EP4339504A1 - Réservoir cryogénique à double peau équipé d'au moins un dispositif d'inspection - Google Patents

Réservoir cryogénique à double peau équipé d'au moins un dispositif d'inspection Download PDF

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EP4339504A1
EP4339504A1 EP23196701.9A EP23196701A EP4339504A1 EP 4339504 A1 EP4339504 A1 EP 4339504A1 EP 23196701 A EP23196701 A EP 23196701A EP 4339504 A1 EP4339504 A1 EP 4339504A1
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EP
European Patent Office
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face
orifice
section
support
plug
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Pending
Application number
EP23196701.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
Benoît PENVEN
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Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
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Publication date
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Definitions

  • the present application relates to a double-skinned cryogenic tank equipped with at least one inspection device.
  • a tank configured to store a product at a cryogenic temperature comprises, from the inside to the outside, a rigid inner skin, an insulator such as for example a multilayer insulator of the MLI type (for Multi Layer Insulation in English) as well as a rigid outer skin.
  • a vacuum of around 10-7 to 10-11 bar is created between the inner and outer skins.
  • such a tank is used to store hydrogen in an aircraft and comprises at least one outlet orifice making it possible to communicate the interior of the tank with an outlet pipe which supplies hydrogen to at least one piece of equipment (batteries fuel, turboprops or others).
  • the outlet pipe is a double-skin pipe connected to the tank by a relatively complex connection system, guaranteeing optimal fluid tightness and thermal insulation at the junction of the outlet pipe and the tank.
  • a solution for introducing the endoscopic camera into the tank consists of detaching the outlet pipe from the tank in order to introduce the camera via the outlet port of the tank. This solution is not entirely satisfactory because the connection system is relatively complex to dismantle and reassemble and limits accessibility inside the tank due to its position which is not necessarily optimized for inspection.
  • the present invention aims to remedy all or part of the drawbacks of the prior art.
  • the subject of the invention is a reservoir comprising an inner skin, an outer skin as well as an intermediate zone between the inner and outer skins, the inner and outer skins delimiting an inner zone in contact with the inner skin and a outer area in contact with the outer skin.
  • the inspection device allows the interior of the tank to be inspected in a simple manner, without the need to dismantle the tank outlet pipe connection system. It also ensures that the sealing and thermal insulation of the tank is not altered. Finally, the bellows of the interlayer duct makes it possible to compensate for dimensional variations between the inner and outer skins, in operation, due to differences in temperature of the inner and outer skins.
  • the inspection device comprises at least one insulator positioned in a passage zone delimited by the intermediate conduit.
  • the inspection device comprises a mobile support, to which the insulation is connected, configured to insert the insulation into the passage zone or extract it therefrom.
  • the inspection device comprises a removable connection configured to connect the mobile support to the first plug and/or to a first support secured to the inner skin.
  • the inspection device comprises a purge system configured to control the pressure present in a passage zone delimited by the intermediate conduit and the first and second plugs in the first mounted state.
  • the purge system comprises a valve having an inlet communicating with the passage zone when the second plug occupies the first mounted state, an outlet as well as a control configured to control a flow of fluid between the inlet and the exit.
  • the inspection device comprises a waterproof and permanent connection connecting the intermediate conduit and a first support secured to the inner skin or the inner skin as well as a removable and waterproof connection connecting the intermediate conduit and a second support integral with the outer skin or the outer skin.
  • the interior wall of the tank comprising an internal face oriented towards the interior zone as well as an external face oriented towards the intermediate zone
  • the first support is connected by at least one waterproof and permanent connection to the interior skin and comprises a first transverse face pressed against the external face of the interior skin, a second transverse face opposite the first transverse face, a lateral surface comprising at least one section configured to cooperate with the first end section of the intermediate conduit as well as a first through orifice, opening at the level of the first and second transverse faces, communicating with the first orifice and configured to cooperate with the first plug.
  • the first through orifice comprises a first section opening at the level of the first transverse face, a second section opening at the level of the second transverse face which has a diameter greater than that of the first section as well as a face of transverse support connecting the first and second sections.
  • the first plug comprises a cylindrical body extending between first and second end faces connected by a lateral face configured to cooperate with the second section of the first through orifice of the first support, the first end face being oriented towards the transverse bearing face of the first through orifice when the first plug is in the first mounted state, the inspection device comprising an annular seal interposed between the first end face of the first plug and the transverse bearing face of the first through orifice of the first support.
  • the second section of the first through orifice is tapped.
  • the side face of the first plug has a first section adjacent to the first end face which has a diameter greater than the first section of the first through orifice and less than the second section of the first through orifice as well as a second section, adjacent to the second end face, at least partially threaded and configured to screw into the second section of the first through hole.
  • the second section of the side face comprises an annular groove to allow an element to be clipped.
  • the first plug has an indentation at the level of the second end face to allow it to be screwed into the first through hole.
  • the outer skin comprising an inner face oriented towards the intermediate zone as well as an outer face oriented towards the outer zone
  • the second support is connected by at least one permanent and waterproof connection to the outer skin and comprises a first transverse face pressed against the external face of the outer skin, a second transverse face opposite the first transverse face as well as a second through orifice opening at the level of the first and second transverse faces and communicating with the second orifice, the second plug being configured to be pressed against the second transverse face and connected to the second support by a removable and waterproof connection.
  • the second through orifice has a first section at the level of the first transverse face as well as a second section, having a diameter greater than that of the first section, configured to accommodate the removable and waterproof connection as well as a face transverse support connecting the first and second sections.
  • the intermediate conduit comprises a tubular extension comprising a tubular portion configured to be able to be housed at least partially in the second through orifice, the removable and sealed connection comprising a thread at the level of the tubular portion of the tubular extension of the intermediate conduit as well as a nut configured to screw onto the tubular portion of the tubular extension and bear against the transverse bearing face of the second support.
  • the tubular extension comprises a first tubular portion cooperating with the second end section of the intermediate conduit, a second tubular portion cooperating with the nut of the removable and waterproof connection as well as a crown configured to press against against the second support, the removable and waterproof connection comprising a seal inserted between the crown and the second support.
  • a tank 10 configured to store a product at a cryogenic temperature comprises a rigid inner skin 12, an intermediate zone 14 as well as a rigid outer skin 16 positioned around the skin interior 12.
  • the reservoir 10 delimits an interior zone Int in contact with the interior skin 12 as well as an exterior zone Ext in contact with the exterior skin 16.
  • the interior skin 12 has an internal face F12 oriented towards the interior zone Int of the reservoir 10 and an external face F12' oriented towards the intermediate zone 14.
  • the external skin 16 has an internal face F16 oriented towards the intermediate zone 14 and an external face F16' oriented towards the external zone Ext of the tank 10.
  • At least one MLI type insulator 18 (for Multi Layer Insulation in English) is positioned in the intermediate zone 14.
  • the insulator 18 comprises several layers stacked on top of each other. from the inner skin 12 towards the outer skin 14.
  • the invention is not limited to this type of insulation.
  • the intermediate zone 14 has a vacuum of around 10-7 to 10-11 bar.
  • each of the inner and outer skins 12, 16 comprises a central cylindrical part 12.1, 16.1 as well as two end walls 12.2, 12.3, 16.2, 16.3 in the shape of a dome connected in a sealed manner at each end of the part cylindrical center 12.1, 16.1.
  • the invention is not limited to this geometry for the tank 10.
  • such a tank is used to store hydrogen in an aircraft and comprises at least one outlet orifice making it possible to communicate the interior of the tank with an outlet pipe.
  • the invention is not limited to this application.
  • the tank 10 is equipped with at least one inspection device 20.
  • the inspection device 20 is positioned at the level of the cylindrical central parts 12.1, 16.1 of the inner and outer skins 12, 16.
  • the tank 10 may comprise several inspection devices 20 not necessarily all positioned at the level of the cylindrical central parts 12.1, 16.1.
  • an inspection device can be positioned at the end walls 12.2, 12.3, 16.2, 16.3.
  • the inspection device 20 comprises a first orifice 22 configured to communicate the interior zone Int and the intermediate zone 14 through the interior skin 12, a second orifice 24 configured to communicate the intermediate zone 14 and the exterior zone Ext through the outer skin 16, the first and second orifices 22, 24 being substantially aligned in a radial direction perpendicular to the inner or outer skin 12,16, a first plug 26 configured to occupy a first state mounted in which it prevents any flow through the first orifice 22 and a second disassembled state in which it allows access through the first orifice 22, a second plug 28 configured to occupy a first mounted state in which it prevents any flow through the second orifice 24 and a second disassembled state in which it allows access through the second orifice 24 as well as an intermediate conduit 30, positioned in the intermediate zone 14, having a first end section 30.1 connected directly or indirectly to the inner skin 12 and communicating with the first orifice 22, a second end section 30.2 connected directly or indirectly to the outer skin 16 and communicating with the second orifice 24 and an intermediate
  • the intermediate conduit 30 is configured to occupy a first state in which it has a first dimension taken in the radial direction and a second state in which it has a second dimension in the radial direction less than the first dimension.
  • the bellows of the intermediate section 30.3 is configured to obtain a reduction in length between the first and second dimensions of at least 20%.
  • a tubular insulator 31 is interposed between the intermediate conduit 30 and the layers of the insulator 18 provided in the intermediate zone 14.
  • this tubular insulator 31 is an insulator of MLI type.
  • the first state corresponds to a rest state.
  • the intermediate conduit 30 occupies the first state.
  • the intermediate conduit 30 is configured to deform elastically, in the presence of a compressive stress tending to compress it, to pass from the first state to the second state. As soon as the compressive stress is removed, the intermediate conduit 30 automatically returns to the first state.
  • the intermediate conduit 30 is metallic, such as stainless steel or a titanium alloy for example.
  • This intermediate conduit 30 provided with a bellows makes it possible to compensate for dimensional variations between the inner and outer skins 12, 16, in operation, due to temperature differences of the inner and outer skins 12, 16.
  • first and second plugs 26, 28 When the first and second plugs 26, 28 are in the first assembled state, they delimit with the intermediate conduit 30 a passage zone 32. When the first and second plugs 26, 28 are each in the second disassembled state, the passage zone 32 allows the interior Int zone of tank 10 to communicate with the exterior Ext zone.
  • the intermediate conduit 30 being directly or indirectly connected to each of the inner and outer skins 12, 16 in a sealed manner, the dismantling of the first and second plugs 26, 28 to carry out an inspection has no influence on the vacuum level of the zone spacer 14 outside the spacer conduit 30.
  • the inspection device 20 comprises a first support 34, secured to the inner skin 12, configured to receive the first plug 26.
  • This first support 34 has a shape of revolution along an axis of revolution A34. It has a first transverse face 36 (approximately perpendicular to the axis of revolution A34) pressed against the external face F12' of the inner skin 12, a second transverse face 38 (approximately perpendicular to the axis of revolution A34) opposite the first transverse face 36 as well as a first through orifice 40, opening at the level of the first and second transverse faces 36, 38, communicating with the first orifice 22 and having an axis coincident with the axis of revolution A34.
  • the first transverse face 36 has a curvature identical to that of the external face F12' of the inner skin 12.
  • the first support 34 is positioned so that the first through orifice 40 is substantially coaxial with the first orifice 22.
  • the first support 34 comprises a lateral surface 42 which comprises at least one section configured to cooperate with the first end section 30.1 of the intermediate conduit 30.
  • the lateral surface 42 of the first support 34 comprises first, second and third cylindrical sections 42.1, 42.2, 42.3 having stepped diameters, the first cylindrical section 42.1 adjacent to the first transverse face 36 having a diameter greater than the second cylindrical section 42.2 which itself has a diameter greater than the third section cylindrical 42.3 adjacent to the second transverse face 38.
  • the first through orifice 40 is configured to cooperate with the first plug 26. It comprises a first section 40.1 opening at the level of the first transverse face 36, a second section 40.2 opening at the level of the second transverse face 38 which has a diameter greater than that of the first section 40.1 as well as a transverse support face 40.3 connecting the first and second sections 40.1, 40.2.
  • the first section 40.1 has a diameter smaller than that of the first orifice 22.
  • the first support 34 is connected to the inner skin 12 by at least one waterproof and permanent connection 41.
  • the first support 34 is connected to the inner skin 12 by a first peripheral weld bead 41 connecting the first cylindrical section 42.1 of the first support 34 and the outer face F12' of the inner skin 12 as well as by a second peripheral weld bead 41' connecting the edge of the first orifice 22 and the first transverse face 36 of the first support 34.
  • a first peripheral weld bead 41 connecting the first cylindrical section 42.1 of the first support 34 and the outer face F12' of the inner skin 12 as well as by a second peripheral weld bead 41' connecting the edge of the first orifice 22 and the first transverse face 36 of the first support 34.
  • the first support 34 and the inner skin 12 form only one and the same part.
  • the first plug 26 comprises a cylindrical body which extends between first and second end faces 44.1, 44.2 connected by a lateral face 46 configured to cooperate with the second section 40.2 of the first through orifice 40 of the first support 34. According to a arrangement, the first end face 44.1 is oriented towards the transverse bearing face 40.3 of the first through hole 40 when the first plug is in the first mounted state.
  • the second section 40.2 of the first through hole 40 is tapped and the side face 46 of the first plug 26 has a first section, adjacent to the first end face 44.1, which has a diameter greater than the first section 40.1 of the first through hole 40 and lower than the second section 40.2 of the first through hole 40 as well as a second section, adjacent to the second end face 44.2, at least partially threaded and configured to screw into the second section 40.2 of the first through hole 40
  • the second section of the side face 46 comprises an annular groove to allow an element to be clipped.
  • the inspection device comprises an annular seal 48 inserted between the first end face 44.1 of the first plug 26 and the transverse support face 40.3 of the first orifice through 40 of the first support 34.
  • This annular seal 48 is compatible with the product stored in the tank 10.
  • the first plug 26 has a recessed recess 50 at the second end face 44.2 to enable it to be screwed into the first through hole 40.
  • the recess 50 has a hexagonal section.
  • the inspection device 20 comprises a waterproof and permanent connection 52 connecting the first end section 30.1 of the intermediate conduit 30 and the first support 34 or the interior skin 12.
  • the first section d The end 30.1 of the intermediate conduit 30 is fitted around the second cylindrical section 42.2 of the first support 34 and connected to the latter by a peripheral and waterproof weld.
  • the invention is not limited to this embodiment for the first support 34 and the first plug 26.
  • the inspection device 20 comprises a second support 54, secured to the outer skin 16, configured to receive the second plug 28.
  • This second support 54 has a shape of revolution along an axis of revolution A54. It has a first transverse face 56 (approximately perpendicular to the axis of revolution A54) pressed against the external face F16' of the outer skin 16, a second transverse face 58 (approximately perpendicular to the axis of revolution A54) opposite the first transverse face 56, a cylindrical side face 60 as well as a second through orifice 62, opening at the level of the first and second transverse faces 56, 58, communicating with the second orifice 24 and having an axis coincident with the axis of revolution A54 .
  • the first transverse face 56 has a curvature identical to that of the external face F16' of the external skin 16.
  • the second support 54 is positioned so that the second through orifice 62 is substantially coaxial with the second orifice 24.
  • the first transverse face 56 comprises a cylindrical boss 64, configured to be housed in the second orifice 24, having a diameter substantially equal to that of the second orifice 24.
  • This boss 64 makes it possible to center the second support 54 relative to the second orifice 24.
  • the second support 54 is connected to the outer skin 16 by at least one permanent and waterproof connection 66.
  • the second support 54 is connected to the outer skin 16 by a first peripheral weld bead 66 connecting the cylindrical side face 60 of the second support 54 and the external face F16' of the external skin 16 as well as by a second peripheral weld bead 66' interposed between the boss 64 and the second orifice 24.
  • a first peripheral weld bead 66 connecting the cylindrical side face 60 of the second support 54 and the external face F16' of the external skin 16 as well as by a second peripheral weld bead 66' interposed between the boss 64 and the second orifice 24.
  • other solutions are conceivable for sealingly connecting the second support 54 and the outer skin 16.
  • the second support 54 and the outer skin 16 forms a single piece.
  • the second through orifice 62 has a first section 62.1 at the level of the first transverse face 56, a countersink 62.2 at the level of the second transverse face 58, a second section 62.3, between the first section and the countersink 62.1, 62.2, having a diameter greater than that of the first section 62.1 and lower than that of the counterbore 62.2 as well as a transverse support face 62.4 connecting the first and second sections 62.1, 62.3.
  • the intermediate conduit 30 is connected to the second support 54 or to the outer skin 16 by a removable and waterproof connection 68 housed in the second section 62.3 of the second through hole 62.
  • the intermediate conduit 30 comprises a tubular extension 70 which comprises a first tubular portion 70.1 cooperating with the second end section 30.2 of the intermediate conduit 30, a second tubular portion 70.2 located in the extension of the first tubular portion 70.1 as well as a crown 70.3 projecting relative to on the exterior face of the tubular portions 70.1, 70.2 and substantially perpendicular to this exterior face.
  • the first tubular portion 70.1 is fitted inside or outside the second end section 30.2 of the intermediate conduit 30 and connected to the latter by a waterproof, peripheral and permanent connection 72 like a weld bead device for example.
  • the crown 70.3 is configured to press against the second support 54, more particularly against its boss 64.
  • the removable and waterproof connection 68 comprises an O-ring 74 inserted between the crown 70.3 and the second support 54.
  • the second tubular portion 70.2 is configured to be able to be housed at least partially in the second through orifice 62. For this purpose, it has an external diameter slightly smaller than that of the first section 62.1 of the second through orifice 62 of the second support 54.
  • the removable connection 68 comprises a thread 68.1 at the level of the external face of the second tubular portion 70.2 of the tubular extension 70 of the intermediate conduit 30 as well as a nut 68.2 configured to screw onto the external face of the second tubular portion 70.2 of the tubular extension 70 and bear against the second support 54, in particular the transverse support face 62.4.
  • the removable connection includes a system to prevent accidental unscrewing of the nut 68.2, such as an anti-rotation ring 68.3 for example.
  • the invention is not limited to this embodiment for the removable and waterproof connection 68 connecting the intermediate conduit 30 and the second support 54 and/or the outer skin 16.
  • the intermediate conduit 30 and the tubular extension 70 could form only one single piece.
  • the second plug 28 is in the form of a disc which has a first end face 76.1 configured to be pressed against the second transverse face 58 of the second support 54, a second end face 76.2 opposite the first end face 76.1 as well as a cylindrical side face 76.3 connecting the first and second end faces 76.1, 76.2 and having a diameter substantially equal to that of the cylindrical side face 60 of the second support 54.
  • the second plug 28 comprises a boss 78, projecting relative to the first end face 76.1, configured to be housed without play in the countersink 62.2 of the second through hole 62 of the second support 54.
  • the inspection device comprises a removable and waterproof connection 80 to connect the second plug 28 and the second support 64.
  • the removable connection comprises several screws 80.1 which pass through the second plug 28 and screw into the second support 54.
  • the removable and waterproof connection 80 comprises an O-ring 82 inserted between the countersink 62.2 of the second support 54 and the boss 78 of the second plug 28.
  • first and second orifices 22, 24, the first and second through orifices 40, 62 as well as the intermediate conduit 30 are dimensioned to allow the passage of an endoscopic camera.
  • the inspection device 20 comprises a purge system 84 configured to control the pressure present in the passage zone 32.
  • the purge system 84 is integral with the second plug 28. It comprises a valve 86 having an inlet 86.1 communicating with the passage zone 32 when the second plug 28 occupies the first mounted state as well as an outlet 86.2 configured to be connected with a vacuum device 88 (visible on the Figure 6 ) or closed by a plug 90 (visible on the figure 2 ).
  • the second plug 28 comprises a tubular extension 92, projecting relative to the second end face 76.2, having a free end 92.1 distant from the second end face 76.2 as well as a conduit 94 opening out at the level of the first end face 76.1 of the second plug 28 and at the level of the free end 92.1 of the tubular extension 92.
  • the conduit 94 has, at the level of the free end 92.1, a threaded end 94.1 allowing screw inlet 86.1 of tap 86.
  • valve 86 includes a control 86.3, such as a knob for example, configured to control the flow of a fluid between the inlet 86.1 and the outlet 86.2 by occupying a closed state or a more or less passing state.
  • a control 86.3 such as a knob for example, configured to control the flow of a fluid between the inlet 86.1 and the outlet 86.2 by occupying a closed state or a more or less passing state.
  • the inspection device 20 comprises at least one insulator 96 positioned in the passage zone 32.
  • the insulator 96 comprises several insulating layers 96.1 of MLI type (for Multi Layer Insulation in English) in the shape of a disc each having a diameter equal to or slightly less than that of the intermediate conduit 30.
  • the insulator 96 comprises a tubular insulator 96.2, fitted into the intermediate conduit 30, interposed between the insulating layers 96.1 and the second plug 28 .
  • the inspection device 20 comprises a mobile support 98 to which the insulator 96 is connected, more particularly the insulating layers 96.1, configured to insert the insulator 96 into the passage zone 32 or extract it therefrom.
  • This mobile support 98 has a rod 98.1 on which the different insulating layers 96.1 are threaded, a base 98.2 secured to a first end of the rod 98.1 as well as a head 98.3 secured to a second end of the rod 98.1.
  • the head 98.3 is connected to the rod 98.1 by a removable connection.
  • head 98.3 is configured to screw into the second end of rod 98.1.
  • the insulating layers 96.1 are slipped onto the rod 98.1.
  • the head 98.3 is screwed onto the rod 98.1.
  • the head 98.3 is configured to ensure good grip in order to allow easy handling of the support 98 and the insulator 96 as well as the blocking of vertical translation of the insulator 96.
  • the inspection device comprises a removable connection 100 configured to connect the mobile support 98 to the first plug 26 and/or to the first support 34.
  • the base 98.2 can be clipped onto the first plug 26 and/or screw onto the first support 34.
  • the invention is not limited to this embodiment to obtain the removable connection 100.
  • the assembly of a double skin tank equipped with an inspection device is described with regard to the figures 3 to 6 .
  • the inner skin 12 not being positioned in the outer skin 16 the first support 34 is fixed on the inner skin 12
  • the intermediate conduit 30 is connected to the first support 34 and the first plug 26 is screwed into the first support 34
  • a tightening tool 102 is used to screw the first cap 26 on the first support 34 in order to guarantee optimal sealing between the first plug 26 and the first support 34.
  • the tubular insulator 31 is positioned around the intermediate conduit 30.
  • the intermediate conduit 30 is compressed using a compression tool 104 which cooperates with the first support 34 and compresses the intermediate conduit 30.
  • the compression tool 104 cooperates with the tubular insulator 31 and allows its compression simultaneously with that of the tubular conduit 30.
  • the fact of compressing the intermediate conduit 30 and the tubular insulator 30 makes it possible to reduce its length in the radial direction and simplifies the insertion of the inner skin 12 into the outer skin 16 .
  • the compression tool 104 is removed. Automatically, the intermediate conduit 30 and the tubular insulator 31 regain their length of the first state and the second tubular portion 70.2 of the tubular extension 70 of the intermediate conduit 30 partially crosses the second support 54.
  • the removable connection 68 is mounted in order to connect the intermediate conduit 30 and the second support 54, as illustrated in the figure 5 .
  • the mobile support 98 and the insulator 96 are inserted into the passage zone 32 then the second plug 28 is connected to the second support 54 thanks to the removable and waterproof connection 80.
  • valve 86 is open and its outlet 86.2 is connected to a vacuum device 88.
  • the valve 86 is closed and the vacuum device 88 is disconnected from exit 86.2.
  • the plug 90 is then positioned to close the outlet 86.2.
  • Tank 10 is then ready to be used.
  • the plug 90 is removed from the outlet 86.2 and the valve 86 is opened so that the passage zone 32 is at atmospheric pressure.
  • the second plug 28 is dismantled then the mobile support 98 and the insulator 96 are removed from the passage zone 32, as illustrated in the figure 8 .
  • the first cap 26 is then unscrewed using the tightening tool 102, as illustrated in the Figure 9 .
  • an endoscopic camera 106 can be introduced into the reservoir 10 in order to inspect in particular the interior skin 12, as illustrated in the Figure 10 .
  • the first plug 26 is screwed back, the mobile support 98 and the insulator 96 are reintroduced into the passage zone 32 then the second plug 28 is reassembled. Finally, the passage zone 32 is evacuated, as previously described.
  • the inspection device 20 makes it possible to inspect the interior of the tank 10 in a simple manner without needing to dismantle the connection system of the outlet pipe of the tank 10. This inspection device 20 also makes it possible not to alter the sealing and thermal insulation of the tank 10.

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Abstract

L'invention a pour objet un réservoir comprenant des peaux intérieure et extérieure (12, 16) séparées par une zone intercalaire (14) ainsi qu'au moins un dispositif d'inspection (20) comportant :- un premier orifice (22) configuré pour faire communiquer la zone intérieure (Int) du réservoir et la zone intercalaire (14) à travers la peau intérieure (12), obturable par un premier bouchon (26),- un deuxième orifice (24) configuré pour faire communiquer la zone intercalaire (14) et la zone extérieure (Ext) du réservoir à travers la peau extérieure (16) obturable par un deuxième bouchon (28), les premier et deuxième orifices (22, 24) étant alignés selon une direction radiale,- un conduit intercalaire (30) reliant les peaux intérieure et extérieure (12,14), communiquant avec les premier et deuxième orifices (22, 24) et comprenant un soufflet configuré pour se déformer selon la direction radiale.

Description

  • La présente demande se rapporte à un réservoir cryogénique à double peau équipé d'au moins un dispositif d'inspection.
  • Selon un mode de réalisation, un réservoir configuré pour stocker un produit à une température cryogénique comprend, de l'intérieur vers l'extérieur, une peau intérieure rigide, un isolant tel que par exemple un isolant multicouche de type MLI (pour Multi Layer Insulation en anglais) ainsi qu'une peau extérieure rigide. Un vide de l'ordre de 10-7 à 10-11 bar est réalisé entre les peaux intérieure et extérieure. Cette configuration permet d'obtenir d'excellentes performances en matière d'isolation thermique.
  • Selon une application, un tel réservoir est utilisé pour stocker de l'hydrogène dans un aéronef et comprend au moins un orifice de sortie permettant de faire communiquer l'intérieur du réservoir avec une canalisation de sortie qui alimente en hydrogène au moins un équipement (piles à combustible, turbopropulseurs ou autres). La canalisation de sortie est une canalisation à double peau raccordée au réservoir par un système de raccordement relativement complexe, garantissant une étanchéité fluidique et une isolation thermique optimales au niveau de la jonction de la canalisation de sortie et du réservoir.
  • Lors de son exploitation, l'intérieur du réservoir doit être inspecté en utilisant une caméra endoscopique afin de vérifier l'intégrité du réservoir. Une solution pour introduire la caméra endoscopique dans le réservoir consiste à désolidariser la canalisation de sortie du réservoir afin d'introduire la caméra via l'orifice de sortie du réservoir. Cette solution n'est pas pleinement satisfaisante car le système de raccordement est relativement complexe à démonter et remonter et limite l'accessibilité à l'intérieur du réservoir en raison de sa position qui n'est pas forcément optimisée pour l'inspection.
  • La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un réservoir comprenant une peau intérieure, une peau extérieure ainsi qu'une zone intercalaire entre les peaux intérieure et extérieure, les peaux intérieure et extérieure délimitant une zone intérieure en contact avec la peau intérieure et une zone extérieure en contact avec la peau extérieure.
  • Selon l'invention, le réservoir comprend au moins un dispositif d'inspection comportant :
    • un premier orifice configuré pour faire communiquer la zone intérieure et la zone intercalaire à travers la peau intérieure,
    • un deuxième orifice configuré pour faire communiquer la zone intercalaire et la zone extérieure à travers la peau extérieure, les premier et deuxième orifices étant alignés selon une direction radiale,
    • un premier bouchon configuré pour occuper un premier état monté dans lequel le premier bouchon empêche tout écoulement à travers le premier orifice et un deuxième état démonté dans lequel le premier bouchon permet un accès à travers le premier orifice,
    • un deuxième bouchon configuré pour occuper un premier état monté dans lequel le deuxième bouchon empêche tout écoulement à travers le deuxième orifice et un deuxième état démonté dans lequel le deuxième bouchon permet un accès à travers le deuxième orifice,
    • un conduit intercalaire, positionné dans la zone intercalaire, présentant un premier tronçon d'extrémité relié à la peau intérieure et communiquant avec le premier orifice, un deuxième tronçon d'extrémité relié à la peau extérieure et communiquant avec le deuxième orifice ainsi qu'un tronçon intercalaire formant un soufflet configuré pour se déformer selon la direction radiale.
  • Le dispositif d'inspection permet d'inspecter l'intérieur du réservoir de manière simple, sans avoir besoin de démonter le système de raccordement de la canalisation de sortie du réservoir. Il permet également de ne pas altérer l'étanchéité et l'isolation thermique du réservoir. Enfin, le soufflet du conduit intercalaire permet de compenser les variations dimensionnelles entre les peaux intérieure et extérieure, en fonctionnement, dues aux différences de températures des peaux intérieure et extérieure.
  • Selon une autre caractéristique, le dispositif d'inspection comprend au moins un isolant positionné dans une zone de passage délimitée par le conduit intercalaire.
  • Selon une autre caractéristique, le dispositif d'inspection comprend un support mobile, auquel est relié l'isolant, configuré pour insérer l'isolant dans la zone de passage ou l'en extraire. Selon une autre caractéristique, le dispositif d'inspection comprend une liaison démontable configurée pour relier le support mobile au premier bouchon et/ou à un premier support solidaire de la peau intérieure.
  • Selon une autre caractéristique, le dispositif d'inspection comprend un système de purge configuré pour contrôler la pression présente dans une zone de passage délimitée par le conduit intercalaire et les premier et deuxième bouchons dans le premier état monté.
  • Selon une autre caractéristique, le système de purge comprend un robinet présentant une entrée communiquant avec la zone de passage lorsque le deuxième bouchon occupe le premier état monté, une sortie ainsi qu'une commande configurée pour contrôler un flux de fluide entre l'entrée et la sortie.
  • Selon une autre caractéristique, le dispositif d'inspection comprend une liaison étanche et permanente reliant le conduit intercalaire et un premier support solidaire de la peau intérieure ou de la peau intérieure ainsi qu'une liaison démontable et étanche reliant le conduit intercalaire et un deuxième support solidaire de la peau extérieure ou de la peau extérieure.
  • Selon une autre caractéristique, la paroi intérieure du réservoir comprenant une face interne orientée vers la zone intérieure ainsi qu'une face externe orientée vers la zone intercalaire, le premier support est relié par au moins une liaison étanche et permanente à la peau intérieure et comprend une première face transversale plaquée contre la face externe de la peau intérieure, une deuxième face transversale opposée à la première face transversale, une surface latérale comportant au moins un tronçon configuré pour coopérer avec le premier tronçon d'extrémité du conduit intercalaire ainsi qu'un premier orifice traversant, débouchant au niveau des première et deuxième faces transversales, communiquant avec le premier orifice et configuré pour coopérer avec le premier bouchon.
  • Selon une autre caractéristique, le premier orifice traversant comprend un premier tronçon débouchant au niveau de la première face transversale, un deuxième tronçon débouchant au niveau de la deuxième face transversale qui présente un diamètre supérieur à celui du premier tronçon ainsi qu'une face d'appui transversale reliant les premier et deuxième tronçons. En complément, le premier bouchon comprend un corps cylindrique s'étendant entre des première et deuxième faces d'extrémité reliées par une face latérale configurée pour coopérer avec le deuxième tronçon du premier orifice traversant du premier support, la première face d'extrémité étant orientée vers la face d'appui transversale du premier orifice traversant lorsque le premier bouchon est dans le premier état monté, le dispositif d'inspection comprenant un joint annulaire intercalé entre la première face d'extrémité du premier bouchon et la face d'appui transversale du premier orifice traversant du premier su pport.
  • Selon une autre caractéristique, le deuxième tronçon du premier orifice traversant est taraudé. En complément, la face latérale du premier bouchon présente une première section adjacente à la première face d'extrémité qui présente un diamètre supérieur au premier tronçon du premier orifice traversant et inférieur au deuxième tronçon du premier orifice traversant ainsi qu'une deuxième section, adjacente à la deuxième face d'extrémité, au moins partiellement filetée et configurée pour se visser dans le deuxième tronçon du premier orifice traversant.
  • Selon une autre caractéristique, la deuxième section de la face latérale comprend une gorge annulaire pour permettre de clipser un élément.
  • Selon une autre caractéristique, le premier bouchon présente une empreinte au niveau de la deuxième face d'extrémité pour permettre de le visser dans le premier orifice traversant.
  • Selon une autre caractéristique, la peau extérieure comprenant une face interne orientée vers la zone intercalaire ainsi qu'une face externe orientée vers la zone extérieure, le deuxième support est relié par au moins une liaison permanente et étanche à la peau extérieure et comprend une première face transversale plaquée contre la face externe de la peau extérieure, une deuxième face transversale opposée à la première face transversale ainsi qu'un deuxième orifice traversant débouchant au niveau des première et deuxième faces transversales et communiquant avec le deuxième orifice, le deuxième bouchon étant configuré pour être plaqué contre la deuxième face transversale et relié au deuxième support par une liaison démontable et étanche.
  • Selon une autre caractéristique, le deuxième orifice traversant présente un premier tronçon au niveau de la première face transversale ainsi qu'un deuxième tronçon, présentant un diamètre supérieur à celui du premier tronçon, configuré pour loger la liaison démontable et étanche ainsi qu'une face d'appui transversale reliant les premier et deuxième tronçons. En complément, le conduit intercalaire comprend une extension tubulaire comportant une portion tubulaire configurée pour pouvoir se loger au moins partiellement dans le deuxième orifice traversant, la liaison démontable et étanche comprenant un filetage au niveau de la portion tubulaire de l'extension tubulaire du conduit intercalaire ainsi qu'un écrou configuré pour se visser sur la portion tubulaire de l'extension tubulaire et prendre appui contre la face d'appui transversale du deuxième support.
  • Selon une autre caractéristique, l'extension tubulaire comprend une première portion tubulaire coopérant avec le deuxième tronçon d'extrémité du conduit intercalaire, une deuxième portion tubulaire coopérant avec l'écrou de la liaison démontable et étanche ainsi qu'une couronne configurée pour se plaquer contre le deuxième support , la liaison démontable et étanche comprenant un joint intercalé entre la couronne et le deuxième su pport.
  • D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :
    • La figure 1 est une vue en perspective avec un arrachement partiel d'un réservoir à double peau,
    • La figure 2 est une coupe d'une partie d'un réservoir équipé d'un dispositif d'inspection illustrant un mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 3 est une vue en coupe d'une partie du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 illustrant une première étape de montage,
    • La figure 4 est une vue en coupe d'une partie du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 illustrant une deuxième étape de montage,
    • La figure 5 est une vue en coupe d'une partie du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 illustrant une troisième étape de montage,
    • La figure 6 est une vue en coupe du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 illustrant une étape de mise au vide,
    • La figure 7 est une vue en coupe du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 illustrant une étape de mise à l'air préalable à une inspection,
    • La figure 8 est une vue en coupe du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 illustrant des premières étapes de démontage préalable à une inspection,
    • La figure 9 est une vue en coupe du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 illustrant une dernière étape de démontage préalable à une inspection,
    • La figure 10 est une vue en coupe du dispositif d'inspection visible sur la figure 2 lors d'une inspection.
  • Selon un mode de réalisation visible sur les figures 1 et 2, un réservoir 10 configuré pour stocker un produit à une température cryogénique comprend une peau intérieure 12 rigide, une zone intercalaire 14 ainsi qu'une peau extérieure 16 rigide positionnée autour de la peau intérieure 12. Le réservoir 10 délimite une zone intérieure Int en contact avec la peau intérieure 12 ainsi qu'une zone extérieure Ext en contact avec la peau extérieure 16. La peau intérieure 12 présente une face interne F12 orientée vers la zone intérieure Int du réservoir 10 et une face externe F12' orientée vers la zone intercalaire 14. La peau extérieure 16 présente une face interne F16 orientée vers la zone intercalaire 14 et une face externe F16' orientée vers la zone extérieure Ext du réservoir 10.
  • Pour renforcer l'isolation thermique, au moins un isolant 18 de type MLI (pour Multi Layer Insulation en anglais) est positionné dans la zone intercalaire 14. A titre d'exemple, l'isolant 18 comprend plusieurs couches empilées les unes sur les autres de la peau intérieure 12 vers la peau extérieure 14. L'invention n'est pas limitée à ce type d'isolant. En complément, la zone intercalaire 14 présente un vide de l'ordre de 10-7 à 10-11 bar.
  • Selon une configuration, chacune des peaux intérieure et extérieure 12, 16, comprend une partie centrale cylindrique 12.1, 16.1 ainsi que deux parois d'extrémité 12.2, 12.3, 16.2, 16.3 en forme de dôme reliées de manière étanche à chaque extrémité de la partie centrale cylindrique 12.1, 16.1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette géométrie pour le réservoir 10.
  • Selon une application, un tel réservoir est utilisé pour stocker de l'hydrogène dans un aéronef et comprend au moins un orifice de sortie permettant de faire communiquer l'intérieur du réservoir avec une canalisation de sortie. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette application.
  • Comme illustré sur la figure 2, le réservoir 10 est équipé d'au moins un dispositif d'inspection 20. Selon une configuration, le dispositif d'inspection 20 est positionné au niveau des parties centrales cylindriques 12.1, 16.1 des peaux intérieure et extérieure 12, 16. Bien entendu, le réservoir 10 peut comprendre plusieurs dispositifs d'inspection 20 pas nécessairement tous positionnés au niveau des parties centrales cylindriques 12.1, 16.1. Ainsi, un dispositif d'inspection peut être positionné au niveau des parois d'extrémité 12.2, 12.3, 16.2, 16.3.
  • Le dispositif d'inspection 20 comprend un premier orifice 22 configuré pour faire communiquer la zone intérieure Int et la zone intercalaire 14 à travers la peau intérieure 12, un deuxième orifice 24 configuré pour faire communiquer la zone intercalaire 14 et la zone extérieure Ext à travers la peau extérieure 16, les premier et deuxième orifices 22, 24 étant sensiblement alignés selon une direction radiale perpendiculaire à la peau intérieure ou extérieure 12,16, un premier bouchon 26 configuré pour occuper un premier état monté dans lequel il empêche tout écoulement à travers le premier orifice 22 et un deuxième état démonté dans lequel il permet un accès à travers le premier orifice 22, un deuxième bouchon 28 configuré pour occuper un premier état monté dans lequel il empêche tout écoulement à travers le deuxième orifice 24 et un deuxième état démonté dans lequel il permet un accès à travers le deuxième orifice 24 ainsi qu'un conduit intercalaire 30, positionné dans la zone intercalaire 14, présentant un premier tronçon d'extrémité 30.1 relié directement ou indirectement à la peau intérieure 12 et communiquant avec le premier orifice 22, un deuxième tronçon d'extrémité 30.2 relié directement ou indirectement à la peau extérieure 16 et communiquant avec le deuxième orifice 24 et un tronçon intercalaire 30.3 formant un soufflet configuré pour se déformer selon la direction radiale et éventuellement selon une direction perpendiculaire à la direction radiale afin de compenser un décalage axial entre les premier et deuxième orifices 22, 24. Ainsi, le conduit intercalaire 30 est configuré pour occuper un premier état dans lequel il présente une première dimension prise selon la direction radiale et un deuxième état dans lequel il présente une deuxième dimension selon la direction radiale inférieure à la première dimension. Le soufflet du tronçon intercalaire 30.3 est configuré pour obtenir une réduction de longueur entre les première et deuxième dimensions d'au moins 20%.
  • Selon une configuration, pour renforcer l'étanchéité, un isolant tubulaire 31 est intercalé entre le conduit intercalaire 30 et les couches de l'isolant 18 prévues dans la zone intercalaire 14. A titre d'exemple, cet isolant tubulaire 31 est un isolant de type MLI.
  • Selon une configuration, le premier état correspond à un état repos. Ainsi, en l'absence de contrainte, le conduit intercalaire 30 occupe le premier état. Le conduit intercalaire 30 est configuré pour se déformer de manière élastique, en présence d'une contrainte de compression tendant à le comprimer, pour passer du premier état au deuxième état. Dès que la contrainte de compression est supprimée, le conduit intercalaire 30 revient automatiquement dans le premier état.
  • Selon un mode de réalisation, le conduit intercalaire 30 est métallique, comme en acier inoxydable ou en alliage de titane par exemple.
  • Ce conduit intercalaire 30 pourvu d'un soufflet permet de compenser les variations dimensionnelles entre les peaux intérieure et extérieure 12, 16, en fonctionnement, dues aux différences de températures des peaux intérieure et extérieure 12, 16.
  • Lorsque les premier et deuxième bouchons 26, 28 sont dans le premier état monté, ils délimitent avec le conduit intercalaire 30 une zone de passage 32. Lorsque les premier et deuxième bouchons 26, 28 sont chacun dans le deuxième état démonté, la zone de passage 32 permet de faire communiquer la zone intérieure Int du réservoir 10 avec la zone extérieure Ext.
  • Le conduit intercalaire 30 étant directement ou indirectement relié à chacune des peaux intérieure et extérieure 12, 16 de manière étanche, le démontage des premier et deuxième bouchons 26, 28 pour réaliser une inspection n'a aucune influence sur le niveau de vide de la zone intercalaire 14 à l'extérieur du conduit intercalaire 30.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'inspection 20 comprend un premier support 34, solidaire de la peau intérieure 12, configuré pour recevoir le premier bouchon 26.
  • Ce premier support 34 possède une forme de révolution selon un axe de révolution A34. Il présente une première face transversale 36 (approximativement perpendiculaire à l'axe de révolution A34) plaquée contre la face externe F12' de la peau intérieure 12, une deuxième face transversale 38 (approximativement perpendiculaire à l'axe de révolution A34) opposée à la première face transversale 36 ainsi qu'un premier orifice traversant 40, débouchant au niveau des première et deuxième faces transversales 36, 38, communiquant avec le premier orifice 22 et présentant un axe confondu avec l'axe de révolution A34. La première face transversale 36 présente une courbure identique à celle de la face externe F12' de la peau intérieure 12. Le premier support 34 est positionné de manière à ce que le premier orifice traversant 40 soit sensiblement coaxial au premier orifice 22.
  • Selon une configuration, le premier support 34 comprend une surface latérale 42 qui comporte au moins un tronçon configuré pour coopérer avec le premier tronçon d'extrémité 30.1 du conduit intercalaire 30. Selon un mode de réalisation, la surface latérale 42 du premier support 34 comprend des premier, deuxième et troisième tronçons cylindriques 42.1, 42.2, 42.3 présentant des diamètres étagés, le premier tronçon cylindrique 42.1 adjacent à la première face transversale 36 présentant un diamètre supérieur au deuxième tronçon cylindrique 42.2 qui a lui-même un diamètre supérieur au troisième tronçon cylindrique 42.3 adjacent à la deuxième face transversale 38.
  • Le premier orifice traversant 40 est configuré pour coopérer avec le premier bouchon 26. Il comprend un premier tronçon 40.1 débouchant au niveau de la première face transversale 36, un deuxième tronçon 40.2 débouchant au niveau de la deuxième face transversale 38 qui présente un diamètre supérieur à celui du premier tronçon 40.1 ainsi qu'une face d'appui transversale 40.3 reliant les premier et deuxième tronçons 40.1, 40.2. Le premier tronçon 40.1 présente un diamètre inférieur à celui du premier orifice 22.
  • Le premier support 34 est relié à la peau intérieure 12 par au moins une liaison étanche et permanente 41. Selon une configuration, le premier support 34 est relié à la peau intérieure 12 par un premier cordon de soudure périphérique 41 reliant le premier tronçon cylindrique 42.1 du premier support 34 et la face externe F12' de la peau intérieure 12 ainsi que par un deuxième cordon de soudure périphérique 41' reliant le bord du premier orifice 22 et la première face transversale 36 du premier support 34. Bien entendu, d'autres solutions sont envisageables pour relier de manière étanche le premier support 34 et la peau intérieure 12. En variante, le premier support 34 et la peau intérieure 12 ne forment qu'une unique et même pièce.
  • Le premier bouchon 26 comprend un corps cylindrique qui s'étend entre des première et deuxième faces d'extrémité 44.1, 44.2 reliées par une face latérale 46 configurée pour coopérer avec le deuxième tronçon 40.2 du premier orifice traversant 40 du premier support 34. Selon un agencement, la première face d'extrémité 44.1 est orientée vers la face d'appui transversale 40.3 du premier orifice traversant 40 lorsque le premier bouchon est dans le premier état monté.
  • Selon une configuration, le deuxième tronçon 40.2 du premier orifice traversant 40 est taraudé et la face latérale 46 du premier bouchon 26 présente une première section, adjacente à la première face d'extrémité 44.1, qui présente un diamètre supérieur au premier tronçon 40.1 du premier orifice traversant 40 et inférieur au deuxième tronçon 40.2 du premier orifice traversant 40 ainsi qu'une deuxième section, adjacente à la deuxième face d'extrémité 44.2, au moins partiellement filetée et configurée pour se visser dans le deuxième tronçon 40.2 du premier orifice traversant 40. Selon un mode de réalisation, la deuxième section de la face latérale 46 comprend une gorge annulaire pour permettre de clipser un élément.
  • Pour garantir l'étanchéité entre le premier bouchon 26 et le premier support 34, le dispositif d'inspection comprend un joint annulaire 48 intercalé entre la première face d'extrémité 44.1 du premier bouchon 26 et la face d'appui transversale 40.3 du premier orifice traversant 40 du premier support 34. Ce joint annulaire 48 est compatible avec le produit stocké dans le réservoir 10.
  • Le premier bouchon 26 présente une empreinte 50 en creux au niveau de la deuxième face d'extrémité 44.2 pour permettre de le visser dans le premier orifice traversant 40. Selon une configuration, l'empreinte 50 présente une section hexagonale.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'inspection 20 comprend une liaison étanche et permanente 52 reliant le premier tronçon d'extrémité 30.1 du conduit intercalaire 30 et le premier support 34 ou la peau intérieure 12. Selon une configuration, le premier tronçon d'extrémité 30.1 du conduit intercalaire 30 est emmanché autour du deuxième tronçon cylindrique 42.2 du premier support 34 et relié à ce dernier par une soudure périphérique et étanche.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation pour le premier support 34 et le premier bouchon 26.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'inspection 20 comprend un deuxième support 54, solidaire de la peau extérieure 16, configuré pour recevoir le deuxième bouchon 28.
  • Ce deuxième support 54 possède une forme de révolution selon un axe de révolution A54. Il présente une première face transversale 56 (approximativement perpendiculaire à l'axe de révolution A54) plaquée contre la face externe F16' de la peau extérieure 16, une deuxième face transversale 58 (approximativement perpendiculaire à l'axe de révolution A54) opposée à la première face transversale 56, une face latérale cylindrique 60 ainsi qu'un deuxième orifice traversant 62, débouchant au niveau des première et deuxième faces transversales 56, 58, communiquant avec le deuxième orifice 24 et présentant un axe confondu avec l'axe de révolution A54. La première face transversale 56 présente une courbure identique à celle de la face externe F16' de la peau extérieure 16. Le deuxième support 54 est positionné de manière à ce que le deuxième orifice traversant 62 soit sensiblement coaxial au deuxième orifice 24.
  • Selon une configuration, la première face transversale 56 comprend un bossage 64 cylindrique, configuré pour se loger dans le deuxième orifice 24, présentant un diamètre sensiblement égal à celui du deuxième orifice 24. Ce bossage 64 permet de centrer le deuxième support 54 par rapport au deuxième orifice 24.
  • Le deuxième support 54 est relié à la peau extérieure 16 par au moins une liaison permanente et étanche 66. Selon une configuration, le deuxième support 54 est relié à la peau extérieure 16 par un premier cordon de soudure périphérique 66 reliant la face latérale cylindrique 60 du deuxième support 54 et la face externe F16' de la peau extérieure 16 ainsi que par un deuxième cordon de soudure périphérique 66' intercalé entre le bossage 64 et le deuxième orifice 24. Bien entendu, d'autres solutions sont envisageables pour relier de manière étanche le deuxième support 54 et la peau extérieure 16. En variante, le deuxième support 54 et la peau extérieure 16 forment une unique et même pièce.
  • Le deuxième orifice traversant 62 présente un premier tronçon 62.1 au niveau de la première face transversale 56, un lamage 62.2 au niveau de la deuxième face transversale 58, un deuxième tronçon 62.3, entre le premier tronçon et le lamage 62.1, 62.2, présentant un diamètre supérieur à celui du premier tronçon 62.1 et inférieur à celui du lamage 62.2 ainsi qu'une face d'appui transversale 62.4 reliant les premier et deuxième tronçons 62.1, 62.3. Selon un mode de réalisation, le conduit intercalaire 30 est relié au deuxième support 54 ou à la peau extérieure 16 par une liaison démontable et étanche 68 logée dans le deuxième tronçon 62.3 du deuxième orifice traversant 62. Selon une configuration, le conduit intercalaire 30 comprend une extension tubulaire 70 qui comprend une première portion tubulaire 70.1 coopérant avec le deuxième tronçon d'extrémité 30.2 du conduit intercalaire 30, une deuxième portion tubulaire 70.2 située dans le prolongement de la première portion tubulaire 70.1 ainsi qu'une couronne 70.3 en saillie par rapport à la face extérieure des portions tubulaires 70.1, 70.2 et sensiblement perpendiculaire à cette face extérieure.
  • Selon un agencement, la première portion tubulaire 70.1 est emmanchée à l'intérieur ou à l'extérieur du deuxième tronçon d'extrémité 30.2 du conduit intercalaire 30 et reliée à ce dernier par une liaison étanche, périphérique et permanente 72 comme un cordon de soudure périphérique par exemple.
  • La couronne 70.3 est configurée pour se plaquer contre le deuxième support 54, plus particulièrement contre son bossage 64. Pour renforcer l'étanchéité, la liaison démontable et étanche 68 comprend un joint torique 74 intercalé entre la couronne 70.3 et le deuxième support 54.
  • La deuxième portion tubulaire 70.2 est configurée pour pouvoir se loger au moins partiellement dans le deuxième orifice traversant 62. A cet effet, elle présente un diamètre extérieur légèrement inférieur à celui du premier tronçon 62.1 du deuxième orifice traversant 62 du deuxième support 54.
  • Selon une configuration, la liaison démontable 68 comprend un filetage 68.1 au niveau de la face externe de la deuxième portion tubulaire 70.2 de l'extension tubulaire 70 du conduit intercalaire 30 ainsi qu'un écrou 68.2 configuré pour se visser sur la face externe de la deuxième portion tubulaire 70.2 de l'extension tubulaire 70 et prendre appui contre le deuxième support 54, notamment la face d'appui transversale 62.4. La liaison démontable comprend un système pour empêcher un dévissage intempestif de l'écrou 68.2, comme une bague antirotation 68.3 par exemple.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation pour la liaison démontable et étanche 68 reliant le conduit intercalaire 30 et le deuxième support 54 et/ou la peau extérieure 16. Ainsi, le conduit intercalaire 30 et l'extension tubulaire 70 pourraient ne former qu'une unique et même pièce.
  • Selon un mode de réalisation, le deuxième bouchon 28 se présente sous la forme d'un disque qui présente une première face d'extrémité 76.1 configurée pour être plaquée contre la deuxième face transversale 58 du deuxième support 54, une deuxième face d'extrémité 76.2 opposée à la première face d'extrémité 76.1 ainsi qu'une face latérale cylindrique 76.3 reliant les première et deuxième faces d'extrémité 76.1, 76.2 et présentant un diamètre sensiblement égal à celui de la face latérale cylindrique 60 du deuxième support 54. Pour faciliter le centrage du deuxième bouchon 28 par rapport au deuxième support 54, le deuxième bouchon 28 comprend un bossage 78, en saillie par rapport à la première face d'extrémité 76.1, configuré pour se loger sans jeu dans le lamage 62.2 du deuxième orifice traversant 62 du deuxième support 54.
  • Le dispositif d'inspection comprend une liaison démontable et étanche 80 pour relier le deuxième bouchon 28 et le deuxième support 64. Selon une configuration, la liaison démontable comprend plusieurs vis 80.1 qui traversent le deuxième bouchon 28 et se vissent dans le deuxième support 54. Pour renforcer l'étanchéité entre le deuxième bouchon 28 et le deuxième support 54, la liaison démontable et étanche 80 comprend un joint torique 82 intercalé entre le lamage 62.2 du deuxième support 54 et le bossage 78 du deuxième bouchon 28.
  • Quel que soit le mode de réalisation, les premier et deuxième orifices 22, 24, les premier et deuxième orifices traversants 40, 62 ainsi que le conduit intercalaire 30 sont dimensionnés pour permettre le passage d'une caméra endoscopique.
  • Selon une configuration, le dispositif d'inspection 20 comprend un système de purge 84 configuré pour contrôler la pression présente dans la zone de passage 32.
  • Selon une configuration, le système de purge 84 est solidaire du deuxième bouchon 28. Il comprend un robinet 86 présentant une entrée 86.1 communiquant avec la zone de passage 32 lorsque le deuxième bouchon 28 occupe le premier état monté ainsi qu'une sortie 86.2 configurée pour être reliée avec un appareil de mise au vide 88 (visible sur la figure 6) ou obturée par un bouchon 90 (visible sur la figure 2). Selon un mode de réalisation, le deuxième bouchon 28 comprend une extension tubulaire 92, en saillie par rapport à la deuxième face d'extrémité 76.2, présentant une extrémité libre 92.1 distante de la deuxième face d'extrémité 76.2 ainsi qu'un conduit 94 débouchant au niveau de la première face d'extrémité 76.1 du deuxième bouchon 28 et au niveau de l'extrémité libre 92.1 de l'extension tubulaire 92. Le conduit 94 présente, au niveau de l'extrémité libre 92.1, une extrémité taraudée 94.1 permettant de visser l'entrée 86.1 du robinet 86.
  • En complément, le robinet 86 comprend une commande 86.3, comme une mollette par exemple, configurée pour contrôler le flux d'un fluide entre l'entrée 86.1 et la sortie 86.2 en occupant un état fermé ou un état plus ou moins passant.
  • Selon un mode de réalisation, le dispositif d'inspection 20 comprend au moins un isolant 96 positionné dans la zone de passage 32. Selon une configuration, l'isolant 96 comprend plusieurs couches isolantes 96.1 de type MLI (pour Multi Layer Insulation en anglais) en forme de disque ayant chacune un diamètre égal ou légèrement inférieur à celui du conduit intercalaire 30. En complément, l'isolant 96 comprend un isolant tubulaire 96.2, emmanché dans le conduit intercalaire 30, intercalé entre les couches isolantes 96.1 et le deuxième bouchon 28.
  • Selon un agencement, le dispositif d'inspection 20 comprend un support mobile 98 auquel est relié l'isolant 96, plus particulièrement les couches isolantes 96.1, configuré pour insérer l'isolant 96 dans la zone de passage 32 ou l'en extraire.
  • Ce support mobile 98 présente une tige 98.1 sur laquelle sont enfilées les différentes couches isolantes 96.1, un socle 98.2 solidaire d'une première extrémité de la tige 98.1 ainsi qu'une tête 98.3 solidaire d'une deuxième extrémité de la tige 98.1. La tête 98.3 est reliée à la tige 98.1 par une liaison démontable. A titre d'exemple, la tête 98.3 est configurée pour se visser à la deuxième extrémité de la tige 98.1. Lorsque la tête 98.3 est désolidarisée de la tige 98.1, les couches isolantes 96.1 sont enfilées sur la tige 98.1. Une fois les couches isolantes 96.1 positionnées autour de la tige 98.1, la tête 98.3 est vissée sur la tige 98.1.
  • La tête 98.3 est configurée pour assurer une bonne préhension afin de permettre une manipulation aisée du support 98 et de l'isolant 96 ainsi que le blocage en translation verticale de l'isolant 96.
  • Le dispositif d'inspection comprend une liaison démontable 100 configurée pour relier le support mobile 98 au premier bouchon 26 et/ou au premier support 34. A titre d'exemple, le socle 98.2 peut se clipser sur le premier bouchon 26 et/ou se visser sur le premier support 34. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation pour obtenir la liaison démontable 100.
  • Le montage d'un réservoir à double peau équipé d'un dispositif d'inspection est décrit au regard des figures 3 à 6. Dans un premier temps, comme illustré sur la figure 3, la peau intérieure 12 n'étant pas positionnée dans la peau extérieure 16, le premier support 34 est fixé sur la peau intérieure 12, le conduit intercalaire 30 est relié au premier support 34 et le premier bouchon 26 est vissé dans le premier support 34. Le fait que la peau intérieure 12 ne soit pas insérée dans la peau extérieure 16 permet de rendre plus accessibles les zones au niveau desquelles sont réalisées les liaisons permanentes et étanches 41 et 52. Un outillage de serrage 102 est utilisé pour visser le premier bouchon 26 sur le premier support 34 afin de garantir une étanchéité optimale entre le premier bouchon 26 et le premier support 34. L'isolant tubulaire 31 est positionné autour du conduit intercalaire 30.
  • En suivant, comme illustré sur la figure 4, le conduit intercalaire 30 est comprimé en utilisant un outil de compression 104 qui coopère avec le premier support 34 et comprime le conduit intercalaire 30. En présence d'un isolant tubulaire 31, l'outil de compression 104 coopère avec l'isolant tubulaire 31 et permet sa compression simultanément à celle du conduit tubulaire 30. Le fait de comprimer le conduit intercalaire 30 et l'isolant tubulaire 30 permet de réduire sa longueur selon la direction radiale et simplifie l'insertion de la peau intérieure 12 dans la peau extérieure 16.
  • Après la mise en place de la peau intérieure 12 dans la peau extérieure 16, l'outil de compression 104 est retiré. Automatiquement, le conduit intercalaire 30 et l'isolant tubulaire 31 retrouvent leur longueur du premier état et la deuxième portion tubulaire 70.2 de l'extension tubulaire 70 du conduit intercalaire 30 traverse partiellement le deuxième support 54. La liaison démontable 68 est montée afin de relier le conduit intercalaire 30 et le deuxième support 54, comme illustré sur la figure 5. En suivant, le support mobile 98 et l'isolant 96 sont insérés dans la zone de passage 32 puis le deuxième bouchon 28 est relié au deuxième support 54 grâce à la liaison démontable et étanche 80.
  • Enfin, comme illustré sur la figure 6, pour réduire la pression présente dans la zone de passage 32, le robinet 86 est ouvert et sa sortie 86.2 est reliée à un appareil de mise au vide 88. Lorsque la zone de passage 32 présente un niveau de vide sensiblement égal à celui de la zone intercalaire 14, de l'ordre de 10-7 à 10-11 bar, le robinet 86 est fermé et l'appareil de mise au vide 88 est déconnecté de la sortie 86.2. Le bouchon 90 est alors positionné pour obturer la sortie 86.2.
  • Le réservoir 10 est alors prêt à être utilisé.
  • Le procédé d'utilisation du dispositif d'inspection 20 pour réaliser une inspection est décrit au regard des figures 7 à 10.
  • Dans un premier temps, comme illustré sur la figure 7, le bouchon 90 est retiré de la sortie 86.2 et le robinet 86 est ouvert afin que la zone de passage 32 soit à la pression atmosphérique.
  • En suivant, le deuxième bouchon 28 est démonté puis le support mobile 98 et l'isolant 96 sont retirés de la zone de passage 32, comme illustré sur la figure 8.
  • Le premier bouchon 26 est alors dévissé en utilisant l'outillage de serrage 102, comme illustré sur la figure 9. Enfin, une caméra endoscopique 106 peut être introduite dans le réservoir 10 afin d'inspecter notamment la peau intérieure 12, comme illustré sur la figure 10.
  • Après l'inspection, le premier bouchon 26 est revissé, le support mobile 98 et l'isolant 96 sont réintroduits dans la zone de passage 32 puis le deuxième bouchon 28 est remonté. Enfin, une mise au vide de la zone de passage 32 est réalisée, comme précédemment décrit.
  • Le dispositif d'inspection 20 permet d'inspecter l'intérieur du réservoir 10 de manière simple sans avoir besoin de démonter le système de raccordement de la canalisation de sortie du réservoir 10. Ce dispositif d'inspection 20 permet également de ne pas altérer l'étanchéité et l'isolation thermique du réservoir 10.

Claims (15)

  1. Réservoir comprenant une peau intérieure (12), une peau extérieure (16) ainsi qu'une zone intercalaire (14) entre les peaux intérieure et extérieure (12, 16), les peaux intérieure et extérieure (12, 16) délimitant une zone intérieure (Int) en contact avec la peau intérieure (12) et une zone extérieure (Ext) en contact avec la peau extérieure (16), caractérisé en ce que le réservoir comprend au moins un dispositif d'inspection (20) comportant :
    - un premier orifice (22) configuré pour faire communiquer la zone intérieure (Int) et la zone intercalaire (14) à travers la peau intérieure (12),
    - un deuxième orifice (24) configuré pour faire communiquer la zone intercalaire (14) et la zone extérieure (Ext) à travers la peau extérieure (16), les premier et deuxième orifices (22, 24) étant alignés selon une direction radiale,
    - un premier bouchon (26) configuré pour occuper un premier état monté dans lequel le premier bouchon (26) empêche tout écoulement à travers le premier orifice (22) et un deuxième état démonté dans lequel le premier bouchon (26) permet un accès à travers le premier orifice (22),
    - un deuxième bouchon (28) configuré pour occuper un premier état monté dans lequel le deuxième bouchon (28) empêche tout écoulement à travers le deuxième orifice (24) et un deuxième état démonté dans lequel le deuxième bouchon (28) permet un accès à travers le deuxième orifice (24),
    - un conduit intercalaire (30), positionné dans la zone intercalaire (14), présentant un premier tronçon d'extrémité (30.1) relié à la peau intérieure (12) et communiquant avec le premier orifice (22), un deuxième tronçon d'extrémité (30.2) relié à la peau extérieure (16) et communiquant avec le deuxième orifice (24) ainsi qu'un tronçon intercalaire (30.3) formant un soufflet configuré pour se déformer selon la direction radiale.
  2. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'inspection (20) comprend au moins un isolant (96) positionné dans une zone de passage (32) délimitée par le conduit intercalaire (30).
  3. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'inspection (20) comprend un support mobile (98), auquel est relié l'isolant (96), configuré pour insérer l'isolant (96) dans la zone de passage (32) ou l'en extraire.
  4. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'inspection (20) comprend une liaison démontable (100) configurée pour relier le support mobile (98) au premier bouchon (26) et/ou à un premier support (34) solidaire de la peau intérieure (12).
  5. Réservoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'inspection (20) comprend un système de purge (84) configuré pour contrôler la pression présente dans une zone de passage (32) délimitée par le conduit intercalaire (30) et les premier et deuxième bouchons (26, 28) dans le premier état monté.
  6. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système de purge (84) comprend un robinet (86) présentant une entrée (86.1) qui communique avec la zone de passage (32) lorsque le deuxième bouchon (28) occupe le premier état monté, une sortie (86.2) ainsi qu'une commande (86.3) configurée pour contrôler un flux de fluide entre l'entrée (86.1) et la sortie (86.2).
  7. Réservoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'inspection (20) comprend une liaison étanche et permanente (52) reliant le conduit intercalaire (30) et un premier support (34) solidaire de la peau intérieure (12) ou la peau intérieure (12) ainsi qu'une liaison démontable et étanche (68) reliant le conduit intercalaire (30) et un deuxième support (54) solidaire de la peau extérieure (16) ou la peau extérieure (16).
  8. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la paroi intérieure (12) du réservoir (10) comprend une face interne (F12) orientée vers la zone intérieure (Int) ainsi qu'une face externe (F12') orientée vers la zone intercalaire (14) et en ce que le premier support (34) est relié par au moins une liaison étanche et permanente (41) à la peau intérieure (12) et comprend une première face transversale (36) plaquée contre la face externe (F12') de la peau intérieure (12), une deuxième face transversale (38) opposée à la première face transversale (36), une surface latérale (42) comportant au moins un tronçon configuré pour coopérer avec le premier tronçon d'extrémité (30.1) du conduit intercalaire (30) ainsi qu'un premier orifice traversant (40), débouchant au niveau des première et deuxième faces transversales (36, 38), communiquant avec le premier orifice (22) et configuré pour coopérer avec le premier bouchon (26).
  9. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier orifice traversant (40) comprend un premier tronçon (40.1) débouchant au niveau de la première face transversale (36), un deuxième tronçon (40.2), débouchant au niveau de la deuxième face transversale (38), qui présente un diamètre supérieur à celui du premier tronçon (40.1) ainsi qu'une face d'appui transversale (40.3) reliant les premier et deuxième tronçons (40.1, 40.2) ; en ce que le premier bouchon (26) comprend un corps cylindrique s'étendant entre des première et deuxième faces d'extrémité (44.1, 44.2) reliées par une face latérale (46) configurée pour coopérer avec le deuxième tronçon (40.2) du premier orifice traversant (40) du premier support (34), la première face d'extrémité (44.1) étant orientée vers la face d'appui transversale (40.3) du premier orifice traversant (40) lorsque le premier bouchon (26) est dans le premier état monté et en ce que le dispositif d'inspection (20) comprend un joint annulaire (48) intercalé entre la première face d'extrémité (44.1) du premier bouchon (26) et la face d'appui transversale (40.3) du premier orifice traversant (40) du premier support (34).
  10. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième tronçon (40.2) du premier orifice traversant (40) est taraudé et en ce que la face latérale (46) du premier bouchon (26) présente une première section, adjacente à la première face d'extrémité (44.1), qui présente un diamètre supérieur au premier tronçon (40.1) du premier orifice traversant (40) et inférieur au deuxième tronçon (40.2) du premier orifice traversant (40) ainsi qu'une deuxième section, adjacente à la deuxième face d'extrémité (44.2), au moins partiellement filetée et configurée pour se visser dans le deuxième tronçon (40.2) du premier orifice traversant (40).
  11. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième section de la face latérale (46) comprend une gorge annulaire pour permettre de clipser un élément.
  12. Réservoir selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le premier bouchon (26) présente une empreinte (50) au niveau de la deuxième face d'extrémité (44.2) pour permettre de le visser dans le premier orifice traversant (40).
  13. Réservoir selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que la peau extérieure (16) comprend une face interne (F16) orientée vers la zone intercalaire (14) ainsi qu'une face externe (F16') orientée vers la zone extérieure (Ext) et en ce que le deuxième support (54) est relié par au moins une liaison permanente et étanche (66) à la peau extérieure (16) et comprend une première face transversale (56) plaquée contre la face externe (F16') de la peau extérieure (16), une deuxième face transversale (58) opposée à la première face transversale (56) ainsi qu'un deuxième orifice traversant (62), débouchant au niveau des première et deuxième faces transversales (56, 58) et communiquant avec le deuxième orifice (24), le deuxième bouchon (28) étant configuré pour être plaqué contre la deuxième face transversale (58) et relié au deuxième support (54) par une liaison démontable et étanche (80).
  14. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième orifice traversant (62) présente un premier tronçon (62.1) au niveau de la première face transversale (56) ainsi qu'un deuxième tronçon (62.3), présentant un diamètre supérieur à celui du premier tronçon (62.1), configuré pour loger la liaison démontable et étanche (68) ainsi qu'une face d'appui transversale (62.4) reliant les premier et deuxième tronçons (62.1, 62.3) ; en ce que le conduit intercalaire (30) comprend une extension tubulaire (70) comportant une portion tubulaire (70.2) configurée pour pouvoir se loger au moins partiellement dans le deuxième orifice traversant (62) et en ce que la liaison démontable et étanche (68) comprend un filetage (68.1) au niveau de la portion tubulaire (70.2) de l'extension tubulaire (70) du conduit intercalaire (30) ainsi qu'un écrou (68.2) configuré pour se visser sur la portion tubulaire (70.2) de l'extension tubulaire (70) et prendre appui contre la face d'appui transversale (62.4) du deuxième support (54).
  15. Réservoir selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extension tubulaire (70) comprend une première portion tubulaire (70.1) coopérant avec le deuxième tronçon d'extrémité (30.2) du conduit intercalaire (30), une deuxième portion tubulaire (70.2) coopérant avec l'écrou (68.2) de la liaison démontable et étanche (68) ainsi qu'une couronne (70.3) configurée pour se plaquer contre le deuxième support (54) et en ce que la liaison démontable et étanche (68) comprend un joint (74) intercalé entre la couronne (70.3) et le deuxième support (54).
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