basalte ou naturelles par exemple à base de chanvre, de lin ou de laine ou de fibres thermoplastiques (PE, PET,PP, PI, PEI,…).
  • Le film souple 30 illustré sur la comporte une première zone de fixation 31, une deuxième zone de fixation 32 et une troisième zone de fixation 57. La première zone de fixation 31 et la troisième zone de fixation 57 sont formées au niveau de deux extrémités opposées du film souple 30. Ces première et troisième zones de fixation 31, 57 sont par exemple formées par des bords transversaux opposés du film souple 30.
  • La deuxième zone de fixation 32 est intercalée entre la première zone de fixation 31 et la troisième zone de fixation 57, par exemple à une distance sensiblement égale des première et troisième zones de fixation 31 et 57.
  • Le film souple 30 comporte également une première portion d’obturation 58 intercalée entre la première zone de fixation 31 et la deuxième zone de fixation 32 et une deuxième portion d’obturation 59 intercalée entre la deuxième zone de fixation 32 et la troisième zone de fixation 57.
  • La première zone de fixation 31 et la troisième zone de fixation 57 sont fixées sur la barrière thermiquement isolante secondaire 1. Plus particulièrement, la première zone de fixation 31 et la troisième zone 57 sont fixées sur le fond 60 du canal 29 de manière à s’étendre transversalement, de préférence perpendiculairement, à la direction longitudinale du canal 29.
  • Cette fixation des première et troisième zones de fixation 31 et 57 sur le fond 60 du canal 29 peut être réalisée de nombreuses manières. Cette fixation est par exemple réalisée par collage ou au moyen d’une bande adhésive double face, par exemple comportant du polytétrafluoroéthylène (PTFE), intercalée entre chacune desdites première et troisième zones de fixation 31 et 57 et le fond 60 du canal 29.
  • La deuxième zone de fixation 32 est fixée sur la face externe de la portion centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19. De façon analogue à la fixation des première et troisième zones de fixation 31 et 57, la fixation de la deuxième zone de fixation 32 peut être réalisée de nombreuses manières, par exemple par collage ou au moyen d’une bande adhésive double face intercalée entre la deuxième zone de fixation 32 et la face externe de la zone centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19.
  • Selon un mode de réalisation, l’installation du film souple 30 dans la cuve comporte dans un premier temps fixer, par collage ou au moyen d’une bande adhésive, les première et troisième zones de fixation 31 et 57 sur le fond 60 du canal 29. Par ailleurs, une bande adhésive double face est appliquée sur la face externe de la portion centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 à l’endroit où doit être fixée la deuxième zone de fixation 32. La portion de membrane étanche secondaire d’angle 19, munie de ladite bande adhésive double face, est dans un second temps ancrée sur les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56 et 18. L’ancrage de la portion de membrane étanche secondaire d’angle sur lesdites portions de membrane étanche secondaire 56 et 18 amène la bande adhésive double face contre la deuxième zone de fixation 32 et fixe ainsi ladite deuxième zone de fixation 32 sur la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19. Dans le cadre d’une portion de membrane étanche secondaire d’angle en film étanche stratifié, une pression exercée sur une face interne dudit film étanche stratifié au droit de la bande adhésive double face peut améliorer la fixation de la deuxième zone de fixation 32 sur ledit film étanche stratifié.
  • La première portion d’obturation 58 et la deuxième portion d’obturation 59 sont libres par rapport à la barrière thermiquement isolante secondaire 1 et à la membrane étanche secondaire 3. Autrement dit, lesdites première et deuxième portions d’obturation 58 et 59 ne sont pas fixées ni sur la barrière thermiquement isolante secondaire 1 ni sur la membrane étanche secondaire 3. Ainsi, des bords longitudinaux 61 des portions d’obturation 58 et 59 sont lâches et permettent d’une part une circulation de gaz réduite dans le canal 29, c’est-à-dire avec une perte de charge liée à l’agencement desdites portions d’obturation 58 et 59 dans le canal 29, et d’autre part la déformation du film souple 30 pour accompagner la déformation par mise en tension de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19.
  • En effet, comme expliqué ci-dessus et en regard des figures, lors de la mise en froid de la cuve, la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 se tend. Lors de cette mise en tension de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19, la deuxième zone de fixation 32 du film souple 30 fixée sur la zone centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 accompagne la variation de position de ladite zone centrale 28 liée à la déformation de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19. Les première et troisième zones de fixation 31 et 57 du film souple 30 étant fixées sur la barrière thermiquement isolante secondaire 1, les portions d’obturation 58 et 59 du film souple 30 sont mises en tension entre lesdites zones de fixation 31, 32 et 57 et se développent dans le canal 29 entre la barrière thermiquement isolante secondaire 1 et la membrane étanche secondaire 3. Ainsi, le canal 29 est obturé par la première portion d’obturation 58 et la deuxième portion d’obturation 59 entre la zone centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 et la barrière thermiquement isolante secondaire 1 tout en permettant une circulation de gaz avec perte de charge dans l’écoulement.
  • L’accompagnement de la variation de position de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 par la deuxième zone de fixation 32 est facilité lorsque le film souple 30 présente une bonne flexibilité à froid. Ainsi, comme représenté sur la , lorsque la cuve est mise à froid, les portions d’obturation 58 et 59 peuvent légèrement se déformer et présenter une forme conique.
  • De tels obturateurs à perte de charges sont avantageusement agencés dans la cuve au niveau d’angles de la cuve dont l’arête 16 présente une composante parallèle à la gravité terrestre, typiquement entre les parois latérales 6 et les parois transversales 7 de la cuve. De tels obturateurs à perte de charges peuvent également être agencés dans une cuve au niveau d’angles de la cuve dont l’arête 16 est perpendiculaire à la gravité terrestre. En outre, une pluralité d’obturateurs à perte de charges peuvent être agencés, par exemple à intervalles réguliers, le long du canal 29, maîtrisant ainsi la perte de charge tout au long du canal 29.
  • La illustre un mode de réalisation dans lequel la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 est formée par un film étanche stratifié collé sur les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56 et 18 et dans lequel la cuve comporte en outre une cale de positionnement 62 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19.
  • Une telle cale 62 est agencée sur le fond 60 du canal 29, le long de l’arête 16 et présente une première face 63 reposant sur la plaque rigide interne 15 d’un panneau isolant secondaire d’angle et une deuxième face 64 reposant sur la plaque rigide interne 15 d’un panneau isolant secondaire d’angle. Cette cale 62 comporte en outre une face interne 65 reliant les première et deuxième faces 63 et 64 de la cale 62. Cette face interne 65 présente une forme concave dont la concavité est tournée vers l’intérieur de la cuve.
  • Lors de l’installation de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19, la zone centrale 28 de ladite portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 est agencée de manière à reposer sur la face interne 65 de la cale 62. Ainsi, la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 est facilement positionnée pour le collage des première et deuxième zones de fixation 20 et 21 respectivement sur les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56 et 18.
  • Une telle cale 62 permet ainsi de contrôler le rayon de courbure de la zone centrale 28 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 lors du collage de ladite portion de membrane étanche secondaire d’angle 19, typiquement lors de la fabrication de la cuve. Une telle cale 62 permet en outre de réduire les dimensions du canal 29, mais ne peut empêcher l’agrandissement dudit canal 29 lors de la mise en froid de la cuve, comme illustré par la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19 illustrée sur cette représentée dans un état de tension lié à la contraction thermique, comme expliqué ci-dessus. Dans un tel canal 29, la face interne 65 forme alors le fond 60 dudit canal 29.
  • En présence d’une telle cale 62, la première zone de fixation 31 et la troisième zone de fixation 57 de l’obturateur à perte de charge peuvent être fixées directement sur la face interne 65 de la cale 62.
  • Dans un mode de réalisation, une première extrémité d’une ou plusieurs des zones de fixation 31, 32 et/ou 57 du film souple 30 est intercalée entre la première portion de membrane étanche 56 et la première zone d’ancrage 20 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19. De même, une deuxième extrémité d’une ou plusieurs zones de fixation 31, 32 et/ou 57 sont intercalées entre la deuxième portion de membrane étanche secondaire 18 et la deuxième zone d’ancrage 21 de la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19. Typiquement ces extrémités desdites zones fixation 31, 32 et/ou 57 sont ainsi pincées entre les première et deuxième portions de membrane étanche secondaire 56 ou 18 et la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19, assurant ainsi la fixation des zones de fixation 31, 32 et/ou 57 de façon simple.
  • Dans un mode de réalisation illustré figures 12 et 13, l’obturateur à perte de charge est réalisé sous la forme d’un film souple 130, qui comporte une première zone de fixation 69 et une deuxième zone de fixation 332. La première zone de fixation 69 et la deuxième zone de fixation 332 sont formées au niveau de deux extrémités opposées du film souple. La première zone de fixation 69 est fixée sur un fond 236 du canal 68. La deuxième zone de fixation 332 est fixée sur une face externe de la membrane étanche secondaire 203. La première zone de fixation 69 et la deuxième zone de fixation 332 sont décalées selon la direction longitudinale du canal 68. Autrement dit, la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation ne sont pas en vis à vis de sorte que la portion d’obturation 235 se développe avec une composante parallèle à la direction longitudinale du canal 68. La portion d’obturation 235 comprend deux repliements espacés entre eux et présente ainsi une forme de Z.
  • Afin de faciliter l’intégration de l’obturateur dans la cuve, l’obturateur à perte de charge 130 peut être installé en préfabrication dans la structure d’angle 51 avant la mise en place de la structure d’angle 51 dans la cuve étanche et thermiquement isolante. La structure de l’obturateur 130 est plus simple à mettre en place lors d’une préfabrication en usine des panneaux avec une portion de la membrane étanche les recouvrant.
  • Dans un mode de réalisation illustré , l’obturateur à perte de charge est aussi réalisé sous la forme d’un film souple 230 est aussi réalisé sous la forme d’un film souple qui est replié autour d’un axe transversal à la direction longitudinale du canal, sensiblement sous la forme d’un U. L’obturateur 230 comporte une première zone de fixation 231, une deuxième zone de fixation 232 et une portion d’obturation repliée sur elle-même. La première zone de fixation 231 et la deuxième zone de fixation 232 sont formées au niveau de deux extrémités opposées du film souple. La première zone de fixation 231 est fixée sur un fond 236 du canal. La deuxième zone de fixation 232 est fixée sur une face externe de la membrane étanche 203. La première zone de fixation 231 et la deuxième zone de fixation 232 sont en vis-à-vis. Le film souple présente une longueur, lorsque la portion d’obturation est agencée dans un plan, supérieure à la distance entre une surface de fixation de la première zone de fixation 231 sur le fond du canal 229 et une surface de fixation de la deuxième zone de fixation 232 sur la membrane étanche.
  • Le film souple forme un repliement dans lequel, selon un mode de réalisation, est logé un élément compressible 99, par exemple réalisé en ouate, feutre, laine de verre, laine de roche, mousse polymère. L’élément compressible 99 est comprimé entre la première et deuxième zones de fixation 231, 232 et exerce ainsi une force de réaction qui facilite la fixation par collage de la première zone de fixation 231 et de la deuxième zone de fixation 232 sur respectivement le fond du canal et sur la face externe de la membrane étanche. L’obturateur 230 est inséré dans la cuve étanche et thermiquement isolante dans l’interstice entre le fond du canal 236 et la membrane étanche.
  • Selon un mode de réalisation, un film anti-adhésif (non représenté) qui permet d’éviter que les deux parties du film souple repliées l’une par rapport à l’autre ne se collent est inséré dans le repliement du film souple, à la place de ou en combinaison avec l’élément compressible 99.
  • Pour l’installation de l’obturateur 230 dans le canal 236, on peut utiliser un outil en forme de lame, le cas échéant une lame courbe dont la courbure correspond à la forme du fond du canal, par exemple la courbure de la cale 62. On replie successivement le film anti-adhésif et le film souple autour du bord d’extrémité de la lame afin de les pousser dans le canal 236, par exemple entre la cale 62 et la portion de membrane étanche secondaire d’angle 19.
  • La technique décrite ci-dessus pour réaliser une cuve étanche et thermiquement isolante peut être utilisée dans différents types de réservoirs, par exemple dans un réservoir de GNL dans une installation terrestre ou dans un ouvrage flottant comme un navire méthanier ou autre.
  • De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 71.
  • La représente un exemple de terminal maritime comportant un poste de chargement et de déchargement 75, une conduite sous-marine 76 et une installation à terre 77. Le poste de chargement et de déchargement 75 est une installation fixe off-shore comportant un bras mobile 74 et une tour 78 qui supporte le bras mobile 74. Le bras mobile 74 porte un faisceau de tuyaux flexibles isolés 79 pouvant se connecter aux canalisations de chargement/déchargement 73. Le bras mobile 74 orientable s'adapte à tous les gabarits de méthaniers. Une conduite de liaison non représentée s'étend à l'intérieur de la tour 78. Le poste de chargement et de déchargement 75 permet le chargement et le déchargement du méthanier 70 depuis ou vers l'installation à terre 77. Celle-ci comporte des cuves de stockage de gaz liquéfié 80 et des conduites de liaison 81 reliées par la conduite sous-marine 76 au poste de chargement ou de déchargement 75. La conduite sous-marine 76 permet le transfert du gaz liquéfié entre le poste de chargement ou de déchargement 75 et l'installation à terre 77 sur une grande distance, par exemple 5 km, ce qui permet de garder le navire méthanier 70 à grande distance de la côte pendant les opérations de chargement et de déchargement.
  • Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz liquéfié, on met en œuvre des pompes embarquées dans le navire 70 et/ou des pompes équipant l'installation à terre 77 et/ou des pompes équipant le poste de chargement et de déchargement 75.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
  • De même, le mode de réalisation illustré sur les figures à représente un obturateur à perte de charge comportant une ou deux zones de fixation coopérant avec la barrière thermiquement isolante et une zone de fixation coopérant avec la membrane étanche secondaire, cependant le nombre de zones de fixation pouvant coopérer avec la membrane étanche et le nombre de zones de fixation pouvant coopérer avec la barrière thermiquement isolante peut être différent. Un obturateur à perte de charge peut ainsi comporter une pluralité de zone de fixation destinées à coopérer avec la barrière thermiquement isolante en alternance avec une pluralité de zones de fixation destinées à coopérer avec la membrane étanche de sorte que les portions d’obturation entre une zone de fixation sur la barrière thermiquement isolante et une zone de fixation sur la membrane étanche se développe dans le canal pour obturer ledit canal.
  • De manière générale, de tels obturateurs à perte de charges peuvent ainsi être installés dans tout interstice lié à un jeu de positionnement ou de fabrication susceptible de former ou de générer au cours de l’utilisation d’une cuve un canal favorisant les phénomènes de convection.
  • Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
  • L’usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n’exclut pas la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux énoncés dans une revendication.
  • Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.
    •

Claims (19)

  1. Cuve étanche et thermiquement isolante de stockage de fluide, dans laquelle une paroi de cuve comporte depuis l’extérieur vers l’intérieur de la cuve, une barrière thermiquement isolante secondaire (1, 201) et une membrane étanche secondaire (3, 203), la membrane étanche secondaire (3, 203) étant ancrée sur la barrière thermiquement isolante secondaire (1, 201), une barrière thermiquement isolante primaire (4) reposant contre la membrane étanche secondaire (3, 203) et une membrane étanche primaire (5) reposant contre la barrière thermiquement isolante primaire (4) et destinée à être en contact avec un fluide contenu dans la cuve,
    dans laquelle ladite barrière thermiquement isolante secondaire (1, 201) comporte une première portion plane et une deuxième portion plane orientée avec un angle par rapport à la première portion plane, une jonction entre la première portion plane de barrière thermiquement isolante secondaire et la deuxième portion plane de barrière thermiquement isolante secondaire formant une arête (16, 37), la première portion plane formant une première zone d’ancrage (20) pour la membrane étanche secondaire, la première zone d’ancrage (20) étant distante de l’arête (16, 37), la deuxième portion plane formant une deuxième zone d‘ancrage (21) pour la membrane étanche secondaire, la deuxième zone d’ancrage (21) étant distante de l’arête (16, 37), la barrière thermiquement isolante secondaire (1, 201) comportant une portion d’angle intercalée entre la première zone d’ancrage (20, 39) et la deuxième zone d’ancrage (21, 40) et incluant l’arête (16, 37),
    la membrane étanche secondaire (3, 203) comportant une pièce d’angle (41), ladite pièce d’angle (41) étant étanche et comportant une première portion (42, 56) ancrée sur la première zone d’ancrage (20, 39) et une deuxième portion (43, 18) ancrée sur la deuxième zone d’ancrage (21, 40), la pièce d’angle (41) comportant en outre une portion centrale (28, 44) intercalée entre la première portion (42, 56) et la deuxième portion (43, 18), ladite portion centrale (28, 44) étant libre de se déformer par rapport à la barrière thermiquement isolante secondaire (1, 201) au droit de l’arête (16, 37), la cuve comportant un canal (29, 68, 316) se développant selon une direction longitudinale parallèle à l’arête, ledit canal (29, 68, 316) étant délimité par la portion centrale de la membrane étanche secondaire (3, 203) et par la portion d’angle de la barrière thermiquement isolante secondaire (1, 201, 301), la portion d’angle (28, 44) de la barrière thermiquement isolante secondaire (1, 201) formant un fond (68) du canal,
    la cuve comportant en outre un obturateur à perte de charge (30, 130, 217, 230, 317) agencé dans le canal (29, 68, 316) et s’étendant entre le fond (68) du canal et la portion centrale de la membrane étanche secondaire (3, 203).
  2. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 1 dans laquelle le canal (29, 68, 316) est parallèle à la direction de gravité terrestre ou présente une composante perpendiculaire à la direction de gravité terrestre.
  3. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle ledit obturateur à perte de charge (217, 317) comporte une bande d’ancrage (224, 324) et une portion flexible,
    la bande d’ancrage (224, 324) se développant selon une direction sécante à la direction longitudinale du canal (29, 68, 316),
    la portion flexible comportant une pluralité d’éléments flexibles (229, 329) faisant saillie de la bande d’ancrage (224, 324) en direction de la membrane étanche secondaire (3, 203),
    une extrémité libre des éléments flexibles (229, 329) opposée à la bande d’ancrage (224, 324) étant en contact avec la membrane étanche secondaire de façon à créer une perte de charge pour un écoulement circulant dans le canal (29, 68, 316), lesdits éléments flexibles (229, 329) étant aptes à fléchir élastiquement au contact de la membrane étanche secondaire (3, 203).
  4. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 3, dans laquelle la bande d’ancrage (224, 324) est fixée sur le fond (68) du canal.
  5. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 3 à 4, dans laquelle, l’obturateur à perte de charge (217, 317) comprend une nappe textile recouvrant des éléments flexibles de l’obturateur à perte de charge (217, 317).
  6. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle ledit obturateur à perte de charge comporte un film souple (30, 130, 230, 130), ledit film souple comportant une première zone de fixation (31, 69, 231) et une deuxième zone de fixation (32, 232, 332),
    la première zone de fixation (31, 69, 231) s’étendant transversalement à la direction longitudinale du canal (29, 68, 316), la première zone de fixation (31, 69, 231) dudit film souple étant fixée sur le fond (68) du canal,
    la deuxième zone de fixation (32, 232, 332) s’étendant transversalement à la direction longitudinale du canal (29, 68, 316), la deuxième zone de fixation (32, 232, 332) étant fixée à la face externe de la membrane étanche secondaire délimitant le canal (29, 68, 316),
    le film souple (30, 130, 230, 130) comportant une portion d’obturation s’étendant de la première zone de fixation (31, 69, 231) à la deuxième zone de fixation (32, 232, 332), ladite portion d’obturation s’étendant en travers du canal (29, 68, 316) entre le fond (68) du canal et la membrane étanche secondaire (3, 203) de façon à créer une perte de charge dans le canal (29, 68, 316).
  7. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 6, dans laquelle la première zone de fixation et la deuxième zone de fixation sont situées à deux extrémités opposées du film souple et sont disposées à un même niveau dans la direction longitudinale du canal (29, 68, 316).
  8. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 6, dans laquelle la portion d’obturation du film souple est une première portion d’obturation (58), le film souple comporte une troisième zone de fixation (57) s’étendant transversalement à la direction longitudinale du canal (29, 68, 316), la troisième zone de fixation (57) étant fixée sur le fond (68) du canal, la deuxième zone de fixation (32, 232, 332) étant intercalée entre la première zone de fixation (31, 69, 231) et la troisième zone de fixation (57), le film souple comportant une deuxième portion d’obturation (59) s’étendant de la deuxième zone de fixation (32, 232, 332) à la troisième zone de fixation (57), ladite deuxième portion d’obturation s’étendant en travers du canal (29, 68, 316) entre le fond (68) du canal et la membrane étanche secondaire de façon à créer une perte de charge dans le canal (29, 68, 316).
  9. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans laquelle la portion d’obturation est déformable et comprend au moins un repliement le long d’un axe transversal à la direction longitudinale du canal (32, 232, 332).
  10. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 9, dans laquelle la portion d’obturation comprend deux repliements mutuellement espacés dans la direction longitudinale du canal (29, 68, 316), chaque repliement étant réalisé le long d’un axe transversal à la direction longitudinale du canal (29, 68, 316).
  11. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une quelconque des revendications 6 à 10, dans laquelle le film souple (30, 130, 230, 130) est en matériau choisi dans le groupe consistant en un mât de verre, un film polyéthylène et un film polyamide.
  12. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 6 à 11, dans laquelle la première zone de fixation (31, 69, 231) et/ou la deuxième zone de fixation (32, 232, 332) se développe dans un plan sécant à la direction longitudinale du canal (29, 68, 316), de préférence dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale du canal (29, 68, 316).
  13. Cuve étanche et thermiquement isolante selon l’une des revendications 1 à 12, la cuve comportant une pluralité d’obturateurs à perte de charge agencés dans le canal (29, 68, 316) le long de la direction longitudinale du canal (29, 68, 316).
  14. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 13, dans laquelle les obturateurs à perte de charge de la pluralité d’obturateurs à perte de charge sont agencés dans le canal (29, 68, 316) à intervalles réguliers le long de la direction longitudinale du canal (29, 68, 316).
  15. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 13, dans laquelle les obturateurs à perte de charge de la pluralité d’obturateurs à perte de charge sont agencés dans le canal (29, 68, 316) à intervalles irréguliers le long de la direction longitudinale du canal (29, 68, 316).
  16. Cuve étanche et thermiquement isolante selon la revendication 14 ou 15, dans laquelle la barrière thermiquement isolante secondaire formant le fond du canal comporte une pluralité de panneaux isolants espacés et une pluralité de zones de jonction situées entre les panneaux isolants, et les obturateurs sont agencés en regard des panneaux isolants de manière que les zones de jonction à chaque extrémité d’un panneau se trouvent entre les obturateurs.
  17. Navire (70) pour le transport d’un produit liquide froid, le navire comportant une double coque (72) et une cuve (71) selon l’une des revendications 1 à 16 disposée dans la double coque.
  18. Système de transfert pour un produit liquide froid, le système comportant un navire (70) selon la revendication 17, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (71) installée dans la coque du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un flux de produit liquide froid à travers les canalisations isolées depuis ou vers l’installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  19. Procédé de chargement ou déchargement d’un navire (70) selon la revendication 17, dans lequel on achemine un produit liquide froid à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve du navire (71).
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