EP4596953A1 - Installation de stockage d'un gaz liquéfié - Google Patents

Installation de stockage d'un gaz liquéfié

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EP4596953A1
EP4596953A1 EP25154520.8A EP25154520A EP4596953A1 EP 4596953 A1 EP4596953 A1 EP 4596953A1 EP 25154520 A EP25154520 A EP 25154520A EP 4596953 A1 EP4596953 A1 EP 4596953A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cover
intermediate frame
wall
upper face
installation according
Prior art date
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Pending
Application number
EP25154520.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marie TIRVAUDEY
Erwan MICHAUT
Thomas KRUMNOW
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaztransport et Technigaz SA filed Critical Gaztransport et Technigaz SA
Publication of EP4596953A1 publication Critical patent/EP4596953A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F17C2270/0107—Wall panels

Definitions

  • the invention relates to a liquefied gas storage installation comprising a sealed and thermally insulating tank arranged in a supporting structure.
  • the invention relates to the field of sealed and thermally insulating tanks for the storage and/or transport of liquefied gas at low temperature, such as tanks for the transport of Liquefied Petroleum Gas (also called LPG) having for example a temperature between -50°C and 0°C, or for the transport of Liquefied Natural Gas (LNG) at approximately -162°C.
  • LPG Liquefied Petroleum Gas
  • LNG Liquefied Natural Gas
  • the invention relates more particularly to a storage installation of the aforementioned type comprising a dome structure projecting upwards from an upper load-bearing wall of the load-bearing structure and intended to be crossed by at least one pipe intended for loading or unloading the tank.
  • the document WO2022/253615 discloses a liquefied gas storage facility comprising a supporting structure, consisting of the double hull of a ship, and a sealed and thermally insulating tank arranged in the supporting structure.
  • the facility comprises a dome structure, shown in the figure 1 of the aforementioned document, which serves as a penetration point for various equipment of the tank, such as pipes intended for loading or unloading the tank.
  • the dome structure comprises a vertical load-bearing wall, projecting upwards from an upper load-bearing wall of the load-bearing structure, and a horizontal wall which is positioned at the top of the vertical load-bearing wall as shown in figure 7 of the aforementioned document.
  • the horizontal wall comprises a seat wall and a metal cover wall welded tightly to the latter.
  • One idea behind the invention is therefore to propose a liquefied gas storage installation comprising a dome structure which offers better pressure resistance.
  • the invention provides a liquefied gas storage facility comprising a supporting structure and a sealed and thermally insulating tank arranged in the supporting structure, the supporting structure comprising an upper supporting wall and the tank comprising a ceiling wall fixed to the upper supporting wall, the upper supporting wall and the ceiling wall being interrupted locally so as to delimit an opening, the supporting structure comprising a dome structure projecting vertically towards the outside of the tank from the upper supporting wall around the opening and defining a passage intended to be crossed by at least one pipe intended for loading or unloading liquefied gas from the tank, the dome structure comprising: dome walls projecting from the upper supporting wall and each comprising an upper end, a seat wall fixed to the upper ends and extending horizontally, a cover which covers the passage, and comprises a peripheral edge an intermediate frame situated between the seat wall and the peripheral edge the peripheral edge having a first bevel oriented so that the cover tapers from an upper face of the cover to a lower face of the cover, the peripheral edge being welded to the intermediate frame by
  • the throat depth of the first weld can be greater, which improves its hold.
  • one or all of the welds are lap welds.
  • the weld between the bevel and an upper face of the intermediate frame is a lap weld in a particular embodiment.
  • the bevel allows the cover to be positioned on the intermediate frame with greater adjustment latitude.
  • the horizontal dimension of said weld is reduced.
  • the majority of the volume of the first lap weld is closer to the second weld.
  • such an installation may comprise one or more of the following features.
  • the intermediate frame has a second bevel oriented such that the intermediate frame tapers from the upper face of the intermediate frame to a lower face of the intermediate frame, the second weld being located in a space between the bevel and an upper face of the seat wall.
  • a distance between an outer peripheral end of an upper face of the intermediate frame and an upper end of the peripheral edge of the cover is between 5 and 40 mm, for example between 10 and 20 mm.
  • an angle of the first bevel is between 45 and 90°, limits not included, the angle being located between the upper face of the cover and a face of the first bevel connecting the upper face of the cover to the lower face of the cover and/or the angle being located between the upper face of the intermediate plate and a face of the first bevel connecting the upper face of the cover to the lower face of the cover.
  • the first weld has an actual throat depth of between 5 and 25 mm.
  • a distance between an outer end of the first weld and the outer peripheral end of an upper face of the intermediate frame is between 1 and 20 mm; the distance being measured in a plane of the intermediate frame.
  • first and second welds This allows the first and second welds to be positioned sufficiently close to each other without the risk of them amalgamating, which would have the effect of significantly degrading their strength.
  • a distance between an outer end of the lower face of the cover and the outer peripheral end of an upper face of the intermediate frame is between 5 and 25 mm.
  • first and second welds allow the first and second welds to be positioned sufficiently close to each other without the risk of them amalgamating, which would have the effect of significantly degrading their strength, while allowing the stress to be distributed in such a way that the welds work together.
  • the dome structure comprises a frame formed by frame walls which are welded against the upper face of the cover and reinforcing gussets which are each positioned in abutment against an external face of a frame wall and against the upper face of the cover.
  • the frame and the gussets make it possible to reinforce the rigidity of the cover, which limits its bending and thus improves the pressure resistance of the welds ensuring the attachment of the cover to the seat wall.
  • the reinforcing gussets comprise a body arranged perpendicular to the frame wall, the body comprising a heel by which said body bears against the upper face of the cover and a chamfered portion extending from the heel, the reinforcing gusset further comprising a reinforcing plate positioned on the chamfered portion perpendicular to a plane of the body.
  • a lower end of the reinforcement plate extends to an upper end of the heel.
  • the dome structure further comprises a plurality of horizontal stiffeners positioned in abutment against an upper face of the cover, each horizontal stiffener being aligned with a reinforcing gusset in the same plane normal to the cover.
  • the dome structure further comprises a plurality of vertical stiffeners positioned in abutment against an external face of a frame wall and against a lower face of the seat wall, each vertical stiffener being aligned with a reinforcing gusset in the same plane.
  • a distance between a lower end of the reinforcement plate and the upper face of the cover is between 10 and 100 mm.
  • the reinforcement plate is generally rectangular in shape and includes upper corners each having a chamfer.
  • the rectangle forming the generally rectangular shape has sides measuring 400 mm or less.
  • the chamfered corners facilitate handling operations. For example, they facilitate the passage of a welding torch.
  • the reinforcement plate can be generally elliptical, square, triangular, or trapezoidal.
  • the dimensions of the general shape - whatever it may be - are less than 200 mm; the dimensions being measured from a neutral fiber of the chamfered portion.
  • a distance between the heel and an upper end of the peripheral edge of the cover is between 10 and 75 mm.
  • a thickness of the intermediate frame is between 5 and 40 mm and/or a thickness of the cover is between 15 and 40 mm.
  • the vessel comprises a double hull which forms the supporting structure.
  • the invention also provides a transfer system for a fluid, the system comprising the aforementioned vessel, insulated pipes arranged to connect the vessel tank to a floating or land-based storage facility and a pump for driving a flow of fluid through the insulated pipes from or to the floating or land-based storage facility to or from the vessel tank.
  • a supporting structure 1 is described against which a sealed and thermally insulating tank 2 for storing a liquefied gas is intended to be fixed.
  • the supporting structure 1 is, for example, formed by the double hull of a ship.
  • the supporting structure 1 has a generally polyhedral shape. It has two front and rear supporting walls 120, here octagonal in shape, of which only the rear supporting wall is shown in the figure 1 .
  • the front and rear walls 120 are, for example, cofferdam walls of the ship which extend transversely to the longitudinal direction of the ship.
  • the supporting structure 1 also comprises an upper supporting wall 3 to which a tank ceiling wall 2 is fixed, a lower supporting wall 40 and side supporting walls 50, 60, 110, 180, 90, 100.
  • the sealed and thermally insulating tank for storing liquefied gas comprises a plurality of tank walls which are each anchored against one of the load-bearing walls 120, 3, 50, 60, 110, 180, 90, 100 of the load-bearing structure 1.
  • each wall of the tank 2 successively has, from the outside to the inside, along the thickness direction of the wall, a secondary thermally insulating barrier 12 comprising insulating elements 13 fixed to the supporting structure 1, a secondary sealing membrane 14 anchored to the insulating elements 13 of the secondary thermally insulating barrier 12, a primary thermally insulating barrier 15 comprising insulating elements 16 fixed to the insulating elements 13 of the secondary thermally insulating barrier 12 or to the supporting structure 1 and resting against the secondary sealing membrane 14 and a primary sealing membrane 17 anchored to the insulating elements 16 of the primary thermally insulating barrier 15 and intended to be in contact with the liquefied gas contained in the tank 2.
  • the load-bearing structure 1 comprises a dome structure 19 which projects upwards from the upper load-bearing wall 3 around the opening and which defines a passage 24 intended to be crossed by one or more pipes 20, 21, 47 intended for loading or unloading the tank 2.
  • the dome structure 19 comprises vertical dome walls 22.
  • the dome walls 22 are, for example, four in number when the dome structure 19 has a square or rectangular cross-section.
  • the dome walls 22 project upwards from the upper load-bearing wall 3 and here rise above the deck of the ship.
  • the dome structure 19 also comprises, at the top of the dome walls 22, a seat wall 23 which extends horizontally all around the passage 24 formed by the dome walls 22 and thus forms, with the dome walls 22, a coaming.
  • the seat wall 23 supports a cover 25 through which the pipe(s) 20, 21 intended for loading or unloading the tank 2 pass.
  • the cover 25 comprises a network of stiffeners 48 which are each formed by metal plates welded against the upper face of the metal cover plate 25.
  • the supporting structure 1 also comprises stiffeners 49 which are fixed under the seat wall 23 and bear against the seat wall 23 and against the dome walls 22.
  • the multi-layer structure of tank 2, described above in relation to the figure 2 is also present against the dome walls 22 but is not present at the cover 25 of the dome structure 19.
  • the cover 25 is fixed in a sealed manner to the seat wall 23.
  • the cover 25 is sealed welded to a metal intermediate frame 28, which is itself previously sealed welded to the seat wall 23.
  • the intermediate frame 28 is sealed welded to the seat wall 23 by means of two continuous lap weld lines 29, 30 which extend respectively along the inner peripheral edge of the intermediate frame 28 and along the outer peripheral edge of the intermediate frame 28.
  • An actual groove depth of the weld 30 is between 5 and 25 mm.
  • the actual groove depth of the weld 30 measures 16.5 mm.
  • a peripheral end 282 of the intermediate frame 28 projects, in the plane of the intermediate frame 28, relative to an upper end of the peripheral edge 33 in order to be able to accommodate the lap weld 8.
  • a distance d6 between the peripheral end 282 of the intermediate frame 28 and the upper end of the peripheral edge 33 of the cover 25 is between 10 and 20 mm.
  • the distance d6 is 15 mm.
  • the intermediate frame 28 rests at least partly against an outer zone 32 of the seat wall 23, i.e. an area which is positioned, relative to the passage 24, outside the dome walls 22.
  • This outer zone 32 also projects, in the plane of the intermediate frame 28, relative to the intermediate frame 28 in order to accommodate the weld 30.
  • a distance d3 between the peripheral end 282 of the intermediate frame 28 and one end of an outer zone 32 of the seat wall 23 is at least 5 mm.
  • the distance d3 is 55 mm. This distance d3 is located in the plane of the seat plate 23.
  • the peripheral edge 33 is beveled, i.e. has a bevel 6 oriented so that the cover 25 narrows from its upper face 331 towards its lower face 332.
  • the bevel 6 is characterized by an angle ⁇ located between the upper face 331 of the cover 25 and a face of the bevel 6.
  • the angle ⁇ is between 45° and 90°, upper limit not included. For example, it can be 60° or 70°.
  • This bevel 6 forms a space 5 between the peripheral edge 33 of the cover 25 and an upper face 281 of the intermediate frame 28.
  • a distance between the bottom of the space 5 - i.e. the point of contact between the lower face 332 of the peripheral edge 33 and the upper face 281 of the intermediate frame 28 - and one end of the peripheral edge 33 is greater than this same distance measured in the absence of a bevel 6.
  • the bevel 6 makes it possible, for a constant actual groove depth of the weld 8 between the cover 25 and the intermediate frame 28, to reduce the distance d6 between the peripheral end 282 of the intermediate frame 28 and the upper end of the peripheral edge 33 of the cover 25.
  • the actual groove depth of the weld 8 is advantageously between 5 and 25 mm and for example 16.5 mm.
  • the bevel 6 makes it possible to reduce a distance d5 between an external end of the lower face 332 of the cover 25 and the external peripheral end 282 of the intermediate frame 28.
  • the distance d5 is greater than 25 mm.
  • the distance d5 is less than or equal to 25 mm, preferably less than or equal to 20 mm.
  • the bevel 6 also makes it possible to reduce the distance d1 between an external end of the first weld 8 and the external peripheral end 282 of an upper face 281 of the intermediate frame 28 (the distance being measured in a plane of the intermediate frame). Generally, the distance d1 is 10 mm.
  • THE figures 7 to 9 illustrate the reduction of the distance d6 thanks to the bevel 6 according to different values of the angle ⁇ according to a first example of illustration.
  • An angle ⁇ of 90 degrees corresponds to the absence of bevel 6 and thus serves as a reference to illustrate the reduction in distance d5.
  • a weld 8 having an actual weld throat G and weld toes P, is shown.
  • the depth of actual throat G is 16.5 mm in this illustrative example.
  • the weld toe P i.e. the weld width, is approximately 23.3 mm.
  • a distance d6 defined by a bevel 6 having an angle ⁇ of 45 degrees is compared with a distance d6 defined by a bevel 6 having an angle ⁇ of 60 degrees. It can therefore be seen that, at a constant throat depth (for example 16.5 mm), the horizontal weld root P located on the upper face 281 of the intermediate frame 28 reduces as the angle ⁇ decreases.
  • the horizontal weld root P is 23.3 mm with an angle ⁇ of 90 degrees, 19 mm with an angle ⁇ of 60 degrees, 20 mm for an angle ⁇ of 70° and 17.9 mm for an angle ⁇ of 45 degrees.
  • a chamfer angle ⁇ complementary to the angle ⁇ , is represented.
  • This angle ⁇ is defined by the normal to the intermediate frame 28 passing through the upper end of the peripheral edge 33 and the face of the bevel 6. It is also possible to define the bevel 6 with the angle ⁇ .
  • the horizontal weld root P located on the upper face of the intermediate frame 8 reduces as the angle ⁇ increases.
  • the bevel 6 and the resulting space 5 also allow the cover 25 to be positioned on the intermediate frame 28 with more adjustment latitude. Indeed, thanks to the geometry of the bevel, a gain in flexibility due to the tolerance play is observed during assembly.
  • the intermediate frame 28 has a bevel 61 oriented so that the intermediate frame 28 tapers from the upper face 281 of the intermediate frame 28 to a lower face 283 of the intermediate frame 28, the second weld 30 being located in a space 51 between the second bevel 61 and an upper face of the seat wall 23.
  • the bevel 61 is characterized by an angle ⁇ 2 located between the upper face 281 of the intermediate frame 28 and a face of the bevel 61.
  • the angle ⁇ 2 is between 45° and 90°, excluding the upper limit. For example, it can be 60° or 70°. figure 9 , angle ⁇ 2 is approximately 45°, just like angle ⁇ . However, angle ⁇ 2 is not necessarily equal to angle ⁇ .
  • the dome structure 19 comprises a profiled frame 9.
  • the profiled frame 9 is welded to the upper face 331 of the cover 25, continuously all around it in order to stiffen it.
  • the frame 9 has an I-shaped section, that is to say that it comprises a wing 91 which is perpendicular to the cover 25.
  • the wing 91 extends vertically, relative to the cover 25.
  • the dome structure 9 comprises reinforcing gussets 10 which each have a first edge bearing against the wing 91 of the frame 9 and a second edge bearing against the cover 25.
  • the reinforcing gussets 10 comprise a body arranged perpendicular to the frame wall 9.
  • the body comprising a heel 102 by which it bears against the upper face 331 of the cover 25 and a chamfered portion 101 extending from the heel 102.
  • the reinforcing gussets 10 comprise a reinforcing plate 103 positioned on the chamfered portion 101 perpendicular to a plane of the body.
  • the heel 102 of the body of a reinforcement gusset 10 corresponds to the portion of the body that is not chamfered. As illustrated in figure 4 , the heel 102 has a height d2 between the lower end of the reinforcing plate 103 and the upper face 331 of the cover 25. The height d2 of the heel 102 is between 10 and 100. The height of the heel 102 is determined or determines the chamfering angle of the body of the reinforcing plate 103 and thus the inclination of the reinforcing plate 103 relative to the frame 9 and the reinforcing gusset 10.
  • the reinforcing plate 103 is of generally straight parallelepiped shape. It extends along the entire length of the chamfered portion 101 so that a lower end of the reinforcing plate 103 extends to an upper end of the heel 102.
  • the reinforcement plate 103 has dimensions less than or equal to 200 mm; the dimensions being measured from a neutral fiber of the chamfered portion.
  • the reinforcement plate 103 may be of a general shape which is elliptical, square, triangular or trapezoidal.
  • the dimensions of the general shape - whatever it may be - are less than 200 mm; the dimensions being measured from a neutral fiber of the chamfered portion.
  • the reinforcement plate 103 also includes a chamfer at each of its upper corners.
  • the upper corners of the reinforcement plate 103 each have a chamfer. These chamfered corners make it easier to weld the reinforcement gusset 10 and the reinforcement plate 103 to the frame 9.
  • a distance d4 between a peripheral end of the heel 102 and the peripheral edge 33 of the cover 25 is between 10 and 75 mm.
  • the distance d4 is 25 mm.
  • the reinforcing gussets 10 contribute with the frame 9 to reinforcing the rigidity of the cover 25.
  • the reinforcing gussets 10 are located in the extension of the horizontal stiffeners 48.
  • the horizontal stiffeners 48 are aligned with the reinforcing gussets 10 in the same plane, called the alignment plane. This alignment plane is normal to the cover 25.
  • each vertical stiffener 49 which is positioned in abutment against an external face of the wall 22 of the frame 9 and against the lower face 231 of the seat wall 23 is aligned with a reinforcing gusset 10 in the same plane perpendicular to the cover 25.
  • the vertical stiffeners 49 are positioned in the extension of the reinforcing gussets 10.
  • stiffeners 49 being in abutment against the lower face of the seat wall 23 and the reinforcing gussets 10 being in abutment against the upper face of the cover 25, the stiffeners 49 are located under the reinforcing gussets 10.
  • the reinforcement gussets 10 are not shown in the figure 6 and the stiffeners 49 are not shown in the figure 4 .
  • the reinforcing plate 103 makes it possible to improve the reinforcement provided by the reinforcing gusset 10 to the frame 9 and thus to improve the rigidity of the cover 25, without increasing the thickness of the body of the gusset 10. In fact, it increases the moment of inertia of the reinforcing gusset 10 when taking up the bending forces exerted on the cover 25 and the frame 9.
  • the intermediate frame 28 may also have a bevel (as shown in figure 9 ), similar to bevel 6, at its outer peripheral end 282.
  • the intermediate frame 28 is welded, in a sealed manner, to the seat wall 23 by means of two continuous lap weld lines 29, 30 which extend respectively along the internal peripheral edge of the intermediate frame 28 and along the external peripheral edge of the intermediate frame 28.
  • weld 30 located along the peripheral end 282 can then benefit from the same advantages conferred by the bevel 6 to the weld 8 presented above.
  • the portion of the lower face 281 of the cover 25 which rests against the intermediate frame 28 is previously machined in order to guarantee the flatness of the contact between the cover 25 and the intermediate frame 28.
  • said portion of the cover 25 has a recess.
  • said portion of the cover 25 is not previously machined and therefore does not have a recess.
  • the liquefied gas intended to be stored in the tank may in particular be liquefied natural gas (LNG), i.e. a gas mixture comprising mainly methane. as well as one or more other hydrocarbons.
  • Liquefied gas can also be ethane or liquefied petroleum gas (LPG), i.e. a mixture of hydrocarbons from oil refining, mainly comprising propane and butane.
  • a cutaway view of an LNG carrier 70 shows the sealed and insulated tank 2 of generally prismatic shape mounted in the double hull 72 of the ship.
  • the wall of the tank 71 comprises a primary sealed barrier intended to be in contact with the LNG contained in the tank, a secondary sealed barrier arranged between the primary sealed barrier and the double hull 72 of the ship, and two insulating barriers arranged respectively between the primary sealed barrier and the secondary sealed barrier and between the secondary sealed barrier and the double hull 72.
  • loading/unloading pipelines 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 2.
  • FIG 10 represents an example of a maritime terminal comprising a loading and unloading station 75, an underwater pipeline 76 and an onshore installation 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 pipelines 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 onshore installation 77.
  • the latter comprises liquefied gas storage tanks and connecting pipes 81 connected by the subsea pipe 76 to the loading or unloading station 75.
  • the subsea pipe 76 allows the transfer of the liquefied gas between the loading or unloading station 75 and the onshore installation 77 over a long distance, for example 5 km, which makes it possible to keep the LNG carrier 70 at a great distance from the coast during the loading and unloading operations.
  • pumps on board the ship 70 and/or pumps equipping the onshore installation 77 and/or pumps equipping the loading and unloading station 75 are used.

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Abstract

L'invention concerne une installation de stockage comportant une structure porteuse comportant une paroi porteuse supérieure et la cuve comprenant une paroi de plafond fixée à la paroi porteuse supérieure, la structure porteuse comprenant une structure de dôme comportant des parois de dôme faisant saillie depuis la paroi porteuse supérieure et comportant chacune une extrémité supérieure, la structure de dôme comportant une paroi de siège fixée aux extrémités supérieures, la structure de dôme comportant un couvercle qui recouvre le passage et est soudé de manière étanche à la paroi de siège, le couvercle comportant un bord périphérique présentant un biseau orienté de sorte que le couvercle se rétrécit depuis une face supérieure du couvercle vers une face inférieure du couvercle, le bord périphérique étant soudé à un cadre intermédiaire par une soudure à clin située dans un espace entre le biseau du bord périphérique et une face supérieure du cadre intermédiaire.

Description

    Domaine technique
  • L'invention se rapporte à une installation de stockage d'un gaz liquéfié comprenant une cuve étanche et thermiquement isolante agencée dans une structure porteuse.
  • En particulier, l'invention se rapporte au domaine des cuves étanches et thermiquement isolantes pour le stockage et/ou le transport de gaz liquéfié à basse température, telles que des cuves pour le transport de Gaz de Pétrole Liquéfié (aussi appelé GPL) présentant par exemple une température comprise entre -50°C et 0°C, ou pour le transport de Gaz Naturel Liquéfié (GNL) 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 liquéfié ou à recevoir du gaz liquéfié servant de carburant pour la propulsion de l'ouvrage flottant.
  • L'invention vise plus particulièrement une installation de stockage du type précité comportant une structure de dôme faisant saillie vers le haut depuis une paroi porteuse supérieure de la structure porteuse et destinée à être traversée par au moins une conduite destinée au chargement ou au déchargement de la cuve.
    • Arrière-plan technologique
  • Le document WO2022/253615 divulgue une installation de stockage d'un gaz liquéfié comportant une structure porteuse, constituée par la double coque d'un navire, et une cuve étanche et thermiquement isolante agencée dans la structure porteuse. L'installation comporte une structure de dôme, représentée sur la figure 1 du document précité, qui sert de point de pénétration pour différents équipements de la cuve, tels que des conduites destinées au chargement ou au déchargement de la cuve. La structure de dôme comporte une paroi porteuse verticale, faisant saillie vers le haut depuis une paroi porteuse supérieure de la structure porteuse, et une paroi horizontale qui est positionnée au sommet de la paroi porteuse verticale comme représenté à la figure 7 du document précité. La paroi horizontale comprend une paroi de siège et une paroi métallique de couvercle soudée de manière étanche à cette dernière.
  • Pour fixer la paroi horizontale de la structure de dôme et la paroi métallique de couvercle et assurer l'étanchéité de la structure de dôme, il est connu de fixer la paroi métallique de couvercle à un cadre intermédiaire par l'intermédiaire d'une ligne de soudure et de souder ledit cadre intermédiaire à la paroi horizontale de la structure de dôme par l'intermédiaire d'une ou plusieurs autres lignes de soudures. Lorsque la pression régnant à l'intérieur de la cuve est supérieure à la pression atmosphérique, ce différentiel de pression exerce sur le couvercle un effort dirigé vers l'extérieur de la cuve qui sollicite en flexion la paroi métallique de couvercle. Des telles sollicitations sont susceptibles de dégrader les lignes de soudure précitées et d'entraîner ainsi des problèmes d'étanchéité de la structure de dôme, notamment lorsque la cuve est destinée à stocker le gaz à des pressions supérieures à celles des cuves à membranes traditionnelles.
  • Un tel agencement de structure de dôme n'est donc pas pleinement satisfaisant.
    • Résumé
  • Une idée à la base de l'invention est donc de proposer une installation de stockage de gaz liquéfié comportant une structure de dôme qui présente une meilleure tenue à la pression.
  • Pour ce faire, selon un mode de réalisation, l'invention fournit une installation de stockage d'un gaz liquéfié comportant une structure porteuse et une cuve étanche et thermiquement isolante agencée dans la structure porteuse, la structure porteuse comportant une paroi porteuse supérieure et la cuve comprenant une paroi de plafond fixée à la paroi porteuse supérieure, la paroi porteuse supérieure et la paroi de plafond étant interrompues localement de manière à délimiter une ouverture, la structure porteuse comprenant une structure de dôme faisant saillie verticalement vers l'extérieur de la cuve depuis la paroi porteuse supérieure autour de l'ouverture et définissant un passage destiné à être traversé par au moins une conduite destinée au chargement ou au déchargement en gaz liquéfié de la cuve, la structure de dôme comportant : des parois de dôme faisant saillie depuis la paroi porteuse supérieure et comportant chacune une extrémité supérieure, une paroi de siège fixée aux extrémités supérieures et se développant horizontalement, un couvercle qui recouvre le passage, et comporte un bord périphérique un cadre intermédiaire situé entre la paroi de siège et le bord périphérique le bord périphérique présentant un premier biseau orienté de sorte que le couvercle se rétrécit depuis une face supérieure du couvercle vers une face inférieure du couvercle, le bord périphérique étant soudé au cadre intermédiaire par une soudure située dans un espace entre le premier biseau et une face supérieure du cadre intermédiaire, le cadre intermédiaire étant soudé à la paroi de siège, le cadre intermédiaire présentant une extrémité périphérique externe qui est soudée à la paroi de siège par une deuxième soudure.
  • Ainsi, grâce au biseau, à dimension constante entre le bord périphérique du couvercle et l'extrémité périphérique externe du cadre intermédiaire, la profondeur de gorge de la première soudure peut être plus importante, ce qui permet d'améliorer sa tenue.
  • Par exemple, l'une ou la totalité des soudures sont des soudures à clin. En particulier, la soudure entre le biseau et une face supérieure du cadre intermédiaire est une soudure à clin dans un mode de réalisation particulier.
  • Par ailleurs, le biseau permet de positionner le couvercle sur le cadre intermédiaire avec une plus grande latitude de réglage.
  • De plus, pour une profondeur de gorge réelle constante de la première soudure, la dimension horizontale de ladite soudure est diminuée. Ainsi, tout en conservant un intervalle entre la première et la deuxième soudures qui soit suffisant pour éviter qu'elles ne s'amalgament lors des opérations de soudage, la majorité du volume de la première soudure à clin est plus proche de la deuxième soudure. Les inventeurs ont constaté qu'un tel rapprochement des soudures précitées permettait une meilleure répartition des contraintes dans lesdites soudures, ce qui permet d'améliorer leur tenue et, in fine, d'améliorer la fixation du couvercle sur le dôme.
  • Selon des modes de réalisation, une telle installation peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
  • Selon un mode de réalisation, le cadre intermédiaire présente un deuxième biseau orienté de sorte que le cadre intermédiaire se rétrécit depuis la face supérieure du cadre intermédiaire vers une face inférieure du cadre intermédiaire, la deuxième soudure étant située dans un espace entre le biseau et une face supérieure de la paroi de siège.
  • Selon un mode de réalisation, une distance entre une extrémité périphérique externe d'une face supérieure du cadre intermédiaire et une extrémité supérieure du bord périphérique du couvercle est comprise entre 5 et 40 mm, par exemple entre 10 et 20 mm.
  • Selon un mode de réalisation, un angle du premier biseau est compris entre 45 et 90° bornes non inclues, l'angle étant repéré entre la face supérieure du couvercle et une face du premier biseau reliant la face supérieure du couvercle à la face inférieure du couvercle et/ou l'angle étant repéré entre la face supérieure de la plaque intermédiaire et une face du premier biseau reliant la face supérieure du couvercle à la face inférieure du couvercle.
  • Selon un mode de réalisation, la première soudure présente une profondeur de gorge réelle comprise entre 5 et 25 mm.
  • Selon un mode de réalisation, une distance entre une extrémité externe de la première soudure et l'extrémité périphérique externe d'une face supérieure du cadre intermédiaire est comprise entre 1 et 20 mm ; la distance étant mesurée dans un plan du cadre intermédiaire.
  • Ceci permet de positionner la première et la deuxième soudures suffisamment proches l'une de l'autre sans risque qu'elles ne s'amalgament, ce qui aurait pour effet de dégrader significativement leur tenue.
  • Selon un mode de réalisation, une distance entre une extrémité externe de la face inférieure du couvercle et l'extrémité périphérique externe d'une face supérieure du cadre intermédiaire est comprise entre 5 et 25 mm.
  • De même, ceci permet de positionner la première et la deuxième soudures suffisamment proches l'une de l'autre sans risques qu'elles ne s'amalgament, ce qui aurait pour effet de dégrader significativement leur tenue, tout en permettant de répartir la contrainte de telle sorte que les soudures travaillent ensemble.
  • Selon un mode de réalisation, la structure de dôme comporte un cadre formé par des parois de cadre qui sont soudées contre la face supérieure du couvercle et des goussets de renfort qui sont chacun positionnés en appui contre une face externe d'une paroi de cadre et contre la face supérieure du couvercle.
  • Ainsi, le cadre et les goussets permettent de renforcer la rigidité du couvercle, ce qui permet de limiter sa flexion et d'améliorer ainsi la tenue à la pression des soudures assurant la fixation du couvercle à la paroi de siège.
  • Selon un mode de réalisation, les goussets de renfort comprennent un corps disposé perpendiculairement à la paroi de cadre, le corps comportant un talon par lequel ledit corps est en appui contre la face supérieure du couvercle et une portion chanfreinée s'étendant à partir du talon, le gousset de renfort comprenant en outre une plaque de renfort positionnée sur la portion chanfreinée perpendiculairement à un plan du corps.
  • Selon un mode de réalisation, une extrémité inférieure de la plaque de renfort s'étend jusqu'à une extrémité supérieure du talon.
  • Selon une réalisation, la structure de dôme comprend en outre une pluralité de raidisseurs horizontaux positionnés en appui contre une face supérieure du couvercle, chaque raidisseur horizontal étant aligné avec un gousset de renfort dans un même plan normal au couvercle.
  • Selon un mode de réalisation, la structure de dôme comprend en outre une pluralité de raidisseurs verticaux positionnés en appui contre une face externe d'une paroi de cadre et contre une face inférieure de la paroi de siège, chaque raidisseur vertical étant aligné avec un gousset de renfort dans un même plan.
  • Selon un mode de réalisation, une distance entre une extrémité inférieure de la plaque de renfort et la face supérieure du couvercle est comprise entre 10 et 100 mm.
  • Selon un mode de réalisation, la plaque de renfort est de forme générale rectangulaire et comprend des coins supérieurs présentant chacun un chanfrein. Dans ce mode réalisation, le rectangle formant la forme générale rectangulaire présente des côtés mesurant 400 mm ou moins. Les coins chanfreinés facilitent les opérations de manutention. Par exemple, ils facilitent le passage d'une torche de soudure.
  • Il est également possible de prévoir une forme générale qui ne soit pas rectangulaire. Par exemple, la plaque de renfort peut être de forme générale elliptique, carré, triangulaire, trapézoïdale.
  • De plus, ici aussi, les dimensions de la forme générale - quelle qu'elle soit - sont inférieures à 200 mm ; les dimensions étant mesurées à partir d'une fibre neutre de la portion chanfreinée.
  • Selon un mode de réalisation, une distance entre le talon et une extrémité supérieure du bord périphérique du couvercle est comprise entre 10 et 75mm.
  • Selon un mode de réalisation, une épaisseur du cadre intermédiaire est comprise entre 5 et 40 mm et/ou une épaisseur du couvercle est comprise entre 15 et 40 mm.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention concerne un navire pour le transport d'un fluide qui comporte une installation du type précité.
  • Selon un mode de réalisation, le navire comporte une double coque qui forme la structure porteuse.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un système de transfert pour un fluide, le système comportant le navire précité, des canalisations isolées agencées de manière à relier la cuve du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre et une pompe pour entrainer un flux de fluide à travers les canalisations isolées depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention fournit aussi un procédé de chargement ou déchargement d'un tel navire, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre vers ou depuis la cuve du navire.
    • 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.
    • [fig.1] La figure 1 est vue en perspective schématique d'une structure porteuse destinée à supporter une cuve étanche et thermique isolante de stockage d'un gaz liquéfié.
    • [fig.2] La figure 2 est une vue schématique de la structure multicouche des parois de la cuve.
    • [fig.3] La figure 3 est une vue en perspective de dessus de la structure de dôme.
    • [fig.4] La figure 4 est une vue schématique en coupe illustrant la fixation du couvercle de la structure de dôme sur la paroi de siège par l'intermédiaire du cadre intermédiaire.
    • [fig.5] La figure 5 est une vue en perspective du cadre de la structure de dôme et des goussets de renfort.
    • [fig.6] La figure 6 est une vue en perspective de dessus de la structure de dôme (les goussets de renfort ne sont pas représentés).
    • [fig. 7] La figure 7 est un schéma de la géométrie de la soudure du couvercle sans biseau sur le cadre intermédiaire.
    • [fig. 8] La figure 8 est un schéma illustrant, à titre de comparaison, la géométrie de la soudure lorsque le biseau du couvercle présentent un angle de 45°, d'une part, et lorsque le biseau présente un angle de 60°, d'autre part.
    • [fig. 9] La figure 9 est un schéma illustrant un mode de réalisation alternatif dans lequel le cadre intermédiaire présente un biseau.
    • [fig.10] La figure 10 est une représentation schématique écorchée d'une cuve de navire méthanier et d'un terminal de chargement/déchargement de cette cuve.
    Description des modes de réalisation
  • En relation avec la figure 1, l'on décrit une structure porteuse 1 contre laquelle une cuve 2 étanche et thermiquement isolante de stockage d'un gaz liquéfié est destinée à être fixée. La structure porteuse 1 est, par exemple, formée par la double coque d'un navire. La structure porteuse 1 présente une forme générale polyédrique. Elle présente deux parois porteuses avant et arrière 120, ici de forme octogonale, dont seule la paroi porteuse arrière est représentée sur la figure 1. Les parois avant et arrière 120 sont, par exemple, des parois de cofferdam du navire qui s'étendent transversalement à la direction longitudinale du navire. La structure porteuse 1 comporte également une paroi porteuse supérieure 3 à laquelle est fixée une paroi de plafond de la cuve 2, une paroi porteuse inférieure 40 et des parois porteuses latérales 50, 60, 110, 180, 90, 100.
  • La cuve étanche et thermiquement isolante de stockage du gaz liquéfié comporte une pluralité de parois de cuve qui sont chacune ancrées contre l'une des parois porteuses 120, 3, 50, 60, 110, 180, 90, 100 de la structure porteuse 1.
  • Comme représenté sur la figure 2, chaque paroi de la cuve 2 présente successivement, de l'extérieur vers l'intérieur, selon la direction d'épaisseur de la paroi, une barrière thermiquement isolante secondaire 12 comportant des éléments isolants 13 fixés à la structure porteuse 1, une membrane d'étanchéité secondaire 14 ancrée aux éléments isolants 13 de la barrière thermiquement isolante secondaire 12, une barrière thermiquement isolante primaire 15 comportant des éléments isolants 16 fixés aux éléments isolants 13 de la barrière thermiquement isolante secondaire 12 ou à la structure porteuse 1 et reposant contre la membrane d'étanchéité secondaire 14 et une membrane d'étanchéité primaire 17 ancrée aux éléments isolants 16 de la barrière thermiquement isolante primaire 15 et destinée à être en contact avec le gaz liquéfie contenu dans la cuve 2.
  • Comme représenté sur les figures 1 et 6, la paroi porteuse supérieure 3 ainsi que la paroi de plafond sont interrompues localement de manière à délimiter une ouverture 18. La structure porteuse 1 comporte une structure de dôme 19 qui fait saillie vers le haut depuis la paroi porteuse supérieure 3 autour de l'ouverture et qui définit un passage 24 destiné à être traversé par une ou plusieurs conduites 20, 21, 47 destinées au chargement ou au déchargement de la cuve 2.
  • La structure de dôme 19 comporte des parois de dôme 22, verticales. Les parois de dôme 22 sont, par exemple, au nombre de quatre lorsque la structure de dôme 19 à une section de forme carré ou rectangulaire. Les parois de dôme 22 font saillie vers le haut depuis la paroi porteuse supérieure 3 et s'élèvent ici au-dessus du pont du navire. La structure de dôme 19 comporte également, au sommet des parois de dôme 22, une paroi de siège 23 qui s'étend horizontalement tout autour du passage 24 formé par les parois de dôme 22 et forme ainsi avec les parois de dôme 22, un surbau. La paroi de siège 23 supporte un couvercle 25 au travers duquel passe la ou les conduites 20, 21 destinées au chargement ou au déchargement de la cuve 2. Comme illustré sur les figures 3 et 6, selon un mode de réalisation, le couvercle 25 comporte un réseau de raidisseurs 48 qui sont chacun formés par des plaques métalliques soudées contre la face supérieure de la plaque métallique de couvercle 25.
  • Par ailleurs, la structure porteuse 1 comporte également des raidisseurs 49 qui sont fixés sous la paroi de siège 23 et sont en appui contre la paroi de siège 23 et contre les parois de dôme 22.
  • La structure multicouche de la cuve 2, décrite ci-dessus en relation avec la figure 2, est également présente contre les parois de dôme 22 mais n'est pas présente au niveau du couvercle 25 de la structure de dôme 19.
  • Selon un mode de réalisation, chacune des conduites20, 21, 47 est creuse, traverse le couvercle 25 de la structure de dôme 19 et forme :
    • une conduite qui est destinée au chargement de la cuve 2 en gaz liquéfié,
    • une conduite qui est destinée au déchargement en gaz liquéfié de la cuve 2 et qui est pour ce faire associée à une pompe de déchargement fixée à l'extrémité inférieure de ladite conduite, ou
    • un puits de secours permettant la descente d'une pompe de secours et d'une ligne de déchargement en cas de défaillance d'une pompe de déchargement.
  • En relation avec la figure 4, on décrit ci-dessous la fixation du couvercle 25, et plus particulièrement de sa plaque métallique, à la paroi de siège 23.
  • Le couvercle 25 est fixé de manière étanche à la paroi de siège 23. Pour ce faire, le couvercle 25 est soudé de manière étanche sur un cadre intermédiaire 28, métallique, qui est lui-même préalablement soudé de manière étanche à la paroi de siège 23. De manière avantageuse, le cadre intermédiaire 28 est soudé, de manière étanche, à la paroi de siège 23 par l'intermédiaire de deux lignes de soudure continues 29, 30 à clin qui s'étendent respectivement le long du bord périphérique interne du cadre intermédiaire 28 et le long du bord périphérique externe du cadre intermédiaire 28. Une profondeur de gorge réelle de la soudure 30 est comprise entre 5 et 25 mm. Par exemple, la profondeur de gorge réelle de la soudure 30 mesure 16.5 mm.
  • Par ailleurs, le couvercle 25 repose contre la face supérieure du cadre intermédiaire 28 et est soudé, de manière étanche, au moyen d'une ligne de soudure continue 8 à clin, sur ladite face supérieure du cadre intermédiaire 28. Pour ce faire, une extrémité périphérique 282 du cadre intermédiaire 28 fait saillie, dans le plan du cadre intermédiaire 28, par rapport à une extrémité supérieure du bord périphérique 33 afin de pouvoir accueillir la soudure à clin 8. Selon une réalisation, une distance d6 entre l'extrémité périphérique 282 du cadre intermédiaire 28 et l'extrémité supérieure du bord périphérique 33 du couvercle 25 est comprise entre 10 et 20 mm. Par exemple, la distance d6 est de 15 mm.
  • Dans le mode de réalisation représenté, la cadre intermédiaire 28 repose au moins en partie contre une zone extérieure 32 de la paroi de siège 23, c'est-à-dire une zone qui est positionnée, par rapport au passage 24, à l'extérieur des parois de dôme 22. Cette zone extérieure 32 fait également saillie, dans le plan du cadre intermédiaire 28, par rapport au cadre intermédiaire 28 afin d'accueillir la soudure 30. Une distance d3 entre l'extrémité périphérique 282 du cadre intermédiaire 28 et une extrémité d'une zone extérieure 32 de la paroi de siège 23 est d'au moins 5 mm. Par exemple, la distance d3 est de 55 mm. Cette distance d3 est repérée dans le plan de la plaque de siège 23.
  • De plus, comme illustré à la figure 4, le bord périphérique 33 est biseauté, i.e. présente un biseau 6 orienté de sorte que le couvercle 25 se rétrécit depuis sa face supérieure 331 vers sa face inférieure 332. Le biseau 6 est caractérisé par un angle α repéré entre la face supérieure 331 du couvercle 25 et une face du biseau 6. L'angle α est compris entre 45° et 90°, borne supérieure non inclue. Par exemple, il peut être de 60° ou de 70°.
  • Ce biseau 6 forme un espace 5 entre le bord périphérique 33 du couvercle 25 et une face supérieure 281 du cadre intermédiaire 28. Une distance entre le fond de l'espace 5 - i.e. le point de contact entre la face inférieure 332 du bord périphérique 33 et la face supérieure 281 du cadre intermédiaire 28 - et une extrémité du bord périphérique 33 est supérieure à cette même distance mesurée en l'absence de biseau 6.
  • Le biseau 6 permet, pour une profondeur de gorge réelle constante de la soudure 8 entre le couvercle 25 et le cadre intermédiaire 28 de diminuer la distance d6 entre l'extrémité périphérique 282 du cadre intermédiaire 28 et l'extrémité supérieure du bord périphérique 33 du couvercle 25. La profondeur de gorge réelle de la soudure 8 est avantageusement comprise entre 5 et 25 mm et par exemple de 16.5 mm.
  • Comme, de manière générale, les plaques chanfreinées, i.e. présentant un biseau à leur extrémité, présentent une meilleure tenue de soudure, la biseau 6 permet de diminuer une distance d5 entre une extrémité externe de la face inférieure 332 du couvercle 25 et l'extrémité périphérique externe 282 du cadre intermédiaire 28. Généralement, la distance d5 est supérieure à 25 mm. Grâce au biseau 6, la distance d5 est inférieure ou égale à 25 mm, de préférence inférieure ou égale à 20 mm.
  • Le biseau 6 permet également diminuer la distance d1 entre une extrémité externe de la première soudure 8 et l'extrémité périphérique externe 282 d'une face supérieure 281 du cadre intermédiaire 28 (la distance étant mesurée dans un plan du cadre intermédiaire). Généralement, la distance d1 est de 10mm.
  • Les figures 7 à 9 illustrent la diminution de la distance d6 grâce au biseau 6 selon différentes valeurs de l'angle α selon un premier exemple d'illustration.
  • Un angle α de 90 degrés correspond à l'absence de biseau 6 et sert ainsi de référence pour illustrer la diminution de la distance d5. A la figure 7, une soudure 8, présentant une gorge réelle de soudure G et des pieds de soudure P, est représentée. La profondeur de gorge réelle G est de 16.5 mm sur cet exemple illustratif. Le pied de soudure P, i.e. la largeur de la soudure, est d'environ 23.3 mm.
  • A la figure 8, une distance d6 définie par un biseau 6 présentant un angle α de 45 degrés est comparée avec une distance d6 définie par un biseau 6 présentant un angle α de 60 degrés. On constate donc, qu'à profondeur de gorge constante (par exemple 16.5 mm), le pied de soudure P horizontal situé sur la face supérieure 281 du cadre intermédiaire 28 se réduit à mesure que l'angle α diminue. Par exemple, le pied de soudure horizontal P est de 23.3 mm avec un angle α de 90 degrés, de 19 mm avec un angle α de 60 degrés, de 20 mm pour un angle α de 70° et de 17.9 mm un angle α de 45 degrés.
  • Par ailleurs, à la figure 8, un angle de chanfrein β, complémentaire de l'angle α, est représenté. Cet angle β est défini par la normale au cadre intermédiaire 28 passant par l'extrémité supérieure du bord périphérique 33 et la face du biseau 6. Il est également possible de définir le biseau 6 avec l'angle β. Ainsi, on constate donc, qu'à profondeur de gorge constante (par exemple 16.5 mm), le pied de soudure P horizontal situé sur la face supérieure du cadre intermédiaire 8 se réduit à mesure que l'angle β augmente.
  • Il est ainsi constaté une diminution des distances d5, d6 et du pied de soudure P lorsque l'angle de chanfrein β = (90°- α) augmente et cela pour une profondeur de gorge identique.
  • En réduisant le pied de soudure P horizontal, il est alors possible de réduire la distance d6 et in fine de rapprocher l'extrémité interne de la soudure 8 de la soudure 30.
  • Ceci permet une meilleure répartition des contraintes le long des deux lignes de soudures 8 et 30. En effet, les deux soudures 8 et 30 étant plus proches l'une de l'autre, sans pour autant se rejoindre, elles coopèrent entre elles afin d'offrir une meilleure résistance en flexion aux efforts sollicitant la paroi métallique de couvercle 25.
  • De plus, le biseau 6 et l'espace 5 en résultant permettent également de positionner le couvercle 25 sur le cadre intermédiaire 28 avec plus de latitude de réglage. En effet, grâce à la géométrie du biseau, un gain de flexibilité dû au jeu de tolérance est constaté au montage.
  • Selon un mode de réalisation illustré à la figure 9, le cadre intermédiaire 28 présente un biseau 61 orienté de sorte que le cadre intermédiaire 28 se rétrécit depuis la face supérieure 281 du cadre intermédiaire 28 vers une face inférieure 283 du cadre intermédiaire 28, la deuxième soudure 30 étant située dans un espace 51 entre le deuxième biseau 61 et une face supérieure de la paroi de siège 23.
  • Le biseau 61 est caractérisé par un angle α2 repéré entre la face supérieure 281 du cadre intermédiaire 28 et une face du biseau 61. L'angle α2 est compris entre 45° et 90°, borne supérieure non inclue. Par exemple, il peut être de 60° ou de 70°. A la figure 9, l'angle α2 vaut environ 45° tout comme l'angle α. Néanmoins, l'angle α2 n'est pas nécessairement égal à l'angle α.
  • Par ailleurs, comme représenté sur les figures 3 et 5, la structure de dôme 19 comporte un cadre profilé 9. Le cadre profilé 9 est soudé sur la face supérieure 331 du couvercle 25, de manière continue tout autour de celui-ci afin de le rigidifier.
  • Comme représenté sur la figure 5, le cadre 9 présente une section en forme de I, c'est-à-dire qu'il comporte une aile 91 qui est perpendiculaire au couvercle 25. L'aile 91 s'étend verticalement, par rapport au couvercle 25.
  • Selon une variante de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, la structure de dôme 9 comporte des goussets de renfort 10 qui présentent chacun un premier bord en appui contre l'aile 91 du cadre 9 et un deuxième bord en appui contre le couvercle 25.
  • Comme illustré à la figure 5, les goussets de renfort 10 comprennent un corps disposé perpendiculairement à la paroi de cadre 9. Le corps comportant un talon 102 par lequel il est en appui contre la face supérieure 331 du couvercle 25 et une portion chanfreinée 101 s'étendant à partir du talon 102.
  • De plus, les goussets de renfort 10 comprennent une plaque de renfort 103 positionnée sur la portion chanfreinée 101 perpendiculairement à un plan du corps.
  • Le talon 102 du corps d'un gousset de renfort 10 correspond à la portion du corps non chanfreinée. Comme illustré à la figure 4, le talon 102 présente une hauteur d2 entre l'extrémité inférieure de la plaque de renfort 103 et la face supérieure 331 du couvercle 25. La hauteur d2 du talon 102, est comprise entre 10 et 100. La hauteur du talon 102 est déterminée ou détermine l'angle de chanfreinage du corps de la plaque de renfort 103 et ainsi l'inclinaison de la plaque de renfort 103 par rapport au cadre 9 et au gousset de renfort 10.
  • Comme illustré à la figure 5, la plaque de renfort 103 est de forme générale parallélépipédique droite. Elle s'étend tout le long de la portion chanfreinée 101 de sorte qu'une extrémité inférieure de la plaque de renfort 103 s'étende jusqu'à une extrémité supérieure du talon 102.
  • La plaque de renfort 103 présente des dimensions inférieures ou égales à 200 mm ; les dimensions étant mesurées à partir d'une fibre neutre de la portion chanfreinée.
  • Il est également possible de prévoir une forme générale de la plaque de renfort 103 qui ne soit pas rectangulaire. Par exemple, la plaque de renfort 103 peut être de forme générale elliptique, carré, triangulaire, trapézoïdale.
  • Dans ces cas aussi, les dimensions de la forme générale - quel qu'elle soit - sont inférieures à 200 mm ; les dimensions étant mesurées à partir d'une fibre neutre de la portion chanfreinée.
  • La plaque de renfort 103 comprend également un chanfrein à chacun de ses coins supérieurs. Autrement dit, les coins supérieurs de la plaque de renfort 103 présentent chacun un chanfrein. Ces coins chanfreinés permettent de faciliter les opérations de soudage du gousset de renfort 10 et de la plaque de renfort 103 sur la cadre 9.
  • De plus, une distance d4 en une extrémité périphérique du talon 102 et le bord périphérique 33 du couvercle 25 est comprise entre 10 et 75 mm. Par exemple, la distance d4 est de 25 mm. Ainsi, le corps du gousset de renfort 10 n'atteint pas le bord périphérique 33 ce qui permet de pouvoir réaliser les opérations de soudage.
  • Les goussets de renfort 10 contribuent avec le cadre 9 à renforcer la rigidité du couvercle 25.
  • Les goussets de renfort 10 sont situés dans le prolongement des raidisseurs horizontaux 48. Les raidisseurs horizontaux 48 sont alignés avec les goussets de renfort 10 dans un même plan, dit plan d'alignement. Ce plan d'alignement est normal au couvercle 25.
  • Par ailleurs, les goussets de renfort 10 sont alignés avec les raidisseurs verticaux 49. Autrement dit, chaque raidisseur verticaux 49 qui est positionné en appui contre une face externe de la paroi 22 du cadre 9 et contre la face inférieure 231 de la paroi de siège 23 est aligné avec un gousset de renfort 10 dans un même plan perpendiculaire au couvercle 25. Autrement dit, les raidisseurs verticaux 49 sont positionnés dans le prolongement des goussets de renfort 10.
  • Les raidisseurs 49 étant en appui contre la face inférieure de la paroi de siège 23 et les goussets de renfort 10 étant en appui contre la face supérieure du couvercle 25, les raidisseurs 49 sont situés sous les goussets de renfort 10.
  • Pour une meilleure visibilité des figures, les goussets de renfort 10 ne sont pas représentés à la figure 6 et les raidisseurs 49 ne sont pas représentés à la figure 4.
  • La plaque de renfort 103 permet d'améliorer le renfort conféré par le gousset de renfort 10 au cadre 9 et ainsi d'améliorer la rigidité du couvercle 25, sans pour autant augmenter l'épaisseur du corps du gousset 10. En effet, elle augmente le moment d'inertie du gousset de renfort 10 lors de la reprise des efforts de flexion s'exerçant sur le couvercle 25 et le cadre 9.
  • Par ailleurs, selon une variante de l'invention, le cadre intermédiaire 28 peut également présenter un biseau (tel que représenté à la figure 9), similaire au biseau 6, à son extrémité périphérique externe 282.
  • Pour rappel, le cadre intermédiaire 28 est soudé, de manière étanche, à la paroi de siège 23 par l'intermédiaire de deux lignes de soudure continues 29, 30 à clin qui s'étendent respectivement le long du bord périphérique interne du cadre intermédiaire 28 et le long du bord périphérique externe du cadre intermédiaire 28.
  • Ainsi, la soudure 30 située le long de l'extrémité périphérique 282 peut alors bénéficier des mêmes avantages conférés par le biseau 6 à la soudure 8 présentés ci-dessus.
  • Selon un mode de réalisation, la portion de la face inférieure 281 du couvercle 25 qui repose contre le cadre intermédiaire 28 est préalablement usinée afin de garantir la planéité du contact entre le couvercle 25 et le cadre intermédiaire 28. Dans un tel cas, ladite portion du couvercle 25 présente un décroché.
  • Pour réaliser un tel décroché, les opérateurs usinent une plaque plus épaisse. Or, il a été constaté qu'il pouvait être compliqué de respecter le requis de planéité et l'épaisseur prévu du décroché. Des épaisseurs souvent plus importantes sont donc souvent acceptées. Néanmoins, il est parfois difficile de savoir quelle taille de gorge prévoir pour la soudure 8 entre le couvercle 25 et le cadre intermédiaire 28 en raison des variations d'épaisseur observées sur le bord du couvercle 25. Or, comme expliqué précédemment, cette soudure 8 participe grandement à la bonne fixation du couvercle 25 sur la structure de dôme. De plus, la zone d'usinage de la plaque plus épaisse à usiner est souvent complexe à usiner.
  • Ainsi, selon un autre mode de réalisation, ladite portion du couvercle 25 n'est pas préalablement usinée et ne présente donc pas de décroché.
  • Ainsi, en l'absence d'étape d'usinage du couvercle 25, les avantages suivants sont obtenus :
    • Epaisseur de tôle de la plaque couvercle 25 constante ; et
    • Pas d'usinage.
  • Le gaz liquéfié destiné à être stocké dans la cuve peut notamment être un gaz naturel liquéfié (GNL), c'est-à-dire un mélange gazeux comportant majoritairement du méthane ainsi qu'un ou plusieurs autres hydrocarbures. Le gaz liquéfié peut également être de l'éthane ou un gaz de pétrole liquéfié (GPL), c'est-à-dire un mélange d'hydrocarbures issu du raffinage du pétrole comportant essentiellement du propane et du butane.
  • En référence à la figure 7, une vue écorchée d'un navire méthanier 70 montre la cuve étanche et isolée 2 de forme générale prismatique montée dans la double coque 72 du navire. La paroi de la cuve 71 comporte une barrière étanche primaire destinée à être en contact avec le GNL contenu dans la cuve, une barrière étanche secondaire agencée entre la barrière étanche primaire et la double coque 72 du navire, et deux barrières isolante agencées respectivement entre la barrière étanche primaire et la barrière étanche secondaire et entre la barrière étanche secondaire et la double coque 72.
  • De manière connue en soi, des canalisations de chargement/déchargement 73 disposées sur le pont supérieur du navire peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer une cargaison de GNL depuis ou vers la cuve 2.
  • La figure 10 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 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 oeuvre 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, telle que définir par les revendications.
  • 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 (17)

  1. Installation de stockage d'un gaz liquéfié comportant une structure porteuse (1) et une cuve étanche (2) et thermiquement isolante agencée dans la structure porteuse (1),
    la structure porteuse (1) comportant une paroi porteuse supérieure (3) et la cuve (2) comprenant une paroi de plafond fixée à la paroi porteuse supérieure (3),
    la paroi porteuse supérieure (3) et la paroi de plafond étant interrompues localement de manière à délimiter une ouverture (18),
    la structure porteuse (1) comprenant une structure de dôme (19) faisant saillie verticalement vers l'extérieur de la cuve (2) depuis la paroi porteuse supérieure (3) autour de l'ouverture (18) et définissant un passage (24) destiné à être traversé par au moins une conduite (20, 21, 47) destinée au chargement ou au déchargement en gaz liquéfié de la cuve (2),
    la structure de dôme (19) comportant :
    - des parois de dôme (22) faisant saillie depuis la paroi porteuse supérieure (3) et comportant chacune une extrémité supérieure,
    - une paroi de siège (23) fixée aux extrémités supérieures et se développant horizontalement,
    - un couvercle (25) qui recouvre le passage (24), et comporte un bord périphérique (33), et
    - un cadre intermédiaire (28) situé entre la paroi de siège (23) et le bord périphérique (33),
    le bord périphérique (33) présentant un premier biseau (6) orienté de sorte que le couvercle (25) se rétrécit depuis une face supérieure (331) du couvercle (25) vers une face inférieure (332) du couvercle (25),
    le bord périphérique (33) étant soudé au cadre intermédiaire (28) par une première soudure (8) située dans un espace (5) entre le premier biseau (6) et une face supérieure (281) du cadre intermédiaire (28),
    le cadre intermédiaire (28) étant soudé à la paroi de siège (23) ;
    le cadre intermédiaire (28) présentant une extrémité périphérique externe (282) qui est soudée à la paroi de siège (23) par une deuxième soudure.
  2. Installation selon la revendication 2, dans laquelle le cadre intermédiaire (28) présente un deuxième biseau (61) orienté de sorte que le cadre intermédiaire (28) se rétrécit depuis la face supérieure (281) du cadre intermédiaire (28) vers une face inférieure (283) du cadre intermédiaire (28), la deuxième soudure (30) étant située dans un espace (51) entre le deuxième biseau (61) et une face supérieure de la paroi de siège (23).
  3. Installation selon la revendication 1, dans laquelle une distance (d6) entre l'extrémité périphérique externe (282) d'une face supérieure du cadre intermédiaire (28) et une extrémité supérieure du bord périphérique (33) du couvercle (25) est comprise entre 5 et 40 mm.
  4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle un angle (α) du premier biseau (6) est compris entre 45° et 90°, borne supérieure non inclue, l'angle étant repéré entre la face supérieure (331) du couvercle (25) et une face du premier biseau (6) reliant la face supérieure (331) du couvercle (25) à la face inférieure (332) du couvercle (25).
  5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la première soudure (8) présente une profondeur de gorge réelle comprise entre 5 et 25 mm.
  6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle une distance (d1) entre une extrémité externe de la première soudure (8) et l'extrémité périphérique externe (282) d'une face supérieure (281) du cadre intermédiaire (28) est comprise entre 1 et 20 mm ; la distance étant mesurée dans un plan du cadre intermédiaire (28).
  7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle une distance (d5) entre une extrémité externe de la face inférieure (332) du couvercle (25) et l'extrémité périphérique externe (282) d'une face supérieure du cadre intermédiaire (28) est comprise entre 5 et 25 mm.
  8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la structure de dôme (19) comporte un cadre (9) formé par des parois de cadre qui sont soudées contre la face supérieure (331) du couvercle (25) et des goussets de renfort (10) qui sont chacun positionnés en appui contre une face externe d'une paroi de cadre et contre la face supérieure (331) du couvercle (9).
  9. Installation selon la revendication 8, dans laquelle les goussets de renfort (10) comprennent un corps disposé perpendiculairement à la paroi de cadre, le corps comportant un talon (102) par lequel ledit corps est en appui contre la face supérieure (331) du couvercle (25) et une portion chanfreinée (101) s'étendant à partir du talon (102), les goussets de renfort (10) comprenant en outre une plaque de renfort (103) positionnée sur la portion chanfreinée (101) perpendiculairement à un plan du corps.
  10. Installation selon la revendication 9, dans laquelle une extrémité inférieure de la plaque de renfort (103) s'étend jusqu'à une extrémité supérieure du talon (102).
  11. Installation selon la revendication 9 ou 10, dans laquelle une distance (d2) entre une extrémité inférieure de la plaque de renfort (103) et la face supérieure (331) du couvercle (25) est comprise entre 10 et 100 mm.
  12. Installation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans laquelle la plaque de renfort (103) est de forme générale rectangulaire et comprend des coins supérieurs présentant chacun un chanfrein.
  13. Installation selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans laquelle une distance (d4) entre le talon (102) et une extrémité supérieure du bord périphérique (33) du couvercle (25) est comprise entre 10 et 75mm.
  14. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, dans laquelle la structure de dôme (19) comprend en outre une pluralité de raidisseurs horizontaux (48) positionnés en appui contre une face supérieure (331) du couvercle (25), chaque raidisseur horizontal étant aligné avec un gousset de renfort (10) dans un même plan normal au couvercle (25).
  15. Navire (70) pour le transport d'un fluide, le navire (70) comportant une installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
  16. Système de transfert pour un fluide, le système comportant un navire (70) selon la revendication 15, des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) agencées de manière à relier la cuve (2) du navire à une installation de stockage flottante ou terrestre (77) et une pompe pour entrainer un fluide à travers les canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers l'installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve (2) du navire.
  17. Procédé de chargement ou déchargement d'un navire (70) selon la revendication 15, dans lequel on achemine un fluide à travers des canalisations isolées (73, 79, 76, 81) depuis ou vers une installation de stockage flottante ou terrestre (77) vers ou depuis la cuve (2) du navire.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20120057045A (ko) * 2010-11-26 2012-06-05 삼성중공업 주식회사 분리형 가스 돔 및 이를 포함하는 화물창
CN112158311A (zh) * 2020-04-30 2021-01-01 沪东中华造船(集团)有限公司 一种lng船液穹分段建造精度控制方法
WO2022253615A1 (fr) 2021-05-31 2022-12-08 Gaztransport Et Technigaz Installation de stockage d'un gaz liquéfié

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