ES2274670A1 - Estructura de pared estanca y tanque provisto de esta estructura. - Google Patents

Estructura de pared estanca y tanque provisto de esta estructura. Download PDF

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Abstract

Estructura de pared estanca y tanque provisto de esta estructura. Estructura de pared estanca que comprende, al menos, una placa estanca (10), siendo la citada placa (10) ondulada con, al menos, una primera serie de ondas (6) de direcciones secantes, sobresaliendo las citadas ondas hacia la citada cara interna de un tanque, caracterizada por el hecho de que la citada estructura comprende, al menos, un nervio de refuerzo (11) dispuesto, al menos, en una onda de una serie en su porción comprendida entre dos cruces (8) sucesivos con ondas de la otra serie, siendo cada nervio (11) globalmente convexo y estando dispuesto, localmente, al menos, en una cara lateral (6b) de la onda que lo lleva.

Description

Estructura de pared estanca y tanque provisto de esta estructura.
La presente invención se refiere a una estructura de pared estanca, destinada, especialmente, al revestimiento interno de un tanque estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portante, así como al citado tanque provisto de esta estructura.
Se conoce, especialmente, por las patentes europeas nº 248 721 y nº 573 327, una estructura de pared estanca destinada al revestimiento interno de un tanque C estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portante, el citado tanque representado en la figura 1 de los dibujos anejos, que comprende dos barreras de estanqueidad sucesivas ilustradas en la figura 2, una primaria 1 en contacto con el producto contenido en el tanque, constituida por la citada estructura de pared estanca, y la otra secundaria 2 dispuesta entre la barrera primaria 1 y la estructura portante 13, estando estas dos barreras de estanqueidad alternadas con dos barreras térmicamente aislantes, la barrera de aislamiento primaria 3 y la barrera de aislamiento secundaria 4.
Las patentes francesas nº 1 376 525 y nº 1 379 651 describen una estructura de pared estanca representada en la figura 3 y que comprende placas estancas 10 onduladas con una primera serie de ondas en su cara interna denominadas longitudinales 5 y una segunda serie de ondas denominadas transversales 6 cuyas direcciones respectivas son perpendiculares, presentando la citada primera serie de ondas 5 una altura inferior a la segunda serie de ondas 6 de modo que las ondas de la primera serie de ondas 5 son discontinuas a nivel de su cruce 8 con las ondas de la segunda serie de ondas 6 que son continuas. A nivel de los cruces 8 entre ondas de la primera serie de ondas 5 y de la segunda serie de ondas 6, la cresta 6a de la onda transversal 6 comprende un par de ondulaciones cóncavas 7a y 7b cuya concavidad está vuelta hacia la citada cara interna y que están dispuestas a una y otra parte de la onda longitudinal 5. La onda transversal 6 comprende, además, a nivel de cada cruce, un refuerzo lateral 9 en el cual penetra la onda longitudinal 5, a una y otra parte de la onda transversal.
Esta estructura de pared está bien adaptada para resistir la presión hidrostática ejercida sobre el revestimiento interno de un tanque de gran capacidad, por ejemplo del orden de 138.000 m^{3}. Sin embargo, para tanques de mayor capacidad o para llenados parciales de buques convencionales, por ejemplo, del orden de 138.000 m^{3}, la presión hidrostática ejercida por el producto contenido en el tanque, por ejemplo gas líquido, puede generar deformaciones plásticas importantes de las ondas y, especialmente, un aplastamiento de las caras laterales de las ondas de la segunda serie de ondas a distancia de los cruces entre las ondas de la segunda serie de ondas y de la primera serie de ondas. En tales tanques integrados en la estructura portante de un buque, los movimientos de oleaje del gas líquido contra las paredes laterales del tanque en el transcurso del transporte, pueden generar, además, cambios bruscos de presión dinámica, tales que las ondas sufren, igualmente, deformaciones plásticas importantes. Ahora bien, tales deformaciones pueden conducir a degradar la resistencia mecánica de las placas, que son sometidas a contracciones térmicas importantes, por ejemplo, cuando éstas reciben metano líquido, y perjudicar, así, la estanqueidad de las placas, especialmente, en las zonas 12 de soldadura en la unión entre las diferentes placas de la pared estanca (véase la figura 2).
Una solución podría consistir en aumentar el espesor de las placas, pero, además del aumento sensible del coste, este aumento de espesor podría conducir a rigidificar las ondas y, por tanto, perjudicaría la flexibilidad de las placas que se requiere para permitir su contracción térmica sin riesgo de rotura de la estanqueidad.
La invención tiene por objeto proponer una nueva estructura de pared estanca que evite los inconvenientes antes citados y que permita a las ondas de las placas resistir mayores presiones.
Con este fin, al invención tiene por objeto una estructura de pared estanca, destinada, especialmente, al revestimiento interno de un tanque estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portante, del tipo que comprende, al menos, una placa estanca, de la cual una cara denominada interna está destinada a estar en contacto con un fluido, siendo la citada placa ondulada, al menos, con una primera serie de ondas y una segunda serie de ondas cuyas direcciones respectivas son secantes, sobresaliendo las citadas ondas en el lado de la citada cara interna, caracterizada porque comprende, al menos, un nervio de refuerzo dispuesto, al menos, en una onda de una de las series de ondas antes citadas en su porción comprendida entre dos cruces sucesivos con ondas de la otra serie de ondas, siendo cada nervio globalmente convexo, cuya convexidad sobresale en el lado de la citada cara interna, o de su cara opuesta denominada externa, estando dispuesto el citado nervio, localmente, al menos, en una cara lateral de la onda que lo lleva.
Ventajosamente, la primera serie de ondas presenta una altura inferior a la segunda serie de ondas de modo que las ondas de la primera serie de ondas son discontinuas a nivel de su cruce con las ondas de la segunda serie de ondas que son continuas, y a nivel de los cruces entre ondas de la primera serie de ondas y de la segunda serie de ondas, la cresta de la onda de la segunda serie comprende un par de ondulaciones cóncavas cuya concavidad está vuelta hacia la citada cara interna y que están dispuestas a una y otra parte de la onda de la primera serie.
De acuerdo con otra característica de la invención, los nervios antes citados están previstos, al menos, en algunas de las ondas de la segunda serie de ondas.
De acuerdo con una primera variante, cada nervio se extiende continuamente de una cara lateral a la otra de la onda que lo lleva pasando por su cresta.
De acuerdo con una segunda variante, cada nervio se extiende solamente en una cara lateral de la onda que lo lleva a distancia de la cresta y de los pies de la citada onda.
Ventajosamente, cada nervio está sensiblemente a mitad de distancia entre dos cruces sucesivos.
De acuerdo con otra característica de la invención, el nervio o los nervios presentes en una misma porción de onda son simétricos con respecto a un plano perpendicular a la dirección de la citada onda y situado sensiblemente a mitad de distancia entre dos cruces sucesivos.
Preferentemente, el nervio o los nervios son simétricos con respecto a un plano que pasa por la cresta de la onda que los lleva y perpendicular al plano de la placa.
De acuerdo con una forma particular de la invención, el espesor de la placa a nivel de cada nervio es igual o ligeramente inferior al espesor del resto de la placa.
En un primer modo de realización preferido de la invención, el radio interno del nervio a nivel de las caras laterales de la onda es sensiblemente igual al de la cresta de la onda que lo lleva.
Ventajosamente, la relación entre la altura del nervio y la altura de la onda que lo lleva está comprendida entre el 10% y el 25%.
Preferentemente, cada nervio tiene una dirección que se extiende, globalmente, en un plano perpendicular a la dirección de la onda que lo lleva.
La invención tiene, igualmente, por objeto un tanque estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portante, especialmente, de buque, comprendiendo el citado tanque dos barreras de estanqueidad sucesivas, una primaria en contacto con el producto contenido en el tanque, la otra secundaria dispuesta entre la barrera primaria y la estructura portante, estando alternadas estas dos barreras de estanqueidad con dos barreras térmicamente aislantes, caracterizado porque la barrera de estanqueidad primaria está constituida, al menos parcialmente, por la citada estructura de pared definida anteriormente.
De acuerdo con una forma particular de la invención, placas de la citada estructura de pared están dispuestas a nivel de la zona superior del tanque.
La invención será comprendida mejor, y otros objetos, detalles, características y ventajas de ésta aparecerán de modo más claro en el transcurso de la descripción explicativa detallada que sigue de varios modos de realización de la invención, dados a título de ejemplos puramente ilustrativos y no limitativos, refiriéndose a los dibujos esquemáticos anejos.
En estos dibujos:
- la figura 1 es una vista esquemática parcial, en corte transversal y en perspectiva, del interior de un tanque clásico al cual puede aplicarse la presente invención;
- la figura 2 es una vista agrandada parcial, en corte transversal según la línea II-II de la figura 1, a nivel de arista de la intersección entre un tabique transversal y una pared de fondo del doble casco;
- la figura 3 es una vista desde arriba en perspectiva de una placa estanca clásica;
- la figura 4 es una vista parcial en perspectiva y agrandada de una placa de acuerdo con un primer modo de realización de la estructura de pared de acuerdo con la invención;
- la figura 5 representa un corte según la línea V-V de la figura 4;
- la figura 6 representa un corte según la línea VI-VI de la figura 4;
- la figura 7A es una vista parcial y en perspectiva de una placa clásica, que ilustra el alargamiento de una onda sometida a una presión hidrostática elevada;
- la figura 7B es una vista parcial y en perspectiva de una placa de acuerdo con la invención, que ilustra el alargamiento de una onda sometida a una presión hidrostática elevada;
- la figura 8A es una vista parcial y en perspectiva de una placa clásica, que ilustra el aplastamiento de una onda sometida a una presión hidrostática
elevada;
- la figura 8B es una vista parcial y en perspectiva de una placa de acuerdo con la invención, que ilustra el aplastamiento de una onda sometida a una presión hidrostática elevada;
- la figura 9 es una vista análoga a la figura 4 pero que representa un segundo modo de realización de la invención;
- la figura 10 representa un corte según la línea X-X de la figura 9;
- la figura 11 es una vista análoga a la figura 4, pero que representa un tercer modo de realización de la invención;
- la figura 12 representa un corte según la línea XII-XII de la figura 11; y
- la figura 13 es una vista parcial en perspectiva y agrandada desde abajo de la placa de la figura 11.
En la descripción detallada que sigue de los dibujos, se hará referencia a las ondas transversales 6 para designar las ondas de la segunda serie de ondas porque su dirección T es perpendicular a la dirección de la longitud del buque. Asimismo, se hará referencia a las ondas longitudinales 5 para designar las ondas de la primera serie de ondas porque su dirección L es paralela a la dirección de la longitud del buque.
Sin embargo, la invención se aplica, también, a ondas longitudinales 5 constituidas por ondas de la primera serie, sin salirse del marco de la presente invención.
La expresión "globalmente convexa" que se utiliza para caracterizar la forma de la onda o de los nervios significa que la mayor parte es convexa, pero que partes de la superficie de la onda o de los nervios pueden ser cóncavos o de otra forma, como, por ejemplo, los tramos de unión entre la superficie de la placa y las caras laterales de la onda o de los nervios, y las zonas de pie de la onda o de los nervios.
Refiriéndose a la figura 1, se ve que el tanque C corriente de un buque puede comprender, clásicamente, una sección transversal octogonal, estando integrado el citado tanque C en una estructura portante 13 que comprende, especialmente, una pared de fondo 13a, una pared de techo 13c, paredes laterales 13d y dos tabiques transversales 13b de los cuales uno no está representado.
Refiriéndose a la figura 2, se ve la estructura detallada del tanque C estanco y térmicamente aislante para el transporte de un líquido criogénico y, especialmente, metano líquido, del cual se efectuará la descripción de los elementos principales.
La barrera de estanqueidad primaria 1 está constituida por una estructura de pared estanca que comprende una pluralidad de placas estancas 10 onduladas cuya cara denominada interna está destinada a estar en contacto con el fluido.
Las placas estancas 10 son elementos finos de metal, como chapa de acero inoxidable o de aluminio, y están soldados entre sí por las zonas de recubrimiento marginal 12 antes citadas. Las soldaduras son de tipo de soldadura a solape cuyo procedimiento está descrito en detalle, por ejemplo, en la patente francesa nº 1 387 955.
Las ondas longitudinales 5 y transversales 6, que sobresalen hacia la cara interna del tanque C, permiten que la estructura de pared sea sensiblemente flexible, a fin de poder deformarse bajo el efecto de solicitaciones, especialmente, las generadas por la contracción térmica y por las presiones hidrostáticas y dinámicas anteriormente citadas.
Las barreras de aislamiento primaria 3 y secundaria 4 están realizadas por medio de paneles designados por P en su conjunto. Un panel P tiene, sensiblemente, la forma de un paralelepípedo rectángulo; éste está constituido por una primera placa 16a de contrachapado sobre la que está montada una primera capa de aislante térmico 4b, sobre la que a su vez está montado un tejido 2a constituido por un material que comprende tres capas (triplex): las dos capas externas son tejidos de fibra de vidrio y la capa intermedia es una hoja metálica delgada, sobre este tejido 2a está pegada una segunda capa de aislante 4c sobre la que a su vez está montada una segunda placa de contrachapado 14a.
El segundo subconjunto (4b y 16a) que constituye la barrera de aislamiento secundaria 4, tiene un espesor mayor que el primer subconjunto (4c y 14a) que constituye la barrera de aislamiento primaria 3.
Las capas de aislamiento térmico (4b y 4c) están constituidas por un material de aislamiento térmico estanco, especialmente una espuma plástica o sintética de células cerradas, a base de poliuretano o de policloruro de vinilo.
El panel P que acaba de describirse puede estar prefabricado para constituir un conjunto cuyos diferentes componentes son pegados uno a otro en la disposición anteriormente indicada; este conjunto forma, por tanto, las barreras de aislamiento primaria 3 y secundaria 4. Los paneles P son fijados a la estructura portante 13 por medios en sí conocidos de tipo pernos 19 soldados a una pared 13a, 13b, 13c o 13d de la estructura portante 13 y que atraviesan agujeros correspondientes de la primera placa 16a de contrachapado.
Estos pernos 19 están dispuestos frente a pozos 20 formados a su vez a través de las capas 4b a distancia de los intervalos 17 entre los segundos subconjuntos (4b y 16a) de los paneles P. Estos pozos 20 son llenados de un material de relleno aislante 21.
Además, en los intervalos 17 que separan los segundos subconjuntos (4b y 16a) de dos paneles P adyacentes, puede colocarse un material de aislamiento térmico 18, constituido, por ejemplo, por una hoja de espuma plegada sobre sí misma en forma de U e insertada con fuerza en un intervalo 17. Así, la continuidad de la barrera de aislamiento secundaria 4 queda reconstituida. Una banda flexible 2b está pegada al borde periférico 15 existente entre las capas 4b y 4c de un mismo panel P y se extiende hasta el reborde periférico del panel P adyacente. La banda flexible 2b está compuesta por un material de composición que comprende tres capas (triplex).
El tejido 2a en triplex que recubre el subconjunto (4b y 16a) y la banda flexible 2b constituyen la barrera de estanqueidad secundaria 2.
Entre los primeros subconjuntos (4c y 14a) de dos paneles P adyacentes, bloques aislantes 3a, constituidos, cada uno, por una capa de un aislante térmico 3b y por una placa de contrachapado 14b, están colocados sobre las bandas 2b. Las dimensiones de los bloques 3a son tales que, después de su colocación, su placa 14b asegura una continuidad entre las placas 14a de los paneles P adyacentes.
El conjunto de placas (14a y 14b) forma una capa de repartición interna 14 y el conjunto de placas 16a forma una capa de repartición externa 16. Estas capas de repartición interna 14 y externa 16 permiten repartir, aproximadamente, de modo uniforme sobre las capas de aislamiento 3 y 4 los esfuerzos ligados a las deformaciones de la barrera de estanqueidad primaria 1.
En las placas 14a y las capas de aislante térmico 4c, están practicadas una pluralidad de ranuras 19 que se extienden en la dirección transversal a la longitud del buque. La presencia de estas ranuras tiene por objeto evitar que la barrera de aislamiento primario 2 se fisure de manera incontrolada durante la puesta en frío del tanque.
La estructura general del tanque C que acaba de describirse y la del ángulo del tanque C definido por la intersección entre un tabique transversal 13b y la pared de fondo 13a del doble casco están descritas más en detalle en la patente francesa nº 2781557.
Se va a describir ahora de modo más específico la estructura de pared que constituye la barrera de estanqueidad primaria 1.
Refiriéndose a la figura 3, se ve que cada una de las ondas longitudinales 5 y transversales 6 presentan, respectivamente, una cresta 5a y 6a, caras laterales 5b y 6b y un pie 5c y 6c. Éstas presentan, además, un perfil semielíptico. Además, se ve que las ondulaciones 7a y 7b tienen, también, un perfil semielíptico o triangular.
La figura 4 representa una onda transversal 6 en su porción comprendida entre dos cruces 8 sucesivos, pero en la que los citados cruces 8 no han sido representados para simplificar la figura.
De acuerdo con un primer modo de realización de la invención, ilustrado en las figuras 4 a 6, un nervio de refuerzo 11 está practicado en una onda transversal 6 a media distancia entre los cruces 8, porque en esta porción de onda 6, las caras laterales 6b tienen, además, tendencia a deformarse bajo la tensión de presiones hidrostática y dinámica elevadas.
Además, de acuerdo con el espaciamiento entre dos cruces 8 sucesivos, en una transversal 6 pueden estar practicados uno o varios nervios 11 en su porción comprendida entre los citados cruces 8 sucesivos.
El nervio 11 es globalmente convexo como se ha definido anteriormente, con una convexidad saliente en el lado de la citada cara interna de la placa 10.
La convexidad de los nervios 11 se forma, por ejemplo, por embutición.
De acuerdo con las figuras 4 a 6, se ve que cada nervio 11 se extiende de modo continuo de una cara lateral 6b de la onda 6 a la otra cara lateral 6b pasando por su cresta 6a. La altura del nervio es, entonces, sensiblemente constante a todo lo largo de la porción 11b comprendida entre el pie 11c y la cúspide 11a del nervio 11, y disminuye en la proximidad del pie 11c del nervio 11 para adaptarse progresivamente a la superficie plana de la placa 10. Ventajosamente, esta altura será de, aproximadamente, 5 mm.
Refiriéndose a la figura 6, se ve que el nervio a nivel de su cúspide 11a presenta dos radios de curvatura distintos: R1, el radio de curvatura del tramo de unión entre la cresta 6a de la onda transversal 6 y la cúspide 11a del nervio 11 y R2, el radio de curvatura interno del nervio 11 en su cúspide 11a. Los centros de curvatura asociados a estos radios R1 y R2 están situados a una y otra parte de la placa 10. El aumento de R1 permite minimizar la concentración de tensiones en el nervio 11 y el de R2 tiene como consecuencia aumentar la rigidez del nervio 11. Los radios de curvatura R1 y R2 son, por ejemplo, del orden de 20 mm y 5 mm, respectivamente.
A título de ejemplo, las ondas longitudinales 5 tienen una altura definida entre la cresta 5a y la superficie de la placa 10 igual, aproximadamente, a 36 mm y una distancia que separa los dos pies 5c de la misma onda 5 del orden de 53 mm. Mientras que las ondas transversales 6 tienen una altura definida entre la cresta 6a y la superficie de la placa 10 del orden de 54,5 mm y una distancia que separa los dos pies 6c de la misma onda de, aproximadamente, 77 mm. Debido a que la superficie de las caras laterales 5b de las ondas longitudinales 5 es más reducida que la superficie de las caras laterales 6b de las ondas transversales 6 y a que la presión hidrostática se aplica perpendicularmente a la citada superficie de la placa 10, las ondas longitudinales 5 son más resistentes a esta presión. Sin embargo, es posible, igualmente, aplicar nervios a las ondas longitudinales 5.
Es posible, también, aplicar los nervios a ondas longitudinales 5 o a ondas transversales 6 que tengan un perfil triangular.
La eficacia de la resistencia a presiones importantes, conferida por los nervios de refuerzo 11 ha podido ser demostrada por diferentes simulaciones efectuadas por cálculos de elementos finitos.
Estas simulaciones se han efectuado en una onda transversal 6 cuyas dimensiones se han definido anteriormente.
Las primeras salidas de los resultados de estas simulaciones son los alargamientos de la placa 10 a nivel de las caras laterales 6b de dos ondas transversales 6 sometidas a una presión hidrostática elevada, una que no presenta nervio de refuerzo 11 (véase la figura 7a) y la otra que presenta uno (véase la figura 7B). El alargamiento es la relación entre la superficie de una porción deformada de una parte de la onda 6 (cresta 6a, cara lateral 6b o pie 6c) bajo presión, y la superficie de la citada porción sin presión.
La porción de onda representada en la figura 7B es la porción comprendida entre el plano medio vertical que pasa por la cresta 6a de la onda transversal 6, el plano vertical que pasa por el pie 5c de la onda longitudinal 5 que constituye un cruce 8 con la citada onda transversal 6, y el plano vertical que pasó por la cúspide 11a y el pie 11c del nervio 11 (es decir, el cuarto delantero izquierdo de la figura 4).
La porción de onda 6 representada en la figura 7A es la misma porción que la ilustrada en la figura 7B salvo que corresponde a una onda sin nervio, es decir, la porción comprendida entre el plano medio vertical que pasa por la cresta 6a de la onda transversal 6, el plano vertical a la citada onda 6 que pasa por el pie 5c de la onda longitudinal 5 que constituye un cruce 8 con la citada onda transversal 6, y el plano vertical que pasa a media distancia entre dos cruces 8 sucesivos.
La onda transversal 6 que no presenta nervio de refuerzo 11 está sometida a una presión de 7,07 bares (figura 7A) mientras que la onda transversal 6 que presenta un nervio de refuerzo 11 está sometida a una presión ligeramente superior a 7,50 bares (figura 7B).
La onda transversal 6 desprovista de nervio de refuerzo 11 presenta un alargamiento significativo a distancia del cruce 8 (constituyendo el cruce 8 una zona relativamente rígida de la placa, menos susceptible de deformarse bajo el efecto de presiones hidrostáticas elevadas).
En efecto, el alargamiento está localizado en tres regiones 36, 37 y 38 distintas de la onda transversal 6. Una primera región 36, colocada a nivel de la cresta 6a de la onda transversal 6 a distancia del cruce 8, comprende zonas de alargamiento 22 y 23, delimitadas, respectivamente, por trazos mixtos e interrumpidos, de alargamiento del 1,43% al 2%, y de más del 2%, respectivamente. La región 36 presenta, además, un alargamiento máximo de, aproximadamente, el 4,69%. Una segunda región 37, colocada a nivel de la cara lateral 6b de la onda transversal 6 a distancia del cruce 8, comprende, también, las zonas 22 y 23 antes citadas. Finalmente, una última región 38, colocada a nivel del pie 6c de la onda transversal 6 a distancia del cruce 8, comprende solamente la zona 22, es decir, un alargamiento inferior, aproximadamente, al 2%.
Estas regiones 36, 37 y 38 están concentradas a media distancia entre dos cruces 8 sucesivos. Esto confirma, en primer lugar, que los cruces 8 rigidifican la estructura de pared porque un alargamiento significativo se observa solamente a distancia del citado cruce 8. Esto configura, también, que las ondas 6 desprovistas de nervios 11 presentan una zona de fragilidad frente a las tensiones debidas a fuertes presiones, a distancia del citado cruce 8.
Por el contrario, la onda provista de un nervio de refuerzo 11 no presenta alargamiento significativo de sus caras laterales 6b (véase la figura 7B), y esto a pesar de una presión ligeramente superior.
En efecto, el alargamiento de la onda 6 está localizado, aquí, solamente en una región 39. Esta región 39, colocada a nivel de la cresta 6a de la onda transversal 6 a distancia del cruce 8, presenta una zona de alargamiento 33 delimitada por línea de trazos, de alargamiento de más del 2%. Ésta presenta, además, un alargamiento máximo del 2,37%.
Además, la región 39 presenta una zona de alargamiento 33 mucho más pequeña que la zona 23 de las regiones 36 y 37 antes citadas y un máximo de alargamiento de, aproximadamente, el 2,37%, lo que es muy inferior al máximo de alargamiento de la región 36.
El nervio 11 contribuye, por tanto, a hacer la estructura de pared antes citada más resistente a las tensiones de presión, constituyendo una zona relativamente más rígida a media distancia entre los cruces 8.
Las segundas salidas de los resultados de esta simulaciones son los aplastamientos de la placa 10 a nivel de las caras laterales 6b de dos ondas 6 sometidas a una presión hidrostática elevada, una que no presenta nervio de refuerzo 11 (véase la figura 8A) y la otra que presenta uno (véase la figura 8B). El aplastamiento es la distancia entre un punto de una parte de la onda 6 (cresta 6a, cara lateral 6b o pie 6c) deformada bajo presión y el mismo punto sin presión
La porción de onda 6 representada en la figura 8A es la misma que la presentada en la figura 7A. Asimismo, la porción de onda 6 representada en la figura 8B es la misma que la presentada en la figura 7B.
La onda transversal 6 que no presenta nervio de refuerzo 11 está sometida a una presión de 7,07 bares (figura 8A) mientras que la onda transversal 6 que presenta un nervio de refuerzo 11 está sometida a una presión ligeramente superior a 7,50 bares (figura 8B).
La onda transversal 6 que no presenta nervio de refuerzo 11 presenta un aplastamiento significativo a distancia del cruce 8. El aplastamiento máximo calculado es del orden de 8,53 mm. Las zonas 24 y 25 rodeadas, respectivamente, por trazos mixtos e interrumpidos son zonas cuyo aplastamiento es de 2 a 6 mm y de más de 6 mm respectivamente (véase la figura 8A).
En esta segunda salida de resultados, estas zonas 24 y 25 están, también, concentradas a media distancia entre dos cruces 8 sucesivos y a media altura de la onda 6. Esto confirma, en primer lugar, que los cruces 8 rigidifican la estructura de pared porque un aplastamiento significativo solamente se observa a distancia del citado cruce 8 a nivel de las caras laterales 6b de la onda 6. Esto confirma, también, que las ondas transversales 6 desprovistas de nervios 11 presentan una zona de fragilidad frente a las tensiones debidas a fuertes presiones, a distancia del citado cruce 8.
Sin embargo, la onda transversal 6 provista de un nervio de refuerzo 11 no presenta aplastamiento significativo de sus caras laterales 6b (véase la figura 8B). En efecto, el aplastamiento máximo calculado es de, aproximadamente, 1,67 mm.
Estas dos salidas de resultados de simulaciones aportan, por tanto, la prueba de que el nervio de refuerzo 11 confiere a la estructura de pared una resistencia significativa a las tensiones debidas a la presión hidrostática y dinámica a distancia de los cruces 8 y que éste constituye, por tanto, un refuerzo consecuente para la estructura de pared antes citada. La función del nervio de refuerzo 11 es similar a la función de los cruces 8, y la colocación de los citados nervios 11 permitirá, así, espaciar los cruces y, por tanto, realizar placas 10 de mayor dimensión. Si las dimensiones de las placas son mayores, entonces, el número de placas que hay que soldar es menor. Esto implica, entonces, una disminución del tiempo de colocación de la estructura de pared antes citada, lo que, por tanto, constituye una economía.
La porción representada en la figura 9 es, sensiblemente, la misma que la representada en la figura 4. Aquí, tampoco se han representado los citados cruces 8 para simplificar la figura.
Sin embargo, de acuerdo con un segundo modo de realización representado en las figuras 9 y 10, se ve que, en este caso, puede estar previsto un nervio 111 en cada cara lateral 6b de la onda 6 que los lleva a distancia de la cresta 6a y de los pies 6c.
En este segundo modo de realización, la cúspide 111a del nervio 111 está situada por debajo de la cresta 6a de la onda 6 que lo lleva mientras que la cúspide 11a del nervio 11 del primer modo de realización precedente está por encima de la cresta 6a de la onda 6 que lo lleva. Inversamente, el pie 111c del nervio 111 está situado por encima del pie 6c mientras que el pie 11c del nervio 11 del primer modo de realización precedente está a nivel del pie 6c. Finalmente, la parte 111b comprendida entre la cúspide 111a y el pie 111c del nervio 111 sobresale por encima de la cara lateral 6b de la onda 6, como lo hacía la parte 111b comprendida entre la cúspide 11a y el pie 11c del nervio 11.
Los radios de curvatura R1 y R2 antes citados, que determinan la forma del nervio en la superficie de la placa 10 a nivel de las partes laterales 111b, pueden ser, respectivamente, del orden de 20 mm y 9,4 mm (no estando representados los radios R1 y R2 de curvatura para este primer modo de realización).
Además, están previstos, aquí, dos pares de nervios 111 a intervalos regulares entre dos cruces 8 sucesivos. Estos dos pares de nervios pueden ser, ventajosamente, simétricos entre sí con respecto a un plano perpendicular a la dirección T y que pasa a media distancia entre dos cruces 8 sucesivos. Además, un mismo par de nervios puede ser, ventajosamente, simétrico con respecto a un plano paralelo a la dirección T y que pasa por la cresta 6a. Naturalmente, la invención puede prever un número mayor de nervios.
De acuerdo con un tercer modo de realización ilustrado en las figuras 11 a 13, se ve que cada nervio 211 puede ser globalmente convexo con una convexidad vuelta hacia la cara externa de la placa 10. Los nervios 211 tienen la misma colocación en la onda 6 que los lleva que los nervios 111, es decir cada par, en cada cara lateral 6b y a distancia de la cresta 6a y de los pies 6c de la onda 6.
En este modo de realización, la cúspide 211a del nervio 211 y el pie 211c del nervio 211 tienen una posición idéntica con respecto a las caras laterales 6b de la onda 6 que en el primer modo de realización descrito anteriormente. Sin embargo, la parte 211b comprendida entre la cúspide 211a y el pie 211c del nervio 211 está realizada en hueco en la cara lateral 6b de la onda 6.
En la figura 12, se ve que la onda transversal 6 de perfil semielíptico, presenta tres radios de curvatura distintos: R3 el radio de curvatura del tramo de unión entre la placa 10 y la cara lateral 6b de la onda 6, R4 el radio interno de curvatura a nivel de la cresta 6a, y R5 el radio de curvatura de las caras laterales 6b de la onda 6. Los radios R3, R4 y R5 son, por ejemplo, del orden de 8,4 mm, 9,4 mm y 65,4 mm respectivamente. A título de ejemplo, la onda longitudinal 5 de perfil semielíptico (no representada en la figura 12) presenta, también, los tres radios de curvatura R3, R4 y R5 antes citados, que son, respectivamente, del orden de 8,4 mm, 8,4 mm y 38,4 mm.
En el caso representado en la figura 12, la profundidad del nervio 211 es de 5,06 mm.
El nervio 211 presenta planos de simetría que pasan por las líneas 26 y 27 que son, respectivamente, perpendiculares y paralelas a la dirección T de la onda 6 pasando por la parte central del nervio 211.
De acuerdo con el modo de realización presentado por las figuras 12 y 13, el fondo del nervio 211 es sensiblemente rectilíneo.
Además, los nervios 211 del tercer modo de realización presentan una resistencia, al menos, tan buena como los nervios 111 del segundo modo de realización, para una profundidad de nervio 211 menor que la altura de los nervios 111. Puede ser ventajoso, por tanto, dotar a la estructura de pared antes citada de nervios 211 del tercer modo de realización. Si la colocación de los nervios 211 necesita una embutición menos profunda que para los nervios 111, la reducción del espesor de la placa 10 en este lugar, debida a la embutición, será, entonces, menor, la placa 10 será menos frágil a nivel de los nervios 211 que serán más resistentes frente a las tensiones de presión. A título de ejemplo, la placa 10 tiene un espesor de, aproximadamente, 1,2 mm.
Una misma estructura de pared, incluso una misma placa o una misma onda, podrá comprender, simultáneamente, nervios 11 y/o 111 y/o 211, a nivel de series de ondas 5 y 6 diferentes, o a nivel de la misma serie de ondas 5 o 6, o también a nivel de la misma porción de ondas 5 o 6 entre dos cruces 8 o, finalmente, en un mismo plano perpendicular a la onda 5 o 6 que los lleva, en las caras laterales 5b y 6b opuestas de la onda 5 o 6 que los lleva.
De acuerdo con otra variante de la invención, el fondo del nervio 211 presenta una curvatura simétrica a la curvatura de la cara lateral 6b con respecte al plano que pasa por el pie 211c y la cúspide 211a del nervio 211 paralelamente a la dirección T de la onda 6. La colocación de este tipo de curvatura tiene la ventaja de obtener una profundidad de nervio 211 superior a la del nervio 111 descrito anteriormente sin radio de curvatura en el fondo del nervio 111 (hasta un 25% con respecto a la altura de la onda 5 o 6), lo que tiene como consecuencia aumentar la resistencia de esta variante del nervio 211.
Finalmente, un procedimiento de fabricación para realizar la estructura de pared antes citada puede comprender las tres etapas siguientes:
La primera consiste en formar las ondas de la segunda serie de ondas 6 por plegado dando a la citada segunda serie de ondas 6 un perfil triangular.
La segunda consiste en formar simultáneamente las ondas de la primera serie de ondas 5 por plegado y los cruces 8, pudiendo haber adquirido las ondas de la primera serie de ondas 5 por esta etapa un perfil semielíptico.
La última etapa consiste en la realización simultánea de los nervios 11, 111, 211 por embutición y del perfil semielíptico en las ondas de la segunda serie de ondas 6, siendo facultativa la formación del perfil semielíptico en las ondas de la segunda serie de ondas 6.
Naturalmente, la invención se ha descrito en relación con varios modos de realización particulares, es evidente que ésta no está limitada en modo alguno y que comprende todos los equivalentes técnicos de los medios descritos, así como sus combinaciones, si éstas entran en el marco de la invención.

Claims (14)

1. Estructura de pared estanca, destinada, especialmente, al revestimiento interno de un tanque (C) estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portante (13), del tipo que comprende, al menos, una placa estanca (10) de la cual una cara denominada interna está destinada a entrar en contacto con un fluido, siendo la citada placa (10) ondulada con, al menos, una primera serie de ondas (5) y una segunda serie de ondas (6) cuyas direcciones respectivas (L, T) son secantes, sobresaliendo las citadas ondas en el lado de la citada cara interna, caracterizada porque comprende, al menos, un nervio de refuerzo (11, 111, 211) practicado en, al menos, una onda de una de las series de ondas antes citadas en su porción comprendida entre dos cruces (8) sucesivos con ondas de la otra serie de ondas, siendo cada nervio (11, 111, 211) globalmente convexo, cuya convexidad sobresale en el lado de la citada cara interna, o de su cara opuesta denominada externa, estando dispuesto el citado nervio (11, 111, 211), localmente, al menos, en una cara lateral (5b, 6b) de la onda que lo lleva.
2. Estructura de pared de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la primera serie de ondas presenta una altura inferior a la segunda serie de ondas de modo que las ondas de la primera serie de ondas (5) son discontinúas a nivel de su cruce (8) con las ondas de la segunda serie de ondas (6) que son continuas y porque a nivel de los cruces (8) entre ondas de la primera serie de ondas (5) y de la segunda serie de ondas (6), la cresta (6a) de la onda de la segunda serie (6) comprende un par de ondulaciones cóncavas (7a, 7b) cuya concavidad está vuelta hacia la citada cara interna y que están dispuestas a una y otra parte de la onda de la primera serie (5).
3. Estructura de pared de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque, al menos, en algunas de las ondas de la segunda serie de ondas (6) están previstos nervios (11, 111, 211).
4. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque cada nervio (11) se extiende continuamente de una cara lateral (5b, 6b) a la otra de la onda (5, 6) que lo lleva pasando por su cresta (5a, 6a).
5. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque cada nervio (111, 211) se extiende solamente en una cara lateral (5b, 6b) de la onda (5, 6) que lo lleva a distancia de la cresta (5a, 6a) y de los pies (5c, 6c) de la citada onda (5, 6).
6. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque cada nervio (11) está sensiblemente a media distancia entre dos cruces (8) sucesivos.
7. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el nervio o los nervios (11, 111, 211) presentes en una misma porción de onda (5, 6) son simétricos con respecto a un plano perpendicular a la dirección (L, T) de la citada onda (5, 6) y situado, sensiblemente, a media distancia entre dos cruces (8) sucesivos.
8. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el nervio o los nervios (11) son simétricos con respecto a un plano que pasa por la cresta (5a, 6a) de la onda (5, 6) que los lleva y perpendicular al plano de la placa (10).
9. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el espesor de la placa (10) a nivel de cada nervio (11, 111, 211) es igual o ligeramente inferior al espesor del resto de la placa (10).
10. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el radio interno (R2) del nervio (11, 111, 211) a nivel de las caras laterales (5b, 6b) de la onda (5, 6) es, sensiblemente, igual al (R4) de la cresta (5a, 6a) de la onda (5, 6) que lo lleva.
11. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la relación entre la altura del nervio (11, 111, 211) y la altura de la onda (5, 6) que lo lleva está comprendida entre el 10% y el 25%.
12. Estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque cada nervio (11, 111, 211) tiene una dirección que se extiende globalmente en un plano perpendicular a la dirección (L, T) de la onda (5, 6) que lo lleva.
13. Tanque (C) estanco y térmicamente aislante integrado en una estructura portante, especialmente, de buque, comprendiendo el citado tanque dos barreras de estanqueidad sucesivas, una primera (1) en contacto con el producto contenido en el tanque (C), la otra secundaria (2) dispuesta entre la barrera primaria (1) y la estructura portante (13), estando alternadas estas dos barreras de estanqueidad (1, 2) con dos barreras térmicamente aislantes (3, 4), caracterizado porque la barrera de estanqueidad primaria (1) está constituida, al menos parcialmente, por la estructura de pared de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12.
14. Tanque (C) de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que placas (10) de la citada estructura de pared están dispuestas a nivel de la zona superior del tanque (C).
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